发光模块及照明装置制造方法
【专利摘要】本实用新型的实施方式提供一种发光强度及发光颜色均匀且具有较宽的配光的发光模块及照明装置。实施方式所涉及的发光模块具备：透光性基板，具有第1面、与所述第1面相反侧的第2面；安装于所述第1面上的第1发光元件；安装于所述第2面上的第2发光元件；包括荧光体的第1～第4树脂体。第1树脂体覆盖所述第1发光元件，第2树脂体在所述第2面内被设置在透过所述透光性基板的所述第1发光元件的原光放射的第2区域上。第3树脂体覆盖所述第2发光元件，第4树脂体在所述第1面内被设置在透过所述透光性基板的所述第2发光元件的原光放射的第4区域上。
【专利说明】发光模块及照明装置
【技术领域】
[0001]本实用新型的实施方式涉及一种发光模块及照明装置。
【背景技术】
[0002]为了实现加宽照明装置的配光的目的，进行了立体发光的发光模块的开发。这些发光模块中使用导光部件或挠性基板或者透光性基板。例如，玻璃或陶瓷基板由于透过可见光，因而适于立体发光模块。但是，这些基板存在容易出现光强度或发光颜色的不均的缺点。而且，这些基板的导热系数较低，可能会因热变形而产生破损。
[0003]专利文献1:日本特开2012-84274号公报
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种发光强度及发光颜色均匀且具有较宽的配光的发光模块及照明装置。
[0005]实施方式所涉及的发光模块具备:透光性基板，具有第I面、与所述第I面相反侧的第2面；安装于所述第I面上的第I发光元件；安装于所述第2面上的第2发光元件；第I?第4树脂体。所述第I发光元件安装于所述第I面内的第I区域上，从所述第I面放射原光并且透过所述透光性基板从所述第2面也放射原光。第I树脂体覆盖所述第I发光元件，并且包括放射波长与所述第I发光元件的原光不同的二次光的荧光体。第2树脂体在所述第2面内被设置在透过所述透光性基板的所述第I发光元件的原光放射的第2区域上，并且包括放射波长与所述第I发光元件的原光不同的二次光的荧光体。所述第2发光元件在所述第2面内被安装于与所述第2区域不同的第3区域上，从所述第2面放射原光并且透过所述透光性基板从所述第I面也放射原光。第3树脂体覆盖所述第2发光元件，并且包括放射波长与所述第2发光元件的原光不同的二次光的荧光体。所述第4树脂体在所述第I面内被设置在透过所述透光性基板的所述第2发光元件的原光放射的与所述第I区域不同的第4区域上。所述第4树脂体包括放射波长与所述第2发光元件的原光不同的二次光的突光体。
[0006]本实用新型的实施方式能够实现发光强度及发光颜色均匀且具有较宽的配光的发光模块及照明装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是表示实施方式所涉及的发光模块的示意剖视图。
[0008]图2是表示实施方式所涉及的发光模块的示意俯视图。
[0009]图3是表示实施方式的变形例所涉及的发光模块的示意剖视图。
[0010]图4是表示实施方式所涉及的照明装置的示意剖视图。
[0011]图中:1、2_发光模块，3-照明装置，10-透光性基板，1a-第I面，1b-第2面，13-第I区域，15-第2区域，17-第3区域，19-第4区域，21-第I发光元件，23-第2发光元件，31-第I树脂体，33-第2树脂体，35-第3树脂体，37-第4树脂体，41、43、45、47-荧光体，51-第I配线，53-第2配线，61、63-金属丝，101-支柱，103-基部，105-点灯电路，110-透光性罩，120-灯头，131、133-树脂层。
【具体实施方式】
[0012]以下，参照附图对实施方式进行说明。在附图中，对相同部分标注相同符号，并适当省略其详细说明，而对不同部分进行说明。另外，附图为示意性或概念性的，各部分的厚度和宽度之间的关系、各部分之间的大小比例等，并非一定与实物相同。而且，即使表示相同部分，根据附图有时也有彼此之间的尺寸或比例不同的情况。
[0013]图1是表示实施方式所涉及的发光模块I的示意剖视图。
[0014]图2是表示实施方式所涉及的发光模块I的示意俯视图。
[0015]图1表示图2中的沿A-A线的截面。
[0016]如图1所不,发光模块I具备:透光性基板10 ;第I发光兀件21 ;第2发光兀件23 ；第I?第4树脂体31、33、35、37。
[0017]透光性基板10例如为玻璃基板或陶瓷基板，透过可见光。在此，“透过”并非限定为100%透过入射光，还包括吸收其一部分的情况。透光性基板10例如还可以使用蓝宝石基板。透光性基板10具有第I面10a、第I面1a相反侧的第2面10b。
[0018]第I发光元件21例如为将氮化镓系半导体作为材料的蓝色发光二极管(LED)，安装在第I面1a内的第I区域13上。第I发光元件21例如具有形成在蓝宝石上的发光结构，从与第I面1a相向的背面及该背面相反侧的正面的双方放射蓝色光。而且，第I发光兀件21从第I面1a放射原光,并且透过透光性基板10从第2面1b也放射原光。
[0019]第I树脂体31设置在第I面1a上，覆盖第I发光兀件21。第I树脂体31包括突光体41。突光体41被从第I发光兀件21放射的原光激励而发出波长与该原光不同的二次光。荧光体41例如为放射黄色光的YAG荧光体，或者为放射绿色光、红色光的氮化物荧光体，或者为这些荧光体的混合体。在此，“波长”是指各个荧光体的光谱中的峰值波长。
[0020]第2树脂体33在第2面1b内被设置在透过透光性基板10的第I发光元件21的原光放射出的第2区域15上。第2树脂体33包括荧光体43。荧光体43放射波长与第I发光元件21的原光不同的二次光。荧光体43例如为放射黄色光的YAG荧光体，或者为放射绿色光、红色光的氮化物荧光体，或者为这些荧光体的混合体。荧光体43可以具有与荧光体41相同的组成。
[0021]第2发光元件23例如为将氮化镓系半导体作为材料的蓝色发光二极管(LED)。第2发光元件23安装在第2面1b内的与第2区域15不同的第3区域17上。第2发光元件23例如从与第2面1b相向的背面及该背面相反侧的正面的双方放射蓝色光。而且，第2发光兀件23从第2面1b放射原光,并且透过透光性基板10从第I面1a也放射原光。
[0022]第I发光元件21和第2发光元件23利用透光性的粘接剂，例如利用将环氧树脂作为主成分的粘接剂而紧固于透光性基板10上。
[0023]第3树脂体35在第2面1b上覆盖第2发光元件23。第3树脂体35包括荧光体45。突光体45被第2发光兀件23的原光激励而发出波长与该原光不同的二次光。突光体45例如为放射黄色光的YAG荧光体，或者为放射绿色光、红色光的氮化物荧光体，或者为这些荧光体的混合体。荧光体45可以具有与荧光体41、43相同的组成。
[0024]第4树脂体37在第I面1a内被设置在与第I区域13不同的区域且透过透光性基板10的第2发光元件23的原光放射出的第4区域19上。第4树脂体37包括荧光体47。荧光体47被第2发光元件23的原光激励而放射波长与该原光不同的二次光。荧光体47例如为放射黄色光的YAG荧光体，或者为放射绿色光、红色光的氮化物荧光体，或者为这些荧光体的混合体。荧光体47可以具有与荧光体41、43、45相同的组成。
[0025]如此，在实施方式中，在透光性基板10的第I面1a及第2面1b分别配设有第I发光元件21及第2发光元件23。由此，实现能够增大配光角的发光模块I。各个发光元件被包括荧光体的树脂体封住，能够获得希望的发光颜色。而且，在从发光元件放射的原光透过透光性基板而放射出的部分也配置有包括荧光体的树脂体。由此，在第I面1a侧及第2面1b侧的双方，均能够提高光强度并且获得均匀的发光颜色。
[0026]如图1所示，第I树脂体31的沿与第I面1a垂直的方向的厚度T1比第4树脂体37的沿与第I面1a垂直的方向的厚度T4厚。而且，第3树脂体35的沿与第2面1b垂直的方向的厚度T3比第2树脂体33的沿与第2面1b垂直的方向的厚度T2厚。在此，“厚度”是指其最大厚度。例如，若为隆起的树脂体，则是凸面最高处的厚度。
[0027]透光性基板10优选使用针对从第I发光元件21及第2发光元件23放射的原光的透射比更高的材料，例如硅玻璃、高纯度氧化铝或蓝宝石等。但是，这些材料价格昂贵，会增加商品的成本。因此，透光性基板10使用透射比比这些材料低的材料，例如钠玻璃等。而且，通过使透光性基板10的厚度ds变薄，可以提高透射比。
[0028]然而，透光性基板10的光吸收率并非为零。因此，从第I发光元件21放射的原光中的透过透光性基板10而从第2区域15放射出的光的强度，比从第2发光元件23放射的原光的强度低。而且，设置于第2区域15上的第2树脂体33的光吸收率也并非为零。因此，优选将第2树脂体33的厚度T2设为比覆盖第2发光元件23的第3树脂体35的厚度T3薄。由此，能够抑制第2树脂体33中的光吸收且提高从第2面1b放射的光的强度。
[0029]覆盖第I发光元件21的第I树脂体31和从第2发光元件23放射的原光从第I面1a放射的第4区域19上的第4树脂体也设置成具有相同的关系。即，第4树脂体37的厚度T4优选设为比覆盖第I发光元件21的第I树脂体31的厚度T1薄。
[0030]图2是例示配置于透光性基板10的第I面1a上的第I发光元件21及配置于第2面1b侧的第2发光元件23的示意俯视图。
[0031]如图2所示，发光模块I具备配置在第I面1a上的多个第I发光元件21和配置在第2面1b上的多个第2发光元件23。而且，俯视第I面1a时，第I发光元件21及第2发光元件23配置成相互不重叠。
[0032]在与第I面1a或第2面1b平行的方向(例如，图2中的X方向及Y方向的任意一个方向)上的第I发光兀件21和第2发光兀件23之间的最小间隔W。优选比透光性基板10的厚度ds宽。
[0033]若在X方向或Y方向上靠近配置第I发光兀件21和第2发光兀件23,贝U会导致透光性基板10的温度上升，有时会因热应力而产生透光性基板10的破损。即，优选扩大第I发光元件21和第2发光元件23之间的间隔，以使第I发光元件21及第2发光元件23的发热量不大于从透光性基板10散热的散热量。
[0034]如图2所示，发光模块I具备:与第I发光元件21电连接的第I配线51 ;与第2发光元件23电连接的第2配线53。在该例子中，第I发光元件21经由第I配线51串联连接，第2发光元件23经由第2配线53串联连接。实施方式不只限于此，例如可以使第I发光元件21及第2发光元件分别并联连接。
[0035]第I配线51经由金属丝61与第I发光元件21电连接。第2配线53经由金属丝63与第2发光元件23电连接。实施方式不只限于使用金属丝61、63的引线接合，例如，也可以使用经由焊料凸点等的倒装式接合。
[0036]然而，倒装式接合中，为了确保接合的可靠性，要求透光性基板10的平坦性。因此，在使用倒装式接合的结构中，需要将透光性基板10的厚度ds设为与使用引线接合时相比更厚。另一方面，若加厚透光性基板10，则传播于其内部的光的吸收率变高，光功率会下降。因此，可以说与倒装式接合相比，使用引线接合的结构更为优选。
[0037]而且，在使用引线接合的结构中，能够使各发光元件和配线之间的间隔变宽。由此，不会遮挡从与透光性基板10相向的各发光元件的接合面(背面)发出的光，能够提高光功率。即，在使用倒装式接合的结构中，在发光元件的背面设置有连接凸点的电极。因此，凸点会遮挡从背面侧放射的光，存在降低光功率的缺点。
[0038]而且，如图2所示，第I配线51优选设置于第I面1a上的不遮挡从第4区域19放射的第2发光兀件23的原光的位置。具体而言，例如，俯视第I面1a时,第I配线51设置在不与第2发光元件23重叠的位置。在其它例子中，俯视第I面1a时，第I配线51优选配置成从第2发光元件23的外缘隔着透光性基板10的厚度ds以上的间隔WA(参照图2)。
[0039]而且，若将从透光性基板10朝向外部(大气中)的光的全反射角设为θπ，则在俯视第I面1a时，第I配线51配置成从第2发光元件23的外缘隔着dsXtan θ m以上的间隔WA。由此，第I配线51设置在从第2发光元件23放射的原光在第I面1a中进行全反射的位置。因此，第I配线51不会遮挡第2发光元件23的光路。
[0040]第2配线53优选设置在第2面1b上的不遮挡第I发光元件21的原光的位置。具体而言，例如，俯视第2面1b时，第2配线53设置在不与第I发光元件21重叠的位置。作为其它例子，俯视第2面1b时，第2配线53优选配置成从第I发光元件21的外缘隔着透光性基板10的厚度ds以上的间隔WA。而且，若将从透光性基板10朝向外部的光的全反射角设为Θ m，则在俯视第2面1b时，第2配线53配置成从第I发光元件21的外缘隔着dsXtan0m以上的间隔WA。
[0041]第I配线51及第2配线53优选反射从第I发光元件21及第2发光元件23放射的原光。第I配线51及第2配线53例如使用银(Ag)。
[0042]如图2所示，在第I面1a上，设置在第2发光元件23的原光放射出的第4区域19上的第4树脂体37被设置成与覆盖第I发光元件21的树脂体31分开的点状。例如，俯视第I面1a时，第4树脂体37至少覆盖第2发光元件23和在第2发光元件23外周具有dsXtan Θ m宽度的区域。由此，罩住透过透光性基板10从第I面1a放射的第2发光元件23的原光，使其一部分通过荧光体47波长转换而放出。
[0043]同样，在第2面1b侦彳，第2树脂体33设置成与覆盖第2发光元件23的第3树脂体35分开的点状。例如，俯视第2面1b时，第2树脂体33至少覆盖第I发光元件21和在第I发光元件21外周具有dsXtan θ m宽度的区域。由此，罩住透过透光性基板10从第2面1b放射的第I发光元件21的原光，使其一部分通过荧光体43波长转换而放出。
[0044]如此，通过将第2树脂体33及第4树脂体37设为点状，能够减少包含在各树脂体的荧光体43及47的使用量。由此，能够降低发光模块I的制造成本。
[0045]图3是表示实施方式的变形例所涉及的发光模块2的示意剖视图。
[0046]如图3所不,发光模块2具备:透光性基板10 ;第I发光兀件21 ;第2发光兀件23 ；第I?第4树脂体31、33、35、37。
[0047]在该例子中，配置在第I面1a上的第I树脂体31及第4树脂体37设置成相互连接。即，可以使用将第I树脂体31及第4树脂体37 —体化的树脂层131。树脂层131中的第4树脂体37的部分的厚度T4设为比第I树脂体31的部分的厚度T1薄。
[0048]配置在第2面1b上的第2树脂体33及第3树脂体35也设置成相互连接的树脂层133。树脂层133中的第2树脂体33的部分的厚度T2设为比第3树脂体35的部分的厚度T3薄。
[0049]在该例子中，透光性基板10的第I面1a及第2面1b的大部分被树脂层131及133覆盖。由此，抑制第I面1a及第2面1b上的全反射，能够使第I发光元件21及第2发光元件23的原光均匀地输出。由此，能够使发光模块2的发光强度及发光颜色均匀化，能够扩大其配光。
[0050]图4是表示实施方式所涉及的照明装置3的剖视图。
[0051]照明装置3例如为白炽灯泡形照明灯。照明装置3具备发光模块1、支柱101、基部 103。
[0052]在支柱101的一端固定有发光模块I。支柱101的另一端固定在基部103。在基部103的内部配设有向发光模块I供电的点灯电路105。
[0053]支柱101例如设置成圆筒状，容纳有将发光模块I和点灯电路105电连接的配线。支柱101例如使用导热系数高的铝等金属。发光模块I的热经由支柱101传递到基部103，并向外部释放。并且，在支柱101的外表面优选涂覆有使从发光模块I放射出的光反射的部件，例如白色抗蚀剂。
[0054]照明装置3还具备覆盖发光模块I和支柱101的透光性罩110、安装于基部103的外表面的灯头120。灯头120与点灯电路105电连接，从外部电源经由灯头120向点灯电路105供电。
[0055]照明装置3通过将发光模块I配置在透光性罩110的中央，具有将配光角Θ扩大的结构。S卩，发光模块I从第I面1a放射的光照射图4中的上方(Z方向)，从第2面1b放射的光照射图4中的下方(-Z方向)。由此，例如，能够实现340°以上的配光角Θ。
[0056]而且，通过分别使发光模块I的配设在第I面1a的第I发光元件21的数量和配设在第2面1b侧的第2发光元件23的数量最适化，能够获得所希望的配光。
[0057]例如，为了更亮地照明Z方向，可以使照射Z方向的第I发光元件21的数量多于照射-Z方向的第2发光元件23的数量。而且，在灯头120周围配置反射镜而进行间接照明时，可以将第2发光元件23的数量设为多于第I发光元件21的数量。
[0058]以上，对本实用新型的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式只是举例说明，并没有限定发明范围的意图。这些新的实施方式能够以其它各种方式实施，在不脱离本实用新型宗旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形均属于本实用新型的范围或宗旨内，并且也包含在技术方案中记载的发明及其等同的范围内。
【权利要求】
1.一种发光模块，其特征在于，具备: 透光性基板，具有第I面、所述第I面的相反侧的第2面； 第I发光元件，安装于所述第I面内的第I区域上，从所述第I面放射原光并且透过透光性基板从所述第2面也放射原光； 第I树脂体，覆盖所述第I发光元件，并且包括放射波长与所述第I发光元件的原光不同的二次光的荧光体； 第2树脂体，所述第2面内被设置在透过所述透光性基板的所述第I发光元件的原光放射的第2区域上，并且包括放射波长与所述第I发光元件的原光不同的二次光的荧光体； 第2发光元件，安装于所述第2面内的与所述第2区域不同的第3区域上，从所述第2面放射原光并且透过所述透光性基板从所述第I面也放射原光； 第3树脂体，覆盖所述第2发光元件，并且包括放射波长与所述第2发光元件的原光不同的二次光的荧光体； 第4树脂体，在所述第I面内被设置在透过所述透光性基板的所述第2发光元件的原光放射的与所述第I区域不同的第4区域上，并且包括放射波长与所述第2发光元件的原光不同的二次光的荧光体。
2.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于: 所述第I树脂体的沿与所述第I面垂直的方向的厚度比所述第4树脂体的沿与所述第I面垂直的方向的厚度厚， 所述第3树脂体的沿与所述第2面垂直的方向的厚度比所述第2树脂体的沿与所述第2面垂直的方向的厚度厚。
3.根据权利要求1或2所述的发光模块，其特征在于: 在与所述第I面或第2面平行的方向上的所述第I发光元件和所述第2发光元件之间的间隔宽于所述透光性基板的厚度。
4.根据权利要求1或2所述的发光模块，其特征在于: 所述第2树脂体设置成与所述第3树脂体分开的点状， 所述第4树脂体设置成与所述第I树脂体分开的点状。
5.根据权利要求3所述的发光模块，其特征在于: 所述第2树脂体设置成与所述第3树脂体分开的点状， 所述第4树脂体设置成与所述第I树脂体分开的点状。
6.根据权利要求1、2和5中的任意一项所述的发光模块,其特征在于: 所述发光模块还具备， 第I配线，设置在所述第I面上的不遮挡从所述第4区域放射出的所述第2发光元件的原光的位置，并且与所述第I发光元件电连接； 第2配线，设置在所述第2面上的不遮挡从所述第2区域放射出的所述第I发光元件的原光的位置，并且与所述第2发光元件电连接。
7.根据权利要求3所述的发光模块，其特征在于: 所述发光模块还具备， 第I配线，设置在所述第I面上的不遮挡从所述第4区域放射出的所述第2发光元件的原光的位置，并且与所述第I发光元件电连接； 第2配线，设置在所述第2面上的不遮挡从所述第2区域放射出的所述第I发光元件的原光的位置，并且与所述第2发光元件电连接。
8.根据权利要求4所述的发光模块，其特征在于: 所述发光模块还具备， 第I配线，设置在所述第I面上的不遮挡从所述第4区域放射出的所述第2发光元件的原光的位置，并且与所述第I发光元件电连接； 第2配线，设置在所述第2面上的不遮挡从所述第2区域放射出的所述第I发光元件的原光的位置，并且与所述第2发光元件电连接。
9.一种发光模块，其特征在于，具有: 各发光元件，设置在透光性基板的两面； 树脂体，配置于从所述各发光元件放射的光在所述透光性基板的正面及背面未被遮挡的位置且至少各发光元件的前面。
10.一种照明装置，其特征在于，具备: 权利要求1至9中的任意一项所述的发光模块； 点灯电路，向所述发光模块供电。
【文档编号】H01L33/48GK204067430SQ201420492606
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年2月12日
【发明者】玉井浩贵 申请人:东芝照明技术株式会社