JP5535249B2 - Lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体発光装置を含む照明装置に関するものである。 The present invention relates to a lighting device including a semiconductor light emitting device.
近年、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の半導体発光素子を光源とする半導体発光装置および照明装置の開発が進められている(例えば、特許文献1を参照)。半導体発光装置を有する照明装置は、消費電力または製品寿命に関して注目されている。この照明装置は、例えば屋外等において用いる場合は、水滴または埃等が照明装置の内部に進入しても半導体発光装置が電気的にショートするのを抑制する技術が求められている。 In recent years, development of a semiconductor light emitting device and a lighting device using a semiconductor light emitting element such as a light emitting diode (LED) as a light source has been advanced (for example, see Patent Document 1). A lighting device including a semiconductor light emitting device has attracted attention with respect to power consumption or product life. When this lighting device is used, for example, outdoors, there is a demand for a technique for preventing the semiconductor light emitting device from being electrically short-circuited even if water droplets or dust enters the inside of the lighting device.
本発明は、半導体発光装置が電気的にショートして発光しなくなるのを抑制し、長期にわたって発光することが可能な照明装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an illuminating device capable of suppressing a semiconductor light emitting device from being electrically short-circuited to stop light emission and capable of emitting light over a long period of time.
本発明の一実施形態に係る照明装置は、半導体発光装置と、前記半導体発光装置上に位置する透光性基板と、前記半導体発光装置が配置される底部および前記透光性基板を支持する一対の支持部を有した筐体とを備え、前記半導体発光装置の両側に位置する前記筐体の前記底部に、前記支持部側に開口する一対の第1凹部が設けられ、前記支持部は前記第1凹部側に向かって開口する第2凹部を有していることを特徴とする。
本発明の好ましい態様としては、前記第1凹部は前記支持部側に向かって開口幅が広がっていることが望ましい。
本発明の好ましい態様としては、前記第1凹部は内面が円形状であることが望ましい。
本発明の好ましい態様としては、前記透光性基板と前記支持部の内壁との間には隙間が存在することが望ましい。
本発明の好ましい態様としては、前記底部は、前記半導体発光装置が配置されている面とは反対側の面に、前記半導体発光装置の両側に位置する第3凹部を有していることが望ましい。
An illumination device according to an embodiment of the present invention includes a semiconductor light emitting device, a translucent substrate positioned on the semiconductor light emitting device, a bottom portion on which the semiconductor light emitting device is disposed, and a pair that supports the translucent substrate. And a pair of first recesses that are open to the support portion side are provided at the bottom of the housing located on both sides of the semiconductor light emitting device. It has the 2nd recessed part opened toward the 1st recessed part side, It is characterized by the above-mentioned.
As a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the opening width of the first concave portion is widened toward the support portion side.
As a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the inner surface of the first recess is circular.
As a preferred aspect of the present invention, it is desirable that a gap exists between the translucent substrate and the inner wall of the support portion .
As a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the bottom portion has third recesses located on both sides of the semiconductor light emitting device on a surface opposite to the surface on which the semiconductor light emitting device is disposed. .
本発明によれば、長期にわたって発光することが可能な照明装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the illuminating device which can light-emit over a long term can be provided.
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる照明装置の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されないものである。 Embodiments of a lighting device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
図1は、照明装置の概観斜視図であって、筐体から透光性基板を筐体の長手方向にスライドさせた状態を示している。図2は、照明装置の概観斜視図であって、筐体内を示すために透光性基板を取り除いた状態を示している。図3は、照明装置の平面図であって、複数の半導体発光装置同士の間の距離を示している。図4は、照明装置の断面図であって、筐体の断面形状を示している。図5は、半導体発光装置の内部を示した概観斜視図である。図6は、半導体発光装置の断面図である。 FIG. 1 is a schematic perspective view of the lighting device, and shows a state in which a translucent substrate is slid from the housing in the longitudinal direction of the housing. FIG. 2 is a schematic perspective view of the lighting device, and shows a state in which the translucent substrate is removed to show the inside of the housing. FIG. 3 is a plan view of the lighting device and shows the distance between the plurality of semiconductor light emitting devices. FIG. 4 is a cross-sectional view of the lighting device and shows a cross-sectional shape of the housing. FIG. 5 is a schematic perspective view showing the inside of the semiconductor light emitting device. FIG. 6 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device.
≪照明装置の構成≫
照明装置1は、天井または壁等の室内に直接取り付けるか、あるいは、屋外にて使用するものである。そして、照明装置1から発せられる光は、室内または屋外を照らすことができる。
≪Configuration of lighting device≫
The
照明装置1は、図1、2に示すように、一対の支持部2aを有する筐体2と、筐体2内に設けられた半導体発光装置3と、一対の支持部2aにて支持され、半導体発光装置3と間をあけて半導体発光装置3を覆う透光性基板4とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
筐体2は、透光性基板4を保持する機能と、半導体発光装置3の発する熱を外部に放散させる機能とを有している。筐体2は、例えば、アルミニウム、銅またはステンレス等の金属、プラスチックまたは樹脂等から構成され、直方体形状であって、上部に開口部Hを有している。そして、筐体2の底面は平らに形成されており、筐体2の底面に、複数の半導体発光装置3を実装することができる。なお、半導体発光装置3は、配線基板5を介して筐体2内に固定される。
The
筐体2は、図3に示すように、平面視して一辺の長さが、例えば、100mm以上2000mm以下に設定されている。また、筐体2の下面から筐体2の支持部2aの上端までの長さは、例えば、10mm以上50mm以下に設定されている。
As shown in FIG. 3, the length of one side of the
筐体2は、半導体発光装置3の発する熱を効率よく外部に放散することによって、半導体発光装置3または透光性基板4が変形したり、透光性基板4の透過率が低下したりするのを抑制することができ、外部に取り出される光の指向性を良好に維持することができる。
The
また、筐体2は、半導体発光装置3の発する熱を効率よく外部に放散することによって、半導体発光装置3の発光素子32から放射される光のピーク波長が変化したり、発光素子32の発光効率が低下したり、波長変換部36の透過率や波長変換の効率が低下したりすることが抑制される。なお、筐体2の熱伝導率は、例えば、10W/m・K以上500W/m・K以下に設定されている。
Further, the
筐体2には、図4に示すように、一対の支持部2aが設けられている。一対の支持部2aは、透光性基板4を支持するものである。一対の支持部2aの上部にて挟まれる空間が開口部Hに相当する。なお、一対の支持部2aは、筐体2の一部である。
As shown in FIG. 4, the
<半導体発光装置の構成>
半導体発光装置3は、発光した光を外部に向かって放出するものである。半導体発光装置3は、図3に示すように、筐体2内にて一方向に、好適には長手方向に沿ってライン状に複数個配列されている。半導体発光装置3は、図5、6に示すように、実装基板31と、実装基板31上に設けられる発光素子32と、発光素子32を取り囲む枠体33と、枠体33で囲まれる領域に設けられる封止樹脂34と、枠体33によって支持され、接着樹脂35を介して枠体33に接続される波長変換部36を備えている。
<Configuration of semiconductor light emitting device>
The semiconductor
半導体発光装置3は、例えば、発光素子32として発光ダイオード(LED)を備えたものであって、発光素子32内のpn接合中の電子と正孔が再結合することによって、発光素子32から外部に向かって光が放出される。なお、発光素子32は、特に、発光の配光分布においてサイドローブの光の強度が小さく、発光が配光分布の中央部に集中するため、指向性が優れている。
The semiconductor
実装基板31には、配線基板5上に設けられる。配線基板5と実装基板31とは、半田または導電性接着剤を介して電気的に導通されるように接合される。実装基板31は、例えば、アルミナ、ムライトまたはガラスセラミックス等のセラミック材料、あるいはこれらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から構成することができる。また、実装基板31は、金属酸化物微粒子を分散させた高分子樹脂を用いることができる。
The
実装基板31の表面が拡散面である場合には、発光素子32から発せられる光が、実装基板31の表面にて照射されて拡散反射する。そして、発光素子32が発する光を拡散反射によって多方向に放射し、発光素子32から発せられる光が特定箇所に集中するのを抑制することができる。
When the surface of the
ここで、実装基板31には、配線導体が設けられており、配線導体を介して配線基板5と電気的に接続されている。配線導体は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガンまたは銅等の導電材料からなる。配線導体は、例えば、タングステン等の粉末に有機溶剤を添加して得た金属ペーストを、実装基板31に所定パターンで印刷することによって得られる。
Here, the
発光素子32は、実装基板31上に実装される。具体的には、発光素子32は、実装基板31上に形成される配線導体上に、例えば、半田または導電性接着剤等の接着材料、あるいはボンディングワイヤ等を介して電気的に接続される。
The
発光素子32は、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、シリコンカーバイド、シリコンまたは二ホウ化ジルコニウム等の基体に、有機金属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法等の化学気相成長法を用いて、半導体層を成長させることによって作製される。なお、発光素子32の厚みは、例えば30μm以上1000μm以下である。
The
発光素子32は、第1半導体層と、第1半導体層上に形成される発光層と、発光層上に形成される第2半導体層を含んで構成されている。第1半導体層、発光層および第2半導体層は、例えば、III族窒化物半導体、ガリウム燐またはガリウムヒ素等のIII−V族半導体、あるいは窒化ガリウム、窒化アルミニウムまたは窒化インジウム等のIII族窒化物半
導体等が用いられる。また、このように構成された発光素子32では、例えば、370nm以上420nm以下の波長範囲の励起光を発することができる。
The
実装基板31上には、発光素子32を取り囲むように枠状の枠体33が設けられている。枠体33は、実装基板31上に例えば半田または接着剤を介して接続される。枠体33
は、セラミック材料であって、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウム等の多孔質材料が用いられる。枠体33は、多孔質材料からなり、枠体33の表面は微細な孔が多数形成される。
A frame-shaped
Is a ceramic material, and for example, a porous material such as aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide or yttrium oxide is used. The
枠体33は、発光素子32と間を空けて、発光素子32の周りを取り囲むように形成されている。また、枠体33の内壁面で囲まれる領域が、下端から上端に向かうに従い外方に向かって広がるように形成されている。そして、枠体33の内壁面が、発光素子32から発せられる励起光の反射面として機能する。また、枠体33の内壁面が拡散面である場合には、発光素子32から発せられる光が、枠体33の内壁面にて拡散反射する。そして、発光素子32から発せられる光が特定箇所に集中するのを抑制することができる。
The
また、枠体33の傾斜する内壁面の表面には、例えば、タングステン、モリブデン、銅または銀等から成る金属層と、この金属層を被覆するニッケルまたは金等から成る鍍金金属層を形成してもよい。この鍍金金属層は、発光素子32の発する光を反射させる機能を有する。なお、枠体33の内壁面の傾斜角度は、実装基板31の上面に対して、例えば、55度以上70度以下の角度に設定されている。
Further, on the surface of the inclined inner wall surface of the
枠体33で囲まれる領域には、封止樹脂34が充填されている。封止樹脂34は、発光素子32を封止するとともに、発光素子32から発せられる光が透過する機能を備えている。封止樹脂34は、枠体33の内方に発光素子32を収容した状態で、枠体33で囲まれる領域である。なお、封止樹脂34は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等の透光性の絶縁樹脂が用いられる。
A region surrounded by the
波長変換部36は、枠体33に支持されるとともに、発光素子32と間を空けて対向するように設けられる。つまり、波長変換部36は、発光素子32を封止する封止樹脂34と空隙を介して枠体33に設けられる。波長変換部36は、接着樹脂35を介して枠体33に接合されている。接着樹脂35は、波長変換部36の下面の端部から波長変換部36の側面、さらに波長変換部36の上面の端部にかけて被着している。
The
接着樹脂35は、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコーン樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。また、接着樹脂35は、例えば、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂またはポリフェニレンエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
As the
接着樹脂35の材料は、枠体33の熱膨張率と波長変換部36の熱膨張率との間の大きさの熱膨張率の材料が用いられる。接着樹脂35の材料として、このような材料が用いられることで、枠体33と波長変換部36とが熱膨張するときに、両者の熱膨張率の差に起因して、両者が剥離しようとするのを抑制することができ、両者を良好に繋ぎ止めることができる。
As the material of the
接着樹脂35が、波長変換部36の下面の端部にまで被着することで、接着樹脂35が被着する面積を大きくし、枠体33と波長変換部36とを強固に接続することができる。その結果、枠体33と波長変換部36の接続強度を向上させることができ、波長変換部36の撓みが抑制される。そして、発光素子32と波長変換部36との間の光学距離が変動するのを効果的に抑制することができる。
By adhering the
波長変換部36は、発光素子32から発せられる励起光が内部に入射して、内部に含有される蛍光体が励起されて、光を発するものである。ここで、波長変換部36に、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等から成り、その樹脂中に、例えば
430nm以上490nm以下の蛍光を発する青色蛍光体、例えば500nm以上560nm以下の蛍光を発する緑色蛍光体、例えば540nm以上600nm以下の蛍光を発する黄色蛍光体、例えば590nm以上700nm以下の蛍光を発する赤色蛍光体が含有されている。なお、蛍光体は、波長変換部36中に均一に分散するように含有されている。なお、波長変換部36の厚みは、例えば0.5mm以上3mm以下に設定されている。
The
また、波長変換部36の端部の厚みは一定に設定されている。波長変換部36の厚みは、例えば0.5mm以上3mm以下に設定されている。ここで、厚みが一定とは、厚みのばらつきが0.1mm以下のものを含む。波長変換部36の厚みを一定にすることにより、波長変換部36にて励起される光の量を一様に調整することができ、波長変換部36における輝度むらを抑制することができる。
Further, the thickness of the end portion of the
透光性基板4は、筐体2の開口部Hの縁に設けられる。筐体2の開口部Hに半導体発光装置3を実装した状態で、透光性基板4を筐体2に設けることで、筐体2内に半導体発光装置3を外部から保護することができる。
The
透光性基板4は、半導体発光装置3から発せられる光が透過する材料からなり、例えば、アクリル樹脂またはガラス等の光透過性材料から構成される。透光性基板4は、矩形状の板体であって、筐体2の支持部2aにて支持される。透光性基板4は支持部2aにて挟持して支持されて保持されることで、透光性基板4が落下するのを防止することができる。なお、透光性基板4は、平面視して一辺の長さが、例えば、98mm以上1998mm以下に設定されている。また、透光性基板4の上下方向の厚みは、例えば、0.3mm以上3mm以下に設定されている。
The
配線基板5は、筐体2内の底面に設けられる。配線基板5は、半導体発光装置3を実装するものである。配線基板5は、例えば、リジッド基板、フレキシブル基板またはリジッドフレキシブル基板等のプリント基板が用いられる。配線基板5の配線パターンと実装基板31の配線パターンとが、半田または導電性接着剤を介して電気的に接続される。そして、配線基板5からの信号が実装基板31を介して発光素子32に伝わり、発光素子32が発光する。なお、配線基板5には、外部に設けられた電源から配線を介して電気が供給される。
The
筐体2には、一対の支持部2aが設けられている。筐体2は、一対の支持部2aが設けられている箇所が対向した側面になっており、これら一対の支持部2aで筐体2内を保護している。また、筐体2は、一対の支持部2aが設けられてない箇所の側面は開口している。そして、筐体2の開口している側面から、透光性基板4を平面方向にスライドさせて、筐体2内に進入させることができる。透光性基板4を筐体2内に嵌め合わせた状態で、筐体2の開口している側面に矩形状の板体である蓋体2bを嵌めて、透光性基板4が筐体2からずれないように位置合わせして固定することができる。支持部2aは、筐体2の開口部Hに設けられており、筐体2の底面から開口部Hまで延在して形成されている。そして、筐体2の内壁面と配線基板5または半導体発光装置3との間には隙間が設けられている。
The
一対の支持部2aには、透光性基板4を保持する凹状の保持部2cと、筐体2内であって一対の支持部2aの下部のそれぞれに、半導体発光装置3と間をあけて凹部Cが設けられている。そして、一対の保持部2cの一方の内壁面と一対の保持部2cの他方の内壁面の両方と当接して透光性基板4が支持されている。
The pair of
保持部2cは、断面視して矩形状であって、透光性基板4の端部が嵌め込まれる大きさに設定されている。一対の支持部2aのそれぞれに設けられた保持部2cの大きさが、透
光性基板4の端部の大きさよりも少し大きくすることで、平面方向に沿って透光性基板4を保持部2cに嵌め込むことができる。なお、保持部2cは、筐体2の底面に沿った平面方向の窪みの大きさは、例えば、2mm以上10mm以下に設定されている。
The holding
凹部Cは、断面視して凹部Cの開口近傍が上端縁に向かって広がっている。また、凹部Cは、断面視して下部の形状が円形状に形成されている。そして、凹部Cの上端縁の高さ位置が、半導体発光装置3の下面の高さ位置よりも高く設定されている。なお、凹部Cの下部の形状は、円形状に限定されず、楕円形状であってもよい。
The recess C has a section in the vicinity of the opening of the recess C that extends toward the upper edge when viewed in cross section. In addition, the recess C has a circular shape at the bottom when viewed in cross section. The height position of the upper edge of the recess C is set to be higher than the height position of the lower surface of the semiconductor
また、凹部Cは、断面視して凹部Cの底部は配線基板5が実装される筐体2の底面よりも筐体2の外側方向に配置されてもよい。その結果、半導体発光装置3または配線基板5から一対の支持部2aを介して透光性基板4に伝達される熱の経路はさらに狭くなり、半導体発光装置3または配線基板5で生じる熱は筐体2の底面から一対の支持体2aを介して透光性基板4に伝わりにくくなることから、熱によって透光性基板4の透過率が低下したり、変色したりするといった光学特性の劣化の進行を抑えることができる。
In addition, the recess C may be arranged on the outer side of the
また、保持部2cは、断面視して保持部2cの下方に凹部Cが設けられている。保持部2cに透光性基板4を嵌め合わせている状態では、図4に示すように、透光性基板4の上面と凹部Cの内壁面との間に隙間が存在する。また、透光性基板4の端面と保持部2cの内壁面との間には隙間が存在する。仮に、透光性基板4は、保持部2cに嵌め合わせて、透光性基板4と保持部2cとの間の隙間を接着剤等を用いて埋めて、透光性基板4を筐体2に接合させた場合は、透光性基板4を保持部2cに対して取り外すのが不便になる。そして、筐体2内に実装した半導体発光装置3の取り替えや、照明装置1をメンテナンスするのが非常に困難になる。そこで、透光性基板4は、筐体2に対して取り外し容易なように、透光性基板4の端部を保持部2cに嵌め合わせて支持されている。そのため、透光性基板4の上面と保持部2cの内壁面との間に隙間を存在させる。
Further, the holding
透光性基板4と保持部2cの隙間から、透光性基板4の上面および透光性基板4の端面に沿って、例えば水滴等が伝わり、透光性基板4の端面から透光性基板4の下面に向かって、水滴等がしみ込んで浸入しようとしても、凹部C内に水滴等を溜めることができる。仮に、凹部Cが存在しない場合は、筐体2内に進入した水滴等が、配線基板5または半導体発光装置3の少なくとも一方にまで到達し、配線基板5または半導体発光装置3の少なくとも一方が電気的にショートして、半導体発光装置3が発光しなくなる虞がある。そこで、保持部2cの下方に凹部Cを設けることで、透光性基板4と保持部2cの隙間から内部に進入した水滴等を凹部C内に止めることができる。
For example, water droplets are transmitted along the upper surface of the light-transmitting
また、筐体2内であって一対の支持部2aの下部のそれぞれに、半導体発光装置3と間をあけて凹部Cを設けることで、筐体2内に進入し支持部2aの内壁面に沿って流れてきた水滴等が、半導体発光装置3または配線基板5に到達するよりも、凹部C内に溜めることができる。さらに、凹部Cに止まった水滴を、半導体発光装置3からの熱で筐体2の支持部2aを温めて、凹部C内の水滴を蒸発させて、水滴が進入した経路から外部に放散させることができる。
Further, by providing a recess C in the lower part of the pair of
また、凹部Cの上端縁が開口していることにより、筐体2内に進入した水滴等を凹部C内に溜めやすくすることができる。また、凹部Cは、下部の形状が円形状に形成されているため、水滴等が溜まりやすく、外部に漏れ出にくくすることができる。 Moreover, since the upper end edge of the recessed part C is opening, the water droplets etc. which entered into the housing | casing 2 can be easily stored in the recessed part C. FIG. Moreover, since the recessed part C is formed in the circular shape of the lower part, it is easy to collect a water droplet etc. and can make it difficult to leak outside.
また、凹部Cは、配線基板5が固定される筐体2と一体的に形成されることにより、発光素子32からの熱が筐体2を介して凹部Cに伝わり易くなり、これらの熱によって凹部Cに溜められた水滴等が蒸発されるとともに、水滴等の蒸発熱によって筐体2内の熱エネ
ルギーが吸収されることによって筐体2が冷却され、発光素子32からの熱が筐体2の外部に放散される。
In addition, the recess C is formed integrally with the
また、凹部Cの上端縁の高さ位置が、半導体発光装置3の下面の高さ位置よりも高く設定されているため、筐体2内に進入した水滴等が、半導体発光装置3に到達するよりも、先に、凹部Cの開口縁から凹部C内に溜まりやすくすることができる。仮に、半導体発光装置3の下面の高さ位置よりも、凹部Cの上端縁の高さ位置が低い位置に存在すれば、筐体2内に進入した水滴等が凹部C内に溜まらずに、半導体発光装置3に到達し、半導体発光装置3を電気的にショートさせる虞が高くなる。
In addition, since the height position of the upper edge of the recess C is set higher than the height position of the lower surface of the semiconductor
また、透光性基板4の上面と保持部2cの内壁面との間に隙間を存在させることで、透光性基板4の端部に水滴等が付いて、透光性基板4の熱を水滴等が吸収して、透光性基板4の端部の温度が上昇するのを抑制することができる。そして、透光性基板4が熱によって変形または変色するのを抑制することができる。
Further, by making a gap between the upper surface of the
本実施形態によれば、支持部2aの下部に凹部Cを設けることで、筐体2に対して取り外し容易な透光性基板4と筐体2の支持部2aとの間の隙間から、水滴または埃等が筐体2内に浸入したとしても、凹部C内に止めることができ、半導体発光装置3が電気的にショートして発光しなくなるのを抑制し、長期にわたって発光することが可能な照明装置1を提供することができる。
According to the present embodiment, by providing the recess C at the lower portion of the
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
<変形例>
以下、本発明の実施形態の変形例について説明する。なお、本発明の実施形態の変形例に係る照明装置1のうち、本発明の実施形態に係る照明装置1と同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。なお、図7は、一変形例に係る照明装置1aを示す図であって、図4に相当する。図8は、一変形例に係る照明装置1bを示す図であって、図4に相当する。図9は、一変形例に係る照明装置1cを示す図であって、図4に相当する。図10は、図9に示す照明装置1cを外部の部材に取り付けた状態を示している。
<Modification>
Hereinafter, modifications of the embodiment of the present invention will be described. Note that, in the illuminating
<変形例1>
上述した実施形態に係る照明装置1は、筐体2の支持部2aの下部にのみ凹部Cが設けられていたが、これに限られない。例えば、図7に示すように、筐体2内であって支持部2aの上部に下方に向かって開口した第2凹部C2を設けてもよい。なお、ここでは、凹部Cを第1凹部C1という。
<
Although the illuminating
第2凹部C2を設けることで、発光素子32から発生した熱が、筐体2を介して透光性基板4に伝わり難くなることから、熱による透光性基板4の透過率の低下や機械的な強度劣化を抑制することができる。
By providing the second recess C2, heat generated from the
また、照明装置1は、透光性基板4が下方に位置し、半導体発光装置3が上方に位置するような状態で使用した場合は、第2凹部C2に水滴等が溜まりやすくなる。第2凹部C2の溜められた水滴等が、発光素子32の熱によって温められた第2凹部C2の表面を介して蒸発しやすくなる。そして、水滴等の蒸発熱によって第2凹部C2の周辺部の熱エネルギーが吸収されることで、保持部2cの温度上昇が抑制される。これにより、保持部2cが熱を吸収することで、透光性基板4の温度上昇が抑制され、透光性基板4の透過率の劣化や機械的な強度劣化を抑制することができる。
In addition, when the
<変形例2>
上述した変形例1に係る照明装置1aは、筐体2の下面が平らに形成されていたが、これに限られない。例えば、図8に示すように、筐体2の下面に、第3凹部C3が設けられていてもよい。
<
Although the illuminating
半導体発光装置3が発光時に発生する熱は、配線基板5を介して筐体2に伝わる、特に、平面視したときに半導体発光装置3と重なる筐体2の一部の箇所に熱が伝わりやすい。そこで、半導体発光装置3の発する熱が最も伝わりやすい箇所を間に挟むように、筐体2の下面に一対の第3凹部C3を設ける。
The heat generated when the semiconductor
第3凹部C3を設けることで、筐体2に伝わった熱は、第3凹部C3を避けるように、一対の第3凹部C3で挟まる領域に集中し、さらにその下方に向かって熱を取り出す経路を設けることができる。そして、半導体発光装置3からの熱を配線基板5を介してその直下に位置する第3凹部C3で挟まれた箇所に集中させることができる。その結果、半導体発光装置3の熱が、筐体2の底面から支持体2aに伝わりにくくすることができ、筐体2を介して透光性基板4が熱によって変色等の劣化が進行するのを抑えることができる。
By providing the third recess C3, the heat transmitted to the
また、第3凹部C3を設けることで、筐体2の下面の表面積を大きくすることができ、半導体発光装置3または配線基板5で発生した熱が、第3凹部C3の表面から大気中に放散しやすくすることができる。なお、照明装置1bは、第3凹部C3で囲まれる大気を強制的に循環させることにより、第3凹部C3を介した筐体2の放熱性を向上させることができることから、半導体発光装置3の発光効率を低下させることなく照明装置1bを作動させることができる。さらに、半導体発光装置3または配線基板5で発生した熱が、筐体2を介して透光性基板4に伝達されることによって生じる、透光性基板4の変色等の劣化が進行するのを抑えることができる。
Further, by providing the third recess C3, the surface area of the lower surface of the
<変形例3>
上述した変形例1に係る照明装置1aは、筐体2の底面であって、支持体2aの下部のそれぞれに、半導体発光装置3と間あけて第1凹部C1が設けられていたが、これに限られない。例えば、図9に示すように、第1凹部C1’は、筐体2の内壁面に沿った開口の構造であってもよい。
<
The
図9に示した第1凹部C1’は、第1凹部C1’の上端縁の高さ位置が、配線基板5の下面の高さ位置と一致する。そして、第1凹部C1’が、筐体2の底面の高さ位置以下となるように設定されている。さらに、第1凹部C1’の底の高さ位置が、第3凹部C3の天井の高さ位置よりも低くなるように設定されている。その結果、図9に示すように、筐体2の底部の一部であって、第1凹部C1’と第3凹部C3で挟まれる箇所が折れ曲がって形成される。そして、半導体発光装置3または配線基板5で発生した熱が、筐体2の下部を介して、筐体2の支持部2aに向かって伝わろうとするのを第1凹部C1’によって低減することができ、支持部2aによって支持されている透光性基板4の温度上昇が抑制され、透光性基板4の透過率の劣化や機械的な強度劣化を抑制することができる。さらに、筐体2は、第1凹部C1’および第3凹部C3が設けられることで筐体2の表面積は広くなり、半導体発光装置3または配線基板5で発生した熱は、第1凹部C1’および第3凹部C3の表面を介して大気中や筐体2の内側または第1凹部C1’に溜められた水滴などに伝達されやすくなる。その結果、照明装置1cは、半導体発光装置3の発光効率を低下させることなく作動できるとともに、透光性基板4の熱による透過率の低下や変色等の劣化の進行を抑えることができる。
In the first recess C <b> 1 ′ shown in FIG. 9, the height position of the upper edge of the first recess C <b> 1 ′ matches the height position of the lower surface of the
第1凹部C1’は、図9に示すように、第2凹部C2と第1凹部C1’が向き合うよう
に配置されている。また、第1凹部C1’および第2凹部C2は、筐体2の開口している両側面にまで延在して設けられている。そのため、照明装置1cは、透光性基板4を下方に、半導体発光装置3を上方に位置させた状態で用いる場合、第1凹部C1’に付いた水滴がその下方に落ちることで、第2凹部C2内に溜めることができる。さらに、第2凹部C2は、筐体2の開口している側面にまで引き伸ばされているので、第2凹部C2内に溜まった水滴は第2凹部C2に沿って外部に流しだすことができる。
As shown in FIG. 9, the first recess C1 ′ is disposed so that the second recess C2 and the first recess C1 ′ face each other. Further, the first recess C1 ′ and the second recess C2 are provided to extend to both side surfaces of the
また、一対の第3凹部C3で挟まれた筐体2の長手方向に直交する短手方向に位置する中央部は、図10に示すように、外部の部材に対して固定するために、螺子止めする螺子孔Nが設けられてもよい。螺子Sが螺子孔Nに締め付けられる。そして、照明装置1cは、螺子Sを用いて外部の部材に螺子止めされる。なお、螺子Sは、筐体2よりも熱伝導率の大きな材料を用いることで、筐体2に伝わった熱が螺子Sを介して外部の部材の方に伝え、筐体2内が高温になるのを抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 10, the central portion located in the short direction perpendicular to the longitudinal direction of the
<照明装置の製造方法>
ここで、図1に示す照明装置の製造方法を説明する。まず、半導体発光装置3を準備する。実装基板31および枠体33が、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウムの原料粉末に、有機バインダー、可塑剤または溶剤等を添加混合して混合物を得る。
<Manufacturing method of lighting device>
Here, a method of manufacturing the lighting device shown in FIG. 1 will be described. First, the semiconductor
実装基板31は、混合物がシート状のセラミックグリーンシートに成形され、枠体33は、型枠内に混合物が充填されて乾燥され、焼結前の実装基板31および枠体33が取り出される。
The mounting
また、タングステンまたはモリブデン等の高融点金属粉末を準備し、この粉末に有機バインダー、可塑剤または溶剤等を添加混合して金属ペーストを得る。そして、取り出した実装基板31となるセラミックグリーンシートに所定パターンで印刷し、複数のセラミックグリーンシートを積層するとともに焼成され、所定の形状に切断される。また、枠体33は、所望の温度で焼結されることによって形成される。
Moreover, a high melting point metal powder such as tungsten or molybdenum is prepared, and an organic binder, a plasticizer, a solvent, or the like is added to and mixed with the powder to obtain a metal paste. And it prints with the predetermined pattern on the ceramic green sheet used as the taken-out mounting
次に、実装基板31上の配線パターンに発光素子32を半田を介して電気的に実装した後、発光素子32を取り囲むように枠体33を基板上にアクリル樹脂等の接着剤を介して接着する。そして、枠体33で囲まれた領域に、例えばシリコーン樹脂を充填して、シリコーン樹脂を硬化させることで、封止樹脂34を形成する。
Next, after the
次に、波長変換部36を準備する。波長変換部36は、未硬化の樹脂に蛍光体を混合して、例えば、ドクターブレード法、ダイコーター法、押し出し法、スピンコート法またはディップ法等のシート成形技術を用いて、作製することができる。例えば、波長変換部36は、未硬化の波長変換部36を型枠に充填し、硬化して取り出すことによって、得ることができる。
Next, the
そして、準備した波長変換部36を枠体33上に、例えば樹脂からなる接着樹脂35を介して接着することで、半導体発光装置3を作製することができる。
And the semiconductor light-emitting
次に、筐体2を準備する。筐体2は、例えば、押出成形法によって一体に成形されている。しかしながら、必ずしも一体成形で形成する必要はなく、各部材を別個に製造して、これらをネジ等の締結手段で締結してもよく、また、各部材を接着剤で接着して一体化させてもよい。
Next, the
さらに、透光性基板4を準備する。透光性基板4は、押出成形することによって成形す
ることができる。
Further, a
また、配線基板5を準備する。配線基板5は、例えばプリント配線基板を用いることができる。そして、配線基板5に半導体発光装置3を半田を介して電気的に実装する。
Moreover, the
次に、半導体発光装置3を実装した配線基板5を筐体2内に収容し固定する。そして、筐体2の支持部2aに平面方向にスライドさせるようにして、透光性基板4を取り付けて、筐体2の空いている側面に蓋体2bを嵌めて、照明装置1を作製することができる。
Next, the
1 照明装置
2 筐体
2a 支持部
2b 蓋体
2c 保持部
3 半導体発光装置
31 実装基板
32 発光素子
33 枠体
34 封止樹脂
35 接着樹脂
36 波長変換部
4 透光性基板
5 配線基板
H 開口部
C 凹部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記半導体発光装置が配置される底部および前記透光性基板を支持する一対の支持部を有した筐体とを備え、前記半導体発光装置の両側に位置する前記筐体の前記底部に、前記支持部側に開口する一対の第1凹部が設けられ、前記支持部は前記第1凹部側に向かって開口する第2凹部を有していることを特徴とする照明装置。 A semiconductor light emitting device, and a translucent substrate positioned on the semiconductor light emitting device;
A housing having a bottom portion on which the semiconductor light emitting device is disposed and a pair of support portions for supporting the translucent substrate, and the support on the bottom portion of the housing located on both sides of the semiconductor light emitting device. A lighting device , wherein a pair of first recesses that are open on a part side are provided, and the support part has a second recess that opens toward the first recess side .
The bottom, the surface opposite to the surface on which the semiconductor light-emitting device is disposed, according to claim 1 to 4, characterized in that it has a third recess positioned on both sides of the semiconductor light emitting device The lighting device according to any one of the above.
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