CN102216671B - Led灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的LED灯(A1)包括多个LED模块(1)和呈列状地搭载有多个LED模块(1)的基板(2)，在基板(2)上设置有覆盖多个LED模块(1)的导光体(3)，导光体(3)分别与多个LED模块中的各个LED模块紧密相接。根据这种结构，能够利用更少个数的LED模块(1)、或者以更低功耗得到适当的光量。

Description

LED灯
技术领域
本发明涉及能够以发光二极管(以下称为LED)作为光源来代替荧光灯而安装在一般用荧光灯照明器具中的LED灯。
背景技术
图35表表示现有的LED灯(例如参照专利文献1)。该图中所示的LED灯X包括长方形形状的基板91、搭载在基板91上的多个LED92、收容基板91的管93和端子94。在基板91上形成有与多个LED92和端子94连接的未图示的布线图案。该LED灯X构成为能够通过使端子94嵌合到一般用荧光灯照明器具的灯座(socket)的插入口来使多个LED92发光。
一般用荧光灯照明器具是指主要广泛使用于室内的一般照明的照明器具，例如在日本国内，是指使用商用100V或200V电源，安装JISC7617所制定的直管形荧光灯或JIS C7618所制定的环形荧光灯的照明器具。
在LED灯X中，安装于基板91的电路95用于将从商用电源供给的交流转换为直流作为恒定电流供给到LED，包含有多个电源部件。因此，这样结构的电路95优选设置在作为电力供给部的端子94的附近、即LED灯X的两端附近。
但是，在上述现有的LED灯X中，形成罩(cover)的管93与LED92之间存在空间，由于它们的折射率的差异，导致光的一部分被管93的内面反射。因此，为了得到作为灯的足够的光量，需要增加LED92的个数，或者增加供给到LED的电流。
另外，电路95安装在基板91的背侧的面(与安装有多个LED92的面相反一侧的面)上。当考虑由LED91发出的热的影响时，构成电路95的多个电源部件优选以不与LED91重叠的方式在基板91的长度方向上错开地配置在该长度方向的两端部，而不是如图4那样配置在与LED91重叠的位置上。但是，当配置成使上述多个电源部件不与LED92重叠时，不能在基板91的两端部附近配置LED92。其结果是，LED灯X中的非发光区域增大，不作为优选。
另外，在组装上述结构的LED灯X时，需要在管93中插入基板91，使管93与基板91的相对位置关系保持一定的状态下，将灯头94安装在管93的两端。因此，在上述现有的LED灯X中，制造时的组装操作繁琐。
另外，在上述现有的LED灯X中，由于LED92的光的指向性强，所以存在将这种LED92搭载在一个基板91上时，不能够例如从天棚到下方整体范围内均匀地照射光的难点。
另外，在将上述现有的LED灯X代替直管形荧光灯来使用时，例如使用管长较长的FL40W(管长1198mm)的情况下，需要在相当于管长的大体整个区域的约1100mm范围内确保由LED92产生的发光区域。在这种情况下，为了实现由LED灯X产生的照明光的均匀化，就要求以一定间距排列多个LED92。在此，当增大LED92的排列间距时，在相邻的LED之间出现相对暗的部分，容易产生照度的不均匀。为了消除这种照度不均匀，增加LED92的数量，减小LED92的排列间距即可。
但是，当增加LED92的数量时，LED灯X的功耗(消费电力)上升。特别是，将LED92的功耗抑制到与荧光灯的功耗相同程度以下时，则存在无法将LED92的排列间距减小到使相邻的LED92间的照度不均匀消失的程度的情况，并不适宜。
另外，LED灯X在多个LED92发光时产生热。因此，存在基板91和LED92的温度不当地上升，基板91的表面的布线图案和LED92破损的可能性。
另外，电路95安装在基板91的背侧的面(与安装有多个LED92的面相反一侧的面)上。当考虑由LED92发出的热的影响时，构成电路95的多个电源部件优选以不与LED92重叠的方式在基板91的长度方向上错开地配置在该长度方向的两端部，而不是如图7那样配置在与LED92重叠的位置上。即，优选多个电源部件配置在与配置多个LED92的区域(光源区域)不同而相区别的区域(电源区域)。
但是，当将上述多个电源部件与配置LED92的光源区域相区别而配置在电源区域(基板91的两端部)时，不能在基板91的两端部附近配置LED92。其结果是，基板91的两端部附近变成非发光区域，由于该原因，可能导致荧光灯X的照明品质的降低，不作为优选。
图36是用于说明在现有的一般用荧光灯照明器具上安装有LED灯的LED照明装置的框图。一般用荧光灯照明器具是指主要广泛使用于室内的一般照明的照明器具，例如在日本国内，是指使用商用100V或200V电源，安装JIS C7617所制定的直管形荧光灯或JIS C7618所制定的环形荧光灯的照明器具。LED照明装置B’具有一般用荧光灯照明器具C和LED灯A’。
一般用荧光灯照明器具C原本是向安装的荧光灯输入来自商用100V电源D的交流电流的照明器具。一般用荧光灯照明器具C具有镇流器(安定器)C1。镇流器C1使荧光灯产生高压而开始放电，开始放电后使输入到荧光灯的电流稳定。一般用荧光灯照明器具C根据荧光灯的点亮方式而分为启动器(启辉器)式、快速启动式、倒相器(逆变器)式等。在安装LED灯A’时，即使是相同额定电压的设定，从镇流器C1输出的电压、电流和频率也因方式的不同而不同。另外，即使是相同方式，镇流器C1的特性也按一般用荧光灯照明器具C的每个种类而存在少许不同。
LED灯A’通过一般用荧光灯照明器具C的镇流器C1从商用100V电源D输入交流电流来发光。LED灯A’包括整流电路100、保护部件200和LED发光电路300。整流电路100将从镇流器C1输入的交流电流转换为直流电流而输出到LED发光电路300。LED发光电路300根据从整流电路100输入的直流电流而使其具有的白色LED310a发光。LED发光电路300与安装的一般用荧光灯照明器具C的额定电压相匹配来决定构成LED列310的白色LED310a的规格和串联数、电阻320的电阻值。
输入的电压、电流和频率根据镇流器C1而不同，因此为了使白色LED310a不会流过过电流，在LED发光电路300中设置有电阻320。另外，为了使流过白色LED310a的电流保持一定，还提出有在白色LED310a的输入侧串联连接恒流二极管等恒流电路的方案。
但是，电阻320将电力转换为热而无用地消耗，因此使电力的利用效率降低。另外，在连接恒流电路时，需要在LED发光电路300中设有用于设置这些器件的区域。由于不能在该区域搭载白色LED310a，所以将会扩大不发光的暗区域。另外，也存在恒流电路的部分使制造成本增高这样的问题。
专利文献1：日本实开平6-54103号公报
发明内容
本发明要解决的课题
本发明是基于上述情况而得出的，其课题在于，提供一种能够利用更少个数的LED、或者以更低功耗来获得适当的光量的LED灯。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明采用了下面的技术手段。
由本发明提供的LED灯，其特征在于，包括多个LED光源和呈列状地搭载有上述多个LED光源的基板，在上述基板上设置有覆盖上述多个LED光源的导光体，上述导光体与上述多个LED光源中的各个LED光源紧密相接。
在本发明的优选的实施方式中，上述导光体截面为半圆形。
在本发明的优选的实施方式中，还包括与上述导光体的整个外表面紧贴的透光罩。
在本发明的优选的实施方式中，还包括散热部件，其接合于上述基板中与搭载有上述多个LED光源的搭载面相反一侧的面。
在本发明的优选的实施方式中，上述导光体中包含荧光材料，该荧光材料通过被来自上述LED光源的光激励而发出与来自上述LED光源的光波长不同的光。
在本发明的优选的实施方式中，上述LED光源由LED模块构成，其中该LED模块具备LED裸芯片和密封该LED裸芯片的树脂封装体。
在本发明的优选的实施方式中，上述LED光源由安装在上述基板上的LED裸芯片构成。
在本发明的更优选的实施方式中，其特征在于，包括安装有多个LED的第一基板，安装有多个电源部件的第二基板，以及用于收容上述第一基板和第二基板的具有圆形截面的管状的壳体，上述多个电源部件安装在上述第二基板的两面。
在本发明的优选的实施方式中，上述第一基板和上述第二基板在基板的厚度方向上隔着间隔而配置，上述第一基板位于从上述壳体的中心轴偏向半径方向的位置上，上述第二基板位于比上述第一基板靠近上述中心轴的位置。
在本发明的优选的实施方式中，上述第一基板位于相对于上述壳体的中心轴偏向与上述多个LED的安装面相反一侧的位置。
在本发明的优选的实施方式中，还包括与上述壳体的中心轴平行延伸的散热部件和安装在该散热部件的两端的一对灯头，上述第一基板层叠配置在上述散热部件上，而上述第二基板与上述散热部件分离配置。
在本发明的优选的实施方式中，上述第二基板被上述散热部件支承。
在本发明的优选的实施方式中，上述多个电源部件中包含将交流转换为直流的AC/DC转换器。
在本发明的优选的实施方式中，上述壳体做成直管状，且在该壳体中，以在与上述壳体的中心轴平行的面内成对的方式一体形成有向内侧突出的突出片，上述第一基板利用上述突出片限制相对于上述壳体的半径方向的移动。
由本发明的另一方面所提供的LED照明装置，其特征在于，包括：用于使从交流电源输入的交流电流稳定的镇流器；对从上述镇流器输入的交流电流进行全波整流的整流电路；仅由从上述整流电路输入直流电流而发光的多个LED、搭载上述LED的基板、连接各LED的连接线构成的，与上述整流电路直接连接的发光电路。
在本发明的优选的实施方式中，上述发光电路具有多个串联连接有多个LED的LED列，上述多个LED列并联连接。
在本发明的优选的实施方式中，在上述整流电路与上述发光电路之间连接有保护部件。
在本发明的优选的实施方式中，上述保护部件是齐纳二极管(Zenerdiode，稳压二极管)或熔丝(fuse，保险丝)。
由本发明的另一方面提供的LED灯，包括搭载有多个LED模块的LED基板、和收容多个上述LED基板的圆筒状的透光管，其特征在于，上述多个LED基板在轴向观察上述透光管的内部的状态下以与该透光管的一部分一起形成截面为扇状的形状的方式被收容。
在本发明的优选的实施方式中，上述多个LED基板在轴向观察上述透光管的内部的状态下，配置在用沿着直径的线将该透光管的内部空间分成的两部分中的一个半圆区域内。
在本发明的优选的实施方式中，上述多个LED基板配置成在相对于上述一个半圆区域而形成的另一个半圆区域中朝向上述LED模块的搭载面的方式。
在本发明的优选的实施方式中，在上述多个LED基板中的与上述搭载面相反一侧的背面设置有散热部件。
在本发明的优选的实施方式中，在上述散热部件沿着上述透光管的轴向形成有贯通孔。
在本发明的更优选的实施方式中，一种LED灯，其具有隔开规定的间隔排列的多个LED，该LED灯的特征在于，上述多个LED包含多个第一LED和功耗比这些第一LED小的多个第二LED，上述各第二LED配置在相邻的上述第一LED之间。
在本发明的优选的实施方式中，上述各第二LED按每连续排列2个以上上述第一LED而配置，相邻的上述第二LED与上述第一LED的间距比连续排列的上述第一LED彼此的间距小。
在本发明的优选的实施方式中，上述各第二LED配置在相邻的上述第一LED间的中央位置。
在本发明的优选的实施方式中结构为上述多个第一LED串联连接一定数量的第一LED串联部并联连接多个，而上述多个第二LED由串联连接的第二LED串联部构成，上述第一LED串联部和上述第二LED串联部并联连接。
在本发明的优选的实施方式中，构成上述第二LED串联部的上述第二LED的数量比构成上述第一LED串联部的上述第一LED的数量大。
由本发明的另一方面提供的LED灯，具有LED发光元件，其特征在于，包括：用于支承上述LED发光元件的散热部件；层叠在上述散热部件的表面上的绝缘层；层叠在上述绝缘层的表面，与上述LED发光元件导通的金属布线层。
在本发明的优选的实施方式中，上述绝缘层由SiO2构成。
在本发明的优选的实施方式中，包括上述LED发光元件、将该LED发光元件搭载在其表面的引线、具有覆盖上述LED发光元件和上述引线的封装体树脂的LED模块，上述引线的背面与上述金属布线层接合。
由本发明的另一方面提供的LED灯具有LED发光元件，该LED灯的特征在于，包括：用于支持上述LED发光元件的散热部件；与上述散热部件相接设置，具有电绝缘性的基底膜层；和至少具有形成在上述基底膜层上的金属布线层的基板，上述LED发光元件与上述金属布线层导通。
在本发明的优选的实施方式中，上述基底膜层由聚酰亚胺构成。
在本发明的优选的实施方式中，包括LED模块，该LED模块具备上述LED发光元件、将该LED发光元件搭载在其表面的引线(リ一ド)、覆盖上述LED发光元件和上述引线的封装体树脂，其中，上述引线的背面与上述金属布线层接合。
在本发明的优选的实施方式中，上述基板是挠性(flexible，可变形的，柔软的)布线基板。
由本发明的另一方面提供的LED灯的制造方法，该LED灯包括：多个LED发光元件；用于支承上述LED发光元件的散热部件；与上述散热部件相接设置，具备具有电绝缘性的基底膜层和形成于上述基底膜层上的金属布线层的挠性布线基板，该LED灯的制造方法的特征在于，包括：将上述散热部件形成为规定的形状的工序；在预先将金属布线层形成为布线图案的作为上述挠性布线基板的原料的长尺状(长条状)的基材上安装多个LED发光元件的工序；将安装有上述LED发光元件的基材切断成上述散热部件的长度的工序；将通过上述切断而形成的上述挠性布线基板装配在上述散热部件的工序。
由本发明的另一方面提供的LED灯，包括：配置在光源区域的多个LED；配置在电源区域的多个电源部件；用于收容上述多个LED和上述多个电源部件的管状的壳体，该LED灯的特征在于，包括用于从上述壳体的上述电源区域所对应的范围向外部照射光的辅助光源装置。
在本发明的优选的实施方式中，上述辅助光源装置包括配置在上述电源区域的追加的LED。在该情况下，优选的是，上述辅助光源装置具备导光部件，该导光部件包括：将来自上述追加的LED的光导入内部的光导入部；和形成沿着上述壳体的内面的部分筒状，使来自上述光导入部的光前进，并且使之从外侧部分的光射出面射出的光射出部。
在本发明的优选的实施方式中，上述辅助光源装置具备导光部件，该导光部件包括：将来自上述多个LED中至少一个的光导入内部的光导入部；和形成沿着上述壳体的内面的部分筒状，使来自上述光导入部的光前进，并且使之从外侧部分的光射出面射出的光射出部。
在本发明的优选的实施方式中，上述光射出部的内侧部分做成使从上述光导入部导入的光向上述光射出面反射的光反射面。
在本发明的优选的实施方式中，上述多个LED安装在第一基板的一个面上，上述多个电源部件安装在第二基板的两面上。
在本发明的优选的实施方式中，上述壳体做成具有圆形截面的直管状，上述第一基板和上述第二基板在基板的厚度方向隔着间隔而配置，上述第一基板位于从上述壳体的中心轴偏向半径方向的位置，上述第二基板位于比上述第一基板更靠近上述中心轴的位置。
在本发明的优选的实施方式中，在上述壳体中，以在与上述壳体的中心轴平行的面内成对的方式一体形成有突出至内侧的突出片，上述第一基板利用上述突出片限制相对于上述壳体的半径方向的移动。
在本发明的优选的实施方式中，在上述壳体中，以在与上述壳体的中心轴平行的面内成对的方式一体形成有突出至内侧的突出片，上述导光部件利用上述突出片限制相对于上述壳体的移动。在该情况下，优选的是，安装上述多个LED的基板和上述导光部件分别利用上述突出片限制相对于上述壳体的移动。
本发明的其他特征和优点通过参照附图在以下进行的详细说明得以更加明确。
附图说明
图1是表示基于本发明的第一实施方式的LED灯的俯视图。
图2是沿着图1的II-II线的截面图。
图3是表示基于本发明的第二实施方式的LED灯的俯视图。
图4是图3所示的LED灯的一部分切口立体图。
图5是表示基于本发明的第三实施方式的LED灯的截面图。
图6是表示基于本发明的第四实施方式的LED灯的截面图。
图7是表示基于本发明的第五实施方式的LED灯的立体图。
图8是沿着图7的VIII-VIII线的主要部分截面图。
图9是沿着图8的IX-IX线的放大截面图。
图10是表示基于本发明的第六实施方式的LED照明装置的框图。
图11是表示基于本发明的第七实施方式的LED灯的一部分切口立体图。
图12是图11所示的LED灯的截面图。
图13是设置于图11所示的LED灯中的LED模块的截面图。
图14是表示基于本发明的第八实施方式的LED灯的截面图。
图15是表示基于本发明的第九实施方式的LED灯的截面图。
图16是表示基于本发明的第十实施方式的LED灯的俯视图。
图17是沿着图16的XVII-XVII线的截面图。
图18是表示图16所示的LED灯的照射状态的主要部分放大截面图。
图19是表示图16所示的LED灯的电结构的电路图。
图20是表示基于本发明的第十一实施方式的LED灯的立体图。
图21是沿着图20的XXI-XXI线的主要部分截面图。
图22是表示基于本发明的第十二实施方式的LED灯的主要部分截面图。
图23是表示基于本发明的第十三实施方式的LED灯的主要部分截面图。
图24是用于说明LED灯的制造方法的立体图。
图25是用于说明LED灯的制造方法的立体图。
图26是用于说明LED灯的制造方法的立体图。
图27是用于说明LED灯的制造方法的立体图。
图28是用于说明LED灯的制造方法的立体图。
图29是表示基于本发明的第十四实施方式的LED灯的立体图。
图30是沿着图29的XXX-XXX线的主要部分截面图。
图31是沿着图30的XXXI-XXXI线的放大截面图。
图32是表示基于本发明的第十五实施方式的LED灯的截面图。
图33是沿着图32的XXXIII-XXXIII线的放大截面图。
图34是表示基于本发明的第十六实施方式的LED灯的立体图。
图35是表示现有的LED灯的一例的截面图。
图36是用于说明在现有的一般用荧光灯照明器具上安装有LED灯的LED照明装置的框图。
具体实施方式
以下，参照附图来具体说明本发明的优选实施方式。
图1和图2表示基于本发明的第一实施方式的LED灯。本实施方式的LED灯A1包括成为光源的多个LED模块1、基板2、导光体3、透光罩8、散热部件4和灯头82，作为整体，形成为细长圆筒状。该LED灯A1代替例如直管形荧光灯而被安装在一般用荧光灯照明器具中来使用。
LED模块1以在基板2上以规定的间隔形成列的方式搭载有多个。如图2所示，各LED模块1包括LED裸芯片11、树脂封装体12、接合线14和基座部件15。LED裸芯片11由例如GaN类半导体构成，发出蓝色光。树脂封装体12由具有透光性的例如硅树脂构成，覆盖LED裸芯片11。树脂封装体12中含有通过被例如蓝色光激励而发出黄色光的荧光材料。接合线14使LED裸芯片11和基座部件15导通。基座部件15在与例如基板2的未图示的布线图案导通连接的状态下接合在基板2上。
基板2是例如Al制品，呈长方形形状。搭载有多个LED模块1的基板2的搭载面2a被导光体3覆盖。在与基板2的搭载面2a相反一侧的背面2b上设置有散热部件4。
导光体3用于使来自LED模块1的光高效地向外侧扩散，在与多个LED模块1紧密相接的状态下将这些覆盖。该导光体3做成截面半圆状，由与例如LED模块1的树脂封装体12的基材相同的材料构成。由此，由例如LED模块1的LED裸芯片11发出的蓝色光经过LED模块1的树脂封装体12和导光体3放射到外侧。
透光罩8是为了使从LED模块1经过导光体3导出的光发生漫射而设置的，在与导光体3紧密相接的状态下将其覆盖。透光罩8做成截面半圆弧状，例如由玻璃构成。
导光体3被设置成在LED模块1、透光罩8之间没有间隙。因此，在导光体3与LED模块1及透光罩8的边界难以发生反射。因此，能够将来自LED模块1的光高效地导向外侧。
散热部件4是与例如基板2相同材料的Al制品，形成为从该基板2的背面2b向垂直方向延伸有多个。多个散热部件4被设置成在基板2的宽度方向上以规定的间隔排列，与空气接触。由此，散热部件4发挥使因LED模块1的发光产生的热高效地向空气散热的作用。
灯头82是与一般用荧光灯照明器具的插入口嵌合的部分，对通电用的端子85进行保持。灯头82安装在基板2的长度方向两端部，各端子85与基板2上的未图示的布线图案相通。通过使各端子85与荧光灯照明器具的插入口嵌合，向多个LED模块1供给电力，能使LED裸芯片11发光。
接着，说明本实施方式的LED灯A1的作用。
从LED裸芯片11射出的蓝色光的一部分由于树脂封装体12中含有的荧光材料而变成黄色光。通过该黄色光与其余的蓝色光相互混杂而生成白色光。白色光从树脂封装体12向导光体3放出，在该导光体3的内部漫射后，从导光体3的外表面经过透光罩8放射到外侧。为了使白色光放射，也可以在导光体3中含有上述这样的荧光材料来代替树脂封装体12。或者，也可以使用以树脂封装体12将红色、绿色和蓝色的LED裸芯片11汇总密封而成的LED模块1。
通过由相同材料构成的树脂封装体12与导光体3紧密相接，光从树脂封装体12向导光体3几乎不发生折射地通过。另外，硅树脂制的导光体3与玻璃制的透光罩8的折射率的差异较小。因此，光从导光体3向透光罩8几乎不发生折射地通过。因而，来自LED模块1的光在透光罩8的内面侧几乎不会发生漫反射而高效地向外侧放射。由此，在LED灯A1中能够削减LED模块1的个数，能够实现部件成本的降低。另外，通过抑制供给到LED模块1的电流，能够实现低功耗化。
图3～34表示本发明涉及的LED灯的其他实施方式。对与前述的实施方式的元件相同或类似的构成要素标记同一标号，并省略其说明。
图3和图4表示基于本发明第二实施方式的LED灯。本实施方式的LED灯A2整体形成为圆环状，代替例如环形荧光灯而安装在一般用荧光灯照明器具中。透光罩8整体形成为圆环状，做成截面半圆弧状。各基板2按照透光罩8的形状而弯曲。多个基板2配置成沿着透光罩8排列。在基板2与基板2之间或基板2与灯头82之间，也可以以嵌入这些之间的方式设置板状的间隔体。散热部件4按照透光罩8的形状而弯曲。导光体3与前述实施方式的元件一样，在基板2的搭载面2a与透光罩8之间以与这些和LED模块1紧密相接的状态下设置。
根据这种LED灯A2，在导光体3与LED模块1之间和导光体3与透光罩8之间也不会存在折射率差异较大的空气层。因此，来自LED模块1的光经由导光体3向外侧高效地导出。由此，即使在LED灯A2中，也能通过减少LED模块1的个数来实现部件成本的降低。另外，通过抑制供给到LED模块1的电流，能够实现低功耗化。
图5表示基于本发明第三实施方式的LED灯。本实施方式的LED灯A3与上述实施方式的不同点在于，没有设置透光罩，LED模块1仅被导光体3覆盖。根据这种LED灯A3，能够通过削减部件件数来进一步实现成本降低。
图6表示基于本发明第四实施方式的LED灯。本实施方式的LED灯A4与上述实施方式的不同点在于，直接安装在基板2上的LED裸芯片11成为LED光源。导光体3在与LED裸芯片11紧密相接的状态下覆盖这些部件。在用这种LED灯A4照射白色光时，只要使LED裸芯片11的发光色为蓝色，并且导光体3中含有前述的荧光材料即可。也可以将红色、绿色和蓝色的LED裸芯片11交替排列，并且利用这些光的加色混合来照射白色光。根据这种LED灯A4，也能够通过削减部件件数来进一步实现成本降低。另外，能够将来自LED裸芯片11的光更高效地导向外侧。
本发明不限于上述各实施方式。
本发明涉及的LED灯的各部分的具体结构可任意进行各种设计变更。例如对于基板，可以将其全部或者一部分收容在透光罩的内部。基板和散热部件可以一体地形成。
图7～图9表示基于本发明第五实施方式的LED灯。本实施方式的LED灯A5包括基板2、多个LED模块1、散热部件4、电源基板5、多个电源部件6、壳体8和一对灯头82，代替例如直管形荧光灯安装在一般用荧光灯照明器具中来使用。
基板2例如为玻璃环氧树脂制，形成为长方形形状。在基板2的表面的适当位置形成有未图示的布线。基板2层叠配置在后述的散热部件4上，使用例如螺钉等安装在散热部件4。
多个LED模块1是LED灯A5的光源，安装在基板2的搭载面2a上。这些LED模块1配置成沿着基板2的长度方向隔着规定间隔排列，例如用未图示的布线串联连接。作为LED模块1，优选使用具有例如用于表面安装的封装体型的白色LED的模块。
散热部件4由例如Al构成，做成沿着基板2的长度方向延伸的细长块状。如图9中详尽地表现的那样，在散热部件4的表面形成有多个凹部42，形成为具有凹凸的形状。凹部42沿着基板2的长度方向形成在散热部件4的大致全长范围内。这些凹部42能够通过在形成散热部件4时使用的模具上设置凸部来形成。
电源基板5例如为玻璃环氧树脂制，形成为长方形形状。在电源基板5的表面的适当位置形成有未图示的布线。电源基板5利用多个金属制的引线(lead)51安装在基板2。多个引线51的一个端部例如通过软钎焊固定在电源基板5的长度方向两端部，另一个端部焊接在设于基板2的搭载面2a上的未图示的焊盘上。由此，电源基板5与基板2和散热部件4分开配置。基板2的布线和电源基板5的布线通过引线51实现电导通。
多个电源部件6作为用于使LED模块1点亮的电源电路而发挥作用，安装在电源基板5的两面(上表面5a和下表面5b)上。多个电源部件6包括AC/DC转换器61、电容器、电阻器等其他功能部件62，将从商用电源供给的交流转换为直流恒流并供给到LED模块1。AC/DC转换器61与安装在电源基板5上的其他部件相比，在空间中占有的尺寸大。
壳体8用于收容基板2、散热部件4和电源基板5，如图9中详尽地表现的那样，做成具有圆形截面的直管状的圆筒形。在壳体8的内面一体形成有向内侧突出的一对突出片81。这些突出片81分别从壳体8的中心轴O1偏向下方(半径方向)，且在与该中心轴O1平行的面内突出来，并且在沿着上述中心轴O1的方向上延伸。这种结构的壳体8由例如聚碳酸酯等合成树脂构成，通过挤压成形来一体形成。
对于基板2和散热部件4，以能够收容在图9中的突出片81的下方的方式规定基板2、散热部件4的宽度尺寸和散热部件4的上下方向的尺寸。如图9所示，通过搭载面2a与突出片81抵接，限制了与上述中心轴O1垂直的方向(图中上方向)的基板2相对于壳体8的移动。散热部件4的下部与壳体8的下部内面抵接。
在此，基板2位于从壳体8的中心轴O1偏向与搭载面2a相反一侧的位置，电源基板5位于壳体8的中心轴O1附近。这样，由于电源基板5位于比基板2更靠近中心轴O1的位置，所以能够使电源基板5的宽度尺寸比基板2的宽度尺寸大。基板2、散热部件4和电源基板5的向壳体8内的收容是通过在突出片81的下方空间一边使基板2和散热部件4滑动一边插入到壳体8内来进行的。
一对灯头82用于通过安装在荧光灯照明器具的灯座上来从商用交流电源供给电力。如图8中表现的那样，灯头82包括有底圆筒状的罩体83、收容保持在罩体83的中空部的树脂块84、2根端子85。树脂块84形成有凹部84a，通过向该凹部84a嵌插散热部件4的长度方向端部来将灯头82安装在散热部件4上。由此，在LED灯A5中，散热部件4变成被一对灯头82支承的状态。
在罩体83与树脂块84之间设置有部分圆筒状的间隙，壳体8的长度方向两端部插入到上述间隙。在此，如图8所表现的那样，在壳体8的长度方向的前端边缘8a与树脂块84的端边84b之间设置有间隙。端子85在贯通罩体83和树脂块84的状态下设置。端子85的一端部(外侧的端部)是嵌合在荧光灯照明器具的上述灯座的插入口的部分，端子85的另一端部与基板2的布线之间实现电导通。
接着，说明上述结构的LED灯A5的作用。
在使用LED灯A5时，通过在将灯头82的端子85嵌合在荧光灯照明器具的灯座的插入口而供给电力，能够使LED模块1发光。
在本实施方式中，由于多个电源部件6安装在电源基板5的两面(上表面5a和下表面5b)，所以与例如仅在电源基板5的上表面5a安装电源部件6的情况相比，电源部件6的安装效率提高，能够减小电源基板5的占有面积。因此，对于电源基板5，能够减小沿着壳体8的中心轴O1的长度方向的尺寸。其结果是，在LED灯A5中，能够减小非发光区域。
基板2位于从壳体8的中心轴O1偏向与搭载面2a(LED模块1的安装面)相反一侧的位置。因此，当从LED模块1射出的光经由壳体8照射到外部时，该照射光在壳体8的相对于中心轴O1的周向上超过180°的范围内进行照射。因此，与例如基板2沿着壳体8的中心轴O1配置的情况相比，能够增大从壳体8照射的照射光的范围，能够实质上扩大由LED灯A5照射的照射范围。这有助于减小LED灯A5的非发光区域。
另一方面，电源基板5位于比基板2靠近壳体8的中心轴O1的位置。因此，对于电源基板5，能够确保使壳体8的与中心轴O1垂直的宽度方向的尺寸比基板2的宽度尺寸大。因此，能够使电源基板5的沿着壳体8的中心轴O1的长度方向的尺寸相对小。这使LED灯A5的非发光区域更小，是适合的。
在本实施方式中，基板2层叠配置在散热部件4上。因此，能够通过散热部件4使LED模块1点亮时产生的热有效地释放到外部，能够防止LED模块1的劣化。另外，由于散热部件4沿着壳体8的长度方向的大致全体上延伸，所以能作为LED灯A5的构造材料发挥作用。因此，根据具有这种散热部件4的结构，能够确保LED灯A5的刚性适当。
另外，由于散热部件3与壳体6的内面抵接，所以光源基板1和散热部件3处在相对于壳体6三点支承的状态。由此，能够更正确地实现相对于壳体6的光源基板1的相对位置定位。
在本实施方式中，壳体6由合成树脂构成，因此与由玻璃管构成的荧光灯相比，难以破损。另外，参照图8，如上述那样在壳体6的前端边缘6a与灯头7的树脂块72的端边72b之间设置有间隙。因而，即使在LED模块2点亮时壳体6发生热膨胀的情况下，也能够吸收该壳体6的长度方向的伸展量，壳体6不会发生不当变形。
电源基板5通过基板2被散热部件4支承。即，电源基板5被能作为构造材料发挥作用的散热部件4以稳定状态支承，能够配置在壳体8内的所希望的位置。
在本实施方式中，作为LED灯A5的电源电路发挥作用的多个电源部件6中包含AC/DC转换器61。因此，能够简单地得到供给到LED模块1的直流恒流，能够实现电源电路的结构的简化。另外，AC/DC转换器61在空间中占有的尺寸较大。但是，电源基板5与基板2分开地配置在靠近壳体8的中心轴O1的位置。因此，能够将安装在电源基板5上的AC/DC转换器61收容在该壳体8内而不干扰壳体8。
在壳体8的内侧设置有成对的突出片81。通过这些突出片81在基板2的宽度方向的两端与搭载面2a的抵接，限制与壳体8的中心轴O1垂直的方向(壳体8的半径方向)的基板2相对于壳体8的移动。由此，在组装LED灯A5时，只需在壳体8内插入基板2，就能够实现基板2相对于壳体8的相对位置定位。因此，能够容易地进行LED灯A5的组装操作。
图10是用于说明基于本发明第六实施方式的LED照明装置的框图。本实施方式的LED照明装置B包括一般用荧光灯照明器具C和LED灯A6。
一般用荧光灯照明器具C包括例如在启动器式的情况下用于控制流过荧光灯的交流电流的镇流器B1、用于使荧光灯点亮的未图示的点亮管和用于连接荧光灯的四个端子的未图示的四个插入口。插入口中的2个口用于向荧光灯输入交流电流，其他2个口连接在点亮管上。在本实施方式中，不使用点亮管，因此在图10中省略了连接于点亮管的插入口的相应布线。在本实施方式中，一般用荧光灯照明器具C实质上可认为是通过镇流器B1将从商用100V电源D输入的交流电流输出到LED灯A6的照明器具。
LED灯A6安装在一般用荧光灯照明器具C上，从镇流器B1输入交流电流。LED灯A6包括整流电路63、保护部件64和LED发光电路16。
整流电路63是将从镇流器B1输入的交流电流转换为直流电流并输出的电路。整流电路63由进行全波整流的未图示的二极管电桥构成。从整流电路63输出的直流电流由于使电流稳定化这样的镇流器B1的功能而成为平滑后的电流。此外，整流电路63的结构不限于此，只要是能将交流电流转换为直流电流的电路元件即可。
保护部件64是用于不使规定以上的电流流过LED发光电路16的元件。在本实施方式中，使用齐纳二极管2，在施加了规定以上的电压时通电，使得LED发光电路16中不流过电流。由于只要切断流过LED发光电路16的电流即可，所以也可以使用熔丝等来替代。这些是安全使用方面应采用的元件，并非必须作为本发明的结构。
LED发光电路16在从整流电路63输入直流电流时发光。LED发光电路16具备串联连接有多个白色LED11的多个LED列16a。各LED列16a并联连接，将阴极侧接地。各白色LED11通过从阳极侧输入直流电流而发出白色光。
LED列16a中的白色LED11的个数(以下设为“LED的串联数”)、和LED列16a的数量(以下设为“LED的并联数”)配合白色LED11的规格、和安装的一般用荧光灯照明器具C的镇流器B1的特性来决定。功耗根据LED的串联数而变化，其变化特性根据镇流器B1的种类而不同。LED的串联数根据需要的功耗而适当地决定。当决定LED的串联数时，镇流器B1的输出电流相应地被决定，因此以流过各白色LED11的电流为额定电流以下的方式来决定并联数。
接着，说明LED照明装置B的作用。
根据本实施方式，按照安装的一般用荧光灯照明器具的镇流器B1的特性，决定LED的串联数和并联数，使得流过各白色LED11的电流为规定的电流。因此，即使在LED发光电路16中设置电阻、恒流电路等，也能够使流过白色LED11的电流为规定的电流。由此，与设置电阻的情况相比，能够提高电力的利用效率，与设置恒流电路的情况相比，能够削减LED发光电路16的不发光的暗区域，降低制造成本。
本发明涉及的LED照明装置不限于上述实施方式。本发明涉及的LED照明装置的各部分的具体结构能够任意地进行各种设计变更。
在上述实施方式中，说明了将LED灯A6安装在启动器式的一般用荧光灯照明器具C中的情况，但不限于此。即使在一般用荧光灯照明器具C为快速启动式或倒相器式的情况下，也能够根据镇流器B1的特性决定LED的串联数和并联数，从而能够适用本发明。
对LED灯A6的形状不进行限定，能够做成符合安装的一般用荧光灯照明器具C的形状。例如，在安装于直管形荧光灯用的一般用荧光灯照明器具B的情况下，使LED灯A6的形状为与直管形荧光灯相同的形状，在安装于环形荧光灯用的一般用荧光灯照明器具C的情况下，只要使LED灯A6的形状为与环形荧光灯相同即可。另外，在LED发光电路16中，可以代替白色LED11而具有红色LED、绿色LED和蓝色LED来发出白色光。另外，也可以构成为发出白色光以外的光。
图11～13表示基于本发明第七实施方式的LED灯。本实施方式的LED灯A7包括多个LED模块1、两个基板2、透光罩8、散热部件4和灯头82，作为整体形成为细长圆筒状。该LED灯A7能够看作外观为例如与直管形荧光灯相同、被安装在一般用荧光灯照明器具中的元件。
LED模块1以在基板2的搭载面2a上以规定的间隔形成列的方式搭载有多个。如图13所示，各LED模块1包括LED裸芯片11、对其进行保护的树脂封装体12和在利用接合线14与LED裸芯片11导通的状态下对其进行支承的基座部件15。LED裸芯片11由例如GaN类半导体构成，发出蓝色光。树脂封装体12由具有透光性的硅树脂构成。在这种树脂封装体12中包含因被例如蓝色光激励而发出黄色光的荧光材料。此外，通过使用绿色荧光体和红色荧光体作为荧光材料，能够使LED模块高演色化。基座部件15在例如与基板2的未图示的布线图案导通连接的状态下接合在基板2上。
基板2例如为A1制，做成可在透光罩8的内部沿着轴向插入的长方形形状。如图12所示，2个基板2在以轴向(贯通纸面的方向)观察透光罩8的内部时，与该透光罩8的周部上侧一部分一起形成截面为扇形的方式被收容。透光罩8的周部上侧一部分形成扇形的弧，2个基板2形成扇形的两边。在本实施方式中，2个基板2彼此形成的角为大概直角。这样的2个基板2配置成在用沿着直径的线(图12中虚线(假想线)表示的直线)将透光罩8的内部空间分成上下两部分时收纳在上侧的半圆区域S1中。各基板2的搭载面2a大概朝向下侧的半圆区域S2。由此，从各基板2射出的光朝向各种方向前进，其大部分从透光罩8的内部透射其周部向下方前进。在基板2的背面设置有散热部件4。该散热部件4配置在由透光罩8的周部上侧一部分和2个基板2所围成的截面为扇状的空间中。
透光罩8使用例如聚碳酸酯树脂制品通过挤压成形形成为细长圆筒状。该透光罩8保护2个基板2，并且具有使来自各基板2的光漫射(扩散)的特性。在透光罩8的周部上侧的内周面一体设置有用于对各基板2进行定位固定的肋31。各基板2通过与肋31粘结固定而与透光罩8的周部上侧一部分一起形成截面扇状的形状。
散热部件4是与例如基板2相同材料的Al制品，与2个基板2一体形成。在该散热部件4上形成有贯通孔41和凸部42。贯通孔41在透光罩8的轴向延伸。凹部42在靠近透光罩8的周部上侧的外面形成为褶状。由此，散热部件4的接触空气的表面积较大，发挥高效地使由基板2产生的热散热的作用。
灯头82是与一般用荧光灯照明器具的插入口嵌合的部分，具有通电用的端子85。灯头82安装在透光罩8的长度方向两端部(在图11中仅图示了单侧的端部)，各端子85与基板2上的未图示的布线图案相通。通过使各端子85嵌合在荧光灯照明器具的插入口，向基板2上的LED模块1供给电力，能使LED发光。
接着，说明本实施方式的LED灯A7的作用。
在该LED灯A7中，来自例如图12所示的右侧的基板2的光的大部分从透光罩8的内部向右侧下方前进，进而透射透光罩8的周部照射到右侧下方。另一方面，来自图12所示的左侧的基板2的光的大部分从透光罩8的内部向左侧下方前进，进而透射透光罩8的周部照射到左侧下方。
例如在将上侧的半圆区域S1作为天棚侧的姿势下将LED灯A7安装在照明器具时，朝向天棚的方向的光变少，而以朝向天棚的下方的室内空间高效地漫射的方式照射光。
因此，根据本实施方式的LED灯A7，即使各个LED模块1具有光的指向性，也由于向各基板2所朝向的下方照射光，所以能够尽可能高效且均匀地照射光。
图14表示基于本发明的第八实施方式的LED灯。对与前述实施方式的元件相同或类似的构成要素标记同一标号，并省略其说明。
图14所示的LED灯A8包括3个基板2。这些基板2在轴向观察透光罩8的内部时，与该透光罩8的周部上侧一部分一起以形成截面为大致扇形的方式被收容，形成扇形的两边和在相当于顶角的位置设置的短边。在该实施方式中，两侧的基板2的搭载面2a朝向斜下方，中央的基板2的搭载面2a朝向正下方的方向。这样的3个基板2配置成收纳在上侧的半圆区域S1中。根据这种LED灯A8，由于利用各基板2向更多的方向照射光，所以能够更加均匀地照射光。
图15表示基于本发明第九实施方式的LED灯。在本实施方式的LED灯A9中，设定成2个基板2彼此形成的角为钝角。根据这种LED灯A9，由于各基板2的搭载面2a朝向更下方，所以能够更高效地向下方照射光。
本发明不限于上述各实施方式。
本发明涉及的LED灯的各部分的具体结构可任意地进行各种设计变更。例如，透光管可以在接近散热部件的部分具有开口，使散热部件的一部分从透光管露出。
作为LED模块，也可以是通过引线接合(wire bonding)将LED芯片与LED基板的布线图案导通连接的简单结构的模块。
LED基板和散热部件也可以相互接合。
在透光管的内部空间也可以设置使来自LED基板的光向外侧漫射的导光体。
图16～图19表示基于本发明第十实施方式的LED灯。本实施方式的LED灯A10包括基板2、多个LED模块1、透光罩8和一对灯头82，例如代替用于FL40W的直管形荧光灯(管长1198mm)安装在一般用荧光灯照明器具中来使用。
基板2例如为玻璃环氧树脂制，形成为长方形形状。在本实施方式中，优选的是，基板2例如做成层叠有绝缘层和布线层的多层基板，布线层彼此通过形成于绝缘层的通孔来导通连接。被基板2的表面和绝缘层夹着的布线层形成有未图示的规定图案的布线。
多个LED模块1是LED灯A10的光源，安装在基板2的表侧的面(上表面1a)。这些LED模块1配置成沿着基板2的长度方向隔开规定的间隔呈直线状排列。作为LED模块1，最好使用具有例如白色LED、构成为表面安装用的封装体型的模块。此外，为了高效地将LED模块1点亮时产生的热释放到外部，也可以在基板2的背侧的面(与LED模块1的安装面相反一侧的面)设置例如由A1等构成的未图示的散热部件。
在本实施方式中，多个LED模块1包括多个第一LED模块17A和多个第二LED模块17B。第一LED模块17A的尺寸比第二LED模块17B大，而且为高亮度(高辉度)，作为LED灯A10的光源承担主要作用。第二LED模块17B的功耗比第一LED模块17A小，作为LED灯A10的光源承担辅助作用。
第二LED模块17B如图16和图17中详尽地表现的那样，按照每连续排列2个以上(本实施方式中大概4个)第一LED模块17A而配置。在此，各第二LED模块17B设置在相邻的第一LED模块17A彼此的中间位置。连续排列的第一LED模块17A彼此的间距P1例如约为3.6mm(参照图18)。另一方面，第二LED模块17B与第一LED模块17A的间距P2做成比上述间距P1小，例如约3.0mm。
透光罩8用于收容安装有LED模块1的基板2，做成直管状的圆筒形。在该透光罩8的内面设置有例如用于锁定基板2的未图示的突出片或槽。由此，基板2支承在相对于透光罩8的规定位置。这种结构的透光罩8由具有例如聚碳酸酯等的透光性的合成树脂构成，通过挤压(推出，射出)成形来一体形成。
一对灯头82是通过安装在荧光灯照明器具的灯座上而从商用交流电源进行电力供给的元件，安装在透光罩8的长度方向的两端部。灯头82具有有底圆筒状的罩体83和2根端子85。端子85在贯通罩体83的状态下设置。端子85的一端部(外侧的端部)是与荧光灯照明器具的上述灯座的插入口嵌合的部分，端子85的另一端部在与基板2的布线之间实现电导通。
多个第一LED模块17A做成如下结构：如图19表示的电连接状态那样，并联连接有多个第一LED串联部2A，该第一LED串联部2A串联连接有一定数量的第一LED模块17A。在本实施方式中，举例表示了并联连接四个第一LED串联部2A的情况，在各第一LED串联部2A中串联连接有65个第一LED模块17A。
多个第二LED模块17B如图19所示，由串联连接的第二LED串联部2B构成。该第二LED串联部2B和上述第一LED串联部2A并联连接。
设为构成第二LED串联部2B的第二LED模块17B的数量比构成第一LED串联部2A的第一LED模块17A的数量(本实施方式中为65个)多，例如设为69个。在第一LED串联部2A和第二LED串联部2B连接有构成电桥整流电路的4个二极管D1～D4。
图19所示的电路结构通过构成为多层基板的基板2的规定图案的布线来实现。
在使用上述结构的LED灯A10时，当对图19所示的电路施加交流电压时，在所有的LED模块1(第一LED模块17A和第二LED模块17B)中流过正向(顺方向)的全波整流电流。此时，第一LED模块17A的结构为将串联连接的相同数量的第一LED模块17A并联连接多个，电条件(下降电压、电流和功耗)一致，全部均匀发光。在此，在第一LED串联部2A由65个第一LED模块17A构成时，列举各第一LED模块17A的下降电压、电流和功耗的一例，下降电压约为3V，消耗电流约为20mA，功耗为60mW。在该情况下，第一LED串联部2A的下降电压约为195V。
另一方面，第二LED串联部2B与多个第一LED串联部2A并联连接，因此第二LED串联部2B的下降电压与第一LED串联部2A的下降电压相同。在此，当第二LED串联部2B由69个第二LED模块17B构成时，列举各第二LED模块17B的下降电压、电流和功耗的一例，下降电压约为2.7V，消耗电流约为10mA，功耗为27mW。
根据本实施方式，在例如增加LED模块1的整体数量来实现排列间距的窄小化时，增加第一LED模块17A和第二LED模块17B。由此，与仅增加第一LED模块17A的数量的情况相比，能够抑制作为LED灯A10整体的功耗的上升。
第二LED模块17B与第一LED模块17A相比，消耗电流小，因此发光强度也相对低。对此，参照图18，如上述那样，做成第二LED模块17B与第一LED模块17A的间距P2比连续排列的第一LED模块17A彼此的间距P1小。根据这样的结构，与例如使所有的LED模块1(第一LED模块17A和第二LED模块17B)的排列间距一致的情况相比，能够高效地降低照度不均匀的情况。
另外，对于多个第一LED模块17A，如上述那样电条件一致，全部均匀发光。这在进一步降低LED灯A10的照度不均匀方面是适合的。
本发明涉及的LED灯不限于上述实施方式。本发明涉及的LED灯的各部分的具体结构可任意地进行设计变更。
在上述实施方式中，做成多个LED模块1安装在基板2上的结构，但也可以做成不具备基板的结构。也可以例如设置在LED灯的长度方向延伸的散热部件，在该散热部件上隔着绝缘膜安装多个LED。
图20和图21表示基于本发明的第十一实施方式的LED灯。本实施方式的LED灯A11包括散热部件4、绝缘层44、金属布线层45A、32、LED模块1和灯头82。该LED灯A11收容在未图示的圆筒形的壳体中，代替例如荧光灯而安装在一般用荧光灯照明器具中来使用。
散热部件4用于通过安装LED模块1来支承LED模块1，并且使由LED模块1产生的热散热。散热部件4例如由Al构成，形成为沿着规定方向延伸的细长的大略板状。散热部件4的上表面4a形成得平坦。在散热部件4的侧面形成有多个凹部42。凹部42沿着散热部件4的长度方向形成在散热部件4的全长范围内。凹部42是为了扩大散热部件4的表面积而形成的。凹部42能够通过在形成散热部件4时使用的模具上设置凸部来形成。散热部件4形成有沿着长度方向贯通的多个贯通孔41。贯通孔41也是为了扩大散热部件4的表面积而形成的。
在散热部件4的上表面4a层叠有绝缘层44。绝缘层44用于使散热部件4与金属布线层45A、32电绝缘。绝缘层44由例如SiO2等构成。绝缘层44的厚度做成例如100μm左右。绝缘层44能使用例如CVD法(化学汽相淀积法)、或以溅射法为代表的PVD法(物理汽相淀积法)等来形成。
在绝缘层44的上表面44a形成有例如由Cu构成的布线图案。该布线图案由相互分离的金属布线层45A、45B构成。金属布线层45A、45B层叠在绝缘层44的上表面44a。金属布线层45A、45B在绝缘层44的上表面44a形成由Cu构成的膜，其通过蚀刻而得到。金属布线层45A、45B被保护层46覆盖。金属布线层45A、45B利用绝缘层44与散热部件4电绝缘。
LED模块1被支承在散热部件4上。LED模块1包括LED裸芯片11、相互分离的金属制的引线13A、43、导线14和树脂封装体12。LED模块1如图20所示，以沿着散热部件4的长度方向排列的方式配置有多个。各LED模块1设置成LED裸芯片11的主射出方向朝着与散热部件4的上表面4a正交的方向。
LED裸芯片11做成例如n型半导体及p型半导体和被它们所夹的活性层(均未图示)层叠而成的结构。LED裸芯片11在例如由GaN类半导体构成的情况下能发出蓝色光。
LED裸芯片11具有2个电极。这些电极形成在LED裸芯片11的下表面和上表面。LED裸芯片11搭载在引线13A的表面上。引线13A的背面接合在金属布线层45A。由此，LED裸芯片11的下表面的电极与金属布线层45A导通。另一方面，LED裸芯片11的上表面的电极通过引线14连接在引线13B上。引线13B接合于金属布线层45B。由此，LED裸芯片11的上表面的电极与金属布线层45B导通。
树脂封装体12是用于保护LED裸芯片11和引线14的元件。树脂封装体45使用对从LED裸芯片11发出的光具有透光性的例如硅树脂形成。另外，若向树脂封装体12混入因被蓝色光激励而发出黄色光的荧光材料，则能够从LED模块1射出白色光。代替发出上述黄色光的荧光材料，也可以混入发出绿色光和红色光的荧光材料。
灯头82分别连接在散热部件4的长度方向的两端，具有端子85。端子85分别与金属布线层45A、32中的任意一个导通。通过使各端子85嵌合在荧光灯照明器具的灯座的插入口，能够向LED模块1供给电力，使LED裸芯片11发光。
接着，说明LED灯A11的作用。
根据本实施方式，当LED灯A11点亮时，LED裸芯片11产生热。由LED裸芯片11产生的热传递到引线13A，从而传递到金属布线层45A。传递到金属布线层45A的热通过绝缘层44传递到散热部件4。散热部件4利用凹部42和多个贯通孔41来扩大与外部的接触面积，因此能够将传递来的热快速地释放到外部。
因此，LED灯A11具有将由LED裸芯片11产生的热较好地传递到散热部件4、进而容易将传递到散热部件4的热释放到外部空气中的结构。因而，LED灯A11能够抑制LED模块1的温度过度上升，能够供给不易出现故障的稳定的照明。
另外，在LED灯A11中，散热部件4发挥作为用于安装LED模块1的基板的作用。因此，不需要在散热部件4之外还准备其他的用于安装LED模块1的基板。因此，能够有助于部件成本的降低。
图22表示基于本发明的第十二实施方式的LED灯。本实施方式的LED灯12与结构为LED裸芯片11经由引线13A与金属布线层45A导通的LED灯A11不同，LED裸芯片11直接搭载在金属布线层45A进行导通。
在本实施方式中，LED裸芯片11不经由引线13A而直接焊接在金属布线层45A来搭载。连接在LED裸芯片11的上表面的电极的导线14直接引线接合(wire-bonding)在金属布线层45B。而且，LED裸芯片11和导线14被通过灌注例如由环氧树脂等构成的透光性树脂而形成的灌注树脂12覆盖。
根据本实施方式的LED灯A12，由LED裸芯片11产生的热立刻传递到金属布线层45A，传递到金属布线层45A的热通过绝缘层44被传递到散热部件4。因此，与由LED裸芯片11产生的热通过引线13A传送的第一实施方式的LED灯A11相比，热能更迅速且有效地传送到散热部件4，因此能够进一步提高散热效果。
图23表示基于本发明的第十三实施方式的LED灯。本实施方式的LED灯A13与第十一及第十二实施方式的LED灯A11、A12的不同点在于，代替绝缘层44及金属布线层45A、32而设置有挠性布线基板24。在本实施方式中，在散热部件4的上表面4a设置有膜状的挠性布线基板24。
挠性布线基板24由基底膜层25、相互分离的金属布线层26、27、覆盖涂层28构成，这些一体地层叠而作为整体形成为膜状。基底膜层25由例如聚酰亚胺构成，是作为电绝缘层发挥作用的部分。金属布线层26、27由Cu等构成，是作为布线图案发挥作用的部分。覆盖涂层28用具有电绝缘性的材质构成，用于保护金属布线层26、27。
挠性布线基板24具有覆盖涂层28不覆盖金属布线层26、27的规定区域29。在该区域29，金属布线层26、27露出到外部。在区域29露出到外部的金属布线层26、27被用作例如外部端子。另外，在该区域29露出到外部的金属布线层26、27上安装LED模块1。即，如图23所示，LED模块1的引线13A连接在金属布线层26。另一方面，引线13B连接在金属布线层27。
根据本实施方式的LED灯A13，当LED灯A13点亮时，在LED裸芯片11产生热。由LED裸芯片11产生的热传给引线13A，从而传递到挠性布线基板24的金属布线层26。传递到金属布线层26的热通过基底膜层25被传递到散热部件4。散热部件4将传递来的热快速地释放到外部。
因此，LED灯A13与上述LED灯A11同样地，具有将由LED裸芯片11产生的热很好地传递到散热部件4，进而容易将传递到散热部件4的热释放到外部空气的结构，从而获得与LED灯A11相同的作用效果。在LED灯A13中，也如LED灯A12所示那样，可以将LED裸芯片11直接搭载于金属布线层26。
接着，参照图24～图28来说明LED灯A13的制造方法。
首先，如图24所示，制作散热部件4。将例如板状或者棒状的铝部件切断成规定的大小，利用模具等形成凹部42。由此，得到图示的形状的散热部件4。
接着，如图25所示，准备作为挠性布线基板24的原料的长尺状的基材24A。基材24A是成为挠性布线基板24的部分连续连结有多个的膜状的材料，例如缠绕在卷轴部件24B上。基材24A预先具有由基底膜层25、金属布线层26、27以及覆盖涂层28构成的层叠结构，也形成有由金属布线层26、27组成的规定的布线图案。
然后，如图26所示，在基材24A上安装LED模块1。在这种情况下，在成为挠性布线基板24的部分，在露出的金属布线层26、27的规定位置表面安装LED模块1。在该表面安装中进行回流处理。例如在金属布线层26、27的规定位置印刷焊锡，在已印刷的部分配置LED模块1之后，在回流炉中加热使焊锡熔融，从而将LED模块1表面安装在基材24A上。安装有LED模块1的基材24A也可以缠绕成卷轴状。
接着，如图27所示，将基材24A以散热部件4的长度方向的长度在切断位置CL进行切断。基材24A的切断也可以在基材24A上安装LED模块1之前进行。
之后，如图28所示，使用粘结剂等将通过切断形成的成为挠性布线基板24的部分装配在散热部件4的上表面4a。然后，在散热部件4的长度方向的两端装配具有端子85的灯头82。利用这些工序，制作图23所示的LED灯A13。
在上述制造工序中，也能够在将挠性布线基板24装配在散热部件4上之后，将LED模块1安装在挠性布线基板24上。但是，散热部件4由Al构成，不适合在高温下加热的回流处理，因此在该制造方法中如上述那样，在将挠性布线基板24装配在散热部件4上之前，将LED模块1安装在挠性布线基板24上。
这样，根据上述制造方法，通过使用挠性布线基板24，LED灯的制作变得容易。即，在上述LED灯A11中，为了形成绝缘层44和金属布线层45A、45B，产生了成膜和蚀刻等操作及用于形成保护层46的操作，但在第二实施方式的LED灯A13中，通过使用挠性布线基板24，能够省略这些操作。因此，能够实现制造时间和制造工序的缩短。
本发明涉及的LED灯不限于上述实施方式。本发明涉及的LED灯的各部分的具体结构可任意地进行设计变更。例如散热部件4的形状不限于上述形状。另外，绝缘层44不需要覆盖散热部件4的上表面4a整体，也可以使散热部件4的上表面4a的一部分露出。
图29～图31表示基于本发明第十四实施方式的LED灯。本实施方式的LED灯A14包括基板2、多个LED模块1、散热部件4、电源基板5、多个电源部件6、透光罩8、辅助光源装置7、一对灯头82，代替例如直管形荧光灯而安装在一般用荧光灯照明器具中来使用。
基板2例如为玻璃环氧树脂制，形成为长方形形状。在基板2的表面的适当位置形成有未图示的布线。基板2层叠配置在后述的散热部件4上，使用例如螺钉等安装在散热部件4上。
多个LED模块1是LED灯A14的光源，安装在基板2的上表面2a上。这些LED模块1配置成沿着基板2的长度方向隔着规定间隔排列，例如用未图示的布线串联连接。另外，如图29和图30中所示那样，多个LED模块1配置在基板2的长度方向的除了两端部的位置即光源区域21。作为LED模块1，例如具有白色LED，且优选使用表面安装用的构成为封装体型的模块。
散热部件4例如由Al构成，做成沿着基板2的长度方向延伸的细长块状。如图31中详尽地表现的那样，在散热部件4的表面形成有多个凹部31，成为具有凹凸的形状。凹部31沿着基板2的长度方向形成在散热部件4的大致全长范围内。这些凹部31能够通过在形成散热部件4时使用的模具上设置凸部来形成。
电源基板5例如为玻璃环氧树脂制，形成为长方形形状。在电源基板5的表面的适当位置形成有未图示的布线。电源基板5利用多个金属制的引线51安装在基板2上。多个引线51的一个端部例如通过软钎焊固定在电源基板5的长度方向两端部，另一个端部焊接在设于基板2的上表面2a上的未图示的焊盘。由此，电源基板5与基板2、散热部件4分开配置。基板2的布线和电源基板5的布线通过引线51实现电导通。
多个电源部件6作为用于使LED模块1和后述的辅助LED模块71点亮的电源电路而发挥作用，安装在电源基板5的两面(上表面5a和下表面5b)上。多个电源部件6包括AC/DC转换器61、电容器或电阻器等其他功能部件52，将从商用电源供给的交流转换为直流恒流并供给到LED模块1和后述的辅助LED模块71。AC/DC转换器61与安装在电源基板5上的其他部件相比，在空间中占有的尺寸大。
多个电源部件6和安装有这些电源部件6的电源基板5配置在位于基板2的长度方向的两端部的电源区域12。
透光罩8用于收容基板2、散热部件4和电源基板5，如图31中详尽地表现的那样，做成具有圆形截面的直管状的圆筒形。在透光罩8的内面一体形成有向内侧突出的一对突出片81。这些突出片81分别从透光罩8的中心轴O1偏向下方(半径方向)，且在与该中心轴O1平行的面内突出，并且在沿着上述中心轴O1的方向上延伸。这种结构的透光罩8例如由聚碳酸酯等合成树脂构成，通过挤压成形来一体形成。
对于上述结构的基板2和散热部件4，以能够收容在图31中的突出片81的下方的方式规定了基板2、散热部件4的宽度尺寸和散热部件4的上下方向的尺寸。在图31所示的收容状态下，基板2通过上表面2a与突出片81抵接，限制了相对于透光罩8的在与上述中心轴O1垂直的方向(图中上方向)的移动，另外，散热部件4的下部与透光罩8的下部内面抵接。
在此，基板2位于从透光罩8的中心轴O1偏向与上表面2a相反一侧的位置，电源基板5位于透光罩8的中心轴O1附近。这样，由于电源基板5位于比基板2更靠近中心轴O1的位置，所以能够使电源基板5的宽度尺寸比基板2的宽度尺寸大。基板2、散热部件4以及电源基板5的向透光罩8内的收容是通过在突出片81的下方一边使基板2和散热部件4滑动一边插入到透光罩8内来进行的。
辅助光源装置7用于从透光罩8中的电源区域12所对应的范围向外部照射光，包括多个辅助LED模块71和导光部件72。在此，“透光罩8中的电源区域12所对应的范围”是指透光罩8中位于基板2的上方的部分，在透光罩8的长度方向上与电源区域12几乎重合的范围。
多个辅助LED模块71安装在基板2的上表面2a。具体而言，这些辅助LED模块71配置在基板2的电源区域12，在基板2的宽度方向的靠近两端位置，沿着该基板2的长度方向隔着规定间隔来排列。辅助LED模块71的尺寸和功耗比LED模块1小，作为LED灯A14的光源承担辅助的作用。作为辅助LED模块71，与LED模块1同样地，例如具有白色LED，且优选使用表面安装用的构成为封装体型的模块。
导光部件72用于将来自辅助LED模块71的光高效地导向透光罩8，例如由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，有机玻璃)等丙烯酸类树脂形成的透明度高的部件构成。导光部件72做成大致部分圆筒状，在透光罩8的内侧配置在与电源区域12对应的位置。导光部件72通过使用例如模具的射出成形而形成，如图30和图31中所示那样，具有光导入部721和光射出部722。光导入部721和光射出部722的周面做成光滑的镜面形状。
光导入部721是将来自辅助LED模块71的光导入到导光部件72内部的部分，位于与辅助LED模块71相对的位置的端面成为光射入面721a。在本实施方式中，光导入部721做成适当弯曲的形状，设置成与光射出部722的圆周方向的两端部连结的方式。在光导入部721的光射入面721a以外的周面实施例如白色涂装，防止了进入光导入部721内部的光不当地泄露到外部这样的缺陷。
光射出部722在沿着透光罩8的中心轴O1的长度方向上做成同样的部分圆筒状，具有形成在内侧部分的光反射面722a和形成在外侧部分的光射出面722b。光反射面722a是用于使经由光导入部721前进的光朝着与该光反射面722a相对的光射出面722b反射的面，通过例如实施白色涂装，具有光散射反射功能。光射出面722b是用于使被光反射面722a反射的光朝着透光罩8射出的面，以大致贴紧的方式位于透光罩8的内面。作为光反射面722a，也可以做成通过形成细微粗糙面而形成的面来代替通过白色涂装形成的面。在这种情况下，细微粗糙面通过利用褶皱加工破坏用于使导光部件72成形的模具的一部分、或者在成形后对规定部分实施碎裂(blast)处理等来形成。
对于上述结构的导光部件72，规定各位置的尺寸，使得其能够收容在图31中的透光罩8的突出片81的上方。在图31所示的收容状态下，导光部件72通过光导入部721与突出片81抵接，限制了相对于透光罩8的与上述中心轴O1垂直的方向(图中下方向)至透光罩8的圆周方向的移动。导光部件72向透光罩8内的收容通过在突出片81的上方一边滑动导光部件72一边插入到透光罩8内来进行。
一对灯头82用于通过安装在荧光灯照明器具的灯座上而从商用交流电源供给电力。如图30中表现的那样，灯头82包括有底圆筒状的罩体83、收容保持在罩体83的中空部的树脂框84、2根端子85。树脂块84形成有凹部82a，通过向该凹部82a嵌插散热部件4的长度方向端部，使灯头82被安装在散热部件4上。由此，在LED灯A14中，散热部件4变成被一对灯头82支承的状态。
在罩体83与树脂块84之间设置有部分圆筒状的间隙，在灯头82安装在散热部件4上的状态下，透光罩8的长度方向两端部插入到上述间隙。端子85在贯通罩体83和树脂块84的状态下设置。端子85的一端部(外侧的端部)是嵌合在荧光灯照明器具的上述灯座的插入口的部分，端子85的另一端部在与基板2的布线之间实现电导通。
接着，说明上述结构的LED灯A14的作用。
在使用LED灯A14时，通过在将灯头82的端子85嵌合在荧光灯照明器具的灯座的插入口之后供给电力，能够使LED模块1和辅助LED模块71发光。
本实施方式的LED灯A14如上述那样，具有用于从透光罩8中的电源区域12所对应的范围向外部照射光的辅助光源装置7。因此，在使用LED灯A14时，不仅是透光罩8中的光源区域21所对应的范围，透光罩8中的电源区域12所对应的范围也向外部照射光。因此，在LED灯A14中，能够防止由于电源区域12的存在所引起的照明品质的降低。
在本实施方式中，辅助光源装置7包括多个辅助LED模块71、和导光部件72。并且，多个辅助LED模块71配置在基板2的电源区域12，所以能够使光高效地到达透光罩8的电源区域12所对应的范围。另外，通过具有导光部件72，能够使来自辅助LED模块71的光经由导光部件72从透光罩8的电源区域12所对应的范围向外部均匀普遍地照射。这在防止LED灯A14的照明品质降低的方面是适合的。
在导光部件72的光射出部722设置有使经由光导入部721导入的来自辅助LED模块71的光朝着光射出面722b反射的光反射面722a。因此，在导光部件72的内部前进的光被光反射面722a反射，更高效地朝向光射出面722b。另外，由于光反射面722a具有光散射反射功能，所以能够实现从光射出面722b射出的光的各处的光量的均匀化。这防止了LED灯A14的照明品质的降低，是更加优选的。
在本实施方式中，由于多个电源部件6安装在电源基板5的两面(上表面5a和下表面5b)上，所以与例如仅在电源基板5的上表面5a安装电源部件6的情况相比，电源部件6的安装效率提高，能够减小电源基板5的占有面积。因此，对于电源基板5，能够减小沿着透光罩8的中心轴O1的长度方向的尺寸。由此，能够实现基板2的电源区域12的窄小化，能够实质上大幅度确保光源区域21的面积。根据这样的结构的LED灯A14，能够实现照明品质的提高。
电源基板5位于比基板2靠近透光罩8的中心轴O1的位置。因此，对于电源基板5，能够确保使透光罩8的与中心轴O1垂直的宽度方向的尺寸比基板2的宽度尺寸大。因此，对于电源基板5，在确保一定占有面积的情况下，能够减小沿着透光罩8的中心轴O1的长度方向的尺寸，能够实现电源区域12的进一步窄小化。这在实现LED灯A14的照明品质的提高方面是适合的。
在本实施方式中，基板2层叠配置在散热部件4上。因此，能够通过散热部件4使LED模块1和辅助LED模块71点亮时产生的热有效地释放到外部，能够防止LED模块1和辅助LED模块71的劣化。另外，由于散热部件4沿着透光罩8的长度方向的大致整体延伸，所以能作为LED灯A14的构造材料发挥作用。因此，根据具有这种散热部件4的结构，能够在LED灯A14中确保适当的刚性。
如上述那样，在透光罩8的内侧设置有成对的突出片81。通过这些突出片81在基板2的宽度方向的两端与上表面2a抵接，限制基板2在与透光罩8的中心轴O1垂直的方向(透光罩8的半径方向)的移动。另外，通过上述一对突出片81与导光部件72的光导入部721抵接，导光部件72限制与透光罩8的中心轴O1垂直的方向(透光罩8的半径方向)至透光罩8的圆周方向的移动。由此，在组装LED灯A14时，只需在透光罩8内插入基板2和导光部件72，就能够实现相对于透光罩8的基板2和导光部件72的相对位置的定位。因此，能够容易地进行LED灯A14的组装操作。
图32和图33表示基于本发明第十五实施方式的LED灯。在本实施方式的LED灯A15中，辅助光源装置7的结构与上述实施方式的LED灯A14不同。LED灯A15不具有辅助LED模块71，构成为将来自LED模块1的光经由导光部件72导向透光罩8的电源区域12所对应的范围的方式。本实施方式的导光部件72与上述实施方式相比，能实施各种变更。
导光部件72的光导入部721是用于将来自位于基板2的长度方向的两端侧的LED模块1的光导入到导光部件72内部的元件，与该LED模块1相对的端面变成光射入面721a。光导入部721做成适当弯曲的形状，设置成与光射出部722的长度方向的一端部连结。如图33详尽地表现的那样，通过导光部件72的光射出部722的圆周方向的端面与突出片81抵接，限制相对于透光罩8的与中心轴O1垂直的方向(图中下方向)至透光罩8的圆周方向的移动。
在本实施方式的LED灯A15中，能够使来自现有的LED模块1的光经由导光部件72从透光罩8中的电源区域12所对应的范围向外部均匀普遍地照射。这在防止LED灯A15的照明品质的降低方面是适合的。另外，在LED灯A15中，不需要设置追加的LED，因此可期待使用多个电源部件6构成的电源电路的简化。
图34表示基于本发明第十六实施方式的LED灯。在本实施方式的LED灯A16中，辅助光源装置7的结构与上述实施方式的LED灯A14不同。在LED灯A16中，多个辅助LED模块71的配置与上述实施方式不同，而且不具备导光部件72。在本实施方式中，多个辅助LED模块71安装在电源基板5的上表面，在电源基板5的宽度方向的靠近两端的位置，沿着该电源基板5的长度方向隔着规定间隔来排列。
在本实施方式的LED灯A16中，能够使来自安装在电源基板5上的辅助LED模块71的光从透光罩8中的电源区域12所对应的范围向外部照射。另外，电源基板5与基板2相比，偏向主要向透光罩8的外部照射来自辅助LED模块的光的方向(图中上方)的位置而配置。因此，从辅助LED模块71发出的光高效地到达透光罩8的电源区域12所对应的范围。

Claims (4)

1.一种LED灯，其整体为细长圆筒状，该LED灯的特征在于，包括：
多个LED光源；和
具有呈列状地搭载有所述多个LED光源的上表面和与该上表面相反侧的下表面的基板，并且所述基板在该基板的长度方向上具有相互离开的两个端部，
在所述基板上设置有覆盖所述多个LED光源的并且沿所述长度方向延伸的导光体，
所述导光体设置成与所述多个LED光源中的各个LED光源紧密相接且与所述多个LED光源之间没有间隙，
设置有与所述导光体的整个外表面紧贴的透光罩，该透光罩在所述长度方向上延伸，且具有与所述基板的所述上表面抵接的2个侧缘，并且用于使光扩散，
所述导光体截面为半圆形，
在所述基板的所述两个端部设置有一对灯头，各所述灯头具有插入至荧光灯照明器具的插入口的一对端子，
还包括多个散热部件，其接合于所述基板的所述下表面，所述多个散热部件在所述基板的宽度方向上相互离开配置，所述基板的所述下表面在所述多个散热部件之间露出于外部。
2.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于，
所述导光体中包含荧光材料，该荧光材料通过被来自所述LED光源的光激励而发出与来自所述LED光源的光波长不同的光。
3.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于，
所述LED光源由LED模块构成，其中该LED模块具备LED裸芯片和密封该LED裸芯片的树脂封装体。
4.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于，
所述LED光源由安装在所述基板上的LED裸芯片构成。
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