(57)【要約】【課題】従来に比べて放熱性を高めることができ、温度上昇による発光ダイオード装置の破壊や短寿命化を招くことのない発光ダイオード装置を提供する。【解決手段】発光ダイオード装置１は、基板２を具備している。この基板２の表面側には、複数の発光ダイオード３が実装され、裏面側には、発光ダイオード３を点灯制御する点灯回路を構成する複数の電子部品４が実装されている。筐体５内の少なくとも発光ダイオード３と光導出部５ａとの間の空間には、透明又は半透明の第１の絶縁性樹脂６が充填されている。また、第１の絶縁性樹脂６より熱伝導性の高い第２の絶縁性樹脂７が、第１の絶縁性樹脂６からさらに基板２の裏面側の空間を閉塞するように充填されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側に発光ダイオードが配設されると共に、裏面側に前記発光ダイオードを点灯制御する点灯回路を構成する電子部品が実装されてなる基板と；
前記基板を収容し、少なくとも前記発光ダイオードと対向する光導出部が透明又は半透明とされた筐体と；
少なくとも、前記筐体内の、前記発光ダイオードと前記光導出部との間に充填され、透明又は半透明の第１の絶縁性樹脂と；
前記第１の絶縁性樹脂より熱伝導性が高く、前記筐体内の、前記第１の絶縁性樹脂の充填部位以外の部分に充填された第２の絶縁性樹脂と；
を具備したことを特徴とする発光ダイオード装置。
【請求項２】
前記第２の絶縁性樹脂と接触するように配置された放熱用の金属部材をさらに具備したことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード装置。
【請求項３】
前記基板に、前記第１又は第２の絶縁性樹脂の充填時に、当該第１又は第２の絶縁性樹脂を、表面側と裏面側との間で通過させる開口部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光ダイオード装置。
【請求項４】
前記基板の前記発光ダイオードが実装される側の表面が白色とされていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の発光ダイオード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ（Light Emitting Diode））を有する発光ダイオード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発光ダイオードとこの発光ダイオードを点灯制御する点灯回路が一体となった発光ダイオード装置が知られている。また、このような発光ダイオード装置のうち、例えば、屋外等での使用が想定される発光ダイオード装置では、発光ダイオードと、この発光ダイオードを点灯制御する点灯回路とを実装した基板を、絶縁性樹脂内に封入した構造とし、防水性を有するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−１８５９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように、従来から、発光ダイオードと、この発光ダイオードを点灯制御する点灯回路とを実装した基板を、絶縁性樹脂内に封入した構造とした発光ダイオード装置が知られている。このような発光ダイオード装置では、発光ダイオードの光を外部に導出するため、上記の絶縁性樹脂として、光透過性が良好で、かつ、経時変化による変色等の少ない絶縁性樹脂を使用する必要があり、例えばシリコン樹脂等が使用されている。ところが、このような発光ダイオード装置において、例えば発光ダイオードの大電力化を行おうとすると、発熱量の増加に対して放熱性の不足により温度上昇を招き、発光ダイオード装置の破壊や短寿命化が起きてしまうという問題が生じていた。
【０００４】
本発明は、従来に比べて放熱性を高めることができ、温度上昇による発光ダイオード装置の破壊や短寿命化を招くことのない発光ダイオード装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発光ダイオード装置は、表面側に発光ダイオードが配設されると共に、裏面側に前記発光ダイオードを点灯制御する点灯回路を構成する電子部品が実装されてなる基板と；前記基板を収容し、少なくとも前記発光ダイオードと対向する光導出部が透明又は半透明とされた筐体と；少なくとも、前記筐体内の、前記発光ダイオードと前記光導出部との間に充填され、透明又は半透明の第１の絶縁性樹脂と；前記第１の絶縁性樹脂より熱伝導性が高く、前記筐体内の、前記第１の絶縁性樹脂の充填部位以外の部分に充填された第２の絶縁性樹脂と；を具備したことを特徴とする。
【０００６】
発光ダイオードは、基板に実装された発光ダイオードチップや砲弾形の発光ダイオードでもよい。また、基板には、点灯回路を構成する全ての電子部品が実装されていてもよいし、一部の電子部品が実装されてもよい。
【０００７】
請求項２記載の発光ダイオード装置は、請求項１記載の発光ダイオード装置において、前記第２の絶縁性樹脂と接触するように配置された放熱用の金属部材をさらに具備したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発光ダイオード装置は、請求項１又は２記載の発光ダイオード装置において、前記基板に、前記第１又は第２の絶縁性樹脂の充填時に、当該第１又は第２の絶縁性樹脂を、表面側と裏面側との間で通過させる開口部が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発光ダイオード装置は、請求項１乃至３いずれか１項に記載の発光ダイオード装置において、前記基板の前記発光ダイオードが実装される側の表面が白色とされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１〜４記載の発明によれば、従来に比べて放熱性を高めることができ、温度上昇による発光ダイオード装置の破壊や短寿命化を招くことがない。
【００１１】
また、請求項２記載の発明によれば、放熱用の金属部材により、さらに放熱性を高めることができ、温度上昇をさらに抑制して、発光ダイオード装置の破壊や短寿命化を防止することができる。
【００１２】
また、請求項３記載の発明によれば、第１の絶縁性樹脂及び第２の絶縁性樹脂の充填時に気泡が混入し、伝熱性が悪化して放熱性が低下することを防止することができる。
【００１３】
また、請求項４記載の発明によれば、発光ダイオードからの光をより効率的に外部に取り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る発光ダイオード装置１の断面構造を模式的に示すものである。同図に示すように、発光ダイオード装置１は、プリント配線基板からなる基板２を具備している。この基板２の表面側（図１中下側）には、複数の発光ダイオード３が実装されており、裏面側（図１中上側）には、複数の電子部品４が実装されている。これらの電子部品４は、発光ダイオード３を点灯制御する点灯回路を構成するものである。基板２の発光ダイオード３が実装された側の表面（実装面）２ａは、白色とされており、発光ダイオード３から放出された光をより効率良く外部に導出できるようになっている。
【００１５】
上記基板２は、プラスチック等からなる筐体５内に収容されている。この筐体５は、発光ダイオード３と対向する対向面（図１中下側の面）が、発光ダイオード３からの光を外部に導出するための光導出部５ａとされており、少なくともこの光導出部５ａが、透明又は半透明の材料によって構成されている。
【００１６】
また、上記筐体５の内部には、第１の絶縁性樹脂６と、第２の絶縁性樹脂７が充填されており、これらの絶縁性樹脂が充填されることによって、筐体５内に湿気が浸入することを防止し、防水性（防湿性）が得られる構成となっている。
【００１７】
これらの絶縁性樹脂のうち、第１の絶縁性樹脂６は、透明又は半透明の樹脂、例えばシリコン樹脂からなり、少なくとも発光ダイオード３と光導出部５ａとの間の空間に充填されるよう配置されている。本実施形態では、光導出部５ａから、基板２の裏面側（図１中上側）を僅かに覆う位置まで、第１の絶縁性樹脂６が充填されている。このように、第１の絶縁性樹脂６を、基板２の裏面側まで充填することにより、第１の絶縁性樹脂６を充填する際に、基板２の部分で気泡が入り込むことを抑制することができる。なお、絶縁性樹脂内に気泡が形成されると、この気泡の部分で伝熱性が悪化して放熱性が低下してしまう。
【００１８】
本実施形態では、さらに、図２示すように、基板２に、この基板２の表裏を貫通するように複数の開口部２ｂが形成されている。これによって、第１の絶縁性樹脂６の充填時に気泡が混入し、伝熱性が悪化して放熱性が低下することを防止することができる。すなわち、発光ダイオード装置１の製造工程において、筐体５内に第１の絶縁性樹脂６を充填する際には、筐体５内に基板２を配置した状態で充填を行う。この際、基板２の表面側（図１中下側）には気泡が溜まり易いが、本実施形態では、基板２に複数の開口部２ｂが形成されているため、ここを下側から通って第１の絶縁性樹脂６が充填される際に絶縁性樹脂とともに気泡が抜けるので、このような気泡の形成を抑制することができる。なお、開口部２ｂは、図２に示される円形のものに限られず、矩形状やスリット状等どのような形状のものでも良い。
【００１９】
また、第２の絶縁性樹脂７は、上記した第１の絶縁性樹脂６より熱伝導性の高い絶縁性樹脂、例えばウレタン樹脂からなる。そして、筐体５内の第１の絶縁性樹脂６が充填された以外の部分、すなわち、第１の絶縁性樹脂６からさらに基板２の裏面側の、筐体５内の空間を閉塞するように配置されている。この第２の絶縁性樹脂７は、熱伝導性を高めるため、例えばフィラー等を含むもので良く、透明性を必要としないため、例えば、黒色等のものであっても良い。この第２の絶縁性樹脂７によって、発光ダイオード３や電子部品４から放出された熱を外部により効率良く放出することができるようになっている。
【００２０】
なお、図１において、８は、基板２の発光ダイオード３を点灯制御する点灯回路に接続され、外部との電気的接続を行うための口出し配線を示している。この口出し配線８は、実質的に第２の絶縁性樹脂７によって支持されている。一般に、シリコン樹脂よりもウレタン樹脂の方が硬化した後の硬さが硬くなる。このため、第２の絶縁性樹脂７を例えばウレタン樹脂とすることにより、シリコン樹脂によって口出し配線８を支持する構造の従来の発光ダイオード装置に比べて、より強固に口出し配線８を支持することが可能となる。
【００２１】
以上のように構成された本実施形態の発光ダイオード装置１では、筐体５内に複数種の絶縁性樹脂（第１の絶縁性樹脂６及び第２の絶縁性樹脂７）を充填して構成されている。すなわち、透明性が必要とされる部位には、シリコン樹脂等からなる第１の絶縁性樹脂６を充填し、透明性が必要とされない部位には、第１の絶縁性樹脂より熱伝導性の高いウレタン樹脂等からなる第２の絶縁性樹脂７を充填して構成されている。したがって、シリコン樹脂等の１種類の絶縁性樹脂のみを充填して構成された従来の発光ダイオード装置に比べて放熱性を高めることができる。これによって、発光ダイオード３の大電力化を行った場合においても、温度上昇により発光ダイオード装置の破壊が生じたり、寿命が短くなることを防止することができる。
【００２２】
図３は、他の実施形態に係る発光ダイオード装置１ａの構成を示すもので、前述した図１の発光ダイオード装置１と対応する部位には、同一の符号が付してある。この実施形態の発光ダイオード装置１ａでは、図３に示すように、第１の絶縁性樹脂６が、筐体５内の発光ダイオード３表面（図３中下側面）と光導出部５ａとの間のみに充填されている。そして、残りの空間部分、すなわち、図３に示される基板２の僅か下側部分から電子部品４の上側を完全に覆う範囲の空間に、第２の絶縁性樹脂７が充填されている。
【００２３】
上記構成の発光ダイオード装置１ａでは、前述した図１の発光ダイオード装置１に比べて、第２の絶縁性樹脂７の充填量が多く、第１の絶縁性樹脂６の充填量が少ない。このため、放熱性の点で優れ、また製造コストの点でも高価なシリコン樹脂等の使用量が少なくなるため有利である。但し、基板２の下側まで第１の絶縁性樹脂６を充填した状態で充填樹脂を第２の絶縁性樹脂７に切り替えるため、基板２の下側部分に気泡が生じ易くなり、製造工程の慎重な管理が必要となる。
【００２４】
図４は、さらに他の実施形態に係る発光ダイオード装置１ｂの構成を示すもので、前述した図１の発光ダイオード装置１と対応する部位には、同一の符号が付してある。この実施形態の発光ダイオード装置１ｂでは、第２の絶縁性樹脂７の裏面側（図４中上側）に、熱伝導性の高い金属からなる放熱用の金属部材９が設けられている。なお、この放熱用の金属部材９は、放熱効果のみを目的としたものでも、筐体５の一部を構成する部材を兼用したものでも、発光ダイオード装置１ｂの取り付けられる器具本体を構成する部材を兼用したものであってもよい。
【００２５】
上記構成のこの実施形態の発光ダイオード装置１ｂでは、放熱用の金属部材９によって、第２の絶縁性樹脂７を介して伝わった熱を外部に効果的に放出することができる。したがって、放熱性をさらに高めることができ、発光ダイオード３の大電力化を行った場合においても、温度上昇により発光ダイオード装置の破壊が生じたり、寿命が短くなることをより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光ダイオード装置の断面構造を模式的に示す図。
【図２】図１の発光ダイオード装置の基板の構成を示す上面図。
【図３】他の実施形態に係る発光ダイオード装置の断面構造を模式的に示す図。
【図４】他の実施形態に係る発光ダイオード装置の断面構造を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００２７】
１……発光ダイオード装置、２……基板、３……発光ダイオード、４……電子部品、５……筐体、５ａ……光導出部、６……第１の絶縁性樹脂、７……第２の絶縁性樹脂、８……口出し配線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007134459.tif 000005
【図４】
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