JP2015138704A - light-emitting element module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光素子モジュールに関する。 The present invention relates to a light emitting element module.
例えば看板や標識といった表示装置において、視認性を向上させるために内部に発光素子モジュールを配置したものが知られている。例えば特許文献1には、このような表示装置に適用される発光素子モジュールとして、光源が実装された基板を収容する筐体が、平板と、基板の周縁の一部との間に開口部を有して該基板を囲むように平板に立設された側板とを備え、側板の外側に平板から延設された取付板の取付孔にねじ等を挿通して取付板を固定する構造が開示されている。 For example, a display device such as a signboard or a sign is known in which a light emitting element module is arranged inside in order to improve visibility. For example, in Patent Document 1, as a light-emitting element module applied to such a display device, a housing that houses a substrate on which a light source is mounted has an opening between a flat plate and a part of the periphery of the substrate. And a side plate standing upright on the flat plate so as to surround the substrate, and a structure for fixing the mounting plate by inserting a screw or the like into the mounting hole of the mounting plate extended from the flat plate outside the side plate is disclosed. Has been.
従来の発光素子モジュールでは、正面方向に出射する光は、レンズや基板で反射されずに正面方向へ出射する光だけでなく、レンズや基板で反射された結果正面方向へ出射する光も含む。従って、正面方向に出射する光の強度が大きくなる。一方、被照明部材を均一に照らすためには光が拡散するための距離を確保する必要があるが、光強度が高い場合は拡散に必要な距離が長くなる。このため、例えば薄型の表示装置の内部に従来の発光素子モジュールを配置した場合、正面方向に出射された強度の大きい光が十分に拡散する距離を確保できない。これにより、表示装置の表示面に輝度ムラが発生するという問題があり、この輝度ムラの発生を抑制することが求められる。以上より、用途に関わらず、輝度ムラの発生を抑制することができる発光素子モジュールが要請されている。 In the conventional light emitting element module, the light emitted in the front direction includes not only the light emitted in the front direction without being reflected by the lens or the substrate but also the light emitted in the front direction as a result of being reflected by the lens or the substrate. Accordingly, the intensity of light emitted in the front direction is increased. On the other hand, in order to uniformly illuminate the member to be illuminated, it is necessary to secure a distance for the light to diffuse, but when the light intensity is high, the distance necessary for the diffusion becomes long. For this reason, for example, when a conventional light emitting element module is arranged inside a thin display device, it is not possible to secure a distance for sufficiently diffusing light with high intensity emitted in the front direction. As a result, there is a problem that uneven brightness occurs on the display surface of the display device, and it is required to suppress the occurrence of uneven brightness. From the above, there is a demand for a light-emitting element module that can suppress the occurrence of uneven brightness regardless of the application.
本発明の一形態に係る発光素子モジュールは、光を発生する発光素子と、発光素子が実装された基板と、基板の実装面側に配置され、発光素子で発生する光の出射の制御を行う光制御部を少なくとも備えるレンズ部材と、光を吸収する光吸収部と、を備え、光吸収部は、基板とレンズ部材との間に配置される部材によって構成される。 A light-emitting element module according to an embodiment of the present invention controls a light-emitting element that generates light, a substrate on which the light-emitting element is mounted, a mounting surface side of the substrate, and emission of light generated by the light-emitting element. A lens member including at least a light control unit and a light absorption unit that absorbs light are provided, and the light absorption unit is configured by a member disposed between the substrate and the lens member.
このような形態によれば、発光素子と、発光素子が実装された基板と、基板の実装面側に配置された光制御部を少なくとも備えるレンズ部材と、基板とレンズ部材との間に配置された光吸収部とを備える。これにより、発光素子によって発生した光の一部が基板やレンズ部材で反射された後、光吸収部に吸収される。吸収される光には、仮に光吸収部によって吸収されなければ発光素子モジュールの正面方向に出射されていた光も含まれる。このため、正面方向の光強度が大きくなり過ぎることを抑制できる。従って、例えば薄型の表示装置の内部に配置された場合などであっても、用途に関わらず、輝度ムラの発生を抑制することができる。 According to such a configuration, the light emitting element, the substrate on which the light emitting element is mounted, the lens member including at least the light control unit disposed on the mounting surface side of the substrate, and the substrate and the lens member are disposed. A light absorption part. Thereby, a part of the light generated by the light emitting element is reflected by the substrate or the lens member and then absorbed by the light absorbing portion. The absorbed light includes light emitted in the front direction of the light emitting element module if it is not absorbed by the light absorbing unit. For this reason, it can suppress that the light intensity of a front direction becomes large too much. Therefore, for example, even when it is disposed inside a thin display device, the occurrence of uneven brightness can be suppressed regardless of the application.
別の形態に係る発光素子モジュールにおいて、光吸収部は、発光素子を外周側で囲むように配置されていてよい。 In the light emitting element module according to another aspect, the light absorbing portion may be disposed so as to surround the light emitting element on the outer peripheral side.
別の形態に係る発光素子モジュールにおいて、光吸収部は、光吸収部の内周側における、少なくとも基板とレンズ部材との間の空間を封止する封止部材によって構成されていてよい。 In the light emitting element module according to another aspect, the light absorption unit may be configured by a sealing member that seals at least a space between the substrate and the lens member on the inner peripheral side of the light absorption unit.
別の形態に係る発光素子モジュールにおいて、光吸収部は、熱伝導性を有する部材により構成されていてよい。 In the light emitting element module according to another aspect, the light absorbing portion may be configured by a member having thermal conductivity.
別の形態に係る発光素子モジュールにおいて、発光素子モジュールは、光吸収部に押圧力を付与する押圧構造を備えていてよい。 In the light emitting element module according to another aspect, the light emitting element module may include a pressing structure that applies a pressing force to the light absorbing portion.
本発明の一形態に係る発光素子モジュールは、光を発生する発光素子と、発光素子が実装された基板と、基板の実装面側に配置され、発光素子で発生する光の出射の制御を行う光制御部を少なくとも備えるレンズ部材と、光を吸収する光吸収部と、を備え、光吸収部は、基板とレンズ部材との間において、レンズ部材の面に形成される。 A light-emitting element module according to an embodiment of the present invention controls a light-emitting element that generates light, a substrate on which the light-emitting element is mounted, a mounting surface side of the substrate, and emission of light generated by the light-emitting element. A lens member including at least a light control unit and a light absorption unit that absorbs light are provided, and the light absorption unit is formed on the surface of the lens member between the substrate and the lens member.
別の形態に係る発光素子モジュールにおいて、光吸収部は、光制御部の底面に形成されていてよい。 In the light emitting element module according to another aspect, the light absorption unit may be formed on a bottom surface of the light control unit.
別の形態に係る発光素子モジュールにおいて、光吸収部は、発光素子を外周側で囲むように設けられたレンズ部材の内側面に形成されていてよい。 In the light emitting element module according to another aspect, the light absorbing portion may be formed on an inner surface of a lens member provided so as to surround the light emitting element on the outer peripheral side.
本発明の一側面によれば、用途に関わらず、輝度ムラの発生を抑制することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of uneven brightness regardless of the application.
以下、図面を参照しながら、本発明に係る発光素子モジュールの実施形態について詳細に説明する。本説明において、同一要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of a light-emitting element module according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this description, the same reference numerals are used for the same elements, and duplicate descriptions are omitted.
[第1実施形態]
図1〜図6を参照して、本実施形態に係る発光素子モジュール1の構成について説明する。発光素子モジュール1は、例えば店舗や公共施設の屋内外に設置される看板や標識といった表示装置に用いられる発光素子モジュールである。特に、例えば薄型の表示装置に用いられる場合などであっても、用途に関わらず、表示面における輝度ムラの発生が抑制されるものである。また、表示装置が屋外に設置される場合であっても、結露や水掛かり等に対して発光素子モジュール1内への水の浸入が防止されるものである。
[First Embodiment]
With reference to FIGS. 1-6, the structure of the light emitting element module 1 which concerns on this embodiment is demonstrated. The light emitting element module 1 is a light emitting element module used for a display device such as a signboard or a sign installed inside or outside a store or public facility. In particular, even when used in a thin display device, for example, the occurrence of uneven brightness on the display surface is suppressed regardless of the application. In addition, even when the display device is installed outdoors, water can be prevented from entering the light emitting element module 1 due to dew condensation or water splashing.
発光素子モジュール1は、光を発生する発光素子11と、発光素子11が実装された基板12と、基板12の実装面12a側に配置されて発光素子11で発生する光の出射の制御を行う光制御部13を少なくとも備えるレンズ部材28と、基板12の実装面12a側で、当該実装面12aに対して垂直方向に見て少なくとも発光素子11を取り囲むように配置される封止部14と、基板12の実装面12a側を覆うカバー部材16と、封止部14に押圧力を付与する押圧構造17と、を備えている。なお、本実施形態において、「光軸」とは、発光素子モジュール1が出射する出射光の光軸であるものとする。また、各図に対してX軸、Y軸、Z軸を設定しているが、説明のために便宜的に設定されたものである。本実施形態では、発光素子モジュール1の正面方向に出射する出射光の光軸RLが延びる方向である光軸方向にZ軸が設定される。また、Z軸正方向に向かって発光素子モジュール1の光が出射されるものとし、光の出射側(すなわちZ軸正側)を「表」とし、反対側(すなわちZ軸負側)を「裏」であるものとして、これらの語を用いる。 The light emitting element module 1 controls the emission of light generated by the light emitting element 11, which is arranged on the mounting surface 12 a side of the light emitting element 11 that generates light, the substrate 12 on which the light emitting element 11 is mounted, and the substrate 12. A lens member 28 including at least the light control unit 13, and a sealing unit 14 disposed on the mounting surface 12a side of the substrate 12 so as to surround at least the light emitting element 11 when viewed in a direction perpendicular to the mounting surface 12a; A cover member 16 that covers the mounting surface 12a side of the substrate 12 and a pressing structure 17 that applies a pressing force to the sealing portion 14 are provided. In the present embodiment, the “optical axis” is the optical axis of outgoing light emitted from the light emitting element module 1. In addition, although the X axis, the Y axis, and the Z axis are set for each drawing, they are set for convenience of explanation. In the present embodiment, the Z axis is set in the optical axis direction, which is the direction in which the optical axis RL of the emitted light emitted in the front direction of the light emitting element module 1 extends. The light from the light emitting element module 1 is emitted in the positive direction of the Z axis, the light emission side (that is, the Z axis positive side) is “table”, and the opposite side (that is, the Z axis negative side) is “ These words are used as the “back”.
発光素子11は、駆動電力が供給されることにより光を発生させる発光体である。発光素子11としては、例えば、ガリウム砒素、窒化ガリウムなどの化合物に電流を流して光を発生させる発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等が用いられる。なお、発光素子11として、LED自体の発光色以外の光を得るために蛍光体を備えたものを用いてよい。例えば、発光素子11として、蛍光体を混ぜ合わせた樹脂材料やシートでLEDを覆ったものを採用してよく、LEDの発光面に蛍光体を塗布したものを採用してよい。ここで、発光素子11は1個が基板12に実装されても良いし、複数個が基板12に実装されても良い。なお、発光素子11が1個の場合には、発光素子11は、基板12の実装面12a上において、その光軸が発光素子モジュール1の光軸RLと一致するように配置される。 The light emitting element 11 is a light emitter that generates light when supplied with driving power. As the light emitting element 11, for example, a light emitting diode (LED) that generates light by flowing a current through a compound such as gallium arsenide or gallium nitride is used. In addition, you may use the thing provided with the fluorescent substance in order to obtain lights other than the luminescent color of LED itself as the light emitting element 11. FIG. For example, the light-emitting element 11 may be one in which the LED is covered with a resin material or sheet mixed with a phosphor, or one in which a phosphor is applied to the light-emitting surface of the LED. Here, one light emitting element 11 may be mounted on the substrate 12, or a plurality of light emitting elements 11 may be mounted on the substrate 12. When the number of the light emitting elements 11 is one, the light emitting elements 11 are arranged on the mounting surface 12 a of the substrate 12 so that the optical axis thereof coincides with the optical axis RL of the light emitting element module 1.
基板12は、発光素子11が実装される矩形状の板状部材であり、例えばアルミニウム基板、銅基板、ガラスエポキシ基板、ガラスコンポジット基板などを用いることができる。なお、本実施形態では、基板12は、実装面12aが光軸RLと直交するようにX軸方向及びY軸方向に広がるように配置されており、Y軸方向が長手方向となるような長方形状の形状を有しているが、形状は特に限定されず、正方形状、円形状等、あらゆる形状を採用してよい。基板12の表面は、発光素子11やレンズ部材28を実装する実装面12aとして構成される。実装面12aには、銅箔からなる配線パターン(不図示)が設けられている。配線パターンは、発光素子11に駆動電力を供給する配線であり、基板12外部の電源(不図示)に、ワイヤ21を介して電気的に接続されている。なお、ワイヤ21は、複数の発光素子モジュール1を直列または並列に電気的に接続するものである。なお、各図においては、配線パターンのうち、ワイヤ21と接続される電極部22のみが示されている。 The substrate 12 is a rectangular plate-like member on which the light emitting element 11 is mounted. For example, an aluminum substrate, a copper substrate, a glass epoxy substrate, a glass composite substrate, or the like can be used. In the present embodiment, the substrate 12 is disposed so that the mounting surface 12a extends in the X-axis direction and the Y-axis direction so as to be orthogonal to the optical axis RL, and the rectangle in which the Y-axis direction is the longitudinal direction. The shape is not particularly limited, and any shape such as a square shape or a circular shape may be adopted. The surface of the substrate 12 is configured as a mounting surface 12a on which the light emitting element 11 and the lens member 28 are mounted. A wiring pattern (not shown) made of copper foil is provided on the mounting surface 12a. The wiring pattern is a wiring that supplies driving power to the light emitting element 11, and is electrically connected to a power source (not shown) outside the substrate 12 via a wire 21. The wire 21 is used to electrically connect the plurality of light emitting element modules 1 in series or in parallel. In each figure, only the electrode part 22 connected to the wire 21 is shown in the wiring pattern.
電極部22は、基板12の実装面12aの長手方向(Y軸方向)の両端側の位置に2つずつ設けられている(特に、図3を参照)。電極部22はワイヤ21と半田付けにより接続されており、当該半田付けによって半田部23が形成されている。各電極部22に接続されたワイヤ21は、基板12の長手方向(Y軸方向)の両側の縁部から外側へ向かって引き出されている。ただし、電極部22を設ける位置やワイヤ21の引き出し方向は特に限定されるものではなく、基板12の短手方向(X軸方向)の端部側に電極部22が設けられて短手方向(X軸方向)にワイヤ21が引き出されてもよい。なお、実装面12aの中心部には発光素子11と接続される電極部(不図示)が設けられる。この電極部に発光素子11が接続されることにより、発光素子11に駆動電力が供給される。 Two electrode portions 22 are provided at positions on both ends in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the mounting surface 12a of the substrate 12 (see particularly FIG. 3). The electrode portion 22 is connected to the wire 21 by soldering, and a solder portion 23 is formed by the soldering. The wires 21 connected to the electrode portions 22 are drawn outward from the edge portions on both sides in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the substrate 12. However, the position where the electrode portion 22 is provided and the direction in which the wire 21 is pulled out are not particularly limited, and the electrode portion 22 is provided on the end side in the short direction (X-axis direction) of the substrate 12 so that the short direction ( The wire 21 may be pulled out in the (X-axis direction). Note that an electrode portion (not shown) connected to the light emitting element 11 is provided at the center of the mounting surface 12a. By connecting the light emitting element 11 to this electrode portion, driving power is supplied to the light emitting element 11.
また、基板12の四隅には、半円状の切欠き部12cが形成されている(図3及び図4参照)。また、基板12には、押圧構造17を構成するネジ53A,53Bを挿通させるための貫通孔15A,15Bが形成されている。貫通孔15A,15Bの配置に関しては押圧構造17と合わせて後述する。また、基板12の実装面12aには、レンズ部材28を位置合わせするための有底穴12dが形成されている。ただし、本発明では当該形状は必須ではなく、本発明はこのような形態に限定されるものではない。 In addition, semicircular cutouts 12c are formed at four corners of the substrate 12 (see FIGS. 3 and 4). Further, the substrate 12 is formed with through holes 15A and 15B through which the screws 53A and 53B constituting the pressing structure 17 are inserted. The arrangement of the through holes 15A and 15B will be described later together with the pressing structure 17. Further, a bottomed hole 12 d for aligning the lens member 28 is formed in the mounting surface 12 a of the substrate 12. However, in the present invention, the shape is not essential, and the present invention is not limited to such a form.
レンズ部材28は、光制御部13と、基板12に対して光制御部13を支持する光制御部支持部18と、によって構成されている。また、光制御部支持部18は、光制御部13の外縁部の全周にわたって形成された円環部26、及び円環部26から径方向外側へ張り出したフランジ部27A,27Bによって構成されている。レンズ部材28は金型を用いた成形、切削研磨などの方法によって製造されてよい。レンズ部材28の材料(すなわち光制御部13の材料)として、例えば、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂などを適用してよい。本実施形態では、例えば図6に示すように、底面13cを外周側へ延ばした境界線L1を設定した場合、底面13c及び境界線L1より出射面13b側(Z軸正側)の領域を光制御部13とみなしてよい。また、光軸方向から見て光制御部13の外縁よりも外周側へ突出する部分、すなわち図6に示す境界線L2よりも外周側の部分をフランジ部27A,27Bとみなしてよい。また、境界線L1と境界線L2との間の部分を円環部26とみなしてよい。ただし、本実施形態では当該部分を「円環部」と称して説明しているが、円状でなくとも矩形状やその他の多角形状であってもよい。また、「フランジ部」に関しても円状である必要はなく、矩形状やその他の多角形状であってもよい。 The lens member 28 includes a light control unit 13 and a light control unit support unit 18 that supports the light control unit 13 with respect to the substrate 12. The light control unit support unit 18 includes an annular portion 26 formed over the entire circumference of the outer edge portion of the light control unit 13, and flange portions 27 </ b> A and 27 </ b> B projecting radially outward from the annular portion 26. Yes. The lens member 28 may be manufactured by a method such as molding using a mold or cutting and polishing. As the material of the lens member 28 (that is, the material of the light control unit 13), for example, glass, acrylic resin, polycarbonate resin, silicone resin, or the like may be applied. In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 6, when a boundary line L <b> 1 that extends the bottom surface 13 c to the outer peripheral side is set, the region on the emission surface 13 b side (Z-axis positive side) from the bottom surface 13 c and the boundary line L <b> 1 It may be regarded as the control unit 13. Further, a portion protruding from the outer edge of the light control unit 13 to the outer peripheral side when viewed from the optical axis direction, that is, a portion on the outer peripheral side from the boundary line L2 shown in FIG. 6 may be regarded as the flange portions 27A and 27B. A portion between the boundary line L1 and the boundary line L2 may be regarded as the annular portion 26. However, in the present embodiment, the portion is referred to as an “annular portion”, but it may be a rectangular shape or other polygonal shape instead of a circular shape. Further, the “flange portion” does not need to be circular, and may be rectangular or other polygonal shapes.
光制御部13は、発光素子モジュール1が所望の特性に応じた出射光を出射できるように、発光素子11で発生する光の出射の制御を行うものである。すなわち、光制御部13は、発光素子11で発生する光を当該光制御部13内に透過させて、光の広がり方を制御すると共に、各配向角における光の強度を制御した状態で、出射するものである。なお、本明細書では、発光素子11で発生して光制御部13を透過する前段階の光を「発光素子で発生する光」と称する。なお、光制御部13で制御された状態で出射された光が、発光素子モジュール1として出射する「出射光」に該当する。光制御部13は、基板12の実装面12a側に配置される半球ドーム状のレンズによって構成される。発光素子モジュール1から出射される出射光を制御するために、光制御部13を凸状レンズにしてもよく、凸状レンズの一部を凹状レンズ形状に形成したレンズとしてもよい。光制御部13は、発光素子11の発光面側において、その中心軸が光軸RLと一致する位置で、当該発光素子11を覆うように配置される。光制御部13は、裏側(Z軸負側)に形成されて発光素子11で発生した光を入射させる入射面13aと、表側(Z軸正側)に形成されて光制御部13中を透過した光を出射光として出射する出射面13b(図5参照)と、を備えている。 The light control unit 13 controls emission of light generated by the light emitting element 11 so that the light emitting element module 1 can emit emitted light according to desired characteristics. That is, the light control unit 13 transmits the light generated in the light emitting element 11 into the light control unit 13 to control how the light spreads, and in the state where the light intensity at each orientation angle is controlled. To do. In the present specification, the light at the previous stage generated by the light emitting element 11 and transmitted through the light control unit 13 is referred to as “light generated by the light emitting element”. The light emitted in a state controlled by the light control unit 13 corresponds to “emitted light” emitted as the light emitting element module 1. The light control unit 13 is configured by a hemispherical dome-shaped lens disposed on the mounting surface 12 a side of the substrate 12. In order to control the emitted light emitted from the light emitting element module 1, the light control unit 13 may be a convex lens, or a lens in which a part of the convex lens is formed in a concave lens shape. The light control unit 13 is disposed on the light emitting surface side of the light emitting element 11 so as to cover the light emitting element 11 at a position where the central axis coincides with the optical axis RL. The light control unit 13 is formed on the back side (Z-axis negative side) and is incident on the incident surface 13a on which light generated by the light emitting element 11 is incident. The light control unit 13 is formed on the front side (Z-axis positive side) and transmits through the light control unit 13. And an emission surface 13b (see FIG. 5) for emitting the emitted light as emission light.
出射面13bは、略半球ドーム状に形成されており、被照明部材(例えば店舗の看板等)に向かうように光制御部13を透過した光を出射光として出射する面である。出射面13bは、任意の曲率半径で湾曲するように形成されているが、光軸RL付近において入射面13aと略平行に形成されている。出射面13bの形状は特に限定されるものではなく、発光素子モジュール1の用途や要求特性に応じて適宜変更してよく、例えば、曲率半径を変化させてもよく、入射面13aと平行な部分を設けなくともよい。 The emission surface 13b is formed in a substantially hemispherical dome shape, and is a surface that emits light that has passed through the light control unit 13 as emitted light so as to be directed to a member to be illuminated (for example, a signboard of a store). The exit surface 13b is formed to be curved with an arbitrary curvature radius, but is formed substantially parallel to the entrance surface 13a in the vicinity of the optical axis RL. The shape of the exit surface 13b is not particularly limited, and may be changed as appropriate according to the application and required characteristics of the light emitting element module 1. For example, the radius of curvature may be changed, and the portion parallel to the entrance surface 13a Need not be provided.
入射面13aは、平面状に形成される底面13cと、底面13cの中央位置において凹状に形成されるガイド部13dと、を備える(図4及び図5参照)。底面13cは、基板12の実装面12aと平行に対向すると共に、当該実装面12aから離間した位置に配置される。底面13cは、粗面(凸凹面)とされることにより、光を散乱させることができる。例えば、入射面13aの底面13cが粗面ではない場合、光制御部13を透過せず出射面13bで反射した光が底面13cで反射することで、光制御部13から出射した出射光の強度が、光軸RL付近における一部で高くなり、リング状のムラが発生する可能性がある。一方、入射面13aの底面13cを粗面とすることで、出射面13bで反射した光を底面13cで散乱させることができ、これによって前述のようなリング状のムラの発生を抑制することができる。底面13cの中心には、発光素子11が発生した光を出射面13b側にガイドするための窪みであるガイド部13dが形成されている。ガイド部13dは、光軸RLを中心軸として窪みとして構成される。発光素子11及び光制御部13が基板12の実装面12aに実装された状態において、ガイド部13dは発光素子11の直上に位置している。 The incident surface 13a includes a bottom surface 13c formed in a planar shape, and a guide portion 13d formed in a concave shape at the center position of the bottom surface 13c (see FIGS. 4 and 5). The bottom surface 13c faces the mounting surface 12a of the substrate 12 in parallel and is disposed at a position separated from the mounting surface 12a. The bottom surface 13c can scatter light by being a rough surface (an uneven surface). For example, when the bottom surface 13c of the incident surface 13a is not a rough surface, the intensity of the emitted light emitted from the light control unit 13 is reflected by the bottom surface 13c and the light reflected by the emission surface 13b without being transmitted through the light control unit 13 However, it becomes high in a part near the optical axis RL, and ring-shaped unevenness may occur. On the other hand, by making the bottom surface 13c of the incident surface 13a rough, the light reflected by the exit surface 13b can be scattered by the bottom surface 13c, thereby suppressing the occurrence of ring-shaped unevenness as described above. it can. At the center of the bottom surface 13c, a guide portion 13d, which is a recess for guiding the light generated by the light emitting element 11 to the emission surface 13b side, is formed. The guide portion 13d is configured as a depression with the optical axis RL as the central axis. In a state where the light emitting element 11 and the light control unit 13 are mounted on the mounting surface 12 a of the substrate 12, the guide unit 13 d is located immediately above the light emitting element 11.
円環部26は、底面13cの外周を取り囲むように形成されている。本実施形態では、円環部26は、底面13cよりも基板12側(Z軸負側)に突出している。フランジ部27A,27Bは、光制御部13の外縁部よりも径方向外側に円弧状に張り出した部分である。本実施形態では、一対のフランジ部27A,27Bが設けられている。フランジ部27A及びフランジ部27Bは光軸RLを挟んで、互いに対向する領域に設けられている。フランジ部27A,27Bは、押圧構造17の一部を構成しており、他の部材から押圧力を付与されることによって、フランジ部27を介してレンズ部材28全体が基板12側へ押し付けられる。なお、フランジ部27A,27Bの詳細な説明は、押圧構造17と合わせて後述する。本実施形態では、レンズ部材28(すなわち光制御部13)が基板12の実装面12aに実装された状態において、光制御部13の入射面13aと、基板12の実装面12aと、円環部26との間には、空間SPが形成される。 The annular portion 26 is formed so as to surround the outer periphery of the bottom surface 13c. In the present embodiment, the annular portion 26 projects to the substrate 12 side (Z-axis negative side) from the bottom surface 13c. The flange portions 27 </ b> A and 27 </ b> B are portions that project in an arc shape radially outward from the outer edge portion of the light control unit 13. In the present embodiment, a pair of flange portions 27A and 27B are provided. The flange portion 27A and the flange portion 27B are provided in regions facing each other across the optical axis RL. The flange portions 27 </ b> A and 27 </ b> B constitute a part of the pressing structure 17, and the entire lens member 28 is pressed toward the substrate 12 through the flange portion 27 when a pressing force is applied from another member. The detailed description of the flange portions 27A and 27B will be described later together with the pressing structure 17. In the present embodiment, in a state where the lens member 28 (that is, the light control unit 13) is mounted on the mounting surface 12a of the substrate 12, the incident surface 13a of the light control unit 13, the mounting surface 12a of the substrate 12, and the annular portion A space SP is formed between the space 26 and the terminal 26.
封止部14は、押圧構造17で付与される押圧力により、封止部14の内周側における、少なくとも基板12と光制御部13との間の空間SPを封止するものである。本実施形態では、封止部14は後述する光吸収部19を兼ねており、レンズ部材28とは別体の封止部材29によって構成されている。封止部14は、基板12と光制御部13との間の空間SPのうち、発光素子11が配置される領域である封止部14の内周側の領域を封止することによって、当該封止部14よりも外周側の領域からの水の浸入を防止する。封止部14は、光制御部13を有するレンズ部材28と基板12との間、すなわち光制御部13の入射面13a側であって基板12の実装面12a側の位置に配置される。封止部14は、環状に構成されており、その中心軸が光軸RLと一致するように配置される。光軸RL上には発光素子11が配置されているため、封止部14は、実装面12aに対して垂直方向に見て発光素子11を取り囲むように配置される。なお、封止部14が発光素子11を取り囲む構造は円環でなくとも、あらゆる形状(四角形の環状など多角形環状)でもよい。また、全周にわたって取り囲んでいなくとも、途中で途切れていてもよい。また、実装面12aに段差が設けられることなどによって、光軸方向における発光素子11の位置と封止部14の位置とが上下にずれていてもよいが、このような場合であっても、実装面12aに対して垂直方向に見たときには、封止部14は発光素子11を取り囲むように配置される。 The sealing unit 14 seals at least the space SP between the substrate 12 and the light control unit 13 on the inner peripheral side of the sealing unit 14 by the pressing force applied by the pressing structure 17. In the present embodiment, the sealing portion 14 also serves as a light absorbing portion 19 described later, and is configured by a sealing member 29 that is separate from the lens member 28. The sealing unit 14 seals a region on the inner peripheral side of the sealing unit 14, which is a region where the light emitting element 11 is disposed, in the space SP between the substrate 12 and the light control unit 13. Intrusion of water from a region on the outer peripheral side of the sealing portion 14 is prevented. The sealing unit 14 is disposed between the lens member 28 having the light control unit 13 and the substrate 12, that is, at the position on the incident surface 13 a side of the light control unit 13 and on the mounting surface 12 a side of the substrate 12. The sealing portion 14 is configured in an annular shape, and is arranged so that its central axis coincides with the optical axis RL. Since the light emitting element 11 is disposed on the optical axis RL, the sealing portion 14 is disposed so as to surround the light emitting element 11 when viewed in the direction perpendicular to the mounting surface 12a. Note that the structure in which the sealing portion 14 surrounds the light emitting element 11 may be any shape (polygonal ring such as a quadrangular ring), not a ring. Moreover, even if it does not surround all the circumferences, it may be interrupted on the way. Further, the position of the light emitting element 11 and the position of the sealing portion 14 in the optical axis direction may be shifted up and down by providing a step on the mounting surface 12a. When viewed in a direction perpendicular to the mounting surface 12 a, the sealing portion 14 is disposed so as to surround the light emitting element 11.
続いて、封止部材29によって構成される光吸収部19についてより詳細に説明する。図6に示すように、封止部材29は、円環状に形成された部材であり、光軸方向(Z軸方向)における両端面が平面状に構成されている。封止部材29の表側(Z軸正側)の端面29aは光制御部13の底面13cと接触し、封止部材29の裏側(Z軸負側)の端面29bは基板12と接触する。後述する押圧構造17によって封止部材29に押圧力が付与されることにより、端面29aは光制御部13の底面13cと密着すると共に、端面29bは基板12と密着する。これにより、封止部材29は、レンズ部材28との間の境界部から水が浸入することを防止し、また、基板12との間の境界部から水が浸入することを防止する。封止部材29は、光軸方向から見て、光制御部13と重なるように配置されている。従って、封止部材29の表側(Z軸正側)の端面29aは、粗面として構成されている底面13cと面接触する。また、封止部材の裏側(Z軸負側)の端面29bは、基板12の実装面12aと面接触する。封止部材29の外径は底面13cの外径(すなわち円環部26の内径)と略一致している。なお、図6のように封止部材29の外周面29cを円環部26の内側面26aから離間させてもよく、図5のように接触させてもよい。封止部材29の内径は、内周面29dが少なくとも発光素子11に対して径方向外側へ離間する寸法に設定されており、本実施形態ではガイド部13dの径よりも大きい。光制御部13、封止部材29及び発光素子11が基板12の実装面12aに実装された状態において、発光素子11は、封止部材29の内周面29dよりも内周側の領域に配置されている。すなわち、封止部材29は、基板12の実装面12a上において、実装面12aに対して垂直方向に見て発光素子11を取り囲むように配置されている。なお、光吸収部19を構成する封止部材29の形状によっては、当該光吸収部19は、円環でなくともあらゆる形状(四角形の環状など多角形環状)でもよい。また、発光素子11を全周にわたって取り囲んでいなくとも、途中で途切れていてもよい。 Next, the light absorption unit 19 configured by the sealing member 29 will be described in more detail. As shown in FIG. 6, the sealing member 29 is a member formed in an annular shape, and both end surfaces in the optical axis direction (Z-axis direction) are configured to be planar. An end surface 29 a on the front side (Z-axis positive side) of the sealing member 29 is in contact with the bottom surface 13 c of the light control unit 13, and an end surface 29 b on the back side (Z-axis negative side) of the sealing member 29 is in contact with the substrate 12. When a pressing force is applied to the sealing member 29 by the pressing structure 17 described later, the end surface 29 a is in close contact with the bottom surface 13 c of the light control unit 13, and the end surface 29 b is in close contact with the substrate 12. Accordingly, the sealing member 29 prevents water from entering from the boundary portion between the sealing member 29 and the lens member 28, and prevents water from entering from the boundary portion between the sealing member 29 and the substrate 12. The sealing member 29 is disposed so as to overlap the light control unit 13 when viewed from the optical axis direction. Therefore, the end surface 29a on the front side (Z-axis positive side) of the sealing member 29 is in surface contact with the bottom surface 13c configured as a rough surface. Further, the end surface 29 b on the back side (Z-axis negative side) of the sealing member is in surface contact with the mounting surface 12 a of the substrate 12. The outer diameter of the sealing member 29 substantially matches the outer diameter of the bottom surface 13c (that is, the inner diameter of the annular portion 26). In addition, the outer peripheral surface 29c of the sealing member 29 may be separated from the inner side surface 26a of the annular portion 26 as shown in FIG. 6, or may be brought into contact as shown in FIG. The inner diameter of the sealing member 29 is set such that the inner peripheral surface 29d is spaced at least radially outward with respect to the light emitting element 11, and is larger than the diameter of the guide portion 13d in this embodiment. In a state where the light control unit 13, the sealing member 29, and the light emitting element 11 are mounted on the mounting surface 12 a of the substrate 12, the light emitting element 11 is disposed in a region on the inner peripheral side with respect to the inner peripheral surface 29 d of the sealing member 29. Has been. That is, the sealing member 29 is arranged on the mounting surface 12a of the substrate 12 so as to surround the light emitting element 11 when viewed in the direction perpendicular to the mounting surface 12a. Depending on the shape of the sealing member 29 constituting the light absorbing portion 19, the light absorbing portion 19 may have any shape (polygonal ring such as a quadrangular ring) instead of an annular ring. Moreover, even if it does not surround the light emitting element 11 over the perimeter, it may be interrupted on the way.
押圧力が付与されていない状態における封止部材29の厚みは、空間SPの光軸方向の大きさ(底面13cと基板12の実装面12aとの間の寸法であって、図6においてTで示す寸法)以上の寸法に設定される。従って、基板12とレンズ部材28との間に封止部材29を挟んだ状態で押圧構造17によってレンズ部材28を基板12へ押し付けることで、封止部材29が圧縮される。これにより、端面29aがレンズ部材28と密着すると共に、端面29bが基板12と密着する。 The thickness of the sealing member 29 in a state where no pressing force is applied is the size of the space SP in the optical axis direction (the dimension between the bottom surface 13c and the mounting surface 12a of the substrate 12; (Dimensions shown) are set to the above dimensions. Therefore, the sealing member 29 is compressed by pressing the lens member 28 against the substrate 12 by the pressing structure 17 with the sealing member 29 sandwiched between the substrate 12 and the lens member 28. As a result, the end face 29 a comes into close contact with the lens member 28, and the end face 29 b comes into close contact with the substrate 12.
本実施形態では、封止部材29は、基板12側に基体層33を備え、光制御部13側に粘着層34を備えている。基体層33は、封止部材29の基体部に該当する層であり、弾性部材で構成されており、粘着層34を支持する機能も有している。封止部材29の基体層33の硬度は、基板12の実装面12a上に形成される配線パターンによる凹凸形状に追従して変形し、実装面12aと密着できるように、ショアA硬度70以下としてよい。基体層33の厚みは、粘着層34よりも大きく設定されている。光軸方向からみて、基体層33と粘着層34は同一形状・同一の大きさに設定されているが、異なる形状、大きさであってもよい。 In the present embodiment, the sealing member 29 includes a base layer 33 on the substrate 12 side and an adhesive layer 34 on the light control unit 13 side. The base layer 33 is a layer corresponding to the base portion of the sealing member 29, is made of an elastic member, and has a function of supporting the adhesive layer 34. The hardness of the base layer 33 of the sealing member 29 is set so that the Shore A hardness is 70 or less so that the base layer 33 is deformed following the uneven shape by the wiring pattern formed on the mounting surface 12a of the substrate 12 and can be in close contact with the mounting surface 12a. Good. The thickness of the base layer 33 is set larger than that of the adhesive layer 34. The base layer 33 and the adhesive layer 34 are set to have the same shape and the same size as viewed from the optical axis direction, but they may have different shapes and sizes.
粘着層34は、少なくとも表面部分の材料が所定値以上の粘度を有しており、接触面と密着して貼りつくことができるものである。すなわち、粘着層34は、封止部材29の端面29aを構成する層であって、光制御部13の粗面として構成されている底面13cの凹凸形状に追従して変形し、当該底面13cと密着することができる層である。本実施形態では、粘着層34として、基体層33上に設けられた両面テープ36が適用されている。当該両面テープ36は、図6(b)に示されるように、基体層33の端面33aに粘着する粘着層36aと、粗面である底面13cに粘着する粘着層36bと、粘着層36a及び粘着層36bを隔てる基材36cと、を備えている。粘着層36aの粘着剤として、基体層33に対して粘着可能な粘着剤を適用すれば良く、例えばシリコーン系粘着剤などを用いることができ、粘着層36bの粘着剤として、光制御部13に対して粘着可能な粘着剤を適用すれば良く、例えばアクリル系粘着剤などを用いることができる。また、基材36cとして、例えばポリエステル又は不織布を用いることができる。粘着層36bは、粗面である底面13cの凹凸形状に食い込むように底面13cと密着することができる(例えば、図6(a)の粘着層34を参照)。そのため、接触面である粗面と接する面を大きくすることができる。なお、粘着層34として両面テープ36を例示したが、これに限定されず、単一の粘着剤によって形成される層としてもよい。 The adhesive layer 34 has a viscosity of at least a surface portion having a predetermined value or more, and can be adhered in close contact with the contact surface. That is, the adhesive layer 34 is a layer that constitutes the end surface 29a of the sealing member 29, and deforms following the uneven shape of the bottom surface 13c that is configured as a rough surface of the light control unit 13, and the bottom surface 13c It is a layer that can adhere. In the present embodiment, a double-sided tape 36 provided on the base layer 33 is applied as the adhesive layer 34. As shown in FIG. 6B, the double-sided tape 36 includes an adhesive layer 36a that adheres to the end face 33a of the base layer 33, an adhesive layer 36b that adheres to the rough bottom surface 13c, an adhesive layer 36a, and an adhesive layer. And a base material 36c separating the layer 36b. An adhesive that can adhere to the base layer 33 may be applied as the adhesive of the adhesive layer 36a. For example, a silicone-based adhesive can be used, and the light control unit 13 can be used as an adhesive of the adhesive layer 36b. On the other hand, an adhesive that can be adhered may be applied. For example, an acrylic adhesive may be used. Moreover, as the base material 36c, polyester or a nonwoven fabric can be used, for example. The adhesive layer 36b can be in close contact with the bottom surface 13c so as to bite into the uneven shape of the bottom surface 13c which is a rough surface (see, for example, the adhesive layer 34 in FIG. 6A). Therefore, the surface which contacts the rough surface which is a contact surface can be enlarged. In addition, although the double-sided tape 36 was illustrated as the adhesion layer 34, it is not limited to this, It is good also as a layer formed with a single adhesive.
封止部材29によって構成される封止部14は、光吸収部19を兼ねている。すなわち、光吸収部19は、基板12とレンズ部材28との間に配置される部材によって構成される。ここでの「部材」とは、基板12及びレンズ部材28とは別体で分離可能な部品として構成されたものである。従って、基板12の実装面12a上に直接光吸収膜を形成したものは本実施形態における「部材」には該当しない。光吸収部19は、当該光吸収部19の内周側における、少なくとも基板12とレンズ部材28との間の空間SPを封止する封止部材29によって構成される。従って、光吸収部19は、発光素子11を外周側で取り囲むように配置される。本実施形態において、光吸収部19は、上述した封止部材29の基体層33として黒色の材質を用いることで光を吸収する特性を有している。光吸収部19として、例えばカーボン、金属酸化物などの顔料を含有させたEPDM(エチレンプロピレンゴム)、フッ素ゴム、シリコーンゴムといった材質が好適であるが、黒色を呈し、かつ、押圧構造17の押圧力によって基板12の実装面12a上に形成される配線パターンに追従して変形できる硬度を有する他の材質でもよい。また、黒色でなくても、十分な吸光度を有すれば、例えば灰色等であってもよい。例えば、光吸収部19の部材として、400〜750nmでの光透過度が30〜0%、あるいは25〜0%のものを用いてよい。ここで、粘着層34は光吸収性能を有していなくともよい。すなわち、光吸収部19を構成する部材は、基板12の実装面12aと光制御部13の底面13cとの間の全域にわたって光吸収性能を有していてもよいが、有していなくともよい。このように、光吸収部19を構成する部材は、光制御部13の底面13cと直接接触する部分が光吸収性能を有していなくともよく、それに代えて、あるいはそれに加えて、基板12の実装面12aと直接接触する部分が光吸収性能を有していなくともよい。封止部材29は円環状に形成され、レンズ部材28と基板12との間の空間SPの外周寄りに配置されている。すなわち、内径が大きく形成されている。これにより、封止部材29の内径を小さく形成した場合よりもレンズ部材28との接触面積が減少することで面圧が増大する。従って、封止部材29の浮き上がりを防止することができるため、防水性をより高めることができる。 The sealing part 14 constituted by the sealing member 29 also serves as the light absorbing part 19. That is, the light absorption unit 19 is configured by a member disposed between the substrate 12 and the lens member 28. Here, the “member” is configured as a component that can be separated from the substrate 12 and the lens member 28 separately. Therefore, the structure in which the light absorption film is directly formed on the mounting surface 12a of the substrate 12 does not correspond to the “member” in the present embodiment. The light absorbing portion 19 is configured by a sealing member 29 that seals at least the space SP between the substrate 12 and the lens member 28 on the inner peripheral side of the light absorbing portion 19. Therefore, the light absorption part 19 is arrange | positioned so that the light emitting element 11 may be surrounded on the outer peripheral side. In the present embodiment, the light absorbing portion 19 has a characteristic of absorbing light by using a black material as the base layer 33 of the sealing member 29 described above. A material such as EPDM (ethylene propylene rubber) containing a pigment such as carbon or metal oxide, fluorine rubber, or silicone rubber is suitable for the light absorbing portion 19. Other materials having hardness that can be deformed following the wiring pattern formed on the mounting surface 12a of the substrate 12 by pressure may be used. Moreover, even if it is not black, if it has sufficient light absorbency, for example, it may be gray. For example, as the member of the light absorbing portion 19, a member having a light transmittance of 30 to 0% or 25 to 0% at 400 to 750 nm may be used. Here, the adhesive layer 34 may not have the light absorption performance. In other words, the members constituting the light absorption unit 19 may have light absorption performance over the entire area between the mounting surface 12a of the substrate 12 and the bottom surface 13c of the light control unit 13, but may not have. . As described above, the member constituting the light absorption unit 19 may not have the light absorption performance in the portion that directly contacts the bottom surface 13c of the light control unit 13, and instead of or in addition to that, The portion that directly contacts the mounting surface 12a may not have the light absorption performance. The sealing member 29 is formed in an annular shape and is disposed near the outer periphery of the space SP between the lens member 28 and the substrate 12. That is, the inner diameter is large. As a result, the contact pressure with the lens member 28 decreases as compared with the case where the inner diameter of the sealing member 29 is made smaller, so that the surface pressure increases. Therefore, since the sealing member 29 can be prevented from being lifted, the waterproof property can be further improved.
さらに、光吸収部19は熱伝導性を有する部材から構成されてもよい。本実施形態において、熱伝導性を有する光吸収部19として、例えばカーボン、金属、セラミックスなどを含有させたEPDM(エチレンプロピレンゴム)、フッ素ゴム、シリコーンゴムといった材質が好適である。例えば、熱伝導性を有する光吸収部19の部材として熱伝導率が1.0W/m・Kあるいは10.0W/m・K以上のものを用いてよい。ここで、粘着層34は、厚みが十分に薄い場合は熱伝導性を有していなくてもよい。すなわち、光吸収部19を構成する部材は、少なくとも基板12の実装面12aから光吸収部19を介して光制御部13に熱を伝導するように配置されていればよい。これにより、基板12の放熱性能をより高めることができる。従って、発光素子モジュール1の長寿命化を図ることができる。また、押圧構造17により熱伝導性を有する光吸収部19を押さえつけてもよい。この場合、放熱性能を高めると同時に防水性を付与できる。 Furthermore, the light absorption part 19 may be comprised from the member which has heat conductivity. In the present embodiment, the light absorbing portion 19 having thermal conductivity is preferably made of a material such as EPDM (ethylene propylene rubber), fluorine rubber, or silicone rubber containing carbon, metal, ceramics, or the like. For example, a member having a thermal conductivity of 1.0 W / m · K or 10.0 W / m · K or more may be used as the member of the light absorbing portion 19 having thermal conductivity. Here, the adhesive layer 34 may not have thermal conductivity when the thickness is sufficiently thin. In other words, the members constituting the light absorption unit 19 may be arranged so as to conduct heat from at least the mounting surface 12 a of the substrate 12 to the light control unit 13 through the light absorption unit 19. Thereby, the thermal radiation performance of the board | substrate 12 can be improved more. Therefore, the lifetime of the light emitting element module 1 can be extended. Further, the light absorbing portion 19 having thermal conductivity may be pressed by the pressing structure 17. In this case, it is possible to enhance the heat radiation performance and at the same time provide waterproofness.
また、図7(a)および(b)に、それぞれ本実施形態の変形例を示す。図7(a)に示す発光素子モジュール101では、封止部材129は粘着層を備えていない。そのため、押圧構造17の押圧力によって封止部材129の端面がレンズ部材28に直に密着することで防水性を確保している。封止部材129は、全体において黒色を呈しているため、封止部114として機能すると共に、光吸収部119としても機能する。この光吸収部119としての封止部材129は、レンズ部材28の底面13cと接触する部分においても光吸収性能を有している。このような構成とした場合、封止部材129を一体の部材で成形できるため、封止部材129の製造に掛かる手間とコストを低減することができる。また、封止部材129全体が光吸収性能を有するため、より確実に輝度ムラの発生を抑制することができる。 Moreover, the modification of this embodiment is respectively shown to Fig.7 (a) and (b). In the light emitting element module 101 illustrated in FIG. 7A, the sealing member 129 does not include an adhesive layer. For this reason, the end surface of the sealing member 129 is in direct contact with the lens member 28 by the pressing force of the pressing structure 17 to ensure waterproofness. Since the sealing member 129 is black as a whole, the sealing member 129 functions as the sealing portion 114 and also functions as the light absorbing portion 119. The sealing member 129 as the light absorbing portion 119 has a light absorbing performance even in a portion in contact with the bottom surface 13 c of the lens member 28. In such a configuration, since the sealing member 129 can be formed as a single member, labor and cost for manufacturing the sealing member 129 can be reduced. Moreover, since the whole sealing member 129 has light absorption performance, generation | occurrence | production of a brightness nonuniformity can be suppressed more reliably.
図7(b)に示す発光素子モジュール201では、第1実施形態と同様に、封止部材229は基板12側に基体層を備え、光制御部13側に粘着層を備えている。発光素子モジュール201においては、基体層および粘着層の両方が黒色を呈している。そのため、粘着層も光吸収部219として機能する点で、第1実施形態に係る発光素子モジュール1と異なる。光吸収部219としての封止部材229は、レンズ部材28の底面13cと接触する部分においても光吸収性能を有している。このような構成とした場合、光吸収性能を有する黒色の粘着層がレンズ部材28に密着するため、より確実に輝度ムラの発生を抑制することができる。 In the light emitting element module 201 shown in FIG. 7B, as in the first embodiment, the sealing member 229 includes a base layer on the substrate 12 side and an adhesive layer on the light control unit 13 side. In the light emitting element module 201, both the base layer and the adhesive layer are black. Therefore, it differs from the light emitting element module 1 according to the first embodiment in that the adhesive layer also functions as the light absorbing portion 219. The sealing member 229 as the light absorbing portion 219 has light absorbing performance even in a portion that contacts the bottom surface 13c of the lens member 28. In such a configuration, the black pressure-sensitive adhesive layer having light absorption performance is in close contact with the lens member 28, so that the occurrence of luminance unevenness can be more reliably suppressed.
次に、カバー部材16の構成について説明する。カバー部材16は、光制御部13の出射面13bを露出させつつ、基板12の実装面12a側を覆うことで当該実装面12a上に実装される各構成要素を保護するものである。図1〜図5に示すように、カバー部材16は基板12の実装面12a側を覆う略矩形の板状部材であり、材料として、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ABS樹脂などの合成樹脂を用いることができる。カバー部材16は、基板12の実装面12aを覆うベース部41と、基板12の外周を取り囲む側壁部42と、を備えている。ベース部41は、裏側(Z軸負側)の裏面41aが基板12の実装面12aと平行に対向するように配置される。ベース部41は、基板12と対応する形状を有しており、Y軸方向が長手方向となるような長方形状の形状を有しているが、基板12の形状に合わせて適宜変更してもよい。側壁部42は、ベース部41の四方の外周縁部から裏側(Z軸負側)へ延びることによって、基板12の四方の側面を覆うように形成される。すなわち、カバー部材16の長手方向(Y軸方向)で対向する側壁部42の内壁間の長さは基板12の長手方向における長さと略一致しており、カバー部材16の短手方向(X軸方向)で対向する側壁部42の内壁間の長さは基板12の短手方向における長さと略一致している。また、カバー部材16の四隅の側壁部42のうち、一の対角方向において対をなす切欠き部12cの半円状の形状に応じて、内側に突出した突出部42aが形成されている(図4参照)。該突出部42aにより、基板12に取り付けられたカバー部材16のXY軸方向のずれが規制される。なお、作業性向上のために、発光素子モジュール1全体をZ軸正方向にひっくり返してもカバー部材16に対する基板12の位置がずれないように、突出部42aに基板12を嵌め合い可能なラッチ構造を設けてもよい。 Next, the configuration of the cover member 16 will be described. The cover member 16 protects each component mounted on the mounting surface 12a by covering the mounting surface 12a side of the substrate 12 while exposing the emission surface 13b of the light control unit 13. As shown in FIGS. 1 to 5, the cover member 16 is a substantially rectangular plate-like member that covers the mounting surface 12 a side of the substrate 12, and a synthetic resin such as polycarbonate resin, acrylic resin, or ABS resin is used as the material. be able to. The cover member 16 includes a base portion 41 that covers the mounting surface 12 a of the substrate 12, and a side wall portion 42 that surrounds the outer periphery of the substrate 12. The base portion 41 is disposed such that the back side (Z-axis negative side) back surface 41a faces the mounting surface 12a of the substrate 12 in parallel. The base portion 41 has a shape corresponding to the substrate 12 and has a rectangular shape whose longitudinal direction is the Y-axis direction. However, the base portion 41 may be appropriately changed according to the shape of the substrate 12. Good. The side wall part 42 is formed so as to cover the four side surfaces of the substrate 12 by extending from the four outer peripheral edge parts of the base part 41 to the back side (Z-axis negative side). That is, the length between the inner walls of the side wall portions 42 facing each other in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the cover member 16 is substantially the same as the length in the longitudinal direction of the substrate 12. The length between the inner walls of the side wall portions 42 facing each other substantially coincides with the length in the short direction of the substrate 12. Further, of the four side wall portions 42 of the cover member 16, projecting portions 42 a projecting inward are formed in accordance with the semicircular shape of the notch portions 12 c paired in one diagonal direction ( (See FIG. 4). The protrusion 42a restricts displacement of the cover member 16 attached to the substrate 12 in the XY axis direction. In order to improve workability, a latch capable of fitting the substrate 12 to the protrusion 42a so that the position of the substrate 12 relative to the cover member 16 does not shift even if the entire light emitting element module 1 is turned in the positive direction of the Z axis. A structure may be provided.
カバー部材16のベース部41には、内周側に光制御部13が配置される開口部43と、半田部23周辺を充填材PTでポッティングするポッティング部44と、ワイヤ21を引き出すための引出部46と、が形成されている。また、ベース部41には、ネジ53A,53Bを締めるためのボス47A,47Bが設けられている。ボス47A,47Bの構成については押圧構造17の説明と合わせて後述する。 The base portion 41 of the cover member 16 has an opening 43 in which the light control unit 13 is disposed on the inner peripheral side, a potting portion 44 for potting the periphery of the solder portion 23 with the filler PT, and a drawer for pulling out the wire 21 Part 46 is formed. The base portion 41 is provided with bosses 47A and 47B for tightening the screws 53A and 53B. The configuration of the bosses 47A and 47B will be described later together with the description of the pressing structure 17.
開口部43は、ベース部41の表面41bと裏面41aとの間を貫通する貫通孔であって、ベース部41の中心位置に形成される。開口部43は、光軸方向から見て、光軸RLを中心とした円形状をなしている。開口部43の内周側には、レンズ部材28が配置されている。レンズ部材28の光制御部13は、開口部43を通過してベース部41の表面41bよりもZ軸正側へ突出している。開口部43の内径は、光制御部13の外径(最も径方向外側に広がっている部分の外径)よりも大きい。従って、開口部43の内縁部43aと光制御部13とが、基板12の実装面12aと平行な方向(すなわち、XY軸方向であり、光軸方向に直交する方向)に離間する。これによって、光軸方向からみて、開口部43の内縁部43aと光制御部13の外縁部との間の領域では、基板12の実装面12aの少なくとも一部が露出する(図2参照)。開口部43には、内縁部43aから内周側に突出した爪部51A,51Bが設けられている。爪部51A,51Bの構成については押圧構造17の説明と合わせて後述する。 The opening 43 is a through-hole penetrating between the front surface 41 b and the back surface 41 a of the base portion 41 and is formed at the center position of the base portion 41. The opening 43 has a circular shape centered on the optical axis RL when viewed from the optical axis direction. A lens member 28 is disposed on the inner peripheral side of the opening 43. The light control unit 13 of the lens member 28 passes through the opening 43 and protrudes to the Z axis positive side from the surface 41 b of the base unit 41. The inner diameter of the opening 43 is larger than the outer diameter of the light control unit 13 (the outer diameter of the portion that spreads most outward in the radial direction). Accordingly, the inner edge 43a of the opening 43 and the light control unit 13 are separated in a direction parallel to the mounting surface 12a of the substrate 12 (that is, the XY axis direction and the direction orthogonal to the optical axis direction). Thus, at least a part of the mounting surface 12a of the substrate 12 is exposed in a region between the inner edge 43a of the opening 43 and the outer edge of the light control unit 13 when viewed from the optical axis direction (see FIG. 2). The opening 43 is provided with claw portions 51A and 51B protruding from the inner edge portion 43a to the inner peripheral side. The configuration of the claw portions 51A and 51B will be described later together with the description of the pressing structure 17.
ポッティング部44は、基板12の実装面12aに設けられた半田部23に対応する位置、すなわち、カバー部材16の長手方向(Y軸方向)における両端側の位置にそれぞれ設けられている。ポッティング部44では、半田部23を充填材PT(図1及び図5においてグレーで色付けられている)でコーティングできるように、表面41bと裏面41aとの間で貫通した開口部48が形成されている。開口部48は光軸方向から見て矩形状をなしている。また、開口部48内に充填材PTを溜め易いように、開口部48の四方の縁部には、当該開口部48を取り囲むように表面41bから突出する側壁部49が形成される。充填材PTは防水性能を確保することができるものであれば特に限定されないが、例えば、シリコーン樹脂、変成シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂などを用いることができる。 The potting portions 44 are respectively provided at positions corresponding to the solder portions 23 provided on the mounting surface 12 a of the substrate 12, that is, positions at both ends in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the cover member 16. In the potting portion 44, an opening 48 penetrating between the front surface 41b and the back surface 41a is formed so that the solder portion 23 can be coated with the filler PT (colored in gray in FIGS. 1 and 5). Yes. The opening 48 has a rectangular shape when viewed from the optical axis direction. Further, in order to easily store the filler PT in the opening portion 48, side wall portions 49 protruding from the surface 41b so as to surround the opening portion 48 are formed at the four edge portions of the opening portion 48. The filler PT is not particularly limited as long as waterproof performance can be ensured. For example, a silicone resin, a modified silicone resin, a polyurethane resin, an acrylic resin, or the like can be used.
引出部46は、カバー部材16の長手方向(Y軸方向)における端部とポッティング部44との間に形成されている。引出部46は、ワイヤ21を半田部23から基板12の長手方向(Y軸方向)へ引き出すための複数のガイド溝51を備えている。引出部46に対応する領域は、ベース部41の表面41bよりも表側(Z軸正側)へ突出しており、当該突出した領域の裏面41a側にガイド溝51が形成される。なお、本実施形態では、一の引出部46に対して三つのガイド溝51が形成されているが、引き出されるワイヤ21は二本であるため、ガイド溝51は二つでもよい。ガイド溝51は、カバー部材16の長手方向(Y軸方向)へ延びる断面U字状の溝である。ガイド溝51の大きさ及び形状は、ワイヤ21に応じて設定される。なお、ガイド溝51はカバー部材16の側壁部42の外周面から、ポッティング部44の開口部48まで延びている。 The lead-out portion 46 is formed between the end portion in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the cover member 16 and the potting portion 44. The lead portion 46 includes a plurality of guide grooves 51 for drawing the wire 21 from the solder portion 23 in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the substrate 12. A region corresponding to the lead-out portion 46 protrudes to the front side (Z-axis positive side) from the surface 41b of the base portion 41, and a guide groove 51 is formed on the back surface 41a side of the protruding region. In the present embodiment, the three guide grooves 51 are formed with respect to the one extraction portion 46. However, since there are two wires 21 to be extracted, two guide grooves 51 may be provided. The guide groove 51 is a groove having a U-shaped cross section that extends in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the cover member 16. The size and shape of the guide groove 51 are set according to the wire 21. The guide groove 51 extends from the outer peripheral surface of the side wall portion 42 of the cover member 16 to the opening 48 of the potting portion 44.
次に、押圧構造17について説明する。封止部14による実装面12a(基板12)と入射面13a(光制御部13)との間の空間SPの封止は、封止部14に押圧力を付与する押圧構造17により実現されている。本実施形態の押圧構造17は、レンズ部材28のフランジ部27A,27Bと、フランジ部27A,27Bを基板12側へ押し付けるカバー部材16の爪部51A,51Bと、封止部14に付与するための押圧力を発生させる押圧力発生部52と、を備えている。 Next, the pressing structure 17 will be described. The sealing of the space SP between the mounting surface 12a (substrate 12) and the incident surface 13a (light control unit 13) by the sealing unit 14 is realized by a pressing structure 17 that applies a pressing force to the sealing unit 14. Yes. The pressing structure 17 according to the present embodiment is applied to the flange portions 27A and 27B of the lens member 28, the claw portions 51A and 51B of the cover member 16 that presses the flange portions 27A and 27B toward the substrate 12, and the sealing portion 14. And a pressing force generator 52 for generating a pressing force.
レンズ部材28のフランジ部27A,27Bは、前述のように、光制御部13から径方向外側へ向かって張り出すように構成されている。フランジ部27A,27Bは、底面13cと平行に広がる。フランジ部27Aの表側(Z軸正側)には、周方向における中央位置にリブ31が設けられる。また、フランジ部27A及びフランジ部27Bの裏側(Z軸負側)には基板12側へ突出する円柱状の突出部32が設けられる。フランジ部27A及びフランジ部27Bに設けられた突出部32は、それぞれ基板12の実装面12aに形成された有底穴12dに挿入される。突出部32の先端は、有底穴12dの底面に近接することによって、レンズ部材28の光軸方向における位置決めが行われる。 As described above, the flange portions 27A and 27B of the lens member 28 are configured to project outward from the light control unit 13 in the radial direction. The flange portions 27A and 27B extend in parallel with the bottom surface 13c. On the front side (Z-axis positive side) of the flange portion 27A, a rib 31 is provided at a central position in the circumferential direction. In addition, a columnar protruding portion 32 protruding toward the substrate 12 is provided on the back side (Z-axis negative side) of the flange portion 27A and the flange portion 27B. The protrusions 32 provided on the flange portion 27A and the flange portion 27B are inserted into the bottomed holes 12d formed on the mounting surface 12a of the substrate 12, respectively. The tip of the protruding portion 32 is positioned close to the bottom surface of the bottomed hole 12d, whereby the lens member 28 is positioned in the optical axis direction.
このように、光軸方向における位置決め構造を設けておくことで、封止部14に過剰な押圧力が付与されることを抑制できると共に、レンズ部材28が光軸RLに対して傾くこと、及び封止部材29に不均一な押圧力が付与されることも抑制できる。また、このような突出部32及び有底穴12dによって、組み立て時に、基板12に対するレンズ部材28の位置決めを容易に行うことができる。また、フランジ部27Aには表側(Z軸正側)にリブ31が設けられているところ、リブ31を目印とすることで容易に基板12にレンズ部材28を組み付けることができる。なお、基板12及びカバー部材16の一方の対角方向に延びる基準線L3を設定した場合(図2参照)、フランジ部27A,27Bは、基準線L3上に配置されるように、レンズ部材28が基板12に実装される。 Thus, by providing the positioning structure in the optical axis direction, it is possible to suppress application of excessive pressing force to the sealing portion 14, and the lens member 28 is inclined with respect to the optical axis RL. It can also be suppressed that a non-uniform pressing force is applied to the sealing member 29. Moreover, the positioning of the lens member 28 with respect to the board | substrate 12 can be easily performed by such a protrusion part 32 and the bottomed hole 12d at the time of an assembly. The flange 27A is provided with a rib 31 on the front side (Z-axis positive side). By using the rib 31 as a mark, the lens member 28 can be easily assembled to the substrate 12. When the reference line L3 extending in one diagonal direction of the substrate 12 and the cover member 16 is set (see FIG. 2), the flange portions 27A and 27B are arranged on the reference line L3 so that the lens member 28 is disposed. Is mounted on the substrate 12.
爪部51A,51Bは、カバー部材16の開口部43の内縁部43aの上端側の位置から内周側に突出している。爪部51A,51Bの裏側(Z軸負側)の面はフランジ部27A,27Bの表側(Z軸正側)の面と接触する接触面として機能し(例えば図6参照)、ベース部41の裏面41aよりも表側(Z軸正側)に配置される。光軸方向から見たとき、爪部51Aと爪部51Bは、光軸RLを挟んで互いに対向する位置に配置されている。 The claw portions 51 </ b> A and 51 </ b> B protrude from the position on the upper end side of the inner edge portion 43 a of the opening portion 43 of the cover member 16 to the inner peripheral side. The surface on the back side (Z-axis negative side) of the claw portions 51A and 51B functions as a contact surface that contacts the surface on the front side (Z-axis positive side) of the flange portions 27A and 27B (see, for example, FIG. 6). It is arranged on the front side (Z axis positive side) from the back surface 41a. When viewed from the optical axis direction, the claw portion 51A and the claw portion 51B are disposed at positions facing each other across the optical axis RL.
押圧力発生部52は、締付部材によって基板12とカバー部材16とを連結することによって押圧力を発生させるものである。本実施形態では締付部材としてネジ53A,53Bを用いる。基板12とカバー部材16とをネジ留めすることによって押圧力を発生させるものであり、具体的には、ネジ53A,53Bと、カバー部材16に形成されるボス47A,47Bと、基板12に形成される貫通孔15A,15Bと、を備える。基板12の裏面12b(実装面12aの反対側の面)からカバー部材16へ向かってネジ53A,53Bを締めることによって、基板12とカバー部材16とが連結される。従って、カバー部材16のボス47A,47Bにネジ孔47aが形成され、基板12の貫通孔15A,15Bはネジ53A,53Bを通すための挿通孔となっている。ボス47A,47Bは、ベース部41の表面14aから表側(Z軸正側)へ突出している。 The pressing force generator 52 generates a pressing force by connecting the substrate 12 and the cover member 16 with a fastening member. In this embodiment, screws 53A and 53B are used as the fastening members. A pressing force is generated by screwing the substrate 12 and the cover member 16, specifically, screws 53 </ b> A and 53 </ b> B, bosses 47 </ b> A and 47 </ b> B formed on the cover member 16, and formed on the substrate 12. Through holes 15A and 15B. By tightening the screws 53A and 53B from the back surface 12b (the surface opposite to the mounting surface 12a) of the substrate 12 toward the cover member 16, the substrate 12 and the cover member 16 are coupled. Accordingly, screw holes 47a are formed in the bosses 47A and 47B of the cover member 16, and the through holes 15A and 15B of the substrate 12 are insertion holes through which the screws 53A and 53B are passed. Boss 47A, 47B protrudes from the surface 14a of the base part 41 to the front side (Z-axis positive side).
上述のような押圧構造17によれば、レンズ部材28の円環部26内の領域に封止部材29を装填した状態で、レンズ部材28を基板12の実装面12a上に実装し、基板12の実装面12aをカバー部材16で覆う。この状態では、封止部材29には押圧力は付与されていない。次に、基板12の裏面12b側から貫通孔15A,15Bを介してボス47A,47Bのネジ孔47aにネジ53A,53Bを締め付ける。当該締め付けによって、基板12とカバー部材16とが光軸方向に近接するように移動する。これに伴い、爪部51A,51Bも基板12の実装面12a側へ移動し、当該爪部51A,51Bでフランジ部27A,27Bが基板12側へ押し付けられることによって、レンズ部材28全体が基板12側へ移動する。以上によって、封止部材29には、基板12及びレンズ部材28で挟まれることによって、押圧力が付与される。 According to the pressing structure 17 as described above, the lens member 28 is mounted on the mounting surface 12a of the substrate 12 in a state where the sealing member 29 is loaded in the region in the annular portion 26 of the lens member 28, and the substrate 12 The mounting surface 12 a is covered with a cover member 16. In this state, no pressing force is applied to the sealing member 29. Next, the screws 53A and 53B are fastened from the back surface 12b side of the substrate 12 to the screw holes 47a of the bosses 47A and 47B through the through holes 15A and 15B. By the tightening, the substrate 12 and the cover member 16 are moved so as to be close to each other in the optical axis direction. Accordingly, the claw portions 51A and 51B are also moved to the mounting surface 12a side of the substrate 12, and the flange portions 27A and 27B are pressed against the substrate 12 side by the claw portions 51A and 51B, whereby the entire lens member 28 is moved to the substrate 12. Move to the side. Thus, a pressing force is applied to the sealing member 29 by being sandwiched between the substrate 12 and the lens member 28.
次に、本実施形態に係る発光素子モジュール1の作用・効果について説明する。 Next, functions and effects of the light emitting element module 1 according to the present embodiment will be described.
図15は、比較例に係る発光素子モジュールの構造を示す概略図である。比較例に係る発光素子モジュール401は、光吸収部が設けられていない点を除いて、本実施形態に係る発光素子モジュール1と同じ構成を備える。矢印A3,A3’,A4は、発光素子モジュール401において、発光素子11で発生した光の経路を模式的に示したものである。 FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a structure of a light emitting element module according to a comparative example. The light emitting element module 401 according to the comparative example has the same configuration as that of the light emitting element module 1 according to the present embodiment, except that the light absorbing portion is not provided. Arrows A 3, A 3 ′, and A 4 schematically show a path of light generated in the light emitting element 11 in the light emitting element module 401.
矢印A3、A3’は、発光素子11で発生した光のうち、光制御部13のガイド部13dの方向へ進む光の経路を示している。矢印A3で示す光は、ガイド部13dに入射する際に、光軸RLから離れる方向に屈折する。次に、出射面13bで反射して、基板12の方向に進む。次に、入射面13aで反射して、基板12から離れる方向に進み、出射面13bから出射される。矢印A3’で示す光は、ガイド部13dに入射する際に、光軸RLから離れる方向に屈折する。次に、出射面13bで反射して、基板12の方向に進む。次に、入射面13aで反射せずに基板12に到達する。そして、基板12で反射して基板12から離れる方向に進み、出射面13bから出射される。矢印A3,A3’で示す光は、拡散して、その一部が発光素子モジュール401の正面方向へ進む。一方、矢印A4は、発光素子11で発生した光のうち、基板12に沿った方向に進む光の経路を示している。この光は、円環部26で散乱された後、光制御部13の出射面13bから出射される。矢印A4で示す光は、拡散して、その一部が発光素子モジュール401の正面方向へ進む。上記のように、比較例に係る発光素子モジュール401では、発光素子11で発生した光の一部が反射や屈折を経た結果として正面方向へ出射される。これにより、正面方向の光の強度が過大となるため、例えば薄型の表示装置に適用された場合など、用途によっては輝度ムラが発生する原因となる。 Arrows A <b> 3 and A <b> 3 ′ indicate a path of light that travels in the direction of the guide unit 13 d of the light control unit 13 among the light generated by the light emitting element 11. The light indicated by the arrow A3 is refracted in a direction away from the optical axis RL when entering the guide portion 13d. Next, the light is reflected by the emission surface 13 b and proceeds in the direction of the substrate 12. Next, the light is reflected by the incident surface 13a, travels away from the substrate 12, and is emitted from the output surface 13b. The light indicated by the arrow A3 'is refracted in a direction away from the optical axis RL when entering the guide portion 13d. Next, the light is reflected by the emission surface 13 b and proceeds in the direction of the substrate 12. Next, the light reaches the substrate 12 without being reflected by the incident surface 13a. And it reflects in the board | substrate 12, advances in the direction away from the board | substrate 12, and is radiate | emitted from the output surface 13b. The light indicated by the arrows A 3 and A 3 ′ is diffused and part of the light travels in the front direction of the light emitting element module 401. On the other hand, an arrow A4 indicates a path of light traveling in the direction along the substrate 12 among the light generated in the light emitting element 11. This light is scattered by the annular portion 26 and then emitted from the emission surface 13 b of the light control unit 13. The light indicated by the arrow A <b> 4 is diffused and part of the light travels in the front direction of the light emitting element module 401. As described above, in the light emitting element module 401 according to the comparative example, part of the light generated by the light emitting element 11 is emitted in the front direction as a result of being reflected and refracted. As a result, the intensity of light in the front direction becomes excessive, which may cause uneven brightness depending on the application, for example, when applied to a thin display device.
これに対し、図6には、第1実施形態において発光素子で発生する光の経路を示す概略が記載されている。矢印A1,A2は、発光素子モジュール1において、発光素子11で発生した光の経路を模式的に示したものである。矢印A1は、発光素子11で発生した光のうち、光制御部13のガイド部13dの方向へ進む光の経路を示している。この光は、図15の矢印A3,A3’に示す光の経路と同様に、ガイド部13dに入射する際に光軸RLから離れる方向に屈折し、出射面13bで反射して、基板12の方向に進む。しかしながら、基板12と入射面13aとの間には光吸収部19が設けられている。このため、図15の矢印A3,A3’のように入射面13a、基板12で反射することなく、光吸収部19によって吸収される。 On the other hand, FIG. 6 shows an outline showing a path of light generated in the light emitting element in the first embodiment. Arrows A <b> 1 and A <b> 2 schematically show a path of light generated in the light emitting element 11 in the light emitting element module 1. Arrow A <b> 1 indicates a path of light that travels in the direction of the guide portion 13 d of the light control unit 13 among the light generated in the light emitting element 11. This light is refracted in the direction away from the optical axis RL when entering the guide portion 13d, and reflected by the exit surface 13b, similar to the light path indicated by arrows A3 and A3 ′ in FIG. Go in the direction. However, the light absorbing portion 19 is provided between the substrate 12 and the incident surface 13a. Therefore, it is absorbed by the light absorber 19 without being reflected by the incident surface 13a and the substrate 12 as indicated by arrows A3 and A3 'in FIG.
一方、矢印A2は、発光素子11で発生した光のうち、基板12に沿った方向に進む光の経路を示している。この光は、図15の矢印A4と同様に円環部26に向かって進む。しかしながら、本実施形態では発光素子11と円環部26との間に光吸収部19が設けられている。このため、図15の矢印A4のように円環部26で散乱されることなく、光吸収部19によって吸収される。この結果、本実施形態に係る発光素子モジュール1では、正面方向へ出射される光の強度が抑えられる。このため、例えば薄型の表示装置に適用された場合など、用途に関わらず、輝度ムラの発生を抑制することができる。 On the other hand, the arrow A <b> 2 indicates the path of light traveling in the direction along the substrate 12 among the light generated in the light emitting element 11. This light travels toward the annular portion 26 in the same manner as the arrow A4 in FIG. However, in this embodiment, the light absorption part 19 is provided between the light emitting element 11 and the annular part 26. For this reason, it is absorbed by the light absorption part 19 without being scattered by the annular part 26 as indicated by an arrow A4 in FIG. As a result, in the light emitting element module 1 according to the present embodiment, the intensity of light emitted in the front direction is suppressed. Therefore, for example, when applied to a thin display device, it is possible to suppress the occurrence of luminance unevenness regardless of the application.
以上のように、本実施形態に係る発光素子モジュール1は、発光素子11と、発光素子11が実装された基板12と、基板12の実装面12a側に配置された光制御部13を少なくとも備えるレンズ部材28と、基板12とレンズ部材28との間に配置された部材によって構成される光吸収部19とを備える。これにより、発光素子11によって発生した光の一部が基板12やレンズ部材28で反射された後、光吸収部19に吸収される。吸収される光には、仮に光吸収部19によって吸収されなければ発光素子モジュール1の正面方向に出射されていた光も含まれる。このため、正面方向の光強度が大きくなり過ぎることを防止できる。従って、例えば薄型の表示装置の内部に配置された場合などであっても、用途に関わらず、輝度ムラの発生を抑制することができる。また、部材を基板12とレンズ部材28との間に配置するだけで光吸収部19を形成することができる。 As described above, the light emitting element module 1 according to the present embodiment includes at least the light emitting element 11, the substrate 12 on which the light emitting element 11 is mounted, and the light control unit 13 disposed on the mounting surface 12a side of the substrate 12. The lens member 28 and the light absorption part 19 comprised by the member arrange | positioned between the board | substrate 12 and the lens member 28 are provided. Thereby, a part of the light generated by the light emitting element 11 is reflected by the substrate 12 and the lens member 28 and then absorbed by the light absorbing portion 19. The absorbed light includes light emitted in the front direction of the light emitting element module 1 if it is not absorbed by the light absorbing unit 19. For this reason, it can prevent that the light intensity of a front direction becomes large too much. Therefore, for example, even when it is disposed inside a thin display device, the occurrence of uneven brightness can be suppressed regardless of the application. Moreover, the light absorption part 19 can be formed only by disposing the member between the substrate 12 and the lens member 28.
また、本実施形態に係る発光素子モジュール1において、光吸収部19は、発光素子11を外周側で囲むように配置されている。これにより、発光素子11からの光を全周に渡って吸収することができるため、方向によらない均一な光学特性を得ることができる。 Further, in the light emitting element module 1 according to the present embodiment, the light absorbing portion 19 is disposed so as to surround the light emitting element 11 on the outer peripheral side. Thereby, since the light from the light emitting element 11 can be absorbed over the entire circumference, uniform optical characteristics independent of the direction can be obtained.
また、本実施形態に係る発光素子モジュール1において、光吸収部19は、光吸収部19の内周側における、基板12とレンズ部材28との間の空間SPを封止する封止部材29によって構成されている。これにより、空間SPに水が浸入することを防止できるため、十分な防水性能を確保することができる。また、このような防水性能と光吸収性能を両立させることができる。 Further, in the light emitting element module 1 according to the present embodiment, the light absorption unit 19 is provided by the sealing member 29 that seals the space SP between the substrate 12 and the lens member 28 on the inner peripheral side of the light absorption unit 19. It is configured. Thereby, since water can be prevented from entering the space SP, sufficient waterproof performance can be ensured. Moreover, such waterproof performance and light absorption performance can be made compatible.
また、本実施形態に係る発光素子モジュール1において、光吸収部19は、熱伝導性を有する部材により構成されている。従って、発光素子11への通電による発熱に対し、光吸収部19を介して放熱することができる。これにより、ヒートシンクを基板12上に搭載することによって発光素子モジュール1を長寿命化することができる。 Further, in the light emitting element module 1 according to the present embodiment, the light absorbing portion 19 is configured by a member having thermal conductivity. Therefore, heat generated by energization of the light emitting element 11 can be radiated through the light absorbing portion 19. Accordingly, the life of the light emitting element module 1 can be extended by mounting the heat sink on the substrate 12.
また、本実施形態に係る発光素子モジュール1において、発光素子モジュール1は、光吸収部19に押圧力を付与する押圧構造17を備えている。従って、光吸収部19が、基板12の実装面12aと光制御部13の底面13cとに密着させることができる。これにより、光吸収部19を介した発光素子モジュール1の放熱効果を向上できると共に、防水性能を付与することができる。 Further, in the light emitting element module 1 according to the present embodiment, the light emitting element module 1 includes a pressing structure 17 that applies a pressing force to the light absorbing portion 19. Therefore, the light absorption unit 19 can be brought into close contact with the mounting surface 12 a of the substrate 12 and the bottom surface 13 c of the light control unit 13. Thereby, while being able to improve the thermal radiation effect of the light emitting element module 1 via the light absorption part 19, waterproof performance can be provided.
[第2実施形態]
図8は、第2実施形態に係る光吸収部付近の構造を示す概略図である。また、図6および図8に示すように、発光素子モジュール301は、封止部314と光吸収部319との構成が、第1実施形態と異なっている。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a structure in the vicinity of the light absorption unit according to the second embodiment. As shown in FIGS. 6 and 8, the light emitting element module 301 is different from the first embodiment in the configuration of the sealing portion 314 and the light absorbing portion 319.
光吸収部319は、基板12とレンズ部材28との間において、レンズ部材28の面に形成されている。具体的には、光吸収部319は、レンズ部材28を構成する光制御部13の底面13cと、円環部26の内側面26aに形成されている。本実施形態における光吸収部319は、第1実施形態に係る光吸収部のように別体の部材を配置するものではなく、レンズ部材28の面に直接的に光吸性能を有する層を形成することで構成されるものである。光吸収部319を構成する層は、400〜750nmでの光透過度が30〜0%、あるいは25〜0%のものを用いてよい。光吸収部319を形成する方法として、例えば、黒色の塗料をレンズ部材28の面に塗布すること、レンズ部材28の面に黒色のシートを貼り付けること、二色成形することなどが挙げられる。底面13cに設けた光吸収部319aは、光軸RL方向から見て発光素子11の外周を取り囲むように円形状に形成されており、また、外径は底面13cの外径(すなわち円環部26の内径)と略一致している。なお、図8のように光吸収部319aの外径を円環部に接触させてもよく、または、離間させてもよい。光吸収部319aの内径は、光軸RL方向から見て、発光素子11に対して径方向外側へ離間するように形成されている。円環部26の内側面26aに設けた光吸収部319bは、内側面26aの全周にわたって、基板12との接触部から、光制御部13の底面13cとの接続部まで設けられている。 The light absorbing portion 319 is formed on the surface of the lens member 28 between the substrate 12 and the lens member 28. Specifically, the light absorbing portion 319 is formed on the bottom surface 13 c of the light control portion 13 constituting the lens member 28 and the inner side surface 26 a of the annular portion 26. The light absorbing portion 319 in the present embodiment is not provided with a separate member like the light absorbing portion according to the first embodiment, and a layer having light absorbing performance is directly formed on the surface of the lens member 28. It is constituted by doing. The layer constituting the light absorbing portion 319 may have a light transmittance of 30 to 0% at 400 to 750 nm, or 25 to 0%. Examples of the method for forming the light absorbing portion 319 include applying a black paint on the surface of the lens member 28, attaching a black sheet to the surface of the lens member 28, and two-color molding. The light absorbing portion 319a provided on the bottom surface 13c is formed in a circular shape so as to surround the outer periphery of the light emitting element 11 when viewed from the optical axis RL direction, and the outer diameter is the outer diameter of the bottom surface 13c (that is, the annular portion). 26 (inner diameter). In addition, as shown in FIG. 8, the outer diameter of the light absorption part 319a may be brought into contact with the annular part or may be separated. The inner diameter of the light absorbing portion 319a is formed so as to be spaced radially outward with respect to the light emitting element 11 when viewed from the optical axis RL direction. The light absorbing portion 319b provided on the inner side surface 26a of the annular portion 26 is provided from the contact portion with the substrate 12 to the connection portion with the bottom surface 13c of the light control portion 13 over the entire circumference of the inner side surface 26a.
封止部314は、円環状に形成された封止部材329によって構成される。封止部材329は、第1実施形態において説明した封止部材29と、形状において一致するが、封止部材329は透明のシリコーン等によって形成される点で異なる。なお、無色透明である必要はなく、製造の容易性や、製造コストの観点から適宜材質を選択してよい。封止部材329は円環状に形成され、レンズ部材28と基板12との間の空間SPの外周寄りに配置されている。すなわち、内径が大きく形成されている。これにより、封止部材329の内径を小さく形成した場合よりもレンズ部材28との接触面積が減少することで面圧が増大する。従って、封止部材329の浮き上がりを防止することができるため、防水性をより高めることができる。なお、封止部材329が配置されていなくともよい。 The sealing part 314 is configured by a sealing member 329 formed in an annular shape. The sealing member 329 is identical in shape to the sealing member 29 described in the first embodiment, but is different in that the sealing member 329 is formed of transparent silicone or the like. In addition, it is not necessary to be colorless and transparent, and a material may be appropriately selected from the viewpoint of ease of manufacture and manufacturing cost. The sealing member 329 is formed in an annular shape, and is disposed near the outer periphery of the space SP between the lens member 28 and the substrate 12. That is, the inner diameter is large. As a result, the contact pressure with the lens member 28 is reduced as compared with the case where the inner diameter of the sealing member 329 is made smaller, thereby increasing the surface pressure. Accordingly, the sealing member 329 can be prevented from being lifted, so that waterproofness can be further improved. Note that the sealing member 329 may not be disposed.
発光素子モジュール301では、図6に示す光の経路と同様に、発光素子11で発生した光の一部が、ガイド部に入射し、出射面13bで反射した後に光制御部13の底面13cに設けられた光吸収部319aによって吸収される。また、発光素子11で発生した光の他の一部が、基板12に沿った方向に進み、封止部材329の内周面に到達する。封止部材329は光透過性を有するため、発光素子11で発生した光は封止部材329を透過して、円環部26の内側面26aに設けられた光吸収部319bに到達して吸収される。この結果、発光素子モジュール301では、正面方向へ出射される光の強度が抑えられる。 In the light emitting element module 301, as in the light path shown in FIG. 6, a part of the light generated by the light emitting element 11 is incident on the guide portion and reflected by the exit surface 13b, and then is reflected on the bottom surface 13c of the light control portion 13. It is absorbed by the provided light absorber 319a. In addition, another part of the light generated in the light emitting element 11 travels in the direction along the substrate 12 and reaches the inner peripheral surface of the sealing member 329. Since the sealing member 329 is light transmissive, the light generated by the light emitting element 11 passes through the sealing member 329 and reaches the light absorbing portion 319b provided on the inner side surface 26a of the annular portion 26 to be absorbed. Is done. As a result, in the light emitting element module 301, the intensity of light emitted in the front direction is suppressed.
以上のように、本実施形態に係る発光素子モジュール301によれば、発光素子11と、発光素子11が実装された基板12と、基板12の実装面12a側に配置された光制御部13を少なくとも備えるレンズ部材28と、基板12とレンズ部材28との間において、レンズ部材28の面に形成された光吸収部319とを備える。これにより、発光素子11によって発生した光の一部が基板12やレンズ部材28で反射された後、光吸収部319に吸収される。吸収される光には、仮に光吸収部319によって吸収されなければ発光素子モジュール301の正面方向に出射されていた光も含まれる。このため、正面方向の光強度が大きくなり過ぎることを防止できる。従って、例えば薄型の表示装置の内部に配置された場合などであっても、用途に関わらず、輝度ムラの発生を抑制することができる。また、第1実施形態のように別体の部材を光吸収部とする場合は光吸収性能を有する材料を多く使用する必要があるが、光の反射面となるレンズ部材28の面に光吸収部319を形成する場合、少ない材料で効率よく光を吸収することができる。 As described above, according to the light emitting element module 301 according to the present embodiment, the light emitting element 11, the substrate 12 on which the light emitting element 11 is mounted, and the light control unit 13 disposed on the mounting surface 12a side of the substrate 12 are provided. At least a lens member 28 provided, and a light absorbing portion 319 formed on the surface of the lens member 28 between the substrate 12 and the lens member 28 are provided. Accordingly, a part of the light generated by the light emitting element 11 is reflected by the substrate 12 and the lens member 28 and then absorbed by the light absorbing portion 319. The absorbed light includes light emitted in the front direction of the light emitting element module 301 if it is not absorbed by the light absorbing unit 319. For this reason, it can prevent that the light intensity of a front direction becomes large too much. Therefore, for example, even when it is disposed inside a thin display device, the occurrence of uneven brightness can be suppressed regardless of the application. In addition, when a separate member is used as the light absorbing portion as in the first embodiment, it is necessary to use a large amount of a material having a light absorbing performance. In the case where the portion 319 is formed, light can be efficiently absorbed with a small amount of material.
また、光吸収部319は、光制御部13の底面13cに形成されている。光の入射面13aとして構成される光制御部13の底面13cに光吸収部319を形成することで、効率よく光を吸収できる。これにより、例えば薄型の表示装置に適用された場合など、用途に関わらず、輝度ムラの発生を抑制することができる。 In addition, the light absorbing portion 319 is formed on the bottom surface 13 c of the light control portion 13. By forming the light absorbing portion 319 on the bottom surface 13c of the light control portion 13 configured as the light incident surface 13a, light can be efficiently absorbed. Thus, for example, when applied to a thin display device, it is possible to suppress the occurrence of luminance unevenness regardless of the application.
また、光吸収部319は、発光素子11を外周側で囲むように設けられたレンズ部材28の内側面に形成されている。内側面に形成された光吸収部319によって、発光素子11から外周側へ向かって広がる光を吸収できる。これにより、例えば薄型の表示装置に適用された場合など、用途に関わらず、輝度ムラの発生を抑制することができる。 The light absorbing portion 319 is formed on the inner surface of the lens member 28 provided so as to surround the light emitting element 11 on the outer peripheral side. Light that spreads from the light emitting element 11 toward the outer peripheral side can be absorbed by the light absorbing portion 319 formed on the inner surface. Thus, for example, when applied to a thin display device, it is possible to suppress the occurrence of luminance unevenness regardless of the application.
以上、本発明を、その実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、図6に示す発光素子モジュール1において、封止部材29は上下両側の端面29a,29bが平面状をなした円環状の構成としたが、十分な防水性能が確保される限りは、上下両側の端面29a,29bに相当する部分が平面状をなさず円形断面であってもよい。この場合、封止部材29の外径を小さくすることが可能となり、より多様な形状の発光素子モジュールに適用可能となる。 The present invention has been described in detail based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the light emitting element module 1 shown in FIG. 6, the sealing member 29 has an annular configuration in which the upper and lower end surfaces 29a and 29b are planar, but as long as sufficient waterproof performance is ensured, Portions corresponding to the end faces 29a and 29b on both sides may be circular sections instead of being planar. In this case, the outer diameter of the sealing member 29 can be reduced, and can be applied to light emitting element modules having more various shapes.
また、図8に示す発光素子モジュール301において、光吸収部319はレンズ部材28を構成する光制御部13の底面13cと、円環部26の内側面26aに設けられている。しかし、光吸収部319は、光制御部13の底面13cおよび円環部26の内側面26aのいずれか一方にのみ設けられていてもよい。この場合であっても、発光素子11で発生した光の一部は光吸収部319aまたは319bで吸収されるため、正面方向の光強度を低減する効果が得られ、また、このような構成とすることで製造が容易になる。 Further, in the light emitting element module 301 shown in FIG. 8, the light absorbing portion 319 is provided on the bottom surface 13 c of the light control portion 13 and the inner side surface 26 a of the annular portion 26 constituting the lens member 28. However, the light absorption unit 319 may be provided only on either the bottom surface 13 c of the light control unit 13 or the inner side surface 26 a of the annular portion 26. Even in this case, since a part of the light generated by the light emitting element 11 is absorbed by the light absorbing portion 319a or 319b, the effect of reducing the light intensity in the front direction can be obtained. This facilitates manufacturing.
また、上述の実施形態では、レンズ部材の光制御部支持部は、円環部及びフランジ部によって構成されていた。ただし、光制御部支持部の構成は特に限定されるものではなく、光制御部から下方へ突出する突起等であってもよい。 Moreover, in the above-mentioned embodiment, the light control part support part of the lens member was comprised by the annular part and the flange part. However, the configuration of the light control unit support unit is not particularly limited, and may be a protrusion or the like protruding downward from the light control unit.
また、上述の実施形態では、光吸収部19を兼ねる封止部14は熱伝導性を有する部材から構成されていた。ただし、単なる封止部14が熱伝導性を有する部材から構成されていてもよい。 Moreover, in the above-mentioned embodiment, the sealing part 14 which serves as the light absorption part 19 was comprised from the member which has heat conductivity. However, the simple sealing part 14 may be comprised from the member which has heat conductivity.
[実施例]
以下、実施例に基づいて本発明の一形態に係る発光素子モジュールを具体的に説明するが、発光素子モジュールの構成は下記の実施例に限定されるものではない。
[Example]
Hereinafter, although the light emitting element module which concerns on one form of this invention based on an Example is demonstrated concretely, the structure of a light emitting element module is not limited to the following Example.
(光学的特性)
光吸収部の構成についての条件を変えた発光素子モジュール(実施例1,2,3)、および、比較のため光吸収部を有しない構成の発光素子モジュール(比較例1,2)を準備し、配向角と光の強度の関係を測定した。なお、配向角とは、光軸RLに対する角度を示し、図6においてαで示す角度である。実施例1の光吸収部は、図8に示す発光素子モジュールの構成と同様であり、光制御部の平面部と、円環部の内側面に黒色の塗料を塗布することによって設けられている。実施例2は、図8に示す構成に対して円環部の内側面にのみ黒色の塗料を塗布することで光吸収部が設けられている。実施例3は、図7(a)に示す構成と同様である。封止部材の材料としてシリコーンゴムに顔料を加えた外径13.4mm、内径9.0mmの円筒状部材を採用した。一方、比較例1は、図8に示す構成に対して光吸収部が設けられていない構成である。比較例2は、図7(a)に示す構成に対して封止部材を透明に変更した構成、すなわち、光吸収部を除いた構成となっている。また、実施例1,2、および比較例1は封止部材を備えていない。上記以外の構造は図8に示す構成と同様である。
(Optical characteristics)
A light emitting element module (Examples 1, 2 and 3) in which the conditions for the configuration of the light absorbing part are changed and a light emitting element module (Comparative Examples 1 and 2) having no light absorbing part for comparison are prepared The relationship between the orientation angle and the light intensity was measured. The orientation angle is an angle with respect to the optical axis RL, and is an angle indicated by α in FIG. The light absorption part of Example 1 is the same as the structure of the light emitting element module shown in FIG. 8, and is provided by applying a black paint on the flat part of the light control part and the inner surface of the annular part. . In the second embodiment, a light absorbing portion is provided by applying a black paint only to the inner surface of the annular portion in the configuration shown in FIG. The third embodiment has the same configuration as that shown in FIG. As a material for the sealing member, a cylindrical member having an outer diameter of 13.4 mm and an inner diameter of 9.0 mm obtained by adding a pigment to silicone rubber was employed. On the other hand, the comparative example 1 is a structure in which the light absorption part is not provided with respect to the structure shown in FIG. The comparative example 2 has a configuration in which the sealing member is changed to be transparent with respect to the configuration illustrated in FIG. In addition, Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 do not include a sealing member. Structures other than the above are the same as those shown in FIG.
上記試験の結果は図9および図10に示されるように、実施例1,2,3の全てにおいて発光素子モジュールの正面方向の光強度が低減されていることが理解される。すなわち、配向角−40度〜+40度の領域における光強度の平均値を比較すると、比較例1に対して実施例1では平均78%、実施例2では平均93%、実施例3では平均76%まで低減されることが確認された。一方、比較例2では、光強度の低減は見られなかった。 As a result of the above test, as shown in FIGS. 9 and 10, it is understood that the light intensity in the front direction of the light emitting element module is reduced in all of Examples 1, 2, and 3. That is, when the average value of the light intensity in the region of the orientation angle of −40 degrees to +40 degrees is compared, the average value of Comparative Example 1 is 78% in Example 1, 93% in Example 2, and 76 in Example 3. % Was confirmed to be reduced to%. On the other hand, in Comparative Example 2, no reduction in light intensity was observed.
(光透過率)
光吸収部および封止部の構成についての条件を変えた発光素子モジュール(実施例1,3,4)、および、比較のため光吸収部を有しない構成の発光素子モジュール(比較例2)を準備し、光吸収部(比較例2については、封止部材)の光透過率を測定した。実施例1に係る光吸収部の構成は、上記のとおり、光制御部の面に黒色の塗料を塗布したものであり、封止部材は備えていない。実施例3に係る光吸収部は、図7(a)に示す発光素子モジュールの構成と同様であり、厚さ1.1mmの黒色シリコーンからなる円環状の封止部材によって構成される。実施例4に係る光吸収部は、光制御部の面に、厚さ0.8mmの灰色のVHB(登録商標)両面テープ(住友スリーエム社製、Y4300)を貼付したものであり、封止部材は備えていない。比較例2は光吸収部を備えず、厚さ1.1mmの透明シリコーンからなる円環状の封止部材を備えている。
(Light transmittance)
A light emitting element module (Examples 1, 3 and 4) in which conditions for the configuration of the light absorption part and the sealing part are changed, and a light emitting element module (Comparative Example 2) having a structure not having the light absorption part for comparison. It prepared and measured the light transmittance of the light absorption part (for comparative example 2, sealing member). As described above, the configuration of the light absorption unit according to the first embodiment is obtained by applying a black paint on the surface of the light control unit, and does not include a sealing member. The light absorption part according to Example 3 is the same as the structure of the light emitting element module shown in FIG. 7A, and is configured by an annular sealing member made of black silicone having a thickness of 1.1 mm. The light absorption part according to Example 4 is obtained by attaching a gray VHB (registered trademark) double-sided tape (Y4300, manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.) having a thickness of 0.8 mm to the surface of the light control part. Is not prepared. Comparative Example 2 does not include a light absorbing portion, but includes an annular sealing member made of transparent silicone having a thickness of 1.1 mm.
実施例1,3,4、および比較例2の光透過率を、図11に示す試験方法によって測定した。図11に示すとおり、試料として各実施例または比較例に係る光吸収部または封止部を構成する部材を直接試験位置に挿入する。その後、試料に光源(オーシャンオプティクス社製、HL2000CAL)から光ファイバーケーブルを通じて光を照射し、試料を通過した光強度を分光光度計(オーシャンオプティクス社製、USB2000)によって波長スペクトルとして測定する。そして、試料を通過した光強度を入射光の光強度で割ることで、図12(a)に示す波長ごとの透過率が算出される。 The light transmittances of Examples 1, 3, 4 and Comparative Example 2 were measured by the test method shown in FIG. As shown in FIG. 11, the member which comprises the light absorption part or sealing part which concerns on each Example or a comparative example as a sample is directly inserted in a test position. Thereafter, the sample is irradiated with light from a light source (manufactured by Ocean Optics, HL2000CAL) through an optical fiber cable, and the light intensity that has passed through the sample is measured as a wavelength spectrum by a spectrophotometer (Ocean Optics, USB2000). And the transmittance | permeability for every wavelength shown to Fig.12 (a) is calculated by dividing the light intensity which passed the sample by the light intensity of incident light.
図12(b)は、図12(a)に示す透過率を、可視光域(400〜750nm)で平均した値を示す。これによると、実施例1では22%の透過率であり、実施例3,4では透過光は測定限界以下であった。一方、光吸収部を備えない比較例2では77%の透過率であった。この結果から、可視光透過率が30%程度以下であれば、例えば薄型の表示装置に適用された場合などであっても、用途に関わらず、輝度ムラの発生を抑制することができると考えられる。 FIG. 12B shows a value obtained by averaging the transmittance shown in FIG. 12A in the visible light region (400 to 750 nm). According to this, in Example 1, the transmittance was 22%, and in Examples 3 and 4, the transmitted light was below the measurement limit. On the other hand, in the comparative example 2 which does not have a light absorption part, the transmittance was 77%. From this result, it is considered that if the visible light transmittance is about 30% or less, even when applied to a thin display device, for example, the occurrence of luminance unevenness can be suppressed regardless of the application. It is done.
(放熱効果)
光吸収部の熱伝導率の条件を変えた発光素子モジュール(実施例5,6,7,8)を想定し、発光素子に通電したときの発光素子側面に設けられた半田の表面温度(以下、半田面温度)をシミュレーションによって求めた。より具体的には、まず、発光素子モジュール単体を断熱状態とすることで、発光素子モジュールを空気中に支持した状態をモデル化した。次に、光吸収部が搭載されない状態で発光素子に通電した場合に、半田面温度が60度となる電力(発熱条件1)、及び発熱条件1に比べて発光素子の発熱量を大きく設定した電力(発熱条件2)で発光素子に通電した。そして、発光素子への通電による発熱及び、発光素子モジュールからの放熱が定常状態となる半田面温度を求めた。
(Heat dissipation effect)
Assuming light emitting element modules (Examples 5, 6, 7, and 8) in which the thermal conductivity condition of the light absorbing portion is changed, the surface temperature of solder provided on the side surface of the light emitting element when the light emitting element is energized (hereinafter referred to as “light emitting element module”). , Solder surface temperature) was obtained by simulation. More specifically, first, a state where the light emitting element module was supported in the air was modeled by bringing the light emitting element module alone into a heat insulating state. Next, when the light-emitting element is energized in a state where the light absorption part is not mounted, the power at which the solder surface temperature becomes 60 degrees (heat generation condition 1) and the heat generation amount of the light-emitting element are set larger than those of the heat generation condition 1. The light emitting element was energized with electric power (heating condition 2). Then, the solder surface temperature at which the heat generation due to energization of the light emitting element and the heat radiation from the light emitting element module are in a steady state was obtained.
実施例5は、シリコーンからなる光吸収部を想定して熱伝導率を0.17W/m・Kに設定した。実施例6は、データを補間するため、仮想材料として熱伝導率を1.7W/m・Kに設定した。実施例7は、熱伝導効率を向上させるための充填材を包含するシリコーンゲルからなる光吸収部を想定して熱伝導率を17W/m・Kに設定した。実施例8は、単層カーボンナノチューブからなる光吸収部を想定して熱伝導率を25W/m・Kに設定した。実施例5,6,7,8に係る光吸収部の寸法は、上述した光学的特性試験、光透過率試験における実施例3と同じく外径13.4mm、内径9.0mmの円筒状部材とした。 In Example 5, the thermal conductivity was set to 0.17 W / m · K assuming a light absorbing portion made of silicone. In Example 6, in order to interpolate the data, the thermal conductivity was set to 1.7 W / m · K as a virtual material. In Example 7, the thermal conductivity was set to 17 W / m · K assuming a light absorbing portion made of a silicone gel including a filler for improving the heat conduction efficiency. In Example 8, the thermal conductivity was set to 25 W / m · K assuming a light absorption portion made of single-walled carbon nanotubes. The dimensions of the light absorbing portions according to Examples 5, 6, 7, and 8 are the same as in Example 3 in the optical characteristic test and the light transmittance test described above, and a cylindrical member having an outer diameter of 13.4 mm and an inner diameter of 9.0 mm. did.
上記の各条件において定常状態となる半田面温度をシミュレーションにより求めることで、光吸収部の放熱効果を評価した。図13は、実施例5,6,7,8に係る発光素子モジュールを発熱条件1及び2によって通電したときの、半田面温度を示すグラフである。横軸を熱伝導率(各実施例に対応)とし、縦軸を半田面温度としている。また、図14は、上記図13について、実施例5の半田面温度を基準として実施例6,7,8の半田面温度が何度低下したかを示すグラフである。この結果、より実際の放熱効果に近い条件である発熱条件1であっても、光吸収部に熱伝導性を有する部材を用いることで、少なくとも1度以上半田面温度を下げる効果を得られることを確認した(実施例6,7,8)。 The heat dissipation effect of the light absorbing portion was evaluated by obtaining the solder surface temperature at a steady state under the above conditions by simulation. FIG. 13 is a graph showing the solder surface temperature when the light emitting element modules according to Examples 5, 6, 7, and 8 are energized under the heat generation conditions 1 and 2. The horizontal axis is the thermal conductivity (corresponding to each example), and the vertical axis is the solder surface temperature. Further, FIG. 14 is a graph showing how many times the solder surface temperatures of Examples 6, 7, and 8 are lowered with respect to FIG. As a result, even under the heat generation condition 1, which is a condition closer to the actual heat dissipation effect, it is possible to obtain an effect of lowering the solder surface temperature at least once by using a member having thermal conductivity for the light absorbing portion. (Examples 6, 7, and 8) were confirmed.
1,101,201,301…発光素子モジュール、11…発光素子、12…基板、12a…実装面、13…光制御部、19,119,219,319…光吸収部、28…レンズ部材、29,129,229,329…封止部材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101,201,301 ... Light emitting element module, 11 ... Light emitting element, 12 ... Board | substrate, 12a ... Mounting surface, 13 ... Light control part, 19, 119, 219, 319 ... Light absorption part, 28 ... Lens member, 29 , 129, 229, 329 ... sealing members.
Claims (8)
前記発光素子が実装された基板と、
前記基板の実装面側に配置され、前記発光素子で発生する光の出射の制御を行う光制御部を少なくとも備えるレンズ部材と、
光を吸収する光吸収部と、を備え、
前記光吸収部は、前記基板と前記レンズ部材との間に配置される部材によって構成される、発光素子モジュール。 A light emitting element for generating light;
A substrate on which the light emitting element is mounted;
A lens member that is disposed on the mounting surface side of the substrate and includes at least a light control unit that controls emission of light generated by the light emitting element;
A light absorption part for absorbing light,
The light absorbing unit is a light emitting element module configured by a member disposed between the substrate and the lens member.
前記発光素子が実装された基板と、
前記基板の実装面側に配置され、前記発光素子で発生する光の出射の制御を行う光制御部を少なくとも備えるレンズ部材と、
光を吸収する光吸収部と、を備え、
前記光吸収部は、前記基板と前記レンズ部材との間において、前記レンズ部材の面に形成されている、発光素子モジュール。 A light emitting element for generating light;
A substrate on which the light emitting element is mounted;
A lens member that is disposed on the mounting surface side of the substrate and includes at least a light control unit that controls emission of light generated by the light emitting element;
A light absorption part for absorbing light,
The light absorbing unit is a light emitting element module formed on a surface of the lens member between the substrate and the lens member.
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