JP2013178940A - Ｌｅｄ光源 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＥＤの発する熱による不具合が発生するのを抑制することが可能なＬＥＤ光源を提供することを目的とする。
【解決手段】 ＬＥＤ光源１であって、外部の電源に電気的に接続される電源接続部５と、電源接続部５上に設けられ、電源接続部５と電気的に接続された制御部６と、制御部６上に設けられた、錐体形状の部位を有し、平面視して頂点を中心に放射状に伸びた溝Ａを有する素子基台７と、素子基台７の溝Ａによって分けられた表面のそれぞれに対応して実装された、複数のＬＥＤ４とを備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ＬＥＤを含むＬＥＤ光源に関するものである。

近年、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)を光源とするＬＥＤ光源の開発が進められている（例えば、特許文献１を参照）。ＬＥＤ光源は、消費電力または製品寿命が蛍光灯よりも優れており、蛍光灯の代替品として注目されている。このようなＬＥＤ光源は、ＬＥＤの発光時に発する熱を如何に放熱するかが今後の課題として検討されている。

特開２０１０−２２５４０９号公報

本発明は、ＬＥＤの発光時に発する熱による不具合が発生する虞を低減することが可能なＬＥＤ光源を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係るＬＥＤ光源は、外部の電源に電気的に接続される電源接続部と、前記電源接続部上に設けられ、前記電源接続部と電気的に接続された制御部と、前記制御部上に設けられた、錐体形状の部位を有し、平面視して頂点を中心に放射状に伸びた溝を有する素子基台と、前記素子基台の前記溝によって分けられた表面のそれぞれに対応して実装された、複数のＬＥＤとを備えている。

本発明によれば、ＬＥＤの発する熱による不具合が発生するのを抑制することが可能なＬＥＤ光源を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るＬＥＤ光源の概観斜視図である。 本発明の一実施形態に係るＬＥＤ光源の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るＬＥＤ光源の素子基台および複数の半導体発光素子を示した概観斜視図である。 本発明の一実施形態に係るＬＥＤ光源の素子基台および複数の半導体発光素子を示した平面図である。 図４に示した仮想切断線Ｘ−Ｘに沿ったＬＥＤ光源の断面図である。 本発明の一実施形態に係るＬＥＤ光源の半導体発光素子の内部を示した断面斜視図である。 図６に示した仮想切断線Ｙ−Ｙに沿った半導体発光素子の断面図である。

以下に、添付図面を参照して、本発明に係るＬＥＤ光源の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されないものである。

＜ＬＥＤ光源の構成＞
ＬＥＤ光源１は、電球ソケットに取り付けて使用するものである。ＬＥＤ光源１は、室
内であれば、天井または壁等に取り付けた照明器具の電球ソケットに取り付けて、照明器具のスイッチのオン・オフを切り替え、室内を照らすのに用いる。ＬＥＤ光源１は、電球ソケットに取り付ける口金２と、口金２の開口部を覆って設けられた中空のグローブ３と、グローブ３内に口金２と電気的に接続されるＬＥＤ４とを含んでいる。

口金２は、外部の電源に電気的に接続されるねじ部および電源接続部５と、電源接続部５上に設けられ、電源接続部５と電気的に接続された制御部６と、制御部６上に設けられた、錐体形状の部位を有し、平面視して頂点を中心に放射状に伸びた溝Ａを有する素子基台７とを含んでいる。なお、複数のＬＥＤ４は、溝Ａによって分けられた表面のそれぞれに対応して実装される。

口金２は、例えばＪＩＳ Ｃ７７０９−１等の規格で定められたものを用いる。口金２は、下部の外周面に外部の電球ソケット側の端子と電気的に接続される、ねじ溝がきられているねじ部が設けられる。そして、口金２のねじ部が外部の電球ソケットに取り付けられる。また、口金２の下端には、例えばＪＩＳ Ｃ７７０９−２等の規格で定められた外部の電球ソケット側の端子と電気的に接続される電源接続部５が設けられている。なお、口金２は、ねじ部および電源接続部５は、例えば銅または銅合金からなる。

口金２の開口部には、平板状の支持板８が設けられている。支持板８は、素子基台７を支持するものである。支持板８は、円板形状であって、口金２の開口部を覆っている。また、支持板８には、貫通孔が設けられており、貫通孔には制御部６と各ＬＥＤ４とを電気的に接続する配線が設けられている。支持板８は、素子基台７から効率よく熱が伝わる材料からなり、例えばアルミニウム、銅またはステンレス等の材料からなる。なお、支持板８は、直径が例えば１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であって、上下方向の厚みが例えば０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定されている。

支持板８の下面には、制御部６が設けられる。そして、制御部６は、ねじ部および電源接続部５に電気的に接続されるとともに、電源接続部５を介して外部から電気が供給されて、配線を介して各ＬＥＤ４を制御するものである。制御部６としては集積回路が用いられる。制御部６は、ねじ部および電源接続部５と例えば電源線９を介して電気的に接続されている。そして、外部の商用電源から、ねじ部と電源接続部５および電源線９を介して、制御部６にＬＥＤ４を制御する所要の電力が供給される。

支持板８上には、複数のＬＥＤ４を実装する錐体形状の素子基台７が設けられる。素子基台７は、円柱形上の部位７ａと、円柱状の部位７ａ上に設けられた角錐形状の部位７ｂと、角錐形状の部位７ｂから円柱形状の部位７ａにかけて設けられた溝Ａとを備えている。角錐形状の部位７ｂは、溝Ａが形成されることで、部位７ｂの外表面が複数の部位に分割されている。そして、分割された各外表面のそれぞれに、ＬＥＤ４が配線基板１０を介して実装されたり、放熱性接着材を介して直接実装されたりする。

ＬＥＤ４は、発光時に熱を発生させる。角錐形状の部位７ｂは、ＬＥＤ４の発する熱が伝わり、円柱形状の部位７ａに熱を伝えるものである。円柱形状の部位７ａは、角錐形状の部位７ｂから伝わる熱を、支持板８に伝えるものである。素子基台７は、ＬＥＤ４の発する熱が伝わりやすい材料からなり、例えばアルミニウム、銅またはステンレス等の材料からなる。なお、円柱形状の部位７ａと角錐形状の部位７ｂは、同じ材料であっても異なる材料であってもよい。円柱形状の部位７ａと角錐形状の部位７ｂが同じ材料の場合は、鋳造法、切削加工法または押出成形法等の金属加工法を用いて、一体的に作製することができたり、別体として成形した各部材を例えばエポキシ樹脂やアクリル樹脂等の樹脂接着材、銅やアルミニウム等の金属粒子が樹脂に混合された導電性接着材または酸化アルミニウムや窒化アルミニウム等の無機粒子が含有された非導電性接着材等の接着材で接着する
ことで作製することができたりする。なお、円柱形状の部位７ａと角錐形状の部位７ｂが同じ材料で作製されるとともに接着材で接着される場合には、ＬＥＤ光源１の製造工程や作動する際の円柱形状の部位７ａと角錐形状の部位７ｂとの熱膨張係数の違いによって生じる応力が抑制される。その結果、円柱形状の部位７ａと角錐形状の部位７ｂの剥がれが抑制されるとともに、ＬＥＤ光源１の歩留まりが向上するとともに、ＬＥＤ光源１を正常に作動させることができる。円柱形状の部位７ａと角錐形状の部位７ｂが異なる材料の場合は、両者を別々に金属加工法を用いて作製した後、両者を例えばエポキシ樹脂やアクリル樹脂等の樹脂接着材、銅やアルミニウム等の金属粒子が樹脂に混合された導電性接着材または酸化アルミニウムや窒化アルミニウム等の無機粒子が含有された非導電性接着材の接合材料で接続して作製することができる。

素子基台７は、仮に溝Ａがないと仮定したとすると、円柱形状の部位７ａは、直径が例えば８ｍｍ以上４８ｍｍ以下であって、上下方向の厚みが例えば０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定されている。また、仮に溝Ａがないと仮定したとすると、角錐形状の部位７ｂは、直径が円柱形状の部位７ａの直径と同じ長さであって、下面から頂点までの上下方向の長さが例えば５ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定されている。また、溝Ａの大きさは、素子基台７の下面に沿った平面方向において、円柱形状の部位７ａの半径と同じ長さであって、上下方向の長さが例えば４ｍｍ以上４５ｍｍ以下に設定されている。

素子基台７は、平面視して角錐形状の部位７ｂの頂点から放射状にかつそれぞれで挟まれる箇所の角度が同じとなるように複数の溝Ａが設けられることで、角錐形状の部位７ｂが複数に均等の大きさになるように分割されている。また、放射状に設けられた溝Ａは、平面視して角錐形状の部位７ｂを複数の扇状の部位に分けることができる。その扇状の部位は、溝Ａに沿った二辺で挟まれる箇所の角度が、例えば６０°以上１２０°以下に設定されている。溝Ａが角錐形状の部位７ｂを同じ大きさになるように分割することで、分割された各部位７ｂに接着された配線基板１０を介したＬＥＤ４からの熱が局所的に角錐形状の部位７の一部に集中するのを抑制することができる。つまり、溝Ａは、分割された角錐形状の部位７ｂに伝わった熱を、隣接する分割された角錐形状の部位７ｂに伝わりにくくすることができるとともに、円柱形状の部位７ａに伝達させることができることから、各分割された角錐形状の部位７ｂの温度を略均一にすることができる。ＬＥＤ４は、ＬＥＤ４の温度変化に起因して発する光の色温度が変化しやすく、発光効率が変化しやすい。そこで、各分割された角錐形状の部位７ｂの温度を略均一にすることで、各ＬＥＤ４の発する光の色を略同じ色になるように調整するとともに、発光効率を同じように変換させることができ、各ＬＥＤ４の発する光の色を所望する色と光出力で長期に渡って維持し続けることができる。

また、各分割された角錐形状の部位７ｂに伝わった熱は、それぞれ円柱形状の部位７ａから支持板８や口金２を介して大気中にまで伝わり、角錐形状の部位７ｂの温度が上昇し続けるのが抑制される。角錐形状の部位７ｂの温度が高温になるのが抑制されることで、さらに各ＬＥＤ４が高温になるのを抑えることができ、各ＬＥＤ４の発光効率や色温度を変化しにくくすることができる。

また、各分割された角錐形状の部位７ｂ上には、それぞれ扇状の配線基板１０が設けられる。配線基板１０は、ＬＥＤ４を実装するものである。配線基板１０は、制御部６と電気配線を介して電気的に接続されている。配線基板１０は、絶縁性の基板であって、例えば酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウム等のセラミック材料やプリント基板、フレキシブル配線基板からなる。なお、配線基板１０は、上下方向の厚みは例えば０．０５ｍｍ以上２ｍｍ以下に設定されている。なお、配線基板１０には、素子基台７に固定するための螺子孔が設けられている。そして、配線基板１０と素子基台７とを螺子等を介して強固に固定することができるとともに、ＬＥＤ４を作動させる際のＬＥＤ４からの熱による、配線基板１０と素子基台７との熱膨張によって配線基板１０が変形したり、素子基台７の所定の位置からずれたり、素子基台７から剥がれたりすることを抑制できる。その結果、ＬＥＤ光源１は、ＬＥＤ４からの光を所望の方向に放射させることができる。また、配線基板１０は、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の樹脂接着材、銅やアルミニウム等の金属粒子が樹脂に混合された導電性接着材または酸化アルミニウムや窒化アルミニウム等の無機粒子が含有された非導電性接着材等の熱伝導性の樹脂接着材で素子基台７に接着されてもよい。その結果、配線基板１０は、素子基台７に密着されて接着されることとなり、ＬＥＤ４からの熱は効率よく配線基板１０を介して素子基台７に伝達され、素子基台７から口金２を介して大気中に放散されることにより、ＬＥＤ４の温度上昇が抑制されるとともに、ＬＥＤ４の波長変動やＬＥＤ４から放射される光の色変化を抑制することができる。

配線基板１０は、配線基板１０の内外を電気的に導通する配線導体が形成されている。配線導体は、タングステン、モリブデン、マンガンまたは銅等の導電材料からなる。なお、配線基板１０の内外に露出する配線導体の表面には、酸化防止のためにニッケルまたは金等の鍍金層が形成されている。

次に、ＬＥＤ４について説明する。ＬＥＤ４は、チップ実装基板４１と、チップ実装基板４１上に設けられる光半導体素子４２と、光半導体素子４２を取り囲む枠体４３と、枠体４３で囲まれる領域に設けられる封止樹脂４４と、枠体４３によって支持され、接着部材４５を介して枠体４３に接続される波長変換部材４６とを備えている。なお、ＬＥＤ４は、光半導体素子４２内のｐｎ接合中の電子と正孔とが再結合することによって、光半導体素子４２が光を放出する。

チップ実装基板４１は、配線基板１０上に設けられる。配線基板１０とチップ実装基板４１とは、例えば半田または導電性接着剤を介して電気的に導通されるように接合される。チップ実装基板４１は、例えばアルミナ、ムライトまたはガラスセラミック等のセラミック材料、あるいはこれらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から構成することができる。また、チップ実装基板４１は、金属酸化物微粒子を分散させた高分子樹脂を用いることができる。

チップ実装基板４１の表面が拡散面である場合は、光半導体素子４２から発せられる光が、チップ実装基板４１の表面に照射されて拡散反射される。そして、光半導体素子４２が発する光を拡散反射によって多方向に放射し、光半導体素子４２から発せられる光が特定箇所に集中するのを抑制することができる。

ここで、チップ実装基板４１には、配線導体が設けられており、配線導体を介して配線基板１０に電気的に接続されている。配線導体は、例えばタングステン、モリブデン、マンガンまたは銅等の導電材料からなる。チップ実装基板４１がセラミック材料からなる場合には、配線導体は、例えばタングステン等の粉末に有機溶剤を添加して得た金属ペーストを、チップ実装基板４１に所定パターンで印刷することにより得られる。

光半導体素子４２は、チップ実装基板４１上に実装される。具体的には、光半導体素子４２は、チップ実装基板４１上に形成される配線導体上に、例えば半田または導電性接着剤等の接着材料、あるいはボンディングワイヤ等を介して電気的に接続される。

光半導体素子４２は、例えばサファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、シリコンカーバイド、シリコンまたは二ホウ化ジルコニウム等の基体に有機金属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法等の化学気相成長法を用いて、半導体層を成長させることによって作製される。なお、光半導体素子４２の厚みは、例えば３０μｍ以上１０００μｍ以下である。

光半導体素子４２は、第１半導体層と、第１半導体層上に形成される発光層と、発光層上に形成される第２半導体層とから構成されている。第１半導体層、発光層および第２半導体層は、例えばIII族窒化物半導体、ガリウム燐またはガリウムヒ素等のIII−Ｖ族半導体、あるいは窒化ガリウム、窒化アルミニウムまたは窒化インジウム等のIII族窒化物半
導体などを用いることができる。なお、第１半導体層の厚みは、例えば１μｍ以上５μｍ以下である。発光層の厚みは、例えば２５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。第２半導体層の厚みは、例えば５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である。また、このように構成された光半導体素子４２では、例えば３７０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長範囲の励起光を発することができる。

チップ実装基板４１上には、光半導体素子４２を取り囲むように枠状の枠体４３が設けられている。枠体４３は、チップ実装基板４１上に例えば半田または接着剤を介して接続される。枠体４３は、セラミック材料であって、例えば酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウム等の多孔質材料からなる。枠体４３は、多孔質材料からなり、枠体４３の表面は微細な孔が多数形成される。

枠体４３は、光半導体素子４２と間を空けて、光半導体素子４２の周りを取り囲むように形成されている。また、枠体４３は、傾斜する内壁面が下端から上端に行く従って外方に向かって広がるように形成されている。そして、枠体４３の内壁面が、光半導体素子４２から発せられる励起光の反射面として機能する。また、枠体４３の内壁面が拡散面である場合には、光半導体素子４２から発せられる光が、枠体４３の内壁面にて拡散反射する。そして、光半導体素子４２から発せられる光は、特定箇所に集中されず、上方に向かって光を進行させることができる。なお、枠体４３の内壁面の傾斜角度は、チップ実装基板４１の上面に対して例えば５５度以上７０度以下の角度に設定されている。

枠体４３で囲まれる領域には、封止樹脂４４が充填されている。封止樹脂４４は、光半導体素子４２を封止するとともに、光半導体素子４２から発せられる光が透過する機能を備えている。封止樹脂４４は、枠体４３の内方に光半導体素子４２を収容した状態で、枠体４３で囲まれる領域であって、例えばシリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等の透光性の絶縁樹脂を用いることができる。

波長変換部材４６は、枠体４３に支持されるとともに、光半導体素子４２と間を空けて対向するように設けられる。また、波長変換部材４６は、光半導体素子４２を封止する封止樹脂４４と空隙を介して枠体４３に設けられる。

波長変換部材４６は、接着部材４５を介して枠体４３に接合されている。接着部材４５は、波長変換部材４６の下面の端部から波長変換部材４６の側面、さらに波長変換部材４６の上面の端部にかけて被着している。

接着部材４５は、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコーン樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、接着部材４５は、例えばポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂またはポリフェニレンエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。

接着部材４５が、波長変換部材４６の下面の端部にまで被着することで、接着部材４５が被着する面積を大きくし、枠体４３と波長変換部材４６とを強固に接続することができる。その結果、枠体４３と波長変換部材４６の接続強度を向上させることができ、波長変
換部材４６の撓みが抑制される。そして、光半導体素子４２と波長変換部材４６との間の光学距離が変動するのを効果的に抑制することができる。

波長変換部材４６は、光半導体素子４２から発せられる励起光が内部に入射して、内部に含有される蛍光体が励起されて、光を発するものである。ここで、波長変換部材４６には、例えばシリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等から成り、その樹脂中に、例えば４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の蛍光を発する青色蛍光体、例えば５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の蛍光を発する緑色蛍光体、例えば５４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の蛍光を発する黄色蛍光体、例えば５９０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の蛍光を発する赤色蛍光体が含有されている。なお、蛍光体は、波長変換部材４６中に均一に分散するように含有されている。なお、波長変換部材４６の厚みは、例えば０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定されている。

ここで、グローブ３について説明する。グローブ３は、ＬＥＤ４を外部環境から保護するものである。ＬＥＤ４は、塵や埃が堆積することで、意図しない箇所がショートして正常に動作しなくなる。そこで、グローブ３で覆うことで、ＬＥＤ４を保護することができる。グローブ３は、ＬＥＤ４の発した光を外部に取り出されるようにするために、光透過性の材料からなり、例えばプラスチック、ガラスまたはポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の材料からなる。

グローブ３は、内部が中空のドーム形状であって、下端縁が支持板８上の外周に沿って設けられている、または口金２の開口部に沿って設けられる。グローブ３は、支持板８上または口金２の開口部に例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂またはフェノール樹脂等の接合材料によって接続されている。

また、グローブ３は、筒状部３ａとドーム部３ｂからなり、ＬＥＤ電球１を側面視して筒状部３ａが発光ダイオード４と重なるように設けられてもよい。発光ダイオード４から筒状部３ａの方向に放射される光は、筒状部３ａで屈折されてＬＥＤ電球１の側方や口金２の方向に広げられたり、筒状部３ａの内部で反射しながらＬＥＤ電球１の側方や口金２の方向に放射されたりする。また、発光ダイオード４からドーム部３ｂの方向に放射される光は、曲面状のドーム部３ｂの内周面で屈折の影響が抑制えられながらドーム部３ｂに入射されて効率よくＬＥＤ電球１の外部に放射される。その結果、ＬＥＤ電球１は、発光ダイオード４からの光をＬＥＤ電球１の周囲に放射させることができる。

本実施形態に係るＬＥＤ光源１は、ＬＥＤ４の主面を外側に向くように素子基台７を錐体形状にするとともに、頂点を中心放射状に溝Ａを設け、各分割された素子基台７上にＬＥＤ４が実装される。ＬＥＤ光源１は、各ＬＥＤ４の発する光が一箇所に集中せず、外部に向かって取り出されるため、広範囲を照らすことができる。

ＬＥＤ４は、配向分布においてサイドローブの光の強度が光軸上より小さく配向分布の中央部に集中するため、指向性が優れている。そのため、複数のＬＥＤ４が同じ方向を向いて平板上に実装されていると、光が一部に集中して、グレアの影響が強くなり、ＬＥＤ光源１で照らされた領域を目視した際に、物が見えづらく不快を感じる虞が大きい。

さらに、指向性が高い複数のＬＥＤ４からの光によって照射される照射面には、ＬＥＤ４の光軸上の輝度は高く、光軸上から遠ざかるにつれて輝度が低下していくことから、照度分布のムラが生じる。即ち、ＬＥＤ光源１からの光の照射面において、ＬＥＤ４からの光が集中する場所と、光が集中しない場所における照度の差が大きくなり、照射面がＬＥＤ光源１からの光によって一様に照らされず、照射面において光のコントラストが発生したり、照度分布のムラが発生する虞が大きい。しかしながら、本実施形態に係るＬＥＤ光
源１は、各ＬＥＤ４同士の発する光の重なる領域を低減することで、照度分布のムラを低減することができ、さらに照射される領域を広範囲にすることができる。

また、各ＬＥＤ４の発光時に発する熱は、素子基台７に設けられた溝Ａによって遮られやすく、隣接するＬＥＤ４に伝わりにくくすることができ、各ＬＥＤ４は、隣接するＬＥＤ４の発する熱の影響を受けにくくすることができる。その結果、各ＬＥＤ４は、各ＬＥＤ４から生じる熱によって発光効率が低下したり、波長が変動したりすることが抑制され、所望する色で発光し続けることができる。

また、本実施形態に係るＬＥＤ光源１は、平面視して素子基台７の中心に対して、複数のＬＥＤ４を同じ距離で配置するとともに、各ＬＥＤ４の間隔を同じ距離で配置することで、ＬＥＤ４からの熱が角錐形状の部位７ｂに局所的に熱が集中しにくくすることができ、ＬＥＤ光源１を構成する部材が熱変形して破壊されたり、一部のＬＥＤ４のみが熱によって発光効率が低下したり、波長が変動したりするのを抑制することができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。なお、上述した実施形態では、配線基板１０を扇状として説明したが、これに限られない。配線基板１０は、例えば円形状や矩形状であってもよい。上述した実施形態では、錐体形状の素子基台７は、角錐形状の部位７ｂを含んでいたが、これに限られない。素子基台７は、角錐形状の部位７ｂに代えて、円錐形状の部位にしてもよい。さらに、上述した実施形態では、溝Ａは、角錐形状の部位７ｂの稜線に沿って設けられていたが、これに限られない。溝Ａは、角錐形状の部位７ｂの三角形の表面を分割するように設けられていてもよい。

＜ＬＥＤ光源の製造方法＞
ここで、図１に示すＬＥＤ光源の製造方法を説明する。まず、ＬＥＤ４を準備する。チップ実装基板４１および枠体４３が、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合には、酸化アルミニウムの原料粉末に、有機バインダー、可塑剤または溶剤等を添加混合して混合物を得る。

チップ実装基板４１は、混合物がシート状のセラミックグリーンシートに成形され、枠体４３は、型枠内に混合物が充填されて乾燥され、焼結前のチップ実装基板４１および枠体４３が取り出される。

また、タングステンまたはモリブデン等の高融点金属粉末を準備し、この粉末に有機バインダー、可塑剤または溶剤等を添加混合して金属ペーストを得る。そして、取り出したチップ実装基板４１となるセラミックグリーンシートに所定パターンで印刷し、複数のセラミックグリーンシートを積層するとともに焼成され、所定の形状に切断される。また、枠体４３は、所望の温度で焼結されることによって形成される。

次に、チップ実装基板４１上の配線パターンに光半導体素子４２を半田を介して電気的に実装した後、光半導体素子４２を取り囲むように枠体４３を基板上にアクリル樹脂等の接着剤を介して接着する。そして、枠体４３で囲まれた領域に、例えばシリコーン樹脂を充填して、このシリコーン樹脂を硬化させることで、封止樹脂４４を形成する。

次に、波長変換部材４６を準備する。波長変換部材４６は、未硬化の樹脂に蛍光体を混合して、例えばドクターブレード法、ダイコーター法、押し出し法、スピンコート法またはディップ法等のシート成形技術を用いて、作製することができる。例えば、波長変換部材４６は、未硬化の波長変換部材４６を型枠に充填し、硬化して取り出すことによって、得ることができる。

そして、準備した波長変換部材４６を枠体４３上に、例えば樹脂からなる接着部材４５を介して接着することで、ＬＥＤ４を作製することができる。

さらに、扇状の配線基板１０を準備する。配線基板１０は、例えばプリント配線基板を用いることができる。そして、配線基板１０にＬＥＤ４を半田を介して電気的に実装することで、ＬＥＤ４を作製することができる。

次に、口金２、素子基台７および支持板８を準備する。口金２は、各部材がアルミニウム材料や銅材料を押出成形することによって成形され、各部材を絶縁性の接合材で接合することによって作製される。また、素子基台７および支持板８は、例えば、アルミニウム材料が押出成形法によって一体に成形されて部材に対して、切削加工を行うことで作製することができる。さらに、支持板８の下面に制御部６を取り付け、口金２の開口部に制御部６が下を向くようにした状態のまま接続する。

そして、ＬＥＤ４が実装された配線基板１０が接着された素子基台７を支持板８上に設け、グローブ３でＬＥＤ４を覆うようにして支持板８の外周縁に固定する。このようにして、ＬＥＤ光源１を作製することができる。

１ ＬＥＤ光源
２ 口金
３ グローブ
４ ＬＥＤ
４１ チップ実装基板
４２ 光半導体素子
４３ 枠体
４４ 封止樹脂
４５ 接着部材
４６ 波長変換部材
５ 電源接続部
６ 制御部
７ 素子基台
８ 支持板
９ 電源線
１０ 配線基板
Ａ 溝

Claims (3)

1. 外部の電源に電気的に接続される電源接続部と、
   前記電源接続部上に設けられ、前記電源接続部と電気的に接続された制御部と、
   前記制御部上に設けられた、錐体形状の部位を有し、平面視して頂点を中心に放射状に伸びた溝を有する素子基台と、
   前記素子基台の前記溝によって分けられた表面のそれぞれに対応して実装された、複数のＬＥＤとを備えたＬＥＤ光源。
2. 請求項１に記載のＬＥＤ光源であって、
   前記素子基台は、円柱形状の部位と、前記円柱形状の部位上に設けられた角錐形状の部位とから構成されていることを特徴とするＬＥＤ光源。
3. 請求項２に記載のＬＥＤ光源であって、
   前記溝は、前記角錐形状の部位から前記円柱形状の部位にかけて設けられていることを特徴とするＬＥＤ光源。
   

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