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公開番号2025091251
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-18
出願番号2023206416
出願日2023-12-06
発明の名称光源モジュール
出願人豊田合成株式会社
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類A61L 2/10 20060101AFI20250611BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】紫外光の取り出し効率の向上が図られ、かつ実装基板に対する発光素子の配置割合が高くても発光素子に生じる応力が極力低減される光源モジュールを提供する。
【解決手段】流体を滅菌するための紫外光を発する複数の半導体発光素子31,140と、複数の半導体発光素子31,140が直接実装されている実装基板32,135と、紫外光を透過し、複数の半導体発光素子31,140および実装基板32,135と流体とを隔てる透光部材35,132と、複数の半導体発光素子31,140の外形状と実装基板32,135と透光部材35,132とにより囲まれる空間に充填された液状物質37,137と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
流体を滅菌するための紫外光を発する複数の半導体発光素子と、
前記複数の半導体発光素子が直接実装されている実装基板と、
前記紫外光を透過し、前記複数の半導体発光素子および前記実装基板と前記流体とを隔てる透光部材と、
前記複数の半導体発光素子の外形状と前記実装基板と前記透光部材とにより囲まれる空間に充填された液状物質と、を備える、光源モジュール。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記複数の半導体発光素子のうち隣り合う半導体発光素子は、側面同士が互いに接触する状態で前記実装基板に直接実装されている、請求項１に記載の光源モジュール。
【請求項３】
前記隣り合う半導体発光素子の前記側面同士の隙間には気体が存在している、請求項２に記載の光源モジュール。
【請求項４】
前記側面の表面粗さＲａは、０．１ｎｍ以上１０００００ｎｍ以下である、請求項３に記載の光源モジュール。
【請求項５】
前記隣り合う半導体発光素子の前記側面同士の最大隙間は、２０００００ｎｍ以下である、請求項３に記載の光源モジュール。
【請求項６】
前記液状物質の接触角は、１０°以上である、請求項３に記載の光源モジュール。
【請求項７】
前記複数の半導体発光素子のうち隣り合う半導体発光素子は、側面同士が５．０ｍｍ以下の間隔で離れた状態で前記実装基板に直接実装されている、請求項１に記載の光源モジュール。
【請求項８】
前記隣り合う半導体発光素子の前記側面同士の間には前記液状物質が充填されている、請求項７に記載の光源モジュール。
【請求項９】
前記隣り合う半導体発光素子の前記側面同士の間には気体が存在している、請求項７に記載の光源モジュール。
【請求項１０】
前記液状物質の接触角は、５０°以下である、請求項７または８に記載の光源モジュール。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源モジュールに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
紫外光の照射によって流水中の細菌やウイルスを殺菌する殺菌装置が知られている。紫外光の光源には水銀ランプが広く用いられてきた。水銀ランプは水銀を用いているため毒性が強く、環境負荷が大きいという問題がある。また、水銀ランプを用いると殺菌装置が大型になる問題もある。そこで水銀ランプの紫外ＬＥＤへの置き換えが進められている。
【０００３】
特許文献１には、紫外光を放射するＬＥＤを用いた水の殺菌装置であって、水を流通させる流路管の一方の端部に設けられた水流入口の近くに紫外光照射モジュールを配置し、紫外光照射モジュールから流路管の軸方向に紫外光を放射する構成が開示されている。
【０００４】
紫外光照射モジュールは、複数の発光素子と、基板と、収容部と、透明窓と、を有している。複数の発光素子は、紫外光を発する紫外ＬＥＤであり、基板に実装されている。複数の発光素子および基板は、収容部に収容されている。収容部には、発光素子から発せられた紫外光を取り出すための開口部が設けられている。透明窓は、収容部の開口部を塞ぐように設置されている。これにより、紫外光照射モジュールにおいて発光素子が気密封止されている。
【０００５】
特許文献２には、複数の発光素子（ＬＥＤ）が基板に実装されているチップオンボードＬＥＤモジュールにおいて、複数の発光素子と基板とが透明な硬化樹脂で覆われて保護されている構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－４１３８２号公報
特開２１０６－２９７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示の構成においては、発光素子から発せられた紫外光が収容部内の空間で拡散すると開口部から取り出せる紫外光の光量が少なくなってしまう。そのため、発光素子から発せられた紫外光が極力開口部を指向することによって紫外光の取り出し効率を高くすることが好ましい。
【０００８】
この点、特許文献１に開示の構成においては、収容部内の空間、すなわち基板と複数の発光素子と透明窓とによって囲まれた空間についての詳細な言及はなく、当該空間には単に空気が存在しているに過ぎないと解される。
【０００９】
特許文献２に開示の構成においては、チップオンボードＬＥＤモジュールの製造工程において樹脂が硬化する際に、発光素子に対して樹脂硬化による応力が発生するので、発光素子の耐久性の低下を招いてしまう。特に、実装基板に対する発光素子の配置割合を高くする場合、隣り合う発光素子同士の間隔を狭くすることになるが、隣り合う発光素子同士の間隔を狭くすると狭い空間で樹脂が硬化することになるため、発光素子に対する応力がさらに増加してしまう。
【００１０】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、紫外光の取り出し効率の向上が図られ、かつ実装基板に対する発光素子の配置割合が高くても発光素子に生じる応力が極力低減される光源モジュールを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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