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JP6537410B2 - Method of manufacturing light emitting device - Google Patents

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JP6537410B2
JP6537410B2 JP2015171331A JP2015171331A JP6537410B2 JP 6537410 B2 JP6537410 B2 JP 6537410B2 JP 2015171331 A JP2015171331 A JP 2015171331A JP 2015171331 A JP2015171331 A JP 2015171331A JP 6537410 B2 JP6537410 B2 JP 6537410B2
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Description

本発明は、発光装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a light emitting device.

セラミック基板や金属基板などの汎用基板の上にLED(発光ダイオード)素子などの発光素子が実装されたCOB(Chip On Board)の発光装置が知られている。こうした発光装置では、蛍光体を含有する樹脂により例えば青色光を発光するLED素子を封止し、LED素子からの光により蛍光体を励起させて得られる光を混合させることにより、用途に応じて白色光などを得ている。   There is known a COB (Chip On Board) light emitting device in which a light emitting element such as an LED (light emitting diode) element is mounted on a general-purpose substrate such as a ceramic substrate or a metal substrate. In such a light emitting device, for example, an LED element that emits blue light is sealed with a resin containing a phosphor, and light obtained by exciting the phosphor with light from the LED element is mixed, depending on the application. I get white light and so on.

例えば、特許文献1には、ダイボンド用の実装面を有する高熱伝導性の放熱基台と、この放熱基台上に載置され、実装面の一部を露出する孔部及び放熱基台の外周縁より外方に張り出す張出部を有する回路基板と、孔部を通して実装面上に実装される発光素子と、この発光素子の上方を封止する透光性の樹脂体とを備え、張出部の外周縁に発光素子と導通するスルーホールを形成し、このスルーホールの上面及び下面に外部接続電極を設けた発光ダイオードが記載されている。   For example, Patent Document 1 discloses a highly thermally conductive heat dissipation base having a mounting surface for die bonding, a hole which is mounted on the heat dissipation base and exposes a part of the mounting surface, and the outside of the heat dissipation base. A circuit board having a projecting portion extending outward from the peripheral edge, a light emitting element mounted on the mounting surface through the hole, and a translucent resin body sealing the upper side of the light emitting element; The light emitting diode which formed the through hole electrically connected with a light emitting element in the outer periphery of a protrusion part, and provided the external connection electrode in the upper surface and lower surface of this through hole is described.

また、特許文献2には、凹部が形成されたキャビティと、凹部の底部を貫通する状態でキャビティに取り付けられた凸状のヒートスラグ(台座部)と、ヒートスラグ上に搭載されたサブマウント基板と、サブマウント基板上に配置された複数のLEDチップと、各LEDチップと電気的に接続するリードフレームと、各LEDチップを内包する蛍光体層と、凹部に封入されたシリコーン樹脂で形成されたレンズとを有するLEDパッケージが記載されている。   Further, in Patent Document 2, a cavity in which a recess is formed, a convex heat slug (base portion) attached to the cavity in a state of penetrating the bottom of the recess, and a submount substrate mounted on the heat slug A plurality of LED chips disposed on the submount substrate, a lead frame electrically connected to each of the LED chips, a phosphor layer including each of the LED chips, and a silicone resin encapsulated in the recess. And an LED package having a lens.

また、複数のLEDを集積して配置することで光量を多くした照明装置が知られている。例えば、特許文献3には、複数のLED3と、これらのLED3が搭載される基板4と、LEDから出射する照射光を集光あるいは発散させるための複数のレンズ要素が一体に構成されたレンズアレイ2とを有するLED照明装置が記載されている。   Moreover, the illuminating device which increased the light quantity is known by arrange | positioning and arrange | positioning several LED. For example, Patent Document 3 discloses a lens array in which a plurality of LEDs 3, a substrate 4 on which the LEDs 3 are mounted, and a plurality of lens elements for condensing or diverging irradiation light emitted from the LEDs are integrated. An LED lighting device is described having two.

特開2006−005290号公報JP, 2006-005290, A 特開2010−170945号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-170945 特開2012−042670号公報JP 2012-042670 A

高い光量の平行光を得るために、1つの共通基板上に複数の発光部が形成され、各発光部からの出射光をその発光部に対応するレンズで集光して出射する発光装置を製造することを考える。特に、個々の発光部に複数の発光素子を実装すると、発光装置全体に含まれる素子数が多くなり、駆動時に発生する熱量も多くなるため、その熱による共通基板やレンズの膨張が無視できなくなる。   A plurality of light emitting units are formed on one common substrate in order to obtain parallel light with high light quantity, and a light emitting device is manufactured in which light emitted from each light emitting unit is collected by a lens corresponding to the light emitting unit and emitted. Think about what to do. In particular, when a plurality of light emitting elements are mounted on each light emitting portion, the number of elements included in the entire light emitting device increases and the amount of heat generated at the time of driving also increases, so expansion of the common substrate or lens due to the heat can not be ignored. .

そこで、本発明の目的は、発光装置を駆動して共通基板やレンズに熱膨張が起きたときの、複数のレンズを通した複数の発光部からの出射効率を向上させることである。   Therefore, an object of the present invention is to improve the emission efficiency from a plurality of light emitting portions through a plurality of lenses when thermal expansion occurs in a common substrate or a lens by driving a light emitting device.

基板上に複数組の発光素子を実装して複数の発光部を形成する工程と、複数の発光部の配置位置に合わせて配置された複数のレンズを含むレンズアレイを複数の発光部の上に配置する工程と、複数の発光部が点灯して基板およびレンズアレイが熱膨張したときに複数の発光部と複数のレンズとの相対位置が合うように、基板およびレンズアレイの熱膨張係数に応じた大きさの距離だけ複数の発光部と複数のレンズとを互いにずらして、基板とレンズアレイとを位置決めする工程とを有することを特徴とする発光装置の製造方法が提供される。   A process of mounting a plurality of light emitting elements on a substrate to form a plurality of light emitting units, and a lens array including a plurality of lenses disposed in alignment with the arrangement positions of the plurality of light emitting units are disposed on the plurality of light emitting units. According to the thermal expansion coefficients of the substrate and the lens array so that the relative positions of the plurality of light emitting units and the plurality of lenses match when the plurality of light emitting units are turned on and the substrate and the lens array thermally expand. And a step of positioning the substrate and the lens array by shifting the plurality of light emitting portions and the plurality of lenses from each other by a distance of a predetermined size.

上記の製造方法では、基板は矩形であり、配置する工程では、複数の発光部と複数のレンズとの相対位置が熱膨張および熱収縮に応じて変更可能であるように、基板とレンズアレイの端部を同じ筐体に固定し、位置決めする工程では、基板の隣り合う2辺とその2辺に対応するレンズアレイの端部とを筐体に当接させることにより、基板とレンズアレイとを位置決めすることが好ましい。
上記の形成する工程では、複数の発光部のそれぞれについて、発光素子として複数のLED素子を基板上に実装し、複数のLED素子を互いにワイヤで電気的に接続し、蛍光体を含有する封止樹脂を基板上に充填して複数のLED素子を封止することが好ましい。
上記の形成する工程では、複数の発光部のそれぞれについて、蛍光体を含有する樹脂層でLED素子の上面および側面を被覆して構成された複数のLEDパッケージを、発光素子として基板上にフリップチップ実装することが好ましい。
In the above manufacturing method, the substrate is rectangular, and in the disposing step, the relative positions of the plurality of light emitting portions and the plurality of lenses can be changed according to the thermal expansion and the thermal contraction. In the step of fixing the ends to the same housing and positioning, the substrate and the lens array are made to abut on the housing by contacting two adjacent sides of the substrate and the ends of the lens array corresponding to the two sides. Positioning is preferred.
In the above forming step, for each of the plurality of light emitting parts, a plurality of LED elements as light emitting elements are mounted on a substrate, the plurality of LED elements are electrically connected to each other by wires, and sealing is performed containing a phosphor It is preferable to fill the resin on the substrate to seal a plurality of LED elements.
In the above forming step, for each of the plurality of light emitting parts, a plurality of LED packages configured by covering the upper surface and the side surface of the LED element with the resin layer containing the phosphor is flip chip on the substrate as the light emitting element It is preferable to implement.

本発明によれば、発光装置を駆動して共通基板やレンズに熱膨張が起きたときの、複数のレンズを通した複数の発光部からの出射効率を向上させることが可能になる。   According to the present invention, it is possible to improve the emission efficiency from the plurality of light emitting portions through the plurality of lenses when thermal expansion occurs in the common substrate or the lens by driving the light emitting device.

照明装置1の正面図および背面図である。It is the front view and rear view of the illuminating device 1. FIG. 発光装置2の上面図および側面図である。FIG. 5A is a top view and a side view of the light emitting device 2. レンズアレイ40の上面図である。FIG. 6 is a top view of a lens array 40. 発光部20の上面図および縦断面図である。FIG. 5A is a top view and a vertical cross-sectional view of the light emitting unit 20. 発光装置2の全体の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of the entire light emitting device 2; 発光部20の上面図である。It is a top view of the light emitting portion 20 3. 発光装置2におけるLED素子30の配置を模式的に示す図である。FIG. 6 schematically shows the arrangement of the LED elements 30 in the light emitting device 2. 発光装置2の製造工程の例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of a manufacturing process of the light emitting device 2. 基板10に対するレンズアレイ40の固定方法の例を示す図である。FIG. 7 is a view showing an example of a method of fixing the lens array 40 to the substrate 10; 基板10とレンズアレイ40との位置決め方法の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a method of positioning the substrate 10 and the lens array 40. 発光装置2Aの上面図および側面図である。It is the top view and side view of light emitting device 2A. 発光部20Aの上面図である。It is a top view of 20 A of light emission parts. 発光装置2BにおけるLED素子30の配置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically arrangement | positioning of the LED element 30 in the light-emitting device 2B. 発光装置2Cおよび発光装置2C内の発光部20Cの上面図である。It is a top view of 2 C of light emitting devices, and the light emission part 20C in 2 C of light emitting devices. 発光装置2DにおけるLED素子30の配置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically arrangement | positioning of the LED element 30 in light-emitting device 2D. 発光装置2EにおけるLED素子30の配置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically arrangement | positioning of the LED element 30 in the light-emitting device 2E. 発光装置2Fの上面図および側面図である。It is the top view and side view of the light-emitting device 2F. 発光部20Gの上面図および縦断面図である。They are the top view and longitudinal cross-sectional view of 20 G of light emission parts.

以下、図面を参照しつつ、発光装置およびその製造方法について説明する。ただし、本発明は図面または以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。   Hereinafter, a light emitting device and a method of manufacturing the same will be described with reference to the drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the embodiments described in the drawings or below.

図1(A)および図1(B)は、照明装置1の正面図および背面図である。照明装置1は、例えば照明用の投光器として利用可能な装置であり、一例として、図1(A)に示すように2行3列に配置された計6個の発光装置2を有する。照明装置1は、各発光装置2のケース(筐体)3を近接して配置することで、1つの装置として構成される。1つの照明装置に含まれる発光装置2の個数には、図示したものの他に、例えば2個、4個、あるいは8個以上など、色々な例がある。図1(B)に示すように、照明装置1は、各発光装置2のケース3の裏面に、発光装置2で発生した熱の放出を促進させるための放熱フィン(ヒートシンク)4を有する。   FIG. 1A and FIG. 1B are a front view and a back view of the lighting device 1. The lighting device 1 is a device that can be used, for example, as a light projector for lighting, and includes, as an example, a total of six light emitting devices 2 arranged in two rows and three columns as shown in FIG. 1 (A). The lighting device 1 is configured as one device by arranging the cases (casings) 3 of the respective light emitting devices 2 close to each other. As the number of light emitting devices 2 included in one lighting device, there are various examples such as two, four, or eight or more other than the illustrated one. As shown in FIG. 1B, the lighting device 1 has a radiation fin (heat sink) 4 on the back surface of the case 3 of each light emitting device 2 for promoting the release of the heat generated in the light emitting device 2.

図2(A)および図2(B)は、発光装置2の上面図および側面図である。図2(A)および図2(B)に示すように、発光装置2は、基板10と、基板10上に形成された複数の発光部20と、複数の発光部20の上に配置されたレンズアレイ40とを有する。また、図1(B)および図2(B)に示すように、各発光装置2は、基板10の裏面に、複数の発光部20が発した熱を放熱させる放熱フィン4を有する。   2A and 2B are a top view and a side view of the light emitting device 2. As shown in FIGS. 2A and 2B, the light emitting device 2 is disposed on the substrate 10, a plurality of light emitting units 20 formed on the substrate 10, and a plurality of light emitting units 20. And a lens array 40. Further, as shown in FIG. 1B and FIG. 2B, each light emitting device 2 has, on the back surface of the substrate 10, a radiation fin 4 for radiating heat generated by the plurality of light emitting units 20.

基板10は、その中央に円形の開口部13を有するほぼ矩形の基板である。例えば、基板10の縦横の長さはそれぞれ10cm程度であり、基板10の厚さは1〜2mm程度である。基板10は、例えば、接着シートにより金属基板11の上に回路基板12を貼り合わせて構成される。基板10の端部は、図1(A)に示した発光装置2のケース3に固定される。   The substrate 10 is a substantially rectangular substrate having a circular opening 13 at its center. For example, the vertical and horizontal lengths of the substrate 10 are each about 10 cm, and the thickness of the substrate 10 is about 1 to 2 mm. The substrate 10 is configured by, for example, bonding the circuit substrate 12 on the metal substrate 11 with an adhesive sheet. The end of the substrate 10 is fixed to the case 3 of the light emitting device 2 shown in FIG.

金属基板11は、発光部20を実装するための実装基板、および発光部20で発生した熱を放熱させる放熱基板として機能するため、例えば、耐熱性および放熱性に優れたアルミニウムで構成される。ただし、金属基板11の材質は、耐熱性と放熱性に優れたものであれば、例えば銅などの別の金属でもよい。   The metal substrate 11 functions as a mounting substrate for mounting the light emitting unit 20 and a heat releasing substrate for releasing the heat generated by the light emitting unit 20, and is made of, for example, aluminum excellent in heat resistance and heat dissipation. However, as long as the material of the metal substrate 11 is excellent in heat resistance and heat dissipation, another metal such as copper may be used.

回路基板12は、ガラスエポキシ基板、BTレジン基板、セラミックス基板またはメタルコア基板などの絶縁性基板である。回路基板12の上面には、複数の発光部20を互いに電気的に接続するための配線パターン14が形成される。図2(A)に示す回路基板12の右端には、発光装置2を外部電源に接続するための2個の接続電極15が形成される。接続電極15は、一方が+電極、他方が−電極であり、これらが外部電源に接続されて電圧が印加されることによって、発光装置2の複数の発光部20が発光する。   The circuit substrate 12 is an insulating substrate such as a glass epoxy substrate, a BT resin substrate, a ceramic substrate or a metal core substrate. A wiring pattern 14 for electrically connecting the plurality of light emitting units 20 to each other is formed on the top surface of the circuit board 12. At the right end of the circuit board 12 shown in FIG. 2A, two connection electrodes 15 for connecting the light emitting device 2 to an external power supply are formed. One of the connection electrodes 15 is a positive electrode and the other is a negative electrode, and the plurality of light emitting units 20 of the light emitting device 2 emit light when these are connected to an external power supply and a voltage is applied.

発光部20は、1つの共通基板である基板10上に形成された独立の複数の発光部であり、開口部13を取り囲むように基板10上に均等に配置される。図示した例では、発光装置2は、22個の発光部20を有する。後述するように、個々の発光部20は、複数のLED素子(発光素子の一例)を有する。発光装置2からの出射光を均一にするためには、発光部20同士の間隔(ピッチ)は一定の大きさであることが好ましい。ただし、基板10の縦方向と横方向で、発光部20のピッチは異なってもよい。   The light emitting units 20 are a plurality of independent light emitting units formed on the substrate 10 which is one common substrate, and are evenly disposed on the substrate 10 so as to surround the opening 13. In the illustrated example, the light emitting device 2 has 22 light emitting units 20. As described later, each light emitting unit 20 includes a plurality of LED elements (an example of a light emitting element). In order to make the light emitted from the light emitting device 2 uniform, it is preferable that the distance (pitch) between the light emitting units 20 be a fixed size. However, the pitch of the light emitting units 20 may be different between the vertical direction and the horizontal direction of the substrate 10.

図3は、レンズアレイ40の上面図である。レンズアレイ40は、複数のレンズ41が一体に形成されたレンズの集合体である。図示した例では、レンズアレイ40は、その中央を除いて近接して配置された22個のレンズ41を有する。レンズアレイ40の中央部42は、開口部であることが好ましい。図2(B)に示すように、各レンズ41の光軸Xは、基板10の法線方向に一致している。各レンズ41は、各発光部20に対応して、基板10上の発光部20と同じ配置で設けられており、それぞれ、対応する発光部20からの出射光を集光する。各レンズ41は、例えば同じ形状および大きさを有する。レンズアレイ40の端部は、図1(A)に示した発光装置2のケース3に固定される。特に投光器の用途では、使用時に風により受ける抵抗が小さくなるように、発光装置2をなるべく小型に構成することが求められる。このため、隣接するレンズ41同士は間隔を空けずに互いに接触させて、レンズアレイ40全体に対するレンズ41部分の密度を高くすることが好ましい。発光部20とレンズ41とは1対1に対応するため、レンズ41の径によって、発光部20のピッチが決まる。   FIG. 3 is a top view of the lens array 40. FIG. The lens array 40 is an assembly of lenses in which a plurality of lenses 41 are integrally formed. In the illustrated example, the lens array 40 has 22 lenses 41 disposed in proximity except for the center thereof. The central portion 42 of the lens array 40 is preferably an opening. As shown in FIG. 2B, the optical axis X of each lens 41 coincides with the normal direction of the substrate 10. Each lens 41 is provided in the same arrangement as the light emitting unit 20 on the substrate 10 corresponding to each light emitting unit 20, and condenses the light emitted from the corresponding light emitting unit 20, respectively. Each lens 41 has, for example, the same shape and size. The end of the lens array 40 is fixed to the case 3 of the light emitting device 2 shown in FIG. In particular, in the application of a light projector, it is required to configure the light emitting device 2 as small as possible so that the resistance received by the wind during use is reduced. For this reason, it is preferable to make adjacent lenses 41 contact with each other without leaving a space, and to increase the density of the lens 41 portion with respect to the entire lens array 40. Since the light emitting units 20 and the lenses 41 correspond one to one, the diameter of the lenses 41 determines the pitch of the light emitting units 20.

上記の通り、基板10は、中央に開口部13を有する。開口部13は、金属基板11と回路基板12の同じ位置に形成される。また、開口部13の上方にはレンズ41は配置されておらず、開口部13の上方ではレンズアレイ40は開放されていることが好ましい。開口部13の形状は円形に限らず、矩形などの他の形状でもよく、開口部13の位置も、厳密に基板10の中央でなくてもよい。発光装置2では、基板10に開口部13があることにより、以下で説明するように、放熱の観点で有利になる。   As described above, the substrate 10 has the opening 13 at the center. The opening 13 is formed at the same position of the metal substrate 11 and the circuit substrate 12. In addition, it is preferable that the lens 41 is not disposed above the opening 13 and the lens array 40 is open above the opening 13. The shape of the opening 13 is not limited to a circle, and may be another shape such as a rectangle, and the position of the opening 13 may not be strictly at the center of the substrate 10. In the light emitting device 2, the presence of the opening 13 in the substrate 10 is advantageous in terms of heat dissipation as described below.

まず、発光装置2では、開口部13の縁において金属基板11が露出するため、金属基板11が外気に接する面積が広がる。これにより、発光部20(発光素子)から金属基板11に伝わった熱の一部が、開口部13の縁からも装置外部に放出される。また、発光装置2では、基板10の裏側の放熱フィン4は、開口部13を通して基板10の表側でも外気に接触するため、放熱フィン4が外気に触れる面積も広がる。これにより、金属基板11から放熱フィン4に伝わった熱の一部は、開口部13を通じて基板10の表側にも放出される。したがって、発光装置2では、開口部13により、各発光部20(発光素子)で発生した熱の装置外部への放出を促進させることが可能になる。   First, in the light emitting device 2, since the metal substrate 11 is exposed at the edge of the opening 13, the area in which the metal substrate 11 is in contact with the air increases. As a result, part of the heat transferred from the light emitting unit 20 (light emitting element) to the metal substrate 11 is also released from the edge of the opening 13 to the outside of the device. Further, in the light emitting device 2, since the heat dissipating fins 4 on the back side of the substrate 10 are also in contact with the outside air on the front side of the substrate 10 through the opening 13, the area where the heat dissipating fins 4 touch the outside air is also expanded. Thus, part of the heat transferred from the metal substrate 11 to the heat dissipating fins 4 is also released to the front side of the substrate 10 through the opening 13. Therefore, in the light emitting device 2, the openings 13 can promote the release of heat generated in each light emitting unit 20 (light emitting element) to the outside of the device.

なお、放熱の観点から、開口部13の径は、ある程度の大きさを有する必要がある。例えば、開口部13の径d1は、少なくとも個々の発光部20の径d2より大きいことが好ましく、複数の発光部20の配置間隔(ピッチ)d3よりも大きいことがより好ましい。なお、図示した例では、発光部20の径d2より発光部20のピッチd3の方が大きい。   From the viewpoint of heat dissipation, the diameter of the opening 13 needs to have a certain size. For example, the diameter d1 of the openings 13 is preferably at least larger than the diameter d2 of the individual light emitting units 20, and more preferably larger than the arrangement interval (pitch) d3 of the plurality of light emitting units 20. In the illustrated example, the pitch d3 of the light emitting units 20 is larger than the diameter d2 of the light emitting units 20.

また、図2(A)に示すように、回路基板12の上面には、発光部20ごとに、その発光部20の動作(点灯)を確認するための検査用端子16が設けられる。検査用端子16は、それぞれ2個の端子を1組として、対応する発光部20を挟むように配置される。検査用端子16は発光部20の外側に配置されるが、回路基板12上には複数の発光部20を一斉に点灯させるための配線パターン14もあるため、検査用端子16の配置位置が発光部20からあまり離れ過ぎると、配線の引回しが難しくなる。そこで、図2(A)に示すように、各組の検査用端子16は、回路基板12上において、対象の発光部20に対応するレンズ41の主面の径内である位置に形成される。   Moreover, as shown to FIG. 2A, the terminal 16 for a test | inspection for confirming the operation | movement (lighting) of the light emission part 20 is provided in the upper surface of the circuit board 12 for every light emission part 20. As shown in FIG. The inspection terminals 16 are disposed so as to sandwich the corresponding light emitting unit 20, with each two terminals as one set. The inspection terminal 16 is disposed outside the light emitting unit 20, but since there is also a wiring pattern 14 for lighting the plural light emitting units 20 simultaneously on the circuit board 12, the arrangement position of the inspection terminal 16 emits light If it is too far from the part 20, routing of wiring becomes difficult. Therefore, as shown in FIG. 2A, the inspection terminals 16 of each set are formed on the circuit board 12 at positions within the diameter of the main surface of the lens 41 corresponding to the light emitting unit 20 of interest. .

また、誤測定を防止するために、各組の検査用端子16を構成する2個の端子は、複数の発光部20の間で共通の間隔dを空けて均等に配置される。さらに、配線パターン14との関係で可能であれば、各組の検査用端子16を構成する2個の端子は、基板10の辺に対して共通の角度で並ぶように配置することが好ましい。このように、複数組の検査用端子16の配置を揃えれば、発光部20の動作を順に確認していくときに、個々の発光部20の動作確認が容易になり、誤測定の発生頻度を低くすることが可能になる。   Moreover, in order to prevent an erroneous measurement, two terminals which comprise the terminal 16 for a test | inspection of each set are equally arrange | positioned with the common space | interval d among several light emission parts 20. FIG. Furthermore, if possible in relation to the wiring pattern 14, it is preferable that the two terminals constituting the inspection terminals 16 of each set be arranged at a common angle to the side of the substrate 10. As described above, when the arrangement of the plurality of inspection terminals 16 is aligned, the operation check of each light emitting unit 20 becomes easy when checking the operation of the light emitting unit 20 in order, and the occurrence frequency of the erroneous measurement It is possible to lower it.

図4(A)〜図4(C)は、発光部20の上面図および縦断面図である。より詳細には、図4(A)は発光部20の上面図、図4(B)は図4(A)のIVB−IVB線に沿った断面図、図4(C)は図4(A)のIVC−IVC線に沿った断面図である。発光部20は、主要な構成要素として、複数のLED素子30と、封止枠23と、封止樹脂24とを有する。   4A to 4C are a top view and a longitudinal sectional view of the light emitting unit 20. FIG. More specifically, FIG. 4A is a top view of the light emitting unit 20, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line IVB-IVB in FIG. 4A, and FIG. 4C is FIG. A cross-sectional view taken along the line IVC-IVC). The light emitting unit 20 includes a plurality of LED elements 30, a sealing frame 23, and a sealing resin 24 as main components.

LED素子30は、発光素子の一例であり、例えば発光波長帯域が450〜460nm程度の青色光を発光する青色LEDである。個々の発光部20では、回路基板12に開口部21があり、開口部21を通して金属基板11が露出している。LED素子30は、開口部21を通して露出している金属基板11の上に実装される。このように、LED素子30が金属基板11の上に直接実装されることで、LED素子30および後述する蛍光体の粒子により発生した熱の放熱が促進される。   The LED element 30 is an example of a light emitting element, and for example, is a blue LED that emits blue light having an emission wavelength band of about 450 to 460 nm. In each light emitting unit 20, the circuit board 12 has the opening 21, and the metal substrate 11 is exposed through the opening 21. The LED element 30 is mounted on the metal substrate 11 exposed through the opening 21. Thus, the LED element 30 is directly mounted on the metal substrate 11, thereby promoting the heat radiation of the heat generated by the LED element 30 and the particles of the phosphor to be described later.

また、LED素子30は、開口部21内における例えば矩形の実装領域22内に、格子状に配列して実装される。図4(A)では、特に、4行4列の16個のLED素子30が実装された場合の例を示している。この場合、LED素子30は、4個ずつ直列に接続され、その4組がさらに並列に接続される。このように、LED素子30は、各発光部20において、その発光部20について設定された直列数および並列数で互いに直並列接続される。   Further, the LED elements 30 are mounted in a grid shape and mounted in, for example, a rectangular mounting area 22 in the opening 21. FIG. 4A particularly shows an example where 16 LED elements 30 in 4 rows and 4 columns are mounted. In this case, four LED elements 30 are connected in series, and the four sets are further connected in parallel. Thus, in each light emitting unit 20, the LED elements 30 are connected in series and in parallel with each other in the number of series and the number of parallel setting for the light emitting unit 20.

以下では、特にLED素子30の直列数が4個の発光部を指すときには、「発光部20」と表記する。発光部をLED素子30の直列数によって区別しないときには、単に「発光部20」と表記する。 Hereinafter, in particular, when the number of LED elements 30 connected in series indicates four light emitting units, the light emitting unit 20 4 is described as “light emitting unit 20 4 ”. When the light emitting units are not distinguished by the number of series connected LED elements 30, they are simply referred to as "light emitting units 20".

LED素子30の下面は、例えば透明な絶縁性の接着剤などにより、金属基板11の上面に固定される。また、LED素子30は上面に一対の素子電極を有し、図4(A)に示すように、隣接するLED素子30の素子電極は、ワイヤ31により相互に電気的に接続される。開口部21の外周側に位置するLED素子30から出たワイヤ31は、最終的に回路基板12の配線パターン14に接続される。これにより、各LED素子30にはワイヤ31を介して電流が供給される。   The lower surface of the LED element 30 is fixed to the upper surface of the metal substrate 11 by, for example, a transparent insulating adhesive. Further, the LED element 30 has a pair of element electrodes on the top surface, and as shown in FIG. 4A, the element electrodes of the adjacent LED elements 30 are electrically connected to each other by the wire 31. The wires 31 emitted from the LED elements 30 located on the outer peripheral side of the opening 21 are finally connected to the wiring pattern 14 of the circuit board 12. Thereby, current is supplied to each LED element 30 through the wire 31.

封止枠23は、回路基板12の開口部21の大きさに合わせて例えば白色の樹脂で構成されたほぼ矩形の樹脂枠であり、発光部20内のLED素子30を取り囲むように、回路基板12の上面における開口部21の外周部分に固定される。封止枠23は、封止樹脂24の流出しを防止するためのダム材である。また、封止枠23は、例えば、その表面に反射性のコーティングが施されることにより、LED素子30から側方に出射された光を、発光部20の上方(LED素子30から見て金属基板11とは反対側)に向けて反射させる。なお、図4(A)では、封止枠23が透明であるとして図示している。   The sealing frame 23 is a substantially rectangular resin frame made of, for example, a white resin according to the size of the opening 21 of the circuit board 12, and the circuit board is configured to surround the LED elements 30 in the light emitting unit 20. It is fixed to the outer peripheral portion of the opening 21 on the upper surface of the cover 12. The sealing frame 23 is a dam material for preventing the sealing resin 24 from flowing out. In addition, for example, the sealing frame 23 is provided with a reflective coating on its surface to allow light emitted laterally from the LED element 30 to be located above the light emitting unit 20 (when viewed from the LED element 30, metal The light is reflected toward the side opposite to the substrate 11). In FIG. 4A, the sealing frame 23 is illustrated as being transparent.

封止樹脂24は、金属基板11上で封止枠23により囲まれる領域に充填されて、発光部20のLED素子30とワイヤ31の全体を一体に被覆し保護(封止)する。封止樹脂24としては、例えば、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂などの無色かつ透明な樹脂を、特に250℃程度の耐熱性がある樹脂を使用するとよい。   The sealing resin 24 is filled in a region surrounded by the sealing frame 23 on the metal substrate 11 and integrally covers and protects (seals) the entire LED element 30 of the light emitting unit 20 and the wire 31. As the sealing resin 24, for example, it is preferable to use a colorless and transparent resin such as an epoxy resin or a silicone resin, and in particular, a heat-resistant resin of about 250.degree.

また、封止樹脂24には、黄色蛍光体などの蛍光体(図示せず)が分散混入されている。黄色蛍光体は、LED素子30が出射した青色光を吸収して黄色光に波長変換する、例えばYAG(yttrium aluminum garnet)などの粒子状の蛍光体材料である。発光部20は、青色LEDであるLED素子30からの青色光と、それによって黄色蛍光体を励起させて得られる黄色光とを混合させることで得られる白色光を出射する。   In addition, phosphors (not shown) such as yellow phosphors are dispersed and mixed in the sealing resin 24. The yellow phosphor is a particulate phosphor material such as YAG (yttrium aluminum garnet) that absorbs blue light emitted from the LED element 30 and converts the wavelength to yellow light. The light emitting unit 20 emits white light obtained by mixing the blue light from the LED element 30 which is a blue LED and the yellow light obtained by exciting the yellow phosphor thereby.

あるいは、封止樹脂24は、例えば緑色蛍光体と赤色蛍光体などの複数種類の蛍光体を含有してもよい。緑色蛍光体は、LED素子30が出射した青色光を吸収して緑色光に波長変換する、例えば(BaSr)SiO:Eu2+などの粒子状の蛍光体材料である。赤色蛍光体は、LED素子30が出射した青色光を吸収して赤色光に波長変換する、例えばCaAlSiN:Eu2+などの粒子状の蛍光体材料である。この場合、発光部20は、青色LEDであるLED素子30からの青色光と、それによって緑色蛍光体および赤色蛍光体を励起させて得られる緑色光および赤色光とを混合させることで得られる白色光を出射する。 Alternatively, the sealing resin 24 may contain multiple types of phosphors such as, for example, a green phosphor and a red phosphor. The green phosphor is a particulate phosphor material such as (BaSr) 2 SiO 4 : Eu 2+ which absorbs blue light emitted from the LED element 30 and converts the wavelength to green light. The red phosphor is a particulate phosphor material, such as CaAlSiN 3 : Eu 2+ , which absorbs blue light emitted from the LED element 30 and converts the wavelength to red light. In this case, the light emitting unit 20 is a white light obtained by mixing the blue light from the LED element 30, which is a blue LED, with the green light and the red light obtained by exciting the green phosphor and the red phosphor thereby. Emit light.

図5(A)および図5(B)は、発光装置2の全体の回路図である。符号50は、発光装置2の22個の発光部20を駆動するドライバを指し、符号20は、LED素子30の直列数が3個の発光部を指す。発光装置2では、図2(A)に示すように、回路基板12の上面に全部で5個の切換え用端子17が設けられている。照明装置1に含まれる発光装置2の個数と使用するドライバ50が供給可能な最大電圧との関係に応じて、切換え用端子17同士の接続の仕方を変えることにより、発光部20の直並列を切り替えることが可能である。例えば、切換え用端子17同士の接続の仕方に応じて、図5(A)に示すように、22個の発光部20がドライバ50に直列接続されたり、図5(B)に示すように、22個の発光部20が、ドライバ50に並列接続される2組に分けられ、各組に含まれる11個ずつの発光部20が互いに直列接続されたりする。 FIGS. 5A and 5B are circuit diagrams of the entire light emitting device 2. Reference numeral 50 refers to a driver for driving the 22 light emitting units 20 of the light emitting device 2, reference numeral 20 3, serial number of the LED elements 30 refers to three light-emitting portion. In the light emitting device 2, as shown in FIG. 2A, a total of five switching terminals 17 are provided on the top surface of the circuit board 12. By changing the connection method of the switching terminals 17 according to the relationship between the number of light emitting devices 2 included in the lighting device 1 and the maximum voltage that can be supplied by the driver 50, series-parallel connection of the light emitting units 20 can be performed. It is possible to switch. For example, 22 light emitting units 20 are connected in series to the driver 50 as shown in FIG. 5 (A) according to the connection method of the switching terminals 17 or as shown in FIG. 5 (B). The 22 light emitting units 20 are divided into two groups connected in parallel to the driver 50, and the 11 light emitting units 20 included in each set are connected in series with each other.

上記の通り、個々の発光部20は、互いに並列接続される複数の列に分けられその複数の列のそれぞれで互いに直列接続される複数のLED素子30を有する。発光装置2では、装置全体で直列接続されるLED素子30の順方向電圧(Vf)の総和がドライバ50で駆動可能な電圧の範囲内に収まるように、個々の発光部20内で直列接続されるLED素子30の個数が設定されている。このため、発光装置2では、必ずしも全ての発光部20が同じ個数のLED素子30を有するわけではなく、一般に、1つの発光部20に含まれるLED素子30の個数は発光部20ごとに異なる。   As described above, each light emitting unit 20 includes a plurality of LED elements 30 divided into a plurality of rows connected in parallel with each other and connected in series with each other in each of the plurality of rows. The light emitting device 2 is connected in series in each light emitting unit 20 such that the sum of forward voltages (Vf) of the LED elements 30 connected in series in the entire device falls within the range of voltages drivable by the driver 50. The number of LED elements 30 is set. For this reason, in the light emitting device 2, all the light emitting units 20 do not necessarily have the same number of LED elements 30. Generally, the number of the LED elements 30 included in one light emitting unit 20 differs for each light emitting unit 20.

例えば、ドライバ50が供給可能な最大電圧が264Vであるとする。また、LED素子30としてあるLED素子(1)を使用したときに、直列数が4個である1つの発光部20のVfが10.5〜11.7Vであったとする。この場合、発光部20を22個直列接続しても、発光装置2全体でのVfは231.0〜257.4Vになり、ドライバ50で駆動可能な範囲内に収まる。一方、LED素子30として別のLED素子(2)を使用したときに、直列数が4個である1つの発光部20のVfが11.6〜13.6Vになったとする。この場合、発光部20を22個直列接続すると、発光装置2全体でのVfは255.0〜299.4Vになり、ドライバ50で駆動可能な最大電圧を超えてしまう。   For example, it is assumed that the maximum voltage that can be supplied by the driver 50 is 264V. Moreover, when using LED element (1) which is the LED element 30, it is assumed that Vf of one light emission part 20 whose number of series is four is 10.5-11.7V. In this case, even if 22 light emitting units 20 are connected in series, Vf of the entire light emitting device 2 is 231.0 to 257.4 V, and falls within a drivable range by the driver 50. On the other hand, when another LED element (2) is used as the LED element 30, it is assumed that Vf of one light emitting unit 20 having four in series becomes 11.6 to 13.6V. In this case, when 22 light emitting units 20 are connected in series, Vf in the entire light emitting device 2 is 255.0 to 299.4 V, which exceeds the maximum voltage that can be driven by the driver 50.

このため、後者のLED素子(2)を使用する場合には、一部の発光部20での直列数を3個にして、Vfが11.6〜13.6Vである直列数が4個の発光部20と、Vfが8.69〜10.21Vである直列数が3個の発光部20とを組み合わせる。すると、全部で22個の発光部20のうち、少なくとも11個を発光部20にすれば、発光装置2全体でのVfは264V以下になり、ドライバ50で駆動可能な範囲内に収まる。そこで、発光装置2では、LED素子(1)を使用する場合には、22個の発光部20を直列数が4個の発光部20とするが、LED素子(2)を使用する場合には、22個の発光部20のうち、例えば11個を直列数が4個の発光部20とし、残りの11個を直列数が3個の発光部20とする。 For this reason, when the latter LED element (2) is used, the number of series connected in a part of the light emitting units 20 is three, and the number of series where the Vf is 11.6 to 13.6 V is four. a light emitting portion 20 4, Vf combines a number of series and three light-emitting portion 20 3 is 8.69~10.21V. Then, out of a total of 22 light emitting units 20, if at least 11 in the light emitting portion 20 3, Vf across the light emitting device 2 becomes less 264V, falls within the scope that can be driven by a driver 50. Therefore, the light emitting device 2, when using the LED elements (1), the 22 light emitting units 20 is the series number of the four light-emitting portion 20 4, when using the LED elements (2) among the 22 pieces of the light emitting portion 20, for example, the eleven serial number and four light emitting portion 20 4, the remaining 11 pieces of the series number and three light-emitting portion 20 3.

このように、発光装置2では、個々の発光部20内で直列接続されるLED素子30の個数が、ある発光部20ではm個、別の発光部20ではn個というように異なる。これにより、装置全体で直列接続されるLED素子30の順方向電圧の総和が対象のドライバ50で駆動可能な電圧の範囲内に収まるように調整される。このため、使用するLED素子30の種類を変えたとしても、個々のLED素子30の順方向電圧によらずに、発光装置2を共通のドライバ50で駆動することが可能になる。   As described above, in the light emitting device 2, the number of LED elements 30 connected in series in each light emitting unit 20 is different, such as m in one light emitting unit 20 and n in another light emitting unit 20. As a result, the sum of the forward voltages of the LED elements 30 connected in series in the entire device is adjusted to fall within the range of voltages that can be driven by the target driver 50. Therefore, even if the type of LED element 30 to be used is changed, the light emitting device 2 can be driven by the common driver 50 regardless of the forward voltage of each LED element 30.

図6は、発光部20の上面図である。図4(A)に示した発光部20(発光部20)と図6に示す発光部20は、LED素子30の個数のみが異なり、その他の点では同じ構成を有する。発光部20は16個のLED素子30を有し、それらは4個ずつ直列に接続され、その4組がさらに並列に接続されるのに対し、発光部20は、12個のLED素子30を有し、それらは3個ずつ直列に接続され、その4組がさらに並列に接続される。発光部20,20のどちらも、実装領域22は同じ形状および大きさの矩形領域であり、少なくとも実装領域22の四隅には、必ずLED素子30が実装される。その上で、発光部20,20のどちらも、実装領域22の内側では、例えば均等にLED素子30が実装される。発光部20,20では、どちらも実装領域22の大きさが同じで素子間ピッチが異なることにより、LED素子30の実装密度が互いに異なる。また、発光部20,20では、発光部を1つの発光体と見たときの発光密度も互いに異なる。 Figure 6 is a top view of the light emitting portion 20 3. Figure 4 (A) light emitting section 20 third light emitting portion 20 (the light emitting portion 20 4) shown in FIG 6 shown in differs only the number of the LED elements 30, but otherwise have the same configuration. A light-emitting portion 20 4 16 LED element 30, they are connected by four in series, whereas the four pairs are further connected in parallel, the light emitting portion 20 3, 12 LED elements 30 are connected in series three by three, and the four sets are further connected in parallel. In each of the light emitting units 20 4 and 20 3 , the mounting area 22 is a rectangular area having the same shape and size, and the LED element 30 is always mounted at least at four corners of the mounting area 22. On top of that, both of the light emitting portion 20 4, 20 3, in the inside of the mounting region 22, LED elements 30 are mounted for example evenly. In the light emitting units 20 4 and 20 3 , the mounting density of the LED elements 30 is different from each other because both of the mounting areas 22 have the same size and the inter-element pitch is different. Further, the light emitting portion 20 4, 20 3, emission density when viewed emitting portion one light emitter or different from each other.

図7は、発光装置2におけるLED素子30の配置を模式的に示す図である。図2(A)および図2(B)では、複数の発光部を区別せず単に「発光部20」と表したが、発光装置2では、上記の通り、装置全体の順方向電圧を調整するために、例えば、直列数が4個の発光部20と直列数が3個の発光部20とが組み合わせられる。図7では、発光部20と発光部20が交互に接続される場合の例を示している。ただし、使用するドライバ50によっては、全ての発光部20でLED素子30の直列数が同じであってもよいし、直列数が2個以下または5個以上の発光部20があってもよい。 FIG. 7 is a view schematically showing the arrangement of the LED elements 30 in the light emitting device 2. In FIGS. 2A and 2B, the plurality of light emitting units are simply referred to as “light emitting unit 20” without distinction. However, in the light emitting device 2, as described above, the forward voltage of the entire device is adjusted. Therefore, for example, the number of series is four light-emitting portion 20 4 and the number of series is combined with three light-emitting portion 20 3. FIG. 7 shows an example in which the light emitting portion 20 4 and the light emitting portion 20 3 are connected alternately. However, depending on the driver 50 to be used, the number of LED elements 30 connected in series may be the same in all the light emitting units 20, or the number of light emitting units 20 may be two or less or five or more.

このように、各発光部20のLED素子30は、複数の発光部20で共通の形状および大きさの実装領域22内に、その発光部20について設定された直列数および並列数に応じた実装密度で実装される。これにより、複数の発光部20の間で発光径がそれぞれ同じになるため、各発光部20に含まれるLED素子30の個数にかかわらず、同じ形状および大きさの複数のレンズ41を含むレンズアレイ40を使用することが可能になる。   As described above, the LED elements 30 of each light emitting unit 20 are mounted in the mounting area 22 having a shape and size common to the plurality of light emitting units 20 according to the number of series and the number of parallel setting for the light emitting units 20. Implemented in density. Thereby, since the light emission diameter becomes the same among the plurality of light emitting units 20, a lens array including the plurality of lenses 41 having the same shape and size regardless of the number of LED elements 30 included in each light emitting unit 20 It becomes possible to use 40.

なお、LED素子30の個数を相対的に減らした発光部20では出射光量が低下するため、直列数および/または並列数が互いに異なる発光部20を組み合わせると、発光装置2全体として出射光量にムラが生じ得る。そこで、LED素子30の直列数および並列数が少ない発光部20ほど、LED素子30として順方向電圧が高いLED素子を使用してもよい。順方向電圧が高いLED素子であれば出射光がより明るくなるため、使用するLED素子を発光部20ごとに選択することにより、複数の発光部20の間で出射光量を均等にして、ムラのない光を出射させることが可能になる。   In the light emitting unit 20 in which the number of LED elements 30 is relatively reduced, the amount of emitted light decreases. Therefore, when the light emitting units 20 having different series numbers and / or parallel numbers are combined, unevenness in the amount of emitted light as the entire light emitting device 2 Can occur. Therefore, as the light emitting unit 20 has a smaller number of LED elements 30 in series and in parallel, an LED element with a higher forward voltage may be used as the LED element 30. If the LED element has a high forward voltage, the emitted light will be brighter, so by selecting the LED element to be used for each light emitting unit 20, the emitted light amount is made uniform among the plurality of light emitting units 20, and unevenness is caused. It is possible to emit no light.

ただし、照明装置1は、投光器として使用されるという性質上、人間の目から遠く離れたところに設置されるため、発光装置2上の明るさのムラはあまり問題にならない。このため、直列数および/または並列数が互いに異なる発光部20は、発光装置2内で必ずしも均等に配置されていなくてもよい。また、全ての発光部20で順方向電圧が同じLED素子を使用してもよい。   However, since the lighting device 1 is installed at a place far away from human eyes because of the nature of being used as a light projector, unevenness in brightness on the light emitting device 2 does not cause much problem. For this reason, the light emitting units 20 having different serial numbers and / or parallel numbers may not necessarily be evenly arranged in the light emitting device 2. Moreover, you may use the LED element with same forward voltage in all the light emission parts 20. FIG.

図8は、発光装置2の製造工程の例を示すフローチャートである。発光装置2の製造時には、まず、基板10の上に複数の発光部20が一括で形成され、個々の発光部20に複数組のLED素子30が実装される。その際は、各発光部20について、回路基板12の開口部21内の金属基板11上に複数のLED素子30が実装される(S1)。次に、それらのLED素子30は、ワイヤ31により互いに直並列に接続される(S2)。また、開口部21の外周部分に封止枠23が固定される(S3)。さらに、蛍光体を含有する封止樹脂24が、金属基板11上で封止枠23により囲まれる領域に充填されて、複数のLED素子30が封止される(S4)。   FIG. 8 is a flowchart showing an example of a manufacturing process of the light emitting device 2. At the time of manufacturing the light emitting device 2, first, the plurality of light emitting units 20 are collectively formed on the substrate 10, and a plurality of sets of LED elements 30 are mounted on each of the light emitting units 20. At that time, for each light emitting unit 20, a plurality of LED elements 30 are mounted on the metal substrate 11 in the opening 21 of the circuit substrate 12 (S1). Next, the LED elements 30 are connected in series and parallel to each other by the wire 31 (S2). In addition, the sealing frame 23 is fixed to the outer peripheral portion of the opening 21 (S3). Furthermore, the sealing resin 24 containing a phosphor is filled in the region surrounded by the sealing frame 23 on the metal substrate 11, and the plurality of LED elements 30 are sealed (S4).

なお、図2(A)に示すように、回路基板12の上面の対角線上には、一例として2個の位置決め用穴18a,18bが形成されており、各発光部20に相当する回路基板12の開口部21の位置は、位置決め用穴18a,18bの位置を基準として定められる。すなわち、各発光部20のLED素子30の実装位置および封止枠23の配置位置は、位置決め用穴18a,18bの位置を基準として定められる。これにより、発光部20の形成位置のバラつきが少なくなる。   As shown in FIG. 2A, on the diagonal of the upper surface of the circuit board 12, two positioning holes 18a and 18b are formed as an example, and the circuit board 12 corresponding to each light emitting unit 20 is provided. The position of the opening 21 is determined with reference to the positions of the positioning holes 18a and 18b. That is, the mounting position of the LED element 30 of each light emitting unit 20 and the arrangement position of the sealing frame 23 are determined based on the positions of the positioning holes 18a and 18b. Thereby, the variation in the formation position of the light emitting unit 20 is reduced.

続いて、複数のレンズ41を含むレンズアレイ40が、各発光部20と対応するレンズ41との相対位置を大まかに合わせて、発光部20の上に配置される(S5)。その際、例えば、基板10とレンズアレイ40の端部をケース3で保持することにより、レンズアレイ40は基板10に対して固定される。あるいは、以下で説明する方法により、レンズアレイ40を基板10に対して固定してもよい。   Subsequently, the lens array 40 including the plurality of lenses 41 is disposed on the light emitting units 20 by roughly aligning the relative positions of the light emitting units 20 and the corresponding lenses 41 (S5). At that time, for example, the lens array 40 is fixed to the substrate 10 by holding the substrate 10 and the end of the lens array 40 by the case 3. Alternatively, the lens array 40 may be fixed to the substrate 10 by the method described below.

図9(A)〜図9(C)は、基板10に対するレンズアレイ40の固定方法の例を示す図である。図9(A)〜図9(C)は、それぞれ、基板10の上面図、レンズアレイ40の上面図、および対角線Lに沿った発光装置2の縦断面図を示す。図9(A)〜図9(C)では、簡単のため、発光部20とレンズ41の個数をそれぞれ8個として示している。   FIGS. 9A to 9C are diagrams showing an example of a method of fixing the lens array 40 to the substrate 10. 9A to 9C respectively show a top view of the substrate 10, a top view of the lens array 40, and a longitudinal sectional view of the light emitting device 2 along the diagonal L. In FIG. 9A to FIG. 9C, the number of light emitting units 20 and the number of lenses 41 are shown as eight for simplicity.

図示した例では、位置決め用穴18a,18bを用いて、基板10とレンズアレイ40とが位置決めされる。この場合、レンズアレイ40の下面(基板10と向かい合う面)の対角線L上には、位置決め用穴18a,18bの位置に合わせて2つの支持部43a,43bが予め設けられる。支持部43a,43bは、レンズアレイ40と一体に形成されるか、またはレンズアレイ40に接着された柱状部材である。支持部43a,43bを位置決め用穴18a,18bにそれぞれ嵌合させることにより、基板10とレンズアレイ40とが位置決めされる。これにより、各レンズ41の光軸を容易に各発光部20の中心に合わせることができるため、複数の発光部20と複数のレンズ41との相対位置を調整する工程が簡略化される。   In the illustrated example, the substrate 10 and the lens array 40 are positioned using the positioning holes 18a and 18b. In this case, on the diagonal L of the lower surface (surface facing the substrate 10) of the lens array 40, two support portions 43a and 43b are provided in advance in accordance with the positions of the positioning holes 18a and 18b. The support portions 43 a and 43 b are columnar members formed integrally with the lens array 40 or bonded to the lens array 40. The substrate 10 and the lens array 40 are positioned by fitting the support portions 43a and 43b into the positioning holes 18a and 18b, respectively. Thereby, since the optical axis of each lens 41 can be easily aligned with the center of each light emitting unit 20, the process of adjusting the relative position between the plurality of light emitting units 20 and the plurality of lenses 41 is simplified.

位置決め用穴18a,18bは、対角線Lの一端部Pからの距離が遠いものほど対角線Lに沿った径が大きい。例えば、図2(A)および図9(A)に示すように、位置決め用穴18a,18bはともに円形であり、位置決め用穴18aより一端部Pから遠い位置決め用穴18bの方が、直径が大きい。あるいは、位置決め用穴18a,18bは、対角線Lの方向を長軸とする楕円形(長穴)でもよく、この場合には、位置決め用穴18aより位置決め用穴18bの方が長径が大きい。また、支持部43a,43bの下端における位置決め用穴18a,18bと嵌合する部分の径は、位置決め用穴18a,18bよりもやや細くなっている。これにより、対角線Lに沿った複数の発光部20と複数のレンズ41との相対位置が変更可能になるので、基板10とレンズアレイ40が異なる割合で熱膨張または熱収縮したときでも、相対位置の微調整が可能になる。   The positioning holes 18a and 18b have larger diameters along the diagonal L as the distance from the one end P of the diagonal L increases. For example, as shown in FIGS. 2A and 9A, both the positioning holes 18a and 18b are circular, and the diameter of the positioning hole 18b farther from the one end P than the positioning hole 18a is the diameter. large. Alternatively, the positioning holes 18a and 18b may be oval (long holes) whose major axis is the direction of the diagonal L. In this case, the positioning hole 18b has a larger major axis than the positioning hole 18a. Further, the diameter of the portion of the lower end of the support portions 43a and 43b to be fitted with the positioning holes 18a and 18b is slightly smaller than that of the positioning holes 18a and 18b. Thereby, the relative positions of the plurality of light emitting units 20 and the plurality of lenses 41 along the diagonal L can be changed, so that even when the substrate 10 and the lens array 40 thermally expand or shrink at different rates, the relative positions Fine adjustment of the becomes possible.

こうして、複数の発光部20と複数のレンズ41との相対位置が、発光装置2の点灯時の熱膨張および発光装置2の消灯時の熱収縮に応じて変更可能であるように、基板10とレンズアレイ40とは互いに固定される。その上で、以下で説明する方法により、基板10とレンズアレイ40との正確な位置決めが行われる(S6)。   Thus, the relative positions of the plurality of light emitting units 20 and the plurality of lenses 41 can be changed according to the thermal expansion when the light emitting device 2 is on and the thermal contraction when the light emitting device 2 is off. The lens array 40 is fixed to each other. Then, the substrate 10 and the lens array 40 are accurately positioned by the method described below (S6).

S6における基板10とレンズアレイ40との位置決めは、次のような考え方に従って行われる。発光装置2の点灯時に発生する熱により、基板10を構成するアルミニウム製の金属基板11および樹脂製の回路基板12、ならびにガラス製のレンズアレイ40は、異なる熱膨張率で膨張する。例えば、点灯によって基板10とレンズアレイ40の温度が約100℃上昇すると仮定すると、1辺が10cm程度の基板10の場合には、基板10とレンズアレイ40の間で、1mm程度の伸び量の差が生じ得る。そこで、その伸び量の差Δdを考慮して、各発光部20と各レンズ41との相対位置を、予め逆方向にΔdだけずらしておく。これにより、発光装置2を駆動(複数の発光部20を点灯)して熱膨張が起きたときに、予め設定されたずれ量と熱膨張による伸び量の差が打ち消し合って、各発光部20と各レンズ41の光軸が一致する。このため、発光装置2を駆動して基板10とレンズアレイ40に熱膨張が起きたときに、各レンズ41を通した各発光部20からの出射効率を向上させることが可能になる。   Positioning of the substrate 10 and the lens array 40 in S6 is performed in accordance with the following concept. The heat generated at the time of lighting of the light emitting device 2 causes the aluminum metal substrate 11 and the resin circuit substrate 12 constituting the substrate 10 and the glass lens array 40 to expand with different thermal expansion coefficients. For example, assuming that the temperature of the substrate 10 and the lens array 40 increases by about 100 ° C. by lighting, in the case of the substrate 10 having a side of about 10 cm, an elongation amount of about 1 mm between the substrate 10 and the lens array 40 A difference can occur. Therefore, the relative position between each light emitting unit 20 and each lens 41 is shifted in advance in the reverse direction by Δd in consideration of the difference Δd in the expansion amount. Thereby, when thermal expansion occurs by driving the light emitting device 2 (turning on the plurality of light emitting parts 20), the difference between the offset amount set in advance and the expansion amount due to the thermal expansion cancels each other, and each light emitting part 20 And the optical axis of each lens 41 coincide. Therefore, when the light emitting device 2 is driven and thermal expansion occurs in the substrate 10 and the lens array 40, it is possible to improve the emission efficiency from each light emitting unit 20 through each lens 41.

図10(A)および図10(B)は、基板10とレンズアレイ40との位置決め方法の例を示す図である。基板10とレンズアレイ40とを位置決めするときには、例えば、図10(A)に示すように、基板10の隣り合う2辺とその2辺に対応するレンズアレイ40の端部とを基準面として、ケース3の壁に当接させる。そして、基板10とレンズアレイ40の熱膨張による伸び量の差Δdに相当する長さだけ、熱膨張率がより小さいレンズアレイ40の方を、基準面から遠くにずらしておく。熱膨張により基板10とレンズアレイ40は均等に膨張し、全体が拡大される。このため、上記の工程により、複数の発光部20が点灯して基板10とレンズアレイ40が熱膨張したときに、図10(B)に示すように、各発光部20と各レンズ41との相対位置を合わせることが可能になる。   FIGS. 10A and 10B are diagrams showing an example of a method of positioning the substrate 10 and the lens array 40. FIG. When positioning the substrate 10 and the lens array 40, for example, as shown in FIG. 10A, using two adjacent sides of the substrate 10 and the end of the lens array 40 corresponding to the two sides as a reference plane, Abut the wall of the case 3. Then, the lens array 40 having a smaller coefficient of thermal expansion is shifted away from the reference plane by a length corresponding to the difference Δd in the amount of expansion due to the thermal expansion of the substrate 10 and the lens array 40. The thermal expansion causes the substrate 10 and the lens array 40 to expand uniformly, and the whole is expanded. Therefore, when the plurality of light emitting units 20 are turned on and the substrate 10 and the lens array 40 thermally expand in the above process, as shown in FIG. 10B, the light emitting units 20 and the lenses 41 It becomes possible to adjust relative position.

以上で発光装置2の製造工程は終了する。以下では、発光部20の変形例を説明する。   Thus, the manufacturing process of the light emitting device 2 is completed. Below, the modification of the light emission part 20 is demonstrated.

図11(A)および図11(B)は、発光装置2Aの上面図および側面図である。図2(A)および図2(B)に示した発光装置2と図11(A)および図11(B)に示す発光装置2Aは、発光部20の形状および検査用端子16の配置が異なり、その他の点では同じ構成を有する。発光装置2の発光部20はほぼ矩形であるのに対し、発光装置2Aの発光部20Aは、発光部20よりやや大きく、円形である。このように、発光装置内の各発光部の形状は、矩形に限らず、円形でもよいし、あるいは他の形状であってもよい。また、発光装置2Aの検査用端子16は、発光部20Aごとの2つの端子の間隔と基板10の辺に対する角度の大きさとが発光装置2のものとは異なっているが、その他の点では発光装置2と同じ構成を有する。検査用端子16は、発光部の形状に応じた間隔dと角度θで、基板10上に配置される。   11A and 11B are a top view and a side view of the light emitting device 2A. The light emitting device 2 shown in FIGS. 2A and 2B and the light emitting device 2A shown in FIGS. 11A and 11B differ in the shape of the light emitting unit 20 and the arrangement of the inspection terminals 16. , Otherwise the same configuration. While the light emitting unit 20 of the light emitting device 2 is substantially rectangular, the light emitting unit 20A of the light emitting device 2A is slightly larger than the light emitting unit 20 and is circular. As described above, the shape of each light emitting unit in the light emitting device is not limited to a rectangle, and may be a circle or another shape. Further, the inspection terminal 16 of the light emitting device 2A is different from that of the light emitting device 2 in the distance between the two terminals of each light emitting unit 20A and the size of the angle with respect to the side of the substrate 10; It has the same configuration as the device 2. The inspection terminals 16 are disposed on the substrate 10 at an interval d and an angle θ according to the shape of the light emitting unit.

図12(A)および図12(B)は、発光部20Aの上面図である。図12(A)は、LED素子30の直列数が4個であり、並列数が4個の発光部20Aを示す。また、図12(B)は、LED素子30の直列数が4個であり、並列数が3個の発光部20Aを示す。このように、発光装置2Aでも、各発光部20AのLED素子30は、複数の発光部20Aで共通の大きさの円形の実装領域22Aに、その発光部20Aについて設定された直列数および並列数に応じた実装密度で実装される。この場合、発光部20Aごとに、LED素子30の直列数、並列数、またはその両方が異なっていてもよい。 FIG. 12A and FIG. 12B are top views of the light emitting unit 20A. 12 (A) shows serial number of the LED elements 30 is four, the number of parallel shows four light emitting portion 20A 4. Further, FIG. 12 (B) series number of the LED elements 30 is four, the number of parallel shows three light emitting portion 20A 3. Thus, in the light emitting device 2A as well, the LED elements 30 of each light emitting unit 20A are set in series and in parallel for the light emitting units 20A in a circular mounting area 22A of a size common to the plurality of light emitting units 20A. It is mounted with the mounting density according to. In this case, the number of LED elements 30 connected in series, the number connected in parallel, or both may be different for each light emitting unit 20A.

図13は、発光装置2BにおけるLED素子30の配置を模式的に示す図である。図7に示した発光装置2と図13に示す発光装置2Bは、各発光部におけるLED素子30の直列数および並列数のみが異なり、その他の点では同じ構成を有する。発光装置2では、各発光部20の並列数は全て同じ4個であったが、発光部20ごとに、直列数と並列数の両方が異なってもよい。図13に示す発光装置2Bは、直列数が4個で並列数も4個の発光部20Bと、直列数が3個で並列数が5個の発光部20Bとを有する。図13では、発光部20Bと発光部20Bが交互に接続される場合の例を示している。発光部20ごとに直列数と並列数の両方を変える場合でも、各発光部20BのLED素子30は、複数の発光部20Bで共通の形状および大きさの実装領域22内に実装されることが好ましい。 FIG. 13 is a view schematically showing the arrangement of the LED elements 30 in the light emitting device 2B. The light emitting device 2 shown in FIG. 7 and the light emitting device 2 B shown in FIG. 13 are different only in the number of series and the number of parallel LED elements 30 in each light emitting portion, and have the same configuration in other points. In the light emitting device 2, the number of light emitting units 20 arranged in parallel is four, but the number of the light emitting units 20 may be different from the number in parallel. Emitting device 2B shown in FIG. 13, the number of series with the parallel number of four and even four light emitting section 20B 4, and a parallel number of three in series number five light emitting portion 20B 3. FIG. 13 shows an example in which the light-emitting portion 20B 4 and the light emitting portion 20B 3 are connected alternately. Even when changing both the number of series and the number of parallel for each light emitting unit 20, the LED elements 30 of each light emitting unit 20B may be mounted within the mounting area 22 having a common shape and size among the plurality of light emitting units 20B. preferable.

図14(A)および図14(B)は、発光装置2Cおよび発光装置2C内の発光部20Cの上面図である。図2(A)に示した発光装置2と図14(A)に示す発光装置2Cは、各発光部の検査用端子16の配置のみが異なり、その他の点では同じ構成を有する。発光装置2では、各組の検査用端子16は発光部20を挟むように配置されていたが、図14(A)および図14(B)に示すように、各組の検査用端子16は、発光部20Cを挟まずに、発光部20Cの一方の側に配置されていてもよい。この場合でも、各組の検査用端子16を構成する2個の端子は、複数の発光部20Cの間で共通の間隔dを空けて均等に配置される。   FIGS. 14A and 14B are top views of the light emitting device 2C and the light emitting unit 20C in the light emitting device 2C. The light emitting device 2 shown in FIG. 2A and the light emitting device 2C shown in FIG. 14A are different only in the arrangement of the inspection terminals 16 of the light emitting portions, and have the same configuration in other points. In the light emitting device 2, the inspection terminals 16 of each set are disposed so as to sandwich the light emitting unit 20, but as shown in FIGS. 14A and 14B, the inspection terminals 16 of each set are The light emitting unit 20C may be disposed on one side of the light emitting unit 20C without sandwiching the light emitting unit 20C. Even in this case, the two terminals constituting each set of inspection terminals 16 are equally spaced apart by a common distance d between the plurality of light emitting units 20C.

図15は、発光装置2DにおけるLED素子30の配置を模式的に示す図である。図15に示す発光装置2Dは、LED素子30の大きさが発光部20Dごとに異なっているが、その他の点では、図7に示した発光装置2と同じ構成を有する。発光装置2Dでは、各発光部20Dの発光領域22Dの面積は互いに等しく、各発光部20Dに含まれるLED素子30の大きさは、LED素子30の直列数が多い発光部20Dほどより小さい。これにより、発光部20Dごとに素子数を変化させても、同じ外形の複数のレンズを含むレンズアレイを使用することが可能になる。また、素子のサイズを小さくすれば、同じ面積の発光領域22D内での直列数を増やすことができ、直列数に応じて発光部20Dごとの順方向電圧を調整できるため、装置全体の順方向電圧を発光装置2D用のドライバで駆動可能な範囲内にすることも可能になる。なお、今まで説明してきた発光装置2A〜2Cの中でも、このように、直列数が異なる発光部には、サイズが異なるLED素子30を使用してもよい。   FIG. 15: is a figure which shows typically arrangement | positioning of the LED element 30 in light-emitting device 2D. The light emitting device 2D shown in FIG. 15 has the same size as the light emitting device 2 shown in FIG. 7 in the other points, although the size of the LED element 30 is different for each light emitting unit 20D. In the light emitting device 2D, the areas of the light emitting regions 22D of the light emitting units 20D are equal to one another, and the size of the LED elements 30 included in the light emitting units 20D is smaller for the light emitting units 20D having more LED elements 30 in series. Thus, even if the number of elements is changed for each light emitting unit 20D, it is possible to use a lens array including a plurality of lenses having the same outer shape. In addition, if the size of the element is reduced, the number of series in the light emitting region 22D of the same area can be increased, and the forward voltage of each light emitting unit 20D can be adjusted according to the number of series. It is also possible to set the voltage within a drivable range by the driver for the light emitting device 2D. In addition, among the light emitting devices 2A to 2C described so far, LED elements 30 having different sizes may be used for light emitting units having different numbers of series as described above.

図16は、発光装置2EにおけるLED素子30の配置を模式的に示す図である。図16に示す発光装置2Eは、レンズアレイ40E内の各レンズ41Eの大きさが発光部20Eごとに異なっているが、その他の点では、図7に示した発光装置2と同じ構成を有する。各レンズ41Eの大きさは、そのレンズ41Eに対応する発光部20Eが有するLED素子30の個数が多いほど大きい。   FIG. 16 is a view schematically showing the arrangement of the LED elements 30 in the light emitting device 2E. In the light emitting device 2E shown in FIG. 16, the size of each lens 41E in the lens array 40E is different for each light emitting unit 20E, but has the same configuration as the light emitting device 2 shown in FIG. The size of each lens 41E increases as the number of LED elements 30 included in the light emitting unit 20E corresponding to the lens 41E increases.

例えば、発光装置2Eの発光部20Eは、直列数4個および並列数4個で互いに直並列接続された16個のLED素子30を有する発光部20E(第1の発光部の一例)と、直列数3個および並列数3個で互いに直並列接続された9個のLED素子30を有する発光部20E(第2の発光部の一例)とで構成される。発光装置2Eでは、LED素子30の実装密度は各発光部20Eで同じであり、その結果、発光領域22Eの大きさが発光部20Eごとに異なっている。また、発光装置2Eのレンズ41Eは、発光部20Eに対応するレンズ41Eと、発光部20Eに対応しレンズ41Eより小さいレンズ41Eとで構成される。図16では、発光部20Eと発光部20Eが、基板10上に互い違いに配置される場合の例を示している。このように、各発光部20E内のLED素子30の個数、すなわち発光領域22Eの大きさに応じてレンズ41Eの大きさを変化させると、大きい発光部20Eの間に小さい発光部20Eを配置することができる。このため、発光装置2Eでは、基板10の表面により高い密度で多くの発光部20Eを形成できるようになり、出射光量が増加する。 For example, the light emitting unit 20E of the light emitting device 2E includes four light emitting units 20E 4 (one example of a first light emitting unit) including 16 LED elements 30 connected in series and parallel with each other in fours and fours in parallel; A light emitting unit 20E 3 (an example of a second light emitting unit) including nine LED elements 30 connected in series and in parallel with each other by three in series and three in parallel. In the light emitting device 2E, the mounting density of the LED elements 30 is the same for each light emitting unit 20E, and as a result, the size of the light emitting region 22E is different for each light emitting unit 20E. The lens 41E of the light emitting device 2E is composed of a lens 41E 4 corresponding to the light-emitting portion 20E 4, and corresponds to the light-emitting portion 20E 3 lens 41E 4 smaller lens 41E 3. In Figure 16, the light emitting portion 20E 4 and the light emitting portion 20E 3 is shows an example of a case that is staggered on the substrate 10. Thus, the number of LED elements 30 in each light-emitting portion 20E, that is, changing the size of the lens 41E according to the size of the light emitting region 22E, a small light-emitting portion 20E 3 between the large emitting portion 20E 4 It can be arranged. Therefore, in the light emitting device 2E, it is possible to form many light emitting units 20E with a higher density on the surface of the substrate 10, and the amount of emitted light increases.

図17(A)および図17(B)は、発光装置2Fの上面図および側面図である。図17(A)に示す発光装置2Fでは、図11(A)に示した発光装置2Aとは異なり、基板10Fの中央に開口部が設けられていない。また、発光装置2Fの基板10Fとレンズアレイ40Fは、発光装置2Aの基板10よりも小さく、発光装置2Fの発光部20Fの個数は、発光装置2Aの発光部20Aの個数よりも少ない。その他の点では、発光装置2Fは、発光装置2Aと同じ構成を有する。発光部20Fは、今までに説明した発光部20,20B〜20Eと同じ構成を有してもよく、その場合、基板10Fの中央には開口部が設けられていなくてもよい。   17 (A) and 17 (B) are a top view and a side view of the light emitting device 2F. Unlike the light emitting device 2A shown in FIG. 11A, the light emitting device 2F shown in FIG. 17A does not have an opening at the center of the substrate 10F. The substrate 10F and the lens array 40F of the light emitting device 2F are smaller than the substrate 10 of the light emitting device 2A, and the number of light emitting units 20F of the light emitting device 2F is smaller than the number of light emitting units 20A of the light emitting device 2A. Otherwise, the light emitting device 2F has the same configuration as the light emitting device 2A. The light emitting unit 20F may have the same configuration as the light emitting units 20 and 20B to 20E described above, and in this case, the opening may not be provided at the center of the substrate 10F.

図18(A)および図18(B)は、発光部20Gの上面図および縦断面図である。より詳細には、図18(A)は発光部20Gの上面図、図18(B)は図18(A)のXVIIIB−XVIIIB線に沿った断面図である。図18(A)では、9個のLEDパッケージ30Gが3×3個の格子状に実装されている場合の例を示している。上記の発光装置2,2A〜2Fの発光部20,20A〜20Fは、LED素子30同士をワイヤ31で接続して全体を封止樹脂24で封止したものに限らず、図18(A)および図18(B)に示すようなLEDパッケージ30Gをフリップチップ実装して構成されるものであってもよい。   FIG. 18A and FIG. 18B are a top view and a vertical cross-sectional view of the light emitting unit 20G. More specifically, FIG. 18A is a top view of the light emitting unit 20G, and FIG. 18B is a cross-sectional view taken along line XVIIIB-XVIIIB in FIG. FIG. 18A shows an example in which nine LED packages 30G are mounted in a 3 × 3 grid. The light emitting units 20 and 20A to 20F of the above-described light emitting devices 2 and 2A to 2F are not limited to those in which the LED elements 30 are connected by the wire 31 and the whole is sealed by the sealing resin 24. The LED package 30G as shown in FIG. 18B may be flip chip mounted.

LEDパッケージ30Gは、下面に2個の素子電極32が形成されたLED素子30’と、蛍光体層33とを有する。LEDパッケージ30Gは、LED素子30の下面にある素子電極32にフリップチップ接合用のバンプ34が形成されたバンプタイプの発光素子である。LED素子30’は、例えば、発光波長帯域が450〜460nm程度の青色光を発光する青色系の半導体発光素子(青色LED)である。   The LED package 30 </ b> G includes an LED element 30 ′ in which two element electrodes 32 are formed on the lower surface, and a phosphor layer 33. The LED package 30 </ b> G is a bump type light emitting element in which bumps 34 for flip chip bonding are formed on the element electrodes 32 on the lower surface of the LED element 30. The LED element 30 ′ is, for example, a blue semiconductor light emitting element (blue LED) that emits blue light having an emission wavelength band of about 450 to 460 nm.

蛍光体層33は、例えば、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂などの無色かつ透明な樹脂に蛍光体の粒子(図示せず)を分散混入させて構成され、LED素子30’の上面および側面を一様に被覆する。例えば、蛍光体層33は、YAGなどの黄色蛍光体を含有し、LED素子30’が出射した青色光を吸収して黄色光に波長変換する。この場合、LEDパッケージ30Gは、青色LEDであるLED素子30’からの青色光と、それによって黄色蛍光体を励起させて得られる黄色光とを混合させることで得られる白色光を出射する。なお、蛍光体層33が含有する蛍光体の種類は、これ以外のものでもよく、LEDパッケージ30Gごとに異なっていてもよい。   The phosphor layer 33 is formed, for example, by dispersing and mixing phosphor particles (not shown) in a colorless and transparent resin such as an epoxy resin or a silicone resin, and the upper surface and the side surfaces of the LED element 30 ′ are uniformly formed. To coat. For example, the phosphor layer 33 contains a yellow phosphor such as YAG, absorbs blue light emitted from the LED element 30 ', and converts the wavelength into yellow light. In this case, the LED package 30G emits white light obtained by mixing the blue light from the LED element 30 ', which is a blue LED, with the yellow light obtained by exciting the yellow phosphor thereby. In addition, the kind of fluorescent substance which the fluorescent substance layer 33 contains may be a thing other than this, and may differ for every LED package 30G.

1 照明装置
2,2A,2B,2C,2D,2E,2F 発光装置
10,10F 基板
11 金属基板
12 回路基板
13 開口部
16 検査用端子
18a,18b 位置決め用穴
20,20A,20B,20C,20D,20E,20F,20G 発光部
22 実装領域
23 封止枠
24 封止樹脂
30,30’ LED素子
30G LEDパッケージ
40,40E,40F レンズアレイ
41,41E レンズ
43a,43b 支持部
50 ドライバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lighting apparatus 2, 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F Light-emitting device 10, 10F Substrate 11 Metal substrate 12 Circuit board 13 Opening 16 Inspection terminal 18a, 18b Positioning hole 20, 20A, 20B, 20C, 20D , 20E, 20F, 20G Light emitter 22 Mounting area 23 Seal frame 24 Seal resin 30, 30 'LED element 30G LED package 40, 40E, 40F Lens array 41, 41E Lens 43a, 43b Support 50 Driver

Claims (4)

基板上に複数組の発光素子を実装して複数の発光部を形成する工程と、
前記複数の発光部の配置位置に合わせて配置された複数のレンズを含むレンズアレイを前記複数の発光部の上に配置する工程と、
前記複数の発光部が点灯して前記基板および前記レンズアレイが熱膨張したときに前記複数の発光部と前記複数のレンズとの相対位置が合うように、前記基板および前記レンズアレイの熱膨張係数に応じた大きさの距離だけ前記複数の発光部と前記複数のレンズとを互いにずらして、前記基板と前記レンズアレイとを位置決めする工程と、
を有することを特徴とする発光装置の製造方法。
Mounting a plurality of light emitting elements on a substrate to form a plurality of light emitting units;
Arranging a lens array including a plurality of lenses arranged in accordance with the arrangement position of the plurality of light emitting units on the plurality of light emitting units;
Thermal expansion coefficients of the substrate and the lens array so that the relative positions of the plurality of light emitting units and the plurality of lenses match when the plurality of light emitting units are turned on and the substrate and the lens array are thermally expanded. Positioning the substrate and the lens array by shifting the plurality of light emitting units and the plurality of lenses from each other by a distance corresponding to a size of
A method of manufacturing a light emitting device, comprising:
前記基板は矩形であり、
前記配置する工程では、前記複数の発光部と前記複数のレンズとの相対位置が熱膨張および熱収縮に応じて変更可能であるように、前記基板と前記レンズアレイの端部を同じ筐体に固定し、
前記位置決めする工程では、前記基板の隣り合う2辺と当該2辺に対応する前記レンズアレイの端部とを前記筐体に当接させることにより、前記基板と前記レンズアレイとを位置決めする、請求項1に記載の製造方法。
The substrate is rectangular,
In the disposing step, the end portions of the substrate and the lens array are provided in the same housing so that relative positions of the plurality of light emitting units and the plurality of lenses can be changed according to thermal expansion and thermal contraction. Fixed
In the positioning step, the substrate and the lens array are positioned by bringing two adjacent sides of the substrate and an end of the lens array corresponding to the two sides into contact with the casing. The manufacturing method according to Item 1.
前記形成する工程では、前記複数の発光部のそれぞれについて、
前記発光素子として複数のLED素子を前記基板上に実装し、
前記複数のLED素子を互いにワイヤで電気的に接続し、
蛍光体を含有する封止樹脂を前記基板上に充填して前記複数のLED素子を封止する、請求項1または2に記載の製造方法。
In the forming step, for each of the plurality of light emitting units,
Mounting a plurality of LED elements as the light emitting element on the substrate;
Electrically connecting the plurality of LED elements with each other by wire;
The manufacturing method according to claim 1, wherein a sealing resin containing a phosphor is filled on the substrate to seal the plurality of LED elements.
前記形成する工程では、前記複数の発光部のそれぞれについて、蛍光体を含有する樹脂層でLED素子の上面および側面を被覆して構成された複数のLEDパッケージを、前記発光素子として前記基板上にフリップチップ実装する、請求項1または2に記載の製造方法。   In the forming step, for each of the plurality of light emitting parts, a plurality of LED packages configured by covering the upper surface and the side surface of the LED element with a resin layer containing a phosphor is used as the light emitting element on the substrate. The manufacturing method according to claim 1, wherein flip chip mounting is performed.
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