特許 7361906 ＬＥＤ発光装置及びそれを用いた照明器具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-05

(45)【発行日】2023-10-16

(54)【発明の名称】ＬＥＤ発光装置及びそれを用いた照明器具

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/62 20100101AFI20231006BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20231006BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20231006BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20231006BHJP

   F21V 29/70 20150101ALI20231006BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20231006BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20231006BHJP

【ＦＩ】

H01L33/62

F21V19/00 150

F21V19/00 170

F21V23/00 150

F21V23/00 160

F21V29/503

F21V29/70

F21S2/00 311

F21S2/00 320

F21Y115:10 300

【請求項の数】 21

(21)【出願番号】P 2022521931

(86)(22)【出願日】2021-05-11

(86)【国際出願番号】 JP2021017905

(87)【国際公開番号】W WO2021230242

(87)【国際公開日】2021-11-18

【審査請求日】2022-08-30

(31)【優先権主張番号】P 2020084485

(32)【優先日】2020-05-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000131430

【氏名又は名称】シチズン電子株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100097043

【弁理士】

【氏名又は名称】浅川 哲

(74)【代理人】

【識別番号】100197996

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 武彦

(72)【発明者】

【氏名】萱沼 安昭

(72)【発明者】

【氏名】山田 達郎

(72)【発明者】

【氏名】堺 圭亮

(72)【発明者】

【氏名】堀 隆博

(72)【発明者】

【氏名】後藤 聡

(72)【発明者】

【氏名】草野 賢治

【審査官】佐藤 美紗子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－８７５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－７２２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１３６２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８１６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１１０１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２５７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１５０８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１２１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１９５４７９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／６２

Ｆ２１Ｖ １９／００

Ｆ２１Ｖ ２９／５０３

Ｆ２１Ｖ ２９／７０

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｙ １０７／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口部を有する回路基板と、
開口部に配置されるＣＯＢモジュールと、
ＣＯＢモジュールと回路基板とを接続する可撓性導電部材と、
を備え、
ＣＯＢモジュールが可撓性導電部材を介して回路基板に支持されていて、可撓性導電部材をＣＯＢモジュールの動きに柔軟に追従させることで、ＣＯＢモジュールが回路基板に対して動くことを可能とするＬＥＤ発光装置。

【請求項2】

前記ＣＯＢモジュールは、前記回路基板の開口部の内側辺と所定の隙間を設けて対向する外側辺を有するサブマウント基板と、サブマウント基板の上面に設けられる発光部、とを備え、
前記ＣＯＢモジュールに設けられる電源電極と、前記回路基板に設けられる電源電極とを互いにずらせた位置に設け、両方の電源電極を前記サブマウント基板の外側辺および前記回路基板の開口部の内側辺を斜めに横切って直線状に延びる可撓性導電部材によって接続する請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。

【請求項3】

前記ＣＯＢモジュールは、前記回路基板の開口部の内側辺と所定の隙間を設けて対向する外側辺を有するサブマウント基板と、サブマウント基板の上面に設けられる発光部、とを備え
前記ＣＯＢモジュールに設けられる電源電極と、前記回路基板に設けられる電源電極とを、湾曲した状態で配設される可撓性導電部材によって接続する請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。

【請求項7】

開口部を有する回路基板と、
開口部に配置されるＣＯＢモジュールと、
ＣＯＢモジュールと回路基板とを接続する可撓性導電部材と、
を備え、
ＣＯＢモジュールが可撓性導電部材を介して回路基板に支持され、且つ回路基板と、回路基板の開口部に配置されたＣＯＢモジュールとが、両者間をつなぐ柔軟性接着剤によって固定されるＬＥＤ発光装置。

【請求項8】

前記ＣＯＢモジュールは、前記回路基板の開口部の内側辺と対向する外側辺を有するサブマウント基板と、サブマウント基板の上面に設けられる発光部とを備え、
前記可撓性導電部材が前記ＣＯＢモジュールに設けられる電源電極から前記サブマウント基板の外側辺を斜めに横切って前記回路基板に設けられる電源電極まで延びている請求項７に記載のＬＥＤ発光装置。

【請求項17】

請求項１乃至１６のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光装置と、
ＬＥＤ発光装置に含まれる前記ＣＯＢモジュールの底面に接するヒートシンクとを備える照明器具。

【請求項18】

前記ヒートシンクは、前記ＣＯＢモジュールの底面に接する部分に凸部が設けられている請求項１７に記載の照明器具。

【請求項19】

前記ヒートシンクは複数の凸部を備え、
複数の凸部のうち、ある１つ又は２つ以上の凸部の上面の法線方向と、他の１つ又は２つ以上の凸部の上面の法線方向とが異なっている請求項１８に記載の照明器具。

【請求項20】

前記ヒートシンクは複数の凸部を備え、
複数の凸部のうち、ある１つ又は２つ以上の凸部の上面の高さ位置と、他の１つ又は２つ以上の凸部の上面の高さ位置とが異なっている請求項１８に記載の照明器具。

【請求項21】

前記ヒートシンクと前記ＣＯＢモジュールの間に熱伝導部材が配置されている請求項１７乃至２０のいずれか一項に記載の照明器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回路基板にＣＯＢモジュールが実装されたＬＥＤ発光装置及びそれを用いた照明器具に関する。

【背景技術】

【0002】

一枚の回路基板の上面に複数のＣＯＢ（Chip on board）モジュールを実装したＬＥＤ発光装置が知られている。

【0003】

例えば、特開２０１８－２０６７０８号公報（図１～図５）には、回路基板に貫通された複数の開口部ごとにＣＯＢモジュールを実装したＬＥＤ発光装置が記載されている。このＬＥＤ発光装置は、回路基板の下方にＣＯＢモジュールを配し、回路基板の下面に設けられた電源電極（電力供給用電極）と、ＣＯＢモジュールの発光部が実装されるサブマウント基板の上面に設けられた電源電極とを接続し、発光部から発光を回路基板の開口部を通して上方に放射している。

【0004】

なお、特開２０１８－２０６７０８号公報（図１～図５）に記載されたＬＥＤ発光装置は、開口部の上方にレンズを、ＣＯＢモジュールの下方にヒートシンク（放熱基板）をそれぞれ備えている。また、このＬＥＤ発光装置は、混色性を高めるため、発光部に発光色の異なる複数の領域を備えたＣＯＢモジュールを採用し、さらに、一のＣＯＢモジュールの方位角を他のＣＯＢモジュールの方位角と異ならせている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特開２０１８－２０６７０８号公報（図１～図５）に記載されたＬＥＤ発光装置では、それぞれのＣＯＢモジュールが有する光軸は、回路基板に対し垂直な方向に限定されている。さらに、発光面の高さ位置が回路基板の底面近傍に固定されている。そのため、回路基板にＣＯＢモジュールを実装したとき、光軸の角度や発光面の高さ位置を容易に微調整することができない。

【0006】

上記課題を解決すべく、本発明は、一枚の回路基板にＣＯＢモジュールを実装したとき、光軸の角度や発光面の高さ位置を容易に微調整することができるＬＥＤ発光装置及びそれを用いた照明器具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】

上記課題を解決するため、本願に開示のＬＥＤ発光装置は、少なくとも一つの開口部を有する回路基板と、開口部に配置されるＣＯＢモジュールと、ＣＯＢモジュールと回路基板とを接続する可撓性導電部材と、を備え、ＣＯＢモジュールが可撓性導電部材を介して前記回路基板に支持されていて、回路基板に対して動きを可能とする。

【0008】

また、本願に開示の照明器具は、前記ＬＥＤ発光装置と、ＬＥＤ発光装置に含まれるＣＯＢモジュールの底面に接するヒートシンクとを備える。

【発明の効果】

【0009】

本願に開示のＬＥＤ発光装置によれば、ＣＯＢモジュールが回路基板に対して動きを可能とする構造で支持されているので、ＣＯＢモジュールの光軸角度や発光面の高さ位置を微調整することができる。

【0010】

また、本願に開示の照明器具は、ＣＯＢモジュールの底面に接するヒートシンクを備えているので、ＣＯＢモジュールの底面に接するヒートシンクの当接面の傾斜角度や高さ位置を変えることで、照明器具の照射範囲を容易に微調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本願の第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置の斜視図である。

【図2】図１に示すＬＥＤ発光装置の要部平面図である。

【図3】本願のＬＥＤ発光装置に用いられるＣＯＢモジュールの平面図である。

【図4】本願の第２実施形態に係るＬＥＤ発光装置の要部平面図である。

【図5】本願の第３実施形態に係るＬＥＤ発光装置の要部平面図である。

【図6】本願の第３実施形態に係るＬＥＤ発光装置の変形例を示す要部平面図である。

【図7】本願の第４実施形態に係るＬＥＤ発光装置の要部平面図である。

【図8】弾力性接着剤による固定手段の一態様を示す図７中VIII－VIII線断面図である。

【図9】弾力性接着剤による固定手段の他態様を示す図８と同様の断面図である。

【図10】弾力性接着剤による固定手段の別態様を示す図８と同様の断面図である。

【図11】ネジ止め孔の変形例を示す平面図である。

【図12】図１１中XII－XII線断面図である。

【図13】本願の第５実施形態に係る照明器具の要部断面図である。

【図14】本願の第６実施形態に係る照明器具の要部断面図である。

【図15】本願の第７実施形態に係る照明器具の要部断面図である。

【図16】本願の第８実施形態に係る照明器具の要部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本願において開示されるＬＥＤ発光装置及び照明器具について、添付の図面を参照しながら実施形態に基づいて説明する。なお、図面はＬＥＤ発光装置及び照明器具の各構成部材を模式的に表したものであり、実物の寸法および寸法比は、図面上の寸法および寸法比と必ずしも一致していない。また、特にことわらない限り、本明細書では便宜上、図２に示すＬＥＤ発光装置の向きを基準に左右上下、内側外側等の方向を表す。さらに、重複説明は適宜省略し、同一部材には同一符号を付することがある。

【0013】

（第１実施形態：ＬＥＤ発光装置）
図１及び図２には、本願に開示されるＬＥＤ発光装置の第１実施形態が示されている。第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置１０は、矩形状の開口部１１ａを複数有する回路基板１１と、各開口部１１ａの内側に配置されるＣＯＢモジュール１２と、ＣＯＢモジュール１２と回路基板１１とを接続する一対の可撓性導電部材１３とを備えている。この実施形態において前記回路基板１１は、アルミニウムなどの材料を用いて平面形状が矩形に形成され、絶縁処理が施された基板表面にはＣＯＢモジュール１２に通電する電気配線（図示せず）が設けられている。なお、回路基板１１は、ガラスエポキシ基板やガラスコンポジット基板などの樹脂基板であってもよい。また、回路基板１１には各開口部１１ａの内側辺４辺のうち、対向する左右２辺の内側辺１１ｄのそれぞれの近傍に、互いに対向して配置される一対の電源電極１１ｃが設けられている。一対の電源電極１１ｃは前記電気配線の一部分であり、一方が＋側、他方が－側となる。この実施形態において、一対の電源電極１１ｃは、開口部１１ａの左右の内側辺１１ｄそれぞれの辺の長さの中間位置辺りに設けられているが、設定箇所は特に限定されない。例えば、内側辺１１ｄの辺の長さの範囲内に設けてあればよく、そのような場合には電源電極１１ｃの占有領域を拡げることなく、後述する可撓性導電部材１３を長くとることもできる。また、この実施形態にあっては、同一矩形の４つの開口部１１ａが回路基板１１の四隅にそれぞれ設けられているが、回路基板１１に対する開口部１１ａの開口位置や数などは特に限定されない。例えば、回路基板１１の中央部に設けられる少なくとも１つの開口部１１ａであってもよい。なお、開口部１１ａにおいて、対角線上で向かい合う２つの角部には半円状のネジ止め孔１１ｂが形成されている。

【0014】

ＣＯＢモジュール１２は、回路基板１１に設けられた各開口部１１ａの内側に収まるように、開口部１１ａの大きさより小さく、且つ開口部１１ａの形状に対応して矩形状に形成されている。そのため、図２に示したように、開口部１１ａの内側に配置した時に、ＣＯＢモジュールの１２の外側辺１２ｆ全体に沿って開口部１１ａの内側辺１１ｄとの間に隙間１４が生じている。この隙間１４があることで、開口部１１ａ内におけるＣＯＢモジュール１２の動きを可能としている。ＣＯＢモジュール１２の動きを可能とするとは、ＣＯＢモジュール１２が開口部１１ａ内で回路基板１１に対して水平方向に回動又は上下左右に動きを持つことであり、あるいは回路基板１１に対して垂直方向に動きを持つことである。前記隙間１４の幅は、例えば図２に示したように、回路基板１１の開口部１１ａの左右の内側辺１１ｄ間の距離をＤ、ＣＯＢモジュール１２の左右の外側辺１２ｆ間の距離をＬとしたときに、Ｌ＜Ｄ＜４Ｌ／３の計算式によって算出される値が望ましい。

【0015】

ＣＯＢモジュール１２は、一例では図２及び図３に示されるように、回路基板１１の開口部１１ａの内側辺１１ｄと対向する外側辺１２ｆを有するサブマウント基板１２ａと、サブマウント基板１２ａの中央部に設けられる円形の発光部１２ｄとを備えている。サブマウント基板１２ａは、アルミナなどのセラミック材からなり、その表面に金属配線（図示せず）が設けられている。サブマウント基板１２ａは、ガラスエポキシ基板やガラスコンポジット基板などの樹脂基板であってもよく、またアルミニウムなどの熱伝導性に優れた材料からなる基板であってもよい。また、サブマウント基板１２ａにおいて対角線上で向かい合う２つの角部には、それぞれ三角形状の電源電極１２ｂが設けられ、一対の電源電極１２ｂとなっている。対角線上で向かい合う別の２つの角部には四半円形状の切欠き１２ｅが形成されている。回路基板１１の開口部１１ａ内にＣＯＢモジュール１２を配置する際、前記切欠き１２ｅが回路基板１１のネジ止め部１１ｂと向かい合うように配置される。前記一対の電源電極１２ｂは前記金属配線の一部分であり、一方が＋側、他方が－側となる。

【0016】

サブマウント基板１２ａの中央部には円環状のダム１２ｃに囲まれた発光部１２ｄが設けられている。ダム１２ｃは、例えば、酸化チタンの微粒子を混練した白色シリコーン樹脂によって形成され、例えば、幅が０．７～１．３ｍｍ、高さが０．５～０．８ｍｍ程度の断面ドーム形の円環からなる。発光部１２ｄは、ダム１２ｃの内側の領域において、複数のＬＥＤチップ１５を縦横に配列し、これらのＬＥＤチップ１５を金線などで接続することによって、発光密度の高い高出力光を出せるようにしたものである。発光部１２ｄに配列されたＬＥＤチップ１５や金線などは、ダム１２ｃの内側に充填された蛍光体粒子を含むシリコーン樹脂などによって封止されている。

【0017】

ＣＯＢモジュール１２と回路基板１１とを接続する可撓性導電部材１３は、例えば両者間を電気的に接続するリード線である。可撓性導電部材１３は、ＣＯＢモジュール１２のサブマウント基板１２ａに設けられた電源電極１２ｂに一端が半田付けされ（図示せず）、回路基板１１の表面に設けられた電気回路の電源電極１１ｃに他端が半田付けされていて（図示せず）、対向する２つの可撓性導電部材１３が一対となってＣＯＢモジュール１２を支持している。なお、可撓性導電部材１３は柔軟性を有しているため、ＣＯＢモジュール１２の動きに追従する。また、可撓性導電部材１３は絶縁性被膜によって被覆されている。なお、可撓性導電部材１３は、ビニール線、すずめっき線、エナメル線等の一般的なリード線に限定されることなく、金属製のつるまきバネや板バネなど電気伝導性と柔軟性、バネ性などを兼ね備えた部材であっても良い。

【0018】

前記それぞれの可撓性導電部材１３は、図２に示されるように、ＣＯＢモジュール１２、隙間１４、回路基板１１上に配置され、ＣＯＢモジュール１２の電源電極１２ｂからサブマウント基板１２ａの外側辺１２ｆ及び開口部１１ａの内側辺１１ｄを斜めに横切って回路基板１１の電源電極１１ｃまで直線状に延びた状態で、電源電極１１ｃに端部が接続されている。なお、可撓性導電部材１３は多少のゆとりを持った状態で直線状に配線されていてもよい。このように、ＣＯＢモジュール１２の電源電極１２ｂと回路基板１１の電源電極１１ｃとを互いにずらせた位置に設け、その間を斜めに延びる可撓性導電部材１３により接続しているので、可撓性導電部材１３の長さをある程度長く確保することが可能となり、開口部１１ａ内でのＣＯＢモジュール１２の動きに応じて可撓性導電部材１３を追従させることができる。すなわち、ＣＯＢモジュール１２は前記可撓性導電部材１３のみによって回路基板１１に接続され且つ支持されることになるため、ＣＯＢモジュール１２の動きが可能となる。例えば、ＣＯＢモジュール１２を回路基板１１の開口部１１ａから垂直方向に押し出すことによって、ＣＯＢモジュール１２の光軸角度や発光面の高さ位置などを容易に微調整することができる。また、第１実施形態では一枚の回路基板１１に４個のＣＯＢモジュール１２が配置されているので、それぞれのＣＯＢモジュール１２の光軸や発光面の高さ位置を個別に微調整することで、よりきめの細かい発光調整が可能となる。

【0019】

（第２実施形態：ＬＥＤ発光装置）
図４には、本願の第２実施形態に係るＬＥＤ発光装置の要部が示されている。この実施形態に係るＬＥＤ発光装置２０は、回路基板１１の開口部１１ａの内側辺１１ｄとＣＯＢモジュール１２のサブマウント基板１２ａの外側辺１２ｆとの間の隙間１４の幅が第１実施形態のものより狭く形成されていること、また回路基板１１の開口部１１ａ付近に設けられる電源電極１１ｃの位置及び可撓性導電部材１３が湾曲状に配線されていることを除いて、第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置１０と同一の構成からなる。したがって、同一の構成には同一の符号を用いることで詳細な説明を省略する。

【0020】

第２実施形態では、前記回路基板１１の開口部１１ａの大きさを第１実施形態のものより小さく形成することで、開口部１１ａの内側辺１１ｄとサブマウント基板１２ａの外側辺１２ｆとの間の隙間１４の幅を狭くしている。これは、ＣＯＢモジュール１２と回路基板１１をヒートシンク（図１３参照）にネジ止めする際に生じ易いＣＯＢモジュール１２の水平方向の回転を抑制するためである。前記隙間１４の幅を狭くすることによって、回転しようとするサブマウント基板１２ａの外側辺１２ｆを開口部１１ａの内側辺１１ｄに当てて、その回転を規制することによって、水平方向の回転を抑制することができる。なお、前記隙間１４の幅は、例えば、Ｌ＜Ｄ＜Ｌ＋０．５ｍｍの計算式によって算出される値であり、好ましくはＬ＜Ｄ＜Ｌ＋０．３ｍｍの計算式によって算出される値である。

【0021】

また、第２実施形態では、回路基板１１の開口部１１ａの上下の内側辺１１ｄ近傍それぞれに電源電極１１ｃが設けられ、一対となっている。この電源電極１１ｃとＣＯＢモジュール１２側の電源電極１２ｂとの間の距離は、第１実施形態のものより短くなるが、両方の電源電極１１ｃ、１２ｂの間に少なくとも平面視において湾曲させた状態の可撓性導電部材１３が掛け渡される。可撓性導電部材１３を少なくとも平面視において湾曲させることで、可撓性導電部材１３の長さを確保しながら柔軟性やバネ性が高められる。

【0022】

（第３実施形態：ＬＥＤ発光装置）

図５には、本願の第３実施形態に係るＬＥＤ発光装置の要部が示されている。この実施形態に係るＬＥＤ発光装置３０は、ＣＯＢモジュールの１２の外側辺１２ｆと回路基板１１の開口部１１ａの内側辺１１ｄとの間に形成される隙間１４に閉塞部材が配置されている点を除いて、第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置と同一の構成からなる。したがって、同一の構成には同一の符号を用いることで詳細な説明を省略する。

【0023】

この実施形態において、上記閉塞部材は、開口部１１ａの上下に位置する２つの内側辺１１ｄそれぞれからＣＯＢモジュール１２のサブマウント基板１２ａの上下に位置する２つの外側辺１２ｆそれぞれに向かって突出する突起１１ｅからなる。突起１１ｅの先端をサブマウント基板１２ａの外側辺１２ｆに突き当てることで、ＣＯＢモジュール１２の水平方向の回転を抑制することができる。水平方向の回転は、ＣＯＢモジュール１２と回路基板１１をヒートシンク（図１３参照）にネジ止めする際に生じやすい。突起１１ｅの配置は、突起１１ｅと対向する内側辺１１ｄにおいて、互いに斜向かいの位置になっている。なお、前記突起１１ｅの位置は特に限定されるものではなく、例えば図６に示されるように、ＣＯＢモジュール１２の電源電極１２ｂと対向する位置に設けることもできる。

【0024】

（第４実施形態：ＬＥＤ発光装置）

図７及び図８には、本願の第４実施形態に係るＬＥＤ発光装置の要部が示されている。この実施形態に係るＬＥＤ発光装置４０は、前記ＣＯＢモジュール１２と前記回路基板１１とが、両者間をつなぐ柔軟性接着剤１６によって固定されて、ＣＯＢモジュール１２が回路基板１１に支持される点と、ネジ止め孔１８ａとワッシャ孔１８ｂ備える点を除いて、第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置１０と同一の構成からなる。したがって、同一の構成には同一の符号を用いることで詳細な説明を省略する。

【0025】

第４実施形態において、前記柔軟性接着剤１６は、ＣＯＢモジュール１２のサブマウント基板１２ａに設けられた電源電極１２ｂ、この電源電極１２ｂに接続する可撓性導電部材１３の一端部及び半田１７などを被覆している。また、可撓性導電部材１３の一部又は全部を柔軟性接着剤１６で被覆してもよい。柔軟性接着剤１６は弾力性を有するシリコーン接着剤などからなり、電源電極１２ｂ及び半田１７の上から塗布される。また、可撓性導電部材１３にも塗布されることがある。この柔軟性接着剤１６は、例えば図８に示されるように、開口部１１ａの隙間１４上も覆いながら隙間１４を跨いでサブマウント基板１２ａと回路基板１１との間に掛け渡される場合を含むだけでなく、図９に示されるように、開口部１１ａの隙間１４にも充填された場合には両者の固定をより確実にする。また、図１０に示されるように、柔軟性接着剤１６が開口部１１ａの隙間１４のみに充填される場合であっても、ＣＯＢモジュール１２は回路基板１１に固定される。

【0026】

このように、第４実施形態に係るＬＥＤ発光装置４０にあっては、ＣＯＢモジュール１２が可撓性導電部材１３と共に柔軟性接着剤１６によって回路基板１１に支持されることになるので、第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０に比べてＣＯＢモジュール１２の動きがやや制限されるものの、その分ＬＥＤ発光装置４０の搬送時や取り扱い時に懸念されるＣＯＢモジュール１２の位置ずれや可撓性導電部材１３の断線などを防ぐことができる。一方、柔軟性接着剤１６は弾力性や柔軟性を備えているので、回路基板１１に対してＣＯＢモジュール１２や可撓性導電部材１３が全く動かないように固定されることがなく、回路基板１１の開口部１１ａ内でのＣＯＢモジュール１２のある程度の動きを可能としている。

【0027】

なお、第４実施形態ではＣＯＢモジュール１２の電源電極１２ｂに盛られた半田１７の上に柔軟性接着剤１６を塗布した場合について説明したが、電源電極１２ｂへの塗布に加えて、さらに図５及び図６に示したＬＥＤ発光装置３０のように、開口部１１ａの隙間１４に閉塞部材としての突起１１ｅが配置されているような場合には、この突起１１ｅの少なくとも一部、例えばサブマウント基板１２ａの外側辺１２ｆ近傍の突起１１ｅの先端部分にも柔軟性接着剤１６が接するように塗布することで、ＣＯＢモジュール１２と回路基板１１とを固定することができる。なお、図６に示したように、突起１１ｅがＣＯＢモジュール１２の電源電極１２ｂと対向する位置に設けられている場合には、柔軟性接着剤１６を電源電極１２ｂに塗布する際に突起１１ｅの少なくとも先端部分が一緒に塗布されるので、接着剤の塗布工程を簡略化できる。柔軟性接着剤１６が塗布される箇所は、前述のような電源電極１２ｂに限定されない。例えば、電源電極１２ｂとは異なる箇所で、ＣＯＢモジュール１２と回路基板１１を固定するために、柔軟性接着剤１６を塗布することもできる。ＣＯＢモジュール１２と回路基板１１を２箇所で固定する必要はなく、少なくとも１箇所で固定されていればよい。

【0028】

さらに、第４実施形態では、前記回路基板１１の開口部１１ａにおいて、対角線上で向かい合う２つの角部にネジ止め孔１８ａが設けられているが、このネジ止め孔１８ａは、前記第１実施形態のネジ止め孔１１ｂとは異なり、サブマウント基板１２ａの角部の左右両側にそれぞれ１つのワッシャ孔１８ｂを備えている。このように、ネジ止め孔１８ａは左右にワッシャ孔１８ｂを有していることから、図１１及び図１２に示されるように、ＣＯＢモジュール１２と回路基板１１をヒートシンク（図１３参照）にネジ１９とワッシャで固定する際に、ＣＯＢモジュール１２と回路基板１１との間に多少の高さずれなどがあったとしても、ワッシャ孔１８ｂの内側にワッシャの一部が斜めに配置されることで、両者を確実に固定することができる。なお、図１２に示されるように、ワッシャは、平ワッシャ１９ａとスプリングワッシャ１９ｂの組み合わせであってもよい。

【0029】

（第５実施形態：照明器具） 図１３には、第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置１０を用いた照明器具５０の要部が示されている。第５実施形態に係る照明器具５０は、前述のＬＥＤ発光装置１０と、ＣＯＢモジュール１２のサブマウント基板１２ａの底面に接するヒートシンク５１とを備えている。ヒートシンク５１は、回路基板１１の開口部１１ａに対応する部分に凸部を有している。隣接する２つの開口部１１ａ内において、一方の開口部１１ａには凸部５１ａが、他方の開口部１１ａには凸部５１ｂが一対のように形成されている。これらの凸部５１ａ，５１ｂは、開口部１１ａの形状にほぼ対応した平面矩形状の突起である。凸部５１ａ，５１ｂの上面はサブマウント基板１２ａの底面に全体で接するように平面となっているが、一方向に傾斜している。この実施形態において、凸部５１ａ，５１ｂは上面の傾斜する方向が互いに異なっており、図１３において左側の凸部５１ａは、上面が左側（法線Ａ）に傾斜しており、図１３において右側の凸部５１ｂは、上面が右側（法線Ａ’）に傾斜している。このように、一方の凸部５１ａの上面の法線Ａ方向と、他方の凸部５１ｂの上面の法線Ａ’方向とが異なっている。

【0030】

上述したヒートシンク５１をＬＥＤ発光装置１０の裏面側に配置する際、ＣＯＢモジュール１２はそれぞれ、ヒートシンク５１の凸部５１ａ，５１ｂによって押される。その際、ＣＯＢモジュール１２と回路基板１１とを接続している可撓性導電部材１３が撓むことで、ＣＯＢモジュール１２が開口部１１ａから押し出される。その結果、ＣＯＢモジュール１２は、対応する凸部５１ａ、５１ｂの上面の傾斜に合わせて配置されることになる。具体的には、左側の凸部５１ａの上面に載置されたＣＯＢモジュール１２は、発光部１２ｄの光軸が法線Ａ方向と一致するように配置され、右側の凸部５１ｂの上面に載置されたＣＯＢモジュール１２は、発光部１２ｄの光軸が法線Ａ’方向と一致するように配置される。その結果、この実施形態における照明器具５０は、隣接するＣＯＢモジュール１２から出射する光がやや外側に向けられることで広範囲を照射することが可能となる。

【0031】

なお、第５実施形態の照明器具５０では、隣接する２つの開口部１１ａ内において、一方の開口部１１ａには凸部５１ａが、他方の開口部１１ａには凸部５１ｂが一対のように形成され、一方の凸部５１ａの上面の法線Ａ方向と、他方の凸部５１ｂの上面の法線Ａ’方向とが異なっている場合について説明したが、本願の照明器具では、回路基板１１が複数の開口部１１ａを備え、ヒートシンク５１が回路基板１１の複数の開口部１１ａに対応する部分に凸部を有している場合には、複数の凸部のうち、ある１つ又は２つ以上の凸部の上面の法線方向と、他の１つ又は２つ以上の凸部の上面の法線方向が異なるように形成されたヒートシンクを含むことができる。すなわち、ヒートシンクが複数の凸部を有している場合には、複数の凸部の上面の法線方向は、互いに同方向であるものと異方向であるものが存在する。

【0032】

（第６実施形態：照明器具） 図１４には、本願の第６実施形態に係る照明器具６０の要部が示されている。この実施形態に係る照明器具６０は、ヒートシンク６１の形状が異なる点、及びＣＯＢモジュール１２ごとにレンズ６２を備えている点を除いて、第５実施形態に係る照明器具５０と同一の構成からなる。したがって、同一の構成には同一の符号を用いることで詳細な説明を省略する。なお、レンズ６２は、ＴＩＲ（Total Internal Reflection）レンズを用いることができる。

【0033】

第６実施形態では、図１４において左右に隣接する２つのＣＯＢモジュール１２のうち、右側のＣＯＢモジュール１２に対してのみヒートシンク６１の凸部６１ａが設けられている。また、凸部６１ａの上面は水平面となっている。そのため、凸部６１ａの上面に載置された右側のＣＯＢモジュール１２の発光面に対して、凸部を有しないヒートシンク６１の上面に載置された左側のＣＯＢモジュール１２の発光部１２ｄの上面は、凸部６１ａの高さ分だけ低くなっている。また、凸部６１ａの上面に載置されたＣＯＢモジュール１２の発光面は真上を向いている。さらに、各ＣＯＢモジュール１２の上方にはレンズ６２が配置されている。このレンズ６２は一例ではＴＩＲレンズである。ＴＩＲレンズは、ヒートシンク６１上に載置されたＣＯＢモジュール１２に対して、出射面６２ａが同一高さとなるように配置されている。

【0034】

上述の特徴により、第６実施形態に係る照明器具６０では、ヒートシンク６１の凸部６１ａの上面に載置された右側のＣＯＢモジュール１２から低い角度で放射される光線Ｂ’はレンズ６２を通して出射される一方、左側のＣＯＢモジュール１２から低い角度で放射された光線Ｂは、レンズ６２を通過することなく出射されることになるので、レンズ６２によって集光された光線Ｂ’だけの照明器具に比べて、周辺部が暗くなってしまうという不具合を避けられる。

【0035】

なお、第６実施形態の照明器具６０では、左右に隣接する２つのＣＯＢモジュール１２のうち、右側のＣＯＢモジュール１２に対してのみヒートシンク６１の凸部６１ａが設けられている場合について説明したが、本願の照明器具では、回路基板１１に複数の開口部１１ａが設けられ、それぞれの開口部１１ａにＣＯＢモジュール１２が配置されているような場合には、ヒートシンク６１の凸部６１ａを複数のＣＯＢモジュール１２に対して設け、残りの複数のＣＯＢモジュール１２に対して設けない場合も含まれる。

【0036】

また、第６実施形態の照明器具６０において、左右に隣接する２つのＣＯＢモジュール１２のうち、左側のＣＯＢモジュール１２に対して、ヒートシンク６０の凸部６１ａとは高さの異なる凸部を設けることもできる。さらに本願の照明器具では、回路基板１１が複数の開口部１１ａを備え、ヒートシンク６０が回路基板１１の複数の開口部１１ａに対応する部分に凸部を有している場合には、複数の凸部のうち、ある１つ又は２つ以上の凸部の上面の高さ位置と、他の１つ又は２つ以上の凸部の上面の高さ位置とが異なるように形成されたヒートシンクを含むことができる。すなわち、ヒートシンクが複数の凸部を有している場合に、上面の高さ位置が異なる凸部が複数存在する。

【0037】

（第７実施形態：照明器具） 図１５には、本願の第７実施形態に係る照明器具７０の要部が示されている。この実施形態に係る照明器具７０は、ヒートシンク７１の形状が異なる点、及びＣＯＢモジュール１２とヒートシンク７１の間に熱伝導部材７１ａ，７１ｂが配置されている点を除いて、第５実施形態に係る照明器具５０と同一の構成からなる。したがって、同一の構成には同一の符号を用いることで詳細な説明を省略する。

【0038】

第７実施形態に係るヒートシンク７１は、上面が平坦である。そして、平坦な上面とＣＯＢモジュール１２の底面との間にシート状の熱伝導部材７１ａ，７１ｂが配置されている。この熱伝導部材７１ａ，７１ｂは、例えばアスカーＣ（ＡＳＫＥＲ Ｃ）が２０以下であるゲルタイプのシリコーンからなり、厚さが０．３ｍｍ程度のシート状部材である。熱伝導部材７１ａ、７１ｂは、ＣＯＢモジュール１２ごとに、熱伝導部材７１ａ，７１ｂが交互に配置され、各ＣＯＢモジュール１２のサブマウント基板１２ａの下面全体が載っている。ヒートシンク７１と熱伝導部材７１ａ，７１ｂ、及びＣＯＢモジュール１２と熱伝導部材７１ａ，７１ｂを密着させ、両者の間に空気層を生じさせない構造とすることで、熱伝達効率の低下を防ぐことができる。なお、熱伝導部材７１ａ，７１ｂは、シート状のものに限定されることなく、ＣＯＢモジュール１２ごとに配置されるペースト状のものであっても良い。

【0039】

第７実施形態に係る照明器具７０は、ＣＯＢモジュール１２とヒートシンク７１との間に熱伝導部材７１ａ，７１ｂを配置しているので、ＣＯＢモジュール１２からの発熱を効率よくヒートシンク７１に伝えることができる。また、熱伝導部材７１ａ，７１ｂは、ＣＯＢモジュール１２の下面のみに配置されているので、少ない材料でありながら熱伝導効果が大きい。また、熱伝導部材７１ａ，７１ｂを介してＣＯＢモジュール１２とヒートシンク７１とを固定する際、熱伝導部材７１ａ，７１ｂの厚みに差があったとしても、ＣＯＢモジュール１２と回路基板１１とを接続している可撓性導電部材１３が撓むことで、熱伝導部材７１ａ，７１ｂを介してＣＯＢモジュール１２とヒートシンク７１とを良好に固定することもできる。

【0040】

（第８実施形態：照明器具） 図１６には、本願の第８実施形態に係る照明器具の要部が示されている。この実施形態に係る照明器具８０は、第４実施形態に係るＬＥＤ発光装置４０を用いている点、及びヒートシンク８１に設けられる一対の凸部８１ａ，８１ｂの上面がいずれも平坦面である点を除いて、第５実施形態に係る照明器具５０と同一の構成からなる。したがって、同一の構成には同一の符号を用いることで詳細な説明を省略する。

【0041】

第８実施形態では、図１６において、ヒートシンク８１に設けられる左右の凸部８１ａ，８１ｂは高さが同一であり、また上面がいずれも平坦面である。凸部８１ａ，８１ｂの上面にＣＯＢモジュール１２を載置し、回路基板１１の上面からＣＯＢモジュール１２を浮き上がらせて発光部１２ｄの位置を高くすることで、上方に配置したレンズ（図示せず）への入射効率が良くなる。また、この実施形態のＬＥＤ発光装置４０ではＣＯＢモジュール１２のサブマウント基板１２ａが柔軟性接着剤１６によって回路基板１１に固定されている。しかし、柔軟性接着剤１６が弾力性や柔軟性を備えているので、ＣＯＢモジュール１２をヒートシンク８１の凸部８１ａ，８１ｂの上面に載置させる動きや、その動きに可撓性導電部材１３を追従させることが可能である。

【0042】

上述したいずれのＬＥＤ発光装置及び照明器具おいて、回路基板１１に設けられた開口部１１ａの一つひとつに１個のＣＯＢモジュール１２を配置しているが、本願に開示のＬＥＤ発光装置及び照明器具では、１つの開口部に複数のＣＯＢモジュールを配置することも可能である。例えば、回路基板に長方形の開口部を設け、開口部の長辺に沿って複数のＣＯＢモジュールを一列に配置することも可能である。このとき、各ＣＯＢモジュールの各電源電極と回路基板の開口部の長辺に沿って設けられた各電源電極とが、それぞれ可撓性導電部材によって接続される。

【0043】

また、本願に開示のＬＥＤ発光装置及びこのＬＥＤ発光装置を用いた照明器具では、特性の異なる数種類のＣＯＢモジュールを一つの回路基板に実装することもできる。つまり、回路基板に実装するＣＯＢモジュールごとにその特性を変えても良い。例えば、ＬＥＤ発光装置の回路基板に設けられる開口部単位で発光色の異なるＣＯＢモジュールを配置することができる。このようにすると、中間的な発光色を呈する照明器具が得られる。また、ＣＯＢモジュールの順方向電圧（Ｖｆ）を開口部単位で異なるものとすることも可能である。すなわち、直列段数が６段のＣＯＢモジュールと１０段のＣＯＢモジュールを利用する場合（順方向電圧をＬＥＤチップの直列段数で表す。）、回路基板上で２つのＣＯＢモジュールを直列接続して、順方向電圧（Ｖｆ）が、１２段、１６段又は２０段となるＬＥＤ発光装置１０を簡単に構成できる。また、ＣＯＢモジュールのサイズを開口部単位で違ったものとしても良い。このようにすると、照射面の配光角度を調整できる。また、回路基板に設けられた複数の開口部の中にはＣＯＢモジュールが配置されないものがあってもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】