JP2006049026A - Ｌｅｄ照明光源 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱効率の高い小型のＬＥＤ照明光源を提供することにある。
【解決手段】ＬＥＤ照明光源１０は、絶縁基板１３と、絶縁基板１３に対向して配置された透明基板１４と、絶縁基板１３に実装された複数の第１のＬＥＤ１１ａと、透明基板１４に実装された複数の第２のＬＥＤ１１ｂとを備え、絶縁基板１３と透明基板１４は空間部１６を挟んで互いに対向して配置されており、第１のＬＥＤ１１ａと第２のＬＥＤ１１ｂは、空間部１６において、互いに重ならずに交互に配列されている。第１のＬＥＤ１１ａから出射された光は、透明基板１４を通過して外部に出射され、第２のＬＥＤ１１ｂから出射された光は、絶縁基板１３に設置された反射板１５で反射され、その反射光が透明基板１４を通過して外部に出射される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ照明光源に関し、特に、高い放熱性を有する高輝度ＬＥＤ照明光源に関する。

従来、照明器具の光源として、白熱灯や蛍光灯などが使用されていたが、これらの寿命は短く、寿命のたびに光源を交換しなければならないという煩わしさがあった。それに対して、ＬＥＤ光源は、従来の光源に比べて寿命が長いので、特に、ランプ交換が困難な屋外建築の組み込み照明や、高所の照明などの用途に適している。また、ＬＥＤ光源は、小型で、かつ消費電力が小さいので、照明器具の小型・薄型化ができ、従来の照明器具では取り付けられない場所・用途への展開も期待できる。

一方、単体のＬＥＤ光源は、他の光源に比べ輝度が低いため、十分な輝度を得るために、多数のＬＥＤをアレイ状に配列させたＬＥＤの集合体として光源を構成していた。

しかしながら、多数のＬＥＤを用いることは、光源を大型化してしまうことになり、ＬＥＤ固有の小型という特徴を逸失させることになる。また、多数のＬＥＤが必要になるので、コストアップにもつながる。

そこで、ＬＥＤチップの高出力化を図る取り組みがなされ、ＬＥＤに流す電流を増やすことにより、少ない数のＬＥＤ集合体でも、従来の光源に匹敵する高輝度のＬＥＤ照明光源が得られるようになってきた。

しかしながら、電流を増すと、ＬＥＤチップからの発熱が増え、それにより放熱とのバランスがくずれ、照明器具の温度が上がってしまうという問題が生じた。ＬＥＤの寿命は温度が上がると急激に低下するという性質をもつので、ＬＥＤ光源の高寿命を維持しようとすると、ＬＥＤチップを離して配列する必要があった。これでは、せっかくＬＥＤチップ自身の高輝度化を図っても、集合体としてのＬＥＤ光源の小型化は実現できない。

そこで、LEDチップを高密度に配列させても温度上昇を生じさせないためには、ＬＥＤ光源の放熱効果を高める必要がある。図１５は、放熱効果を高めるために、照明光源１００に放熱板を設けた例を示す。図１５に示すように、複数のＬＥＤチップ１０１は、基板１０２の表面にフリップチップ実装されて、ＬＥＤ集合体としての光源をなしている。そして、基板１０２のＬＥＤチップ１０１が実装されていない側の面に、複数の放熱板１０３が形成されている。基板１０２はヒートシンクとして働き、放熱板１０３は放熱フィンとしての効果を発揮する。ＬＥＤチップ１０１で発生した熱は、基板１０２に伝わり、放熱フィン１０３から放射により外部に放出される。これにより、基板１０２の温度上昇を防ぐ。また、放熱板として、図１６に示すような形状の放熱フィンの形態も取り得る。

なお、ＬＥＤ照明光源の放熱効果を高めるための技術に関しては、特許文献１、２、３等に開示されている。
特開２０００−０３１５４６号公報 特開２００２−２９９７００号公報 特開２００２−３０４９０２号公報

図１５または図１６に示した放熱板１０３、１０３’を用いた放熱作用は、ＬＥＤ１０１で発生した熱を放熱板に伝え、当該放熱板の表面からの放射により外部に放出されることによってなされる。従って、放熱効果を高めるためには、放熱板の表面積を増やすしかないが、これでは、ＬＥＤ光源の小型化は図れない。

また、ＬＥＤ照明光源の高輝度化を図るために、複数のＬＥＤは基板表面に高密度に実装されるが、これにより、熱の発生源はより基板に集中することになる。従って、基板から放熱板への熱移動が効率的になされなければ、いくら放熱板の表面積を増やしても、放熱フィンによる放熱効果の実効は図れない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、ＬＥＤの高密度化を図りつつ、放熱効率の高い小型のＬＥＤ照明光源を提供することを目的とする。

本発明のＬＥＤ照明光源は、絶縁基板と、前記絶縁基板に対向して配置された透明基板と、前記絶縁基板の第１の主面上に実装された複数の第１のＬＥＤと、前記透明基板の第１の主面上に実装された複数の第２のＬＥＤとを備え、前記絶縁基板の第１の主面と前記透明基板の第１の主面は、空間部を挟んで互いに対向して配置されており、前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤは、前記空間部において、互いに重ならずに配列されている。

上記構成により、２つの異なる基板（絶縁基板と透明基板）に互いに重ならずに配列されて実装された第１及び第２のＬＥＤから発生した熱は、それぞれが実装された基板から放熱されるので、同一基板に同密度で実装されたＬＥＤ照明光源に比べ、約２倍の放熱効果が得られる。また、一つの基板に実装されるＬＥＤの実装密度は、逆に２分の１になるので、ＬＥＤからの発熱源が２つの基板に分散され、より効果的に放熱することができる。さらに、２つの基板間に、気流パスが生じるので、放熱効果は一層高まる。これらの効果により、ＬＥＤの実装密度を維持しつつ、温度上昇の生じない小型のＬＥＤ照明光源を実現することができる。

ある好適な実施形態において、前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤは、前記空間部において、互いに重ならずに交互に配列されている。これにより、２つの基板に実装された第１及び第２のＬＥＤは、均一に分散されて配列されるので、ＬＥＤからの熱発生が基板内において均一化されるので、より効果的に放熱することができる。

ある好適な実施形態において、前記第１のＬＥＤは、前記絶縁基板の第１の主面上にフリップチップ実装され、前記第２のＬＥＤは、前記透明基板の第１の主面上にフリップチップ実装されている。

ある好適な実施形態において、前記絶縁基板の第１の主面上に実装された各第１のＬＥＤ間に、複数の反射板が設置されている。

また、前記複数の反射板は、前記透明基板の第１の主面上に実装された第２のＬＥＤに対向する位置に設置されていることが好ましい。

ある好適な実施形態において、前記第１のＬＥＤから出射された光は、前記透明基板を通過して該透明基板の第２の主面から外部に出射され、前記第２のＬＥＤから出射された光は、前記絶縁基板の第１の主面上に設置された反射板で反射され、該反射光が前記透明基板を通過して該透明基板の第２の主面から外部に出射される。

なお、前記透明基板は、セラミック基板からなることが好ましい。

また、前記複数の第２のＬＥＤは、前記透明基板の第１の主面上に形成された透明電極で互いに電気的に接続されていることが好ましい。

本発明のＬＥＤ照明光源は、絶縁基板と、前記絶縁基板の主面上に配置された複数のＬＥＤと、前記絶縁基板の主面に対向して配置された透明基板とを備え、前記ＬＥＤの出射面と反対面に形成された第１の電極端子は、前記絶縁基板の主面上に形成された第１の電極に接続され、前記ＬＥＤの出射面に形成された第２の電極端子は、前記透明基板の第１の主面上に形成された第２の電極に接続されている。

ある好適な実施形態において、前記複数のＬＥＤから出射された光は、前記透明基板を通過して、該透明基板の第２の主面から出射される。

本発明に係るＬＥＤ照明光源は、２つの異なる基板に互いに重ならずに配列されて実装されたＬＥＤから発生した熱は、それぞれが実装された基板から放熱されるので、同一基板に同密度で実装されたＬＥＤ照明光源に比べ、約２倍の放熱効果が得られる。また、一つの基板に実装されるＬＥＤの実装密度は、逆に２分の１になるので、ＬＥＤからの発熱源が２つの基板に分散され、より効果的に放熱することができる。さらに、２つの基板間に、気流パスが生じるので、放熱効果は一層高まる。これらの効果により、ＬＥＤの実装密度を維持しつつ、温度上昇の生じない小型のＬＥＤ照明光源を実現することができる。

従来の放熱板（放熱フィン）による放熱効率の向上は、主として、ＬＥＤが実装される基板から放熱フィンへの熱抵抗を減らすとともに、放熱フィンの表面積を増やすことにより行なわれていた。

しかしながら、ＬＥＤ照明光源の高輝度化を図ろうとすると、複数のＬＥＤの基板表面の実装密度を高める必要があり、基板における熱発生は従来に増して集中することになり、放熱フィンによる放熱効果の実効を図ることが難しくなってきている。

本願発明者は、放熱フィンによる放熱作用を検討していたところ、いくら放熱フィンの表面積を増やして外部への熱放射を助長しても、放熱フィン間の隙間が小さいと、その隙間に放射された熱は、外部に放出されることができず、その空間に蓄熱されてしまう点に着目し、放熱フィンから放射された熱を、効率良く外部に放出するためには、放熱フィン間の隙間は、ある程度の空間を確保しておくことが重要であることに気がついた。

すなわち、ある程度の空間の確保が必要な放熱フィンの隙間に、小型のＬＥＤを配置することが可能であれば、放熱フィンを、ＬＥＤを実装する基板を兼ねることによって、複数のＬＥＤを異なる基板（放熱フィン）に分散させて実装し得ることに思い至った。

このような構成が取れれば、平行に配置された基板に複数のＬＥＤを分散させて実装することにより、一つの基板だけに実装されたＬＥＤと実質的に同一の平面実装密度をもったＬＥＤ照明光源が得られることになる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、説明の簡略化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態におけるＬＥＤ照明光源１０の構成を模式的に示した図である。図１に示すように、ＬＥＤ照明光源１０は、絶縁基板１３と、絶縁基板１３に対向して配置された透明基板１４と、絶縁基板１３の第１の主面上に実装された複数の第１のＬＥＤ１１ａと、透明基板１４の第１の主面上に実装された複数の第２のＬＥＤ１１ｂとを備えている。絶縁基板１３の第１の主面と透明基板１４の第１の主面は、空間部１６を挟んで互いに対向して配置されており、第１のＬＥＤ１１ａと第２のＬＥＤ１１ｂは、空間部１６において、互いに重ならずに配列されている。

第１のＬＥＤ１１ａは、絶縁基板１３の第１の主面上にバンプ電極１２ａを介してフリップチップ実装され、同様に、第２のＬＥＤ１１ｂは、透明基板１４の第１の主面上にバンプ電極１２ｂを介してフリップチップ実装されている。

また、図１に示すように、絶縁基板１３の第１の主面上に実装された各第１のＬＥＤ１１ａ間には、複数の反射板１５が設置されている。この複数の反射板１５は、透明基板１４の第１の主面上に実装された第２のＬＥＤ１１ｂに対向する位置に設置されている。

このように構成されたＬＥＤ照明光源１０において、第１のＬＥＤ１１ａから出射された光（矢印Ａ）は、透明基板１４を通過して透明基板の第２の主面から外部に出射される（矢印Ａ’）。また、第２のＬＥＤ１１ｂから出射された光（矢印Ｂ）は、絶縁基板１３の第１の主面上に設置された反射板１５で反射され、この反射光（矢印Ｃ）が透明基板１４を通過して透明基板の第２の主面から外部に出射される（矢印Ｃ’）。

従って、第１及び第２のＬＥＤ１１ａ、１１ｂから出射された光は、共に透明基板１４を通過して外部に出射されるので、ＬＥＤ照明光源の出射面（平行に配置された両基板の垂直方向）から出射光を見れば、あたかも、一つの基板に格子状に配列された複数のＬＥＤから出射された格好になる。すなわち、一つの基板に実装されたＬＥＤと実質的に同一の平面実装密度をもったＬＥＤ照明光源となる。

以上のような構成のＬＥＤ照明光源１０は、２つの異なる基板に実装されたＬＥＤから発生した熱は、それぞれが実装された基板から放熱されるので、同一基板に同密度で実装されたＬＥＤ照明光源に比べ、約２倍の放熱効果が得られる。また、一つの基板に実装されるＬＥＤの実装密度は、逆に２分の１になるので、ＬＥＤからの発熱源が２つの基板に分散され、より効果的に放熱することができる。また、２つの基板間に、気流パスが生じるので、放熱効果は一層高まる。このことは、ＬＥＤの実装密度を維持しつつ、２倍の放熱効率をもったＬＥＤ照明光源が実現されることを意味する。

なお、ここで用いるＬＥＤは、表面実装タイプの面発光型ＬＥＤで、図１に示すように、第１のＬＥＤ１１ａは、絶縁基板１３の第１の主面上にバンプ電極１２ａを介してフリップチップ実装され、同様に、第２のＬＥＤ１１ｂは、透明基板１４の第１の主面上にバンプ電極１２ｂを介してフリップチップ実装される。

また、図１に示すように、第１のＬＥＤ１１ａと第２のＬＥＤ１１ｂを、空間部１６の水平方向（平行して配置された両基板１３、１４と平行な方向）において、互いに重ならずに交互に配列することにより、各ＬＥＤから発生する熱を、各基板内で均一に分散させることができ、これによって、ＬＥＤからの発熱を効率よく放熱させることができる。また、透明基板１４に実装された第２のＬＥＤ１１ｂから出射された光は、反射板１５からの反射光が透明基板１４を通過する際、第２のＬＥＤ１１ｂで遮蔽される分、出射効率が落ちる。しかしながら、このような欠点も、第１のＬＥＤ１１ａと第２のＬＥＤ１１ｂを交互に配列することにより、照明光の輝度ムラを低減することができる。もちろん、第２のＬＥＤ１１ｂの出射効率の低下分を、予め第２のＬＥＤ１１ｂの発光輝度を高めに設定しておくことによって、照明光の輝度ムラを低減することも可能である。

ここで、絶縁基板１３は、アルミナ粉末と熱硬化樹脂を用いたコンポジット基板を用い、透明基板１４は、熱伝導性の良い透明セラミック基板を用いている。

次に、図２を参照しながら、絶縁基板１３上に、第１のＬＥＤ１１ａを配列する仕方について説明する。

図２に示すように、複数の第１のＬＥＤ１１ａは、絶縁基板１３の第１の主面上の格子点の位置に、ひとつおきに実装されている。第１のＬＥＤ１１ａが配置されない格子点の位置には、絶縁基板１３に対向して配置された透明基板１４に実装された第２のＬＥＤ１１ｂが配置される。

各第１のＬＥＤ１１ａは、絶縁基板１３表面に形成された接続配線２０によって、隣接するＬＥＤ１１ａに直列に接続されて１回路を構成しており、回路の両端部に位置するＬＥＤ１１ａは、外部より正電源、負電源がそれぞれ供給されている。なお、透明基板１４面への第２のＬＥＤ１１ｂの配列の仕方も、図２に示す配列と同様であるが、透明基板１４表面に形成される接続配線は、ＩＴＯ（インジウム‐スズ酸化物）からなる透明電極が用いられている。

次に、反射板１５を絶縁基板１３上に設置する仕方について、図３（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。

図３（ａ）は、反射板１５の平面図を示し、図３（ｂ）は、反射板１５を絶縁基板１３に設置した状態での断面図（図３（ａ）に示した点線Ｘ‐Ｙに沿った断面）を示す。反射板１５は、一体成型されており、第１のＬＥＤ１１ａが配置されるところは開口され、第２のＬＥＤ１１ｂに対向する位置には、図３（ｂ）に示すような凹部形状に加工されている。このように、反射板１５を一体成型により形成しておけば、絶縁基板１３への設置が一括で容易にできる。

次に、図４（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、ＬＥＤ照明光源１０の製造方法について説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、絶縁基板１３に、第１のＬＥＤ１１ａを、バンプ電極１２を介してフリップチップ実装する。なお、ＬＥＤ１１ａは、面発光型のＬＥＤを用い、絶縁基板１３と反対側から光が出射される。その後、図４（ｂ）に示すように、絶縁基板１３上に、反射板１５を設置する。反射板１５は、図３（ａ）で示した一体成型のものを用いる。

次に、図（ｃ）に示すように、透明基板１４上に第２のＬＥＤ１１ｂを実装した後、絶縁基板１３と透明基板１４を、第１及び第２のＬＥＤ１１ａ、１１ｂが実装された面が互いに対向するように、空間部を挟んで配置させる。最後に、図４（ｄ）に示すように、絶縁基板１３と透明基板１４を、空間部を挟んで配置した状態で、筐体３１により固定して、ＬＥＤ照明光源１０を完成させる。

図５及び図６は、本発明のＬＥＤ照明光源１０を、ＬＥＤ照明装置３０に組み込んだ例を示した図である。

図５に示すように、ＬＥＤ照明装置３０は、筐体３１に固定されたＬＥＤ照明光源１０と、筐体３１の内部空間（絶縁基板１３の裏面）に搭載された点灯回路３３と、ＬＥＤ照明光源１０の透明基板１４側に被せられた透明プラスチックカバ−４２で構成されている。点灯回路３３は、ＬＥＤ照明光源１０の各ＬＥＤ１１ａ、１１ｂの点灯を制御する。また、絶縁基板１３及び透明基板１４を保持する筐体３１の一部に開口部３２を設けておけば、絶縁基板１３と透明基板１４の間に気流パスが生じるので、基板から放熱された熱を外部に逃がすことができ、これにより、放熱効率を一層高めることができる。

図６は、図５に示したＬＥＤ照明装置３０を、室内の天井に設置した状態を模式的に示した図で、従来の放熱板を用いたＬＥＤ照明装置に比べて、非常に薄型化された照明装置して利用することができ、インテリアとしての価値も高い。

（実施形態２）
図１に示した本発明の実施形態１におけるＬＥＤ照明光源１０では、第１及び第２のＬＥＤ１１ａ、１１ｂは、絶縁基板１３及び透明基板１４にフリップチップ法により面実装されていたが、面実装タイプでないＬＥＤについても、同様の効果を得ることができる。

図７〜図９は、面実装タイプでないＬＥＤにおける絶縁基板１３及び透明基板１４への実装方法を説明する図である。

図７に示す実装方法は、第１のＬＥＤ１１ａの第１の電極端子４０ａは、絶縁基板１３表面に形成された第１の電極４２ａにワイヤ−ボンディングされ、第１のＬＥＤ１１ａの第２の電極端子４１ａは、絶縁基板１３ａ表面に形成された第２の電極４３ａに直接フリップチップボンディングされている。同様に、第２のＬＥＤ１１ｂの第１の電極端子４０ｂは、透明基板１４表面に形成された第１の電極４２ｂにワイヤ−ボンディングされ、第２のＬＥＤ１１ｂの第２の電極端子４１ｂは、透明基板１４表面に形成された第２の電極４３ｂに直接フリップチップボンディングされている。

第１及び第２のＬＥＤ１１ａ、１１ｂは、第１の電極端子４０ａ、４０ｂが形成されたＬＥＤチップ面が出射面をなしているので、第１のＬＥＤ１１ａから出射された光は、透明基板１４を通過して外部に出射され、第２のＬＥＤ１１ｂから出射された光は、絶縁基板１３に形成された反射板１５で反射された後、透明基板１４を通過して外部に出射される。

図８に示す実装方法は、図７で示した第２のＬＥＤ１１ｂの透明基板１４への実装の向きを反対にしたものである。すなわち、第２のＬＥＤ１１ｂの第１の電極端子４０ｂは、透明基板１４表面に形成された第１の電極４２ｂに直接フリップチップボンディングされ、第２の電極端子４１ｂは、透明基板１４表面に形成された第２の電極４３ｂにワイヤ−ボンディングされている。この場合、第２のＬＥＤ１１ｂから出射された光は、透明基板１４を通過して外部に出射されるので、絶縁基板に反射板１５を設けることは要しない。

図９に示す実装方法は、ＬＥＤ１１が絶縁基板１３と透明基板１４との間に配置され、ＬＥＤ１１の出射面と反対面に形成された第１の電極端子４１は、絶縁基板１３の主面上に形成された第１の電極４３にフリップチップ実装により接続され、ＬＥＤ１１の出射面に形成された第２の電極端子４０は、透明基板１４の第１の主面上に形成された第２の電極４２にフリップチップ実装に接続されている。

図７及び図８に示した実装方法においては、第１のＬＥＤ１１ａで発生した熱は絶縁基板１３から放熱され、第２のＬＥＤ１１ｂで発生した熱は透明基板から放熱されるのに対し、図９に示した実装方法においては、ＬＥＤ１１で発生した熱は、絶縁基板１３及び透明基板１４から分散されて放熱される点が異なるが、両者ともＬＥＤの実装密度は同じなので、放熱効率の点にいては同じある。

（実施形態３）
本願発明者は、上述したように、放熱フィンの作用をなす基板から放射された熱を、効率よく外部に放出するやめには、基板間の隙間は、ある程度の空間を確保しておく必要があることに着目して、本発明を着想するに至った。

すなわち、本発明は、異なる基板に放熱フィンとしての作用をもたせつつ、異なる基板間に複数のＬＥＤを互いに重ならずに配置させることによって、複数のＬＥＤを異なる基板に振り分けて実装した点に、その本質的特徴をなす。

かかる観点からすれば、本発明は、実施形態１、２において説明したような、２つの異なる基板に対して複数のＬＥＤを振り分けて実装する場合に限らず、３つ以上の基板に対しても、同様な方法でＬＥＤを振り分けすることができる。

図１０及び図１１は、３つの基板に対して複数のＬＥＤを振り分けした例を示す図である。

図１０に示すように、絶縁基板１３、第１の透明基板１４、及び第２の透明基板１７が所定の間隔をもって互いに平行に配置されている。第１のＬＥＤ１１ａは、絶縁基板１３にフリップチップ実装されており、第２のＬＥＤ１１ｂは、第１の透明基板１４にフリップチップ実装され、第３のＬＥＤ１１ｃは、第２の透明基板１７にフリップチップ実装されている。そして、第１及び第２のＬＥＤ１１ａ、１１ｂは、絶縁基板１３と透明基板１４の間の空間部において重ならず配置され、第３のＬＥＤ１１ｃは、第１及び第２の透明基板１４、１６の間の空間部に配置されている。なお、第３のＬＥＤ１１ｃは、基板に対して垂直方向（紙面の下から上方向）から見た場合に、第１及び第２のＬＥＤ１１ａ、１１ｂと重ならない位置に配置されている。

第１のＬＥＤ１１ａから出射された光は、透明基板１４、１６を通過して外部に出射される。そして、第２のＬＥＤ１１ｂから出射された光は、絶縁基板１３に形成された反射板１５で反射した後、透明基板１４、１６を通過して外部に出射され、第３のＬＥＤ１１ｃから出射された光は、透明基板１４に形成された反射板１５で反射した後、透明基板１７を通過して外部に出射される。こうして、第１、第２及び第３のＬＥＤ１１ａ、１１ｂ、１１ｃから出射された光は、透明基板１７を通過して、同じ方向に出射される。

本実施形態３において、３つの異なる基板１３、１４、１６に互いに位置的に重ならずに配列されて実装されたＬＥＤ１１ａ、１１ｂ、１１ｃから発生した熱は、それぞれが実装された基板から放熱されるので、同一基板に同密度で実装されたＬＥＤ照明光源に比べ、約３倍の放熱効果が得られる。また、一つの基板に実装されるＬＥＤの実装密度は、逆に３分の１になるので、ＬＥＤからの発熱源が３つの基板に分散され、より効果的に放熱することができる。さらに、各基板間に、気流パスが生じるので、放熱効果は一層高まる。

図１１に示す例は、図１０で示したように、第２のＬＥＤ１１ｂを絶縁基板１３と第１の透明基板１４の間の空間部に第１のＬＥＤ１１ａと重ならずに配置する替わりに、第１の透明基板１４と第２の透明基板１７の間の空間部に第３のＬＥＤ１１ｃと重ならずに配置したものである。この場合、第２のＬＥＤ１１ｂから出射された光は、透明基板１４を通過して外部に出射されるので、絶縁基板に反射板１５を設けることは要しない。

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。

例えば、本発明の実施形態においては、基板に実装するＬＥＤとして、面発光型のＬＥＤを用いたが、端面発光型のＬＥＤ（全光束の１／２以上の光量が端面（側面）から出射されるものも含む）を用いることも可能である。その場合、端面発光型のＬＥＤを基板に実装する際、面発光型のＬＥＤと同じ方向の出射光を得るために、図１２に示すような構成を取ればよい。すなわち、端面発光型のＬＥＤ１１は基板１３にフリップチップ実装され、ＬＥＤ１１の側面側に反射面を有する反射部５０が設置され、ＬＥＤ１１の端面から出射された光は、反射面で反射されて、矢印５２の方向に出射される。また、この場合、ＬＥＤ１１と反射部５０との空間を蛍光剤で充填しておけば、ＬＥＤ１１として青色ＬＥＤを用いれば、白色光を得ることも可能である。

また、本発明の実施形態においては、実装するＬＥＤは特に限定しなかったが、例えば、図１０または図１１において、第１〜第３のＬＥＤ１１ａ、１１ｂ、１１ｃとして、赤色、緑色、青色のＬＥＤを用いることによって、赤、緑、青色が混色された白色光のＬＥＤ照明光源を得ることも可能である。この場合、緑色のＬＥＤは発光効率が低いため、第３のＬＥＤ１１ｃとして透明基板１７に実装することが好適である。同様の考えで、赤色のＬＥＤは発光効率が高いため、第１のＬＥＤ１１ａとして、絶縁基板１３に実装することが好適である。また、色ムラを低減させる場合には、各基板毎に実装するＬＥＤの種類を限定するのではなく、例えば、透明基板１７には赤色、緑色、青色のＬＥＤを適切な位置に実装してもよいし、有彩色（赤色、緑色、青色）のＬＥＤだけでなく、白色ＬＥＤや蛍光体を塗布したＬＥＤを用いても構わない。

さらに、本発明の実施形態においては、ＬＥＤをバンプを介して基板に実装する例を説明したが、図１３に示すように、ＬＥＤ１１を基板１３上に形成された電極４２にバンプレス実装してもよいし、図１４に示すように、ＬＥＤ１１を予めサブマンウント６０に実装したものを基板１３に実装しても構わない。

本発明によれば、ＬＥＤの高密度化を図りつつ、放熱効率の高い小型のＬＥＤ照明光源を提供することができる。

本発明の実施形態１に係るＬＥＤ照明光源１０の構成を示す断面図 本発明の実施形態１における第１のＬＥＤ１１ａの配置を示す平面図 （ａ）は、本発明の実施形態１における反射板１５の平面図、（ｂ）は、反射板１５を絶縁基板１３に設置した状態の断面図 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態１に係るＬＥＤ照明光源の製造方法を示す工程図 本発明の実施形態１におけるＬＥＤ照明装置３０の構成を示す断面図 本発明の実施形態１にいけるＬＥＤ照明装置３０を天井に設置した状態を示す図 本発明の実施形態２におけるＬＥＤの実装方法を示す断面図 本発明の実施形態２における他のＬＥＤの実装方法を示す断面図 本発明の実施形態２における他のＬＥＤの実施方法を示す断面図 本発明の実施形態３におけるＬＥＤの実装方法を示す断面図 本発明の実施形態３における他のＬＥＤの実装方法を示す断面図 本発明の端面発光型ＬＥＤの実装方法を示す断面図 本発明におけるＬＥＤの他の実装方法を示す断面図 本発明におけるＬＥＤの他の実装方法を示す断面図 従来のＬＥＤ照明光源１００の構成を示す断面図 従来のＬＥＤ照明光源１００’の構成を示す断面図

符号の説明

１０ ＬＥＤ照明光源
１１ａ 第１のＬＥＤ
１１ｂ 第２のＬＥＤ
１１ｃ 第３のＬＥＤ
１２ａ，１２ｂ バンプ電極
１３ 絶縁基板
１４，１７ 透明基板
１５ 反射板
１６ 空間部
２０ 接続配線
３０ ＬＥＤ照明装置
３１ 筐体
３２ 開口部
３３ 点灯回路
４０ａ，４０ｂ，４１ａ，４１ｂ 電極端子
４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ 電極
５０ 反射部
５１ 蛍光剤
６０ サブマウント
１００ ＬＥＤ照明光源
１０１ ＬＥＤチップ
１０２ 基板
１０３ 放熱板

Claims (10)

1. 絶縁基板と、
   前記絶縁基板に対向して配置された透明基板と、
   前記絶縁基板の第１の主面上に実装された複数の第１のＬＥＤと、
   前記透明基板の第１の主面上に実装された複数の第２のＬＥＤと
   を備えたＬＥＤ照明光源であって、
   前記絶縁基板の第１の主面と前記透明基板の第１の主面は、空間部を挟んで互いに対向して配置されており、
   前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤは、前記空間部において、互いに重ならずに配列されていることを特徴とするＬＥＤ照明光源。
2. 前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤは、前記空間部において、互いに重ならずに交互に配列されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明光源。
3. 前記第１のＬＥＤは、前記絶縁基板の第１の主面上にフリップチップ実装され、
   前記第２のＬＥＤは、前記透明基板の第１の主面上にフリップチップ実装されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明光源。
4. 前記絶縁基板の第１の主面上に実装された各第１のＬＥＤ間に、複数の反射板が設置されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明光源。
5. 前記複数の反射板は、前記透明基板の第１の主面上に実装された第２のＬＥＤに対向する位置に設置されていることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ照明光源。
6. 前記第１のＬＥＤから出射された光は、前記透明基板を通過して該透明基板の第２の主面から外部に出射され、
   前記第２のＬＥＤから出射された光は、前記絶縁基板の第１の主面上に設置された反射板で反射され、該反射光が前記透明基板を通過して該透明基板の第２の主面から外部に出射されることを特徴とする請求項４または５に記載のＬＥＤ照明光源。
7. 前記透明基板は、セラミック基板からなることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明光源。
8. 前記複数の第２のＬＥＤは、前記透明基板の第１の主面上に形成された透明電極で互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明光源。
9. 絶縁基板と、
   前記絶縁基板の主面上に配置された複数のＬＥＤと、
   前記絶縁基板の主面に対向して配置された透明基板と、
   を備えたＬＥＤ照明光源であって、
   前記ＬＥＤの出射面と反対面に形成された第１の電極端子は、前記絶縁基板の主面上に形成された第１の電極に接続され、
   前記ＬＥＤの出射面に形成された第２の電極端子は、前記透明基板の第１の主面上に形成された第２の電極に接続されていることを特徴とするＬＥＤ照明光源。
10. 前記複数のＬＥＤから出射された光は、前記透明基板を通過して、該透明基板の第２の主面から出射されることを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤ照明光源。

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