Led模块的制作方法

文档序号:7038564阅读:113来源:国知局
Led模块的制作方法
【专利摘要】LED模块具备透光性的光扩散基板、经由透明的第1接合部与光扩散基板的一表面侧接合的LED芯片、在光扩散基板的上述一表面侧将LED芯片覆盖的颜色变换部和安装基板。颜色变换部由含有被从LED芯片放射的光激励而放射与LED芯片不同颜色的光的荧光体的透明材料形成。安装基板具备对从LED芯片放射的光及从荧光体放射的光进行扩散反射的扩散反射层,扩散反射层配置在光扩散基板的另一表面侧。
【专利说明】LED模块

【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及LED模块。

【背景技术】
[0002]以往,作为被要求白色系的发光的发光装置,提出了图27所示的结构的发光装置(日本专利申请
【发明者】们为了解决实现光取出效率的提高的课题,特别着眼于搭载LED芯片4的基台(submount)部件20 (参照图2A、图2B、图3A?图3D、图7?图9)、配置在基台部件20的与LED芯片4侧相反侧的支承部件170 (参照图7?图9)进行了锐意研究。
[0077]首先,本
【发明者】们对于通过将LED芯片4经由第I接合部3接合到基台部件20上而将LED芯片4搭载在基台部件20上的结构(参考例I),对因基台部件20的材质的差异带来的光取出效率的差异进行了研究。作为LED芯片4,准备基板41是蓝宝石基板、从发光层43放射的光是蓝色光的GaN系蓝色LED芯片。此外,作为基台部件20,准备透光性陶瓷基板(透光性氧化铝基板)、反射率比透光性陶瓷基板高的金属板(Ag基板、Al基板)。此夕卜,第I接合部3的材料为硅氧烷树脂。
[0078]在图2A中,对于在参考例I的结构中使基台部件20为透光性陶瓷基板的情况,用箭头示意地表示从发光层43的任意的点放射的光的行进路径。此外,在图2B中,对于在参考例I的结构中使基台部件20为Ag基板的情况,用箭头不意地表不从发光层43的任意的点放射的光的行进路径。关于参考例I的结构中的光取出效率,基台部件20为透光性陶瓷基板的情况与基台部件20为Ag基板的情况相比,提高了 8%?10%。
[0079]关于参考例I的结构,设定了图3A?图3D所示的结构参数。关于LED芯片4,使平面形状为长方形,使长边的长度尺寸H41为0.5mm,使短边的长度尺寸H42为0.24mm。此夕卜,关于LED芯片4,使将基板41与LED结构部40加在一起的厚度尺寸t4为0.14mm,使LED结构部40的厚度尺寸t5为0.0004mm,使从LED芯片4的上述一面到发光层43的厚度尺寸t6为0.0003mm。此外,关于LED芯片4,使基板41的材料为折射率1.77的蓝宝石,使LED结构部40为折射率2.5的GaN。
[0080]此外,关于发光层43,假定从发光层43的全部点的任意一个都向全方向各向同性地放射均匀的强度的光。
[0081]此外,关于第I接合部3,使厚度尺寸t3为0.005mm,使材料为折射率1.41的硅氧烧树脂。
[0082]关于基台部件20,使平面形状为矩形状,使相邻的两个边的长度尺寸H1、H2分别为3.75mm、3.75mm。因而,沿着LED芯片4的长边方向的方向上的LED芯片4与基台部件20的外周线的距离LI为1.625mm,沿着LED芯片4的短边方向的方向上的LED芯片4与基台部件20的外周线的距离L2为1.755mm。
[0083]此外,关于基台部件20的光学特性,在透光性陶瓷基板的情况下,假定反射率为92%,假定透射率为8 %。并且,本
【发明者】们关于基台部件20是透光性陶瓷基板的情况,考虑了如图3D所示那样在由陶瓷构成的母材中混入与母材折射率不同的球状的粒子的结构模型,假定母材的折射率为1.77、粒子的折射率为1.0、粒子尺寸为3.0 μ m、粒子浓度为16.5%,以便得到上述反射率、透射率各自的值。
[0084]此外,假定从参考例I的结构放射的全部光束被可看作参考例的结构处于无限远的远场(far field)受光器检测。
[0085]关于光取出效率的实测值,在参考例I的结构中使基台部件20为透光性陶瓷基板的情况下的光取出效率是72.5 %,相对于此,在参考例I的结构中使基台部件20为Al基板的情况下的光取出效率是68.7%。
[0086]图4表示模拟在参考例I的结构中发光层43中的吸收率与整体中的光取出效率的关系的结果。图4中的Dl表示使基台部件20为透光性陶瓷基板的情况下的模拟结果。图4中的D2表示使基台部件20为Al基板的情况下的模拟结果。另外,在该模拟中,假定在LED芯片4的侧面仅发生菲涅尔损失。此外,该模拟是基于使用蒙特卡洛(Monte Carlo)法的光线跟踪法的几何光学模拟。
[0087]根据图4所示的模拟结果,当发光层43中的光吸收率为约0.2%时,01、02的光取出效率都为约70%,得到了接近于实测值的值。
[0088]图5是将在参考例I的结构中基台部件20为透光性陶瓷基板的光取出效率相对于基台部件20为Al基板的情况下的光取出效率的比定义为光取出效率比,表示发光层43的光吸收率与光取出效率比的关系的图。
[0089]根据图5可知,不论发光层43的光吸收率的大小如何,光取出效率比都为比I大的值。即,根据图5可知,发光层43的光吸收率如果是相同的条件,则相比在参考例I的结构中基台部件20为Al基板的情况,基台部件20为透光性陶瓷基板的情况下光取出效率变高。与在参考例I的结构中基台部件20为Al基板的情况相比,基台部件20为透光性陶瓷基板的情况下光取出效率更高的结果与实测值的情况是同样的。
[0090]图6是在参考例I的结构中基台部件20为透光性陶瓷基板、Al基板的情况下,各自的光取出效率的详细分析的结果。在图6中,基板材质为陶瓷的情况对应于基台部件20为透光性陶瓷基板的情况,基板材质为铝的情况对应于基台部件20为Al基板的情况。关于光取出效率的详细分析,图6中的Il是从LED芯片4的上述一面的光取出效率。此外,图6中的12是从LED芯片4的侧面的光取出效率。此外,图6中的13是从基台部件20的LED芯片4侧的露出表面(上面)的光取出效率。此外,图6中的14是从基台部件20的侧面和与LED芯片4侧相反侧的露出表面(下面)的光取出效率。
[0091]根据图6可知,在参考例I的结构中使基台部件20为Al基板的情况下,13及14是0,相对于此,在使基台部件20为透光性陶瓷基板的情况下,Il及12分别稍稍减少,但将13和14合计而得到9.3%的光取出效率,总体上的光取出效率提高。
[0092]图7、图8是对于在各自的左下表示的参考例2的结构、在各自的中央下方表示的参考例3的结构、在各自的右下表示的参考例4的结构,分别对使基台部件20的平面尺寸是2mm □ (2mmX2mm)为一定、使厚度尺寸进行各种各样变化的情况,汇总了将光束通过积分球测量的结果的图。参考例2的结构是对参考例I的结构追加了配置在基台部件20的与LED芯片4侧相反侧的支承部件170的结构。参考例3的结构是对参考例2的结构追加了将LED芯片4封固的由硅氧烷树脂构成的封固部150的结构。参考例4的结构是对参考例2的结构追加了将LED芯片4覆盖的颜色变换部5的结构。颜色变换部5作为透明材料而采用硅氧烷树脂,作为波长变换材料而采用黄色荧光体。图7与图8的不同点,只是相对于图7的支承部件170是Al基板,图8的支承部件170是Ag基板这一点。另外,Al基板、Ag基板的反射率分别是约78%、约98%。
[0093]此外,图7的E1、E2、E3及E4是将基台部件20的厚度尺寸分别设为0.4mm、0.6mm、0.8mm及1.0mm时的光束比。此外,图8的F1、F2、F3及F4是将基台部件20的厚度尺寸分别设为0.4mm、0.6mm、0.8mm及1.0mm时的光束比。光束比是参考例2的结构、参考例3的结构及参考例4的结构各自的光束,与作为基台部件20而采用厚度尺寸为1.0mm的高纯度氧化铝基板去掉了支承部件170的基准结构中的光束的相对值。因而,图7、图8的结果在光束比比I大的情况下意味着光束比基准结构大,在光束比比I小的情况下意味着光束比基准结构小。
[0094]根据图7的结果,本
【发明者】们想到,在参考例4的结构中使支承部件170为Al基板的情况下,如果使基台部件20的厚度尺寸为0.8mm以上,则能够使光束比基准结构大。此夕卜,根据图8的结果,本
【发明者】们想到,在参考例4的结构中使支承部件170为Ag基板的情况下,如果使基台部件20的厚度尺寸为0.8mm以上,则能够使光束比基准结构大。反言之,本
【发明者】们想到,在参考例4的结构中使支承部件170为Al基板或Ag基板等的金属板的情况下,从使光取出效率提高的观点看,基台部件20的厚度尺寸的薄型化被限制。
[0095]此外,本
【发明者】们为了减少通过使从LED芯片4到达支承部件170的光扩散反射而向LED芯片4返回的光,研究了作为支承部件170使用白色系的扩散反射基板的方案。
[0096]图9是对于参考例2的结构、参考例3的结构及参考例4的结构分别对使基台部件20的平面尺寸是2_ □为一定、使厚度尺寸为0.4mm的情况汇总了将光束通过积分球测量的结果的图。
[0097]图9的El是使支承部件170为Al基板的情况下的光束比。图9的Fl是使支承部件170为Ag基板的情况下的光束比。图9的Gl是使支承部件170为白色系的扩散反射基板(实施了白色涂装的基板)的情况下的光束比。扩散反射基板的反射率是约92%。另夕卜,在图10中,表示本
【发明者】们比较研究的Ag基板、MIR02及陶瓷基板(上述高纯度氧化铝基板)各自的全反射率的波长依存性。
[0098]图9的光束比是参考例2的结构、参考例3的结构及参考例4的结构各自的光束,与作为基台部件20采用厚度尺寸为1.0mm的高纯度氧化铝基板、去掉了支承部件170的基准结构中的光束的相对值。因而,图9的结果在光束比比I大的情况下意味着光束比基准结构大,在光束比比I小的情况下意味着光束比基准结构小。
[0099]本
【发明者】们根据图9的结果得到以下认识:通过作为支承部件170采用扩散反射基板,与作为支承部件170采用Al基板或Ag基板等的金属基板的情况相比,能够实现光取出效率的提高。
[0100]并且,本
【发明者】们基于该认识,想到了本实施方式的LED模块I。
[0101]LED模块I如上述那样,具备透光性的光扩散基板2、经由透明的第I接合部3接合在光扩散基板2的一表面2sa侧的LED芯片4、和在光扩散基板2的一表面2sa侧将LED芯片4覆盖的颜色变换部5。这里,颜色变换部5包含被从LED芯片4放射的光激励而放射与LED芯片4不同颜色的光的荧光体及透明材料。此外,LED模块I具备配置在光扩散基板2的另一表面2sb侧、设有将从LED芯片4放射的光及从荧光体放射的光扩散反射的扩散反射层6的安装基板7。LED模块I通过具备透光性的光扩散基板2、和配置在光扩散基板2的另一表面侧将从LED芯片4放射的光及从荧光体放射的光扩散反射的扩散反射层6,能够使光取出效率提高,能够实现光输出(光束)的高输出化。LED模块I通过由光扩散基板2带来的光的导光效果,能够实现光取出效率的提高,此外,推测通过将从LED芯片4放射、从光扩散基板2的一表面2sa侧透射到另一表面2sb侧的光用扩散反射层6扩散反射,能够使颜色变换部5的荧光体的变换效率提高而使光取出效率提高。
[0102]此外,在本实施方式的LED模块I中,由于设定为,用配线图案71将树脂部72的光扩散基板2侧的表面的大部分覆盖,所以能够将由LED芯片4产生、向配线图案71传热的热向配线图案71的厚度方向及横向(面内方向)扩散而向树脂部72传热。由此,LED模块I散热性提高,能够抑制LED芯片4的温度上升,能够实现光输出的更加的高输出化。
[0103]安装基板7的配线图案71也可以扩展到树脂部72的俯视时的外周线的位置,但在搭载LED模块I的部件(例如,照明器具的器具主体等)由导电性材料形成那样的情况下,优选的是限制在扩展到比上述外周线靠内侧的位置,能够确保与该部件的希望的沿面距离。
[0104]此外,LED模块I由于安装基板7在配线图案71的背面侧具备树脂部72,所以在对金属制的部件(例如,照明器具的金属制的器具主体或散热部件等)设置使用那样的情况下,能够提高耐雷浪涌性。
[0105]此外,在本实施方式的LED模块I中,通过安装基板7具备扩散反射层6,能够减少配线图案71中的光损失,能够实现光输出的高输出化。
[0106](实施方式2)
[0107]以下,基于图11对本实施方式的LED模块I进行说明。
[0108]本实施方式的LED模块I与实施方式I的LED模块I的不同点在于:扩散反射层6形成于光扩散基板2的另一表面2sb侧、扩散反射层6的与光扩散基板2侧相反侧经由透明的第2接合部(未图示)接合在配线图案71的主表面侧等。另外,对于与实施方式I同样的构成要素赋予同样的标号而省略说明。
[0109]此外,在安装基板7上没有形成扩散反射层6,树脂部72不仅是将配线图案71的背面侧,也将配线图案71的主表面侧没有接合扩散反射层6的区域的大部分覆盖。
[0110]此外,安装基板7在配线图案71的主表面侧,在树脂部72上形成有供一端部分别接合在LED芯片4的第I电极及第2电极上的各金属线8的另一端部穿通的孔73。
[0111]本实施方式的LED模块I通过具备透光性的光扩散基板2、和配置在光扩散基板2的另一表面2sb侧将从LED芯片4放射的光及从荧光体放射的光扩散反射的扩散反射层6,能够使光取出效率提高,能够实现光输出(光束)的高输出化。
[0112]本实施方式的LED模块I也可以为了提高树脂部72的反射率而对树脂添加适当的填料。作为一例,树脂部72可以作为树脂而采用不饱和聚酯、作为填料而采用二氧化钛。由此,LED模块I能够抑制安装基板7的树脂部72及配线图案71中的光吸收,能够实现光取出效率的进一步的提闻。
[0113](实施方式3)
[0114]以下,基于图12、图13对本实施方式的LED模块I进行说明。
[0115]本实施方式的LED模块I在光扩散基板2由在厚度方向上重叠的两层陶瓷层2a、2b构成这一点与实施方式I的LED模块I不同。另外,对与实施方式I的LED模块I同样的构成要素赋予同样的标号而省略说明。
[0116]光扩散基板2中,各陶瓷层2a、2b的光学特性相互不同,距LED芯片4较远的陶瓷层2a对于从LED芯片4放射的光的反射率变高。这里,所谓光学特性,是反射率、透射率、吸收率等。光扩散基板2由在厚度方向上重叠的多个陶瓷层构成,各陶瓷层的光学特性相互不同,只要具有越是远离LED芯片4的陶瓷层对于从LED芯片4放射的光的反射率越高的性质就可以。
[0117]由此,LED模块I中,从LED芯片4的发光层43 (参照图2A)向LED芯片4的厚度方向的另一面侧放射的光容易被陶瓷层2b和陶瓷层2a的界面扩散反射。由此,LED模块I能够抑制从LED芯片4向光扩散基板2侧射出的光向LED芯片4返回,并且能够抑制向安装基板7入射,容易从光扩散基板2的一表面2sa或侧面2sc取出光。由此,LED模块I能够实现光取出效率的提高,并且能够减少安装基板7的反射率给光取出效率带来的影响,能够抑制光取出效率的随时间变化。
[0118]关于光扩散基板2,为了说明的方便,也有将距LED芯片4最近的最上层的陶瓷层2b称作第I陶瓷层2b、将距LED芯片4最远的最下层的陶瓷层2a称作第2陶瓷层2a的情况。
[0119]作为第I陶瓷层2b的材料,例如可以采用氧化铝(Al2O3)15这里,第I陶瓷层2b例如可以由氧化铝基板构成。第I陶瓷层2b在由氧化铝基板构成的情况下,氧化铝粒子的粒径优选的是Ium?30 μπι。第I陶瓷层2b中,氧化铝粒子的粒径较大者能够使反射率变小,氧化铝粒子的粒径较小者能够使散射效果变大。总之,使反射率变小与使散射效果变大处于权衡的关系。
[0120]上述粒径是通过个数基准粒度分布曲线得到的值。个数基准粒度分布曲线是通过图像成像法测量粒度分布而得到的,具体而言,通过扫描型电子显微镜(scanningelectron microscope:SEM)观察而取得SEM图像,根据将该SEM图像进行图像处理求出的粒子的大小(二轴平均径)和个数得到。在该个数基准粒度分布曲线中,将累积值为50%的时的粒径值称作中位(median)直径(d5CI),上述粒径是指中位直径。
[0121]另外,在理论上,氧化铝基板的球形的氧化铝粒子的粒径与反射率的关系处于图14所示那样的关系,粒径越小则反射率越高。第I陶瓷层2b的中位直径(d5(l)与反射率的测量值的关系与图14的理论值大致相同。反射率的测量值是使用分光光度计及积分球测量的值。
[0122]作为第2陶瓷层2a的材料,可以采用例如作为成分而包含Si02、Al203、比Al2O3高折射率的材料(例如,ZrO2, T12等)、CaO和BaO的复合材料。第2陶瓷层2a中,Al2O3粒子的粒径优选的是0.1 μ m?I μ m。第2陶瓷层2a通过调整复合材料的成分、组成、粒径、厚度等,能够调整光学特性(反射率、透射率、吸收率等)。光扩散基板2在第I陶瓷层2b和第2陶瓷层2a中采用相同材料的情况下,只要使第I陶瓷层2b的粒径比第2陶瓷层2a的粒径大就可以。
[0123]LED模块I的实施例中,使光扩散基板2的厚度Hs为0.5mm,使第2陶瓷层2a的厚度Has为0.1mm,使第2陶瓷层2a对于波长450nm的光的反射率为96%,使第I陶瓷层2b的厚度Hsb为0.4mm,使第I陶瓷层2b对于波长450nm的光的反射率为80%,但这些数值是一例,没有特别限定。此外,LED模块I的实施例中,使光扩散基板2的平面尺寸为2mm □ (2mm X 2mm),但没有特别限定。
[0124]在LED模块I的实施例中使用的光扩散基板2的反射率一波长特性是图15中的Al所示那样的。此外,厚度为0.4mm的单一层的氧化铝基板的反射率一波长特性是图15中的A2所示那样的。另外,图15的反射率一波长特性是使用分光光度计及积分球测量的结果O
[0125]第I陶瓷层2b是由在1500°C?1600°C左右的高温下烧制的陶瓷构成的第I致密质层。第I陶瓷层2b通过高温烧制而陶瓷粒子彼此被牢固地结合,具有比第2陶瓷层2a好的刚性。这里,所谓良好的刚性,是指抗折强度相对较高。作为第I陶瓷层2b的材料,优选的是氧化铝。
[0126]此外,第2陶瓷层2a是在与第I陶瓷层2b相比较低温的1000°C以下(例如,850°C?1000°C )烧制的陶瓷。构成第2陶瓷层2a的陶瓷例如可以为含有陶瓷填料(陶瓷的微粒子)和玻璃成分的第2致密质层、或含有陶瓷填料(陶瓷的微粒子)和玻璃成分的多孔质层。
[0127]第2致密质层是陶瓷填料彼此通过烧结而结合、玻璃成分在陶瓷填料的周围呈矩阵(matrix)配置并成为致密质陶瓷的。在第2致密质层中,主要是陶瓷填料发挥光反射功能。第2致密质层例如可以采用硼硅酸玻璃、含有硼硅酸锌玻璃及氧化铝的玻璃陶瓷、在含有钠钙(soda-lime)玻璃及氧化铝的玻璃陶瓷等中混合了陶瓷填料的材料。玻璃陶瓷中含有的玻璃的含有量优选的是在35?60wt%左右的范围中设定。此外,玻璃陶瓷中含有的陶瓷的含有量优选的是在40?60wt%左右的范围中设定。另外,第2致密质层也可以将硼硅酸锌玻璃的锌成分置换为氧化钛或氧化钽来提高玻璃陶瓷的折射率。作为陶瓷填料的材料,优选的是折射率比玻璃陶瓷高的材料,例如可以采用五氧化钽、五氧化铌、氧化钛、氧化钡、硫酸钡、氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化锌、氧化锆、硅酸盐氧化物(锆石)等。
[0128]在将第2陶瓷层2a用多孔质层构成的情况下(以下,将该情况下的“第2陶瓷层2a”也称作“多孔质层2a”),如图16所示的示意图那样,优选的是在具有许多气孔20c的多孔质层2a与第I陶瓷层2b之间夹装第I玻璃层20aa,在多孔质层2a的与第I陶瓷层2b侧相反侧层叠有第2玻璃层20ab。多孔质层2a的气孔率被设定为40%左右,但没有特别限定。第I玻璃层20aa及第2玻璃层20ab都是由玻璃成分构成的透明层,使可视光透过。第I玻璃层20aa及第2玻璃层20ab的厚度只要设定为例如10 μ m左右就可以,但没有特别限定。第I玻璃层20aa及第2玻璃层20ab的各玻璃成分都是约一半由S12构成,但没有特别限定。
[0129]第I玻璃层20aa夹在多孔质层2a与第I陶瓷层2b之间配设,通过制造时的烧制与多孔质层2a的表面及第I陶瓷层2b的表面密接。
[0130]第2玻璃层20ab配设在多孔质层2a的与第I陶瓷层2b侧相反侧,对多孔质层2a进行保护。由此,在多孔质层2a的与第I陶瓷层2b侧相反侧的表面存在的气孔20c被第2玻璃层20ab封孔。
[0131]多孔质层2a包括陶瓷填料(陶瓷的微粒子)和玻璃成分。多孔质层2a陶瓷填料彼此通过烧结结合而成为群(cluster),形成多孔质结构。玻璃成分成为陶瓷填料的粘合齐U。在多孔质层2a中,陶瓷填料和许多气孔20c发挥主要的光反射功能。另外,多孔质层2a例如可以依据在国际
【发明者】们推测,如图19、图20A及图20B所示,在第I陶瓷层2b中,起因于陶瓷粒子与晶界相(玻璃成分为主成分)的折射率差,在陶瓷粒子与晶界相的界面发生反射及折射。此外,本
【发明者】们推测,如图19、图20C所示,在第2陶瓷层2a中,起因于陶瓷粒子与气孔或晶界相(玻璃成分为主成分)的折射率差,在陶瓷粒子与气孔或晶界相的界面发生反射及折射。此外,本
【发明者】们推测,如图19、图20C所示,在第2陶瓷层2a中,起因于气孔与晶界相的折射率差,在气孔与晶界相的界面发生反射及折射。此外,本
【发明者】们推测,关于陶瓷的板材如果板厚相同,则陶瓷粒子的粒径越大,界面的数量越少,在光行进单位长度的情况下穿过陶瓷粒子与晶界相的界面的概率变小,所以反射率变小,透射率变大。
[0142]并且,本
【发明者】们推测,通过使从LED芯片4放射的光在第I陶瓷层2b中尽可能透过、在第2陶瓷层2a中尽可能反射,能够提高LED模块I的光取出效率。因此,光扩散基板2优选的是在第I陶瓷层2b和第2陶瓷层2a中使第I陶瓷层2b中的陶瓷粒子的粒径相对变大,优选的是做成使第2陶瓷层2a中的陶瓷粒子的粒径相对变小并且第2陶瓷层2a包含气孔的结构。
[0143]在本实施方式的LED模块I中,通过光扩散基板2由在厚度方向上重叠的两层陶瓷层2a、2b构成,能够实现光取出效率的提高。
[0144]在本实施方式的LED模块I中,光扩散基板2中的多个陶瓷层(第I陶瓷层2b、第2陶瓷层2a)构成光学特性相互不同的透光层。
[0145]总之,光扩散基板2只要是由在厚度方向上重叠的多个透光层构成、该多个透光层的光学特性相互不同、具有距LED芯片4越远的透光层则对于从LED芯片4放射的光的反射率越高的性质就可以。以下,也有将距LED芯片4最近的最上层的透光层称作第I透光层、将距LED芯片4最远的最下层的透光层称作第2透光层的情况。
[0146]第I透光层优选的是从LED芯片4放射的光的透射率较高、折射率与LED芯片4的折射率接近的材料。所谓第I透光层的折射率与LED芯片4的折射率接近,是指第I透光层的折射率与LED芯片4的基板41 (参照图2A、图2B)的折射率的差是0.1以下,更优选的是折射率差为O。此外,第I透光层优选的是耐热性较高的材料。
[0147]第I透光层的材料并不限于陶瓷,例如可以采用玻璃、SiC、GaN、GaP、蓝宝石、环氧树脂、硅氧烷树脂、不饱和聚酯等。作为陶瓷的材料,并不限于Al2O3,也可以是其他金属氧化物(例如,氧化镁、氧化锆、二氧化钛等)或金属氮化物(例如氮化铝等)等。第I透光层的材料根据使从LED芯片4放射的光向前方散射的观点,与单晶体相比更优选的是陶瓷。
[0148]作为透光性陶瓷,可以采用例如作为株式会社村田制作所的产品的& $七^ (注册商标)、日本力' ^ '>株式会社的〃 ^ 7 A (产品名)等。> S七9 (注册商标)以Ba(Mg、Ta)03类的复合钙钛矿结构为主结晶相。^^是透光性氧化铝陶瓷。
[0149]第I透光层的材料在陶瓷的情况下,优选的是粒径为I μ m?5 μ m左右。
[0150]第I透光层也可以在单晶体的内部形成空隙或使折射率变化的改性部等。空隙或改性部等例如可以通过将来自飞秒激光器的激光对单晶体的空隙或改性部的预定形成区域聚光照射而形成。飞秒激光器的激光的波长及照射条件等只要根据单晶体的材料及形成对象(空隙、改性部)、形成对象的大小等适当变更就可以。此外,第I透光层也可以使基础树脂(例如,环氧树脂、硅氧烷树脂、不饱和聚酯等)含有折射率与该基础树脂(以下称作“第I基础树脂”)不同的填料(以下称作“第I填料”)。第I填料优选的是与第I基础树脂的折射率差较小。此外,第I填料优选的是热传导率较高。此外,第I透光层在提高热传导性的观点来看,优选的是第I填料的填充密度较高。第I填料的形状从抑制入射的光的全反射的观点看,优选的是球状。第I填料粒径越大则反射、折射越少。第I透光层也可以构成为,在该第I透光层的厚度方向上,在距LED芯片4较近的一侧有粒径相对较大的第I填料,在距LED芯片4较远的一侧有粒径相对较小的第I填料。在此情况下,也可以将第I透光层多层化为第I填料的粒径相互不同的多个层而构成。
[0151]在第I透光层的LED芯片4侧的表面(光扩散基板2的一表面2sa)中的LED芯片4的搭载区域的周围,优选的是形成用来对从LED芯片4向光扩散基板2侧放射、在光扩散基板2的内部被反射或折射的光的全反射进行抑制的微细的凹凸结构部。凹凸结构部也可以通过用例如喷砂加工等使第I透光层的表面粗面化而形成。凹凸结构部的表面粗糙度优选的是,例如由JIS B 0601 -2001 (IS04287- 1997)规定的算术平均粗糙度Ra是0.05 μ m左右。
[0152]此外,光扩散基板2也可以采用在第I透光层的LED芯片4侧的表面中的LED芯片4的搭载区域的周围形成有折射率比第I透光层小的树脂层的结构。作为树脂层的材料,可以采用例如硅氧烷树脂、环氧树脂等。作为树脂层的材料,也可以采用含有荧光体的树脂。
[0153]第2透光层与构成为使从LED芯片4放射的光正反射相比,更优选的是构成为使其扩散反射。
[0154]第2透光层的材料并不限于陶瓷,例如可以采用玻璃、SiC、GaN、GaP、蓝宝石、环氧树脂、硅氧烷树脂、不饱和聚酯等。作为陶瓷的材料,并不限于Al2O3,也可以是其他金属氧化物(例如,氧化镁、氧化锆、二氧化钛等)或金属氮化物(例如氮化铝等)等。
[0155]第2透光层的材料在陶瓷的情况下,粒径优选的是I μπι以下,更优选的是
0.Ιμπι?0.3μπι左右。此外,第2透光层例如可以由上述多孔质层2a构成。第I透光层在通过由纯度99.5%的氧化招形成的第I陶瓷层2b构成的情况下,体积密度(bulk density)是3.8?3.95g/cm3。此外,第I透光层在通过由纯度96%的氧化铝形成的第I陶瓷层2b构成的情况下,体积密度是3.7?3.8g/cm3。相对于此,第2透光层在由多孔质层2a构成的情况下,体积密度是3.7?3.8g/cm3。另外,上述体积密度是用SEM观察而取得SEM图像、将该SEM图像进行图像处理而推测出的值。
[0156]第2透光层也可以在单晶体的内部形成空隙或使折射率变化的改性部等。空隙或改性部等例如可以通过将来自飞秒激光器的激光对单晶体的空隙或改性部的计划形成区域聚光照射而形成。飞秒激光器的激光的波长及照射条件等只要根据单晶体的材料及形成对象(空隙、改性部)、形成对象的大小等适当变更就可以。此外,第2透光层也可以使基础树脂(例如,环氧树脂、硅氧烷树脂、氟树脂等)含有折射率与该基础树脂(以下称作“第2基础树脂”)不同的填料(以下称作“第2填料”)。第2透光层也可以构成为,在该第2透光层的厚度方向上,在距LED芯片4较近的一侧由粒径相对较大的第2填料,在距LED芯片4较远的一侧有粒径相对较小的第2填料。此外,作为第2填料的材料,例如优选的是白色的无机材料,例如可以采用T12或ZnO等的金属氧化物。此外,第2填料的粒径例如优选的是0.1 μπι?0.3μπι左右。此外,第2填料的填充率例如优选的是50?75wt%左右。此夕卜,作为第2基础树脂的硅氧烷树脂,例如可以采用甲基硅氧烷(methyl silicone)或苯基娃氧烧(phenyl silicone)等。第2填料在实心粒子的情况下,优选的是与第2基础树脂的折射率差较大。作为使第2基础树脂含有第2填料的材料,例如可以采用信越化学工业株式会社的KER - 3200 一 Tl等。
[0157]此外,作为第2填料,也可以采用核壳粒子(core — shell particle)或中空粒子(hollow particle)等。关于核壳粒子,可以任意地设定核的折射率,优选的是比第2基础树脂的折射率小。关于中空粒子,优选的是内部为气体(例如,空气、惰性气体等)或真空、折射率比第2基础树脂小。
[0158]此外,第2透光层也可以由光扩散片构成。作为光扩散片,例如可以采用带有许多气泡的白色的聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)片等。
[0159]光扩散基板2在第I透光层和第2透光层的两者是陶瓷的情况下,可以通过将用来分别形成它们的陶瓷生片(ceramic green sheet)叠合烧结而形成。另外,光扩散基板2在第2透光层具备气泡的情况下,也可以是第I透光层也具备气泡,但优选的是第I透光层相比第2透光层气泡数较少、体积密度较大。
[0160]第I透光层及第2透光层都优选的是对于来自LED芯片4或荧光体的光及热的耐受性较高的材料。
[0161]LED模块I也可以在光扩散基板2的另一表面2sb侧具备将来自LED芯片4等的光反射的反射层。作为反射层的材料,可以采用银、铝、银铝合金、除此以外的银合金或铝合金等。反射层例如可以由薄膜、金属箔、钎焊抗蚀剂(焊料:solder)等构成。反射层也可以设在光扩散基板2上,也可以设在安装基板7上。
[0162]LED模块I也可以如图21所示的第I变形例那样,是颜色变换部5将LED芯片4、各金属线8及光扩散基板2覆盖的形状。由此,LED模块I能够抑制各金属线8的断线,能够实现可靠性的提高。
[0163]颜色变换部5的形状为半球状,但并不限定于此,例如也可以是半椭圆球状或半圆柱状等的形状。
[0164]以下,基于图22对本实施方式的LED模块I的第2变形例进行说明。
[0165]第2变形例的LED模块I中,安装基板7是长条状的形状,具备多个LED芯片4 (参照图21)。另外,对于与第I变形例的LED模块I同样的构成要素赋予同样的标号而省略说明。
[0166]LED模块I中,多个LED芯片4在安装基板7的一表面7sa侧在规定方向上排列。此外,LED模块I中,在上述规定方向上排列的各LED芯片4及分别连接在各LED芯片4上的各金属线8 (参照图21)被线状的颜色变换部5覆盖。颜色变换部5优选的是在上述规定方向上相邻的LED芯片4彼此之间设有抑制从相邻的LED芯片4放射的光的全反射的凹部5b。
[0167]第I导体部71a及第2导体部71b对于在上述规定方向上排列的一组LED芯片4设有各I个。
[0168]第I导体部71a及第2导体部71b的各自的平面形状形成为梳状。第I导体部71a和第2导体部71b配置为,在沿着安装基板7的短边方向的方向上相互交错。这里,配线图案71中,第I导体部71a的第I梳骨部71al与第2导体部71b的第2梳骨部71bl对置。配线图案71在沿着安装基板7的长边方向的方向上,第I导体部71a的第I梳齿部71a2和第2导体部71b的第2梳齿部71b2经由隔着交替地排列。
[0169]LED模块I中,在安装基板7的长边方向(上述规定方向)上排列的多个(例如9个)LED芯片4并联连接。LED模块I能够对这些多个LED芯片4并联连接而成的并联电路供电。总之,LED模块I通过对第I导体部71a与第2导体部71b之间供电,能够对全部的LED芯片4供电。此外,在将多个LED模块I排列使用的情况下,只要将相邻的LED模块I彼此例如通过导电性部件、输送配线用的电线(未图示)或连接器(未图示)等电连接就可以。在此情况下,可以从I个电源单元对多个LED模块I供给电力,使各LED模块I的全部的LED芯片4发光。
[0170]颜色变换部5如上述那样,优选的是在上述规定方向上相邻的LED芯片4彼此之间设置抑制从相邻的LED芯片4放射的光的全反射的凹部5b。由此,LED模块I能够抑制从LED芯片4放射、向颜色变换部5和空气的边界面入射的光的全反射。由此,LED模块I与颜色变换部5是半圆柱状的情况相比,能够减少起因于全反射而被封入的光,所以能够实现光取出效率的提高。总之,LED模块I能够降低全反射损失,能够实现光取出效率的提闻。
[0171]颜色变换部5形成为反映了各LED芯片4的上述一面与安装基板7的一表面7sa的阶差的截面形状。由此,颜色变换部5与LED芯片4的排列方向正交的截面形状是凸形状,沿着LED芯片4的排列方向的截面形状为凹凸形状。总之,LED模块I在线状的颜色变换部5上形成有使光取出效率提高的凹凸结构。
[0172]该凹凸结构的周期与LED芯片4的排列间距相同。凹凸结构的周期,是将各LED芯片4分别覆盖的凸部5a的排列间距。
[0173]颜色变换部5的表面的形状优选的是设计为,使得在颜色变换部5的上述表面中来自LED芯片4的光线交叉的点的法线与上述光线所成的角比临界角小。这里,LED模块I优选的是设计颜色变换部5的上述表面的形状,以使得在颜色变换部5的各凸部5a的表面的大致整面中,来自LED芯片4的上述光线的入射角(光入射角度)比临界角小。
[0174]因此,颜色变换部5优选的是,将各LED芯片4分别覆盖的各凸部5a形成为半球状。各凸部5a分别设计为,使在光扩散基板2的厚度方向上重叠的凸部5a的光轴与LED芯片4的光轴一致。由此,LED模块I不仅能够抑制颜色变换部5的上述表面(颜色变换部5与空气的边界面)处的全反射,还能够抑制颜色不匀。所谓颜色不匀,是色度根据光的照射方向变化的状态。LED模块I能够将颜色不匀抑制在不能视觉识别的程度。
[0175]LED模块I能够实现不论来自LED芯片4的光的放射方向如何都使从LED芯片4到凸部5a的表面的光路长大致均匀化,能够进一步抑制颜色不匀。颜色变换部5的各凸部5a并不限于半球状,例如也可以是半椭圆球状的形状。另外,各凸部5a分别也可以是半圆柱状或长方体状等的形状。
[0176]在LED模块I的制造时,首先,准备安装基板7。然后,在安装基板7上接合与各LED芯片4分别建立了对应的光扩散基板2。然后,通过贴片(die bonding)装置等,将各LED芯片4贴片到对应的光扩散基板2的一表面2sa侧。然后,通过引线接合装置等,将各LED芯片4的第I电极及第2电极分别与配线图案71经由金属线8连接。然后,利用分配器系统(dispenser system)等形成颜色变换部5。
[0177]在通过分配器系统形成颜色变换部5时,例如一边使分配器头沿着LED芯片4的排列方向移动,一边从喷嘴将颜色变换部5的材料吐出而涂敷。
[0178]这里,在通过分配器系统涂敷颜色变换部5的材料以成为基于颜色变换部5的表面形状的涂敷形状的情况下,例如只要一边使分配器头移动一边使材料吐出而涂敷就可以。作为例子,通过使分配器头的移动速度变化,使涂敷量变化,此外,通过使分配器头上下,使喷嘴与喷嘴正下方的安装基板7的一表面7sa的距离变化。更具体地讲,在对颜色变换部5的用于形成各凸部5a的部位涂敷材料的情况、和对颜色变换部5的用于形成相邻的凸部5a间的部分的部位涂敷材料的情况中,使移动速度相对地不同,在前者的情况下使移动速度变慢,在后者的情况下使移动速度变快。此外,基于颜色变换部5的表面形状使分配器头上下。通过这些,在用分配器系统形成颜色变换部5的方法中,能够使材料成为基于颜色变换部5的表面形状的涂敷形状。涂敷形状只要考虑使材料硬化时的收缩来设定就可以。
[0179]分配器系统优选的是具备使分配器头移动的由机器人构成的移动机构、测量安装基板7的一表面7sa及喷嘴各自的距工作台的高度的传感器部、和控制移动机构及从喷嘴的材料的吐出量的控制器。控制器例如可以通过对微型计算机搭载适当的程序来实现。此夕卜,分配器系统通过将搭载在控制器中的程序适当变更,能够对应于LED芯片4的排列间距、LED芯片4的个数、颜色变换部5的线宽等的不同的多种品种。
[0180]此外,颜色变换部5的表面形状例如也可以通过调整材料的粘度等来控制。各凸部5a的各自的表面(凸曲面)的曲率可以根据材料的粘度及表面张力、金属线8的高度等设计。为了使曲率变大,可以通过使材料的粘度变高、或使表面张力变大、或使金属线8的高度变高来实现。此外,为了使线状的颜色变换部5的宽度(线宽)变窄,可以通过使材料的粘度变高、或使表面张力变大来实现。材料的粘度优选的是设定在100?2000mPa *s左右的范围中。另外,粘度的值例如可以采用使用圆锥平板型旋转粘度计在常温下测量的值。
[0181]此外,分配器系统也可以具备进行加热以使未硬化的材料成为希望的粘度的加热器。由此,分配器系统能够使材料的涂敷形状的再现性提高,能够使颜色变换部5的表面形状的再现性提闻。
[0182]LED模块I可以作为各种照明装置的光源使用。作为具备LED模块I的照明装置的一例,例如可以适当地举出以LED模块I为光源配置在器具主体上的照明器具、或灯(例如,直管型LED灯、灯泡型灯等)等,但也可以是其以外的照明装置。这里,LED模块I在器具主体是金属制而具有导电性那样的情况下,也通过具备树脂部72,能够确保配线图案71与器具主体之间的希望的沿面距离。在照明器具中,如果使器具主体为金属制,则能够使由LED模块I产生的热效率更好地散热。
[0183]作为器具主体的材料,优选的是热传导率较高的材料,更优选的是热传导率比树脂部72高的材料。这里,作为器具主体的材料,优选的是采用铝、铜等的热传导率较高的金属。
[0184]作为LED模块I向器具主体的安装手段,例如也可以采用螺钉等的安装工具,也可以使热硬化型的片状粘接剂的环氧树脂层夹在器具主体与LED模块I之间而接合。作为片状粘接剂,可以使用含有由硅石或氧化铝等的填料构成的填充材、并且具有在加热时低粘度化且流动性变高的性质的B阶(B状态:B-stage)的环氧树脂层(热硬化性树脂)和塑料薄膜(PET薄膜)层叠的片状粘接剂。作为这样的片状粘接剂,例如有东 > 株式会社制的粘接剂片TSA等。作为填料,只要使用比作为热硬化性树脂的环氧树脂热传导率高的电绝缘性材料就可以。上述的环氧树脂层的厚度设定为ΙΟΟμπι,但该值是一例,没有特别限定,例如只要在50μπι?150 μ m左右的范围中适当设定就可以。上述环氧树脂层的热传导率优选的是4W/m*K以上。
[0185]上述的片状粘接剂的环氧树脂层具有电绝缘性,并且具有热传导率较高、加热时的流动性较高、向凹凸面的密接性较高的性质。因而,照明器具能够防止在由上述环氧树脂层形成的绝缘层与LED模块I及器具主体之间产生空隙,能够使密接可靠性提高,此外,能够抑制因密接不足造成的热阻的增大或不均匀的发生。绝缘层具有电绝缘性及热传导性,具有将LED模块I与器具主体热耦合的功能。
[0186]这样,照明器具在LED模块I与器具主体之间夹着例如寸一- > (注册商标)那样的橡胶片状或硅胶状的散热片(热传导片)等的情况相比,能够降低从各LED芯片4到器具主体的热阻,并且能够降低热阻的不均匀。由此,照明器具散热性提高,能够抑制各LED芯片4的结温的温度上升,所以能够使输入功率变大,能够实现光输出的高输出化。上述环氧树脂层的厚度设定为100 μ m,但该值是一例,没有特别限定,例如只要在50 μ m?150 μ m左右的范围中适当设定就可以。另外,上述环氧树脂层的热传导率优选的是4W/m*K以上。
[0187]此外,关于直管型LED灯,例如由社团法人日本电球工业会标准化了 “L型O 口金GX16t - 5付直管形LED 9 > 7° 7 f Λ ( 一般照明用)”(带有L型插针灯头GX16t —5的直管型LED灯系统(一般照明用))(JEL801:2010)。
[0188]在构成这样的直管型LED灯的情况下,例如只要做成以下结构就可以:具备由透光性材料(例如,乳白色的玻璃、乳白色的树脂等)形成的直管状的管主体、和分别设在管主体的长边方向的一端部及另一端部的第I灯头、第2灯头;在管主体内安装基板7是长条状、在安装基板7的长边方向上排列有多个LED芯片4的LED模块I。
[0189]以下,基于图23A、图23B,对具备第2变形例的LED模块I作为光源的照明器具50进行说明。
[0190]照明器具50是LED照明器具,具备器具主体51、和保持在器具主体51上的作为光源的LED模块I。
[0191]器具主体51形成为平面尺寸比LED模块I大的长条状(这里是矩形板状)。照明器具50在器具主体51的厚度方向的一表面51b侧配置有LED模块I。照明器具50对于器具主体51配置LED模块I,以使LED模块I的长边方向与器具主体51的长边方向一致。此外,照明器具50在器具主体51的一表面51b侧配置有将LED模块I覆盖的罩52。罩52具有使从LED模块I放射的光透过的功能。
[0192]此外,照明器具50具备向LED模块I供给直流电力而使各LED芯片4 (参照图21)点灯(发光)的点灯装置53。照明器具50中,点灯装置53和LED模块I经由引线等的电线54电连接。
[0193]照明器具50在器具主体51的厚度方向的另一表面51c侧形成有收存点灯装置53的凹处51a。凹处51a沿着器具主体51的长边方向形成。此外,在器具主体51上,形成有将一表面51b与凹处51a的内底面之间的薄壁部贯通而将电线54插通的贯通孔(未图示)O
[0194]LED模块I能够在配线图案71的露出的部位连接电线54。配线图案71与电线54的连接部例如可以采用由焊接等的导电性接合材料构成的连接部、或由阳型的连接器和阴型的连接器构成的连接部等。
[0195]照明器具50可以从点灯装置53向LED模块I供给直流电力而使LED模块I点灯。另外,点灯装置53既可以是例如被从商用电源那样的交流电源供电的结构,也可以是被从太阳能电池或蓄电池等的直流电源供电的结构。
[0196]照明器具50的光源并不限于第2变形例的LED模块1,也可以构成为,在实施方式I?3、实施方式3的第I变形例的某个LED模块I中,与第2变形例同样将安装基板7做成长条状的形状,对于I个安装基板7具备多个LED芯片4。
[0197]作为器具主体51的材料,优选的是热传导率较高的材料,更优选的是热传导率比安装基板7高的材料。这里,作为器具主体51的材料,优选的是采用铝、铜等的热传导率较高的金属。照明器具50通过使器具主体51的材料为金属,能够使散热性提高。
[0198]作为LED模块I向器具主体51的安装手段,例如也可以采用螺钉等的安装工具,也可以使热硬化型的片状粘接剂的环氧树脂层夹在器具主体51与LED模块I之间而接合。
[0199]作为罩52的材料,例如可以采用丙烯树脂、聚碳酸酯树脂、硅氧烷树脂、玻璃等。
[0200]罩52优选的是一体地具备控制从LED模块I放射的光的配光的透镜部(未图示)。由此,照明器具50与在罩52上安装有与罩52分体的透镜的结构相比,能够实现低成本化。
[0201]在以上说明的照明器具50中,通过作为光源而具备上述LED模块1,能够实现光取出效率的提高,能够实现低成本化及光输出的高输出化。
[0202]以下,基于图24A、图24B,对具备第2变形例的LED模块I作为光源的直管型LED灯60进行说明。
[0203]直管型LED灯60具备由透光性材料形成的直管状(圆筒状)的管主体61、和分别设在管主体61的长边方向的一端部、另一端部上的第I灯头62、第2灯头63,在管主体61内收存有第2变形例的LED模块I。LED模块I并不限于第2变形例的LED模块1,也可以是以下这样构成的LED模块:在实施方式I?3、实施方式3的第I变形例的某个LED模块I中,与第2变形例同样将安装基板7做成长条状的形状,对于I个安装基板7具备多个LED芯片4。
[0204]作为管主体61的材料,例如可以采用透明的玻璃、乳白色的玻璃、透明的树脂、乳白色的树脂等。
[0205]在第I灯头62上,设有电连接在LED模块I上的两条供电端子(以下,称作“第I灯插针”)64、64。这两条第I灯插针64、64构成为,能够与保持在照明器具(未图示)的器具主体上的供电用的灯座的两个供电用触头分别电连接。
[0206]在第2灯头63上,设有接地用的I条接地端子(以下,称作“第2灯插针”)65。该I条第2灯插针65构成为,能够与保持在器具主体上的接地用的灯座的接地用触头电连接。
[0207]各第I灯插针64分别形成为L字状,由沿着管主体61的长边方向突出的针主体64a、和从针主体64a的前端部沿着管主体61的I各径向延伸设置的钩部64b构成。两个钩部64b在相互离开的方向上延伸设置。另外,各第I灯插针64通过将细长的金属板弯折而形成。
[0208]第2灯插针65从第2灯头63的端面(灯头基准面)向与管主体61相反侧突出。此外,第2灯插针65形成为T字状。另外,直管型LED灯60例如优选的是构成为,满足由社团法人日本电球工业会标准化的“带有L型插针灯头GX16t - 5的直管型LED灯系统(一般照明用)” (JEL801:2010)的标准等。
[0209]在以上说明的直管型LED灯60中,通过在管主体61内具备上述LED模块1,能够实现光取出效率的提高,能够实现低成本化及光输出的高输出化。
[0210]具备LED模块I的灯并不限于上述直管型LED灯,例如也可以是在管主体内具备LED模块I和使LED模块I点灯的点灯装置的结构的直管型LED灯。另外,点灯装置被从外部电源经由灯插针供电。
[0211]第2变形例的LED模块I中,安装基板7是长条状的形状,具备多个LED芯片4,但根据应用的照明器具的种类等,可以将安装基板7的形状、配线图案71的形状、LED芯片4的个数、配置等适当变更。
[0212]以下,基于图25、图26对具备LED模块I的照明器具90的一形态进行说明。另夕卜,对于与第2变形例同样的构成要素赋予相同的标号而适当省略说明。
[0213]照明器具90是能够作为下照灯使用的LED照明器具,具备器具主体91a、和保持在器具主体91a上的作为光源的LED模块I。此外,照明器具90具备收存有使LED模块I点灯的点灯装置的矩形箱状的壳体98。点灯装置和LED模块I通过未图示的电线等电连接。
[0214]照明器具90中,器具主体91形成为圆板状,在器具主体91a的一面侧配置有LED模块I。此外,照明器具90具备从器具主体91的另一面突出的多个翅片91ab。器具主体91和各翅片91ab形成为一体。
[0215]LED模块I中,安装基板7的平面形状是正方形的形状,以2维阵列状排列有多个(例如48个)LED芯片4(参照图21)。此外,LED模块I中,在假想线上排列的一组(例如8个)LED芯片4串联连接。LED模块I设想了规定数的(例如6个)假想线,具备上述规定数的将一组LED芯片4串联连接而成的串联电路,以将上述规定数的串联电路并联连接的方式设计有配线图案71。另外,安装基板7的平面形状并不限于正方形状,例如也可以是正方形以外的多边形状或圆形状等。此外,配置在安装基板7的一表面7sa侧的多个LED芯片4的电的连接关系也没有特别限定。LED模块I也可以具备与LED芯片4相同数量的光扩散基板2 (参照图21),也可以对于一组LED芯片4具备I个光扩散基板2。
[0216]此外,照明器具90具备将从LED模块I向侧方放射的光反射的第I反射器93、罩92、和控制从罩92射出的光的配光的第2反射器94。另外,照明器具90由器具主体91和第2反射器94构成收存LED模块1、第I反射器93及罩92的器具外轮廓。
[0217]器具主体91在上述一面侧相互对置地设有两个突台部91a。并且,照明器具90在两个突台部91a上架设有将LED模块I固定的板状的固定部件95。固定部件95由金属板形成,通过螺钉97固定在各突台部91a上。第I反射器93固定在器具主体91上。LED模块I也可以被第I反射器93和固定部件95夹持。第I反射器93由白色的合成树脂形成。
[0218]固定部件95形成有使LED模块I的安装基板7的一部分露出的开孔部95a。照明器具90在安装基板7与器具主体91之间夹装有热传导部96。热传导部96具有使热从安装基板7向器具主体91传热的功能。热传导部96由热传导性油脂形成,但并不限定于此,例如也可以使用热传导性片。
[0219]作为热传导性片,例如可以使用具有电绝缘性及热传导性的硅胶的片。此外,作为热传导性片使用的硅胶的片优选的是软质的片。作为这种硅胶的片,例如可以使用力一=^ (注册商标)等。
[0220]此外,热传导性片的材料并不限于硅胶,只要具有电绝缘性及热传导性,例如也可以是弹性体。
[0221]照明器具90能够使由LED模块I产生的热经由热传导部96向器具主体91效率良好地传热。由此,照明器具90能够使由LED模块I产生的热从器具主体91及翅片91ab效率良好地散热。
[0222]作为器具主体91及翅片91ab的材料,优选的是热传导率较高的材料,更优选的是热传导率比安装基板7高的材料。这里,作为器具主体91及翅片91ab的材料,优选的是采用铝、铜等的热传导率较高的金属。
[0223]作为罩92的材料,例如可以采用丙烯树脂、聚碳酸酯树脂、硅氧烷树脂、玻璃等。
[0224]罩92也可以一体地具备控制从LED模块I放射的光的配光的透镜部(未图示)。
[0225]作为第2反射器94的材料,例如可以采用铝、不锈钢、树脂、陶瓷等。
[0226]在以上说明的照明器具90中,通过作为光源而具备上述LED模块1,能够实现低成本化及光输出的高输出化。此外,在照明器具90中,器具主体91也可以是兼用为LED模块I的安装基板7的结构。
【权利要求】
1.一种LED模块,其特征在于, 具备: 透光性的光扩散基板; 经由透明的第I接合部与上述光扩散基板的一表面侧接合的LED芯片; 在上述光扩散基板的上述一表面侧将上述LED芯片覆盖的颜色变换部;以及 安装基板, 上述颜色变换部由含有被从上述LED芯片放射的光激励而放射与上述LED芯片不同颜色的光的荧光体的透明材料形成, 上述安装基板具备对从上述LED芯片放射的光及从上述荧光体放射的光进行扩散反射的扩散反射层, 上述扩散反射层配置在上述光扩散基板的另一表面侧。
2.如权利要求1所述的LED模块,其特征在于, 上述LED芯片在厚度方向的一面侧设有第I电极和第2电极, 上述安装基板具备: 经由金属线而与上述LED芯片的上述第I电极及上述第2电极分别电连接的配线图案;以及 配置在上述配线图案的背面侧的树脂部, 上述配线图案是非透光性的, 上述树脂部具有电绝缘性, 在上述配线图案的主表面侧形成有上述扩散反射层, 在上述扩散反射层上,形成有供一端部分别与上述第I电极及上述第2电极接合的各上述金属线的另一端部穿通的贯通孔。
3.如权利要求1所述的LED模块,其特征在于, 上述LED芯片在厚度方向的一面侧设有第I电极和第2电极, 上述安装基板具备: 经由金属线而与上述LED芯片的上述第I电极及上述第2电极分别电连接的配线图案;以及 配置在上述配线图案的背面侧的树脂部, 上述配线图案是非透光性的, 上述树脂部具有电绝缘性, 上述扩散反射层形成在上述光扩散基板的上述另一表面侧,与上述光扩散基板侧相反的一侧经由透明的第2接合部与上述配线图案的主表面侧接合。
【文档编号】H01L33/60GK104350618SQ201380028419
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年5月24日 优先权日:2012年5月31日
【发明者】浦野洋二, 中村晓史, 井冈隼人, 今井良治, 合田纯, 平野彻, 铃木雅教, 日向秀明 申请人:松下知识产权经营株式会社
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