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1、(10)申请公布号 CN 103996781 A (43)申请公布日 2014.08.20 CN 103996781 A (21)申请号 201310382017.3 (22)申请日 2013.08.28 2013-027830 2013.02.15 JP H01L 33/48(2010.01) H01L 33/64(2010.01) H01L 33/56(2010.01) (71)申请人 东芝照明技术株式会社 地址 日本神奈川县横须贺市船越町 1 丁目 201 番 1 (72)发明人 松田良太郎 石田正纯 木宫淳一 (74)专利代理机构 北京同立钧成知识产权代理 有限公司 11205 代理人。
2、 臧建明 (54) 发明名称 发光模块、 发光装置以及照明装置 (57) 摘要 本发明提供一种发光模块、 发光装置以及照 明装置。 发光模块具备基板、 罩、 框体以及树脂层。 在基板上设置具有发光元件的发光部。罩具有透 光性， 且与发光部相向。框体在发光部的周围， 介 隔在基板与罩之间。 树脂层具有透光性， 接触发光 部以及罩且介隔在发光部与罩之间。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103996781 A CN。
3、 103996781 A 1/1 页 2 1. 一种发光模块， 其特征在于包括 ： 基板， 设有发光部， 所述发光部具有发光元件 ； 罩， 与所述发光部相向， 且具有透光性 ； 框体， 在所述发光部的周围， 介隔在所述基板与所述罩之间 ； 以及 树脂层， 接触所述发光部以及所述罩且介隔在所述发光部与所述罩之间， 并具有透光 性。 2. 根据权利要求 1 所述的发光模块， 其特征在于， 所述框体的硬度大于或等于所述树脂层的硬度。 3. 根据权利要求 1 所述的发光模块， 其特征在于， 所述罩的硬度大于或等于所述树脂层的硬度。 4. 根据权利要求 1 所述的发光模块， 其特征在于， 所述罩的硬度大。
4、于或等于所述框体的硬度。 5. 根据权利要求 1 所述的发光模块， 其特征在于， 所述发光部具有安装于所述基板的所述发光元件以及覆盖所述发光元件的密封树脂， 所述密封树脂的硬度大于或等于所述树脂层的硬度。 6. 根据权利要求 1 所述的发光模块， 其特征在于， 所述树脂层的一部分突出至所述框体的外侧。 7. 根据权利要求 1 所述的发光模块， 其特征在于， 在所述框体与所述树脂层之间形成有间隙。 8. 一种发光装置， 其特征在于包括 ： 发光模块， 包含基板、 罩、 框体及树脂层， 所述基板设有发光部， 所述发光部具有发光元 件， 所述罩是与所述发光部相向， 且具有透光性， 所述框体是在所述发。
5、光部的周围， 介隔在 所述基板与所述罩之间， 所述树脂层接触所述发光部以及所述罩且介隔在所述发光部与所 述罩之间， 并具有透光性 ； 散热板， 配置所述基板 ； 以及 壳体， 具有与所述罩相向的开口部， 在所述壳体与所述散热板之间配置所述发光模块。 9. 根据权利要求 8 所述的发光装置， 其特征在于包括 ： 按压构件， 将所述基板按压至所述散热板。 10. 一种照明装置， 其特征在于包括 ： 散热体 ； 以及 权利要求 9 所述的所述发光装置， 以接触所述散热板的方式安装于所述散热体。 权 利 要 求 书 CN 103996781 A 2 1/6 页 3 发光模块、 发光装置以及照明装置 技。
6、术领域 0001 本发明的实施方式涉及一种发光的发光模块 (module)、 发光装置以及照明装置。 背景技术 0002 之前， 有一种将具有发光模块的发光装置与散热体加以组合而构成的照明装置。 0003 发光模块是在基板上安装发光元件以形成发光部， 并利用透光性的罩 (cover) 来 覆盖该基板。 罩是远离发光部而配置， 以使罩难以受到来自发光部的热的影响， 且在发光部 与罩之间形成有空气层。并且， 发光部发出的光透过空气层以及罩而照射至照明空间， 而 且， 发光部的热主要从基板导热至散热体并得以散发。 0004 但是， 在发光部与罩之间存在空气层， 因此该空气层成为隔热层而无法将发光部 。
7、的热效率良好地传至罩， 从而无法期待从罩进行的散热。 0005 而且， 发光部与空气层的折射率差、 以及空气层与罩的折射率差分别变大， 因此存 在如下情况， 即， 一部分光被发光部与空气层的边界反射而无法从发光部出射， 或者一部分 光被罩的内面反射而无法从罩出射， 从而成为发光模块的光导出效率下降的原因。 发明内容 0006 实施方式的发光模块具备基板、 罩、 框体以及树脂层。 在基板上设置具有发光元件 的发光部。罩具有透光性， 且与发光部相向。框体在发光部的周围， 介隔在基板与罩之间。 树脂层具有透光性， 接触发光部以及罩且介隔在发光部与罩之间。 0007 实施方式的发光装置包括 ： 发光模。
8、块， 包含基板、 罩、 框体及树脂层， 所述基板设有 发光部， 所述发光部具有发光元件， 所述罩是与所述发光部相向， 且具有透光性， 所述框体 是在所述发光部的周围， 介隔在所述基板与所述罩之间， 所述树脂层接触所述发光部以及 所述罩且介隔在所述发光部与所述罩之间， 并具有透光性 ； 散热板， 配置所述基板 ； 以及壳 体， 具有与所述罩相向的开口部， 在所述壳体与所述散热板之间配置所述发光模块。 0008 实施方式的的照明装置， 包括 ： 散热体 ； 以及上述发光装置， 以接触所述散热板的 方式安装于所述散热体。 0009 根据发光模块， 使树脂层接触发光部以及罩而介隔在发光部与罩之间， 因。
9、此能够 期待 ： 能将发光部的热效率良好地传至罩以提高散热性， 并且能使发光部的光效率良好地 入射至罩以提高光导出效率。 附图说明 0010 图 1 是表示第一实施方式的发光模块以及发光装置的剖视图。 0011 图 2 是第一实施方式的发光模块以及发光装置的立体图。 0012 图 3 是使用第一实施方式的发光装置的照明装置的立体图。 0013 图 4 是表示第二实施方式的发光模块以及发光装置的剖视图。 0014 图 5 是表示第三实施方式的发光模块以及发光装置的剖视图。 说 明 书 CN 103996781 A 3 2/6 页 4 0015 图 6 是表示第四实施方式的发光模块以及发光装置的剖。
10、视图。 0016 图 7 是表示第五实施方式的发光模块以及发光装置的剖视图。 0017 图 8 是表示第六实施方式的发光模块以及发光装置的剖视图。 0018 图 9 是表示第七实施方式的发光模块以及发光装置的立体图。 0019 图 10 是第七实施方式的发光装置的剖视图。 0020 符号的说明 0021 10 ： 照明装置 0022 11 ： 散热体 0023 12 ： 发光装置 0024 15 ： 安装面 0025 16 ： 散热鳍片 0026 20 ： 发光模块 0027 21 ： 散热板 0028 22 ： 壳体 0029 23 ： 散热片 0030 26 ： 发光体 0031 27 ：。
11、 罩 0032 28 ： 框体 0033 29 ： 树脂层 0034 31 ： 基板 0035 32 ： 发光部 0036 33 ： 发光元件 0037 34 ： 壁部 0038 35 ： 密封树脂 0039 36、 55a ： 发光面 0040 38、 60 ： 开口部 0041 39 ： 收容部 0042 40 ： 阶部 0043 45 ： 间隙 0044 48 ： 突出部 0045 49 ： 圆锥部 0046 51 ： 槽 0047 52 ： 突条 0048 55 ： SMD 封装 0049 56 ： 连接器 0050 59 ： 按压构件 0051 61 ： 按压部 具体实施方式 说 明。
12、 书 CN 103996781 A 4 3/6 页 5 0052 以下， 参照图 1 至图 3 来说明第一实施方式。 0053 图 3 表示照明装置。照明装置 10 具备散热体 11 以及发光装置 12， 该发光装置 12 可装卸地安装于该散热体 11。 0054 散热体 11 例如构成被设置于天花板等的器具本体的一部分。散热体 11 是由铝等 金属材料所形成， 在散热体11的下表面， 形成有平面状的安装面15， 在散热体11的上表面， 突出设置有多个散热鳍片 (fin)16， 所述安装面 15 安装成热连接发光装置 12 的状态。 0055 如图 1 以及图 2 所示， 发光装置 12 具备。
13、 ： 发光模块 20、 热连接发光模块 20 的散热 板 21、 收容发光模块 20 的壳体 (case)22、 以及安装于散热板 21 的散热片 (sheet)23。 0056 发光模块 20 具备 ： 发光体 26、 覆盖发光体 26 的罩 27、 介隔在发光体 26 与罩 27 之 间的框体 28、 以及紧密地形成在发光体 26、 罩 27 与框体 28 之间的树脂层 29。 0057 发光体 26 具备基板 31 以及发光部 32， 该发光部 32 被设在该基板 31 的一面 ( 前 表面)， 即， 安装面。 基板31例如是由金属、 陶瓷(ceramics)或树脂等导热性优异的材料形 。
14、成为平板状， 在安装面上， 形成有配线图案(pattern)。 另外， 在基板31为金属的情况下， 在 基板 31 与配线图案之间形成绝缘层。 0058 发光部 32 具备安装于基板 31 上的多个发光元件 33、 包围多个发光元件 33 周围 的壁部 34、 以及在壁部 34 的内侧一体地密封多个发光元件 33 的密封树脂 35。即， 对于发 光部 32， 采用板上芯片 (Chip On Board， COB) 方式， 密封树脂 35 的表面形成为圆形的发光 面 36。对于发光元件 33， 使用发蓝色光的发光二极管 (Light Emitting Diode， LED) 元件， 对于密封树脂。
15、 35， 使用含有荧光体的例如硅酮 (silicone) 树脂等具有透光性的树脂材料， 所述荧光体受蓝色光激发而发出黄色光。发光部 32 的光输出为 20001m 以上的高输出。另 外， 作为发光元件， 也可使用表面安装元件 (Surface Mount Device， SMD) 封装 (package)， 或者还可使用电致发光 (Electro Luminescence， EL) 元件等， 而不限于 LED 元件。 0059 罩 27 具有可见光的透光性， 且该罩 27 是以耐热温度大于或等于 100的树脂、 玻 璃或陶瓷等材料， 而形成为直径比发光部 32 及基板 31 大的平圆板状。 0。
16、060 框体 28 是以具有弹性的例如硅酮树脂等树脂材料或弹簧材等金属材料， 而形成 为直径比发光部 32 大且直径比基板 31 小的圆环状。框体 28 是在基板 31 的安装面上配置 于发光部 32 的周围， 介隔在基板 31 与罩 27 之间且分别接触基板 31 与罩 27， 以保持基板 31 与罩 27 的间隔。 0061 树脂层 29 例如是以硅酮树脂等透明的树脂材料， 以在发光体 26 的基板 31 及发光 部 32、 罩 27 与框体 28 之间不存在空气层的方式而形成。即， 树脂层 29 分别密接于发光部 32以及罩27。 优选以树脂层29与发光部32的密封树脂35的折射率差以及。
17、树脂层29与罩 27 的折射率差处于 0 0.2 以内的方式， 来选择各材料。而且， 作为树脂层 29 的形成方法， 通过如下方式来形成树脂层 29， 即 ： 在框体 28 的内侧， 向发光部 32 上填充硬化之前的具有 流动性的状态的树脂材料， 按压罩 27 而使罩 27 密接于树脂材料之后， 使树脂材料硬化。另 外， 树脂层 29 只要至少形成在发光部 32 与罩 27 之间即可。 0062 当设为罩 27 的硬度为 h1、 框体 28 的硬度为 h2、 密封树脂 35 的硬度为 h3、 树脂层 29 的硬度为 h4 时， 具有 h1 h2 h3 h4 的关系 ( 更优选关系为 h1h2h。
18、3h4)。即， 框 体 28 的硬度 h2 大于或等于树脂层 29 的硬度 h4。罩 27 的硬度 h1 大于或等于树脂层 29 的 硬度 h4。罩 27 的硬度 h1 大于或等于框体 28 的硬度 h2。密封树脂 35 的硬度 h3 大于或等 说 明 书 CN 103996781 A 5 4/6 页 6 于树脂层 29 的硬度 h4。 0063 而且， 散热板 21 例如为散热器 (heat spreader)， 且形成为直径比基板 31 及罩 27 大的平圆板状。基板 31 的与安装面为相反侧的背面接触散热板 21 的一面。 0064 而且， 壳体 22 例如是由树脂材料所形成， 在一面，。
19、 即， 前表面形成有圆形的开口部 38， 在与前表面为相反侧的背面， 开设有在所述背面与散热板21之间收容发光模块20的圆 形的收容部 39。开口部 38 的直径小于收容部 39 的直径， 在开口部 38 与收容部 39 之间形 成有阶部 40。开口部 38 的直径是形成为比罩 27 的直径小的尺寸。 0065 而且， 散热片 23 是由导热性优异的材料所形成。 0066 并且， 在壳体 22 的收容部 39 中收容发光模块 20， 罩 27 抵接于阶部 40， 在阶部 40 与散热板 21 之间包夹并保持发光模块 20， 形成发光装置 12。 0067 而且， 如图3所示， 发光装置12是安。
20、装成底下状态， 即， 发光装置12的散热板21经 由散热片 23 而与散热体 11 的安装面 15 形成面接触的状态。另外， 在包含散热体 11 的器 具本体侧配置有电源装置， 将该电源装置与发光装置 12 通过连接单元而电性连接。并且， 从电源装置将使多个发光元件 33 发光的电力供给至发光模块 20。 0068 当发光装置 12 的多个发光元件 33 发光时， 从发光部 32 的发光面 36 出射的光入 射至树脂层 29， 透过树脂层 29 内而入射至罩 27， 并从罩 27 的前表面放射至照明空间。此 时， 在发光部 32 与罩 27 之间紧密地形成有树脂层 29 而未介隔空气层， 发光。
21、部 32 的密封树 脂 35 与树脂层 29 的折射率差以及树脂层 29 与罩 27 的折射率差分别变小。因此， 发光部 32 的密封树脂 35 与树脂层 29 的边界处的光的反射变少， 并且树脂层 29 与罩 27 的边界处 的反射变少， 光容易从发光部 32 的密封树脂 35 入射至树脂层 29 内， 并且光容易从树脂层 29 入射至罩 27， 从罩 27 的前表面出射的光增加， 从而发光模块 20 的光导出效率提高。 0069 而且， 多个发光元件 33 产生的热的一部分经由基板 31、 散热板 21 以及散热片 23 而导热至散热体 11， 并从散热体 11 散发到大气中。 0070 。
22、进而， 多个发光元件 33 产生的热的一部分从密封树脂 35、 壁部 34 以及基板 31 导 热至树脂层 29， 并且从树脂层 29 导热至罩 27， 并从罩 27 的前表面散发到大气中。因此， 能 够将发光部 32 的热效率良好地传至罩 27， 从而能够提高散热性。 0071 而且， 框体28的硬度h2大于或等于树脂层29的硬度h4， 因此即使从罩27的前表 面施加外力， 也能利用框体 28 来支承罩 27， 并利用树脂层 29 来吸收外力， 从而能够减轻外 力施加至发光部 32 的现象。 0072 罩 27 的硬度 h1 大于或等于树脂层 29 的硬度 h4， 因此即使从罩 27 的前表。
23、面施加 外力， 罩 27 也能力抗外力， 并利用树脂层 29 来吸收外力， 从而能够减轻对发光部 32 的负 荷。 0073 罩 27 的硬度 h1 大于或等于框体 28 的硬度 h2， 因此即使从罩 27 的前表面施加外 力， 罩 27 也能力抗外力， 从而能够减轻对发光部 32 的负荷。 0074 密封树脂 35 的硬度 h3 大于或等于树脂层 29 的硬度 h4， 因此即使从罩 27 的前表 面施加外力， 也能利用树脂层 29 来吸收外力， 且密封树脂 35 能力抗外力， 从而能够减轻对 发光部 32 的负荷。 0075 而且， 壳体 22 的开口部 38 的尺寸小于罩 27 的外形， 。
24、因此即使罩 27 脱离发光模块 20， 也能够防止罩 27 从壳体 22 的开口部 38 脱落。 说 明 书 CN 103996781 A 6 5/6 页 7 0076 而且， 在罩 27 为玻璃的情况下， 由于树脂层 29 密接于玻璃， 因此即使在发光装置 12 的操作过程中发生掉落等而导致玻璃破裂， 也能够防止玻璃飞散。 0077 接下来， 图 4 表示第二实施方式。另外， 对于与第一实施方式相同的构成及作用效 果， 使用相同的符号并省略其说明。 0078 被填充在发光部 32 与罩 27 之间的树脂层 29 的树脂材料的一部分突出至框体 28 的外侧， 并粘着于基板 31 或罩 27。这。
25、是通过如下方式来实现 ： 增多在框体 28 的内侧向发 光部 32 上填充硬化之前的具有流动性状态的树脂材料的充填量， 按压罩 27 而使罩 27 密接 于树脂材料时， 使树脂材料的一部分突出至框体28的外侧， 从而树脂层29的树脂材料的一 部分突出至框体 28 的外侧， 并粘着于基板 31 或罩 27。 0079 这样， 通过使树脂层29的树脂材料的一部分突出至框体28的外侧， 从而能够将框 体 28 牢固地固定于基板 31 以及罩 27。并且， 在树脂层 29 的树脂材料的一部分突出至框体 28 的外侧时， 能够将气泡与树脂材料一同挤出至框体 28 的外侧， 从而能够减轻气泡残留在 发光部。
26、 32 与罩 27 之间的情况。 0080 接下来， 图 5 表示第三实施方式。另外， 对于与各实施方式相同的构成以及作用效 果， 使用相同的符号并省略其说明。 0081 在被填充在发光部 32 与罩 27 之间的树脂层 29 与框体 28 之间， 形成有间隙 45。 0082 当从罩 27 的前表面施加外力时， 在罩 27 与发光部 32 之间被挤塌而变形的树脂层 29 能够逸至间隙 45， 从而容易以树脂层 29 来吸收外力， 能够减轻施加至发光部 32 的外力。 0083 接下来， 图 6 表示第四实施方式。另外， 对于与各实施方式相同的构成以及作用效 果， 使用相同的符号并省略其说明。。
27、 0084 在罩 27 的与前表面为相反侧的背面， 设有突出至树脂层 29 侧的突出部 48。突出 部 48 是由在罩 27 的背面中央突出的圆锥部 49 而形成。因此， 罩 27 是以从中央部朝向周 边部而厚度变薄的方式形成。 0085 并且， 在框体28的内侧， 向发光部32上填充硬化之前的具有流动性的状态的树脂 材料， 按压罩 27 而使罩 27 密接于树脂材料时， 首先， 圆锥部 49 的前端接触树脂材料， 随后， 与树脂材料的接触从圆锥部 49 的前端移向周边部， 从而圆锥部 49 与树脂材料之间的空气 被挤出至圆锥部 49 的周边部。 0086 因此， 空气难以残留在罩 27 与树。
28、脂层 29 之间， 罩 27 与树脂层 29 密接， 能够有助 于光导出效率的提高以及导热性的提高。 0087 接下来， 图 7 表示第五实施方式。另外， 对于与各实施方式相同的构成以及作用效 果， 使用相同的符号并省略其说明。 0088 在罩 27 的背面， 设有突出至树脂层 29 侧的突出部 48。突出部 48 是由多个突条 52 所形成， 所述多个突条 52 是通过在罩 27 的背面平行地形成多个槽 51 而突出至多个槽 51 间。槽 51 的深度例如为 0.3mm 0.6mm。 0089 并且， 树脂层 29 所密接的罩 27 的背面形成为凹凸形状， 因此能够使罩 27 与树脂 层 2。
29、9 的结合变得牢固， 能够提高罩 27 的防脱落效果， 并且能够提高罩 27 为玻璃的情况下 的玻璃破裂时的防飞散效果。 0090 接下来， 图 8 表示第六实施方式。另外， 对于与各实施方式相同的构成以及作用效 果， 使用相同的符号并省略其说明。 说 明 书 CN 103996781 A 7 6/6 页 8 0091 作为发光体 26 的发光元件 33， 使用多个 SMD 封装 55。多个 SMD 封装 55 被安装在 基板 31 的安装面上， 由所述多个 SMD 封装 55 形成发光部 32。多个 SMD 封装 55 从基板 31 的安装面突出。 0092 SMD 封装 55 是在封装内配。
30、置有 LED 元件， 且在封装前表面形成有供光出射的圆顶 (dome) 形的发光面 55a。 0093 并且， 在形成树脂层 29 时， 将罩 27 的背面朝上而在该背面上形成框体 28， 向框体 28 的内侧填充硬化之前的具有流动性的状态的树脂材料， 以使多个 SMD 封装 55 沉入树脂 材料中的方式， 将发光体 26 按压至框体 28 上， 使树脂材料硬化以形成树脂层 29。此时， 由 于多个 SMD 封装 55 突出， 因此至少容易从发光面 55a 与树脂材料之间挤出空气。因此， 空 气难以残留在多个 SMD 封装 55 的发光面 55a 与树脂层 29 之间， 多个 SMD 封装 5。
31、5 的发光面 55a 与树脂层 29 密接， 能够有助于光导出效率的提高以及导热性的提高。 0094 而且， 在基板31的安装面上， 安装有连接器(connector)56， 该连接器56通过配线 图案而与多个 SMD 封装 55 电性连接。连接器 56 在将发光模块 20 收容至壳体 22 内的状态 下， 从壳体22侧面的被切开的部分露出至外方， 从而能够从照明装置10的电源电路通过连 接器来连接缆线 (cable)。 0095 接下来， 图 9 以及图 10 表示第七实施方式。另外， 对于与各实施方式相同的构成 以及作用效果， 使用相同的符号并省略其说明。 0096 在散热板 21 与壳体。
32、 22 之间， 与发光模块 20 一同配置按压构件 59， 该按压构件 59 将该发光模块 20 的基板 31 按压至散热板 21。 0097 按压构件 59 是由板簧材所形成， 在中央形成有比罩 27 的直径小的圆形的开口部 60， 在周边部设有朝向基板 31 侧突出的多个按压部 61。按压构件 59 被嵌入并固定于壳体 22 的收容部 39。 0098 并且， 在固定有按压构件 59 的壳体 22 的收容部 39 内收容发光模块 20， 将发光模 块20包夹在壳体22与散热板21之间。 此时， 按压构件59的多个按压部61抵接于基板31， 将基板 31 按压并保持于散热板 21。由此， 能。
33、够提高基板 31 与散热板 21 的密接性， 使导热 性变得良好， 从而能够提高散热性。 0099 而且， 按压构件 59 的开口部 60 的尺寸小于罩 27 的外形， 因此即使罩 27 脱离发光 模块 20， 也能够防止罩 27 从按压构件 59 的开口部 60 脱落。另外， 由于在壳体 22 上固定有 按压构件 59， 因此按压构件 59 的开口部 60 相当于壳体 22 的开口部 38， 能够防止罩 27 从 壳体 22 的开口部 38 脱落。 0100 对本发明的若干实施方式进行了说明， 但这些实施方式仅为例示， 并不意图限定 发明的范围。这些新颖的实施方式能以其他的各种方式来实施， 。
34、在不脱离发明的主旨的范 围内， 可进行各种省略、 替换、 变更。 这些实施方式或其变形包含在发明的范围或主旨内， 并 且包含在权利要求书中记载的发明及其均等的范围内。 说 明 书 CN 103996781 A 8 1/5 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103996781 A 9 2/5 页 10 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103996781 A 10 3/5 页 11 图 4 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103996781 A 11 4/5 页 12 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103996781 A 12 5/5 页 13 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 103996781 A 13 。