JP2010015749A - Ｌｅｄランプ - Google Patents

Abstract

【課題】色合いの均一化や内蔵するＬＥＤの寿命の均一化を図ることが可能なＬＥＤランプを提供すること。
【解決手段】基板１と、基板１の表面に搭載された複数のＬＥＤチップと、基板１の表面に形成され、複数のＬＥＤチップからの熱が伝達される放熱パターン３と、を備えるＬＥＤランプＡ１であって、複数のＬＥＤチップは、基板１上に離散配置されており、それぞれが各ＬＥＤチップを中心とし、その面積が同一でありかつ互いに重ならない範囲で最大とされた複数の一定領域４の各々に含まれる放熱パターン３の面積は、基板１の端寄りに位置する一定領域４のものよりも、基板１の中央寄りに位置する一定領域４のものの方が大である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）を光源とし、特に蛍光灯の代替として用いることができるＬＥＤランプに関する。

図５は、従来のＬＥＤランプの一例を断面図で示している（たとえば特許文献１参照）。同図に示されたＬＥＤランプＸは、長矩形状の基板９１と、基板９１上に搭載された複数のＬＥＤ９２と、基板９１を収容する管９３と、端子９４と、を備えている。基板９１には、複数のＬＥＤ９２および端子９４に接続される図示しない配線パターンが形成されている。このＬＥＤランプＸは、端子９４を一般用蛍光灯照明器具のソケットの差込口に嵌合させることにより、複数のＬＥＤ９２を発光させることができるように構成されている。

このようなＬＥＤランプＸでは、たとえば基板９１上に金属製の一様な放熱パターンを設けることによって、複数のＬＥＤ９２の温度上昇を防ぐ必要があった。しかしながら、この場合、基板９１の長手方向両端に配置されたＬＥＤ９２の温度が、中央に配置されたＬＥＤ９２の温度よりも低くなってしまい、両端部と中央とでＬＥＤ９２の寿命や色合いが不均一となることがあった。

実開平６−５４１０３号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、色合いの均一化や内蔵するＬＥＤの寿命の均一化を図ることが可能なＬＥＤランプを提供することをその課題とする。

本発明によって提供されるＬＥＤランプは、基板と、上記基板の表面に搭載された複数のＬＥＤチップと、上記基板の表面に形成され、上記複数のＬＥＤチップからの熱が伝達される放熱パターンと、を備えるＬＥＤランプであって、上記複数のＬＥＤチップは、上記基板上に離散配置されており、それぞれが上記各ＬＥＤチップを中心とし、その面積が同一でありかつ互いに重ならない範囲で最大とされた複数の一定領域の各々に含まれる上記放熱パターンの面積は、上記基板の端寄りに位置する上記一定領域のものよりも、上記基板の中央寄りに位置する上記一定領域のものの方が大であることを特徴とする。

このような構成によれば、上記放熱パターンは、上記基板の端部に比べて上記基板の中央において放熱効果が高くなっている。これにより、上記複数のＬＥＤチップのうち上記基板の端部に配置されたＬＥＤチップが中央に配置されたＬＥＤチップに比べて温度が低くなってしまうことを回避可能である。これは、色合いの均一化や内蔵するＬＥＤの寿命の均一化を図るのに適している。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱パターンは、上記基板を露出させる開口部を有しており、上記開口部は、上記一定領域内において、上記ＬＥＤチップを挟んで対称な形状を有している。このような構成によれば、上記一定領域内において、上記放熱パターンは、上記ＬＥＤチップを中心として対称な形状となり、上記ＬＥＤチップからの熱が一方に偏りにくくなる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱パターンがＣｕで形成されている。このような構成によれば、上記放熱パターンの放熱性能が高くなり、上記ＬＥＤチップから生じる熱を好ましく放熱することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図３は、本発明に係るＬＥＤランプの第１の実施形態を示している。本実施形態のＬＥＤランプＡ１は、基板１、複数のＬＥＤモジュール２、および、放熱パターン３を備えている。

基板１は、たとえばガラスエポキシ製であり、長矩形状に形成されている。基板１上には、複数のＬＥＤモジュール２と導通する配線パターン１１，１２が形成されている。

ＬＥＤモジュール２は、基板１の長手方向に沿って一定間隔で一列に並ぶように配置されている。図２に示すようにＬＥＤモジュール２は、ＬＥＤチップ２１、互いに離間する金属製のリード２２，２３、ワイヤ２４、および、樹脂パッケージ２５を備えている。ＬＥＤランプＡ１には、たとえば乳白色の半透明樹脂からなる拡散透過カバー（図示略）が設けられている。複数のＬＥＤモジュール２からの光は、この拡散透過カバーによって拡散されるように透過する。これにより、ＬＥＤランプＡ１は、比較的均一に照射可能とされている。

ＬＥＤチップ２１は、たとえばｎ型半導体層およびｐ型半導体層と、これらに挟まれた活性層とが積層された構造とされている。ＬＥＤチップ２１は、たとえばＧａＮ系半導体からなる場合、青色光を発光可能である。ＬＥＤチップ２１は、リード２２に搭載されている。さらに、ＬＥＤチップ２１の上面は、ワイヤ２４を介してリード２３に接続されている。リード２２，２３は、それぞれ配線パターン１１，１２に接続されている。

樹脂パッケージ２５は、ＬＥＤチップ２１およびワイヤ２４を保護するためのものである。樹脂パッケージ２５は、ＬＥＤチップ２１からの光に対して透光性を有するたとえばエポキシ樹脂を用いて形成されている。また、樹脂パッケージ２５に、青色光によって励起されることにより黄色光を発する蛍光材料を混入すれば、ＬＥＤモジュール２から白色光を出射させることが可能となる。

放熱パターン３は、たとえば熱伝導性に優れた金属製であり、配線パターン１１，１２を覆うように基板１表面に形成されている。この放熱パターン３は配線パターン１１，１２が直接導通するのを防ぐために、基板１の幅方向の中央において２分割されている。図１では、放熱パターン３を仮想線で示す複数の一定領域４で区画している。一定領域４は、それぞれが各ＬＥＤモジュール２を中心とし、その面積が同一でありかつ互いに重ならない範囲で最大である領域となっている。

放熱パターン３は、たとえばＣｕによって形成されており、長手方向両端に位置するＬＥＤモジュール２を中心とする一定領域４内に、基板１の表面が露出される開口部３１を有している。開口部３１は、基板１の長手方向においてＬＥＤモジュール２を挟んで対称な形状となるように形成されている。この開口部３１によって、長手方向両端に位置する一定領域４内における放熱パターン３の面積は、その他の一定領域４内における放熱パターン３の面積よりも小さくなっている。

次に、ＬＥＤランプＡ１の作用について説明する。

このようなＬＥＤランプＡ１では、長手方向両端に位置するＬＥＤモジュール２は、開口部３１があるために、その他のＬＥＤモジュール２よりも冷却されにくくなっている。一方で、長手方向両端に位置するＬＥＤモジュール２は、片側にしか他のＬＥＤモジュール２が設置されていないため、その他のＬＥＤモジュール２よりも温度が上昇しにくくなっている。これらのことから、ＬＥＤランプＡ１においては、長手方向両端に位置するＬＥＤモジュール２とその他のＬＥＤモジュール２との温度の差は小さくなっている。したがって、ＬＥＤランプＡ１は、色合いの均一化や内蔵するＬＥＤの寿命の均一化を図ることが可能となっている。

図４は、本発明に係るＬＥＤランプの第２の実施形態を示している。図４において、第１の実施形態と同一または類似の要素には、第１の実施形態と同一の符号を付している。図４に示すＬＥＤランプＡ２は、長手方向に沿って並ぶ複数の開口部３１を備えており、その他の構成はＬＥＤランプＡ１と同様である。

長手方向両端に位置する２つの一定領域４を除く他の一定領域４内の開口部３１は、全て同じ形状をしている。長手方向両端に位置する２つの一定領域４内の開口部３１は、その他の一定領域４内の開口部３１よりも平面視の面積が広くなるように形成されている。

各一定領域４内において、開口部３１はＬＥＤモジュール２を中心として対称な形状となっている。このようにすると、各一定領域４内での放熱パターン３の形状がＬＥＤモジュール２を中心として対称な形状となり、ＬＥＤモジュール２が発した熱が一方に偏ることなく拡散しやすくなる。

このようなＬＥＤランプＡ２においても、ＬＥＤランプＡ１と同様に、長手方向両端に位置するＬＥＤモジュール２とその他のＬＥＤモジュール２との温度の差を小さくすることができる。このため、ＬＥＤランプＡ２は、色合いの均一化や内蔵するＬＥＤの寿命の均一化を図ることが可能となっている。

本発明に係るＬＥＤランプは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るＬＥＤランプの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。たとえば、上記実施形態において、開口部３１は平面視矩形状であるが、たとえば平面視の形状が曲線からなる図形であっても構わない。

本発明に係るＬＥＤランプの第１の実施形態を示す平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 本発明に係るＬＥＤランプの第２の実施形態を示す平面図である。 従来のＬＥＤランプの一例を示す断面図である。

符号の説明

Ａ ＬＥＤランプ
１ 基板
２ ＬＥＤモジュール
３ 放熱パターン
４ 一定領域
１１，１２ 配線パターン
２１ ＬＥＤチップ
２２，２３ リード
２４ ワイヤ
２５ 樹脂パッケージ
３１ 開口部

Claims (3)

1. 基板と、
   上記基板の表面に搭載された複数のＬＥＤチップと、
   上記基板の表面に形成され、上記複数のＬＥＤチップからの熱が伝達される放熱パターンと、
   を備えるＬＥＤランプであって、
   上記複数のＬＥＤチップは、上記基板上に離散配置されており、
   それぞれが上記各ＬＥＤチップを中心とし、その面積が同一でありかつ互いに重ならない範囲で最大とされた複数の一定領域の各々に含まれる上記放熱パターンの面積は、上記基板の端寄りに位置する上記一定領域のものよりも、上記基板の中央寄りに位置する上記一定領域のものの方が大であることを特徴とする、ＬＥＤランプ。
2. 上記放熱パターンは、上記基板を露出させる開口部を有しており、上記開口部は、上記一定領域内において、上記ＬＥＤチップを挟んで対称な形状を有している、請求項１に記載のＬＥＤランプ。
3. 上記放熱パターンがＣｕで形成されている、請求項１または２に記載のＬＥＤランプ。