特許 7526385 車両用照明装置、および車両用灯具

(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】2024-07-24

(45)【発行日】2024-08-01

(54)【発明の名称】車両用照明装置、および車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 43/19 20180101AFI20240725BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20240725BHJP

   F21S 45/47 20180101ALI20240725BHJP

   F21V 5/00 20180101ALI20240725BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20240725BHJP

   F21S 43/14 20180101ALI20240725BHJP

   F21V 23/00 20150101ALN20240725BHJP

   F21W 103/55 20180101ALN20240725BHJP

   F21W 103/10 20180101ALN20240725BHJP

   F21W 103/20 20180101ALN20240725BHJP

   F21W 103/35 20180101ALN20240725BHJP

   F21W 103/00 20180101ALN20240725BHJP

   F21W 103/45 20180101ALN20240725BHJP

   F21W 103/40 20180101ALN20240725BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240725BHJP

   F21Y 115/15 20160101ALN20240725BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20240725BHJP

【ＦＩ】

F21S43/19

F21V19/00 150

F21V19/00 170

F21V19/00 212

F21S45/47

F21V5/00 510

F21V5/04 100

F21S43/14

F21V23/00 160

F21W103:55

F21W103:10

F21W103:20

F21W103:35

F21W103:00

F21W103:45

F21W103:40

F21Y115:10 300

F21Y115:15

F21Y115:30

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020179742

(22)【出願日】2020-10-27

(65)【公開番号】P2022070596

(43)【公開日】2022-05-13

【審査請求日】2023-08-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【氏名又は名称】白井 達哲

(74)【代理人】

【識別番号】100176751

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 耕平

(72)【発明者】

【氏名】上野 岬

【審査官】山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０９１９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２８００１４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ４３／１９

Ｆ２１Ｖ １９／００

Ｆ２１Ｓ ４５／４７

Ｆ２１Ｖ ５／００

Ｆ２１Ｖ ５／０４

Ｆ２１Ｓ ４３／１４

Ｆ２１Ｖ ２３／００

Ｆ２１Ｗ １０３／５５

Ｆ２１Ｗ １０３／１０

Ｆ２１Ｗ １０３／２０

Ｆ２１Ｗ １０３／３５

Ｆ２１Ｗ １０３／００

Ｆ２１Ｗ １０３／４５

Ｆ２１Ｗ １０３／４０

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／１５

Ｆ２１Ｙ １１５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ソケットと；
前記ソケットの一方の端部側に設けられた基板と；
前記基板の上に設けられた少なくとも１つの発光素子と；
前記基板の上に設けられ、前記発光素子を囲む枠部と；
前記枠部の内側に設けられ、樹脂を含む封止部と；
前記封止部の上に設けられた光学要素と；
凹状を呈し、前記枠部の外側面に開口し、前記枠部の、前記基板側とは反対側の端面には開口せず、前記枠部の外側に溢れた前記樹脂の少なくとも一部を保持するトラップと；
を具備した車両用照明装置。

【請求項2】

前記トラップの、前記基板側とは反対側の内壁は、前記枠部の中心側に向かうに従い前記基板に近づく方向に傾斜している請求項１記載の車両用照明装置。

【請求項3】

前記トラップの、前記基板側の内壁は、前記枠部の中心側に向かうに従い前記基板に近づく方向に傾斜している請求項１または２に記載の車両用照明装置。

【請求項4】

前記トラップは、前記枠部の中心軸に沿って複数設けられている請求項１～３のいずれか１つに記載の車両用照明装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１つに記載の車両用照明装置と；
前記車両用照明装置が取り付けられる筐体と；
を具備した車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、車両用照明装置、および車両用灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

省エネルギー化や長寿命化などの観点から、フィラメントを備えた車両用照明装置に代えて発光ダイオードを備えた車両用照明装置の普及が進んでいる。
例えば、車両用照明装置には、ソケットと、ソケットの一方の端部側に設けられた発光モジュールと、発光モジュールと電気的に接続された複数の給電端子とが設けられている。発光モジュールは、例えば、配線パターンを有する基板と、基板の上に設けられ、配線パターンと電気的に接続された発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）と、を有している。複数の給電端子のそれぞれは、配線パターンに設けられた接続パッドに半田付けされている。

【0003】

また、近年においては、発光モジュールの小型化、ひいては車両用照明装置の小型化が望まれている。そのため、チップ状の発光ダイオードと、チップ状の発光ダイオードを囲む枠部と、枠部の内側に設けられ、チップ状の発光ダイオードを覆う封止部と、封止部の上に設けられた光学要素と、を有する発光モジュールが提案されている。このような発光モジュールにおいては、封止部は、枠部の内側に透光性を有する樹脂を充填することで形成される。光学要素は、枠部の内側に充填された樹脂の上に載置される。

【0004】

ここで、光学要素を樹脂の上に載置した際に、光学要素と樹脂との間に空気などの気体が巻き込まれる場合がある。気体が巻き込まれた状態で樹脂が硬化すると、封止部と光学要素との間、あるいは、封止部の内部に、気体を含む層やボイド（気泡）などが発生する場合がある。気体を含む層やボイドなどがあると、発光ダイオードから出射した光が、気体を含む層やボイドなどの界面において反射され、光の取り出し効率が低下するおそれがある。

【0005】

そのため、枠部の内側に充填した樹脂の上に光学要素を載置した際に、樹脂が枠部の外側に溢れ出るようにしている。この様にすれば、光学要素と樹脂との間に巻き込まれた気体を樹脂と共に排出することができるので、気体を含む層やボイドなどが発生するのを抑制することができる。この場合、枠部の外側に溢れ出る樹脂の量が多くなれば、気体の排出が容易となる。

【0006】

ところが、枠部の外側に溢れ出た樹脂はある程度の流動性を有しているため、溢れ出た樹脂が基板の上を流れ、例えば、配線パターンに設けられた接続パッドに付着するおそれがある。接続パッドには給電端子が半田付けされるため、接続パッドに樹脂が付着すると、給電端子を接続パッドに半田付けするのが困難となる。
そこで、流動性を有する樹脂が、基板上の意図しない領域にまで拡がるのを抑制することができる技術の開発が望まれていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１６－１９５０９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明が解決しようとする課題は、流動性を有する樹脂が、基板上の意図しない領域にまで拡がるのを抑制することができる車両用照明装置、および車両用灯具を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

実施形態に係る車両用照明装置は、ソケットと；前記ソケットの一方の端部側に設けられた基板と；前記基板の上に設けられた少なくとも１つの発光素子と；前記基板の上に設けられ、前記発光素子を囲む枠部と；前記枠部の内側に設けられ、樹脂を含む封止部と；前記封止部の上に設けられた光学要素と；凹状を呈し、前記枠部の外側面に開口し、前記枠部の、前記基板側とは反対側の端面には開口せず、前記枠部の外側に溢れた前記樹脂の少なくとも一部を保持するトラップと；を具備している。

【発明の効果】

【0010】

本発明の実施形態によれば、流動性を有する樹脂が、基板上の意図しない領域にまで拡がるのを抑制することができる車両用照明装置、および車両用灯具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施の形態に係る車両用照明装置を例示するための模式斜視図である。

【図2】図１における車両用照明装置のＡ－Ａ線断面図である。

【図3】発光モジュールの模式断面図である。

【図4】比較例に係る発光モジュールの模式断面図である。

【図5】（ａ）～（ｆ）は、他の実施形態に係るトラップを例示するための模式断面図である。

【図6】他の実施形態に係るトラップを例示するための模式断面図である。

【図7】車両用灯具を例示するための模式部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0013】

（車両用照明装置）
本実施の形態に係る車両用照明装置１は、例えば、自動車や鉄道車両などに設けることができる。自動車に設けられる車両用照明装置１としては、例えば、フロントコンビネーションライト（例えば、デイライトランニングランプ（ＤＲＬ；Daylight Running Lamp）、ポジションランプ、ターンシグナルランプなどが適宜組み合わされたもの）や、リアコンビネーションライト（例えば、ストップランプ、テールランプ、ターンシグナルランプ、バックランプ、フォグランプなどが適宜組み合わされたもの）などに用いられるものを例示することができる。ただし、車両用照明装置１の用途は、これらに限定されるわけではない。

【0014】

図１は、本実施の形態に係る車両用照明装置１を例示するための模式斜視図である。
図２は、図１における車両用照明装置１のＡ－Ａ線断面図である。
図３は、発光モジュール２０の模式断面図である。
図１および図２に示すように、車両用照明装置１には、例えば、ソケット１０、発光モジュール２０、給電部３０、および伝熱部４０を設けることができる。

【0015】

ソケット１０は、例えば、装着部１１、バヨネット１２、フランジ１３、放熱フィン１４、およびコネクタホルダ１５を有する。
装着部１１は、フランジ１３の、放熱フィン１４が設けられる側とは反対側の面に設けられている。装着部１１の外形形状は、柱状とすることができる。装着部１１の外形形状は、例えば、円柱状である。装着部１１は、フランジ１３側とは反対側の端面に開口する凹部１１ａを有する。

【0016】

バヨネット１２は、装着部１１の外側面に設けられている。バヨネット１２は、車両用照明装置１の外側に向けて突出している。バヨネット１２は、フランジ１３と対峙している。バヨネット１２は、複数設けられている。バヨネット１２は、車両用照明装置１を車両用灯具１００の筐体１０１に装着する際に用いることができる。バヨネット１２は、ツイストロックに用いることができる。

【0017】

フランジ１３は、板状を呈している。フランジ１３は、例えば、円板状を呈している。フランジ１３の外側面は、バヨネット１２の外側面よりも車両用照明装置１の外方に位置している。

【0018】

放熱フィン１４は、フランジ１３の、装着部１１側とは反対側に設けられている。放熱フィン１４は、少なくとも１つ設けることができる。図１および図２に例示をしたソケット１０には複数の放熱フィンが設けられている。複数の放熱フィン１４は、所定の方向に並べて設けることができる。放熱フィン１４は、板状を呈したものとすることができる。

【0019】

コネクタホルダ１５は、フランジ１３の、装着部１１側とは反対側に設けることができる。コネクタホルダ１５は、放熱フィン１４と並べて設けることができる。コネクタホルダ１５は、フランジ１３の周縁近傍に設けることができる。コネクタホルダ１５は、筒状を呈し、内部にシール部材１０５ａを有するコネクタ１０５を挿入することができる。

【0020】

ソケット１０は、発光モジュール２０、および給電部３０を保持する機能と、発光モジュール２０において発生した熱を外部に伝える機能を有する。そのため、ソケット１０は、熱伝導率の高い材料から形成するのが好ましい。例えば、ソケット１０は、アルミニウム合金などの金属から形成することができる。

【0021】

また、近年においては、ソケット１０は、発光モジュール２０において発生した熱を効率よく放熱することができ、且つ、軽量であることが望まれている。そのため、ソケット１０は、高熱伝導性樹脂から形成することが好ましい。高熱伝導性樹脂は、例えば、樹脂と、無機材料を用いたフィラーと、を含む。高熱伝導性樹脂は、例えば、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）やナイロン等の樹脂に、炭素や酸化アルミニウムなどを用いたフィラーを混合させたものとすることができる。

【0022】

高熱伝導性樹脂を含み、装着部１１、バヨネット１２、フランジ１３、放熱フィン１４、およびコネクタホルダ１５が一体に成形されたソケット１０とすれば、発光モジュール２０において発生した熱を効率よく放熱することができる。また、ソケット１０の重量を軽くすることができる。この場合、装着部１１、バヨネット１２、フランジ１３、放熱フィン１４、およびコネクタホルダ１５は、射出成形法などを用いて、一体成形することができる。また、インサート成形法などを用いて、ソケット１０と給電部３０を一体成形することもできる。

【0023】

給電部３０は、複数の給電端子３１および保持部３２を有する。
複数の給電端子３１は、棒状体とすることができる。複数の給電端子３１は、所定の方向に並べて設けることができる。複数の給電端子３１の一方の端部は、凹部１１ａの底面１１ａ１から突出している。給電端子３１の一方の端部は、後述する複数の接続パッド（ランド）２１ａ１のそれぞれに半田付けされる。複数の給電端子３１の他方の端部は、コネクタホルダ１５の孔の内部に露出している。コネクタホルダ１５の孔の内部に露出する複数の給電端子３１には、コネクタ１０５が嵌め合わされる。複数の給電端子３１は、例えば、銅合金などの金属から形成することができる。なお、複数の給電端子３１の形状、配置、材料、数などは例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。

【0024】

前述したように、ソケット１０は熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。ところが、熱伝導率の高い材料は導電性を有している場合がある。例えば、アルミニウム合金などの金属や、炭素からなるフィラーを含む高熱伝導性樹脂などは、導電性を有している。そのため、保持部３２は、複数の給電端子３１と、導電性を有するソケット１０との間を絶縁するために設けられている。また、保持部３２は、複数の給電端子３１を保持する機能をも有する。なお、ソケット１０が絶縁性を有する高熱伝導性樹脂（例えば、酸化アルミニウムからなるフィラーを含む高熱伝導性樹脂など）から形成される場合には、保持部３２を省くことができる。この場合、ソケット１０が複数の給電端子３１を保持する。保持部３２は、絶縁性を有する樹脂から形成することができる。保持部３２は、例えば、ソケット１０に設けられた孔１０ａに圧入したり、孔１０ａの内壁に接着したりすることができる。

【0025】

伝熱部４０は、例えば、基板２１と、凹部１１ａの底面１１ａ１との間に設けられている。伝熱部４０は、例えば、凹部１１ａの底面１１ａ１に接着することができる。伝熱部４０と凹部１１ａの底面１１ａ１とを接着する接着剤は、熱伝導率の高い接着剤とすることが好ましい。例えば、接着剤は、無機材料を用いたフィラーが混合された接着剤とすることができる。無機材料は、熱伝導率の高い材料（例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス）とすることが好ましい。接着剤の熱伝導率は、例えば、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下とすることができる。

【0026】

また、伝熱部４０は、インサート成形法により、凹部１１ａの底面１１ａ１に埋め込むこともできる。また、伝熱部４０は、熱伝導グリス（放熱グリス）からなる層を介して、凹部１１ａの底面１１ａ１に取り付けることもできる。熱伝導グリスの種類には特に限定はないが、例えば、変性シリコーンに、熱伝導率の高い材料（例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス）を用いたフィラーが混合されたものとすることができる。熱伝導グリスの熱伝導率は、例えば、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下とすることができる。

【0027】

伝熱部４０は、発光モジュール２０において発生した熱が、ソケット１０に伝わりやすくするために設けられる。そのため、伝熱部４０は、熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。伝熱部４０は、板状を呈し、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの金属から形成することができる。
なお、発光モジュール２０において発生する熱が少ない場合には、伝熱部４０を省くこともできる。

【0028】

図２および図３に示すように、発光モジュール２０は、例えば、基板２１、発光素子２２、枠部２３、封止部２４、素子２５、光学要素２６、およびトラップ２７を有する。
基板２１は、ソケット１０の一方の端部側に設けられている。基板２１は、例えば、伝熱部４０の上に接着することができる。この場合、接着剤は、熱伝導率の高い接着剤とすることが好ましい。接着剤は、例えば、前述した、伝熱部４０と凹部１１ａの底面１１ａ１とを接着する接着剤と同じとすることができる。

【0029】

基板２１は、板状を呈している。基板２１の平面形状は、例えば、四角形とすることができる。基板２１は、例えば、セラミックス（例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなど）などの無機材料、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料などから形成することができる。また、基板２１は、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものであってもよい。発光素子２２の発熱量が多い場合には、放熱の観点から熱伝導率の高い材料を用いて基板２１を形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、高熱伝導性樹脂、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものなどを例示することができる。基板２１は、単層構造を有するものであってもよいし、多層構造を有するものであってもよい。

【0030】

また、基板２１の表面には、配線パターン２１ａが設けられている（図１を参照）。配線パターン２１ａは、例えば、銀を主成分とする材料や、銅を主成分とする材料などから形成することができる。配線パターン２１ａには、給電端子３１を半田付けするための複数の接続パッド２１ａ１と、発光素子２２や素子２５を実装するための複数の実装パッド２１ａ２と、が設けられている。
また、配線パターン２１ａや、後述する膜状の抵抗器などを覆う被覆部を設けることもできる。被覆部は、例えば、ガラス材料を含むことができる。

【0031】

発光素子２２は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。発光素子２２は、基板２１の上に設けられている。発光素子２２は、配線パターン２１ａと電気的に接続されている。例えば、発光素子２２は、実装パッド２１ａ２に実装されている。発光素子２２は、少なくとも１つ設けることができる。複数の発光素子２２を設ける場合には、複数の発光素子２２を互いに直列接続することができる。
発光素子２２は、例えば、発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザダイオードなどとすることができる。

【0032】

発光素子２２は、チップ状の発光素子とすることができる。チップ状の発光素子２２は、ＣＯＢ（Chip On Board）により実装パッド２１ａ２に実装することができる。この様にすれば、狭い領域に多くの発光素子２２を設けることができる。そのため、発光モジュール２０の小型化、ひいては車両用照明装置１の小型化を図ることができる。チップ状の発光素子２２は、例えば、上部電極型の発光素子、上下電極型の発光素子、フリップチップ型の発光素子などとすることができる。図１～図３に例示をした発光素子２２は、上下電極型の発光素子である。上部電極型の発光素子の電極、または上下電極型の発光素子の上部電極は、配線２１ｂにより実装パッド２１ａ２と電気的に接続することができる。この場合、配線２１ｂは、例えば、ワイヤーボンディング法により接続することができる。フリップチップ型の発光素子２２は、実装パッド２１ａ２の上に直接実装することができる。 発光素子２２の数、大きさ、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく、車両用照明装置１の大きさや用途などに応じて適宜変更することができる。

【0033】

枠部２３は、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。枠部２３は、枠状を呈し、基板２１の上に接着されている。枠部２３は、発光素子２２を囲んでいる。枠部２３は、樹脂から形成することができる。樹脂は、例えば、ＰＢＴ（polybutylene terephthalate）、ＰＣ（polycarbonate）、ＰＥＴ、ナイロン（Nylon）、ＰＰ(polypropylene)、ＰＥ(polyethylene)、ＰＳ(polystyrene)などの熱可塑性樹脂とすることができる。

【0034】

枠部２３は、封止部２４の形成範囲を規定する機能と、リフレクタの機能とを有することができる。そのため、枠部２３は、反射率を向上させるために、酸化チタンの粒子などを含んでいたり、白色の樹脂を含んでいたりすることもできる。また、枠部２３の内側面は傾斜面とすることもできる。例えば、枠部２３の内側面は、基板２１から離れるに従い枠部２３の中心軸から離れる方向に傾斜させることができる。

【0035】

封止部２４は、枠部２３の内側に設けることができる。封止部２４は、枠部２３により囲まれた領域を覆うように設けることができる。封止部２４は、発光素子２２を覆うように設けることができる。封止部２４は、透光性を有する樹脂を含むことができる。封止部２４は、例えば、枠部２３の内側に樹脂を充填することで形成することができる。樹脂の充填は、例えば、ディスペンサなどを用いて行うことができる。充填する樹脂は、例えば、シリコーン樹脂などとすることができる。この場合、充填する樹脂の粘度が低すぎると、枠部２３の外側に溢れた樹脂の拡がりを抑制するのが難しくなる。充填する樹脂の粘度が高すぎると、樹脂の内部に巻き込まれた空気を排出するのが困難となる。そのため、充填する樹脂の粘度は、例えば、１０００ｍＰａ・ｓ以上、７５００ｍＰａ・ｓ以下とすることが好ましい。

【0036】

また、封止部２４には、蛍光体を含めることができる。蛍光体は、例えば、ＹＡＧ系蛍光体（イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体）などとすることができる。ただし、蛍光体の種類は、車両用照明装置１の用途などに応じて所定の発光色が得られるように適宜変更することができる。

【0037】

素子２５は、発光素子２２を有する発光回路を構成するために用いられる受動素子または能動素子とすることができる。図１に示すように、素子２５は、例えば、枠部２３の周辺に設けられ、配線パターン２１ａ（実装パッド２１ａ２）と電気的に接続することができる。素子２５は、少なくとも１つ設けることができる。

【0038】

素子２５は、例えば、抵抗２５ａ、および制御素子２５ｂなどとすることができる。
ただし、素子２５の種類は例示をしたものに限定されるわけではなく、発光素子２２を有する発光回路の構成に応じて適宜変更することができる。例えば、素子２５は、前述したものの他に、コンデンサ、プルダウン抵抗、正特性サーミスタ、負特性サーミスタ、インダクタ、サージアブソーバ、バリスタ、ＦＥＴやバイポーラトランジスタなどのトランジスタ、集積回路、演算素子などであってもよい。

【0039】

抵抗２５ａは、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。抵抗２５ａは、基板２１の上に設けられている。抵抗２５ａは、配線パターン２１ａと電気的に接続されている。例えば、抵抗２５ａは、実装パッド２１ａ２に実装されている。抵抗２５ａは、例えば、表面実装型の抵抗器、リード線を有する抵抗器（酸化金属皮膜抵抗器）、スクリーン印刷法などを用いて形成された膜状の抵抗器などとすることができる。なお、図１に例示をした抵抗２５ａは、膜状の抵抗器である。

【0040】

膜状の抵抗器の材料は、例えば、酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）とすることができる。膜状の抵抗器は、例えば、スクリーン印刷法および焼成法を用いて形成することができる。抵抗２５ａが膜状の抵抗器であれば、抵抗２５ａと基板２１との接触面積を大きくすることができるので、放熱性を向上させることができる。また、複数の抵抗２５ａを一度に形成することができる。そのため、生産性を向上させることができる。また、複数の抵抗２５ａにおける抵抗値のばらつきを抑制することができる。

【0041】

ここで、発光素子２２の順方向電圧特性には、ばらつきがあるので、アノード端子とグランド端子との間の印加電圧を一定にすると、発光素子２２から照射される光の明るさ（光束、輝度、光度、照度）にばらつきが生じる。そのため、発光素子２２から照射される光の明るさが所定の範囲内に収まるように、発光素子２２に直列接続された抵抗２５ａにより、発光素子２２に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにする。この場合、抵抗２５ａの抵抗値を変化させることで、発光素子２２に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにする。

【0042】

抵抗２５ａが表面実装型の抵抗器やリード線を有する抵抗器などの場合には、発光素子２２の順方向電圧特性に応じて適切な抵抗値を有する抵抗２５ａを選択することができる。抵抗２５ａが膜状の抵抗器の場合には、抵抗２５ａの一部を除去すれば、抵抗値を増加させることができる。例えば、膜状の抵抗器にレーザ光を照射すれば、膜状の抵抗器の一部を容易に除去することができる。なお、抵抗２５ａの数、大きさなどは、例示をしたものに限定されるわけではなく、発光素子２２の数や仕様などに応じて適宜変更することができる。

【0043】

制御素子２５ｂは、基板２１の、凹部１１ａの底面１１ａ１側とは反対側に設けられている。制御素子２５ｂは、基板２１の上に設けられている。例えば、制御素子２５ｂは、実装パッド２１ａ２に実装されている。制御素子２５ｂは、例えば、逆方向電圧が発光素子２２に印加されないようにするため、および、逆方向からのパルスノイズが発光素子２２に印加されないようにするために設けることができる。制御素子２５ｂは、例えば、ダイオードとすることができる。制御素子２５ｂは、例えば、表面実装型のダイオードや、リード線を有するダイオードなどとすることができる。図１に例示をした制御素子２５ｂは、表面実装型のダイオードである。

【0044】

光学要素２６は、透光性材料から形成することができる。光学要素２６は、例えば、シリコーン樹脂などの透光性樹脂、ガラスなどから形成することができる。光学要素２６は、例えば、モールド成形法などにより形成することができる。

【0045】

図２および図３に示すように、光学要素２６は、封止部２４の上に設けられる。光学要素２６は、封止部２４の、基板２１側とは反対側の端面２４ａ、および、枠部２３の、基板２１側とは反対側の端面２３ａ、の少なくともいずれかに接着することができる。例えば、枠部２３の内側に充填した樹脂を硬化させることで、光学要素２６を、封止部２４の端面２４ａ、および、枠部２３の端面２３ａ、の少なくともいずれかに接着することができる。

【0046】

光学要素２６は、例えば、発光素子２２から出射した光の拡散、集光などを行う。図２および図３に例示をした光学要素２６は、凸レンズである。凸レンズである光学要素２６は、光を集光して、所定の配光特性が得られるようにする。なお、光学要素２６は、凸レンズに限定されるわけではなく、例えば、凹レンズなどであってもよい。

【0047】

図４は、比較例に係る発光モジュール１２０の模式断面図である。
なお、煩雑となるのを避けるために、図４においては、基板２１、発光素子２２、枠部１２３、封止部２４、および光学要素２６のみを描いている。

【0048】

前述した発光モジュール２０には枠部２３が設けられているが、図４に示すように、比較例に係る発光モジュール１２０には、枠部１２３が設けられている。
光学要素２６は、封止部２４の上に設けられる。例えば、枠部１２３の内側に樹脂を充填し、充填した樹脂の上に光学要素２６を載置する。充填した樹脂を硬化させて封止部２４を形成するとともに、光学要素２６を封止部２４の端面２４ａ、および、枠部１２３の端面１２３ａ、の少なくともいずれかに接着する。

【0049】

ここで、光学要素２６を樹脂の上に載置した際に、光学要素２６と樹脂との間に空気などの気体が巻き込まれる場合がある。気体が巻き込まれた状態で樹脂が硬化すると、封止部２４と光学要素２６との間、あるいは、封止部２４の内部、に気体を含む層やボイド（気泡）などが発生する場合がある。気体を含む層やボイドなどがあると、発光素子２２から出射した光が、気体を含む層やボイドなどの界面において反射され、光の取り出し効率が低下するおそれがある。

【0050】

この場合、樹脂の上に光学要素２６を載置した際に、樹脂が枠部１２３の外側に溢れ出るようにすれば、光学要素２６と樹脂との間に巻き込まれた気体を樹脂と共に排出することができる。気体を含む層やボイドなどの発生を抑制するためには、枠部１２３の外側に溢れ出る樹脂の量を多くすることが好ましい。

【0051】

ところが、枠部１２３の外側に溢れ出た樹脂はある程度の流動性を有しているため、溢れ出た樹脂が基板２１の上を流れ、例えば、配線パターン２１ａに設けられた接続パッド２１ａ１に付着するおそれがある。接続パッド２１ａ１には給電端子３１が半田付けされるため、接続パッド２１ａ１に樹脂が付着すると、給電端子３１を接続パッド２１ａ１に半田付けするのが困難となる。

【0052】

近年においては、発光モジュールの小型化、ひいては車両用照明装置１の小型化が望まれている。そのため、枠部１２３と接続パッド２１ａ１との間の距離が短くなり、樹脂が接続パッド２１ａ１に付着し易くなる。この場合、枠部１２３の外側に溢れ出る樹脂の量を少なくすれば、樹脂が接続パッド２１ａ１に付着し難くなるが、気体を含む層やボイドなどの発生を抑制することが難しくなる。

【0053】

そこで、本実施の形態に係る発光モジュールには、枠部の外側面、および、光学要素の周縁の近傍、の少なくともいずれかに設けられ、枠部の外側に溢れた樹脂の少なくとも一部を保持するトラップが設けられている。
例えば、図３に示すように、トラップ２７は、凹状を呈し、枠部２３の外側面２３ｂに開口することができる。この場合、トラップ２７は、枠部２３の端面２３ａにさらに開口することもできる。トラップ２７は、例えば、枠部２３の外側面２３ｂに沿った環状の形態を有することができる。また、トラップ２７は、例えば、枠部２３の外側面２３ｂに沿って複数設けることもできる。この場合、環状の形態を有するトラップ２７とすれば、溢れ出た樹脂の保持が容易となる。

【0054】

トラップ２７が設けられていれば、枠部２３の外側に溢れ出た樹脂の少なくとも一部を保持することができるので、少なくとも基板２１に到達する樹脂の量を減らすことができる。そのため、枠部２３の外側に溢れ出る樹脂の量を多くして気体を含む層やボイドなどの発生を抑制するようにしても、樹脂が接続パッド２１ａ１に到達し難くなる。すなわち、トラップ２７が設けられていれば、流動性を有する樹脂が、基板２１上の意図しない領域にまで拡がるのを抑制することができる。

【0055】

図５（ａ）～（ｆ）は、他の実施形態に係るトラップ２７ａ～２７ｆを例示するための模式断面図である。
図５（ａ）に示すように、トラップ２７ａは、枠部２３の外側面２３ｂと枠部２３の端面２３ａとに開口している。トラップ２７ａの、枠部２３の外側面２３ｂ側には、顎２７ａ１が設けられている。顎２７ａ１が設けられていれば、トラップ２７ａの内部に流入した樹脂が、枠部２３の外側面２３ｂ側に流出するのを抑制することができる。

【0056】

図５（ｂ）に示すように、トラップ２７ｂは、枠部２３の外側面２３ｂと枠部２３の端面２３ａとに開口している。トラップ２７ｂは、枠部２３の端面２３ａに対して傾斜している。例えば、トラップ２７ｂは、枠部２３の端面２３ａ側になるに従い枠部２３の中心軸から離れる方向に傾斜させることができる。この様にすれば、トラップ２７ｂの内部に流入した樹脂が、枠部２３の外側面２３ｂ側に流出するのを抑制することができる。また、枠部２３の外側に溢れ出た樹脂は、枠部２３の外側面２３ｂに沿って基板２１側に流れるので、トラップ２７ｂの端面２３ａ側の内壁が傾斜していれば、トラップ２７ｂの内部に樹脂を流入させるのが容易となる。

【0057】

また、図５（ｃ）～（ｆ）に示すように、トラップ２７ｃ～２７ｆは、枠部２３の外側面２３ｂに開口し、枠部２３の端面２３ａには開口しないようにしてもよい。すなわち、トラップは、少なくとも枠部２３の外側面２３ｂに開口していればよい。枠部２３の外側に溢れ出た樹脂は、枠部２３の外側面２３ｂに沿って基板２１側に流れるので、トラップが枠部２３の外側面２３ｂに開口していれば、トラップの内部に樹脂を流入させることができる。ただし、枠部２３の外側面２３ｂと枠部２３の端面２３ａとに開口するトラップとすれば、トラップの内部に樹脂を流入させるのが容易となる。一方、トラップが枠部２３の端面２３ａに開口していなければ、端面２３ａの面積を大きくすることができるので、枠部２３と封止部２４との間の接合強度を大きくすることができる。

【0058】

また、トラップの断面形状が四角形の場合を例示したが、トラップの断面形状は適宜変更することができる。例えば、図５（ｄ）に示すように、トラップ２７ｄの断面形状は三角形としてもよい。枠部２３の外側に溢れ出た樹脂は、枠部２３の外側面２３ｂに沿って基板２１側に流れるので、トラップ２７ｄの端面２３ａ側の内壁が傾斜していれば、トラップ２７ｄの内部に樹脂を流入させるのが容易となる。

【0059】

例えば、図５（ｆ）に示すように、トラップ２７ｆの断面形状は、円や楕円などの一部としてもよい。また、図５（ｆ）に例示をした様に、トラップは、枠部２３の中心軸に沿って複数設けることもできる。また、枠部２３の外側面２３ｂと枠部２３の端面２３ａとに開口するトラップと、枠部２３の外側面２３ｂに開口し、枠部２３の端面２３ａには開口しないトラップを設けることもできる。

【0060】

図６は、他の実施形態に係るトラップ１２７を例示するための模式断面図である。
図６に示すように、光学要素２６ａは、例えば、光学部２６ａ１、つば部２６ａ２、および凸部２６ａ３を有する。光学部２６ａ１、つば部２６ａ２、および凸部２６ａ３は、一体に形成することができる。

【0061】

光学部２６ａ１は、封止部２４の上に設けられている。光学部２６ａ１には、発光素子２２から出射した光が入射する。図６に例示をした光学部２６ａ１は、凸レンズとすることができる。
つば部２６ａ２は、例えば、環状を呈している。つば部２６ａ２は、光学部２６ａ１の周縁を囲むように設けられている。つば部２６ａ２の外側面２６ａ２ａは、枠部２３の外側に位置している。

【0062】

凸部２６ａ３は、例えば、環状を呈している。凸部２６ａ３は、つば部２６ａ２の周縁の近傍に設けられ、基板２１側に突出している。
凸部２６ａ３の内側面２６ａ３ａと、枠部２３の外側面２３ｂとの間には隙間が設けられている。凸部２６ａ３の内側面２６ａ３ａと、枠部２３の外側面２３ｂとの間に隙間が設けられていれば、枠部２３の外側に溢れ出た樹脂を毛管力により保持することができる。そのため、この隙間をトラップ１２７とすることができる。すなわち、トラップ１２７は、凸部２６ａ３の内側面２６ａ３ａと、枠部２３の外側面２３ｂとの間に設けられている。この場合、隙間寸法Ｓを大きくすると、毛管力が小さくなるので、保持することができる樹脂の量が少なくなる。隙間寸法Ｓを小さくすると、樹脂を保持する部分の容積が小さくなるので、保持することができる樹脂の量が少なくなる。本発明者の得た知見によれば、隙間寸法Ｓは、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。

【0063】

トラップ１２７が設けられていれば、枠部２３の外側に溢れ出た樹脂の少なくとも一部を保持することができるので、少なくとも基板２１に到達する樹脂の量を減らすことができる。そのため、枠部２３の外側に溢れ出る樹脂の量を多くして気体を含む層やボイドなどの発生を抑制するようにしても、樹脂が接続パッド２１ａ１に到達し難くなる。すなわち、トラップ１２７が設けられていれば、流動性を有する樹脂が、基板２１上の意図しない領域にまで拡がるのを抑制することができる。
また、トラップ１２７と、前述した枠部２３に設けられたトラップ（例えば、前述したトラップ２７、２７ａ～２７ｆ）とを設けるようにしてもよい。

【0064】

（車両用灯具）
次に、車両用灯具１００について例示する。
なお、以下においては、一例として、車両用灯具１００が自動車に設けられるフロントコンビネーションライトである場合を説明する。ただし、車両用灯具１００は、自動車に設けられるフロントコンビネーションライトに限定されるわけではない。車両用灯具１００は、自動車や鉄道車両などに設けられる車両用灯具であればよい。

【0065】

図７は、車両用灯具１００を例示するための模式部分断面図である。
図７に示すように、車両用灯具１００には、例えば、車両用照明装置１、筐体１０１、カバー１０２、光学要素部１０３、シール部材１０４、およびコネクタ１０５が設けられている。

【0066】

筐体１０１には車両用照明装置１が取り付けられる。筐体１０１は、装着部１１を保持する。筐体１０１は、一方の端部側が開口した箱状を呈している。筐体１０１は、例えば、光を透過しない樹脂などから形成することができる。筐体１０１の底面には、装着部１１のバヨネット１２が設けられた部分が挿入される取付孔１０１ａが設けられている。取付孔１０１ａの周縁には、装着部１１に設けられたバヨネット１２が挿入される凹部が設けられている。なお、筐体１０１に取付孔１０１ａが直接設けられる場合を例示したが、取付孔１０１ａを有する取付部材が筐体１０１に設けられていてもよい。

【0067】

車両用照明装置１を車両用灯具１００に取り付ける際には、装着部１１のバヨネット１２が設けられた部分を取付孔１０１ａに挿入し、車両用照明装置１を回転させる。すると、取付孔１０１ａの周縁に設けられた嵌合部にバヨネット１２が保持される。この様な取り付け方法は、ツイストロックと呼ばれている。

【0068】

カバー１０２は、筐体１０１の開口を塞ぐように設けられている。カバー１０２は、透光性を有する樹脂などから形成することができる。カバー１０２は、レンズなどの機能を有することもできる。

【0069】

光学要素部１０３には、車両用照明装置１から出射した光が入射する。光学要素部１０３は、車両用照明装置１から出射した光の反射、拡散、導光、集光、所定の配光パターンの形成などを行う。例えば、図７に例示をした光学要素部１０３はリフレクタである。この場合、光学要素部１０３は、車両用照明装置１から出射した光を反射して、所定の配光パターンが形成されるようにする。

【0070】

シール部材１０４は、フランジ１３と筐体１０１の間に設けられている。シール部材１０４は、環状を呈するものとすることができる。シール部材１０４は、ゴムやシリコーン樹脂などの弾性を有する材料から形成することができる。

【0071】

コネクタ１０５は、コネクタホルダ１５の内部に露出している複数の給電端子３１の端部に嵌め合わされる。コネクタ１０５は、電源などと電気的に接続されている。また、コネクタ１０５には、環状を呈するシール部材１０５ａが設けられている。コネクタ１０５がコネクタホルダ１５の内部に挿入された際に、シール部材１０５ａによりコネクタホルダ１５の内部が、水密となるように密閉される。

【0072】

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

【符号の説明】

【0073】

１ 車両用照明装置、１０ ソケット、２０ 発光モジュール、２１ 基板、２１ａ１ 接続パッド、２２ 発光素子、２３ 枠部、２３ａ 端面、２３ｂ 外側面、２４ 封止部、２６ 光学要素、２６ａ 光学要素、２６ａ１ 光学部、２６ａ２ つば部、２６ａ２ａ 外側面、２６ａ３ 凸部、２６ａ３ａ 内側面、２７ トラップ、２７ａ～２７ｆ トラップ、３１ 給電端子、１００ 車両用灯具、１０１ 筐体、１２７ トラップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】