JP4307094B2 - Ｌｅｄ光源、ｌｅｄ照明装置、およびｌｅｄ表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤ光源、ＬＥＤ照明装置、およびＬＥＤ表示装置に関し、特に、反射板とプリント基板との間の接着力の改善技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の発光ダイオードの輝度向上に伴い、例えば、照明分野において、ベアチップ形態の発光ダイオード（以下、「ＬＥＤベアチップ」と言う。）多数個をプリント基板に２次元配列し、一斉に発光させることによって、面状光源として用いることが検討されている。
【０００３】
このようなＬＥＤ光源においては、一般的に、ＬＥＤベアチップを直列や並列に接続するための導体パターンが絶縁層表面に形成され、各ＬＥＤベアチップが各実装位置にマウントされるような構成をとっている。
また、各ＬＥＤベアチップからの光を効率よく前方に照射するための反射板が設けられる（例えば、特許文献１参照）。当該反射板は、各ＬＥＤベアチップに対応して反射孔が開設されてなる板体をしている。当該反射孔は、板体の下面から上面に向かって拡径されたすり鉢状をしており、その斜面が反射面となるように鏡面に仕上げられている。上記の構成を有する反射板は、その下面が接着剤を介してプリント基板に貼着される。貼着された状態で、各反射孔は対応するＬＥＤベアチップを包囲し、ＬＥＤベアチップから側方に射出された光が、前記反射面で反射され前方に照射される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２７７８１３号公報（段落１９、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の光源では、反射板の接着力が不足するといった問題がある。プリント基板における、反射板との貼着面は絶縁層表面と導体パターンとから成るところ、一般に金（Ａｕ）などが用いられる導体パターンは接着性が低く、そのため、接着力が不足してしまうのである。
【０００６】
なお、この問題は、単位面積当たりの光量を上げるため、ＬＥＤベアチップを高密度実装化するほど顕著になる。高密度実装化するほど、プリント基板表面において導体パターンの占める割合が高くなるからである。
本発明は、上記した課題に鑑み、反射板の接着力が向上したＬＥＤ光源および当該ＬＥＤ光源を備えた照明装置、表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るＬＥＤ光源は、プリント基板上に実装された複数のＬＥＤベアチップと、前記プリント基板にあって、前記ＬＥＤベアチップ間を接続する導体パターンと、各ＬＥＤベアチップに対応して開設された反射孔を有し、下面が接着層を介して前記プリント基板に貼着されてなる反射板とを備え、前記反射板はプラスチックからなり、前記プリント基板の前記導体パターン以外の表面は、無機フィラーおよび樹脂組成物を含む絶縁層の表面からなっていて、前記導体パターンは、前記反射板との接着面を迂回するように、その一部が基板内部若しくは裏面を経由して形成されていることを特徴とする。
【０００８】
前記ＬＥＤ光源は、さらに、前記反射板の貼着域外方であって、前記ＬＥＤベアチップの実装面と同じ面上に存する給電ランドと、当該給電ランドから所定のＬＥＤベアチップ実装位置に至る途中が、前記反射板との接着面を迂回するように、基板内部若しくは裏面を経由して形成された給電用導体パターンとを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記反射孔は、その内壁でＬＥＤベアチップから発せられる光を、プリント基板のＬＥＤベアチップ実装面に対する法線方向に反射するような、反射板の前記下面から上面に向けて拡径されたすり鉢状をしていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記プリント基板のＬＥＤベアチップ実装面上に形成された導体パターンと基板内部若しくは裏面に形成された導体パターンとがビアホールを介して接続されており、当該ビアホールには、導電性フィラーが混入された樹脂が充填されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記反射孔に充填された樹脂または低融点ガラスからなる封止体によって、対応するＬＥＤベアチップがプリント基板上に封止されていることを特徴とする。
また、前記封止体には、ＬＥＤベアチップから発せられる光を可視光に変換する蛍光体が混入されていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記プリント基板は、複数の絶縁層が積層されてなる多層プリント基板であり、当該多層プリント基板における、ＬＥＤベアチップの実装側とは反対側の最外層を構成する絶縁層に、金属板が貼着されていることを特徴とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係る照明装置は、上記したＬＥＤ光源を、光源に用いたことを特徴とする。
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明に係る表示装置は、上記したＬＥＤ光源を、光源に用いたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、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。
図１は実施の形態に係るＬＥＤ光源２０を示す斜視図であり、図２は当該ＬＥＤ光源２０の分解斜視図であり、図３はＬＥＤ光源２０の平面図である。なお、図３は、後述する封止樹脂２６を取り除いた状態を示した図である。
【００１５】
ＬＥＤ光源２０は、金属ベースプリント基板２２上に複数個（本例では、６４個）のＬＥＤベアチップが規則正しく配列されてなる多点光源であり、これらＬＥＤベアチップを一斉に発光させることによって面状光源として用いられるものである。６４個のＬＥＤベアチップは、図３に示すように８行８列のマトリックス状に整然と搭載されている。ここで、各ＬＥＤベアチップを符号Ｃｎｍ（ｎは行数をｍは列数を示し、いずれも１〜８の整数である。）で示すこととする。
【００１６】
図２、図３に示すように、ＬＥＤ光源２０は、金属ベースプリント基板（以下、単に「プリント基板」と言う。）２２、当該プリント基板２２に搭載されたＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88、反射板２４、および封止樹脂２６などから構成される。
プリント基板２２は後述する金属板をベースとした多層（本例では、２層）プリント基板である。当該プリント基板２２は、無機フィラー及び樹脂組成物を含む複合材料で形成された絶縁層３０，３２（図８参照）の表面に金属からなる導体パターンが形成されてなる基板２枚３４，３６（図８参照）が、金属板（本例では、アルミニウム板）２８（図８参照）の上に積層された構成をしている。本実施の形態において、プリント基板２２は、無機フィラーとしてＡｌ2Ｏ3（アルミナ）を、樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を使用したアルミナコンポジット基板が用いられている。また、導体パターンには、銅（Ｃｕ）の表面に、ニッケル（Ｎｉ）めっき、ついで、金（Ａｕ）めっきを行なったものが用いられている。なお、フィラーに用いるのは、アルミナに限らず、点灯時にＬＥＤベアチップから発生する熱を効率よく金属板２８に伝導する高熱伝導性を有するものであれば構わない。例えば、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）、ＢＮ（窒化ホウ素）、ＳｉＯ2（石英）、ＳｉＣ（シリコンカーバイト）、Ｓｉ3Ｎ4（窒化けい素）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）などから選択してもよい。
【００１７】
図４に基板３６の平面図を示す。
図４に示すように、基板３６の絶縁層３２に形成された導体パターン３８は、パッドパターン４０と給電ランドパターン４２とから成る。
パッドパターン４０は、前記ＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88に対応して設けられた、６４対のパッドＰから成る。なお、６４対のパッドＰはいずれも同様な形状をしているのであるが、各ＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88と対応付けて説明する必要がある場合には、「Ｐ」にＬＥＤベアチップと同様、１１〜８８の数字を添えることとする。
【００１８】
パッドＰの拡大図を図５に示す。パッドＰは、アノードパッドＡとカソードパッドＫとから成る。このパッドＰに対し、一点鎖線で示す実装位置にＬＥＤベアチップＣが搭載され、当該ＬＥＤベアチップＣのアノード電極（不図示）がアノードパッドＡと接続され、カソード電極（不図示）がカソードパッドＫと接続される。アノードパッドＡとカソードパッドＫとは、各々に対し２個ずつ設けられた０．２ｍｍ径のビアホールＶＡ、ＶＫを介して、基板３４に形成された導体パターンと層間接続される。その接続態様については後述する。なお、ビアホールＶＡ，ＶＫには、高熱伝導性材料（不図示）が充填されている。高熱伝導性材料としては、樹脂に金属などの導電性フィラーを混合したものが好ましい。このようにすることで、ＬＥＤベアチップが発生する熱の放熱効果を向上させることができる。
【００１９】
なお、図５において、パッドＰを囲む円は、反射板２４の後述する反射孔２４Ｈ（図２参照）の下側（プリント基板２２側）における周縁を示している。図５から分かるように、パッドＰは反射孔２４の下側周縁の内側に収まるように形成され、反射板２４下面と重ならないように形成されている。このように形成した効果については後述する。
【００２０】
ここで、アノードパッドＡとカソードパッドＫについても、各ＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88と対応付けて説明する必要がある場合には、「Ａ」「Ｋ」にＬＥＤベアチップと同様、１１〜８８の数字を添えることとする。
図４に戻り、給電ランドパターン４２は、反射板２４の貼着域外方、さらには、封止樹脂２６による封止域外方にあって（図１、図２参照）、外部電源と電気的に接続され、当該外部電源から給電を受けるためのものである。給電ランドパターン４２は、４個の給電ランド４２Ａ〜４２Ｄで構成されている。これら給電ランド４２Ａ〜４２Ｄも、ビアホール（不図示）を介して、基板３４に形成された導体パターンと層間接続される。
【００２１】
図６に基板３４の平面図を示す。
基板３４の絶縁層３０に形成された導体パターン４４は、第１の配線パターン４６と第２の配線パターン４８とから成る。
第１の配線パターン４６は、１行１列目から４行８列目までのＬＥＤベアチップ（以下、これらのＬＥＤベアチップを「第１グループ」と称する。）を直列に接続するための配線パターンであり、第２の配線パターン４８は、５行１列目から８行８列目までのＬＥＤベアチップ（以下、これらのＬＥＤベアチップを「第２グループ」と称する。）を直列に接続するための配線パターンである。
【００２２】
この接続態様を、図４も参照しながら第１のグループで説明すると、ＬＥＤベアチップＣ11のカソード電極と接続されるカソードパッドＫ11がビアホールを介して第１の配線パターン４６における配線４６Ａの一端部側と層間接続されている。配線４６Ａの他端部側は、ＬＥＤベアチップＣ12のアノード電極と接続されるアノードパッドＡ12とビアホールを介して層間接続されている。同様に、カソードパッドＫ12とアノードパッドＡ13とが配線４６Ｂを介して接続されている。このようにして、順次、カソードパッドＫとアノードパッドＡを、基板３４に形成された配線によって接続していくことで、第１行目のＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ18が直列に接続されることとなる。
【００２３】
第１行目の最後列となるＬＥＤベアチップＣ18のカソード電極と接続されるカソードパッドＫ18と、第２行目の最前列となるＬＥＤベアチップＣ21のアノード電極と接続されるアノードパッドＡ21とは、折り返すように形成された配線４６Ｃを介して接続されている。
以下、同様にして、第１グループにおける第２行目〜第４行目の各行のＬＥＤベアチップが直列に接続されると共に、各行毎に直列接続されたＬＥＤベアチップの第１行目〜第４行目間が行番号の順に直列に接続される。
【００２４】
第２グループにおける接続態様も上記した第１グループの接続態様とほぼ同様なので、その説明については省略する。
ここで、上記配線態様から明らかなように、第１グループにおいては、１行１列目のＬＥＤベアチップＣ11が高電位側末端となり、４行８列目のＬＥＤベアチップＣ48が低電位側末端となる。また、第２グループにおいては、８行１列目のＬＥＤベアチップＣ81が高電位側末端となり、５行８列目のＬＥＤベアチップＣ58が低電位側末端となる。
【００２５】
そして、ＬＥＤベアチップＣ11のアノード電極（不図示）と接続されるアノードパッドＡ１１と給電ランド４２Ａとが配線４６Ｄを介して接続される。
ＬＥＤベアチップＣ48のカソード電極（不図示）と接続されるカソードパッドＫ４８と給電ランド４２Ｂとが配線４６Ｅを介して接続される。
ＬＥＤベアチップＣ81のアノード電極（不図示）と接続されるアノードパッドＡ８１と給電ランド４２Ｄとが配線４８Ａを介して接続される。
【００２６】
ＬＥＤベアチップＣ58のカソード電極（不図示）と接続されるカソードパッドＫ５８と給電ランド４２Ｃとが配線４８Ｂを介して接続される。
図２に戻り、本例では、６４個のＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88は全て、０．３２ｍｍ角で厚みが０．１ｍｍの略直方体形をしたＩｎＧａＮ系の青色発光するＬＥＤベアチップであり、その一面にアノード電極とカソード電極の両方を有する片面電極タイプのＬＥＤベアチップである。
【００２７】
反射板２４は、アルミニウムからなり、プリント基板２２（基板３６）におけるＬＥＤベアチップの各搭載位置に対応した位置に反射孔２４Ｈが開設されてなるものである（すなわち、反射孔２４Ｈの個数は６４個）。各反射孔２４Ｈは、反射板２４の下面（プリント基板２２との貼着面）から上面に拡径されたすり鉢状の貫通孔である。その側壁（斜面）は鏡面に仕上げられている。前記すり鉢状の反射孔２４Ｈは、ＬＥＤベアチップから発せられる光を、プリント基板２２のＬＥＤベアチップ実装面の法線方向に反射するような形状にされている。なお、反射板２４は、精密プレス加工によって製造される。
【００２８】
封止樹脂２６は、透光性を有するエポキシ樹脂からなり、前記プリント基板２２とで前記ＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88を封止する。また、封止樹脂２６は、プリント基板２２（基板３６）におけるＬＥＤベアチップの各搭載位置に対応した位置部分が凸レンズ状に形成されている（すなわち、凸レンズ２６Ｌの個数は６４個）。すなわち、封止樹脂２６はレンズ付き封止樹脂である。なお、封止樹脂に用いる材料は、エポキシ樹脂に限らない。例えば、シリコン樹脂やウレタン樹脂であってもよい。要は、少なくともＬＥＤベアチップを取り囲む部分の封止樹脂が透光性樹脂であればよいのである。あるいは、封止材料として低融点ガラスを用いることも可能である。すなわち、樹脂または低融点ガラスを封止体として用いることができるのである。
【００２９】
ＬＥＤ光源２０は、ＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88が搭載されたプリント基板２２と、反射板２４と封止樹脂２６とが、この順に積層された構成をしている。
上記の構成からなるＬＥＤ光源２０の製造工程の一部について、図２および図７を参照しながら説明する。
▲１▼プリント基板２２の各ＬＥＤベアチップ搭載位置に、ＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88をフリップチップ実装する。
【００３０】
▲２▼片面（下面）に接着剤が塗布された反射板２４を前記プリント基板２２に貼着する。すなわち、反射板２４は接着層を介してプリント基板２２に貼着される。
なお、接着剤には、エポキシ等の熱硬化性樹脂、具体的にはアンダーフィル材、ＮＣＰ（Ｎon Ｃonductive Ｐaste）等が用いられる。
【００３１】
▲３▼反射板２４の各反射孔２４Ｈに対し前記封止樹脂２６の素材であるエポキシ樹脂を充填する。そして、充填されたエポキシ樹脂を半硬化させる。
▲４▼図７（ａ）に示す、封止樹脂を成形するための金型７０にエポキシ樹脂２６Ａを所定量注入する（図７（ｂ））。金型７０は、その外周の一部に切り欠き７０Ａを有する。そして、注入されたエポキシ樹脂２６Ａを半硬化させる。なお、工程▲４▼は、上記工程▲３▼と並行して行われる。
【００３２】
▲５▼反射板２４が貼着されたプリント基板２２を当該反射板２４が下方を向くように反転させる。このとき、反射板２４の各反射孔２４Ｈに充填されたエポキシ樹脂は、半硬化しているので、垂れ落ちることはない。そして、反射板２４を上記金型７０のキャビティ内に押し込む。当該押し込みによって、金型７０に注入されたエポキシ樹脂２６Ａが反射板２４に充填されたエポキシ樹脂と一体なると共に、金型７０に注入されたエポキシ樹脂２６Ａの一部が反射板２４の外周に回り込み、プリント基板２２表面まで到達することとなる（図７（ｃ））。また、余分なエポキシ樹脂は、前記切り欠き７０Ａを介して、金型７０外部へ漏出することとなる。これによって、金型７０外周をプリント基板２２表面に密着させることが可能となり、封止樹脂で反射板２４が取り囲まれることとなる。
【００３３】
▲６▼反射板２４を金型７０に嵌め込んだ状態で、エポキシ樹脂を完全に硬化させたのち、当該金型７０を取り外すことによって、図１に示すカード型のＬＥＤ光源２０が完成する。
図８は、ＬＥＤ光源２０を図６に示すＦ・Ｆ線に相当する位置で切断した拡大断面図である。
【００３４】
図８において、符号５０で示すのが、反射板２４とプリント基板２２とを貼着している接着層である。
図８に示すように、ＬＥＤベアチップＣ11のカソード電極（不図示）と接続されたカソードパッドＫ11と、その次のＬＥＤベアチップＣ12のアノード電極（不図示）と接続されたアノードパッドＡ12とが絶縁層３０の表面に形成された配線４６Ａを介して接続されている。すなわち、通常、ＬＥＤベアチップの電極と接続されるパッド間は当該パッドと同一の絶縁層表面に形成される導体パターンによって接続するところ、反射板２４の接着層５０を避けるため、当該導体パターンを絶縁層３０に形成することとしたのである。このように、ＬＥＤベアチップ間を接続する導体パターンの一部を、プリント基板２２における反射板２４との接着面を迂回するように絶縁層３０に形成することにより、少なくともＬＥＤベアチップの実装領域において、反射板２４は、樹脂を主成分とする絶縁層のみと接着されることとなり、従来よりもその接着力を向上させることが可能となる。
【００３５】
また、図８に示すように、ＬＥＤベアチップＣ11のアノード電極（不図示）と接続されたアノードパッドＡ11と給電ランド４２Ａとが、絶縁層３０の表面に形成された、配線４６Ｄを介して接続されている。すなわち、通常、給電用の導体パターンである配線は、アノードパッドＡ11および給電ランド４２Ａと同じ絶縁層表面に形成するところ、反射板２４の接着層５０を避けるため、当該導体パターンを絶縁層３０に形成することとしたのである。このように、上記したＬＥＤベアチップ間の接続に加え、給電ランドパターンから高電位側末端若しくは低電位側末端のＬＥＤベアチップに至る給電用導体パターンの途中を、プリント基板２２における反射板２４との接着面を迂回するように、絶縁層３０に形成することにより、反射板２４は、その下面全面において絶縁層のみと接着されることとなり、一層その接着力を向上させることが可能となる。
【００３６】
さらに、反射板の貼着面と重ならないように導体パターン（パッド、給電ランド）が形成されているので、金属製の反射板２４による導体パターン間の短絡を防止することが可能となる。換言すれば、反射板２４の下面（貼着面）にアルマイト処理などの絶縁処理を施すこと無く、アルミニウム製（金属製）の反射板を用いることも可能となる。
【００３７】
図９は、このようなＬＥＤ光源２０を使用した照明装置６０の一例を示す図である。
図９に示すように、照明装置６０は、口金６２と反射傘６４が設けられたケース６６を有し、当該ケースにＬＥＤ光源２０が取付けられてなるものである。
口金６２は、一般の白熱電球に用いられるのと同規格のものである。反射傘６４は、ＬＥＤ光源２０から発せられる光を前方に反射する。ＬＥＤ光源２０は、ケース６６において口金６２と対向する側に設けられた開口部に取付けられている。ケース６６内には、商用電源から口金６２を介して入力される交流電力を直流電力に変換して、ＬＥＤ光源２０に供給する公知の電源回路（不図示）が収納されている。
【００３８】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記した形態に限らないことはもちろんであり、例えば、以下のような形態とすることもできる。
（１）上記実施の形態では、２層の絶縁層でプリント基板を構成することとしたが、これに限らず、絶縁層の数は１層でも構わない。この場合には、各パッド間の接続および所定のパッドと所定の給電ランド間の接続は、当該絶縁層の裏面（ＬＥＤベアチップ搭載面とは反対側の面）に形成された配線パターンを介してなされる。また、金属板は貼着しない方が好ましい。
【００３９】
また、絶縁層の数は、３層以上であっても構わない。この場合には、各パッド間の接続および所定のパッドと所定の給電ランド間の接続は、ＬＥＤベアチップが搭載された絶縁層（基板）とは、異なる絶縁層に形成された配線パターンを介してなされる。もちろん、この場合であっても、上記接続を、ＬＥＤベアチップが搭載された絶縁層（基板）の裏面に形成された配線パターンを介して接続することとしてもよい。
（２）上記実施の形態では、ＬＥＤベアチップに青色光を発するものを用いたが、ＬＥＤベアチップの種類は、これに限らないことは言うまでもなく、緑色光や赤色光を発するＬＥＤベアチップを用いてもよい。
（３）封止樹脂（エポキシ樹脂）に蛍光体を混入させることとしても良い。このようにすることで白色やその他多様な発光色を発する光源とすることができる。
【００４０】
また、白色やその他多様な発光色を発する光源となるＬＥＤ光源とするためにＬＥＤベアチップにＡｌＩｎＧａＮ系の紫色〜紫外発光するものを用い、封止樹脂に赤、緑、青色などの発光を呈する蛍光体を混入させることとしても構わない。
蛍光体は封止樹脂全体または一部に混入させることとする。一部に混入する場合は、少なくともＬＥＤベアチップからの光の透過領域となる封止樹脂部分（例えば、レンズ部分）に混入することとする。
（４）上記実施の形態では、アノード電極とカソード電極とが略直方体形をしたＬＥＤベアチップの一面にある片面電極タイプのＬＥＤベアチップであったが、これに限らず、対向する面の各々に一方の電極を備えた両面電極タイプのＬＥＤベアチップを用いてもよい。
【００４１】
また、上記実施の形態では、ＬＥＤベアチップをフリップチップ実装によりプリント基板に搭載することとしたが、これに限らず、ワイヤーボンディングによって実装することとしてもよい。
（５）上記実施の形態では、給電ランドパターンをＬＥＤベアチップ実装面と同じ面に形成することとしたが、これに限らず、裏面（絶縁層３０の絶縁層３２と対向していない側の面）に形成することとしてもよい。この場合には、金属板を給電ランドが設けられる分だけ縮小することとする。あるいは、金属板を使用しないようにしてもよい。また、給電ランドパターンと高電位側末端若しくは低電位側末端のＬＥＤベアチップとの接続は、ビアホールを設ける絶縁層を絶縁層３２から絶縁層３０へ変更することによって実現される。
（６）反射板はアルミニウムに限らず、他の金属を用いてもよい。さらには、金属に限らず、例えば、プラスチックを用いても構わない。プラスチックを用いた場合には、少なくとも、反射孔の側壁（斜面）に金属メッキを施して、鏡面に仕上げておくことが好ましい。
（７）上記実施の形態では、照明装置の一例として、一般の白熱電球に代替する照明装置を開示したが、ＬＥＤ光源が適用される照明装置は、これに限らない。例えば、電気スタンドや懐中電灯の光源に適用しても構わない。また、一の照明装置に用いるカード型ＬＥＤ光源の枚数も、１枚に限らず複数枚としてもよい。（８）また、上記実施の形態では、ＬＥＤ光源を照明装置に用いる例を紹介したが、当該ＬＥＤ光源を表示装置に用いることとしても構わない。すなわち、配線パターンを変更することにより、各ＬＥＤチップを個別に点灯できるようにし、公知の点灯制御回路を用いて、ＬＥＤ光源で文字や記号などを表示できるようにする。そして、そのようにしたカード型ＬＥＤ光源を表示部に用いて表示装置を構成するのである。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るＬＥＤ光源によれば、プリント基板にあって、当該プリント基板上に実装されたＬＥＤベアチップ間を接続する導体パターンの一部が、前記プリント基板に接着層を介して貼着されてなる反射板との接着面を迂回するように、基板内部若しくは裏面を経由して形成されているので、ＬＥＤベアチップ実装領域において前記反射板は、接着力のあまり得られない導体パターン部分以外のプリント基板部分と接着できることとなるので、従来よりも強い接着力を得ることが可能となる。
【００４３】
また、給電ランドがＬＥＤベアチップの実装面と同じ面上に存する場合であっても、当該給電ランドから所定のＬＥＤベアチップ実装位置に至る給電用導体パターンの途中が、前記反射板との接着面を迂回するように、基板内部若しくは裏面を経由して形成されているので、反射板の接着力を損なうことなく、強い接着力を保持できる。
【００４４】
さらに、反射板が金属で形成されているので、金属以外の他の材質のものを反射板に用いた場合と比較して、高反射率の反射板を実現できる。この場合、上記した構成により、反射板と導体パターンとが直接接触することが無いので、当該金属反射板に絶縁処理等の特殊な処理を施さなくて済む。
また、本発明に係る照明装置および表示装置によれば、上記のようなＬＥＤ光源が光源に用いられるので、上記と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るＬＥＤ光源の斜視図である。
【図２】上記ＬＥＤ光源の分解斜視図である。
【図３】封止樹脂を除いた状態での、上記ＬＥＤ光源の平面図である。
【図４】上記ＬＥＤ光源の構成部材である基板の平面図である。
【図５】上記基板表面に形成されている、ＬＥＤベアチップ実装用のパッドを拡大した図である。
【図６】上記ＬＥＤ光源の構成部材である基板の平面図である。
【図７】上記ＬＥＤ光源の製造工程の一部を説明するための図である。
【図８】上記ＬＥＤ光源を、図６に示すＦ・Ｆ線に相当する位置で切断した拡大断面図である。
【図９】実施の形態に係る照明装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
２２ 金属ベースプリント基板
２４ 反射板
２４Ｈ 反射孔
２６ 封止樹脂
２８ 金属板
３８ 導体パターン
４０ パッドパターン
４２ 給電ランドパターン
４２Ａ〜４２Ｄ 給電ランド
４４ 導体パターン
４６ 第１の配線パターン
４８ 第２の配線パターン
５０ 接着層
Ａ アノードパッド
Ｃ11〜Ｃ88 ＬＥＤベアチップ
Ｋ カソードパッド
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤ光源、ＬＥＤ照明装置、およびＬＥＤ表示装置に関し、特に、反射板とプリント基板との間の接着力の改善技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の発光ダイオードの輝度向上に伴い、例えば、照明分野において、ベアチップ形態の発光ダイオード（以下、「ＬＥＤベアチップ」と言う。）多数個をプリント基板に２次元配列し、一斉に発光させることによって、面状光源として用いることが検討されている。
【０００３】
このようなＬＥＤ光源においては、一般的に、ＬＥＤベアチップを直列や並列に接続するための導体パターンが絶縁層表面に形成され、各ＬＥＤベアチップが各実装位置にマウントされるような構成をとっている。
また、各ＬＥＤベアチップからの光を効率よく前方に照射するための反射板が設けられる（例えば、特許文献１参照）。当該反射板は、各ＬＥＤベアチップに対応して反射孔が開設されてなる板体をしている。当該反射孔は、板体の下面から上面に向かって拡径されたすり鉢状をしており、その斜面が反射面となるように鏡面に仕上げられている。上記の構成を有する反射板は、その下面が接着剤を介してプリント基板に貼着される。貼着された状態で、各反射孔は対応するＬＥＤベアチップを包囲し、ＬＥＤベアチップから側方に射出された光が、前記反射面で反射され前方に照射される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２７７８１３号公報（段落１９、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の光源では、反射板の接着力が不足するといった問題がある。プリント基板における、反射板との貼着面は絶縁層表面と導体パターンとから成るところ、一般に金（Ａｕ）などが用いられる導体パターンは接着性が低く、そのため、接着力が不足してしまうのである。
【０００６】
なお、この問題は、単位面積当たりの光量を上げるため、ＬＥＤベアチップを高密度実装化するほど顕著になる。高密度実装化するほど、プリント基板表面において導体パターンの占める割合が高くなるからである。
本発明は、上記した課題に鑑み、反射板の接着力が向上したＬＥＤ光源および当該ＬＥＤ光源を備えた照明装置、表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るＬＥＤ光源は、プリント基板上に実装された複数のＬＥＤベアチップと、前記プリント基板にあって、前記ＬＥＤベアチップ間を接続する導体パターンと、各ＬＥＤベアチップに対応して開設された反射孔を有し、下面が接着層を介して前記プリント基板に貼着されてなる反射板とを備え、前記反射板はプラスチックからなり、前記プリント基板の前記導体パターン以外の表面は、無機フィラーおよび樹脂組成物を含む絶縁層の表面からなっていて、前記導体パターンは、前記反射板との接着面を迂回するように、その一部が基板内部若しくは裏面を経由して形成されていることを特徴とする。
【０００８】
前記ＬＥＤ光源は、さらに、前記反射板の貼着域外方であって、前記ＬＥＤベアチップの実装面と同じ面上に存する給電ランドと、当該給電ランドから所定のＬＥＤベアチップ実装位置に至る途中が、前記反射板との接着面を迂回するように、基板内部若しくは裏面を経由して形成された給電用導体パターンとを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記反射孔は、その内壁でＬＥＤベアチップから発せられる光を、プリント基板のＬＥＤベアチップ実装面に対する法線方向に反射するような、反射板の前記下面から上面に向けて拡径されたすり鉢状をしていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記プリント基板のＬＥＤベアチップ実装面上に形成された導体パターンと基板内部若しくは裏面に形成された導体パターンとがビアホールを介して接続されており、当該ビアホールには、導電性フィラーが混入された樹脂が充填されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記反射孔に充填された樹脂または低融点ガラスからなる封止体によって、対応するＬＥＤベアチップがプリント基板上に封止されていることを特徴とする。
また、前記封止体には、ＬＥＤベアチップから発せられる光を可視光に変換する蛍光体が混入されていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記プリント基板は、複数の絶縁層が積層されてなる多層プリント基板であり、当該多層プリント基板における、ＬＥＤベアチップの実装側とは反対側の最外層を構成する絶縁層に、金属板が貼着されていることを特徴とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係る照明装置は、上記したＬＥＤ光源を、光源に用いたことを特徴とする。
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明に係る表示装置は、上記したＬＥＤ光源を、光源に用いたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、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。
図１は実施の形態に係るＬＥＤ光源２０を示す斜視図であり、図２は当該ＬＥＤ光源２０の分解斜視図であり、図３はＬＥＤ光源２０の平面図である。なお、図３は、後述する封止樹脂２６を取り除いた状態を示した図である。
【００１５】
ＬＥＤ光源２０は、金属ベースプリント基板２２上に複数個（本例では、６４個）のＬＥＤベアチップが規則正しく配列されてなる多点光源であり、これらＬＥＤベアチップを一斉に発光させることによって面状光源として用いられるものである。６４個のＬＥＤベアチップは、図３に示すように８行８列のマトリックス状に整然と搭載されている。ここで、各ＬＥＤベアチップを符号Ｃｎｍ（ｎは行数をｍは列数を示し、いずれも１〜８の整数である。）で示すこととする。
【００１６】
図２、図３に示すように、ＬＥＤ光源２０は、金属ベースプリント基板（以下、単に「プリント基板」と言う。）２２、当該プリント基板２２に搭載されたＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88、反射板２４、および封止樹脂２６などから構成される。
プリント基板２２は後述する金属板をベースとした多層（本例では、２層）プリント基板である。当該プリント基板２２は、無機フィラー及び樹脂組成物を含む複合材料で形成された絶縁層３０，３２（図８参照）の表面に金属からなる導体パターンが形成されてなる基板２枚３４，３６（図８参照）が、金属板（本例では、アルミニウム板）２８（図８参照）の上に積層された構成をしている。本実施の形態において、プリント基板２２は、無機フィラーとしてＡｌ2Ｏ3（アルミナ）を、樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を使用したアルミナコンポジット基板が用いられている。また、導体パターンには、銅（Ｃｕ）の表面に、ニッケル（Ｎｉ）めっき、ついで、金（Ａｕ）めっきを行なったものが用いられている。なお、フィラーに用いるのは、アルミナに限らず、点灯時にＬＥＤベアチップから発生する熱を効率よく金属板２８に伝導する高熱伝導性を有するものであれば構わない。例えば、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）、ＢＮ（窒化ホウ素）、ＳｉＯ2（石英）、ＳｉＣ（シリコンカーバイト）、Ｓｉ3Ｎ4（窒化けい素）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）などから選択してもよい。
【００１７】
図４に基板３６の平面図を示す。
図４に示すように、基板３６の絶縁層３２に形成された導体パターン３８は、パッドパターン４０と給電ランドパターン４２とから成る。
パッドパターン４０は、前記ＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88に対応して設けられた、６４対のパッドＰから成る。なお、６４対のパッドＰはいずれも同様な形状をしているのであるが、各ＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88と対応付けて説明する必要がある場合には、「Ｐ」にＬＥＤベアチップと同様、１１〜８８の数字を添えることとする。
【００１８】
パッドＰの拡大図を図５に示す。パッドＰは、アノードパッドＡとカソードパッドＫとから成る。このパッドＰに対し、一点鎖線で示す実装位置にＬＥＤベアチップＣが搭載され、当該ＬＥＤベアチップＣのアノード電極（不図示）がアノードパッドＡと接続され、カソード電極（不図示）がカソードパッドＫと接続される。アノードパッドＡとカソードパッドＫとは、各々に対し２個ずつ設けられた０．２ｍｍ径のビアホールＶＡ、ＶＫを介して、基板３４に形成された導体パターンと層間接続される。その接続態様については後述する。なお、ビアホールＶＡ，ＶＫには、高熱伝導性材料（不図示）が充填されている。高熱伝導性材料としては、樹脂に金属などの導電性フィラーを混合したものが好ましい。このようにすることで、ＬＥＤベアチップが発生する熱の放熱効果を向上させることができる。
【００１９】
なお、図５において、パッドＰを囲む円は、反射板２４の後述する反射孔２４Ｈ（図２参照）の下側（プリント基板２２側）における周縁を示している。図５から分かるように、パッドＰは反射孔２４の下側周縁の内側に収まるように形成され、反射板２４下面と重ならないように形成されている。このように形成した効果については後述する。
【００２０】
ここで、アノードパッドＡとカソードパッドＫについても、各ＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88と対応付けて説明する必要がある場合には、「Ａ」「Ｋ」にＬＥＤベアチップと同様、１１〜８８の数字を添えることとする。
図４に戻り、給電ランドパターン４２は、反射板２４の貼着域外方、さらには、封止樹脂２６による封止域外方にあって（図１、図２参照）、外部電源と電気的に接続され、当該外部電源から給電を受けるためのものである。給電ランドパターン４２は、４個の給電ランド４２Ａ〜４２Ｄで構成されている。これら給電ランド４２Ａ〜４２Ｄも、ビアホール（不図示）を介して、基板３４に形成された導体パターンと層間接続される。
【００２１】
図６に基板３４の平面図を示す。
基板３４の絶縁層３０に形成された導体パターン４４は、第１の配線パターン４６と第２の配線パターン４８とから成る。
第１の配線パターン４６は、１行１列目から４行８列目までのＬＥＤベアチップ（以下、これらのＬＥＤベアチップを「第１グループ」と称する。）を直列に接続するための配線パターンであり、第２の配線パターン４８は、５行１列目から８行８列目までのＬＥＤベアチップ（以下、これらのＬＥＤベアチップを「第２グループ」と称する。）を直列に接続するための配線パターンである。
【００２２】
この接続態様を、図４も参照しながら第１のグループで説明すると、ＬＥＤベアチップＣ11のカソード電極と接続されるカソードパッドＫ11がビアホールを介して第１の配線パターン４６における配線４６Ａの一端部側と層間接続されている。配線４６Ａの他端部側は、ＬＥＤベアチップＣ12のアノード電極と接続されるアノードパッドＡ12とビアホールを介して層間接続されている。同様に、カソードパッドＫ12とアノードパッドＡ13とが配線４６Ｂを介して接続されている。このようにして、順次、カソードパッドＫとアノードパッドＡを、基板３４に形成された配線によって接続していくことで、第１行目のＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ18が直列に接続されることとなる。
【００２３】
第１行目の最後列となるＬＥＤベアチップＣ18のカソード電極と接続されるカソードパッドＫ18と、第２行目の最前列となるＬＥＤベアチップＣ21のアノード電極と接続されるアノードパッドＡ21とは、折り返すように形成された配線４６Ｃを介して接続されている。
以下、同様にして、第１グループにおける第２行目〜第４行目の各行のＬＥＤベアチップが直列に接続されると共に、各行毎に直列接続されたＬＥＤベアチップの第１行目〜第４行目間が行番号の順に直列に接続される。
【００２４】
第２グループにおける接続態様も上記した第１グループの接続態様とほぼ同様なので、その説明については省略する。
ここで、上記配線態様から明らかなように、第１グループにおいては、１行１列目のＬＥＤベアチップＣ11が高電位側末端となり、４行８列目のＬＥＤベアチップＣ48が低電位側末端となる。また、第２グループにおいては、８行１列目のＬＥＤベアチップＣ81が高電位側末端となり、５行８列目のＬＥＤベアチップＣ58が低電位側末端となる。
【００２５】
そして、ＬＥＤベアチップＣ11のアノード電極（不図示）と接続されるアノードパッドＡ１１と給電ランド４２Ａとが配線４６Ｄを介して接続される。
ＬＥＤベアチップＣ48のカソード電極（不図示）と接続されるカソードパッドＫ４８と給電ランド４２Ｂとが配線４６Ｅを介して接続される。
ＬＥＤベアチップＣ81のアノード電極（不図示）と接続されるアノードパッドＡ８１と給電ランド４２Ｄとが配線４８Ａを介して接続される。
【００２６】
ＬＥＤベアチップＣ58のカソード電極（不図示）と接続されるカソードパッドＫ５８と給電ランド４２Ｃとが配線４８Ｂを介して接続される。
図２に戻り、本例では、６４個のＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88は全て、０．３２ｍｍ角で厚みが０．１ｍｍの略直方体形をしたＩｎＧａＮ系の青色発光するＬＥＤベアチップであり、その一面にアノード電極とカソード電極の両方を有する片面電極タイプのＬＥＤベアチップである。
【００２７】
反射板２４は、アルミニウムからなり、プリント基板２２（基板３６）におけるＬＥＤベアチップの各搭載位置に対応した位置に反射孔２４Ｈが開設されてなるものである（すなわち、反射孔２４Ｈの個数は６４個）。各反射孔２４Ｈは、反射板２４の下面（プリント基板２２との貼着面）から上面に拡径されたすり鉢状の貫通孔である。その側壁（斜面）は鏡面に仕上げられている。前記すり鉢状の反射孔２４Ｈは、ＬＥＤベアチップから発せられる光を、プリント基板２２のＬＥＤベアチップ実装面の法線方向に反射するような形状にされている。なお、反射板２４は、精密プレス加工によって製造される。
【００２８】
封止樹脂２６は、透光性を有するエポキシ樹脂からなり、前記プリント基板２２とで前記ＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88を封止する。また、封止樹脂２６は、プリント基板２２（基板３６）におけるＬＥＤベアチップの各搭載位置に対応した位置部分が凸レンズ状に形成されている（すなわち、凸レンズ２６Ｌの個数は６４個）。すなわち、封止樹脂２６はレンズ付き封止樹脂である。なお、封止樹脂に用いる材料は、エポキシ樹脂に限らない。例えば、シリコン樹脂やウレタン樹脂であってもよい。要は、少なくともＬＥＤベアチップを取り囲む部分の封止樹脂が透光性樹脂であればよいのである。あるいは、封止材料として低融点ガラスを用いることも可能である。すなわち、樹脂または低融点ガラスを封止体として用いることができるのである。
【００２９】
ＬＥＤ光源２０は、ＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88が搭載されたプリント基板２２と、反射板２４と封止樹脂２６とが、この順に積層された構成をしている。
上記の構成からなるＬＥＤ光源２０の製造工程の一部について、図２および図７を参照しながら説明する。
▲１▼プリント基板２２の各ＬＥＤベアチップ搭載位置に、ＬＥＤベアチップＣ11〜Ｃ88をフリップチップ実装する。
【００３０】
▲２▼片面（下面）に接着剤が塗布された反射板２４を前記プリント基板２２に貼着する。すなわち、反射板２４は接着層を介してプリント基板２２に貼着される。
なお、接着剤には、エポキシ等の熱硬化性樹脂、具体的にはアンダーフィル材、ＮＣＰ（Ｎon Ｃonductive Ｐaste）等が用いられる。
【００３１】
▲３▼反射板２４の各反射孔２４Ｈに対し前記封止樹脂２６の素材であるエポキシ樹脂を充填する。そして、充填されたエポキシ樹脂を半硬化させる。
▲４▼図７（ａ）に示す、封止樹脂を成形するための金型７０にエポキシ樹脂２６Ａを所定量注入する（図７（ｂ））。金型７０は、その外周の一部に切り欠き７０Ａを有する。そして、注入されたエポキシ樹脂２６Ａを半硬化させる。なお、工程▲４▼は、上記工程▲３▼と並行して行われる。
【００３２】
▲５▼反射板２４が貼着されたプリント基板２２を当該反射板２４が下方を向くように反転させる。このとき、反射板２４の各反射孔２４Ｈに充填されたエポキシ樹脂は、半硬化しているので、垂れ落ちることはない。そして、反射板２４を上記金型７０のキャビティ内に押し込む。当該押し込みによって、金型７０に注入されたエポキシ樹脂２６Ａが反射板２４に充填されたエポキシ樹脂と一体なると共に、金型７０に注入されたエポキシ樹脂２６Ａの一部が反射板２４の外周に回り込み、プリント基板２２表面まで到達することとなる（図７（ｃ））。また、余分なエポキシ樹脂は、前記切り欠き７０Ａを介して、金型７０外部へ漏出することとなる。これによって、金型７０外周をプリント基板２２表面に密着させることが可能となり、封止樹脂で反射板２４が取り囲まれることとなる。
【００３３】
▲６▼反射板２４を金型７０に嵌め込んだ状態で、エポキシ樹脂を完全に硬化させたのち、当該金型７０を取り外すことによって、図１に示すカード型のＬＥＤ光源２０が完成する。
図８は、ＬＥＤ光源２０を図６に示すＦ・Ｆ線に相当する位置で切断した拡大断面図である。
【００３４】
図８において、符号５０で示すのが、反射板２４とプリント基板２２とを貼着している接着層である。
図８に示すように、ＬＥＤベアチップＣ11のカソード電極（不図示）と接続されたカソードパッドＫ11と、その次のＬＥＤベアチップＣ12のアノード電極（不図示）と接続されたアノードパッドＡ12とが絶縁層３０の表面に形成された配線４６Ａを介して接続されている。すなわち、通常、ＬＥＤベアチップの電極と接続されるパッド間は当該パッドと同一の絶縁層表面に形成される導体パターンによって接続するところ、反射板２４の接着層５０を避けるため、当該導体パターンを絶縁層３０に形成することとしたのである。このように、ＬＥＤベアチップ間を接続する導体パターンの一部を、プリント基板２２における反射板２４との接着面を迂回するように絶縁層３０に形成することにより、少なくともＬＥＤベアチップの実装領域において、反射板２４は、樹脂を主成分とする絶縁層のみと接着されることとなり、従来よりもその接着力を向上させることが可能となる。
【００３５】
また、図８に示すように、ＬＥＤベアチップＣ11のアノード電極（不図示）と接続されたアノードパッドＡ11と給電ランド４２Ａとが、絶縁層３０の表面に形成された、配線４６Ｄを介して接続されている。すなわち、通常、給電用の導体パターンである配線は、アノードパッドＡ11および給電ランド４２Ａと同じ絶縁層表面に形成するところ、反射板２４の接着層５０を避けるため、当該導体パターンを絶縁層３０に形成することとしたのである。このように、上記したＬＥＤベアチップ間の接続に加え、給電ランドパターンから高電位側末端若しくは低電位側末端のＬＥＤベアチップに至る給電用導体パターンの途中を、プリント基板２２における反射板２４との接着面を迂回するように、絶縁層３０に形成することにより、反射板２４は、その下面全面において絶縁層のみと接着されることとなり、一層その接着力を向上させることが可能となる。
【００３６】
さらに、反射板の貼着面と重ならないように導体パターン（パッド、給電ランド）が形成されているので、金属製の反射板２４による導体パターン間の短絡を防止することが可能となる。換言すれば、反射板２４の下面（貼着面）にアルマイト処理などの絶縁処理を施すこと無く、アルミニウム製（金属製）の反射板を用いることも可能となる。
【００３７】
図９は、このようなＬＥＤ光源２０を使用した照明装置６０の一例を示す図である。
図９に示すように、照明装置６０は、口金６２と反射傘６４が設けられたケース６６を有し、当該ケースにＬＥＤ光源２０が取付けられてなるものである。
口金６２は、一般の白熱電球に用いられるのと同規格のものである。反射傘６４は、ＬＥＤ光源２０から発せられる光を前方に反射する。ＬＥＤ光源２０は、ケース６６において口金６２と対向する側に設けられた開口部に取付けられている。ケース６６内には、商用電源から口金６２を介して入力される交流電力を直流電力に変換して、ＬＥＤ光源２０に供給する公知の電源回路（不図示）が収納されている。
【００３８】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記した形態に限らないことはもちろんであり、例えば、以下のような形態とすることもできる。
（１）上記実施の形態では、２層の絶縁層でプリント基板を構成することとしたが、これに限らず、絶縁層の数は１層でも構わない。この場合には、各パッド間の接続および所定のパッドと所定の給電ランド間の接続は、当該絶縁層の裏面（ＬＥＤベアチップ搭載面とは反対側の面）に形成された配線パターンを介してなされる。また、金属板は貼着しない方が好ましい。
【００３９】
また、絶縁層の数は、３層以上であっても構わない。この場合には、各パッド間の接続および所定のパッドと所定の給電ランド間の接続は、ＬＥＤベアチップが搭載された絶縁層（基板）とは、異なる絶縁層に形成された配線パターンを介してなされる。もちろん、この場合であっても、上記接続を、ＬＥＤベアチップが搭載された絶縁層（基板）の裏面に形成された配線パターンを介して接続することとしてもよい。
（２）上記実施の形態では、ＬＥＤベアチップに青色光を発するものを用いたが、ＬＥＤベアチップの種類は、これに限らないことは言うまでもなく、緑色光や赤色光を発するＬＥＤベアチップを用いてもよい。
（３）封止樹脂（エポキシ樹脂）に蛍光体を混入させることとしても良い。このようにすることで白色やその他多様な発光色を発する光源とすることができる。
【００４０】
また、白色やその他多様な発光色を発する光源となるＬＥＤ光源とするためにＬＥＤベアチップにＡｌＩｎＧａＮ系の紫色〜紫外発光するものを用い、封止樹脂に赤、緑、青色などの発光を呈する蛍光体を混入させることとしても構わない。
蛍光体は封止樹脂全体または一部に混入させることとする。一部に混入する場合は、少なくともＬＥＤベアチップからの光の透過領域となる封止樹脂部分（例えば、レンズ部分）に混入することとする。
（４）上記実施の形態では、アノード電極とカソード電極とが略直方体形をしたＬＥＤベアチップの一面にある片面電極タイプのＬＥＤベアチップであったが、これに限らず、対向する面の各々に一方の電極を備えた両面電極タイプのＬＥＤベアチップを用いてもよい。
【００４１】
また、上記実施の形態では、ＬＥＤベアチップをフリップチップ実装によりプリント基板に搭載することとしたが、これに限らず、ワイヤーボンディングによって実装することとしてもよい。
（５）上記実施の形態では、給電ランドパターンをＬＥＤベアチップ実装面と同じ面に形成することとしたが、これに限らず、裏面（絶縁層３０の絶縁層３２と対向していない側の面）に形成することとしてもよい。この場合には、金属板を給電ランドが設けられる分だけ縮小することとする。あるいは、金属板を使用しないようにしてもよい。また、給電ランドパターンと高電位側末端若しくは低電位側末端のＬＥＤベアチップとの接続は、ビアホールを設ける絶縁層を絶縁層３２から絶縁層３０へ変更することによって実現される。
（６）反射板はアルミニウムに限らず、他の金属を用いてもよい。さらには、金属に限らず、例えば、プラスチックを用いても構わない。プラスチックを用いた場合には、少なくとも、反射孔の側壁（斜面）に金属メッキを施して、鏡面に仕上げておくことが好ましい。
（７）上記実施の形態では、照明装置の一例として、一般の白熱電球に代替する照明装置を開示したが、ＬＥＤ光源が適用される照明装置は、これに限らない。例えば、電気スタンドや懐中電灯の光源に適用しても構わない。また、一の照明装置に用いるカード型ＬＥＤ光源の枚数も、１枚に限らず複数枚としてもよい。（８）また、上記実施の形態では、ＬＥＤ光源を照明装置に用いる例を紹介したが、当該ＬＥＤ光源を表示装置に用いることとしても構わない。すなわち、配線パターンを変更することにより、各ＬＥＤチップを個別に点灯できるようにし、公知の点灯制御回路を用いて、ＬＥＤ光源で文字や記号などを表示できるようにする。そして、そのようにしたカード型ＬＥＤ光源を表示部に用いて表示装置を構成するのである。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るＬＥＤ光源によれば、プリント基板にあって、当該プリント基板上に実装されたＬＥＤベアチップ間を接続する導体パターンの一部が、前記プリント基板に接着層を介して貼着されてなる反射板との接着面を迂回するように、基板内部若しくは裏面を経由して形成されているので、ＬＥＤベアチップ実装領域において前記反射板は、接着力のあまり得られない導体パターン部分以外のプリント基板部分と接着できることとなるので、従来よりも強い接着力を得ることが可能となる。
【００４３】
また、給電ランドがＬＥＤベアチップの実装面と同じ面上に存する場合であっても、当該給電ランドから所定のＬＥＤベアチップ実装位置に至る給電用導体パターンの途中が、前記反射板との接着面を迂回するように、基板内部若しくは裏面を経由して形成されているので、反射板の接着力を損なうことなく、強い接着力を保持できる。
【００４４】
さらに、反射板が金属で形成されているので、金属以外の他の材質のものを反射板に用いた場合と比較して、高反射率の反射板を実現できる。この場合、上記した構成により、反射板と導体パターンとが直接接触することが無いので、当該金属反射板に絶縁処理等の特殊な処理を施さなくて済む。
また、本発明に係る照明装置および表示装置によれば、上記のようなＬＥＤ光源が光源に用いられるので、上記と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るＬＥＤ光源の斜視図である。
【図２】上記ＬＥＤ光源の分解斜視図である。
【図３】封止樹脂を除いた状態での、上記ＬＥＤ光源の平面図である。
【図４】上記ＬＥＤ光源の構成部材である基板の平面図である。
【図５】上記基板表面に形成されている、ＬＥＤベアチップ実装用のパッドを拡大した図である。
【図６】上記ＬＥＤ光源の構成部材である基板の平面図である。
【図７】上記ＬＥＤ光源の製造工程の一部を説明するための図である。
【図８】上記ＬＥＤ光源を、図６に示すＦ・Ｆ線に相当する位置で切断した拡大断面図である。
【図９】実施の形態に係る照明装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
２２ 金属ベースプリント基板
２４ 反射板
２４Ｈ 反射孔
２６ 封止樹脂
２８ 金属板
３８ 導体パターン
４０ パッドパターン
４２ 給電ランドパターン
４２Ａ〜４２Ｄ 給電ランド
４４ 導体パターン
４６ 第１の配線パターン
４８ 第２の配線パターン
５０ 接着層
Ａ アノードパッド
Ｃ11〜Ｃ88 ＬＥＤベアチップ
Ｋ カソードパッド
Claims (9)
- プリント基板上に実装された複数のＬＥＤベアチップと、
前記プリント基板にあって、前記ＬＥＤベアチップ間を接続する導体パターンと、
各ＬＥＤベアチップに対応して開設された反射孔を有し、下面が接着層を介して前記プリント基板に貼着されてなる反射板とを備え、
前記反射板はプラスチックからなり、
前記プリント基板の前記導体パターン以外の表面は、無機フィラーおよび樹脂組成物を含む絶縁層の表面からなっていて、
前記導体パターンは、前記反射板との接着面を迂回するように、その一部が基板内部若しくは裏面を経由して形成されていることを特徴とするＬＥＤ光源。 - 前記ＬＥＤ光源は、さらに、
前記反射板の貼着域外方であって、前記ＬＥＤベアチップの実装面と同じ面上に存する給電ランドと、
当該給電ランドから所定のＬＥＤベアチップ実装位置に至る途中が、前記反射板との接着面を迂回するように、基板内部若しくは裏面を経由して形成された給電用導体パターンと、
を備えることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ光源。 - 前記反射孔は、その内壁でＬＥＤベアチップから発せられる光を、プリント基板のＬＥＤベアチップ実装面に対する法線方向に反射するような、反射板の前記下面から上面に向けて拡径されたすり鉢状をしていることを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源。
- 前記プリント基板のＬＥＤベアチップ実装面上に形成された導体パターンと基板内部若しくは裏面に形成された導体パターンとがビアホールを介して接続されており、当該ビアホールには、導電性フィラーが混入された樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源。
- 前記反射孔に充填された樹脂または低融点ガラスからなる封止体によって、対応するＬＥＤベアチップがプリント基板上に封止されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源。
- 前記封止体には、ＬＥＤベアチップから発せられる光を可視光に変換する蛍光体が混入されていることを特徴とする請求項５記載のＬＥＤ光源。
- 前記プリント基板は、複数の絶縁層が積層されてなる多層プリント基板であり、
当該多層プリント基板における、ＬＥＤベアチップの実装側とは反対側の最外層を構成する絶縁層に、金属板が貼着されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源。 - 請求項１〜７のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源を、光源に用いたことを特徴とする照明装置。
- 請求項１〜８のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源を、光源に用いたことを特徴とする表示装置。
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