(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に実装される発光体と、該発光体を囲うようにして前記基板上に設けられる反射枠体と、前記反射枠体の外周面と前記基板の外周面の少なくとも一部に設けられる遮光部材とを備えるＬＥＤ発光装置において、
前記基板の外周面に沿って段部が設けられ、この段部に前記遮光部材の下端が配置されることを特徴とするＬＥＤ発光装置。
【請求項２】
前記遮光部材は、前記反射枠体の外周面全体と前記基板の外周面全体に設けられる請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項３】
前記基板が内部に遮光層を挟んだ積層構造からなり、基板の段部に遮光層の端部が現れ、この端部を前記遮光部材の下端で被覆する請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤからなる発光体及びこの発光体を囲う反射枠体とを備えた照明用のＬＥＤ発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電球や蛍光灯に代わる光源装置として、発光ダイオード素子（ＬＥＤチップ）を用いたＬＥＤ発光装置が用いられるようになってきている。ＬＥＤは電球に比べて指向性が狭くなっているため、照明用として用いる場合は、反射材を使用して指向性を広くする工夫がされている。このようなＬＥＤ発光装置は、基板上に複数のＬＥＤチップを配列して樹脂封止した発光体と、この発光体を囲う反射枠体とを備えて構成されるものが多い（特許文献１，２）。また、特許文献３には、遮光効果を得るために、前記発光体を囲う反射枠体に黒色系の樹脂材料を用いて構成されたＬＥＤ発光装置が開示されている。
【０００３】
上記構造のＬＥＤ発光装置に備わる発光体は、複数のＬＥＤチップ（図示せず）によって構成されており、この複数のＬＥＤチップを基板の中央部に集合させて円形状に樹脂封止されている。また、反射枠体には、内部をすり鉢状に刳り抜いた凹部が設けられ、この凹部内に前記発光体から発せられる光を上方に向けて反射させるための反射面が設けられている。
【０００４】
このような構造のＬＥＤ発光装置にあっては、前記発光体から発せられる光によって直接前方方向を照明すると共に、前記反射面の傾斜角度に応じた指向性を得ることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２７９５５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７１１６４号公報
【特許文献３】特開２００１−１４４３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記発光体から発せられる光は、反射枠体の反射面によって上方に向けされて全反射されるが、発光体を実装している基板と反射枠体との間に生じる隙間を通して外部に漏れ出たり、反射面を透過して反射枠体の外部に漏れ出たりするおそれがあった。特に、カメラのフラッシュ光源のように、発光体から発せられる光が強いほど外部に漏れ出る光が多くなる。また、このような光漏れが生じると、その分、発光方向に対する光量が低下するといった問題があった。
【０００７】
上記特許文献等に示されている反射枠体にあっては、発光体の周囲を反射面で囲っているが、樹脂材をベースにして形成されている場合が多いため、外部に対する遮光対策は完全ではなかった。このため、前記発光体から強い光が発せられると、基板面との僅かな隙間を通して外部に漏れ出る光量が多くなり、周辺に配置されている電子部品に影響を及ぼすおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、発光体を中心とした発光及び反射領域を制限することなく、外部に対する光漏れを有効に防止することのできる反射枠体を備えたＬＥＤ発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のＬＥＤ発光装置は、基板と、該基板上に実装される発光体と、該発光体を囲うようにして前記基板上に設けられる反射枠体と、前記反射枠体の外周面と前記基板の外周面の少なくとも一部に設けられる遮光部材とを備えるＬＥＤ発光装置において、前記基板の外周面に沿って段部が設けられ、この段部に前記遮光部材の下端が配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るＬＥＤ発光装置によれば、反射枠体の外周面から基板の外周面の少なくとも一部に遮光部材を設けたことで、発光体から発せられる光が反射枠体の内部を透過して外部に漏れ出ることがない。また、発光体が実装されている基板の実装面を伝って外部に漏れ出る光も有効に遮光することができる。これによって、ＬＥＤ発光装置の周辺に配置されている他の電子部品等に対して、発光に伴う誤動作や劣化等の影響を及ぼすことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置の斜視図である。
【図２】上記ＬＥＤ発光装置の断面図である。
【図３】上記ＬＥＤ発光装置の組立斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るＬＥＤ発光装置の断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るＬＥＤ発光装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１及び図２は本発明の第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置１１の構造を示したものである。このＬＥＤ発光装置１１は、ガラスエポキシやＢＴレジン等によって四角形状に形成され、表面に電極パターンや電極端子（図示せず）が設けられる基板１２と、この基板１２上の中央部に配置される発光体１３と、この発光体１３を取り囲む反射面１８が形成された反射枠体１６とを備えて構成されている。
【００１３】
前記発光体１３は、縦横方向に複数配列実装される発光素子（ＬＥＤチップ）１４と、これら複数のＬＥＤチップ１４を円形状に封止する樹脂部材１５とを有して構成されている。前記ＬＥＤチップ１４は一例として窒化ガリウム系化合物半導体が用いられ、設定される発光量や輝度等に応じて数十個程度一定の間隔を有して正方配列される。この複数のＬＥＤチップ１４は全て直列又は並列接続され、両端のＬＥＤチップ１４からは前記基板１２に形成されているアノード及びカソードからなる一対の端子電極（図示せず）に接続される。また、前記樹脂部材１５は透明又は透光性を有する樹脂材料によって形成され、発光用途に応じて各種の蛍光剤や拡散剤等が所定量含有される。
【００１４】
前記反射枠体１６は、中央部に前記発光体１３を囲う凹部２０が開設された樹脂材からなる枠本体１７と、前記凹部２０の内周面に設けられる反射面１８とを有している。反射枠体１６は、図３に示すように、発光体１３が凹部２０から露出するようにして基板１２の上に載置固定される。前記凹部２０は発光体１３から発せられる光を均等に集光させるため、内周面が円形状に形成され、この内周面に沿うようにして前記反射面１８が上方に向けてテーパ状に広がっている。
【００１５】
前記構成からなる反射枠体１６には、枠本体１７の外周面２３に遮光性の高い黒色系の樹脂からなる遮光部材２１が設けられる。この遮光部材２１は、前記枠本体１７の外周面２３に沿って密接される４つの黒色系の樹脂からなる壁部２４を有して構成されている。この遮光部材２１は、例えば、所定の厚みに成形される樹脂材にカーボンブラック等の遮光性部材を含有させるなどして形成され、前記枠本体１７の外周面２３を隙間なく被覆するようにして設けられる。図２に示した実施形態は、前記基板１２と反射枠体１６との間に隙間が生じないようにするため、基板１２の実装面１２ａの外周面に沿って段部２２を設け、この段部２２に前記遮光部材２１の下端２１ａを嵌め込んで固定させたものである。これによって、前記実装面１２ａを伝って基板１２の外部に漏れ出す光も確実に遮蔽することができる。
【００１６】
前記遮光部材２１を反射枠体１６の外周面から基板１２の一部に掛かるように設けることで、反射面１８側と外部とを完全に遮光することができる。これによって、発光体１３から発せられた光が枠本体１７を透過し、あるいは、基板１２の実装面１２ａに沿って枠本体１７に侵入したとしても外部に光漏れが生じることがない。また、反射面１８側に対しても外部からの外乱光が侵入しないので、反射面１８からの意図しない反射を防止することができる。
【００１７】
前記反射面１８には光反射率の高い金属膜、あるいはニッケルメッキその他の銀色系のメッキによる表面加工が施される。また、前記反射枠体１６の上面１９にも前記反射面１８と連続するように金属膜やメッキ加工を施すことによって、発光体１３の上方全体を明るく発光させることができる。前記反射面１８の形状及び傾斜角は、ＬＥＤ発光装置１１の光学的仕様に応じて適宜設定されるが、カメラのフラッシュ光源のように、ある一定の距離にムラなく光を照射させるためには、発光体１３を中心にした円形で、上方に向かって４０°〜８０°の範囲が適しており、室内照明としては１２０°までの範囲で傾斜設定するのが望ましい。
【００１８】
図３は前記ＬＥＤ発光装置１１の組立構造を示したものである。基板１２は、ＬＥＤ発光装置１１の平面形状に合わせて正方形状に形成され、中央部に複数のＬＥＤ１４を直列又は並列に実装配置するためのダイボンドパターン（図示せず）、外周部に前記ダイボンドパターンと導通するアノード及びカソードからなる一対の端子電極（図示せず）がエッチング等によってパターン形成される。そして、前記ダイボンドパターン上にＬＥＤ１４を実装した後、前記基板１２上に金型を載置して樹脂材料を充填することで、円形状の発光体１３が形成される。
【００１９】
前記発光体１３が形成された基板１２上に反射枠体１６を載置し、接着剤等によって接合する。この反射枠体１６には底部に発光体１３を収容する円形状の貫通孔及びこの貫通孔から上方に傾斜して延びる反射面１８が金型成形あるいは切削加工によって形成されている。
【００２０】
前記遮光部材２１は、前述したように、カーボンブラックを含有させた黒色系の樹脂材からなる４面の壁部２４を有して構成されている。この遮光部材２１の壁部２４が前記枠本体１７の外周面２３に密着するようにして上方から嵌め入れ、下端２１ａを基板１２に設けた段部２２に接着剤等を介して固定させる。カーボンブラックは、遮光性を有すると共に、紫外線を吸収する効果を有しているため、外部から受ける光によって枠本体１７の劣化を有効に防止することができる。また、カーボンブラックを用いなくとも、遮光部材２１を黒色系の樹脂で形成し、反射面１８を除いて密着させることでも必要な遮光効果を得ることができる。なお、本実施形態では、遮光部材２１を反射枠体１６とは別体で構成したが、カーボンブラックを含有させた黒色系の樹脂を枠本体１７の外周面２３に直接塗布することによって、厚膜形成することもできる。
【００２１】
図４は第２実施形態のＬＥＤ発光装置３１の断面構成を示したものである。この実施形態では、遮光部材２１が枠本体１７の外周面２３全体と、基板１２の側面１２ｂ全体を隙間なく連続して覆うように設けられている。これによって、基板１２の下方に透過する光も外部に漏れないように完全に遮ることができるので、薄い基板や透光性の基板を用いた場合に有効となる。
【００２２】
図５は第３実施形態のＬＥＤ発光装置４１の断面構成を示したものである。この実施形態では、基板４２が内部に遮光層４３を有する積層構造となっている。前記遮光層４３は、光が透過しないような黒色系のシート状の樹脂材によって形成され、マザーボードに載置される下部樹脂層４２ａと回路パターンが形成される上部樹脂層４２ｂとで挟み込むようにして形成される。前記上部樹脂層４２ｂには、外周縁部に前記遮光層４３の端部が現れるような深さに凹設された段部４４が形成されている。前記基板４２上に配置される反射枠体１６の枠本体１７は、外周面２３が前記段部４４の内側面から上方に直交するように形成されており、この外周面２３全体と前記段部４４を埋めるようにして遮光部材２１が設けられる。これによって、前記遮光部材２１の下端２１ａが遮光層４３の端部を覆うので、外部に露出している枠本体１７の外周面２３全体から基板４２の下面までを隙間なく遮光することができる。なお、前記遮光層４３は、反射作用によって光の透過を阻止するような金属膜であってもよい。このような金属膜は、基板４２を形成する際に、下部樹脂層４２ａの上に回路パターン用の金属膜を全面に蒸着し、その上に上部樹脂層４２ｂを積層させることによって形成することができる。
【００２３】
以上説明したように、発光体を囲う反射枠体の外周面に遮光部材が配設されることによって、反射枠体内部に侵入した光や、基板の実装面を伝って拡散していく光が外部へ漏れ出ることを有効に阻止することができる。これによって、電力ロスなく、発光体から反射面を介して上方に発せられる光をより強くすることができる。
【００２４】
なお、本実施形態では、反射枠体の反射面が開放状態となっているため、このまま照明装置に組み込むことができるが、この反射面上に凸状あるいは凹状のレンズを組み合わせることで、発光光量を調整することができると共に、様々な発光効果を得ることも可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１１，３１，４１  ＬＥＤ発光装置
１２  基板
１２ａ  実装面
１２ｂ  側面
１３  発光体
１４  ＬＥＤチップ
１５  樹脂部材
１６  反射枠体
１７  枠本体
１８  反射面
１９  上面
２０  凹部
２１  遮光部材
２１ａ  下端
２２  段部
２３  外周面
２４  壁部
４２  基板
４２ａ  下部樹脂層
４２ｂ  上部樹脂層
４３  遮光層
４４  段部
【図１】
0005896758.tif 000002
【図２】
0005896758.tif 000003
【図３】
0005896758.tif 000004
【図４】
0005896758.tif 000005
【図５】
0005896758.tif 000006