JP7526385B2 - Vehicle lighting device and vehicle lamp - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、車両用照明装置、および車両用灯具に関する。 Embodiments of the present invention relate to a vehicle lighting device and a vehicle lamp.
省エネルギー化や長寿命化などの観点から、フィラメントを備えた車両用照明装置に代えて発光ダイオードを備えた車両用照明装置の普及が進んでいる。
例えば、車両用照明装置には、ソケットと、ソケットの一方の端部側に設けられた発光モジュールと、発光モジュールと電気的に接続された複数の給電端子とが設けられている。発光モジュールは、例えば、配線パターンを有する基板と、基板の上に設けられ、配線パターンと電気的に接続された発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)と、を有している。複数の給電端子のそれぞれは、配線パターンに設けられた接続パッドに半田付けされている。
2. Description of the Related Art From the standpoint of energy saving and life extension, vehicle lighting devices equipped with light emitting diodes have become increasingly popular instead of vehicle lighting devices equipped with filaments.
For example, a vehicle lighting device includes a socket, a light-emitting module provided at one end of the socket, and a plurality of power supply terminals electrically connected to the light-emitting module. The light-emitting module includes, for example, a substrate having a wiring pattern, and a light-emitting diode (LED) provided on the substrate and electrically connected to the wiring pattern. Each of the plurality of power supply terminals is soldered to a connection pad provided on the wiring pattern.
また、近年においては、発光モジュールの小型化、ひいては車両用照明装置の小型化が望まれている。そのため、チップ状の発光ダイオードと、チップ状の発光ダイオードを囲む枠部と、枠部の内側に設けられ、チップ状の発光ダイオードを覆う封止部と、封止部の上に設けられた光学要素と、を有する発光モジュールが提案されている。このような発光モジュールにおいては、封止部は、枠部の内側に透光性を有する樹脂を充填することで形成される。光学要素は、枠部の内側に充填された樹脂の上に載置される。 In recent years, there has been a demand for smaller light-emitting modules, and therefore smaller vehicle lighting devices. To this end, a light-emitting module has been proposed that includes a chip-shaped light-emitting diode, a frame that surrounds the chip-shaped light-emitting diode, a sealing portion that is provided inside the frame and covers the chip-shaped light-emitting diode, and an optical element provided on the sealing portion. In such a light-emitting module, the sealing portion is formed by filling the inside of the frame with a translucent resin. The optical element is placed on the resin that has been filled inside the frame.
ここで、光学要素を樹脂の上に載置した際に、光学要素と樹脂との間に空気などの気体が巻き込まれる場合がある。気体が巻き込まれた状態で樹脂が硬化すると、封止部と光学要素との間、あるいは、封止部の内部に、気体を含む層やボイド(気泡)などが発生する場合がある。気体を含む層やボイドなどがあると、発光ダイオードから出射した光が、気体を含む層やボイドなどの界面において反射され、光の取り出し効率が低下するおそれがある。 Here, when the optical element is placed on the resin, gas such as air may become trapped between the optical element and the resin. If the resin hardens while gas is trapped inside, a layer containing gas or voids (air bubbles) may occur between the sealing portion and the optical element, or inside the sealing portion. If a layer containing gas or voids are present, the light emitted from the light-emitting diode may be reflected at the interface with the layer containing gas or voids, reducing the light extraction efficiency.
そのため、枠部の内側に充填した樹脂の上に光学要素を載置した際に、樹脂が枠部の外側に溢れ出るようにしている。この様にすれば、光学要素と樹脂との間に巻き込まれた気体を樹脂と共に排出することができるので、気体を含む層やボイドなどが発生するのを抑制することができる。この場合、枠部の外側に溢れ出る樹脂の量が多くなれば、気体の排出が容易となる。 Therefore, when an optical element is placed on the resin filled inside the frame, the resin is made to overflow outside the frame. In this way, the gas trapped between the optical element and the resin can be discharged together with the resin, preventing the formation of layers or voids containing gas. In this case, if a large amount of resin overflows outside the frame, it becomes easier to discharge the gas.
ところが、枠部の外側に溢れ出た樹脂はある程度の流動性を有しているため、溢れ出た樹脂が基板の上を流れ、例えば、配線パターンに設けられた接続パッドに付着するおそれがある。接続パッドには給電端子が半田付けされるため、接続パッドに樹脂が付着すると、給電端子を接続パッドに半田付けするのが困難となる。
そこで、流動性を有する樹脂が、基板上の意図しない領域にまで拡がるのを抑制することができる技術の開発が望まれていた。
However, because the resin that spills out of the frame has a certain degree of fluidity, there is a risk that the spilled resin will flow over the board and adhere to, for example, the connection pads provided on the wiring pattern. Because the power supply terminals are soldered to the connection pads, if the resin adheres to the connection pads, it will be difficult to solder the power supply terminals to the connection pads.
Therefore, there has been a demand for the development of a technology that can prevent the flowable resin from spreading to unintended areas on a substrate.
本発明が解決しようとする課題は、流動性を有する樹脂が、基板上の意図しない領域にまで拡がるのを抑制することができる車両用照明装置、および車両用灯具を提供することである。 The problem that the present invention aims to solve is to provide a vehicle lighting device and a vehicle lamp that can prevent a flowable resin from spreading to unintended areas on a substrate.
実施形態に係る車両用照明装置は、ソケットと;前記ソケットの一方の端部側に設けられた基板と;前記基板の上に設けられた少なくとも1つの発光素子と;前記基板の上に設けられ、前記発光素子を囲む枠部と;前記枠部の内側に設けられ、樹脂を含む封止部と;前記封止部の上に設けられた光学要素と;凹状を呈し、前記枠部の外側面に開口し、前記枠部の、前記基板側とは反対側の端面には開口せず、前記枠部の外側に溢れた前記樹脂の少なくとも一部を保持するトラップと;を具備している。 A vehicle lighting device according to an embodiment comprises a socket; a substrate provided on one end of the socket; at least one light-emitting element provided on the substrate; a frame provided on the substrate and surrounding the light-emitting element; a sealing portion provided inside the frame and including a resin; an optical element provided on the sealing portion; and a trap that is concave, opens onto the outer surface of the frame, does not open onto the end surface of the frame opposite the substrate , and holds at least a portion of the resin that has spilled outside the frame.
本発明の実施形態によれば、流動性を有する樹脂が、基板上の意図しない領域にまで拡がるのを抑制することができる車両用照明装置、および車両用灯具を提供することができる。 According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a vehicle lighting device and a vehicle lamp that can prevent a flowable resin from spreading to unintended areas on a substrate.
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 Below, an embodiment will be illustrated with reference to the drawings. Note that in each drawing, similar components are given the same reference numerals and detailed explanations are omitted as appropriate.
(車両用照明装置)
本実施の形態に係る車両用照明装置1は、例えば、自動車や鉄道車両などに設けることができる。自動車に設けられる車両用照明装置1としては、例えば、フロントコンビネーションライト(例えば、デイライトランニングランプ(DRL;Daylight Running Lamp)、ポジションランプ、ターンシグナルランプなどが適宜組み合わされたもの)や、リアコンビネーションライト(例えば、ストップランプ、テールランプ、ターンシグナルランプ、バックランプ、フォグランプなどが適宜組み合わされたもの)などに用いられるものを例示することができる。ただし、車両用照明装置1の用途は、これらに限定されるわけではない。
(Vehicle lighting device)
The
図1は、本実施の形態に係る車両用照明装置1を例示するための模式斜視図である。
図2は、図1における車両用照明装置1のA-A線断面図である。
図3は、発光モジュール20の模式断面図である。
図1および図2に示すように、車両用照明装置1には、例えば、ソケット10、発光モジュール20、給電部30、および伝熱部40を設けることができる。
FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating a
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the light-
As shown in FIGS. 1 and 2 , a
ソケット10は、例えば、装着部11、バヨネット12、フランジ13、放熱フィン14、およびコネクタホルダ15を有する。
装着部11は、フランジ13の、放熱フィン14が設けられる側とは反対側の面に設けられている。装着部11の外形形状は、柱状とすることができる。装着部11の外形形状は、例えば、円柱状である。装着部11は、フランジ13側とは反対側の端面に開口する凹部11aを有する。
The
The
バヨネット12は、装着部11の外側面に設けられている。バヨネット12は、車両用照明装置1の外側に向けて突出している。バヨネット12は、フランジ13と対峙している。バヨネット12は、複数設けられている。バヨネット12は、車両用照明装置1を車両用灯具100の筐体101に装着する際に用いることができる。バヨネット12は、ツイストロックに用いることができる。
The
フランジ13は、板状を呈している。フランジ13は、例えば、円板状を呈している。フランジ13の外側面は、バヨネット12の外側面よりも車両用照明装置1の外方に位置している。
The
放熱フィン14は、フランジ13の、装着部11側とは反対側に設けられている。放熱フィン14は、少なくとも1つ設けることができる。図1および図2に例示をしたソケット10には複数の放熱フィンが設けられている。複数の放熱フィン14は、所定の方向に並べて設けることができる。放熱フィン14は、板状を呈したものとすることができる。
The
コネクタホルダ15は、フランジ13の、装着部11側とは反対側に設けることができる。コネクタホルダ15は、放熱フィン14と並べて設けることができる。コネクタホルダ15は、フランジ13の周縁近傍に設けることができる。コネクタホルダ15は、筒状を呈し、内部にシール部材105aを有するコネクタ105を挿入することができる。
The
ソケット10は、発光モジュール20、および給電部30を保持する機能と、発光モジュール20において発生した熱を外部に伝える機能を有する。そのため、ソケット10は、熱伝導率の高い材料から形成するのが好ましい。例えば、ソケット10は、アルミニウム合金などの金属から形成することができる。
The
また、近年においては、ソケット10は、発光モジュール20において発生した熱を効率よく放熱することができ、且つ、軽量であることが望まれている。そのため、ソケット10は、高熱伝導性樹脂から形成することが好ましい。高熱伝導性樹脂は、例えば、樹脂と、無機材料を用いたフィラーと、を含む。高熱伝導性樹脂は、例えば、PET(Polyethylene terephthalate)やナイロン等の樹脂に、炭素や酸化アルミニウムなどを用いたフィラーを混合させたものとすることができる。
In recent years, it is also desirable for the
高熱伝導性樹脂を含み、装着部11、バヨネット12、フランジ13、放熱フィン14、およびコネクタホルダ15が一体に成形されたソケット10とすれば、発光モジュール20において発生した熱を効率よく放熱することができる。また、ソケット10の重量を軽くすることができる。この場合、装着部11、バヨネット12、フランジ13、放熱フィン14、およびコネクタホルダ15は、射出成形法などを用いて、一体成形することができる。また、インサート成形法などを用いて、ソケット10と給電部30を一体成形することもできる。
If the
給電部30は、複数の給電端子31および保持部32を有する。
複数の給電端子31は、棒状体とすることができる。複数の給電端子31は、所定の方向に並べて設けることができる。複数の給電端子31の一方の端部は、凹部11aの底面11a1から突出している。給電端子31の一方の端部は、後述する複数の接続パッド(ランド)21a1のそれぞれに半田付けされる。複数の給電端子31の他方の端部は、コネクタホルダ15の孔の内部に露出している。コネクタホルダ15の孔の内部に露出する複数の給電端子31には、コネクタ105が嵌め合わされる。複数の給電端子31は、例えば、銅合金などの金属から形成することができる。なお、複数の給電端子31の形状、配置、材料、数などは例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
The
The
前述したように、ソケット10は熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。ところが、熱伝導率の高い材料は導電性を有している場合がある。例えば、アルミニウム合金などの金属や、炭素からなるフィラーを含む高熱伝導性樹脂などは、導電性を有している。そのため、保持部32は、複数の給電端子31と、導電性を有するソケット10との間を絶縁するために設けられている。また、保持部32は、複数の給電端子31を保持する機能をも有する。なお、ソケット10が絶縁性を有する高熱伝導性樹脂(例えば、酸化アルミニウムからなるフィラーを含む高熱伝導性樹脂など)から形成される場合には、保持部32を省くことができる。この場合、ソケット10が複数の給電端子31を保持する。保持部32は、絶縁性を有する樹脂から形成することができる。保持部32は、例えば、ソケット10に設けられた孔10aに圧入したり、孔10aの内壁に接着したりすることができる。
As described above, it is preferable that the
伝熱部40は、例えば、基板21と、凹部11aの底面11a1との間に設けられている。伝熱部40は、例えば、凹部11aの底面11a1に接着することができる。伝熱部40と凹部11aの底面11a1とを接着する接着剤は、熱伝導率の高い接着剤とすることが好ましい。例えば、接着剤は、無機材料を用いたフィラーが混合された接着剤とすることができる。無機材料は、熱伝導率の高い材料(例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス)とすることが好ましい。接着剤の熱伝導率は、例えば、0.5W/(m・K)以上、10W/(m・K)以下とすることができる。
The
また、伝熱部40は、インサート成形法により、凹部11aの底面11a1に埋め込むこともできる。また、伝熱部40は、熱伝導グリス(放熱グリス)からなる層を介して、凹部11aの底面11a1に取り付けることもできる。熱伝導グリスの種類には特に限定はないが、例えば、変性シリコーンに、熱伝導率の高い材料(例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス)を用いたフィラーが混合されたものとすることができる。熱伝導グリスの熱伝導率は、例えば、1W/(m・K)以上、5W/(m・K)以下とすることができる。
The
伝熱部40は、発光モジュール20において発生した熱が、ソケット10に伝わりやすくするために設けられる。そのため、伝熱部40は、熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。伝熱部40は、板状を呈し、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの金属から形成することができる。
なお、発光モジュール20において発生する熱が少ない場合には、伝熱部40を省くこともできる。
The
If the amount of heat generated in the light-emitting
図2および図3に示すように、発光モジュール20は、例えば、基板21、発光素子22、枠部23、封止部24、素子25、光学要素26、およびトラップ27を有する。
基板21は、ソケット10の一方の端部側に設けられている。基板21は、例えば、伝熱部40の上に接着することができる。この場合、接着剤は、熱伝導率の高い接着剤とすることが好ましい。接着剤は、例えば、前述した、伝熱部40と凹部11aの底面11a1とを接着する接着剤と同じとすることができる。
As shown in FIGS. 2 and 3 , the
The
基板21は、板状を呈している。基板21の平面形状は、例えば、四角形とすることができる。基板21は、例えば、セラミックス(例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなど)などの無機材料、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料などから形成することができる。また、基板21は、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものであってもよい。発光素子22の発熱量が多い場合には、放熱の観点から熱伝導率の高い材料を用いて基板21を形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、高熱伝導性樹脂、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものなどを例示することができる。基板21は、単層構造を有するものであってもよいし、多層構造を有するものであってもよい。
The
また、基板21の表面には、配線パターン21aが設けられている(図1を参照)。配線パターン21aは、例えば、銀を主成分とする材料や、銅を主成分とする材料などから形成することができる。配線パターン21aには、給電端子31を半田付けするための複数の接続パッド21a1と、発光素子22や素子25を実装するための複数の実装パッド21a2と、が設けられている。
また、配線パターン21aや、後述する膜状の抵抗器などを覆う被覆部を設けることもできる。被覆部は、例えば、ガラス材料を含むことができる。
In addition, a
In addition, a covering portion may be provided to cover the
発光素子22は、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けられている。発光素子22は、基板21の上に設けられている。発光素子22は、配線パターン21aと電気的に接続されている。例えば、発光素子22は、実装パッド21a2に実装されている。発光素子22は、少なくとも1つ設けることができる。複数の発光素子22を設ける場合には、複数の発光素子22を互いに直列接続することができる。
発光素子22は、例えば、発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザダイオードなどとすることができる。
The light-emitting
The
発光素子22は、チップ状の発光素子とすることができる。チップ状の発光素子22は、COB(Chip On Board)により実装パッド21a2に実装することができる。この様にすれば、狭い領域に多くの発光素子22を設けることができる。そのため、発光モジュール20の小型化、ひいては車両用照明装置1の小型化を図ることができる。チップ状の発光素子22は、例えば、上部電極型の発光素子、上下電極型の発光素子、フリップチップ型の発光素子などとすることができる。図1~図3に例示をした発光素子22は、上下電極型の発光素子である。上部電極型の発光素子の電極、または上下電極型の発光素子の上部電極は、配線21bにより実装パッド21a2と電気的に接続することができる。この場合、配線21bは、例えば、ワイヤーボンディング法により接続することができる。フリップチップ型の発光素子22は、実装パッド21a2の上に直接実装することができる。 発光素子22の数、大きさ、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく、車両用照明装置1の大きさや用途などに応じて適宜変更することができる。
The light-emitting
枠部23は、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けられている。枠部23は、枠状を呈し、基板21の上に接着されている。枠部23は、発光素子22を囲んでいる。枠部23は、樹脂から形成することができる。樹脂は、例えば、PBT(polybutylene terephthalate)、PC(polycarbonate)、PET、ナイロン(Nylon)、PP(polypropylene)、PE(polyethylene)、PS(polystyrene)などの熱可塑性樹脂とすることができる。
The
枠部23は、封止部24の形成範囲を規定する機能と、リフレクタの機能とを有することができる。そのため、枠部23は、反射率を向上させるために、酸化チタンの粒子などを含んでいたり、白色の樹脂を含んでいたりすることもできる。また、枠部23の内側面は傾斜面とすることもできる。例えば、枠部23の内側面は、基板21から離れるに従い枠部23の中心軸から離れる方向に傾斜させることができる。
The
封止部24は、枠部23の内側に設けることができる。封止部24は、枠部23により囲まれた領域を覆うように設けることができる。封止部24は、発光素子22を覆うように設けることができる。封止部24は、透光性を有する樹脂を含むことができる。封止部24は、例えば、枠部23の内側に樹脂を充填することで形成することができる。樹脂の充填は、例えば、ディスペンサなどを用いて行うことができる。充填する樹脂は、例えば、シリコーン樹脂などとすることができる。この場合、充填する樹脂の粘度が低すぎると、枠部23の外側に溢れた樹脂の拡がりを抑制するのが難しくなる。充填する樹脂の粘度が高すぎると、樹脂の内部に巻き込まれた空気を排出するのが困難となる。そのため、充填する樹脂の粘度は、例えば、1000mPa・s以上、7500mPa・s以下とすることが好ましい。
The sealing
また、封止部24には、蛍光体を含めることができる。蛍光体は、例えば、YAG系蛍光体(イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体)などとすることができる。ただし、蛍光体の種類は、車両用照明装置1の用途などに応じて所定の発光色が得られるように適宜変更することができる。
The sealing
素子25は、発光素子22を有する発光回路を構成するために用いられる受動素子または能動素子とすることができる。図1に示すように、素子25は、例えば、枠部23の周辺に設けられ、配線パターン21a(実装パッド21a2)と電気的に接続することができる。素子25は、少なくとも1つ設けることができる。
The
素子25は、例えば、抵抗25a、および制御素子25bなどとすることができる。
ただし、素子25の種類は例示をしたものに限定されるわけではなく、発光素子22を有する発光回路の構成に応じて適宜変更することができる。例えば、素子25は、前述したものの他に、コンデンサ、プルダウン抵抗、正特性サーミスタ、負特性サーミスタ、インダクタ、サージアブソーバ、バリスタ、FETやバイポーラトランジスタなどのトランジスタ、集積回路、演算素子などであってもよい。
The
However, the type of
抵抗25aは、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けられている。抵抗25aは、基板21の上に設けられている。抵抗25aは、配線パターン21aと電気的に接続されている。例えば、抵抗25aは、実装パッド21a2に実装されている。抵抗25aは、例えば、表面実装型の抵抗器、リード線を有する抵抗器(酸化金属皮膜抵抗器)、スクリーン印刷法などを用いて形成された膜状の抵抗器などとすることができる。なお、図1に例示をした抵抗25aは、膜状の抵抗器である。
The
膜状の抵抗器の材料は、例えば、酸化ルテニウム(RuO2)とすることができる。膜状の抵抗器は、例えば、スクリーン印刷法および焼成法を用いて形成することができる。抵抗25aが膜状の抵抗器であれば、抵抗25aと基板21との接触面積を大きくすることができるので、放熱性を向上させることができる。また、複数の抵抗25aを一度に形成することができる。そのため、生産性を向上させることができる。また、複数の抵抗25aにおける抵抗値のばらつきを抑制することができる。
The material of the film resistor can be, for example, ruthenium oxide (RuO 2 ). The film resistor can be formed, for example, by using a screen printing method and a baking method. If the
ここで、発光素子22の順方向電圧特性には、ばらつきがあるので、アノード端子とグランド端子との間の印加電圧を一定にすると、発光素子22から照射される光の明るさ(光束、輝度、光度、照度)にばらつきが生じる。そのため、発光素子22から照射される光の明るさが所定の範囲内に収まるように、発光素子22に直列接続された抵抗25aにより、発光素子22に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにする。この場合、抵抗25aの抵抗値を変化させることで、発光素子22に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにする。
Here, since there is variation in the forward voltage characteristics of the light-emitting
抵抗25aが表面実装型の抵抗器やリード線を有する抵抗器などの場合には、発光素子22の順方向電圧特性に応じて適切な抵抗値を有する抵抗25aを選択することができる。抵抗25aが膜状の抵抗器の場合には、抵抗25aの一部を除去すれば、抵抗値を増加させることができる。例えば、膜状の抵抗器にレーザ光を照射すれば、膜状の抵抗器の一部を容易に除去することができる。なお、抵抗25aの数、大きさなどは、例示をしたものに限定されるわけではなく、発光素子22の数や仕様などに応じて適宜変更することができる。
If the
制御素子25bは、基板21の、凹部11aの底面11a1側とは反対側に設けられている。制御素子25bは、基板21の上に設けられている。例えば、制御素子25bは、実装パッド21a2に実装されている。制御素子25bは、例えば、逆方向電圧が発光素子22に印加されないようにするため、および、逆方向からのパルスノイズが発光素子22に印加されないようにするために設けることができる。制御素子25bは、例えば、ダイオードとすることができる。制御素子25bは、例えば、表面実装型のダイオードや、リード線を有するダイオードなどとすることができる。図1に例示をした制御素子25bは、表面実装型のダイオードである。
The
光学要素26は、透光性材料から形成することができる。光学要素26は、例えば、シリコーン樹脂などの透光性樹脂、ガラスなどから形成することができる。光学要素26は、例えば、モールド成形法などにより形成することができる。
The
図2および図3に示すように、光学要素26は、封止部24の上に設けられる。光学要素26は、封止部24の、基板21側とは反対側の端面24a、および、枠部23の、基板21側とは反対側の端面23a、の少なくともいずれかに接着することができる。例えば、枠部23の内側に充填した樹脂を硬化させることで、光学要素26を、封止部24の端面24a、および、枠部23の端面23a、の少なくともいずれかに接着することができる。
As shown in Figs. 2 and 3, the
光学要素26は、例えば、発光素子22から出射した光の拡散、集光などを行う。図2および図3に例示をした光学要素26は、凸レンズである。凸レンズである光学要素26は、光を集光して、所定の配光特性が得られるようにする。なお、光学要素26は、凸レンズに限定されるわけではなく、例えば、凹レンズなどであってもよい。
The
図4は、比較例に係る発光モジュール120の模式断面図である。
なお、煩雑となるのを避けるために、図4においては、基板21、発光素子22、枠部123、封止部24、および光学要素26のみを描いている。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a light-emitting
In order to avoid complication, FIG. 4 illustrates only the
前述した発光モジュール20には枠部23が設けられているが、図4に示すように、比較例に係る発光モジュール120には、枠部123が設けられている。
光学要素26は、封止部24の上に設けられる。例えば、枠部123の内側に樹脂を充填し、充填した樹脂の上に光学要素26を載置する。充填した樹脂を硬化させて封止部24を形成するとともに、光学要素26を封止部24の端面24a、および、枠部123の端面123a、の少なくともいずれかに接着する。
The
The
ここで、光学要素26を樹脂の上に載置した際に、光学要素26と樹脂との間に空気などの気体が巻き込まれる場合がある。気体が巻き込まれた状態で樹脂が硬化すると、封止部24と光学要素26との間、あるいは、封止部24の内部、に気体を含む層やボイド(気泡)などが発生する場合がある。気体を含む層やボイドなどがあると、発光素子22から出射した光が、気体を含む層やボイドなどの界面において反射され、光の取り出し効率が低下するおそれがある。
Here, when the
この場合、樹脂の上に光学要素26を載置した際に、樹脂が枠部123の外側に溢れ出るようにすれば、光学要素26と樹脂との間に巻き込まれた気体を樹脂と共に排出することができる。気体を含む層やボイドなどの発生を抑制するためには、枠部123の外側に溢れ出る樹脂の量を多くすることが好ましい。
In this case, if the resin is allowed to overflow outside the
ところが、枠部123の外側に溢れ出た樹脂はある程度の流動性を有しているため、溢れ出た樹脂が基板21の上を流れ、例えば、配線パターン21aに設けられた接続パッド21a1に付着するおそれがある。接続パッド21a1には給電端子31が半田付けされるため、接続パッド21a1に樹脂が付着すると、給電端子31を接続パッド21a1に半田付けするのが困難となる。
However, because the resin that spills out of the
近年においては、発光モジュールの小型化、ひいては車両用照明装置1の小型化が望まれている。そのため、枠部123と接続パッド21a1との間の距離が短くなり、樹脂が接続パッド21a1に付着し易くなる。この場合、枠部123の外側に溢れ出る樹脂の量を少なくすれば、樹脂が接続パッド21a1に付着し難くなるが、気体を含む層やボイドなどの発生を抑制することが難しくなる。
In recent years, there has been a demand for smaller light-emitting modules, and therefore smaller
そこで、本実施の形態に係る発光モジュールには、枠部の外側面、および、光学要素の周縁の近傍、の少なくともいずれかに設けられ、枠部の外側に溢れた樹脂の少なくとも一部を保持するトラップが設けられている。
例えば、図3に示すように、トラップ27は、凹状を呈し、枠部23の外側面23bに開口することができる。この場合、トラップ27は、枠部23の端面23aにさらに開口することもできる。トラップ27は、例えば、枠部23の外側面23bに沿った環状の形態を有することができる。また、トラップ27は、例えば、枠部23の外側面23bに沿って複数設けることもできる。この場合、環状の形態を有するトラップ27とすれば、溢れ出た樹脂の保持が容易となる。
Therefore, the light-emitting module of this embodiment is provided with a trap on at least one of the outer surface of the frame and near the periphery of the optical element, which holds at least a portion of the resin that has spilled outside the frame.
3, the
トラップ27が設けられていれば、枠部23の外側に溢れ出た樹脂の少なくとも一部を保持することができるので、少なくとも基板21に到達する樹脂の量を減らすことができる。そのため、枠部23の外側に溢れ出る樹脂の量を多くして気体を含む層やボイドなどの発生を抑制するようにしても、樹脂が接続パッド21a1に到達し難くなる。すなわち、トラップ27が設けられていれば、流動性を有する樹脂が、基板21上の意図しない領域にまで拡がるのを抑制することができる。
If
図5(a)~(f)は、他の実施形態に係るトラップ27a~27fを例示するための模式断面図である。
図5(a)に示すように、トラップ27aは、枠部23の外側面23bと枠部23の端面23aとに開口している。トラップ27aの、枠部23の外側面23b側には、顎27a1が設けられている。顎27a1が設けられていれば、トラップ27aの内部に流入した樹脂が、枠部23の外側面23b側に流出するのを抑制することができる。
5A to 5F are schematic cross-sectional
5A, the
図5(b)に示すように、トラップ27bは、枠部23の外側面23bと枠部23の端面23aとに開口している。トラップ27bは、枠部23の端面23aに対して傾斜している。例えば、トラップ27bは、枠部23の端面23a側になるに従い枠部23の中心軸から離れる方向に傾斜させることができる。この様にすれば、トラップ27bの内部に流入した樹脂が、枠部23の外側面23b側に流出するのを抑制することができる。また、枠部23の外側に溢れ出た樹脂は、枠部23の外側面23bに沿って基板21側に流れるので、トラップ27bの端面23a側の内壁が傾斜していれば、トラップ27bの内部に樹脂を流入させるのが容易となる。
As shown in FIG. 5B, the
また、図5(c)~(f)に示すように、トラップ27c~27fは、枠部23の外側面23bに開口し、枠部23の端面23aには開口しないようにしてもよい。すなわち、トラップは、少なくとも枠部23の外側面23bに開口していればよい。枠部23の外側に溢れ出た樹脂は、枠部23の外側面23bに沿って基板21側に流れるので、トラップが枠部23の外側面23bに開口していれば、トラップの内部に樹脂を流入させることができる。ただし、枠部23の外側面23bと枠部23の端面23aとに開口するトラップとすれば、トラップの内部に樹脂を流入させるのが容易となる。一方、トラップが枠部23の端面23aに開口していなければ、端面23aの面積を大きくすることができるので、枠部23と封止部24との間の接合強度を大きくすることができる。
Also, as shown in Figs. 5(c) to (f), the
また、トラップの断面形状が四角形の場合を例示したが、トラップの断面形状は適宜変更することができる。例えば、図5(d)に示すように、トラップ27dの断面形状は三角形としてもよい。枠部23の外側に溢れ出た樹脂は、枠部23の外側面23bに沿って基板21側に流れるので、トラップ27dの端面23a側の内壁が傾斜していれば、トラップ27dの内部に樹脂を流入させるのが容易となる。
In addition, although the cross-sectional shape of the trap is exemplified as a rectangle, the cross-sectional shape of the trap can be changed as appropriate. For example, as shown in FIG. 5(d), the cross-sectional shape of
例えば、図5(f)に示すように、トラップ27fの断面形状は、円や楕円などの一部としてもよい。また、図5(f)に例示をした様に、トラップは、枠部23の中心軸に沿って複数設けることもできる。また、枠部23の外側面23bと枠部23の端面23aとに開口するトラップと、枠部23の外側面23bに開口し、枠部23の端面23aには開口しないトラップを設けることもできる。
For example, as shown in FIG. 5(f), the cross-sectional shape of
図6は、他の実施形態に係るトラップ127を例示するための模式断面図である。
図6に示すように、光学要素26aは、例えば、光学部26a1、つば部26a2、および凸部26a3を有する。光学部26a1、つば部26a2、および凸部26a3は、一体に形成することができる。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a
6, the
光学部26a1は、封止部24の上に設けられている。光学部26a1には、発光素子22から出射した光が入射する。図6に例示をした光学部26a1は、凸レンズとすることができる。
つば部26a2は、例えば、環状を呈している。つば部26a2は、光学部26a1の周縁を囲むように設けられている。つば部26a2の外側面26a2aは、枠部23の外側に位置している。
The optical portion 26a1 is provided on the sealing
The flange 26a2 has, for example, an annular shape. The flange 26a2 is provided so as to surround the periphery of the optical portion 26a1. An outer surface 26a2a of the flange 26a2 is located outside the
凸部26a3は、例えば、環状を呈している。凸部26a3は、つば部26a2の周縁の近傍に設けられ、基板21側に突出している。
凸部26a3の内側面26a3aと、枠部23の外側面23bとの間には隙間が設けられている。凸部26a3の内側面26a3aと、枠部23の外側面23bとの間に隙間が設けられていれば、枠部23の外側に溢れ出た樹脂を毛管力により保持することができる。そのため、この隙間をトラップ127とすることができる。すなわち、トラップ127は、凸部26a3の内側面26a3aと、枠部23の外側面23bとの間に設けられている。この場合、隙間寸法Sを大きくすると、毛管力が小さくなるので、保持することができる樹脂の量が少なくなる。隙間寸法Sを小さくすると、樹脂を保持する部分の容積が小さくなるので、保持することができる樹脂の量が少なくなる。本発明者の得た知見によれば、隙間寸法Sは、0.1mm以上、0.5mm以下とすることが好ましい。
The protrusion 26a3 is provided near the periphery of the flange portion 26a2 and protrudes toward the
A gap is provided between the inner surface 26a3a of the protrusion 26a3 and the
トラップ127が設けられていれば、枠部23の外側に溢れ出た樹脂の少なくとも一部を保持することができるので、少なくとも基板21に到達する樹脂の量を減らすことができる。そのため、枠部23の外側に溢れ出る樹脂の量を多くして気体を含む層やボイドなどの発生を抑制するようにしても、樹脂が接続パッド21a1に到達し難くなる。すなわち、トラップ127が設けられていれば、流動性を有する樹脂が、基板21上の意図しない領域にまで拡がるのを抑制することができる。
また、トラップ127と、前述した枠部23に設けられたトラップ(例えば、前述したトラップ27、27a~27f)とを設けるようにしてもよい。
If
Also, the
(車両用灯具)
次に、車両用灯具100について例示する。
なお、以下においては、一例として、車両用灯具100が自動車に設けられるフロントコンビネーションライトである場合を説明する。ただし、車両用灯具100は、自動車に設けられるフロントコンビネーションライトに限定されるわけではない。車両用灯具100は、自動車や鉄道車両などに設けられる車両用灯具であればよい。
(Vehicle lighting fixtures)
Next, the
In the following, as an example, a case where the
図7は、車両用灯具100を例示するための模式部分断面図である。
図7に示すように、車両用灯具100には、例えば、車両用照明装置1、筐体101、カバー102、光学要素部103、シール部材104、およびコネクタ105が設けられている。
FIG. 7 is a schematic partial cross-sectional view illustrating the
As shown in FIG. 7, the
筐体101には車両用照明装置1が取り付けられる。筐体101は、装着部11を保持する。筐体101は、一方の端部側が開口した箱状を呈している。筐体101は、例えば、光を透過しない樹脂などから形成することができる。筐体101の底面には、装着部11のバヨネット12が設けられた部分が挿入される取付孔101aが設けられている。取付孔101aの周縁には、装着部11に設けられたバヨネット12が挿入される凹部が設けられている。なお、筐体101に取付孔101aが直接設けられる場合を例示したが、取付孔101aを有する取付部材が筐体101に設けられていてもよい。
The
車両用照明装置1を車両用灯具100に取り付ける際には、装着部11のバヨネット12が設けられた部分を取付孔101aに挿入し、車両用照明装置1を回転させる。すると、取付孔101aの周縁に設けられた嵌合部にバヨネット12が保持される。この様な取り付け方法は、ツイストロックと呼ばれている。
When attaching the
カバー102は、筐体101の開口を塞ぐように設けられている。カバー102は、透光性を有する樹脂などから形成することができる。カバー102は、レンズなどの機能を有することもできる。
The
光学要素部103には、車両用照明装置1から出射した光が入射する。光学要素部103は、車両用照明装置1から出射した光の反射、拡散、導光、集光、所定の配光パターンの形成などを行う。例えば、図7に例示をした光学要素部103はリフレクタである。この場合、光学要素部103は、車両用照明装置1から出射した光を反射して、所定の配光パターンが形成されるようにする。
Light emitted from the
シール部材104は、フランジ13と筐体101の間に設けられている。シール部材104は、環状を呈するものとすることができる。シール部材104は、ゴムやシリコーン樹脂などの弾性を有する材料から形成することができる。
The
コネクタ105は、コネクタホルダ15の内部に露出している複数の給電端子31の端部に嵌め合わされる。コネクタ105は、電源などと電気的に接続されている。また、コネクタ105には、環状を呈するシール部材105aが設けられている。コネクタ105がコネクタホルダ15の内部に挿入された際に、シール部材105aによりコネクタホルダ15の内部が、水密となるように密閉される。
The
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although several embodiments of the present invention have been illustrated above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, modifications, etc. can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their variations are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention and its equivalents described in the claims. Furthermore, the above-mentioned embodiments can be implemented in combination with each other.
1 車両用照明装置、10 ソケット、20 発光モジュール、21 基板、21a1 接続パッド、22 発光素子、23 枠部、23a 端面、23b 外側面、24 封止部、26 光学要素、26a 光学要素、26a1 光学部、26a2 つば部、26a2a 外側面、26a3 凸部、26a3a 内側面、27 トラップ、27a~27f トラップ、31 給電端子、100 車両用灯具、101 筐体、127 トラップ 1 Vehicle lighting device, 10 Socket, 20 Light emitting module, 21 Substrate, 21a1 Connection pad, 22 Light emitting element, 23 Frame portion, 23a End face, 23b Outer surface, 24 Sealing portion, 26 Optical element, 26a Optical element, 26a1 Optical portion, 26a2 Flange portion, 26a2a Outer surface, 26a3 Convex portion, 26a3a Inner surface, 27 Trap, 27a to 27f Trap, 31 Power supply terminal, 100 Vehicle lamp, 101 Housing, 127 Trap
Claims (5)
前記ソケットの一方の端部側に設けられた基板と;
前記基板の上に設けられた少なくとも1つの発光素子と;
前記基板の上に設けられ、前記発光素子を囲む枠部と;
前記枠部の内側に設けられ、樹脂を含む封止部と;
前記封止部の上に設けられた光学要素と;
凹状を呈し、前記枠部の外側面に開口し、前記枠部の、前記基板側とは反対側の端面には開口せず、前記枠部の外側に溢れた前記樹脂の少なくとも一部を保持するトラップと;
を具備した車両用照明装置。 A socket;
A substrate provided on one end side of the socket;
At least one light emitting element disposed on the substrate;
a frame portion provided on the substrate and surrounding the light emitting element;
a sealing portion including a resin and provided inside the frame portion;
an optical element disposed on the encapsulation portion;
a trap having a concave shape, opening to an outer surface of the frame portion and not opening to an end surface of the frame portion opposite to the substrate side , the trap holding at least a part of the resin that has spilled out of the frame portion;
A vehicle lighting device comprising:
前記車両用照明装置が取り付けられる筐体と;
を具備した車両用灯具。 A vehicle lighting device according to any one of claims 1 to 4;
A housing in which the vehicle lighting device is mounted;
A vehicle lamp equipped with:
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