JP2014086403A - Lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はLEDを光源とする照明装置に関する。本発明は特にLEDの発光効率を維持する技術に関する。 The present invention relates to an illumination device using an LED as a light source. The present invention particularly relates to a technique for maintaining the luminous efficiency of an LED.
近年、LED素子等の発光素子を照明用光源とするLED照明装置が普及している(特許文献1)。
図8は、従来のデスクスタンド型のLED照明装置1xの構成例を示す外観構成図である。LED照明装置1xは、台座部2xと、台座部2xに立設されたアーム部3xと、アーム部3xの一端に取着された照明部4xとを有する。照明部4xは、複数の発光素子のLED素子を表面に実装してなるLED実装基板(不図示)を内蔵する。
2. Description of the Related Art In recent years, LED lighting devices that use light emitting elements such as LED elements as a light source for illumination have spread (Patent Document 1).
FIG. 8 is an external configuration diagram showing a configuration example of a conventional desk stand type
図9は、照明用の光源として用いられる発光素子の内部構成例を示す断面図である。発光素子61は、基板610と、基板610に配設された複数のリード板611と、リード板611に実装された素子本体613とを有する。さらに発光素子61は、素子本体613とリード板611とを電気接続するボンディングワイヤ614と、反射部材615とを有する。さらに発光素子61は、反射部材615の反射面616と素子本体613とを被覆するように配された封止樹脂617とを有する。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of the internal configuration of a light emitting element used as a light source for illumination. The
LED照明装置1xの駆動時には、発光素子61からの出射光が外部に出射される。これにより発光素子61からの出射光が照明光として利用される。
When the
LED照明装置では、発光素子が良好な発光効率を有することが要求されている。しかしながら以下の課題が存在する。
発光素子61の封止樹脂617は若干の空気を通す性質がある。従って照明部4xの外部から空気が発光素子61付近まで侵入すると、空気はさらに封止樹脂617の内部に侵入する。この場合、空気は最終的に反射部材615の反射面616に到達する。空気には二酸化硫黄(SO2)等の微量の硫黄化合物が含まれている。ここで反射面616が銀を含む材料で構成されている場合、硫黄が反射面616の銀と反応しうる。この反応が進行すると、銀化合物の生成により反射面616が劣化(黒化)する。これにより反射部材615の反射特性が低下する。結果として、発光素子61の発光効率の低下を招く場合がある。
In the LED lighting device, the light emitting element is required to have good light emission efficiency. However, the following problems exist.
The sealing
また硫黄化合物の他、空気中に含まれる窒素化合物等の成分によっても反射面616が不要な反応を生じうる。このため、上記と同様に発光素子61の発光効率の低下を招くおそれがある。
本発明は、空気中の成分による発光素子の発光効率の低下を抑制することにより、長期にわたり発光素子の発光効率を良好に維持することが可能な照明装置の提供を目的とする。
In addition to sulfur compounds, components such as nitrogen compounds contained in the air can cause an unnecessary reaction on the reflecting
An object of the present invention is to provide an illuminating device that can satisfactorily maintain the light emission efficiency of a light emitting element over a long period of time by suppressing a decrease in light emission efficiency of the light emitting element due to components in the air.
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る発明は、発光素子が実装されてなる実装基板と、前記実装基板を収納する収納ケースとを有する照明装置であって、前記収納ケース内の前記発光素子の雰囲気と前記収納ケース外の雰囲気との連通経路を閉塞する封止部材を有することにより、前記収納ケース内の前記発光素子の雰囲気が気密保持されている構成とする。 In order to solve the above-described problem, an invention according to one embodiment of the present invention is a lighting device that includes a mounting substrate on which a light-emitting element is mounted, and a storage case that stores the mounting substrate. By having a sealing member that closes the communication path between the atmosphere of the light emitting element and the atmosphere outside the storage case, the atmosphere of the light emitting element in the storage case is kept airtight.
ここで本発明の別の態様として、前記発光素子は、素子本体と、前記素子本体を被覆するように配された封止樹脂とを有し、前記封止部材は、硫黄化合物及び窒素化合物の少なくともいずれかに対し、前記封止樹脂よりも高い封止性を有する構成とすることもできる。
また本発明の別の態様として、前記発光素子は、銀を含んでなる反射面を備え且つ前記素子本体からの発光を反射するための反射部材を有し、前記封止樹脂が前記反射面を被覆するように配されている構成とすることもできる。
Here, as another aspect of the present invention, the light-emitting element has an element body and a sealing resin arranged to cover the element body, and the sealing member is made of a sulfur compound and a nitrogen compound. It can also be set as the structure which has a sealing property higher than the said sealing resin with respect to at least any.
As another aspect of the present invention, the light emitting element includes a reflective surface including silver and includes a reflective member for reflecting light emitted from the element main body, and the sealing resin includes the reflective surface. It can also be set as the structure arrange | positioned so that it may coat | cover.
また本発明の別の態様として、前記収納ケース内に収納されるとともに前記実装基板の表面に沿って配置され、前記発光素子の出射光を導光する導光板を有し、前記導光板は、主面部と、前記主面部を囲繞する周縁部とを有し、前記収納ケースは、前記導光板の前記周縁部を被覆し、前記封止部材は、前記導光板の前記周縁部とこれに対向する前記収納ケースとの間を気密保持するように配された第1封止部材を含む構成とすることもできる。 Further, as another aspect of the present invention, the light guide plate is housed in the housing case and disposed along the surface of the mounting substrate, and guides light emitted from the light emitting element. A main surface portion and a peripheral portion surrounding the main surface portion; the storage case covers the peripheral portion of the light guide plate; and the sealing member is opposed to the peripheral portion of the light guide plate. It can also be set as the structure containing the 1st sealing member distribute | arranged so that airtight maintenance may be carried out between the said storage cases.
また本発明の別の態様として、前記導光板は円盤状であり、前記導光板の前記周縁部は、前記実装基板との対向面と反対側の面において厚みが縁辺に向かって減少する断面形状を有し、前記第1封止部材は、前記周縁部の全周にわたり配された環状部材である構成とすることもできる。
また本発明の別の態様として、前記第1の封止部材はパッキンまたはガスケットのいずれかである構成とすることもできる。
As another aspect of the present invention, the light guide plate has a disk shape, and the peripheral portion of the light guide plate has a cross-sectional shape in which the thickness decreases toward the edge on the surface opposite to the surface facing the mounting substrate. The first sealing member may be an annular member disposed over the entire periphery of the peripheral edge.
As another aspect of the present invention, the first sealing member may be a packing or a gasket.
また本発明の別の態様として、前記第1の封止部材は充填材料である構成とすることもできる。
また本発明の別の態様として、前記収納ケースは、前記実装基板の厚み方向において互いに組み合わされた第1のケース部材と第2のケース部材とを有し、
前記封止部材は、前記第1のケース部材と前記第2のケース部材との当接部分を気密保持するように配された第2封止部材を含む構成とすることもできる。
As another aspect of the present invention, the first sealing member may be a filling material.
As another aspect of the present invention, the storage case includes a first case member and a second case member combined with each other in the thickness direction of the mounting substrate,
The sealing member may include a second sealing member disposed so as to hermetically hold a contact portion between the first case member and the second case member.
また本発明の別の態様として、前記第1ケース部材は放熱板を兼ね、前記第2ケース部材は前記導光板の前記周縁部を被覆する領域を有する構成とすることもできる。
また本発明の別の態様として、前記第2封止部材はパッキンまたはガスケットのいずれかである構成とすることもできる。
また本発明の別の態様として、前記第2封止部材は充填材料である構成とすることもできる。
As another aspect of the present invention, the first case member may also serve as a heat sink, and the second case member may have a region that covers the peripheral edge of the light guide plate.
As another aspect of the present invention, the second sealing member may be a packing or a gasket.
As another aspect of the present invention, the second sealing member can be a filling material.
また本発明の別の態様として、前記実装基板は外部に向けて接続された配線を有し、前記収納ケースは前記配線を外部延出させる露出部を有し、前記封止部材は前記露出部と前記配線との間を気密保持するように配された第3封止部材を含む構成とすることもできる。
また本発明の別の態様として、前記第3封止部材は充填材料からなる構成とすることもできる。
As another aspect of the present invention, the mounting substrate has wiring connected to the outside, the storage case has an exposed portion for extending the wiring to the outside, and the sealing member has the exposed portion. It is also possible to include a third sealing member arranged so as to keep airtight between the wiring and the wiring.
As another aspect of the present invention, the third sealing member can be made of a filling material.
また本発明の別の態様として、前記充填材料は、熱硬化性樹脂材料、エネルギー線硬化性樹脂材料、シリコーン樹脂材料、エポキシ樹脂材料、エラストマー材料の少なくともいずれかを含んでなる構成とすることもできる。
また本発明の別の態様として、前記収納ケース内に収納されるとともに前記実装基板の表面に沿って配置され、前記発光素子の出射光を導光する導光板と、前記導光板の表面に積層され、前記収納ケースと前記導光板との間に介設された拡散板とを有し、前記拡散板はエラストマー材料で構成され且つ前記導光板と前記外装ケースとに密着していることにより、前記導光板と前記外装ケースとの間が気密に保たれている構成とすることもできる。
As another aspect of the present invention, the filling material may include at least one of a thermosetting resin material, an energy ray curable resin material, a silicone resin material, an epoxy resin material, and an elastomer material. it can.
As another aspect of the present invention, a light guide plate that is housed in the housing case and is disposed along the surface of the mounting substrate and guides light emitted from the light emitting element, and is laminated on the surface of the light guide plate A diffusion plate interposed between the storage case and the light guide plate, the diffusion plate is made of an elastomer material and is in close contact with the light guide plate and the exterior case, The light guide plate and the exterior case may be kept airtight.
また本発明の別の態様として、前記収納ケースを収納する被覆部材と、台座部と、前記台座部に立設され且つ前記被覆部材を支持するアーム部とを有する構成とすることもできる。 Further, as another aspect of the present invention, it may be configured to include a covering member that stores the storage case, a pedestal portion, and an arm portion that stands on the pedestal portion and supports the covering member.
本発明の一態様に係る照明装置は、収納ケース内の発光素子の雰囲気と収納ケース外の雰囲気との連通経路を閉塞する封止部材を有する。これにより、収納ケース内の発光素子の雰囲気が収納ケース外の外気と接触するのが回避されている。
従って、たとえ発光素子が銀を含む材料からなる反射面を備える場合でも、収納ケース外の空気が連通経路を通じて収納ケース内における封止樹脂中の反射面に到達して反射面を劣化させるのを防止できる。これにより、空気中の成分による発光素子の発光効率の低下を抑制できる。従って、長期にわたり優れた発光効率を良好に維持することが可能な照明装置を提供できる。
The lighting device according to one embodiment of the present invention includes a sealing member that blocks a communication path between the atmosphere of the light emitting element in the storage case and the atmosphere outside the storage case. This prevents the atmosphere of the light emitting element in the storage case from coming into contact with outside air outside the storage case.
Therefore, even when the light emitting element has a reflective surface made of a material containing silver, air outside the storage case reaches the reflective surface in the sealing resin in the storage case through the communication path and deteriorates the reflective surface. Can be prevented. Thereby, the fall of the luminous efficiency of the light emitting element by the component in the air can be suppressed. Accordingly, it is possible to provide a lighting device that can maintain excellent luminous efficiency over a long period of time.
以下、本発明の各実施の形態について説明する。
<実施の形態1>
実施の形態1のLED照明装置1(以下、「装置1」と称する。)について、図1〜図4を用いて説明する。図1は装置1の外観構成図である。図2は照明部4の展開図である。図3は照明ユニット45の内部構成を示す展開図である。図4は照明部4の内部構成を示す断面図(図1のA−A矢視断面図)である。
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described.
<Embodiment 1>
The LED lighting device 1 according to the first embodiment (hereinafter referred to as “device 1”) will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an external configuration diagram of the apparatus 1. FIG. 2 is a development view of the
図1に示すように、装置1は、台座部2と、アーム部3と、照明部4とを有する。
次に装置1の各構成要素を説明する。
[台座部2]
台座部2は装置1を机上等に安定して載置する手段として用いられる。台座部2は、ここでは円環状の外観形状として構成している。台座部2の外装は樹脂の射出成型品で構成される。台座部2の内部には装置1を載置した際の安定性を確保するため、必要十分量の錘が内蔵されている。
[アーム部3]
アーム部3は、照明部4の被覆部材(第1被覆部材40及び第2被覆部材41)を支持する手段として用いられる(図1、図2)。また、照明部4の位置を調節する手段としても用いられる。アーム部3は台座部2に立設されている。アーム部3は、台座部2側から第1アーム部材3aと、第2アーム部材3bとを備える。またアーム部3は、連結部3d、3e、3fを備える。アーム部3は台座部2の外装は台座部2と同様に樹脂の射出成型品で構成される。
As shown in FIG. 1, the device 1 includes a
Next, each component of the apparatus 1 will be described.
[Pedestal part 2]
The
[Arm part 3]
The
第1アーム部材3aは、下方の一端側に設けられた連結部3dで軸支された状態で台座部2に連結される。また、第1アーム部材3aは他端に設けられた連結部3eで軸支された状態で第2アーム部材3bと連結される。各連結部3d、3eはいずれも一定のトルクで開閉するヒンジ構造を有する。従って、例えばユーザが第2アーム部材3bを手元に引き寄せると、これに応じて第1アーム部材3a及び第2アーム部材3bの間の角度が開く。さらに、台座部2及び第1アーム部材3aの間の角度が開く。これによりアーム部3がユーザ側に伸長する。
The
第1アーム部材3aの正面側には操作部3cが配される。操作部3cは例えば静電容量方式で作動する。ユーザが操作部3cに触れる度に、照明部4のオン/オフ操作が行える。また、ユーザが操作部3c上に指をスライドさせることで、照明部4の調光を行うことができる。
尚、図示しないが、操作部3cには外部より不図示のケーブルが接続される。このケーブルを介し、操作部3cと照明部4とに商用電源からの電力供給がなされる。
An
Although not shown, a cable (not shown) is connected to the
連結部3fは第2アーム部材3bの下面側に設けられる(図4)。連結部3fはボールジョイント構造を有する。連結部3fは第2アーム部材3bから照明部4を垂下する手段として用いられる(図4)。ボールジョイント構造を有する連結部3fの採用により、ユーザが照明部4を操作すると、水平(XY平面)方向と交差する全方向に照明部4の角度調節を行うことができる。
[照明部4]
照明部4は装置1における発光部として機能する。照明部4は、全体的な内部構造としては図2に示すように、一対の被覆部材(第1被覆部材40及び第2被覆部材41)と、その間に配された照明ユニット45とを有する。装置1では、照明部4は一例として円盤状に構成している。
The connecting
[Lighting unit 4]
The
第1被覆部材40及び第2被覆部材41は、それぞれABS(アクリルニトリルブチレンスチレン共重合体)樹脂等の樹脂材料を用いた射出成型品として構成される。
第1被覆部材40の内面には、連結部3fを所定の回転トルクで保持するための固定板43と、照明ユニット45を位置合わせするための複数のリブ44が設けられる。
第2被覆部材41は、全体的に傘状に形成される。第2被覆部材41の中央に、照明ユニット45の拡散板9の径に合わせた開口42が設けられる。
The
On the inner surface of the
The
照明ユニット45は、外観的には互いに積層された放熱板5と、円環状の前面カバー10とを有する。前面カバー10の開口102からは拡散板9が外部露出される。拡散板9は、第2被覆部材41の開口42を通して外部露出される。
図2に示すように、照明ユニット45には内部よりコネクタ62と配線63を外部露出させるための露出部(切り欠き)104が設けられる。露出部14のサイズは配線63を外部露出可能な最小のサイズが望ましい。配線63と露出部104との間には、照明ユニット45の内部を気密保持するための第3封止部材S1が充填されている。第3封止部材S1は、例えば熱硬化性樹脂材料、エネルギー線硬化性樹脂材料、シリコーン樹脂材料、エポキシ樹脂材料、エラストマー材料の少なくともいずれかを含む充填材料で構成される。エネルギー線硬化樹脂材料としては、例えば紫外線硬化樹脂材料が挙げられる。充填材料は公知材料を用いることができる。しかしながら、第3封止部材S1は、発光素子61の封止樹脂617は、硫黄化合物や窒素化合物に対して高い封止性を有するように構成することが好適である。
The
As shown in FIG. 2, the
照明ユニット45は、内部構成としては図3に示すように、放熱板5と、LED実装基板6と、拡散反射シート7と、導光板8と、拡散板9と、前面カバー10と、第1封止部材S3と、第2封止部材S2とを有する。照明ユニット45は、これらの構成要素を同順に重ね、前面カバー10の上から複数の雄ネジB1〜B8を放熱板5の雌ネジ52A〜52Hのそれぞれに螺合して構成される。
(i)放熱板5
放熱板5は、発光素子61の駆動熱を放熱する手段として配される。放熱板5は鉄やアルミニウム等の熱容量に優れる金属材料を用いて構成される。放熱板5の外観構成としては、一方の面の中央に配された凸部51と、凸部51の周囲に配された平坦部50とを有する。凸部51は、LED実装基板6を挿通し且つ拡散反射シート7を載置するために用いられる。平坦部50は、LED実装基板6を載置するために用いられる。平坦部50の周囲には雌ネジ52A〜52Hが形成されている(図3)。
As shown in FIG. 3, the
(I)
The
尚、放熱板5は、照明ユニット45において前面カバー10と対をなすカバー部材(背面カバー)としても用いられる。すなわち、前面カバー10を第1ケース部材とし、放熱板5を第2のケース部材とする収納ケースが構成される。この収納ケースの内部空間に、LED実装基板6、拡散反射シート7、導光板8、拡散板9等が収納されている。収納ケースは、LED実装基板6及び導光板8の積層(Z)方向において互いに組み合わされる。
(ii)LED実装基板6
LED実装基板6は、円環状の基板本体60と、発光素子61と、配線63と、各発光素子61と配線63とを電気接続するためのコネクタ62とを有する(図3)。
The
(Ii) LED mounting board 6
The LED mounting substrate 6 includes an
基板本体60は、一例として主にガラスコンポジット材料を用いて構成される。基板本体60は、少なくとも上面に発光素子61を電気接続するための配線パターンを有する。基板本体60の下面は放熱板5の平坦部50の表面と熱結合するように配される(図3、図4)。
尚、基板本体60は、ポリイミド樹脂等からなる公知のフレキシブル基板を用いて構成することもできる。
As an example, the
The
発光素子61は装置1における照明用光源である。発光素子61は、具体的にはLED素子(LEDパッケージ)である。すなわち、発光素子61としてのLED素子は図9の断面図に示すように、基板610と、基板610に配設された複数のリード板611と、リード板611に実装された素子本体613とを有する。さらに素子本体613とリード板611とを電気接続するボンディングワイヤ614と、反射部材615とを有する。さらに発光素子61は、反射部材615の反射面616と素子本体613とを被覆する封止樹脂617とを有する。反射面616は銀(Ag)を含む材料を用いて高い光反射特性を有するように構成される。
The
発光素子61は、基板本体60の上面において一定間隔毎に複数個(ここでは18個)にわたり実装される。LED実装基板6をZ方向に沿って平面視する際、発光素子61の各実装位置は、導光板8の周縁部81と重なる位置に調整されている(図4)。尚、図3には図示しないが、基板本体60の表面には抵抗素子等、その他の電気素子も併せて実装される。
A plurality of light emitting elements 61 (18 in this case) are mounted on the upper surface of the
コネクタ62はPP(ポリプロピレン)やPE(ポリエチレン)等の樹脂材料を用いた射出成形品で構成される。コネクタ62は内部に不図示の導電部材を内蔵する。コネクタ62は導電部材において、配線63と基板本体60の配線パターンとを電気接続するために用いられる。
配線63は、軸芯のリード線を絶縁部材で被覆して構成される。配線63は基板本体60の配線パターンと電気接続される。さらに配線63は、連結部3fと、第1アーム部材3aの各内部に挿通された状態で、操作部3cに電気接続されている。
The
The
尚、コネクタ62は必須ではない。配線63を配線パターンに直接電気接続することもできる。
(iii)拡散反射シート7
拡散反射シート7は、導光板8の裏面で乱反射された発光素子61の発光を、前面カバー10の開口102を通して外部に反射させる手段として用いられる。拡散反射シート7は、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)等の樹脂材料に白色顔料を混合し、シート状に形成して構成される。外観構成としては、平板状の本体部70と、発光素子61の位置に合わせて形成された孔71と、コネクタ62の位置に合わせて形成された切欠部72とを有する(図3)。拡散反射シート7の孔71には発光素子61が挿通される。
The
(Iii) Diffuse reflection sheet 7
The diffuse reflection sheet 7 is used as means for reflecting the light emitted from the
尚、発光素子61の光利用効率の低下を防ぐため、拡散反射シート7の厚みは基板本体60上における発光素子61の高さ(Z方向高さ)より高くならないように留意する。
また拡散反射シート7には、LED実装基板6に実装された発光素子61以外の電気素子を挿通させるため、孔71とは別の孔を設けることもできる。
(iv)導光板8
導光板8は、駆動時の発光素子61の発光を拡散させ、且つ、効率よく外部に出射させる手段として用いられる。導光板8は、一定の屈折率を有する樹脂材料、例えばPC(ポリカーボネート)やアクリル樹脂、PMMA(ポリメチルメタクリル)樹脂等に拡散材を分散させて構成される。外観構成としては、平坦な主面部80と、主面部80を囲繞する周縁部81とを有する(図3、図4)。導光板8は、拡散反射シート7を介し、LED実装基板6の表面に沿って配置される。
In order to prevent the light use efficiency of the
In addition, a hole other than the
(Iv)
The
主面部80の下面(拡散反射シート7との対向面)は巨視的に見ると、一様に平坦に形成されている。一方、主面部80の下面を微視的に見ると、例えば印刷法等に基づき、微細な凹凸処理がなされている。これにより主面部80の下面には凹凸表面が形成される。主面部80の凹凸表面は発光素子61からの発光を広く乱反射して拡散させる。そして、この乱反射された拡散光を拡散反射シート7側に反射させる手段として用いられる。
When viewed macroscopically, the lower surface of the main surface portion 80 (the surface facing the diffuse reflection sheet 7) is formed uniformly and flat. On the other hand, when the lower surface of the
周縁部81は、導光板8の全周にわたって存在する。導光板8の上面側において、周縁部81は、厚みが縁辺に向かって減少する放物線状断面の形状を有する(図3、図4)。これにより周縁部81はレンズ構造を有する。導光板8を平面視する際、発光素子61は周縁部81と重なる位置に配置される。発光素子61の上方に周縁部81を配置することで、導光板8を平面視する際に周縁部81が有するレンズ効果により、発光素子61の実装位置が視認しにくくなる。これにより装置1の駆動時において、発光素子61の実装位置で高輝度の発光が生じる輝度ムラを抑えることができる。
The
尚、ここで言う「半放物線状」とは数学的に厳密な形状のみを指さない。ここで言う「半放物線状」とは、少なくとも厚みが縁辺に向かって減少する曲面形状を含むものとする。
尚、導光板8の厚みを増加させると、周縁部81の曲率を小さくすることができる。しかしながら、樹脂材料を用いて射出成形により導光板8を構成する場合、ヒケが発生しうる点に留意する。
(v)拡散板9
拡散板9は、導光板8側より入射される発光素子61の発光をさらに均一に拡散させて面発光とするために配される。拡散板9は、例えばPC等の樹脂材料で構成される。拡散板9は発光素子61の発光色を調節する目的で、例えば青色に着色される。これにより発光素子61の発光成分より黄色成分が除去される。
(vi)前面カバー10
前面カバー10は、放熱板5との間で、LED実装基板6、拡散反射シート7、導光板8、拡散板9を同順に積層した状態で保持する手段として用いられる。また前面カバー10は、導光板8の周縁部81を被覆する。これにより周縁部81直下に存在する発光素子61が外部より視認されないように調整される(図4)。前面カバー10は、外観構成としては円環状の平板部110と、その内側に存在する開口102とを有する。平板部110の表面には、雄ネジB1〜B8を挿通させるネジ孔101A〜101Hが設けられている(図3)。
(vii)第1封止部材S3
第1封止部材S3は、周縁部81の表面上に設けられる。第1封止部材S3は、具体的には第3封止部材S1と同様の充填材料で構成される。照明ユニット45において、第1封止部材S3は、周縁部81とこれに対向する収納ケース(前面カバー10)との間を気密保持するように配される。
(viii)第2封止部材S2
第2封止部材S2は、前面カバー10と対向する放熱板5の周縁部53の上面に設けられる。第2封止部材S2は、具体的には第3封止部材S1と同様の充填材料で構成される。第2封止部材S2は、前面カバー10と放熱板5の当接部分を気密保持するように配される。
(装置1の効果について)
以上の構成を有する装置1は、照明ユニット45の収納ケース(前面カバー10及び放熱板5)内における発光素子61の雰囲気と収納ケース外の雰囲気との連通経路を閉塞する封止部材として、第1封止部材S3と、第2封止部材S2と、第3封止部材S1とを有する。これにより収納ケース内において、発光素子61の雰囲気が照明ユニット45外の外気と接触するのが回避されている。結果として、収納ケース内の発光素子61の雰囲気は気密保持されている。
The “semi-parabolic shape” mentioned here does not refer to only a mathematically exact shape. The “semi-parabolic shape” mentioned here includes a curved surface shape whose thickness decreases toward the edge.
In addition, when the thickness of the
(V)
The diffusing
(Vi)
The
(Vii) 1st sealing member S3
The first sealing member S3 is provided on the surface of the
(Viii) Second sealing member S2
The second sealing member S <b> 2 is provided on the upper surface of the
(About the effect of the device 1)
The device 1 having the above configuration is a sealing member that closes the communication path between the atmosphere of the
従って、例えば発光素子61が銀を含む材料からなる反射面616を持つ反射部材615を備える場合でも(図9)、照明ユニット45外の外気が封止樹脂617内の反射部材615の反射面616まで侵入して反射面616を劣化させるのを防止できる。これにより空気中に硫黄化合物や窒素化合物等が含まれる場合でも、反射面616が劣化するのを防止できる。結果として、発光素子61の発光効率を良好に維持できる。
Therefore, for example, even when the
尚、発光素子61が点灯すると照明ユニット45内の空気が膨張する。また、発光素子61が消灯すると照明ユニット45内の空気が収縮する。この発光素子61の消灯時に照明ユニット45の内部が外気よりも負圧の状態になっても、封止部材S1〜S3を配設していることで、照明ユニット45の内部に外気が入り込むのを防止できる。
これにより長期にわたり優れた発光効率を期待することが可能な照明装置を提供できる。
When the
Accordingly, it is possible to provide an illumination device that can be expected to have excellent luminous efficiency over a long period of time.
尚、発明者らの行った実験によれば、実施の形態1の装置1を駆動したところ、封止部材S1〜S3を持たない比較例に比べて寿命時間が約4倍であった。この実験結果より、装置1の優位性を確認することができた。すなわち封止部材S1〜S3を用いることで、発光素子61の寿命特性を従来に比べて約4倍程度以上伸ばすことが可能であると言える。
According to the experiment conducted by the inventors, when the apparatus 1 of the first embodiment was driven, the lifetime was about four times that of the comparative example having no sealing members S1 to S3. From this experimental result, the superiority of the apparatus 1 could be confirmed. That is, it can be said that by using the sealing members S1 to S3, it is possible to extend the life characteristics of the
以下、本発明の別の実施の形態について、実施の形態1との差異を中心に述べる。
<実施の形態2>
図5は実施の形態2に係るLED照明装置の照明ユニット45Aの外観構成図である。図6は照明ユニット45Aの内部構成を示す展開図である。図7は照明部4Aの内部構成を示す断面図である。
Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the first embodiment.
<
FIG. 5 is an external configuration diagram of an
実施の形態1と異なる点として、第1封止部材11、第2封止部材12はそれぞれ柔軟材料、例えばエラストマー材料からなるパッキンで構成される。
図6に示すように、放熱板5Aは、幅広の平坦な周縁部53Aを有するように構成される。
LED実装基板6Aは、その厚み(Z)方向に配線63が延出されるように形成されたコネクタ62Aを備える。
As a point different from the first embodiment, the first sealing
As shown in FIG. 6, the
The
拡散反射シート7Aは、Z方向に延設された配線63を挿通させる孔72を有する。
前面カバー10Aは、配線63を外部露出することが可能な最小限のサイズの露出部104Aを有する。配線63と露出部104Aとの間の間隙は、第3封止部材S4で封止される(図5)。
第2封止部材12は、周縁部53Aの上面の全周にわたり載置される。尚、第2封止部材12による気密効果を確保するため、雌ネジ52A〜52Hは周縁部53Aにおいて、第2封止部材12が載置される領域よりも外側の領域に配置される(図5)。また、前面カバー10Aのネジ孔101A〜101Hも、前面カバー10Aにおいて、第2封止部材12と当接する領域よりも外側の領域に配置される(図5)。
The diffuse
The
The 2nd sealing
以上の構成を有する実施の形態2においても、実施の形態1と同様の効果を期待できる。すなわち図7に示すように、第1封止部材11は周縁部81とこれに対向する前面カバー10Aとの間の間隙を閉塞する。これにより周縁部81とこれに対向する前面カバー10Aとの間が気密保持される。また、第2封止部材12は前面カバー10Aと放熱板5Aとの当接部分の間隙を閉塞する。これにより前面カバー10Aと放熱板5Aとの当接部分との間が気密保持される。さらに第3封止部材S4がS1と同様に配線63と露出部104Aとの間の間隙を閉塞する(図5)。これにより配線63と露出部104Aとの間が気密保持される。従って、照明ユニット45Aの内部において、発光素子61の雰囲気は気密保持される。結果として、照明ユニット45Aの外気中の空気に含まれる硫黄化合物や窒素化合物が反射面616と反応して劣化させるのを抑制することができる。
Also in the second embodiment having the above configuration, the same effect as in the first embodiment can be expected. That is, as shown in FIG. 7, the first sealing
尚、実施の形態2では、予め用意したパッキンを用いて第1封止部材11、第2封止部材12を構成することができる。従ってその分、生産コストの低減を期待することもできる。
また、周縁部53Aの表面に沿って、第2封止部材12が部分的に嵌り込む溝を形成してもよい。これにより製造工程において、周縁部53A上における第2封止部材12の位置合わせを容易にすることができる。また、装置の使用時に装置に衝撃が加わった際でも、第2封止部材12の位置ずれ防止効果を期待することができる。
In the second embodiment, the first sealing
Further, a groove in which the second sealing
また、第1封止部材11、第2封止部材12は、図6に示すように、それぞれ1個のみ用いる場合に限定されない。すなわち第1封止部材11、第2封止部材12の少なくともいずれかについて、径が異なるサイズの物を複数個用意し、互いに間隔をおいて多重に配置することもできる。これにより収納ケース内の気密保持を一層確実にすることができる。
<その他の事項>
上記各実施の形態では、円盤状の照明部4を示したが、照明部4は円盤状に限定されず、例えば矩形状(長方形等)や多角形状、長楕円状であってもよい。この場合、導光板8の形状も円盤状に限定されず、照明部4の形状に合わせて矩形状や多角形状としてもよい。また、ベース部2の形状も限定されず、例えば円筒形状、多角筒形状、円柱状、多角柱状、円錐状、多角錐状、ドーム状やハート側等の不定型状のいずれかであってもよい。
Moreover, the
<Other matters>
In each of the above embodiments, the disk-shaped
アーム部3は図1に示した連結部3d、3e、3fを用いる構成に限定されない。例えばアーム部3は図8のアーム部3Xのように柱状または軸状の1部材からなる構成とすることもできる。
実施の形態2では、第1封止部材11及び第2封止部材12としてパッキンを用いる例を示した。実施の形態2ではこれらの部材をパッキンに限定しない。例えば第1封止部材11及び第2封止部材12の少なくとも一方をガスケットとして構成することもできる。ガスケットの一例として、シールテープやOリングを例示できる。Oリングの材料としては公知のエラストマー材料や樹脂材料を用いることができる。例えばニトリル系ゴム、シリコーン系ゴム、アクリル系ゴム、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素系ゴム、スチロールゴム、エチレンプロピレン(EP)ゴム、スチレンブタジエン(SB)ゴム等を挙げることができる。シールテープの材料としては、ポリテトラフルオロエチレン等の柔軟な樹脂材料を挙げることができる。
The
In
拡散板9はPC等の樹脂材料以外で構成することもできる。例えば拡散板9を弾力性のあるエラストマー材料を用いて構成することができる。この場合、第1封止部材S3、11は設けない(図3、図6)。拡散板9を導光板8の周縁部81とこれに対向する外装ケース(前面カバー10の裏面)とに密着するように配設する。このような構成によれば、第1封止部材S3、11を用いなくても、導光板8と外装ケース(前面カバー10)との間を気密保持することができる。
The diffusing
上記各実施の形態では、前面カバーと放熱板との固定にネジを用いた。本発明はこの方法に限定されない。例えば前面カバーと放熱板とを接着部材を用いて固定することもできる。この場合、接着部材が封止部材を兼ねる効果も期待することができる。
上記各実施の形態では、デスクスタンド型のLED照明装置を示した。しかしながら、本発明の各態様のLED照明装置はデスクスタンド型に限定されない。例えばシーリング型やダウンライト型等のLED照明装置とすることもできる。
In each of the above embodiments, screws are used to fix the front cover and the heat sink. The present invention is not limited to this method. For example, the front cover and the heat sink can be fixed using an adhesive member. In this case, the effect that the adhesive member also serves as the sealing member can be expected.
In each of the above embodiments, a desk stand type LED lighting apparatus has been shown. However, the LED lighting device of each aspect of the present invention is not limited to the desk stand type. For example, a LED lighting device such as a ceiling type or a downlight type may be used.
実施の形態1の装置1では、照明ユニット45において、放熱板5と前面カバー10との間、拡散板9と前面カバー10との間、配線63と露出部104との間に封止部材S1、S2、S3を配設することで、照明ユニット45の内部を気密保持した。本発明では上記以外にも照明ユニットが外部雰囲気との連通経路を有する場合、その連通経路を閉塞するように封止部材を設ける。これにより、照明ユニット45内における発光素子61の雰囲気を適切に気密保持することができる。
In the apparatus 1 according to the first embodiment, in the
本発明で用いる発光素子はLED素子に限定されない。本発明の発光素子としては、その他の発光素子を用いることも可能である。例えば、蛍光灯、白熱電球、有機EL(Electro―Luminescence)素子、LD(レーザダイオード;Laser Diode)等を単独、或いは複数組み合わせて用いてもよい。 The light emitting element used in the present invention is not limited to the LED element. As the light emitting element of the present invention, other light emitting elements can be used. For example, a fluorescent lamp, an incandescent lamp, an organic EL (Electro-Luminescence) element, an LD (Laser Diode) or the like may be used alone or in combination.
S1、S4 第3封止部材(充填樹脂)
S2 第2封止部材(充填樹脂)
S3 第1封止部材(充填樹脂)
1、1x LED照明装置
2、2x 台座部
3、3x アーム部
4、4x 照明部
5、5A 放熱板
6、6A LED実装基板
7、7A 拡散反射シート
8、 導光板
9 拡散板
10、10A 前面カバー
11 第1封止部材(パッキン)
12 第2封止部材(パッキン)
40 第1被覆部材
41 第2被覆部材
42 開口
45、45A 照明ユニット
50 平坦部
51 凸部
60 基板本体
61 発光素子(LEDパッケージ)
62、62A コネクタ
71 孔
80 主面部
81 周縁部
104、104A 露出部
613 素子本体
615 反射部材
616 反射面
S1, S4 Third sealing member (filling resin)
S2 Second sealing member (filling resin)
S3 First sealing member (filling resin)
DESCRIPTION OF
12 Second sealing member (packing)
40
62,
Claims (16)
前記収納ケース内の前記発光素子の雰囲気と前記収納ケース外の雰囲気との連通経路を閉塞する封止部材を有することにより、前記収納ケース内の前記発光素子の雰囲気が気密保持されている
照明装置。 A lighting device having a mounting substrate on which a light emitting element is mounted, and a storage case for storing the mounting substrate,
An illumination device in which the atmosphere of the light emitting element in the storage case is hermetically maintained by including a sealing member that closes a communication path between the atmosphere of the light emitting element in the storage case and the atmosphere outside the storage case .
前記封止部材は、硫黄化合物及び窒素化合物の少なくともいずれかに対し、前記封止樹脂よりも高い封止性を有する
請求項1に記載の照明装置。 The light-emitting element has an element body and a sealing resin arranged to cover the element body,
The lighting device according to claim 1, wherein the sealing member has a sealing property higher than that of the sealing resin with respect to at least one of a sulfur compound and a nitrogen compound.
前記封止樹脂が前記反射面を被覆するように配されている
請求項2に記載の照明装置。 The light-emitting element includes a reflective member that includes a reflective surface containing silver and reflects light emitted from the element main body.
The lighting device according to claim 2, wherein the sealing resin is disposed so as to cover the reflective surface.
前記導光板は、主面部と、前記主面部を囲繞する周縁部とを有し、
前記収納ケースは、前記導光板の前記周縁部を被覆し、
前記封止部材は、前記導光板の前記周縁部とこれに対向する前記収納ケースとの間を気密保持するように配された第1封止部材を含む
請求項1〜3のいずれかに記載の照明装置。 A light guide plate that is housed in the housing case and disposed along a surface of the mounting substrate, and guides light emitted from the light emitting element;
The light guide plate has a main surface portion and a peripheral edge portion surrounding the main surface portion,
The storage case covers the peripheral edge of the light guide plate,
The said sealing member contains the 1st sealing member distribute | arranged so that between the said peripheral part of the said light-guide plate and the said storage case facing this may be airtightly maintained. Lighting equipment.
前記導光板の前記周縁部は、前記実装基板との対向面と反対側の面において厚みが縁辺に向かって減少する断面形状を有し、
前記第1封止部材は、前記周縁部の全周にわたり配された環状部材である
請求項4に記載の照明装置。 The light guide plate is disk-shaped,
The peripheral edge of the light guide plate has a cross-sectional shape in which the thickness decreases toward the edge on the surface opposite to the surface facing the mounting substrate;
The lighting device according to claim 4, wherein the first sealing member is an annular member disposed over the entire circumference of the peripheral edge.
請求項5に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 5, wherein the first sealing member is either a packing or a gasket.
請求項5に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 5, wherein the first sealing member is a filling material.
前記封止部材は、前記第1のケース部材と前記第2のケース部材との当接部分を気密保持するように配された第2封止部材を含む
請求項1〜7のいずれかに記載の照明装置。 The storage case has a first case member and a second case member combined with each other in the thickness direction of the mounting substrate,
The said sealing member contains the 2nd sealing member distribute | arranged so that the contact part of a said 1st case member and a said 2nd case member may be airtightly maintained. Lighting equipment.
前記第2ケース部材は前記導光板の前記周縁部を被覆する領域を有する
請求項8に記載の照明装置。 The first case member also serves as a heat sink,
The lighting device according to claim 8, wherein the second case member has a region covering the peripheral edge of the light guide plate.
請求項8または9に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 8, wherein the second sealing member is a packing or a gasket.
請求項8または9に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 8 or 9, wherein the second sealing member is a filling material.
前記収納ケースは前記配線を外部延出させる露出部を有し、
前記封止部材は前記露出部と前記配線との間を気密保持するように配された第3封止部材を含む
請求項1〜11のいずれかに記載の照明装置。 The mounting board has wiring connected to the outside,
The storage case has an exposed portion for extending the wiring to the outside,
The lighting device according to any one of claims 1 to 11, wherein the sealing member includes a third sealing member disposed so as to keep an airtight gap between the exposed portion and the wiring.
請求項12に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 12, wherein the third sealing member is made of a filling material.
請求項7、11、13のいずれかに記載の照明装置。 The illumination according to claim 7, 11, or 13, wherein the filling material includes at least one of a thermosetting resin material, an energy beam curable resin material, a silicone resin material, an epoxy resin material, and an elastomer material. apparatus.
前記導光板の表面に積層され、前記収納ケースと前記導光板との間に介設された拡散板とを有し、
前記拡散板はエラストマー材料で構成され且つ前記導光板と前記外装ケースとに密着していることにより、前記導光板と前記外装ケースとの間が気密に保たれている
請求項1に記載の照明装置。 A light guide plate that is stored in the storage case and disposed along the surface of the mounting substrate, and guides the emitted light of the light emitting element;
Laminated on the surface of the light guide plate, and having a diffusion plate interposed between the storage case and the light guide plate,
The illumination according to claim 1, wherein the diffusion plate is made of an elastomer material and is in close contact with the light guide plate and the exterior case, so that the space between the light guide plate and the exterior case is kept airtight. apparatus.
台座部と、
前記台座部に立設され且つ前記被覆部材を支持するアーム部とを有する
請求項1〜15のいずれかに記載する照明装置。 A covering member for storing the storage case;
A pedestal,
The lighting device according to any one of claims 1 to 15, further comprising an arm portion that stands on the pedestal portion and supports the covering member.
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