(57)【要約】      （修正有）【課題】保護層を有する発光ダイオード光源構造を提供する。【解決手段】基板１、少なくとも１つの発光ダイオード光源２、光反射層３及び少なくとも１つの保護層４を具備する発光ダイオード光源構造Ｚであり、発光ダイオード光源２は基板１に配置され、発光ダイオードチップ、及び発光ダイオードチップに配置される波長変換層を含む。光反射層３は、基板１に、発光ダイオード光源２を取り囲むように配置される。保護層４は発光ダイオード光源２を覆うように構成される。発光ダイオード光源２は、物理的な損傷から保護され、使用に必要な発光効果を果たすことができる。【選択図】図１
0003231105.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に配置され、発光ダイオードチップと、前記発光ダイオードチップに配置される波長変換層とを含む少なくとも１つの発光ダイオード光源と、
前記基板に、前記少なくとも１つの発光ダイオード光源を取り囲むように配置される光反射層と、
前記少なくとも１つの発光ダイオード光源を覆う少なくとも１つの保護層と、
を具備する、ことを特徴とする、発光ダイオード光源構造。
【請求項２】
前記少なくとも１つの保護層はさらに前記光反射層を覆う、請求項１に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項３】
前記発光ダイオードチップは上部発光面を有し、前記波長変換層が前記上部発光面に配置される、請求項２に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項４】
前記波長変換層の上面と前記光反射層の上面とは面一となる、請求項３に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項５】
前記少なくとも１つの発光ダイオード光源と前記光反射層との間に少なくとも１つの遊びが設けられ、前記少なくとも１つの保護層は前記少なくとも１つの遊びに、前記少なくとも１つの発光ダイオード光源の前記波長変換層を覆うように配置される、請求項１に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項６】
前記少なくとも１つの保護層の上面と前記光反射層の上面とは面一となる、請求項５に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項７】
前記少なくとも１つの保護層の厚さは０．０１Ｈ≦Ｘ≦０．５Ｈの関係を満たし、Ｘが前記少なくとも１つの保護層の厚さであり、Ｈが前記少なくとも１つの発光ダイオード光源における前記波長変換層の厚さである、請求項１に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項８】
前記基板の両側縁部のそれぞれまたは周縁部のそれぞれに、切欠きが形成される、請求項１に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項９】
前記基板導電層が形成され、前記切欠きの幅は、前記導電層の最外周縁と前記基板の縁部との間の距離を下回る、請求項８に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項１０】
前記基板は、一体成型となった第１の板状体及び第２の板状体を含み、前記第１の板状体が前記第２の板状体に位置し、かつ、前記複数の切欠きはそれぞれ前記第１の板状体の両側又は回りに位置する、請求項８に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項１１】
前記光反射層の一側面は、前記第１の板状体の外周面と面一であり、かつ、前記光反射層の一側面は、前記第２の板状体の外周面と面一ではない、請求項１０に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項１２】
前記保護層は透明樹脂層である、請求項１に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項１３】
前記透明樹脂層の屈折率は１．２〜２．０である、請求項１に記載の発光ダイオード光源構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は光源構造に関し、特に保護層を有し、例えば車両用照明等の光線射出装置に使用される発光ダイオード光源構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
省エネの概念が重視されている中、ＬＥＤ光源は、発光効率が高く、消費電力が少なく、長寿命であることから、徐々にハロゲンやＨＩＤライトに取って代わられ、現在の光源の主流となっている。小型化に向けたＬＥＤの発展の下で、車両用照明の設計はより柔軟で多様化し、車両用照明のための光源も新興市場の焦点の一つとなっている。
【０００３】
また、光源としてＬＥＤには多くの利点があり、例えば、ＬＥＤライトとハロゲンまたはＨＩＤライトとを比較すると、ＬＥＤライトにはより高い認識度を持っているため、ＬＥＤライトを使用することは、運転者が相対的な距離を判断するのに役立ち、安全運転を改善することができる。さらに、ＬＥＤライトの反応時間が非常に速い特徴があるため、ＬＥＤ光源の使用は、ドライバーの反応までの時間を稼ぐことができ、特に高速走行時には、ＬＥＤの応答速度の速さが重要になっている。
【０００４】
しかし、ＬＥＤを光源として使用する場合には、照射角度や光源の発光均一性等の問題が内在しているため、車用照明の光源としてのＬＥＤの使用を改善することが急務となっている。また、既存の技術では、ＬＥＤ蛍光体層では、一般的に露出の問題があり、それは湿気、酸素や外部環境と他の要因により障害となりやすいため、長期的かつ安定的に使用できる車両用照明のニーズを満たすことができない。これに対し、今日の車両用照明の標準的な要求を満たすためには、光源の照射角度を改善し、良好な発光均一性と安定した光源を提供することができる車両用照明パッケージ構造をどのように提供するかが、車両用照明業界が克服しなければならない重要な問題である。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案が解決しようとする課題の１つとしては、既存の技術の不足に対して保護層を有する発光ダイオード光源構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の技術的課題を解決するために、本考案が採用する技術的手段の１つとしては、基板、少なくとも１つの発光ダイオード光源、光反射層、及び少なくとも１つの保護層を具備する発光ダイオード光源構造を提供することである。前記少なくとも１つの発光ダイオード光源は、前記基板に配置されると共に、発光ダイオードチップと、前記発光ダイオードチップに配置された波長変換層を含み、前記光反射層が前記少なくとも１つの発光ダイオード光源を取り囲むように前記基板に配置される。前記少なくとも１つの保護層は、前記少なくとも１つの発光ダイオード光源を覆うように構成される。
【０００７】
さらに、前記少なくとも１つの保護層は前記光反射層を覆うように構成される。
【０００８】
さらに、前記発光ダイオードチップは上部発光面を有し、かつ、前記波長変換層が前記上部発光面に配置される。
【０００９】
さらに、前記波長変換層の上面と前記光反射層の上面とは面一となる。
さらに、前記少なくとも１つの発光ダイオード光源と前記光反射層との間に少なくとも１つの遊びが設けられ、前記少なくとも１つの保護層は、前記少なくとも１つの遊びに、前記少なくとも１つの発光ダイオード光源の前記波長変換層を覆うように配置される。
【００１０】
さらに、前記少なくとも１つの保護層の上面と前記光反射層の上面とは面一となる。
【００１１】
さらに、前記少なくとも１つの保護層の厚さは０．０１Ｈ≦Ｘ≦０．５Ｈの関係を満たし、なかでも、Ｘは前記少なくとも１つの保護層の厚さであり、Ｈは前記少なくとも１つの発光ダイオード光源の前記波長変換層の厚さである。
【００１２】
さらに、前記基板の両側縁部のそれぞれまたは周縁部のそれぞれに切欠きが形成される。
【００１３】
さらに、前記基板に導電層が形成され、かつ、前記少なくとも１つの切欠きの幅は、前記導電層の最外周縁と前記基板の縁部との間の距離を下回る。
【００１４】
さらに、前記基板は、一体成型となった第１の板状体及び第２の板状体を含み、前記第１の板状体が前記第２の板状体に位置し、前記複数の切欠きはそれぞれ前記第１の板状体の両側又は回りに位置する。
【００１５】
さらに、前記光反射層の一側面と前記第１の板状体の外周面と面一となると共に、前記第２の板状体の外周面と面一ではない。
【００１６】
さらに、前記保護層は透明樹脂層である。
【考案の効果】
【００１７】
本考案による有益な効果の１つとしては、本考案が提供する発光ダイオード光源構造では、「前記光反射層は、前記基板に、前記少なくとも１つの発光ダイオード光源を覆うように配置される」及び「前記少なくとも１つの保護層は、前記少なくとも１つの発光ダイオード光源を覆うように構成される」という技術的特徴により、波長変換層と光反射層を物理的な損傷から保護することができ、さらに波長変換層と光反射層とを外部環境から完全に隔離して、その使用年限を延長することができる。
【００１８】
さらに言えば、保護層の存在下で、本考案の発光ダイオード光源構造は、実用上所望の発光効果（例えば、発光角度、色の均一性等）を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本考案に係る第１の実施形態の斜視模式図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面を示す断面模式図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ部分を示す局部拡大模式図である。
【図４】図２におけるＩＶ部分を示す局部拡大模式図である。
【図５】本考案に係る第２の実施形態の立体模式図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ断面を示す断面模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
本考案の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下本考案に関する詳細な説明と添付図面を参照する。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本考案の実用新案登録請求の範囲を制限するためのものではない。
【００２１】
下記より、具体的な実施例で本考案が開示する「発光ダイオード光源構造」に係る実施形態を説明する。当業者は本明細書の公開内容により本考案のメリット及び効果を理解し得る。本考案は他の異なる実施形態により実行又は応用できる。本明細書における各細節も様々な観点又は応用に基づいて、本考案の精神逸脱しない限りに、均等の変形と変更を行うことができる。また、本考案の図面は簡単で模式的に説明するためのものであり、実際的な寸法を示すものではない。以下の実施形態において、さらに本考案に係る技術事項を説明するが、公開された内容は本考案を限定するものではない。
［第１の実施形態］
【００２２】
図１〜図４に示すように、本考案に係る第１の実施形態は、基板１、少なくとも１つの発光ダイオード光源２、一光反射層３、及び保護層４を含む発光ダイオード光源構造Ｚを提供する。少なくとも１つの発光ダイオード光源２は、基板１に配置される。少なくとも１つの発光ダイオード光源２は、発光ダイオードチップ２１、及び発光ダイオードチップ２１に配置される波長変換層２２を含む。光反射層３は基板１に、発光ダイオード光源２を取り囲むように配置される。保護層４は、発光ダイオード光源２と光反射層３を連続的に覆うように構成される。
【００２３】
使用する時、基板１により、発光ダイオードチップ２１が初期光（例えば青色光）を発光させるために、発光ダイオードチップ２１に電気信号を送信する。波長変換層２２は、その初期光を作業光（例えば、白色光）に変換し得る。また、保護層４は、波長変換層２２と光反射層３を物理的な損傷から保護することができる上に、波長変換層２２と光反射層３を外部環境から完全に隔離できるため、波長変換層２２と光反射層３の使用年限を延長し得る。また、保護層４の存在下では、発光ダイオード光源体Ｚは、実用化に必要な発光効果（例えば、発光角度、色の均一性等）を達成することができることは特筆に値する。
【００２４】
本実施形態では、基板１としては、金属基板、セラミック基板またはガラス強化樹脂基板（例えば、ＦＲ−４）が挙げられる。基板１は、第１の導電層１１（例えば、上部導電層）及び第２の導電層１２（下部導電層）を含む。その内、第１の導電層１１は複数の内部導電性パッドを含んでもよい。第２の導電層１２が複数の外部導電性パッドを含んでもよい。第１の導電層１１及び第２の導電層１２としては、金、銀、銅、またはそれらの合金などの導電性の高い金属が挙げられるが、反射率を向上させる目的で形成されている場合には、金によって形成されるのが好ましい。
【００２５】
発光ダイオードチップ２１は、４４５ｎｍ〜４７０ｎｍの波長の光を発する青色発光ダイオードチップであってもよい。発光ダイオードチップ２１が基板１に取り付けられると共に、第１の導電層１１と電気的に接続され、電気信号を受けると青色の光を発光する。波長変換層２２のベースとしては、有機材料（樹脂など）や無機材料（ガラスやセラミックスなど）が挙げられ、青色光を励起して白色光を発生させることができる適当な波長変換材料（黄色蛍光体など）を含んでいてもよく、波長変換層２２は、発光ダイオードチップ２１の上部発光面２１０に形成されていてもよい。
【００２６】
また、光反射層３は、ホワイトグルーのベースがエポキシ樹脂やシリコーン樹脂（シリコーン）等から加圧成形されたホワイトグルー層であってもよく、光反射層３は、発光ダイオード光源２をその外周面から包囲して保持している。なかでも、波長変換層２２の上面２２０と光反射層３の上面３０１とは面一となるのが好ましい。実際の運用では、第１の導電層１１に表面実装された発光ダイオード光源２を金型のキャビティに置いてから、金型のキャビティにホワイトグルーを注入して硬化成形させ、最後に脱型してもよい。保護層４は、発光ダイオード光源２と光反射層３とを覆うように、透明樹脂を塗布し乾燥させることにより形成してもよい。なお、上記の方法では１つの実施形態に過ぎず、本考案を限定する意図はない。
【００２７】
保護層４を形成する透明樹脂の例としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ，  ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ，  ＰＭＭＡ）、アクリル酸−スチレン共重合体（Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ−Ｓｔｙｒｅｎｅ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ，  ＭＳ）、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ，  ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）などが挙げられる。本考案は、これらの例に限定されるものではない。
【００２８】
特定の実施形態において、より良好な発光を得るために、保護層４に導光材料を添加してもよく、導光材料としては、拡散剤または光拡散粒子（例えば、二酸化チタン粒子）が挙げられる。
【００２９】
特定の実施形態において、発光ダイオード光源２は２つあり、一方の発光ダイオード光源２は、寒色の白色光を発する高色温度光源であってもよく、他方の発光ダイオード光源２は、暖色の白色光を発する低色温度光源であってもよい。
【００３０】
なお、図１に示した発光ダイオード光源２の数は２個であるが、ニーズに応じて、発光ダイオード光源２の数は１個であってもよいし、２個以上であってもよいことに留意すべきである。
【００３１】
発光効果を考慮して、保護層４の屈折率は、好ましくは１．２〜２．０であり、保護層４の厚さＸと波長変換層２２の厚さＨは、図３に示すように、０．０１Ｈ≦Ｘ≦０．５Ｈの関係を満たすようにするのが好ましい。例えば、波長変換層２２の厚さが１５０μｍの場合、保護層４の厚さは、１．５μｍ〜７５μｍであることが好ましい。
【００３２】
また、使用効果を考慮して、基板１の両側縁部のそれぞれまたは周縁部のそれぞれには、切欠き１００（すなわち、基板１が段差状に形成されている）が形成される。なかでも、切欠き１００の幅Ｗは、第１の導電層１１の最外周縁と基板の縁部との間の距離Ｄを下回る。また、上記の構成は、少なくとも製造機器の認識率、表面実装の精度を向上させ、表面実装の際に光反射層３の縁部の衝突破断等を防止する等他の有益な効果が得られることは特筆に値する。
【００３３】
実用上、複数の発光ダイオード光源構造Ｚからなる完成品を２回切断してもよい。なかでも、第１の切断工程は、例えば、図２に示すように、光反射層３の上面から基板１の所定の深さまで、完成品の切断領域（例えば、切断溝）に沿って切断する工程である。これにより、基板１に切欠き１００が形成されるようになる。第２の切断工程は、複数の発光ダイオード光源構造Ｚのそれぞれを別々に分離させるように、完成品の切断領域（例えば、切断溝）に沿って切断する工程である。第１の切断工程と第２の切断工程では、異なる幅の刃を使用することができることに留意すべきである。例えば、第１の切断工程で使用されるカッターの刃の幅は、第２の切断工程で使用されるのよりも大きくてもよい。しかしながら、これは可能な実施形態に過ぎず、本考案を限定することを意図したものではない。特定の実施形態では、光反射層３の材料に応じて、カッターの種類およびサイズ、および切断パラメータを調整して、バリおよびクラックの発生を低減するようにしてもよい。
【００３４】
上記のような構造では、基板１が一体成型となった第１の板状体１ａ及び第２の板状体１ｂを含み、第１の板状体１ａは第２の板状体１ｂに位置し、かつ、第１の板状体１ａの両側又は回りのそれぞれに切欠き１００が設けられる。また、図４に示すように、光反射層３の側面３０２と第１の板状体１ａの外周面１０１とは面一となるが、光反射層３の側面３０２と第２の板状体１ｂの外周面１０２とは面一ではない。
［第２の実施形態］
【００３５】
図５及び図６を参照されたい。本考案第２の実施形態は、基板１、少なくとも１つの発光ダイオード光源２、光反射層３及び少なくとも１つの保護層４を具備する発光ダイオード光源構造Ｚを提供する。少なくとも１つの発光ダイオード光源２は基板１に配置される。少なくとも１つの発光ダイオード光源２は、発光ダイオードチップ２１と、発光ダイオードチップ２１に配置される波長変換層２２とを含む。光反射層３は、基板１に、発光ダイオード光源２を取り囲むように配置される。少なくとも１つの保護層４は連続的でない状態で構成され、少なくとも１つの発光ダイオード光源２のみを覆うように構成される。第１の実施形態で述べた関連する技術的詳細は、本実施形態においても通用であり、繰り返しを減らすためにここでは繰り返さない。
【００３６】
本実施形態において、少なくとも１つの発光ダイオード光源２と光反射層３との間に少なくとも１つの遊びＳが設けられる。少なくとも１つの保護層４が少なくとも１つの遊びＳに、少なくとも１つの発光ダイオード光源２の波長変換層２２を覆うように配置される。実際の運用では、保護層４は、遊びＳの全部または一部を埋めてもよい。本実施形態では、２つの保護層４と２つの発光ダイオード光源２とを兼ねる例で説明するが、本考案はこの例に制限されない。
［実施形態による有益な効果］
【００３７】
本考案による有益な効果の１つとしては、本考案が提供する発光ダイオード光源構造では、「前記光反射層は、前記基板に、前記少なくとも１つの発光ダイオード光源を取り囲むように配置される」及び「前記少なくとも１つの保護層は、前記少なくとも１つの発光ダイオード光源を覆うように構成される」という技術的特徴により、波長変換層と光反射層を物理的な損傷から保護することができ、さらに波長変換層と光反射層とを外部環境から完全に隔離して、その使用年限を延長することができる。
【００３８】
さらに言えば、保護層の存在下で、本考案の発光ダイオード光源構造は、実用上所望の発光効果（例えば、発光角度、色の均一性等）を達成することができる。
【００３９】
さらに言えば、基板の両側縁部又は周縁部のそれぞれに切欠き（即ち、基板が階段状に形成される）が形成され、なかでも、切欠きの幅が第１の導電層の最外周縁と基板の縁部との間の距離を下回る。上記構成は、少なくとも、加工する時の機械の認識率を向上させ、被加工物の精度を向上させ、光反射層の縁部が被加工物に衝突することを防止するという有益な効果を有することは特筆に値する。
【００４０】
以上に開示される内容は本考案の好ましい実施可能な実施例に過ぎず、これにより本考案の実用新案登録請求の範囲を制限するものではないので、本考案の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本考案の実用新案登録請求の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００４１】
Ｚ      発光ダイオード光源構造
１      基板
１ａ    第１の板状体
１ｂ    第２の板状体
１１    第１の導電層
１２    第２の導電層
１００  切欠き
１０１  外周面（第１の板状体）
１０２  外周面（第２の板状体）
２      発光ダイオード光源
２１    発光ダイオードチップ
２１０  上部発光面
２２    波長変換層
２２０  上面（波長変換層）
３      光反射層
３０１  上面（光反射層）
３０２  側面（光反射層）
４      保護層
Ｄ      距離
Ｈ      厚さ（保護層の厚さ）
Ｓ      遊び
Ｗ      幅
Ｘ      厚さ（波長変換層の厚さ）
【図１】
0003231105.tif 000003
【図２】
0003231105.tif 000004
【図３】
0003231105.tif 000005
【図４】
0003231105.tif 000006
【図５】
0003231105.tif 000007
【図６】
0003231105.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和3年1月8日(2021.1.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に配置され、発光ダイオードチップと、前記発光ダイオードチップに配置される波長変換層とを含む少なくとも１つの発光ダイオード光源と、
前記基板に、前記少なくとも１つの発光ダイオード光源を取り囲むように配置される光反射層と、
前記少なくとも１つの発光ダイオード光源を覆う少なくとも１つの保護層と、
を具備することを特徴とする、発光ダイオード光源構造。
【請求項２】
前記少なくとも１つの保護層はさらに前記光反射層を覆う、請求項１に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項３】
前記発光ダイオードチップは上部発光面を有し、前記波長変換層が前記上部発光面に配置される、請求項２に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項４】
前記波長変換層の上面と前記光反射層の上面とは面一となる、請求項３に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項５】
前記少なくとも１つの発光ダイオード光源と前記光反射層との間に少なくとも１つの遊びが設けられ、前記少なくとも１つの保護層は前記少なくとも１つの遊びに、前記少なくとも１つの発光ダイオード光源の前記波長変換層を覆うように配置される、請求項１に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項６】
前記少なくとも１つの保護層の上面と前記光反射層の上面とは面一となる、請求項５に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項７】
前記少なくとも１つの保護層の厚さは０．０１Ｈ≦Ｘ≦０．５Ｈの関係を満たし、Ｘが前記少なくとも１つの保護層の厚さであり、Ｈが前記少なくとも１つの発光ダイオード光源における前記波長変換層の厚さである、請求項１に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項８】
前記基板の両側縁部のそれぞれまたは周縁部のそれぞれに、切欠きが形成される、請求項１に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項９】
前記基板に導電層が形成され、前記切欠きの幅は、前記導電層の最外周縁と前記基板の縁部との間の距離を下回る、請求項８に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項１０】
前記基板は、一体成型となった第１の板状体及び第２の板状体を含み、前記第１の板状体が前記第２の板状体の上方に位置し、かつ、前記複数の切欠きはそれぞれ前記第１の板状体の両側又は回りに位置する、請求項８に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項１１】
前記光反射層の一側面は、前記第１の板状体の外周面と面一であり、かつ、前記光反射層の一側面は、前記第２の板状体の外周面と面一ではない、請求項１０に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項１２】
前記保護層は透明樹脂層である、請求項１に記載の発光ダイオード光源構造。
【請求項１３】
前記透明樹脂層の屈折率は１．２〜２．０である、請求項１２に記載の発光ダイオード光 源構造。