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WO2018051897A1 - 発光モジュールおよび灯具ユニット - Google Patents

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WO2018051897A1
WO2018051897A1 PCT/JP2017/032342 JP2017032342W WO2018051897A1 WO 2018051897 A1 WO2018051897 A1 WO 2018051897A1 JP 2017032342 W JP2017032342 W JP 2017032342W WO 2018051897 A1 WO2018051897 A1 WO 2018051897A1
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WO
WIPO (PCT)
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light emitting
light
standard
emitting module
standard package
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2017/032342
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English (en)
French (fr)
Inventor
主 時田
鈴木　哲也
大野　智之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to JP2018539672A priority patent/JP7237588B2/ja
Priority to EP17850800.8A priority patent/EP3514443A4/en
Publication of WO2018051897A1 publication Critical patent/WO2018051897A1/ja
Priority to US16/351,667 priority patent/US20190211986A1/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
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    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10H20/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10H20/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/857—Interconnections, e.g. lead-frames, bond wires or solder balls

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting module and a lamp unit including the light emitting module.
  • a vehicular lamp including a light source in which a plurality of semiconductor light emitting elements are arranged as a plurality of light emitting element arrays (see Patent Document 1).
  • a plurality of light distribution patterns can be formed by controlling turning on / off of each semiconductor light emitting element.
  • a lamp unit described in Patent Document 1 is a light emitting element array using a dedicated element mounting substrate on which 16 LEDs are mounted in a row and a dedicated element mounting substrate on which 8 LEDs are arranged in a row. Is realized. Further, a light-emitting element array composed of 24 LEDs can be mounted on one substrate, but such a substrate has to be less versatile. As described above, the configuration of the mounting portion on which the entire light emitting element array is mounted is generally designed exclusively.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to realize at least a part of various light-emitting element arrays having different configurations as standard products.
  • a light emitting module is a light emitting module used in a lamp, and includes a light source in which a plurality of light emitting elements are arranged as a light emitting element array in a plurality of stages, and a light source. And a mounting portion.
  • the mounting unit includes a plurality of standard packages having the same configuration, and the standard package has a plurality of light emitting elements mounted thereon.
  • At least a part of the plurality of light emitting element arrays can be configured with a standard package in which a plurality of light emitting elements are mounted.
  • the standard package includes a first standard package constituting a first column of the light emitting element array and a second standard package constituting a second column different from the first column of the light emitting element array. Also good. As a result, standard packages are used for a plurality of columns of the light emitting element array, and it is possible to reduce costs and improve work efficiency by increasing the number of standard packages adopted.
  • the standard package has a rectangular submount, and a plurality of electrodes are arranged along one long side of the submount, and the electrodes may be used to supply power to the light emitting element.
  • the electrode of a standard package can be arrange
  • the plurality of light emitting elements may be disposed between the other long side of the submount and the plurality of electrodes. As a result, the distance between the plurality of light emitting elements and the light emitting elements mounted on another adjacent submount can be reduced.
  • the mounting unit may have a plurality of standard packages arranged so that electrodes are arranged on the outer edge of the light emitting element array. Thereby, the freedom degree of the layout of the wiring to an electrode increases, and a layout can also be simplified.
  • the lamp unit may include the above-described light emitting module and an optical member that projects light emitted from the light source of the light emitting module forward as a light distribution pattern.
  • the mounting unit is arranged so that the number N1 of standard packages equipped with light emitting elements that irradiate the lower part of the light distribution pattern is larger than the number N2 of standard packages equipped with light emitting elements that irradiate the upper part of the light distribution pattern.
  • a plurality of packages may be arranged.
  • an asymmetrical light distribution pattern can be realized using a standard package.
  • a lower light-emitting unit configured with a standard package having a light-emitting element that irradiates the lower part of the light distribution pattern; an upper light-emitting unit configured with a standard package having a light-emitting element that irradiates the upper part of the light distribution pattern; You may have.
  • the first light emitting center is shifted in the vehicle width direction with respect to the reference point.
  • the offset amount may be larger than a second offset amount in which the center of the lower light emitting unit is displaced in the vehicle width direction with respect to the reference point.
  • a vehicle headlamp using a pair of right and left lamp units in a mirror image relationship is configured with a relatively small number of standard packages, and the irradiation range of the combined light distribution pattern by the upper light emitting unit of each lamp unit Is expanded.
  • At least a part of various light emitting element arrays having different configurations can be realized as a standard product.
  • FIG. 2A is a top view showing an example of a standard package according to the present embodiment
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA of the standard package shown in FIG. 2A
  • FIG. 3 is a circuit diagram of the standard package shown in FIG. It is a front view of the light emitting module which concerns on this Embodiment.
  • FIG. 4 is a BB cross-sectional view of the light emitting module shown in FIG. 3.
  • 5A is a front view showing an example of a light emitting module according to another embodiment
  • FIG. 5B is a side view of a lamp unit including the light emitting module shown in FIG. 5A.
  • FIG. 5C is a schematic diagram showing a light distribution pattern formed by the lamp shown in FIG.
  • FIG. 6A is a front view showing a modification of the light emitting module applied to the right lamp according to another embodiment
  • FIG. 6B is a lamp provided with the light emitting module shown in FIG. It is a figure which shows the light distribution pattern formed by these.
  • Fig.7 (a) is a front view which shows the modification of the light emitting module applied to the left side lamp which concerns on other embodiment
  • FIG.7 (b) is a lamp provided with the light emitting module shown to Fig.7 (a). It is a figure which shows the light distribution pattern formed by these.
  • FIG. 8A is a diagram showing the illuminance distribution when the light emitting module shown in FIG.
  • FIG. 5A is used for the right lamp and the left lamp
  • FIG. 8B is the light emitting module shown in FIG. It is a figure which shows the illuminance distribution at the time of using the light emitting module shown to Fig.7 (a) for a right side lamp as a left side lamp. It is a front view of the light emitting module which concerns on the modification of this Embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic horizontal sectional view of a vehicle headlamp 10 using a lamp unit according to the present embodiment.
  • a vehicle headlamp 10 includes a low beam lamp unit 20L and a high beam in a lamp chamber formed by a lamp body 12 and a translucent cover 14 attached to a front end opening of the lamp body 12.
  • the lamp unit 20H is accommodated.
  • the low beam lamp unit 20L and the high beam lamp unit 20H are attached to the lamp body 12 by support members (not shown).
  • an extension member 16 having an opening in the area where each lamp unit exists is fixed to the lamp body 12 or the translucent cover 14, and the area between the front opening of the lamp body 12 and each lamp unit is forward. Covered.
  • the low beam lamp unit 20L is a conventionally known reflection type lamp, and includes a light source bulb 21 and a reflector 23.
  • the low beam lamp unit 20L reflects light emitted from the light source bulb 21 to the reflector 23, cuts a part of the light traveling forward from the reflector 23 with a light shielding plate (not shown), and has a predetermined cutoff line.
  • a light distribution pattern is formed.
  • a shade 25 is provided at the tip of the light source bulb 21 to cut the light emitted directly from the light source bulb 21 forward.
  • the shape of the low beam lamp unit 20L is not particularly limited to this, and may be a projector-type lamp unit similar to the high beam lamp unit 20H described later.
  • the high-beam lamp unit 20H is a projector-type lamp unit, and includes a projection lens 22 and an LED array 26 in which a plurality of LEDs (Light Emitting Device: hereinafter referred to as “LED”) are arranged in an array. And a holder 28 for holding the projection lens 22 and the light emitting module 24.
  • the projection lens 22 is a plano-convex aspheric lens having a convex front surface and a flat rear surface, and is disposed on an optical axis Ax extending in the vehicle front-rear direction.
  • the projection lens 22 is configured to project an image on the rear focal plane including the rear focal point F as a reverse image on a vertical virtual screen disposed in front of the lamp.
  • the periphery of the projection lens 22 is held in the front end annular groove of the holder 28.
  • the light emitting module 24 is fixed to the rear end side of the holder 28 in a state where the LED array 26 is disposed in the vicinity of the rear side of the rear focal point F of the projection lens 22.
  • the holder 28 is attached to the lamp body 12 via a support member (not shown).
  • the light emitting module 24 includes an LED array 26, a circuit board 30 for mounting the LED array 26, and a heat radiating plate 32 for radiating heat generated from the LED array 26.
  • the LED array 26 is fixed to the front side surface of the circuit board 30 such that the light emitting surface faces forward in the optical axis Ax direction.
  • the center of the LED array 26 is located on the optical axis Ax.
  • the heat sink 32 is fixed to the rear surface of the circuit board 30.
  • an LED array is realized by using one or more standard packages on which one or more LEDs are mounted.
  • FIG. 2A is a top view showing an example of a standard package according to the present embodiment
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA of the standard package shown in FIG. 2A
  • FIG. FIG. 3 is a circuit diagram of the standard package shown in FIG.
  • the standard package shown in FIG. 2 has four LEDs as semiconductor light emitting elements. For example, one, two, three, five, six, seven, and eight LEDs are mounted. The number may be greater than that.
  • the standard package 34 includes four semiconductor light emitting elements 36.
  • the semiconductor light emitting element 36 for example, an LED element, an LD (Laser-Diode) element, an EL (Electro-Luminescence) element, or the like is suitable.
  • the standard package 34 according to the present embodiment has four LED chips 36a arranged in a line.
  • a plate-like fluorescent layer 36b is formed on the rectangular light emitting surface of the LED chip 36a.
  • the LED chip 36a is an InGaN type LED that emits blue light having an emission peak wavelength in the range of 450 to 480 nm.
  • the fluorescent layer 36b is a light wavelength conversion member that emits yellow light when excited by blue light.
  • a YAG phosphor is used.
  • a fluorescent layer 36b for example, a phosphor obtained by processing a phosphor into a plate shape as ceramic can be cited.
  • the fluorescent layer 36b may be one in which phosphor powder is dispersed in a transparent resin.
  • the semiconductor light emitting element 36 emits white light by mixing blue light emitted from the LED chip 36a and yellow light emitted from the fluorescent layer 36b.
  • the plurality of semiconductor light emitting elements 36 are surrounded by a frame body 37 made of white resin.
  • the LED chip 36a is connected to the electrodes 38a and 38b through gold bumps 36c.
  • the electrodes 38 a and 38 b are conductive members patterned on the aluminum nitride substrate 40.
  • the standard package 34 includes four LED chips 36a and five electrodes. An electrode between adjacent LED chips 36a is shared by the two LED chips 36a.
  • the LED chip 36a1 shown in FIG. 2C is connected to one electrode 38a and the other electrode 38b.
  • the LED chip 36a2 shown in FIG. 2C is connected to one electrode 38a common to the other electrode 38b of the LED chip 36a1 and the other electrode 38b common to one electrode 38a of the LED chip 36a3.
  • the number of electrodes of the standard package having n LED chips is n + 1.
  • FIG. 3 is a front view of the light emitting module according to the present embodiment.
  • the light emitting module 24 includes a circuit board 30 including a copper wiring pattern, five standard packages 34, two standard packages 42, and two power supply connectors 44a and 44b. is doing.
  • the semiconductor light emitting element 36 functions as a planar light source that emits light, and is provided side by side in the left-right direction with the light emitting surface facing the front of the vehicle.
  • three standard packages 34 four LEDs
  • two standard packages 42 one LED
  • a total of 14 semiconductor light emitting elements 36 are arranged in a line.
  • two standard packages 34 four LEDs
  • a total of eight semiconductor light emitting elements 36 are arranged in a row. ing.
  • the power feeding connectors 44 a and 44 b are connected to each semiconductor light emitting element 36 by a power feeding circuit 46 formed on the circuit board 30.
  • the power feeding circuit 46 includes a plurality of wiring patterns 46 a corresponding to the respective semiconductor light emitting elements 36.
  • the control circuit controls turning on / off of the plurality of semiconductor light emitting elements 36 included in the light emitting module 24 for each semiconductor light emitting element 36.
  • the region R1 that is zagged for mounting the first standard package 34a and the second standard package 34b has a shape in which the first standard package 34a and the second standard package 34b are arranged. Is almost the same. Further, in the region R1 of the circuit board 30, the bottom surface of the aluminum nitride substrate 40 is fixed to the surface of the region R1 with an adhesive (not shown).
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of the light emitting module shown in FIG.
  • the wiring pattern 46a is formed on the circuit board 30 via an insulating layer 47a.
  • the upper part of the wiring pattern 46a is also covered with an insulating layer 47b.
  • the electrode 38 a is connected to the exposed portion of the wiring pattern 46 a via a gold wire 48.
  • the exposed portion of the wiring pattern 46 a and the electrode 38 a are sealed with the black resin 50 including the gold wire 48. Thereby, the light emitted from the standard package 34 is not easily reflected or scattered by the black resin 50, and the occurrence of glare is suppressed.
  • the light emitting module 24 is used for a lamp of the vehicle headlamp 10 such as the high beam lamp unit 20H.
  • the light emitting module 24 includes a light source including a standard package 34 and a standard package 42 arranged as a light emitting element array, and a mounting portion 52 on which each standard package is mounted.
  • the mounting unit 52 includes a plurality of standard packages 34 having the same configuration, and the standard package 34 mounts four light emitting elements. Accordingly, at least a part of the plurality of light emitting element arrays can be configured with the standard package 34 on which the plurality of light emitting elements are mounted.
  • the standard package 34 includes a first standard package 34a that constitutes a first column in the light emitting element array, and a second standard package 34b that constitutes a second column different from the first column in the light emitting element array.
  • a first standard package 34a that constitutes a first column in the light emitting element array
  • a second standard package 34b that constitutes a second column different from the first column in the light emitting element array.
  • the standard package 34 includes an aluminum nitride substrate 40 that is a ceramic substrate as a rectangular submount, and a plurality of electrodes 38 a are arranged along one long side 40 a of the aluminum nitride substrate 40. Yes.
  • the electrode 38a is used for power feeding to the light emitting element.
  • the layout of wiring for feeding can be simplified as compared with the case where the electrode 38a is on both sides.
  • the plurality of semiconductor light emitting elements 36 are disposed between the other long side 40b of the aluminum nitride substrate 40 and the plurality of electrodes 38a. As a result, as shown in FIG. 3, the distance between the plurality of semiconductor light emitting elements 36 mounted in the first standard package 34a and the semiconductor light emitting elements 36 mounted in the adjacent second standard package 34b can be reduced. it can.
  • a plurality of first standard packages 34a and a plurality of second standard packages 34b are arranged so that the other long side 40b faces each other. Thereby, the degree of freedom of layout of the wiring pattern 46a on the electrode 38a is increased, and the layout can be simplified.
  • FIG. 5A is a front view showing an example of a light emitting module according to another embodiment
  • FIG. 5B is a side view of a lamp unit including the light emitting module shown in FIG. 5A.
  • FIG. 5C is a schematic diagram showing a light distribution pattern formed by the lamp shown in FIG. The details and illustrations of the standard package 34 are omitted as appropriate.
  • the mounting portion 56 of the light emitting module 54 shown in FIG. 5A includes N1 (four) standard packages 34 each including a semiconductor light emitting element 36 'that irradiates the lower portion of the light distribution pattern, and the upper portion of the light distribution pattern. N2 (two) standard packages 34 having semiconductor light emitting elements 36 "to be irradiated are mounted.
  • the high beam lamp unit 58 shown in FIG. 5B includes a light emitting module 54 and a projection lens 60 as an optical member that projects light emitted from the light source of the light emitting module 54 forward as a light distribution pattern. Yes.
  • the high beam lamp unit 58 is configured such that a vertical line L ⁇ b> 1 passing through the rear focal point F of the projection lens 60 is located at the center of the mounting portion 56.
  • the sixteen semiconductor light emitting elements 36 ′ arranged in a line on the upper stage of the mounting portion 56 constitute a lower light emitting portion, and form a partial high beam light distribution pattern PH ⁇ b> 1 shown in FIG.
  • the eight semiconductor light emitting elements 36 ′′ arranged in a row at the lower stage of the mounting portion 56 constitute an upper light emitting portion, and form a partial high beam light distribution pattern PH2 shown in FIG. 5C.
  • a high beam light distribution pattern PH obtained by combining the partial high beam light distribution pattern PH1 and the partial high beam light distribution pattern PH2 is formed.
  • the high beam light distribution pattern PH irradiates a symmetric region around the VV line of the virtual screen.
  • the partial high beam light distribution pattern PH2 formed by the upper light emitting unit has a narrower irradiation area than the partial high beam light distribution pattern PH1 formed by the lower light emitting unit. In this way, the light distribution pattern PH for asymmetrical high beams can be realized using the standard package.
  • the present inventor has conceived a configuration in which the irradiation range can be expanded while satisfying desired light distribution characteristics by shifting the positions of the first standard package 34a and the second standard package 34b from the positions shown in FIG. did.
  • the right lamp and the left lamp are opposite in the direction of shifting.
  • FIG. 6A is a front view showing a modification of the light emitting module applied to the right lamp according to another embodiment
  • FIG. 6B is a lamp provided with the light emitting module shown in FIG. It is a figure which shows the light distribution pattern formed by these.
  • the light emitting module 62 of the right lamp according to the modified example includes a lower light emitting unit configured by a first standard package 34a on which a semiconductor light emitting element 36 'that irradiates the lower part (PHR1) of the right high beam light distribution pattern PHR, And an upper light-emitting part composed of a second standard package 34b on which a semiconductor light-emitting element 36 ′′ for irradiating the upper part (PHR2) of the right-side high-beam light distribution pattern PHR is mounted.
  • An optical member such as a projection lens
  • a position where a straight line passing through the optical center (for example, the optical axis) or the shape center (for example, the middle of the lens lateral width) is orthogonal to the mounting portion 64 is defined as a reference point (straight line L2)
  • the first offset amount S1 in which the center C1 of the upper light emitting unit is displaced in the vehicle width direction is the second offset amount S1 in which the center C2 of the lower light emitting unit is displaced in the vehicle width direction with respect to the straight line L2. Greater than the amount S2.
  • the right lamp configured in this way can form a right high beam light distribution pattern PHR that is offset to the right from the VV line.
  • FIG.7 (a) is a front view which shows the modification of the light emitting module applied to the left side lamp which concerns on other embodiment
  • FIG.7 (b) is a lamp provided with the light emitting module shown to Fig.7 (a). It is a figure which shows the light distribution pattern formed by these.
  • the light-emitting module 66 of the left lamp includes a lower light-emitting unit configured of a first standard package 34a on which a semiconductor light-emitting element 36 ′ that irradiates the lower part (PHL1) of the left-side high beam light distribution pattern PHL is mounted And an upper light-emitting part composed of a second standard package 34b on which a semiconductor light-emitting element 36 ′′ for irradiating the upper part (PHL2) of the left high-beam light distribution pattern PHL is mounted.
  • An optical member such as a projection lens
  • a reference point (straight line L3) is a position where a straight line passing through the optical center (for example, the optical axis) or the shape center (for example, the center of the lens lateral width) is orthogonal to the mounting portion 68, the straight line L3
  • the first offset amount S3 in which the center C1 of the upper light emitting portion is shifted in the vehicle width direction is the second offset S3 in which the center C2 of the lower light emitting portion is shifted in the vehicle width direction with respect to the straight line L2. Greater than the amount S4.
  • the left-side lamp configured in this way can form a left-side high beam light distribution pattern PHL that is offset to the left side from the VV line.
  • FIG. 8A is a diagram showing the illuminance distribution when the light emitting module shown in FIG. 5A is used for the right lamp and the left lamp
  • FIG. 8B is the light emitting module shown in FIG. It is a figure which shows the illuminance distribution at the time of using the light emitting module shown to Fig.7 (a) for a right side lamp as a left side lamp.
  • the standard package in the right lamp, the standard package is offset to the right side, and in the left lamp, the standard package is offset to the left side.
  • the irradiation area in the horizontal direction increases. Note that the brightness decreases as the irradiation area expands, but the upper part of the high beam light distribution pattern does not need to be as bright as the lower part, so it is not possible to expand the irradiation area without increasing the number of standard packages. It is very effective from the viewpoint of cost.
  • the vehicle headlamp using the pair of right and left lamp units in the mirror image relation has an irradiation range of the combined light distribution pattern by the upper light emitting unit of each lamp unit, which is configured with relatively few standard packages. Can be spread.
  • the light emitting module according to the present embodiment can cope with various numbers of light emitting elements and element intervals by combining standard packages.
  • a wasteful area is generated without mounting the light emitting elements, but such a waste does not occur in the light emitting module according to the decimal form. Therefore, particularly when an expensive ceramic such as aluminum nitride is used for the submount, the effect of cost reduction is great.
  • a light-emitting element array having a large number of light-emitting elements can be realized, so that it is not necessary to employ a special submount.
  • FIG. 9 is a front view of a light emitting module according to a modification of the present embodiment.
  • the region R2 zagged for mounting the first standard package 34a and the second standard package 34b is larger than the shape in which the first standard package 34a and the second standard package 34b are arranged. . Therefore, the degree of freedom of the position (for example, left and right direction) where the second standard package 34b is mounted is increased, and the versatility of the circuit board 130 is increased.
  • the light distribution pattern formed by the LED array 26 is changed to satisfy the specifications of the fine light distribution pattern required for each vehicle type. It becomes possible to do.
  • the distance between the electrodes 38a and 38b of the first standard package 34a and the second standard package 34b with respect to the exposed portion of the wiring pattern 46a around the region R1 is slightly different depending on the specifications. It can be connected with the gold wire 48 without any problem by the change. As a result, a circuit board having the same copper wiring pattern can be used as a standard regardless of the specifications, and the cost can be reduced.
  • the present invention has been described with reference to the above-described embodiment.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention can be appropriately combined or replaced with the configuration of the embodiment. It is included in the present invention.
  • the described embodiments can also be included in the scope of the present invention.
  • the present invention relates to a light emitting module and a lamp unit including the light emitting module.

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Abstract

発光モジュール２４は、灯具に用いられる発光モジュールであって、複数の半導体発光素子３６が複数段の発光素子アレイとして配置されている光源と、光源を搭載する搭載部５２と、を備える。搭載部５２は、同一構成の標準パッケージ３４が複数配置されており、標準パッケージ３４は、半導体発光素子３６を複数搭載している。

Description

発光モジュールおよび灯具ユニット
　本発明は、発光モジュールおよびそれを備えた灯具ユニットに関する。
　従来、複数の半導体発光素子が複数段の発光素子アレイとして配置されている光源を備えた車両用灯具が知られている（特許文献１参照）。かかる車両用灯具では、各半導体発光素子の点消灯を制御することにより、複数の配光パターンを形成できる。
特開２０１３－１６８４３４号公報
　ところで、光源に要求される配光特性が異なったり、光源を備える車両用灯具の種類が異なったりした場合、発光素子アレイの構成やレイアウトが全く同じでは対応できないことが多い。例えば、特許文献１に記載の灯具ユニットは、１６個のＬＥＤを一列に搭載した専用の素子搭載用基板と、８個のＬＥＤを一列に配置した専用の素子搭載用基板を用いて発光素子アレイを実現している。また、２４個のＬＥＤからなる発光素子アレイを一つの基板に搭載することも可能であるが、このような基板も汎用性が低くならざるを得ない。このように、発光素子アレイ全体を搭載する搭載部の構成は、専用に設計されることが一般的である。
　しかしながら、専用に設計された搭載部は、他製品への流用が難しく汎用性が低いため、コストが高くなる傾向にある。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、構成の異なる種々の発光素子アレイの少なくとも一部を標準品で実現することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様の発光モジュールは、灯具に用いられる発光モジュールであって、複数の発光素子が複数段の発光素子アレイとして配置されている光源と、光源を搭載する搭載部と、を備える。搭載部は、同一構成の標準パッケージが複数配置されており、標準パッケージは、発光素子を複数搭載している。
　この態様によると、複数段の発光素子アレイの少なくとも一部を、複数の発光素子を搭載している標準パッケージで構成できる。
　標準パッケージは、発光素子アレイのうち第１の列を構成する第１標準パッケージと、発光素子アレイのうち第１の列と異なる第２の列を構成する第２標準パッケージと、を有してもよい。これにより、発光素子アレイの複数列に標準パッケージが用いられこととなり、標準パッケージの採用数の増大によるコストの低減や作業効率の向上が可能となる。
　標準パッケージは、矩形のサブマウントを有し、該サブマウントの一方の長辺に沿って複数の電極が配置されており、電極は、発光素子への給電に用いられてもよい。これにより、標準パッケージの電極を片側に配置できるため、電極が両側にある場合と比較して、給電のための配線のレイアウトが簡略化できる。
　複数の発光素子は、サブマウントの他方の長辺と複数の電極との間に配置されていてもよい。これにより、複数の発光素子と隣接する他のサブマウントに搭載された発光素子との距離を近づけることができる。
　搭載部は、発光素子アレイの外縁部に電極が配置されるように、複数の標準パッケージが配置されていてもよい。これにより、電極への配線のレイアウトの自由度が増し、レイアウトも簡略化できる。
　本発明の他の態様は、車両の前照灯として用いられる灯具ユニットである。灯具ユニットは、上述の発光モジュールと、発光モジュールの光源から出射された光を前方に配光パターンとして投影する光学部材と、を備えてもよい。搭載部は、配光パターンの下部を照射する発光素子を搭載した標準パッケージの数Ｎ１が、配光パターンの上部を照射する発光素子を搭載した標準パッケージの数Ｎ２より多くなるように、該標準パッケージが複数配置されてもよい。
　この態様によると、標準パッケージを用いて、上下非対称の配光パターンを実現できる。
　配光パターンの下部を照射する発光素子を搭載した標準パッケージで構成されている下部発光部と、配光パターンの上部を照射する発光素子を搭載した標準パッケージで構成されている上部発光部と、を有してもよい。光学部材の光学的な中心または形状的な中心を通る直線が搭載部と直交する位置を基準点とした場合、該基準点に対して上部発光部の中心が車幅方向にずれた第１のオフセット量は、該基準点に対して下部発光部の中心が車幅方向にずれた第２のオフセット量よりも大きくてもよい。
　これにより、例えば、鏡像関係にある左右一対の上述の灯具ユニットを用いた車両前照灯は、比較的少ない標準パッケージで構成された、各灯具ユニットの上部発光部による合成配光パターンの照射範囲が広げられる。
　なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
　本発明によれば、構成の異なる種々の発光素子アレイの少なくとも一部を標準品で実現できる。
本実施の形態に係る灯具ユニットを用いた車両用前照灯の概略水平断面図である。 図２（ａ）は、本実施の形態に係る標準パッケージの一例を示す上面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す標準パッケージのＡ－Ａ断面図、図２（ｃ）は、図２（ａ）に示す標準パッケージの回路図である。 本実施の形態に係る発光モジュールの正面図である。 図３に示す発光モジュールのＢ－Ｂ断面図である。 図５（ａ）は、他の実施の形態に係る発光モジュールの一例を示す正面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す発光モジュールを備えた灯具ユニットを側方から見た模式図、図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示す灯具により形成される配光パターンを示す図である。 図６（ａ）は、他の実施の形態に係る右側灯具に適用される発光モジュールの変形例を示す正面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す発光モジュールを備えた灯具により形成される配光パターンを示す図である。 図７（ａ）は、他の実施の形態に係る左側灯具に適用される発光モジュールの変形例を示す正面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す発光モジュールを備えた灯具により形成される配光パターンを示す図である。 図８（ａ）は、図５（ａ）に示す発光モジュールを右側灯具および左側灯具に用いた場合の照度分布を示す図、図８（ｂ）は、図６（ａ）に示す発光モジュールを右側灯具に、図７（ａ）に示す発光モジュールを左側灯具に用いた場合の照度分布を示す図である。 本実施の形態の変形例に係る発光モジュールの正面図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
　（車両用前照灯）
　図１は、本実施の形態に係る灯具ユニットを用いた車両用前照灯１０の概略水平断面図である。
　本実施の形態に係る車両用前照灯１０は、ランプボディ１２と、ランプボディ１２の前端開口部に取り付けられた透光カバー１４とで形成される灯室内に、ロービーム用灯具ユニット２０Ｌおよびハイビーム用灯具ユニット２０Ｈが収容された構成となっている。ロービーム用灯具ユニット２０Ｌとハイビーム用灯具ユニット２０Ｈは、それぞれ図示しない支持部材によって、ランプボディ１２に取り付けられている。また、各灯具ユニットの存在領域に開口部を有するエクステンション部材１６がランプボディ１２または透光カバー１４に固定され、ランプボディ１２の前面開口部と各灯具ユニットとの間の領域が前方に対して覆われている。
　ロービーム用灯具ユニット２０Ｌは、従来周知の反射型の灯具であり、光源バルブ２１と、リフレクタ２３とを有する。ロービーム用灯具ユニット２０Ｌは、光源バルブ２１から出射した光をリフレクタ２３に反射させて、リフレクタ２３から前方に向かう光の一部を図示しない遮光板でカットして所定のカットオフラインを有するロービーム用の配光パターンを形成する。光源バルブ２１の先端には光源バルブ２１から直接前方に出射する光をカットするシェード２５が設けられている。なお、ロービーム用灯具ユニット２０Ｌの形状は特にこれに限定されず、後述するハイビーム用灯具ユニット２０Ｈと同様のプロジェクタ型の灯具ユニットであってもよい。
　ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈは、プロジェクタ型の灯具ユニットであり、投影レンズ２２と、複数のＬＥＤ（Light Emitting Device：以下「ＬＥＤ」と称することがある）がアレイ状に配列されたＬＥＤアレイ２６を備えた発光モジュール２４と、投影レンズ２２および発光モジュール２４を保持するホルダ２８とを有する。投影レンズ２２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズであって、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置されている。投影レンズ２２は、その後側焦点Ｆを含む後側焦点面上の像を、灯具前方に配置された鉛直仮想スクリーン上に反転像として投影するように構成されている。投影レンズ２２は、その周縁部がホルダ２８の前端環状溝部に保持されている。
　発光モジュール２４は、ＬＥＤアレイ２６が投影レンズ２２の後側焦点Ｆよりも後方側近傍に配置された状態で、ホルダ２８の後端側に固設されている。ホルダ２８は図示しない支持部材を介して、ランプボディ１２に取り付けられている。
　発光モジュール２４は、ＬＥＤアレイ２６と、ＬＥＤアレイ２６を搭載するための回路基板３０と、ＬＥＤアレイ２６から発せられる熱を放散させるための放熱板３２とを備える。ＬＥＤアレイ２６は、回路基板３０の前方側表面に、その発光面が光軸Ａｘ方向前方を向くようにして固定されている。ＬＥＤアレイ２６の中心は、光軸Ａｘ上に位置している。放熱板３２は、回路基板３０の後方側表面に固定されている。
　（標準パッケージ）
　上述のＬＥＤアレイは、ＬＥＤの数や段数によって様々な組合せが考えられる。したがって、ＬＥＤアレイの構成に応じた搭載部や回路基板を設ける必要があり、汎用性が低くなるため、部品コストの低減に改善の余地がある。そこで、本実施の形態では、一または複数のＬＥＤを搭載した標準パッケージを一種または複数種用いてＬＥＤアレイを実現している。
　図２（ａ）は、本実施の形態に係る標準パッケージの一例を示す上面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す標準パッケージのＡ－Ａ断面図、図２（ｃ）は、図２（ａ）に示す標準パッケージの回路図である。図２に示す標準パッケージは、半導体発光素子としてのＬＥＤを４個搭載しているが、例えば、１個、２個、３個、５個、６個、７個、８個搭載したものであってもよいし、それ以上の個数でもよい。
　図２（ａ）に示すよう、標準パッケージ３４は、４個の半導体発光素子３６を備えている。半導体発光素子３６は、例えば、ＬＥＤ素子、ＬＤ（Laser Diode）素子、ＥＬ（Electro-Luminescence）素子等が好適である。本実施の形態に係る標準パッケージ３４は、４つのＬＥＤチップ３６ａを一列に配列したものである。
　ＬＥＤチップ３６ａの矩形の発光面の上には、板状の蛍光層３６ｂが形成されている。例えば、ＬＥＤチップ３６ａは、発光ピーク波長が４５０～４８０ｎｍの範囲にある青色光を発するＩｎＧａＮ型のＬＥＤである。また、蛍光層３６ｂは、青色光で励起されて黄色光を発する光波長変換部材であり、例えば、ＹＡＧ蛍光体が用いられる。このような蛍光層３６ｂとしては、例えば、蛍光体をセラミックとして板状に加工したものが挙げられる。また、蛍光層３６ｂは、透明樹脂に蛍光体粉末を分散させたものであってもよい。
　半導体発光素子３６は、ＬＥＤチップ３６ａが発する青色光と、蛍光層３６ｂが発する黄色光が混色されることで、白色光を出射する。
　複数の半導体発光素子３６は、その周囲を白樹脂からなる枠体３７により囲まれている。ＬＥＤチップ３６ａは、金バンプ３６ｃを介して電極３８ａ，３８ｂと接続されている。電極３８ａ，３８ｂは、窒化アルミニウム基板４０上にパターニングされた導電部材である。
　本実施の形態に係る標準パッケージ３４は、４個のＬＥＤチップ３６ａを備えており、電極は５個である。なお、隣接するＬＥＤチップ３６ａの間にある電極は、２つのＬＥＤチップ３６ａで共用されている。例えば、図２（ｃ）に示すＬＥＤチップ３６ａ１は、一方の電極３８ａと他方の電極３８ｂとに接続されている。また、図２（ｃ）に示すＬＥＤチップ３６ａ２は、ＬＥＤチップ３６ａ１の他方の電極３８ｂと共通の一方の電極３８ａと、ＬＥＤチップ３６ａ３の一方の電極３８ａと共通の他方の電極３８ｂと、に接続されている。そのため、ｎ個のＬＥＤチップを備えた標準パッケージの電極数はｎ＋１個である。
　（発光モジュール）
　次に、前述の標準パッケージを用いた発光モジュールについて説明する。図３は、本実施の形態に係る発光モジュールの正面図である。
　発光モジュール２４は、図３に示すように、銅の配線パターンを含む回路基板３０と、５個の標準パッケージ３４と、２個の標準パッケージ４２と、２つの給電コネクタ４４ａ，４４ｂと、を有している。
　半導体発光素子３６は、光を出射する面状光源として機能し、発光面が車両前方を向く状態で左右方向に並んで設けられている。本実施の形態では、図３の上側の第一列には、３つの標準パッケージ３４（ＬＥＤ４個）と、２つの標準パッケージ４２（ＬＥＤ１個）とが水平方向に一列になるように並べられており、計１４個の半導体発光素子３６が一列に配置されている。また、図３の下側の第二列には、２つの標準パッケージ３４（ＬＥＤ４個）が水平方向に一列になるように並べられており、計８個の半導体発光素子３６が一列に配置されている。
　給電コネクタ４４ａ，４４ｂは、図３に示すように、回路基板３０上に形成されている給電回路４６によって各半導体発光素子３６と接続されている。給電回路４６は、各半導体発光素子３６に対応した複数の配線パターン４６ａからなる。
　給電コネクタ４４ａ，４４ｂには、車両用前照灯１０の灯室に設けられている制御回路に接続された配線コードのコネクタ部が接続される。したがって、制御回路から配線コード、給電コネクタ４４ａ，４４ｂ、給電回路４６を介して各半導体発光素子３６に電源が供給される。制御回路は、発光モジュール２４が備える複数の半導体発光素子３６の点消灯を半導体発光素子３６毎に制御する。
　なお、図３に示す回路基板３０では、第１標準パッケージ３４ａや第２標準パッケージ３４ｂを搭載するためにザグられている領域Ｒ１が、第１標準パッケージ３４ａや第２標準パッケージ３４ｂを並べた形状とほぼ同じである。また、回路基板３０の領域Ｒ１においては、窒化アルミニウム基板４０の底面が領域Ｒ１表面に対して接着剤（不図示）を介して固定されている。
　図４は、図３に示す発光モジュールのＢ－Ｂ断面図である。配線パターン４６ａは、回路基板３０の上に絶縁層４７ａを介して形成されている。また、配線パターン４６ａの上部も絶縁層４７ｂで被覆されている。
　電極３８ａは、配線パターン４６ａの露出箇所と、金ワイヤー４８を介して接続されている。そして、配線パターン４６ａの露出箇所と電極３８ａとが、金ワイヤー４８を含めて黒樹脂５０で封止されている。これにより、標準パッケージ３４が発した光が黒樹脂５０で反射や散乱されにくくなり、グレアの発生が抑制される。
　上述のように、本実施の形態に係る発光モジュール２４は、ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈといった車両用前照灯１０の灯具に用いられるものである。図３に示すように、発光モジュール２４は、発光素子アレイとして配置されている標準パッケージ３４や標準パッケージ４２からなる光源と、各標準パッケージを搭載する搭載部５２と、を備える。搭載部５２は、同一構成の標準パッケージ３４が複数配置されており、標準パッケージ３４は、発光素子を４個搭載している。これにより、複数段の発光素子アレイの少なくとも一部を、複数の発光素子を搭載している標準パッケージ３４で構成できる。
　標準パッケージ３４は、発光素子アレイのうち第１の列を構成する第１標準パッケージ３４ａと、発光素子アレイのうち第１の列と異なる第２の列を構成する第２標準パッケージ３４ｂと、を有している。これにより、発光素子アレイの複数列に標準パッケージ３４が用いられこととなり、標準パッケージ３４の採用数の増大によるコストの低減や作業効率の向上が可能となる。
　標準パッケージ３４は、図２に示すように、矩形のサブマウントとしてセラミック基板である窒化アルミニウム基板４０を有し、窒化アルミニウム基板４０の一方の長辺４０ａに沿って複数の電極３８ａが配置されている。電極３８ａは、発光素子への給電に用いられる。これにより、標準パッケージ３４の電極３８ａを片側に配置できるため、電極３８ａが両側にある場合と比較して、給電のための配線のレイアウトが簡略化できる。
　複数の半導体発光素子３６は、窒化アルミニウム基板４０の他方の長辺４０ｂと複数の電極３８ａとの間に配置されている。これにより、図３に示すように、第１標準パッケージ３４ａに搭載されている複数の半導体発光素子３６と、隣接する第２標準パッケージ３４ｂに搭載された半導体発光素子３６との距離を近づけることができる。
　また、図３に示す搭載部５２（領域Ｒ１）は、複数の第１標準パッケージ３４ａおよび複数の第２標準パッケージ３４ｂが、他方の長辺４０ｂを向かい合わすように配置されている。これにより、電極３８ａへの配線パターン４６ａのレイアウトの自由度が増し、レイアウトも簡略化できる。
　（他の実施の形態）
　次に、標準パッケージを組み合わせた発光素子アレイを備えた灯具の配光パターンについて説明する。図５（ａ）は、他の実施の形態に係る発光モジュールの一例を示す正面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す発光モジュールを備えた灯具ユニットを側方から見た模式図、図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示す灯具により形成される配光パターンを示す図である。なお、標準パッケージ３４の細部については説明や図示を適宜省略している。
　図５（ａ）に示す発光モジュール５４の搭載部５６は、配光パターンの下部を照射する半導体発光素子３６’を備えたＮ１個（４個）の標準パッケージ３４と、配光パターンの上部を照射する半導体発光素子３６”を備えたＮ２個（２個）の標準パッケージ３４と、が搭載されている。
　図５（ｂ）に示すハイビーム用灯具ユニット５８は、発光モジュール５４と、発光モジュール５４の光源から出射された光を前方に配光パターンとして投影する光学部材としての投影レンズ６０と、を備えている。ハイビーム用灯具ユニット５８は、投影レンズ６０の後側焦点Ｆを通る鉛直線Ｌ１が、搭載部５６の中央部に位置するように構成されている。そして、搭載部５６の上段に一列に並んだ１６個の半導体発光素子３６’は、下部発光部を構成し、図５（ｃ）に示す部分ハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成する。また、搭載部５６の下段に一列に並んだ８個の半導体発光素子３６”は、上部発光部を構成し、図５（ｃ）に示す部分ハイビーム用配光パターンＰＨ２を形成する。
　その結果、部分ハイビーム用配光パターンＰＨ１および部分ハイビーム用配光パターンＰＨ２が合成されたハイビーム用配光パターンＰＨが形成される。ハイビーム用配光パターンＰＨは、仮想スクリーンのＶ－Ｖ線を中心に左右対称の領域を照射することになる。また、上部発光部により形成された部分ハイビーム用配光パターンＰＨ２は、下部発光部により形成された部分ハイビーム用配光パターンＰＨ１よりも照射領域が狭い。このように、標準パッケージを用いて、上下非対称のハイビーム用配光パターンＰＨを実現できる。
　そこで、本発明者は、第１標準パッケージ３４ａや第２標準パッケージ３４ｂの位置を図５（ａ）に示す位置からずらすことで、所望の配光特性を満たしつつ照射範囲を広げられる構成に想到した。なお、右側灯具と左側灯具とでは、ずらす方向を反対にしている。
　図６（ａ）は、他の実施の形態に係る右側灯具に適用される発光モジュールの変形例を示す正面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す発光モジュールを備えた灯具により形成される配光パターンを示す図である。
　変形例に係る右側灯具の発光モジュール６２は、右側ハイビーム用配光パターンＰＨＲの下部（ＰＨＲ１）を照射する半導体発光素子３６’を搭載した第１標準パッケージ３４ａで構成されている下部発光部と、右側ハイビーム用配光パターンＰＨＲの上部（ＰＨＲ２）を照射する半導体発光素子３６”を搭載した第２標準パッケージ３４ｂで構成されている上部発光部と、を有している。投影レンズ等の光学部材の光学的な中心（例えば光軸）または形状的な中心（例えば、レンズ横幅の真ん中）を通る直線が搭載部６４と直交する位置を基準点（直線Ｌ２）とした場合、直線Ｌ２に対して上部発光部の中心Ｃ１が車幅方向にずれた第１のオフセット量Ｓ１は、直線Ｌ２に対して下部発光部の中心Ｃ２が車幅方向にずれた第２のオフセット量Ｓ２よりも大きい。
　このように構成された右側灯具は、図６（ｂ）に示すように、Ｖ－Ｖ線よりも右側にオフセットした右側ハイビーム用配光パターンＰＨＲを形成できる。
　図７（ａ）は、他の実施の形態に係る左側灯具に適用される発光モジュールの変形例を示す正面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す発光モジュールを備えた灯具により形成される配光パターンを示す図である。
　変形例に係る左側灯具の発光モジュール６６は、左側ハイビーム用配光パターンＰＨＬの下部（ＰＨＬ１）を照射する半導体発光素子３６’を搭載した第１標準パッケージ３４ａで構成されている下部発光部と、左側ハイビーム用配光パターンＰＨＬの上部（ＰＨＬ２）を照射する半導体発光素子３６”を搭載した第２標準パッケージ３４ｂで構成されている上部発光部と、を有している。投影レンズ等の光学部材の光学的な中心（例えば光軸）または形状的な中心（例えば、レンズ横幅の真ん中）を通る直線が搭載部６８と直交する位置を基準点（直線Ｌ３）とした場合、直線Ｌ３に対して上部発光部の中心Ｃ１が車幅方向にずれた第１のオフセット量Ｓ３は、直線Ｌ２に対して下部発光部の中心Ｃ２が車幅方向にずれた第２のオフセット量Ｓ４よりも大きい。
　このように構成された左側灯具は、図７（ｂ）に示すように、Ｖ－Ｖ線よりも左側にオフセットした左側ハイビーム用配光パターンＰＨＬを形成できる。
　図８（ａ）は、図５（ａ）に示す発光モジュールを右側灯具および左側灯具に用いた場合の照度分布を示す図、図８（ｂ）は、図６（ａ）に示す発光モジュールを右側灯具に、図７（ａ）に示す発光モジュールを左側灯具に用いた場合の照度分布を示す図である。
　図８（ｂ）に示すように、右側灯具においては標準パッケージを右側にオフセットさせ、左側灯具においては標準パッケージを左側にオフセットさせることで、特にハイビーム用配光パターン（ＰＨＲ＋ＰＨＬ）の上部（ＰＨＲ２＋ＰＨＬ２）の水平方向の照射領域が広がる。なお、照射領域が広がることで、明るさが低下することになるが、ハイビーム用配光パターンの上部は下部ほど明るさが必要ないため、標準パッケージの数を増やさずに照射領域を広げることは、コストの観点からも非常に効果がある。
　このように、鏡像関係にある左右一対の上述の灯具ユニットを用いた車両前照灯は、比較的少ない標準パッケージで構成された、各灯具ユニットの上部発光部による合成配光パターンの照射範囲を広げられる。
　本実施の形態に係る発光モジュールは、標準パッケージを組み合わせることで、様々な発光素子の数や素子間隔への対応が可能となる。また、一つのサブマウントに全ての発光素子を搭載した場合、発光素子が搭載されずに無駄になる領域が発生するが、本十進形態に係る発光モジュールでは、そのような無駄が発生しない。したがって、特にサブマウントに窒化アルミニウムのような高価なセラミックスを使用する場合に、コスト低減の効果が大きい。また、標準パッケージを多数組み合わせることで、発光素子の数が多い発光素子アレイも実現できるので、特別なサブマウントを採用せずに済む。
　図９は、本実施の形態の変形例に係る発光モジュールの正面図である。図９に示す回路基板１３０では、第１標準パッケージ３４ａや第２標準パッケージ３４ｂを搭載するためにザグられている領域Ｒ２が、第１標準パッケージ３４ａや第２標準パッケージ３４ｂを並べた形状より大きい。そのため、第２標準パッケージ３４ｂを搭載する位置（例えば左右方向）の自由度が増し、回路基板１３０の汎用性が高まる。
　また、第１標準パッケージ３４ａおよび第２標準パッケージ３４ｂの位置を調整することで、ＬＥＤアレイ２６が形成する配光パターンを、車種毎に求められる細かな配光パターンの仕様を満足するように変更することが可能となる。この場合、領域Ｒ１周辺にある配線パターン４６ａの露出箇所に対して、第１標準パッケージ３４ａおよび第２標準パッケージ３４ｂの電極３８ａ，３８ｂの距離が仕様毎に若干異なるが、金ワイヤーの操作プログラムの変更によって問題なく金ワイヤー４８で結線できる。その結果、仕様によらず同じ銅配線パターンの回路基板を標準的に使用することが可能となり、コストを低減できる。
　以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
　１０　車両用前照灯、　２０Ｈ　ハイビーム用灯具ユニット、　２０Ｌ　ロービーム用灯具ユニット、　２２　投影レンズ、　２４　発光モジュール、　２６　ＬＥＤアレイ、　３０　回路基板、　３４　標準パッケージ、　３４ａ　第１標準パッケージ、　３４ｂ　第２標準パッケージ、　３６　半導体発光素子、　３６ａ　ＬＥＤチップ、　３６ｂ　蛍光層、　３８ａ，３８ｂ　電極、　４０　窒化アルミニウム基板、　４０ａ，４０ｂ　長辺、　４２　標準パッケージ、　５２　搭載部。
　本発明は、発光モジュールおよびそれを備えた灯具ユニットに関する。

Claims (7)

  1. 　灯具に用いられる発光モジュールであって、
    　複数の発光素子が複数段の発光素子アレイとして配置されている光源と、
    　前記光源を搭載する搭載部と、を備え、
    　前記搭載部は、
    　同一構成の標準パッケージが複数配置されており、
    　前記標準パッケージは、前記発光素子を複数搭載している、
    　ことを特徴とする発光モジュール。
  2. 　前記標準パッケージは、
    　前記発光素子アレイのうち第１の列を構成する第１標準パッケージと、
    　前記発光素子アレイのうち前記第１の列と異なる第２の列を構成する第２標準パッケージと、
    　を有することを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
  3. 　前記標準パッケージは、矩形のサブマウントを有し、該サブマウントの一方の長辺に沿って複数の電極が配置されており、
    　前記電極は、前記発光素子への給電に用いられることを特徴とする請求項１または２に記載の発光モジュール。
  4. 　前記複数の発光素子は、前記サブマウントの他方の長辺と前記複数の電極との間に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の発光モジュール。
  5. 　前記搭載部は、前記発光素子アレイの外縁部に前記電極が配置されるように、複数の前記標準パッケージが配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載の発光モジュール。
  6. 　車両の前照灯として用いられる灯具ユニットであって、
    　請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光モジュールと、
    　前記発光モジュールの光源から出射された光を前方に配光パターンとして投影する光学部材と、を備え、
    　前記搭載部は、前記配光パターンの下部を照射する発光素子を搭載した標準パッケージの数Ｎ１が、前記配光パターンの上部を照射する発光素子を搭載した標準パッケージの数Ｎ２より多くなるように、該標準パッケージが複数配置されていることを特徴とする灯具ユニット。
  7. 　前記配光パターンの下部を照射する発光素子を搭載した標準パッケージで構成されている下部発光部と、
    　前記配光パターンの上部を照射する発光素子を搭載した標準パッケージで構成されている上部発光部と、を有し、
    　前記光学部材の光学的な中心または形状的な中心を通る直線が前記搭載部と直交する位置を基準点とした場合、該基準点に対して前記上部発光部の中心が車幅方向にずれた第１のオフセット量は、該基準点に対して前記下部発光部の中心が車幅方向にずれた第２のオフセット量よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の灯具ユニット。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109163302A (zh) * 2018-10-12 2019-01-08 常熟理工学院 一种智能汽车用远光车灯模组
JP2021034706A (ja) * 2019-08-23 2021-03-01 聯京光電股▲ふん▼有限公司 発光素子パッケージ構造及びその製造方法
JP2022103030A (ja) * 2020-12-25 2022-07-07 日亜化学工業株式会社 発光モジュール及び発光モジュールの製造方法
JP7807703B2 (ja) 2020-12-25 2026-01-28 日亜化学工業株式会社 発光モジュール

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12477870B2 (en) * 2022-04-07 2025-11-18 DOMINANT Opto Technologies Sdn Bhd. Surface mountable optoelectronic device with side walls including slots filled with a laminated encapsulant material
CN120548437A (zh) * 2023-01-20 2025-08-26 亮锐有限责任公司 Led照明系统、制造led照明系统的方法、和led模块

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002232009A (ja) * 2001-01-30 2002-08-16 Harison Toshiba Lighting Corp 発光ダイオードアレイ及び光源装置
JP2008507850A (ja) * 2004-07-26 2008-03-13 オスラム　オプト　セミコンダクターズ　ゲゼルシャフト　ミット　ベシュレンクテル　ハフツング 電磁放射を放出するオプトエレクトロニクス素子および発光モジュール
JP2008074327A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Mazda Motor Corp 車両用照明装置
JP2012109145A (ja) * 2010-11-18 2012-06-07 Koito Mfg Co Ltd 灯具ユニット
JP2012243462A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Jst Mfg Co Ltd Ｌｅｄ基板用電気的接続装置
JP2013152873A (ja) * 2012-01-25 2013-08-08 Koito Mfg Co Ltd 発光モジュールおよび車両用灯具
JP2013164937A (ja) * 2012-02-09 2013-08-22 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具
JP2013168434A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Koito Mfg Co Ltd 発光モジュールおよび灯具ユニット
US20140268851A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Red Hawk LLC Led light assemblies
JP2015536523A (ja) * 2012-10-10 2015-12-21 フェデラル−モーグル コーポレイション ロービームおよびハイビームヘッドランプ

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4314911B2 (ja) * 2003-08-20 2009-08-19 スタンレー電気株式会社 車両前照灯
JP2005183327A (ja) * 2003-12-24 2005-07-07 Stanley Electric Co Ltd 車両前照灯
JP5106862B2 (ja) * 2007-01-15 2012-12-26 昭和電工株式会社 発光ダイオードパッケージ
JP5418746B2 (ja) * 2008-03-10 2014-02-19 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
DE102008025397A1 (de) * 2008-05-28 2009-12-24 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung mit mindestens zwei Halbleiter-Leuchtelementen
JP2011165833A (ja) * 2010-02-08 2011-08-25 Toshiba Corp Ｌｅｄモジュール
DE102010047376A1 (de) * 2010-10-05 2012-04-05 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Kraftfahrzeug-Scheinwerfer
KR20120058950A (ko) * 2010-11-30 2012-06-08 서울반도체 주식회사 발광 다이오드 패키지
DE102011081077A1 (de) * 2011-08-17 2013-02-21 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung
US8878221B2 (en) * 2011-08-19 2014-11-04 Lg Innotex Co., Ltd. Light emitting module
CN105351840B (zh) * 2011-09-01 2019-07-23 株式会社小糸制作所 车辆用前照灯装置
KR101322458B1 (ko) * 2012-01-16 2013-10-28 서울반도체 주식회사 다색 발광장치
US9809149B2 (en) * 2012-07-13 2017-11-07 Lg Innotek Co., Ltd Lamp and vehicle lamp apparatus using the same
WO2015046820A1 (ko) * 2013-09-27 2015-04-02 엘지이노텍주식회사 발광소자 패키지
KR102305233B1 (ko) * 2014-11-24 2021-09-27 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 발광 모듈 및 이를 포함하는 조명 장치

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002232009A (ja) * 2001-01-30 2002-08-16 Harison Toshiba Lighting Corp 発光ダイオードアレイ及び光源装置
JP2008507850A (ja) * 2004-07-26 2008-03-13 オスラム　オプト　セミコンダクターズ　ゲゼルシャフト　ミット　ベシュレンクテル　ハフツング 電磁放射を放出するオプトエレクトロニクス素子および発光モジュール
JP2008074327A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Mazda Motor Corp 車両用照明装置
JP2012109145A (ja) * 2010-11-18 2012-06-07 Koito Mfg Co Ltd 灯具ユニット
JP2012243462A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Jst Mfg Co Ltd Ｌｅｄ基板用電気的接続装置
JP2013152873A (ja) * 2012-01-25 2013-08-08 Koito Mfg Co Ltd 発光モジュールおよび車両用灯具
JP2013164937A (ja) * 2012-02-09 2013-08-22 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具
JP2013168434A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Koito Mfg Co Ltd 発光モジュールおよび灯具ユニット
JP2015536523A (ja) * 2012-10-10 2015-12-21 フェデラル−モーグル コーポレイション ロービームおよびハイビームヘッドランプ
US20140268851A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Red Hawk LLC Led light assemblies

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3514443A4 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109163302A (zh) * 2018-10-12 2019-01-08 常熟理工学院 一种智能汽车用远光车灯模组
JP2021034706A (ja) * 2019-08-23 2021-03-01 聯京光電股▲ふん▼有限公司 発光素子パッケージ構造及びその製造方法
JP2022103030A (ja) * 2020-12-25 2022-07-07 日亜化学工業株式会社 発光モジュール及び発光モジュールの製造方法
JP7185157B2 (ja) 2020-12-25 2022-12-07 日亜化学工業株式会社 発光モジュール及び発光モジュールの製造方法
JP2023010799A (ja) * 2020-12-25 2023-01-20 日亜化学工業株式会社 発光モジュール及び発光モジュールの製造方法
JP7684581B2 (ja) 2020-12-25 2025-05-28 日亜化学工業株式会社 発光モジュールの製造方法
JP2025107436A (ja) * 2020-12-25 2025-07-17 日亜化学工業株式会社 発光モジュール
US12507515B2 (en) 2020-12-25 2025-12-23 Nichia Corporation Light-emitting module and method of manufacturing light-emitting module
JP7807703B2 (ja) 2020-12-25 2026-01-28 日亜化学工業株式会社 発光モジュール

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