(57)【要約】【課題】本発明は、防水機能を付加した発光装置を得る。【解決手段】本発明の発光装置は、回路が組み込まれた基板２と、該基板２の回路に接続される回路を有するインターポーザー３であって、基板２上に配置されるインターポーザー３と、該インターポーザー３上に配置される発光素子４と、該発光素子４に位置合わせして配置される透過部材５と、該透過部材５の配置される開口部６を有する枠体７であって、基板２上で発光素子４を包囲する環状の枠体７と、基板２上で枠体７を包囲する環状体８と、枠体７、基板２、及び環状体８に密着する封止材９とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路が組み込まれた基板と、該基板の回路に接続される回路を有するインターポーザーであって、基板上に配置されるインターポーザーと、該インターポーザー上に配置される発光素子と、該発光素子に合わせて配置される透過部材と、該透過部材の配置される開口部を有する枠体であって、基板上で発光素子を包囲する環状の枠体と、基板上で枠体を包囲する環状体と、枠体、基板、及び環状体に密着する封止材とを備えることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
インターポーザーに当接して、発光素子に対する透過部材の位置を決定する位置決め部材とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
位置決め部材は、枠内で発光素子を包囲したリフレクタであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
封止材は、接着剤であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防水機能を付加した発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＬＥＤ等の発光素子を含む発光装置を備えた照明装置が知られている。そして、この種の発光装置は、表面に回路の組み込まれた基板と、該基板の回路に接続される回路を有するインターポーザーであって、基板上に配置されるインターポーザーと、該インターポーザー上に配置される発光素子と、インターポーザー上で発光素子を包囲するパッケージであって、インターポーザー外縁に沿って外周から外方に突出した凸部を有するパッケージと、パッケージに包囲された領域に充填された充填部材であって、光透過性を有する充填部材と、パッケージの凸部とインターポーザーの外周とを覆う防水用樹脂とを備えたものが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このように、この種の発光装置では、防水用樹脂によりパッケージの凸部とインターポーザーの外周とが覆われているので、パッケージ及びインターポーザーの間から発光素子に水分が到達することを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−５４５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の発光装置では、基板は、インターポーザーより大きく、インターポーザーの外縁からはみ出ている。そして、防水用樹脂が、パッケージの凸部とインターポーザーの外周とを覆っている。そのため、防水用樹脂の周囲に存在する基板表面の回路は露出することになる。この露出する基板の回路上に水分が付着すると、電気的なトラブルが発生してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、基板の回路上に水分が付着することを防止する発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発光装置は、回路が組み込まれた基板と、該基板の回路に接続される回路を有するインターポーザーであって、基板上に配置されるインターポーザーと、該インターポーザー上に配置される発光素子と、該発光素子に合わせて配置される透過部材と、該透過部材の配置される開口部を有する枠体であって、基板上で発光素子を包囲する環状の枠体と、基板上で枠体を包囲する環状体と、枠体、基板、及び環状体に密着する封止材とを備えることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、基板上に、インターポーザー、発光素子、透過部材、及び枠体が配置され、環状体が、枠体を包囲するように基板上に配置される。そして、枠体、基板、及び環状体に密着する封止材が配置されることで、基板上は、環状体、封止材、及び、インターポーザーによって覆われる。これにより、基板の回路上に水分が付着することを防止できる。
【０００９】
また、本発明に係る発光装置の他態様として、インターポーザーに当接して、発光素子に対する透過部材の位置を決定する位置決め部材をさらに備えてもよい。
【００１０】
かかる構成によれば、位置決め部材がインターポーザーに当接して透過部材の位置を決定するので、透過部材の位置を発光素子に対して容易に決定することができる。
【００１１】
また、本発明に係る発光装置の他態様として、位置決め部材は、枠内で発光素子を包囲したリフレクタであってもよい。
【００１２】
かかる構成によれば、位置決め部材がリフレクタであることで、発光素子から出力された光を適切に透過部材に向けることができる。
【００１３】
また、本発明に係る発光装置の他態様として、封止材は、接着剤であってもよい。
【００１４】
かかる構成によれば、封止材が接着剤であるので、枠体及び環状体と基板とを固定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
これにより、基板の回路上に水分が付着することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光装置の概略断面図
【図２】本発明の一実施形態の変形例に係る発光装置の概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係る発光装置について、図１及び図２を参照しつつ説明する。
【００１８】
本実施形態に係る発光装置１は、図１に示すように、回路が組み込まれた基板２と、該基板２の回路に接続される回路を有するインターポーザー３であって、基板２上に配置されるインターポーザー３と、該インターポーザー３上に配置される発光素子４と、該発光素子４に位置合わせして配置される透過部材５と、該透過部材５の配置される開口部６を有する枠体７であって、基板２上で発光素子４を包囲する環状の枠体７と、基板２上で枠体７を包囲する環状体８と、枠体７、基板２、及び環状体８に密着する封止材９とを備えることを特徴とする。また、本実施形態に係る発光装置１は、基板２及びインターポーザー３を電気的に接続するワイヤ１０を備える。さらに、本実施形態に係る発光装置１は、インターポーザー３に当接して、発光素子４に対する透過部材５の位置を決定する位置決め部材１１を備える。
【００１９】
基板２は、インターポーザー３が配置される側の表面に回路が組み込まれている。そして、基板２は、ワイヤ１０及びインターポーザー３を介して発光素子４に電力を供給可能になっている。本実施形態において、基板２の表面は、インターポーザー３を配置する位置で、インターポーザー３の形状に合わせて凹んで形成される。
【００２０】
インターポーザー３は、発光素子４に電力を供給するために設けられる。インターポーザー３は、発光素子４に電力を供給することで、発光素子４を発光させる。
【００２１】
発光素子４は、例えばＬＥＤであり、所定の波長の光を発光可能に構成されている。発光素子４は、インターポーザー３から供給される電力を用いて所定の波長の光を発光する。本実施形態において、発光素子４は、深紫外線の光を発光することで、殺菌作用のある光源として機能する。
【００２２】
透過部材５は、透明な樹脂やガラスで板状に形成され、発光素子４から出力された光を透過可能に構成されている。なお透過部材５は板状に限定されず、凸面または凹面を有するレンズ形状やフレネルレンズ形状に形成されても良い。透過部材５は、発光素子４が配置されている基板２上の位置に対して、透過部材５の中心が鉛直上方向に存在するように、発光素子４に位置合わせして配置される。
【００２３】
枠体７は、例えばステンレスまたはアルミやコパール等の金属で環状に形成される。また、枠体７は、位置決め部材１１の外周に合わせた内周で形成される。これにより、透過部材５が枠体７の開口部６に配置されると、枠体７の内面に位置決め部材１１の外面が当接した状態になる。そして、枠体７は、位置決め部材１１の外周から透過部材５に重複する程度の長さで、透過部材５の位置する側の端部（以下、枠体７の第１の端部とする）を内径側に曲折して構成される。これにより、枠体７は、第１の端部で位置決め部材１１を超えて、透過部材５の表面に当接する。さらに、枠体７は、基板２に近い側の端部（透過部材５の位置する側の端部の逆側の端部、以下、枠体７の第２の端部とする）を外径側に屈曲して構成される。これにより、枠体７は、第１の端部で透過部材５及び位置決め部材１１の組み合わせ部分を保護することができるとともに、第２の端部で封止材９との接触面積を増やすことができる。
【００２４】
環状体８は、枠体７の外周よりも大きい内周を有しており、基板２側に配置される面を水平な面として構成される。また、環状体８は、基板２側に配置される面とは逆側の面を水平面１２として構成される。また、環状体８は、内周側の面のうち、基板２に当接する位置から、枠体７の第２の端部の位置を越えた位置まで外径方向に凹んだ凹面１３を有する。凹面１３は、枠体７の基板２からの高さよりも高い位置で内周側の面から外径方向に凹む。凹面１３が存在することで、封止材９が凹面１３の位置に充填されるので、環状体８の基板２に直接対向する面及び基板２の間に封止材９が移動することがなく、封止材９の影響により水平面１２の水平性が損なわれることがない。また、凹面１３によって形成される基板２との間の空間に第２の端部が位置することで、枠体７の第２端部が曲折していない場合に比べ、枠体７の第２端部と封止材９との密着面積を増やすことができる。
【００２５】
封止材９は、例えば接着剤であり、位置決め部材１１、枠体７、及び環状体８の間に密着する。具体的には、封止材９は、図１に示すように、位置決め部材１１、枠体７の第２端部、及び環状体８の凹面１３の間に密着する。これにより、封止材９は、環状体８を基板２の表面に固定するとともに、位置決め部材１１及び枠体７を基板２の表面に固定する。そして、封止材９は、環状体８、枠体７、及び位置決め部材１１の間に密着することで、位置決め部材１１の間から発光素子４に向けて水分が浸入することを防止している。
【００２６】
ワイヤ１０は、例えばボンディングワイヤであり、基板２の表面に組み込まれている回路と、インターポーザー３の回路（リードフレーム）とを電気的に接続する。ワイヤ１０は、基板２の回路に供給される電力をインターポーザー３に向けて供給する。
【００２７】
位置決め部材１１は、環状に形成され、図１に示すように、内周面を一方の開口方向に向けて傾斜する傾斜面１４を有する。また、位置決め部材１１は、傾斜面１４により拡径された開口側の端面から周方向に沿って軸方向に突出する突出部１５を有する。突出部１５は、透過部材５の外周の径に応じた内周の径で突出することで、開口を閉塞するように透過部材５を支持可能になっている。そして、位置決め部材１１は、傾斜面１４により縮径された開口側の端面で周方向に沿って中央部を凹ませて構成される。このような位置決め部材１１は、傾斜面１４により縮径された開口側の端面をインターポーザー３上に載置される。また、位置決め部材１１は、インターポーザー３上に配置された発光素子４を縮径された開口（枠）で包囲するように配置される。これにより、位置決め部材１１は、発光素子４の位置に対して、基板２に垂直な方向に透過部材５の中心位置を位置合わせ可能になっている。また、位置決め部材１１は、所定の厚さを有することで、発光素子４に対する透過部材５の高さを位置決めすることが可能になっている。本実施形態において、位置決め部材１１は、枠内で発光素子４を包囲したリフレクタであり、発光素子４から出力された光を傾斜面１４で透過部材５に向けて集光可能になっている。
【００２８】
次に、本実施形態に係る発光装置１を組み合わせることで作製される照明装置１６について説明する。
【００２９】
図１に示すように、照明装置１６は、本実施形態に係る発光装置１と、枠体７を包囲する環状部１７であって、環状体８と間隔をあけて配置される環状部１７を有するケース１８と、発光装置１及びケース１８の間に配置されるシール部材１９とを備える。本実施形態において、照明装置１６は、例えば、手洗い場等に設置される殺菌装置の光源として用いられる。
【００３０】
ケース１８は、種々の材料で形成可能であり、例えばステンレスで形成される。ケース１８は、環状部１７に形成されている開口から透過部材５及び枠体７を露出させるようにした上で、環状部１７でその周囲を覆うように形成されている。これにより、ケース１８は、環状部１７に水分がかかったとしても、環状部１７に形成されている開口以外から水分が内部に侵入しないようになっている。そして、本実施形態において、ケース１８は、環状体８周囲の基板２の表面に当接可能に構成されているとともに、環状部１７の内面及び環状体８の水平面１２との間で、シール部材１９を押圧可能に形成されている。
【００３１】
シール部材１９は、例えばＯリングであり、枠体７の周囲を包囲するように配置される。そして、ケース１８及び発光装置１が組み合わされたときに、シール部材１９は、環状体８の水平面１２と、環状部１７の内面とで押圧される。具体的には、シール部材１９は、環状体８により環状部１７の内面に向けて押し当てられることで、環状部１７の内面と、環状体８の水平面１２との間をシールする。これにより、シール部材１９は、環状部１７の内面と環状体８の水平面１２との間で、枠体７及び環状部１７の間から侵入した水分の通過を防止する。したがって、枠体７及び環状部１７の間から侵入した水分が、環状体８の外周よりも外側にある基板２の表面の回路に付着することを防止する。
【００３２】
以上の構成からなる発光装置１の作用について説明する。
【００３３】
発光素子４がケース１８に組み合わせられることで、環状体８及び環状部１７の内面によりシール部材１９が押圧され、照明装置１６が作製される。このとき、透過部材５及び枠体７は、環状部１７に形成されている開口から露出する。そして、枠体７及び環状部１７に形成される開口の間には、空間が形成される。
【００３４】
環状体８がシール部材１９を押圧することで、環状体８にはシール部材１９からの弾性力がかかるが、環状体８及び枠体７が直接接触していないことで、枠体７に弾性力が伝わらない。これにより、枠体７は、環状体８から伝わる弾性力により歪むことがなく、枠体７の第１端部から透過部材５に弾性力が伝わらないので、透過部材５が歪んでしまうことを防止できるとともに、インターポーザー３への応力も緩和できる。
【００３５】
透過部材５の上方から照明装置１６に向けて水がかかると、環状部１７及び枠体７の間から水分から侵入することがある。この水分は、基板２の表面に対して直立する枠体７の外面に沿って基板２の表面に向かって落下する。また、環状部１７及び枠体７の間から侵入した水分は、環状部１７の内面及び環状体８の間から環状体８の外周側に回り込もうとすることがある。これに対して、シール部材１９が環状体８及び環状部１７の内面で押圧されて、環状体８及び環状部１７の内面の間をシールしていることから、シール部材１９は、環状部１７の内面及び環状体８の水平面１２の間から水分が浸入することを防止する。これにより、環状体８の外周側に露出する基板２の表面に水分が付着することを防止できる。
【００３６】
一方、枠体７の外周に沿って落下する水分は、環状体８及び枠体７の間に到達する。ここで、封止材９は、環状体８、枠体７、及び位置決め部材１１の間に密着することから、環状体８及び枠体７の間を閉塞する。これにより、環状体８及び枠体７の間に存在する封止材９は、枠体７の外周に沿って落下する水分の落下を界面において止める。したがって、封止材９は、自身に重なっている基板２の表面への水分の付着を防止できる。
【００３７】
なお、本発明に係る発光装置１は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲でさまざまな変更が可能である。
【００３８】
上記実施形態に係る発光装置１では、図２に示すように、枠体７の第２端部が外周側に曲折しない構成であってもよい。このようにすることでも、基板２の表面に水分が付着しない構成とすることができる。
【００３９】
また、上記実施形態に係る発光装置１では、ケース１８及びシール部材１９と組み合わされることで照明装置１６として構成される発光装置１について説明したが、発光装置１単体で用いられるものであってもよい。この場合、環状体８は、透過部材５の周囲に存在する基板２の表面を完全に被覆するような構成であることが好ましい。これにより、発光装置１の上方から水分がかかったとしても、基板２の表面が環状体８、封止材９、枠体７、及び透過部材５で被覆されることにより、基板２の回路上に水分が付着することを防止できる。
【００４０】
また、上記実施形態に係る発光装置１では、環状体８は、凹面１３を有する例で説明したが、封止材９が環状体８と基板２の間に入り込まず、環状体８の水平面１２を基板２の表面に沿った状態にすることができるのであれば、環状体８は、凹面１３を有しない構造であってもよい。
【００４１】
また、上記実施形態に係る発光装置１では、照明装置１６のシール部材１９をＯリングとして説明したが、角リング等の他の部材を採用できることはもちろんである。また、シール部材１９が枠体７に密着することで、枠体７に沿って落下する水分を止めるようにしてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態に係る発光装置１は、殺菌装置の光源である照明装置１６の深紫外線の発光源として用いられる例で説明したが、これに限定されず、種々の波長の光を発光する発光源として種々の装置に採用できることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明に係る発光装置は、防水機能を付加した発光装置の用途として利用できる。
【符号の説明】
【００４４】
１    発光装置
２    基板
３    インターポーザー
４    発光素子
５    透過部材
６    開口部
７    枠体
８    環状体
９    封止材
１０  ワイヤ
１１  位置決め部材
１２  水平面
１３  凹面
１４  傾斜面
１５  突出部
１６  照明装置
１７  環状部
１８  ケース
１９  シール部材
【図１】
2015156417.tif 000003
【図２】
2015156417.tif 000004