JP5870258B2 - 電球形ランプ及び照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体発光素子を備える電球形ランプ及びこれを備える照明装置に関する。

半導体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は、従来の照明光源に比べて、小型、高効率及び長寿命である。近年の省エネあるいは省資源に対する市場ニーズが追い風となり、フィラメントコイルを用いた従来の白熱電球の代替えとなるランプとして、ＬＥＤを用いた電球形ランプ（以下、単に「ＬＥＤ電球」ともいう）の需要が増加している。

ＬＥＤは、その温度が上昇するに伴って光出力が低下して、寿命が短くなることが知られている。そこで、ＬＥＤの温度上昇を抑制するために、従来のＬＥＤ電球では、半球状のグローブと口金との間に金属製の筐体が設けられている（例えば、特許文献１を参照）。

以下、特許文献１に開示された従来の電球形ＬＥＤランプ４００について、図１３を用いて説明する。図１３は、従来に係る電球形ＬＥＤランプの断面図である。

図１３に示すように、従来の電球形ＬＥＤランプ４００は、半球状のグローブである透光性のカバー４１０、受電用の口金４２０及び金属性筐体である外郭部材４３０を備える。

外郭部材４３０は、外部に露出する周部４３１と、この周部４３１に一体に形成された円板状の光源取り付け部４３２と、周部４３１の内側に形成された凹部４３３とを有する。光源取り付け部４３２の上面には、複数のＬＥＤを備えるＬＥＤモジュール４４０が取り付けられている。なお、凹部４３３の内面には、その内面形状に沿って形成された絶縁部材４５０が設けられており、絶縁部材４５０の内部には、ＬＥＤを点灯させるための点灯回路４６０が収容されている。

このように構成された従来の電球形ＬＥＤランプ４００によれば、光源取り付け部４３２と周部４３１とが一体に成型された外郭部材４３０を用いているので、ＬＥＤで発生した熱を光源取り付け部４３２から周部４３１に向かって効率良く熱伝導させることができる。これにより、ＬＥＤの温度上昇が抑制されるので、ＬＥＤの光出力の低下を防止することができる。

特開２００６−３１３７１７号公報

しかし、特許文献１に開示された従来に係る電球形ＬＥＤランプ４００では、ＬＥＤモジュール４４０が外郭部材４３０に配置されており、外郭部材４３０の凹部４３３の内面形状に沿って点灯回路４６０が配置されている。これにより、ＬＥＤモジュール４４０において発生した熱が受電用の口金４２０側に伝わりやすく、例えば点灯回路４６０に不具合が発生しやすくなるという問題がある。このように、口金４２０側は、電力の供給を受ける部分であり、従来の構成では放熱が不十分であった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ＬＥＤモジュールにおいて発生した熱を十分に放熱することができる電球形ランプ及びそれを備える照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電球形ランプは、中空のグローブと、基板と、前記基板に実装された半導体発光素子とを有する発光モジュールと、前記半導体発光素子を発光させるための電力を受電する受電部と、前記発光モジュールを挟んで前記受電部とは反対側において、前記グローブと前記基板とを熱的に接続する充填部材と、を備え、前記充填部材は、前記反対側において前記グローブの内面と接しており、前記受電部側の面が前記グローブの中空の空間に開放されており、前記発光モジュールは、一部が前記充填部材の前記受電部側の面に接しており、他の部分が前記グローブの中空の空間に開放されている。

この構成により、発光モジュールにおいて発生した熱を、受電部が配置される固定部材側から放熱させるだけでなく、その反対側の充填部材側からグローブに伝導させて、グローブから放熱させることができる。これにより、受電部とは反対側へ発光モジュールから生じた熱を逃がすことができ、十分に放熱することができる。

また、本発明の一態様に係る電球形ランプは、中空のグローブと、基板と、前記基板に実装された半導体発光素子とを有する発光モジュールと、前記半導体発光素子を発光させるための電力を受電する受電部と、前記発光モジュールを挟んで前記受電部とは反対側において、前記グローブと前記基板とを熱的に接続する充填部材と、前記受電部側から延びており、前記発光モジュールを固定するための固定部材と、を備え、前記充填部材は、前記反対側において前記グローブの内面と接しており、前記受電部側の面が前記グローブの中空の空間に開放されており、前記基板は、長尺矩形状の板状基板であり、一端が前記充填部材のうち前記中空の空間に開放されている面に固定され、他端が前記固定部材に立設されて固定される。
さらに、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、前記充填部材は、透光性を有する透光性材料から成ることが好ましい。

この構成により、発光モジュールから発光した光を充填部材が透光させることができるため、充填部材を配置しても受電部とは反対側へ所定光を放出させることができる。

さらに、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、前記充填部材は、前記反対側において前記グローブの中空の空間の一部を充填することが好ましい。

この構成により、充填部材がグローブの中空空間の一部を少なくとも充填するため、充填部材が接しているグローブへの発光モジュールにおいて発生した熱を伝導させて、グローブから放熱させることができる。

さらに、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、前記基板は、長尺矩形状の板状基板であり、一端が前記充填部材に接続されることが好ましい。また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、さらに、前記受電部側から延びており、前記発光モジュールを固定するための固定部材を備え、前記基板は、他端が前記固定部材に立設されて固定されることが好ましい。

この構成により、確実に発光モジュールを所定の位置に固定することができる。

また、本発明の一態様に係る電球形ランプは、中空のグローブと、基板と、前記基板に実装された半導体発光素子とを有する発光モジュールと、前記半導体発光素子を発光させるための電力を受電する受電部と、前記発光モジュールを挟んで前記受電部とは反対側において、前記グローブと前記基板とを熱的に接続する充填部材と、を備え、前記充填部材は、前記反対側において前記グローブの内面と接しており、前記受電部側の面が前記グローブの中空の空間に開放されており、前記発光モジュールは、前記基板の第１の主面または前記第１の主面とは反対側の第２の主面が、前記充填部材の前記受電部側の表面に沿って配置され、当該表面に対して接触する。

この構成により、発光モジュールの基板の端部だけでなく第１の主面または第２の主面の全てが充填部材と接触して接続されるため、より多くの発光モジュールにおいて発生した熱を充填部材に熱伝導させ、グローブから放熱させることができる。

また、本発明の一態様に係る電球形ランプは、中空のグローブと、基板と、前記基板に実装された半導体発光素子とを有する発光モジュールと、前記半導体発光素子を発光させるための電力を受電する受電部と、前記発光モジュールを挟んで前記受電部とは反対側において、前記グローブと前記基板とを熱的に接続する充填部材と、を備え、前記充填部材は、前記反対側において前記グローブの内面と接しており、前記受電部側の面が前記グローブの中空の空間に開放されており、前記発光モジュールは、前記充填部材の内部に配置される。

この構成により、発光モジュールにおいて発生した熱のほとんどが充填部材に熱伝導されることになる。充填部材は、大部分がグローブに接触しているため、グローブから熱を放熱させることができる。

さらに、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、前記充填部材は、前記発光モジュールと前記グローブとを接着する接着材であることが好ましい。

この構成により、接着材を介して発光モジュールをグローブに直に接続させることができるため、発光モジュールにおいて発生した熱を効率よくグローブから放熱させることができる。

さらに、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、前記充填部材は、熱伝導フィラーが添加されて成ることが好ましい。

この構成により、充填部材における熱伝導性を向上させることができるため、発光モジュールにおいて発生した熱を効率よく放熱させることができる。

また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、さらに、前記受電部から受電した交流電力を直流電力に変換し、前記半導体発光素子に当該直流電力を供給する点灯回路を備えることが好ましい。

このように、点灯回路とは反対側へ発光モジュールから生じた熱を逃がすことができ、点灯回路への発光モジュールの発熱によるダメージを軽減することができる。

また、本発明の一態様に係る照明装置は、本発明の一態様に係る電球形ランプを備えるものである。

このように、本発明は、上記の電球形ランプを備える照明装置として実現することもできる。

本発明によれば、ＬＥＤモジュールにおいて発生した熱を点灯回路に影響しないように放熱することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る電球形ランプの斜視図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る電球形ランプの分解斜視図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係る電球形ランプの断面図である。 図４（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る電球形ランプにおけるＬＥＤモジュールの正面図であり、図４（ｂ）は、同ＬＥＤモジュールの側面図であり、図４（ｃ）は、同ＬＥＤモジュールの断面図である。 図５は、本発明の第２の実施形態に係る電球形ランプの断面図である。 図６は、本発明の第２の実施形態の他の形態に係る電球形ランプの断面図である。 図７は、本発明の第３の実施形態に係る電球形ランプの断面図である。 図８は、本発明の第４の実施形態に係る電球形ランプの断面図である。 図９は、本発明の第５の実施形態に係る電球形ランプの断面図である。 図１０は、本発明の第５の実施形態に係る電球形ランプの断面図である。 図１１は、本発明の実施形態に係る照明装置の概略断面図である。 図１２は、本発明の実施形態に係る他の照明装置の概略図である。 図１３は、従来に係る電球形ＬＥＤランプの断面図である。

（第１の実施形態）
図１〜図３に示すように、本発明の第１の実施形態に係る電球形ランプ１は、白熱電球に代替する電球形のＬＥＤランプであって、透光性のグローブ１０と、ＬＥＤモジュール２０と、受電用の口金３０と、ＬＥＤモジュール２０を固定する固定部材４０とを備える。さらに、本実施形態に係る電球形ランプ１は、支持部材５０と、樹脂ケース６０と、第１のリード線７１及び第２のリード線７２と、点灯回路８０と、充填部材９０とを備える。本実施形態において、電球形ランプ１は、グローブ１０と、樹脂ケース６０と、口金３０とによって外囲器が構成されている。

以下、本発明の第１の実施形態に係る電球形ランプ１の各構成要素について、図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。また、以下の説明において、「上」は口金３０からグローブ１０側の事を指し、「下」はグローブ１０から口金３０側の事を指す。

まず、グローブ１０について説明する。図１〜図３に示すように、グローブ１０は、ＬＥＤモジュール２０を収納する中空部材であるとともに、ＬＥＤモジュール２０からの所定の光をランプ外部に透光する透光性の透光部材である。

本実施形態において、グローブ１０は、シリカガラス製の透明ガラス（クリアガラス）によって構成されている。したがって、グローブ１０内に収納されたＬＥＤモジュール２０は、グローブ１０の外側から視認することができる。このように、グローブ１０を透明とすることにより、ＬＥＤモジュール２０からの光がグローブ１０によって損失することを抑制することができる。また、グローブ１０をガラス製とすることにより、高耐熱性のグローブとすることができる。なお、グローブ１０は、シリカガラス製に限らず、アクリル等の樹脂製であってもよい。また、グローブ１０は透明でなくてもよく、グローブ１０の内表面に拡散膜を形成する等の拡散処理を施しても構わない。

グローブ１０は、略円形の開口面を構成する開口部１１を有しており、グローブ１０の全体形状は、開口部１１から長細く膨出するような長球形状である。なお、グローブ１０の形状としては、図１に示すような形状に限らず、一般的な白熱電球と同様のＡ形（ＪＩＳ Ｃ７７１０）を用いても構わないし、あるいは、Ｇ形又はＥ形等を用いても構わない。また、グローブ１０は、可視光に対して透光性を有していればよく、必ずしも透明である必要はない。

グローブ１０の中空の内部空間（以下「中空空間」という）には、その上部に充填部材９０が配置される。つまり、充填部材９０は、グローブ１０の中空空間上部を充填する部材である。充填部材９０は、上側の曲面全体がグローブ１０の内面と接しており、下側の平面が中空空間に開放されている。そして、充填部材９０の下側の平面の中央には、ＬＥＤモジュール２０の上部が嵌合する凹部９１が形成されている。このため、充填部材９０は、ＬＥＤモジュールを挟んで口金３０とは反対側において、グローブ１０と基板２１とを熱的に接続することになる。凹部９１は、液状状態の充填部材９０がグローブ１０の中空空間に充填された後に、ＬＥＤモジュール２０の基板２１（後述参照）の上部を差し込んだ結果として形成される。つまり、凹部９１は、ＬＥＤモジュール２０の基板２１（後述参照）の水平方向における断面の矩形と同じ形状とすることができる。なお、凹部９１は、液状状態の充填部材９０に基板２１を挿し込むことにより形成する他に、予め凹部９１を有する充填部材９０を成形しておいても良く、基板２１は、後から充填部材９０の凹部９１に挿し込んで固定するようにしてもよい。基板２１は、その下側の短辺側の端縁部（第１固定領域ＦＡ１の一部又は全部）が当該凹部９１に差し込まれることにより、充填部材９０に固定されている。なお、充填部材９０と基板２１とは、凹部９１周辺に塗布された接着剤等によって固着されている。また、充填部材９０は、口金３０と基板２１との延長線上にある範囲を少なくとも含むグローブ１０の内面と熱的に接続するようにすることが好ましい。

このように、充填部材９０はＬＥＤモジュール２０の基板２１とグローブ１０とを接続しているため、ＬＥＤモジュール２０の熱は、充填部材９０を介してグローブ１０に熱伝導し、グローブの外表面から大気中に放熱される。

また、充填部材９０は、透光性を有しており、透過率が９５％の透光性材料で構成されている。このように、充填部材９０は透光性を有する材料であるため、グローブ内に配置されたＬＥＤモジュール２０は、グローブ１０の上側から視認することができる。グローブ１０と同様に、充填部材９０を透明とすることにより、ＬＥＤモジュール２０からの光が充填部材９０によって損失することを抑制することができる。また、充填部材９０は、グローブ１０と同様に、透明でなくてもよく、充填部材９０の下側の平面に拡散膜を形成する等の拡散処理を施しても構わない。なお、充填部材９０の下側に形成される面は平面に限らずに、曲面であってもよい。

また、充填部材９０は、熱硬化性の透明シリコーン樹脂であり、熱伝導率が０．１７［Ｗ／ｍ・Ｋ］である。なお、充填部材９０は、熱可塑性の透明樹脂であってもよい。なお、充填部材９０が熱硬化性の透明樹脂の場合には、例えば、ＬＥＤモジュール２０を発光させた際の、発熱を利用して透明樹脂を硬化させるようにしてもよい。また、充填部材９０は、ガラスの熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料で構成することが好ましく、例えば、熱伝導フィラー（金属微粒子を含む）を透明樹脂に添加することにより熱伝導性を大きくすることが好ましい。

なお、本実施形態では、充填部材９０に凹部９１を形成して、基板２１と充填部材９０とを固定したが、必ずしも凹部９１を形成する必要はない。例えば、充填部材９０の下面の平面に基板２１の側面を当接させるようにして基板２１を縦向きに配置して固着しても構わない。また、本実施形態では、充填部材９０と基板２１とは接着剤で固着したが、これに限らない。例えば、ねじ等によって充填部材９０と基板２１とを固定しても構わない。

次に、ＬＥＤモジュール２０について説明する。ＬＥＤモジュール２０は、所定の光を発光する発光モジュール（発光装置）であって、グローブ１０内に収納されている。ＬＥＤモジュール２０は、その上部が充填部材９０によって支持固定され、その下部が固定部材４０によって支持固定されており、好ましくは、ＬＥＤモジュール２０の発光部がグローブ１０の中心位置（例えば、グローブ１０の内径が大きい径大部分の内部）に配置される。このように配置することにより、電球形ランプ１は、点灯時に従来のフィラメントコイルを用いた一般白熱電球と近似した配光特性を得ることができる。なお、ＬＥＤモジュール２０は、２本の第１のリード線７１及び第２のリード線７２から電力が供給されることにより発光する。これら、リード線は、一般的に用いられる被覆線を用いたが、Ｎｉ−Ｆｅ線等他の導線を用いてもよい。

ここで、本実施形態に係るＬＥＤモジュール２０の各構成要素について、図４を用いてさらに詳述する。図４（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る電球形ランプにおけるＬＥＤモジュールの平面図（第１の主面側の平面図）であり、図４（ｂ）は、同ＬＥＤモジュールの背面図（第２の主面側の平面図）であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ’線に沿って切断した同ＬＥＤモジュールの断面図である。

図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、本実施形態に係るＬＥＤモジュール２０は、透
光性の基板２１と、発光源であるＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２を封止するための封止部材２３と、配線２４と、ワイヤー２５とを備える。さらに、ＬＥＤモジュール２０は、波長変換部材として機能する蛍光体層２６と、第１の給電端子２７と、第２の給電端子２８とを備える。

なお、本実施形態に係るＬＥＤモジュール２０は、基板２１上にＬＥＤチップ（ベアチップ）が直接実装されて構成されるＣＯＢ型（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）のＬＥＤモジュールである。

まず、基板２１について説明する。基板２１は、ＬＥＤ２２が実装される平面を構成する第１の主面２１ａと、当該第１の主面２１ａとは反対側の平面を構成する第２の主面２１ｂとを有する長尺矩形状の板状基板であって、ＬＥＤ２２が発する光を透光する透光性基板である。

また、本実施形態において、ＬＥＤモジュール２０は、基板２１の両主面から光を放出するように構成されており、図４（ａ）に示すように、基板２１は、ＬＥＤ２２による所定の光が第１の主面２１ａからグローブ１０に向かって放出される領域である第１の光放出領域ＬＡ１と、ＬＥＤ２２による所定の光が第２の主面２１ｂからグローブ１０に向かって放出される領域である第２の光放出領域ＬＡ２とを有する。第１の光放出領域ＬＡ１及び第２の光放出領域ＬＡ２は、ＬＥＤモジュール２０における発光部として機能し、放射強度が高く、高光度の領域である。なお、本実施形態では、第１の光放出領域ＬＡ１及び第２の光放出領域ＬＡ２からは、後述するように、所定の光としてＬＥＤ２２の光が波長変換された光が放出される。

さらに、本実施形態において、ＬＥＤモジュール２０は、ＬＥＤ２２が片面のみに実装された構成となっており、第１の主面２１ａに実装されたＬＥＤ２２の光が、基板２１の内部を透過してＬＥＤ２２が実装されていない第２の主面２１ｂからも放出され、これにより、基板２１の両主面から光が放出される。

このため、基板２１は、可視光に対する透過率が８０％以上の材料で構成することが好ましく、可視光領域の光に対して透明、すなわち、透過率が極めて高く向こう側が透けて見える状態の材料で構成することがより好ましい。これにより、ＬＥＤ２２が基板２１の一方の面（第１の主面）だけに実装された場合であっても、他方の面（第２の主面）からも光が容易に放出されるので、白熱電球と近似した全方位配光特性を得ることが可能となる。

このような基板２１としては、アルミナや窒化アルミニウムからなる透光性セラミックス基板、透明なガラス基板、水晶からなる基板又はサファイア基板等を用いることができる。本実施形態では、基板２１として、放熱性も考慮して、透過率が９６％であるアルミナからなる透光性のセラミックス基板（アルミナ基板）を用いた。また、基板２１の寸法としては、長さ２２ｍｍ、幅１８ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの矩形状の基板とした。

また、基板２１は、図４（ａ）に示すように、充填部材９０に固定される領域である第１固定領域ＦＡ１と、固定部材４０に固定される領域である第２固定領域ＦＡ２とを有する。つまり、基板２１は、一端が充填部材９０に接続され、他端が固定部材４０に立設されて固定される。第１固定領域ＦＡ１及び第２固定領域ＦＡ２は、第１の光放出領域ＬＡ１及び第２の光放出領域ＬＡ２とは異なる領域であって、基本的にはＬＥＤモジュール２０の発光部としては機能しない領域である。すなわち、ＬＥＤ２２による光が基板２１内を伝達して第１固定領域ＦＡ１及び第２固定領域ＦＡ２から放出することがあったとしても放射強度が低く、第１固定領域ＦＡ１及び第２固定領域ＦＡ２は低光度の領域である。本実施形態において、第１固定領域ＦＡ１及び第２固定領域ＦＡ２は、基板２１の長手方向の両方の端縁部で構成されている。第１固定領域ＦＡ１及び第２固定領域ＦＡ２としての端縁部は、少なくとも、基板２１の短辺側の側面を含み、本実施形態では、第１の主面２１ａ及び第２の主面２１ｂをも含む。なお、当該端縁部には、基本的には基板保護層及び絶縁層以外は何も形成されておらず、例えば、ＬＥＤ２２、封止部材２３、配線２４、ワイヤー２５、蛍光体層２６、第１の給電端子２７及び第２の給電端子２８は形成されていない。

次に、ＬＥＤ２２について説明する。ＬＥＤ２２は、半導体発光素子の一例であって、基板２１の第１の主面２１ａ上に直接実装されている。本実施形態において、ＬＥＤ２２は、単色の可視光を発するベアチップであり、基板２１上に複数個実装されている。各ＬＥＤ２２は、全方位、つまり上方、側方及び下方に向けて光を発し、例えば、上方（第１の主面から基板外部に向かう方向）に全光量の６０％、側方（基板水平方向）に全光量の２０％、下方（第１の主面から第２の主面に向かう方向）に全光量の２０％の光を発する。なお、ＬＥＤ２２は、ダイアタッチ剤（ダイボンド剤）によって基板２１上にダイボンディングされている。

本実施形態において、ＬＥＤ２２は、例えば、通電されれば青色光を発光する青色ＬＥＤチップが用いられる。青色ＬＥＤチップとしては、例えばＩｎＧａＮ系の材料によって構成された、中心波長が４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの窒化ガリウム系の半導体発光素子を用いることができる。また、本実施形態において、ＬＥＤ２２は、基板２１の第１の主面２１ａのみの片面にのみ実装されており、９個のＬＥＤ２２を一列として直線状に２列配置し、列内のＬＥＤ２２は直列接続となるように、列同士のＬＥＤ２２は並列接続となるように電気的に接続されている。

なお、ＬＥＤ２２の個数及び配列は、電球形ランプの用途に応じて適宜、変更されればよい。例えば、豆電球やなつめ球の代替用途においては、基板２１上に実装されるＬＥＤ２２は１個であってもよい。また、複数個のＬＥＤ２２は、１列で実装してもよく、あるいは、２列以外の複数列で実装しても構わない。

次に、封止部材２３について説明する。封止部材２３は、ＬＥＤ２２を封止するようにして基板２１の第１の主面２１ａ上に形成されている。本実施形態において、封止部材２３は、複数のＬＥＤ２２を、ＬＥＤ２２の列ごとに一括封止するように形成されており、図４（ａ）に示すように、直線状の２列で構成されている。

また、封止部材２３は、ＬＥＤ２２が発する光の波長を変換する第１の波長変換材を有する。封止部材２３は、所定の樹脂の中に第１の波長変換材として所定の蛍光体粒子が含有された蛍光体含有樹脂を用いることができ、例えば、シリコーン樹脂等の透光性樹脂材料に蛍光体粒子を分散することによって構成することができる。

このように、本実施形態において、封止部材２３は、ＬＥＤ２２が発する光を、ランプの照明光である所定の光として波長変換する第１の波長変換部であるとともに、ＬＥＤモジュール２０における基板２１の第１の主面側の発光部（第１の発光部）である。なお、上述の第１の光放出領域ＬＡ１は、封止部材２３が形成される領域を含む領域であって、所定の光を放出するように見える高光度領域である。

具体的に、封止部材２３としては、例えばＬＥＤ２２が青色ＬＥＤである場合であって、ランプの照明光が白色光である場合は、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の黄色蛍光体粒子をシリコーン樹脂に分散させた蛍光体含有樹脂を用いることができる。これにより、ＬＥＤ２２が発した青色光の一部は、封止部材２３に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。そして、黄色蛍光体粒子に吸収されなかった青色光と、黄色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光とが、封止部材２３の中で拡散し、混合されることにより、封止部材２３から白色光となって外部に放出される。

このように構成される封止部材２３は、例えば、以下のような２つの工程を経て形成される。まず、第１工程では、波長変換材（蛍光体粒子）を含む未硬化のペースト状の封止部材２３の材料を、ディスペンサーによって複数のＬＥＤ２２を覆うようにして基板２１の第１の主面２１ａ上に直線状に塗布する。次に、第２工程では、塗布されたペースト状の封止部材２３の材料を硬化させる。これにより、封止部材２３を形成することができ、形成された封止部材２３の断面形状は、ドーム状であって、幅１ｍｍ、高さ０．２ｍｍである。

なお、本実施形態では、封止部材２３に含有される第１の波長変換材としては、ＹＡＧ系の黄色蛍光体粒子を用いたが、これに限らない。例えば、その他の黄色蛍光体粒子であってもよいし、あるいは、黄色蛍光体粒子に代えて緑色蛍光体粒子と赤色蛍光体粒子とを用いても構わない。

また、封止部材２３の主材料は、必ずしもシリコーン樹脂である必要はなく、フッ素系樹脂などの有機材料を用いてもよいし、低融点ガラスやゾルゲルガラス等の無機材料を用いてもよい。なお、無機材料は有機材料に比べて耐熱特性が優れているので、無機材料からなる封止部材２３は高輝度ランプに有利である。

さらに、封止部材２３には、必要に応じて適宜光拡散材を含有させてもよい。光拡散材としては、シリカなどの粒子が用いられる。

また、本実施形態において、封止部材２３は、ＬＥＤ２２の列ごとに形成したが、実装された全てのＬＥＤ２２を一括封止するように形成しても構わない。

次に、配線２４について説明する。配線２４は、導電部材によって構成されており、複数のＬＥＤ２２同士を電気的に接続するために、基板２１の第１の主面２１ａに所定形状でパターン形成されている。本実施形態において、配線２４は、列内の９個のＬＥＤ２２が直列接続となるように、また、列同士のＬＥＤ２２が並列接続となるように、パターン形成されている。

また、配線２４は、第１の給電端子２７と一方の端部側のＬＥＤ２２とを電気的に接続するとともに、第２の給電端子２８と他方の端部側のＬＥＤ２２とを電気的に接続するためにも形成されている。

配線２４は、例えば、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）又は銅（Ｃｕ）等の金属配線を用いることができ、その表面にはニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）等のメッキ処理が施されている。なお、配線２４は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透光性導電部材により形成してもよい。

次に、ワイヤー２５について説明する。ワイヤー２５は、ＬＥＤ２２と配線２４とを電気的に接続するための電線であり、例えば、金ワイヤーで構成される。ＬＥＤ２２のチップ上面には電流を供給するためのｐ側電極及びｎ側電極が形成されており、ｐ側電極及びｎ側電極と配線２４とがワイヤー２５によってワイヤボンディングされている。なお、本実施形態において、ワイヤー２５は、封止部材２３に埋め込まれるようにして構成されている。

次に、蛍光体層２６について説明する。図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、蛍光体層２６は、基板２１の第１の主面２１ａにパターン形成された薄膜状の焼結体であって、基板２１を透光したＬＥＤ２２の光の波長を変換する第２の波長変換材と、無機材料からなる焼結用結合材とで構成されている。蛍光体層２６は、基板２１とＬＥＤ２２との間にパターン形成される。

蛍光体層２６の第２の波長変換材は、基板２１の第１の主面２１ａに実装されたＬＥＤ２２が発する光のうち基板２１を透光した光の波長を変換して波長変換光を放射する。第２の波長変換材としては、ＬＥＤ２２が発する光によって励起されて所望の光を放出する蛍光体粒子を用いることができる。例えば、ＬＥＤ２２が青色光を発する青色ＬＥＤである場合であってランプの照明光として白色光を得る場合は、上述の封止部材２３における第１の波長変換材と同様に、ＹＡＧ系の黄色蛍光体粒子等を用いることができる。

蛍光体層２６の焼結用結合材は、無機材料で構成されるとともに、ＬＥＤ２２が発する光と第２の波長変換材によって波長変換されたＬＥＤ２２の光の波長変換光とを透光する。焼結用結合材としては、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を主成分とする材料で構成されるガラスフリット（フリットガラス）を用いることができる。ガラスフリットは、第２の波長変換材（蛍光体粒子）を基板２１に結着させる結合材（結着材）であり、透過率が高い材料で構成されている。また、ガラスフリットは、ガラス粉末を加熱して溶解することによって形成することができる。ガラスフリットのガラス粉末としては、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｒ２Ｏ系、Ｂ２Ｏ３−Ｒ２Ｏ系又はＰ２Ｏ５−Ｒ２Ｏ系（但し、Ｒ２Ｏは、いずれも、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、又は、Ｋ２Ｏである）を用いることができる。また、焼結用結合材の材料としては、ガラスフリット以外に、低融点結晶からなるＳｎＯ２−Ｂ２Ｏ３等を用いることもできる。

このように構成される蛍光体層２６は、第２の波長変換材、焼結用結合材、溶剤等を混錬することによって得られるペーストを、基板２１の第１の主面２１ａに印刷又は塗布した後に焼結することによって形成することができる。

このように、本実施形態において、蛍光体層２６は、ＬＥＤ２２が発する光を、ランプの照明光である所定の光として波長変換する第２の波長変換部であるとともに、ＬＥＤモジュール２０における基板２１の第２の主面２１ｂ側に向けて発光する発光部（第２の発光部）である。なお、上述の第２の光放出領域ＬＡ２は、蛍光体層２６が形成されている領域であって所定の光を放出するように見える高光度領域であり、本実施形態では、第１の光放出領域ＬＡ１と同じ面積の領域となるように構成されている。

また、本実施形態において、蛍光体層２６は、膜厚が５０μｍの矩形状に形成されている。蛍光体層２６の膜厚としては、１０μｍ〜５００μｍであることが好ましい。

なお、本実施形態では、第２の波長変換部として焼結体を用いたが、第２の波長変換部は、第１の波長変換部と同じ蛍光体含有樹脂によって構成することもできる。但し、第２の波長変換部を、無機材料からなる焼結体（蛍光体層２６）によって構成することにより、樹脂で構成する場合と比べて、ＬＥＤ２２の熱による劣化がないというだけではなく、ＬＥＤ２２からの熱を効率良く放熱することも可能となる。これにより、高い信頼性と高い放熱特性を有するＬＥＤモジュール２０を実現することができる。

次に、第１の給電端子２７及び第２の給電端子２８について説明する。第１の給電端子２７及び第２の給電端子２８は、ＬＥＤ２２を点灯させるための直流電圧を受電するためにＬＥＤモジュール２０外部の外部電源に接続するための接続端子であって、外部電源から受電した当該直流電圧をＬＥＤ２２に供給する給電端子である。本実施形態では、外部電源としてランプ内の点灯回路８０から第１の給電端子２７及び第２の給電端子２８に対して直流電力が供給されることにより、配線２４及びワイヤー２５を介して各ＬＥＤ２２に直流電力が供給される。これにより、ＬＥＤ２２が発光（点灯）する。

図４（ａ）に示すように、本実施形態において、第１の給電端子２７及び第２の給電端子２８は、いずれも基板２１の第１の主面２１ａに設けられており、第１の給電端子２７と第２の給電端子２８とは、基板２１の長尺方向における一方の端部と他方の端部とに対向するようにして形成されている。なお、第１の給電端子２７は、基板２１における固定部材４０側の端部に形成され、第２の給電端子２８は、基板２１における充填部材９０側の端部に形成される。このように、第１の給電端子２７と第２の給電端子２８とを基板２１の両端部に配置することにより、第１の給電端子２７と第２の給電端子２８との間の絶縁距離を確保することができるので、第１の給電端子２７と第２の給電端子２８との間で生じる放電等を防止することができる。

また、第１の給電端子２７及び第２の給電端子２８には、基板２１を貫通する貫通孔２７ｈ及び２８ｈが設けられている。貫通孔２７ｈ及び２８ｈは、それぞれ第１のリード線７１及び第２のリード線７２の先端接続部分を挿入する箇所であって、図３に示すように、第１の給電端子２７と第１のリード線７１とを、また、第２の給電端子２８を第２のリード線７２とを、それぞれ半田１０２により電気的及び物理的に接続する接続部である。

このように構成される本実施形態に係るＬＥＤモジュール２０は、上述のとおり放出する光は白色光に設定されており、基板２１の第１の主面２１ａ側における第１の発光部では、封止部材２３内の黄色蛍光体粒子（第１の波長変換材）が青色ＬＥＤチップの青色光によって励起されて黄色光を放出し、第１の光放出領域ＬＡ１からは励起された黄色光と青色ＬＥＤチップの青色光とによって白色光が放出される。

一方、基板２１の第２の主面２１ｂ側に向けて発光する第２発光部では、蛍光体層２６内の黄色蛍光体粒子（第２の波長変換材）が基板２１を透光した青色ＬＥＤチップの青色光によって励起されて黄色光を放出し、第２の光放出領域ＬＡ２からも白色光が放出される。

そして、本実施形態に係るＬＥＤモジュール２０は、基板２１が充填部材９０及び固定部材４０に支持されて充填部材９０及び固定部材４０に固定されている。すなわち、基板２１は、立った状態で固定されており、少なくとも、第１の主面２１ａがグローブ１０の開口部１１の開口面と交差するようにして配置されている。

本実施形態では、図１及び図３に示すように、基板２１は、縦置き配置となるように充填部材９０及び固定部材４０に固定されており、第１の主面２１ａがグローブ１０の開口部１１の開口面のなす平面と略直交するようにして配置されている。すなわち、固定部材４０と基板２１と充填部材９０との並び方向（つまり上下方向）に対して基板２１の第１の主面２１ａが略平行となるようにＬＥＤモジュール２０は配置されている。

この構成により、ＬＥＤモジュール２０からの所定の光は、グローブ１０の側周部方向に放出される。すなわち、第１の光放出領域ＬＡ１及び第２の光放出領域ＬＡ２からの所定の光は、グローブ１０の側周部方向に放射状に放出する。これにより、ＬＥＤモジュール２０をランプ光源とする全方位配光特性を実現することができる。なお、本実施形態では、第１の光放出領域ＬＡ１からの放出光と第２の光放出領域ＬＡ２からの放出光との光束は同程度となるように設定されている。

次に、口金３０について説明する。図１〜図３に示すように、口金３０は、ＬＥＤモジュール２０のＬＥＤ２２を発光させるための電力を受電する受電部であって、本実施形態では、二接点によってランプ外部の交流電源（例えば、ＡＣ２００Ｖの商用電源）から交流電圧を受電する。口金３０で受電した電力はリード線を介して点灯回路８０の電力入力部に入力される。口金３０は、電球形ランプ１において１箇所のみに配置される。

口金３０は、例えばＥ形であり、図３に示すように、その外周面には照明装置のソケットに螺合させるための螺合部が形成されている。また、口金３０の内周面には、樹脂ケース６０に螺合させるための螺合部が形成されている。なお、口金３０は、金属性の有底筒体形状である。

本実施形態において、口金３０はＥ２６形の口金である。したがって、電球形ランプ１は、商用の交流電源に接続されたＥ２６口金用ソケットに取り付けて使用される。なお、口金３０は、必ずしもＥ２６形の口金である必要はなく、Ｅ１７形などの口金であってもよい。また、口金３０は、必ずしもネジ込み形の口金である必要はなく、例えば差し込み形などネジ込み形とは異なる形状の口金であってもよい。

次に、固定部材４０について説明する。図１〜図３に示すように、固定部材４０は、ＬＥＤモジュール２０をグローブ１０内の所定の位置に固定するため部材であって、グローブ１０の開口部１１の近傍からグローブ１０内に向かって延びるように構成されている。本実施形態において、固定部材４０は、円柱形状であり、一端がＬＥＤモジュール２０に接続するように構成され、他端が支持部材５０に接続されるように構成されている。

固定部材４０の一端側の上面（ＬＥＤモジュール２０側の面）には、溝部４１が形成されている。溝部４１は、溝幅がＬＥＤモジュール２０における基板２１の板厚と同程度の長さとなるように構成されており、例えば、溝部４１の形状は、基板２１の端縁部と嵌合するような断面凹状の形状とすることができる。基板２１は、その下側の短辺側の端縁部（第２固定領域ＦＡ２の一部又は全部）が当該溝部４１に差し込まれることにより、固定部材４０に固定されている。なお、固定部材４０と基板２１とは、溝部４１周辺に塗布された接着剤等によって固着されている。

このように、本実施形態において、ＬＥＤモジュール２０は、基板２１が固定部材４０の溝部４１に差し込まれることによって固定部材４０に固定されている。これにより、基板２１の位置や向き（ＬＥＤモジュール２０の位置や向き）を溝部４１によって規制することができるとともに、グローブ１０内にＬＥＤモジュール２０を安定して配置固定することができる。

なお、本実施形態では、固定部材４０に溝部４１を形成して、基板２１と固定部材４０とを固定したが、必ずしも溝部４１を形成する必要はない。例えば、固定部材４０の上面の平面部分に基板２１の側面を当接させるようにして基板２１を縦向きに配置して固着しても構わない。また、本実施形態では、固定部材４０と基板２１とは接着剤で固着したが、これに限らない。例えば、ねじ等によって固定部材４０と基板２１とを固定しても構わない。

また、固定部材４０の他端側（ＬＥＤモジュール２０と固定する側とは反対側）の下面は支持部材５０の表面に当接されており、固定部材４０の下面と支持部材５０とは当該当接部分において固定されている。本実施形態では、固定部材４０と支持部材５０とは、支持部材５０の裏面からねじをねじ込むことによって固定されている。なお、固定部材４０と支持部材５０との固定方法は、ねじに限らず、接着剤等による固着によって固定しても構わない。

さらに、固定部材４０は、ＬＥＤモジュール２０の基板２１の熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料で構成されていることが好ましい。また、固定部材４０は、ガラスの熱伝導率（１．０［Ｗ／ｍ・Ｋ］程度）よりも大きい熱伝導率の材料で構成することが好ましく、例えば、金属材料又はセラミックス等の無機材料によって構成することができる。本実施形態において、固定部材４０は、熱伝導率が２３７［Ｗ／ｍ・Ｋ］であるアルミニウムで構成した。

このように、固定部材４０の熱伝導率を基板２１の熱伝導率よりも大きくすることにより、ＬＥＤモジュール２０の熱は基板２１を介して固定部材４０に効率良く伝導する。これにより、ＬＥＤモジュール２０の熱を口金３０側に逃がすことができるので、温度上昇によるＬＥＤ２２の発光効率の低下及び寿命の低下を抑制することができる。

次に、支持部材５０について説明する。図２及び図３に示すように、支持部材５０は、グローブ１０の開口部１１の開口端１１ａに接続され、固定部材４０を支持する部材である。また、支持部材５０は、グローブ１０の開口部１１を塞ぐように構成されている。本実施形態において、支持部材５０は、樹脂ケース６０に嵌合されて固定されている。また、支持部材５０には、第１のリード線７１及び第２のリード線７２を挿通するための２つの挿通孔が形成されている。

支持部材５０は、ＬＥＤモジュール２０の基板２１の熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料で構成することが好ましい。また、支持部材５０は、ガラスの熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料で構成することが好ましく、例えば、金属材料又はセラミックス等の無機材料によって構成することができる。さらに、固定部材４０の熱を支持部材５０に効率良く伝導させるために、支持部材５０の材料は、固定部材４０の熱伝導率以上の熱伝導率の材料で構成することが好ましい。本実施形態において、支持部材５０は、固定部材４０と同じ材料によって、すなわち、熱伝導率が２３７［Ｗ／ｍ・Ｋ］であるアルミニウムによって構成した。

このように、支持部材５０を熱伝導率の大きい材料で構成することにより、固定部材４０に熱伝導したＬＥＤモジュール２０の熱を支持部材５０に効率良く伝導させることができるので、温度上昇によるＬＥＤ２２の発光効率の低下及び寿命の低下を抑制することができる。

また、本実施形態において、支持部材５０は、円形の板状部材で構成され、第１支持部５１と第２支持部５２とからなる。支持部材５０において、第２支持部５２の直径は、第１支持部５１の直径よりも大きくなるように構成されている。これにより、第１支持部５１の周縁部と第２支持部５２の周縁部との間には、段差部５３が形成されている。なお、第１支持部５１及び第２支持部５２は一体成型されている。

図３に示すように、第１支持部５１の上面（グローブ１０側の面）には、固定部材４０が固定されている。また、第２支持部５２の側面には、樹脂ケース６０の内面が当接している。段差部５３には、グローブ１０の開口部１１の開口端１１ａが当接している。したがって、第２支持部５２によってグローブ１０の開口部１１が塞がれている。また、段差部５３において、支持部材５０と樹脂ケース６０とグローブ１０の開口部１１の開口端１１ａとは、接着材１０１によって固着されている。接着材１０１は、段差部５３を埋めるようにして形成されている。

このように、支持部材５０がグローブ１０に接続されているので、支持部材５０に伝導したＬＥＤモジュール２０の熱は、外囲器を構成するグローブ１０に熱伝導し、グローブ１０の外表面から大気中に放熱される。

また、支持部材５０は樹脂ケース６０にも接続されているので、支持部材５０に伝導したＬＥＤモジュール２０の熱は、樹脂ケース６０に熱伝導し、外囲器を構成する樹脂ケース６０の外表面からも大気中に放熱される。

なお、グローブ１０等を固着する接着材１０１としては、例えば、シリコーン樹脂からなる接着剤を用いることができるが、ＬＥＤモジュール２０の熱を支持部材５０からグローブ１０及び樹脂ケース６０に効率良く伝導させるために、高熱伝導率の接着材を用いることが好ましい。例えば、シリコーン樹脂に金属微粒子を分散させること等によって熱伝導率を高くすることができる。

次に、樹脂ケース６０について説明する。図２及び図３に示すように、樹脂ケース６０は、固定部材４０と口金３０とを絶縁するとともに点灯回路８０を収納するための絶縁用のケースである。樹脂ケース６０は、円筒状の第１ケース部６１と、円筒状の第２ケース部６２とからなる。

第１ケース部６１は、内径が支持部材５０の第２支持部５２の外径とほぼ同じであり、支持部材５０は第１ケース部６１に嵌合されて固定される。第１ケース部６１の外表面は外気に露出しているので、樹脂ケース６０に伝導した熱は、主に第１ケース部６１から放熱される。

第２ケース部６２は、外周面が口金３０の内周面と接触するように構成されており、本実施形態では、第２ケース部６２の外周面には口金３０と螺合するための螺合部が形成されており、この螺合部によって第２ケース部６２は口金３０に接触している。したがって、樹脂ケース６０に伝導した熱は、第２ケース部６２を介して口金３０にも伝導し、口金３０の外表面からも放熱する。

本実施形態において、樹脂ケース６０は、第１ケース部６１と第２ケース部６２とが一体的に形成されており、射出成形によって作製することができる。また、樹脂ケース６０は、ガラス繊維を５〜１５％含有してなる熱伝導率が０．３５［Ｗ／ｍ・Ｋ］のポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）によって成形されている。

次に、第１のリード線７１及び第２のリード線７２について説明する。図１〜図３に示すように、第１のリード線７１及び第２のリード線７２は、ＬＥＤモジュール２０を発光させるための電力をＬＥＤモジュール２０に給電する電線であり、表面には絶縁性樹脂被膜がコーティングされている。

第１のリード線７１及び第２のリード線７２は、支持部材５０を挿通して配置されており、第１のリード線７１及び第２のリード線の一方側端はＬＥＤモジュール２０に接続されており、また、第１のリード線７１及び第２のリード線７２の他方側端は、点灯回路８０の電力出力部に電気的に接続されている。

図３に示すように、第１のリード線７１の一方側端の導電性の先端接続部分は、基板２１の下端部における第１の給電端子２７の貫通孔２７ｈに挿入されており、第１のリード線７１と第１の給電端子２７とは半田１０２によって電気的に接続されている。

また、第２のリード線７２の一方側端の導電性の先端接続部分は、基板２１の上端部にまで延設されて基板２１の第２の給電端子２８の貫通孔２８ｈに挿入されており、第２のリード線７２と第２の給電端子２８とは半田１０２によって電気的に接続されている。

なお、基板２１の上部にまで延設される第２のリード線７２は、ＬＥＤモジュール２０から放出される光を極力遮らないように、基板２１の長辺側の側面に隣接させて当該側面に沿って配置することが好ましい。

次に、点灯回路８０について説明する。図２及び図３に示すように、点灯回路８０は、
ＬＥＤ２２を点灯させるための回路であり、樹脂ケース６０内に収納されている。点灯回路８０は、複数の回路素子と、各回路素子を実装するための回路基板とを有する。

本実施形態において、点灯回路８０は、口金３０から受電した交流電力を直流電力に変換し、第１のリード線７１及び第２のリード線７２を介してＬＥＤ２２に当該直流電力を供給する。点灯回路８０は、例えば、全波整流用のダイオードブリッジと、平滑用のコンデンサと、電流調整用の抵抗とによって構成することができる。

なお、電球形ランプ１は、必ずしも点灯回路８０を内蔵する必要はない。例えば、照明器具あるいは電池などから直接直流電力が供給される場合には、電球形ランプ１は、点灯回路８０を備えなくてもよい。また、点灯回路８０は、平滑回路に限られるものではなく、調光回路、昇圧回路などを適宜選択、組み合わせることもできる。

以上、本発明の第１の実施形態に係る電球形ランプ１によれば、ＬＥＤモジュール２０において発生した熱を、点灯回路８０が配置される固定部材４０側から放熱させるだけでなく、その反対側の充填部材９０側からグローブ１０に伝導させて、グローブ１０から放熱させることができる。これにより、口金３０とは反対側へＬＥＤモジュール２０から生じた熱を逃がすことができ、特に点灯回路８０へのＬＥＤモジュール２０の発熱によるダメージを軽減することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る電球形ランプ１Ａについて、図５を用いて説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る電球形ランプの断面図である。

本発明の第２の実施形態に係る電球形ランプ１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る電球形ランプ１と基本的な構成は同じである。したがって、図５において、図１〜図４に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略する。

本発明の第２の実施形態に係る電球形ランプ１Ａが、本発明の第１の実施形態に係る電球形ランプ１と異なる点は、ＬＥＤモジュールの配置の仕方である。また、図５に示す、第２の実施形態に係る電球形ランプ１Ａのグローブ１０の形状は、Ａ形であり第１の実施形態とは異なるが、第１の実施形態と同様の長球形状であってもよい。

図５に示すように、本実施形態に係る電球形ランプ１Ａでは、第１の実施形態のような固定部材４０が設けられておらず、ＬＥＤモジュール２０Ａにおける基板２１Ａが充填部材９０Ａのみに固定されている。また、基板２１Ａは、第１の実施形態とは異なり水平方向に平行に配置され、基板２１Ａの第２の主面２１ｂが充填部材９０Ａの下面に接着剤によって固着されている。また、図６に示す電球形ランプ１Ｂのように、基板２１Ａの第１の主面２１ａが充填部材９０Ｂの下面に接着材によって固着されるようにしてもよい。なお、図６は、本発明の第２の実施形態の他の形態に係る電球形ランプの断面図である。

なお、図５、図６に示すような電球形ランプ１Ａ、１Ｂにおいても、第１のリード線７１Ａ及び第２のリード線７２Ａを介して、点灯回路８０から直流電力が供給される。また、第１のリード線７１Ａ及び第２のリード線７２Ａは、第１の実施形態における第１のリード線７１及び第２のリード線７２と同様の素材で構成されており、基本的な機能についても第１の実施形態と同様である。

また、充填部材９０Ａが充たされている部分においてグローブ１０Ａが分離できるような構造としてもよい。つまり、例えば、充填部材９０Ａの下面に沿った面を境界面としてグローブ１０Ａが上部と下部とに分離された形状となっており、グローブ１０Ａの上部が充填部材９０Ａと一体成形により半球状の部材として成形されるようにしてもよい。なお、この場合に、充填部材９０Ａの上部と充填部材９０Ａの下部とは、接着剤によって固着されるようにしてもよいし、螺合されるようにねじ切り構造が施されていてもよい。

このように、本実施形態では、ＬＥＤモジュール２０Ａの基板２１Ａの端部だけでなく第２の主面２１ｂの全てが充填部材９０Ａと接触して接続されるため、より多くのＬＥＤモジュール２０において発生した熱を充填部材９０Ａに熱伝導させ、グローブ１０Ａから放熱させることができる。このため、点灯回路８０とは反対側へＬＥＤモジュール２０Ａから生じた熱を逃がすことができ、点灯回路８０へのＬＥＤモジュール２０Ａの発熱によるダメージを軽減することができる。

以上、本発明の第２の実施形態に係る電球形ランプ１Ａにおいても、第１の実施形態に係る電球形ランプ１と同様の効果を奏することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る電球形ランプ１Ｃについて、図７を用いて説明する。図７は、本発明の第３の実施形態に係る電球形ランプの断面図である。

本発明の第３の実施形態に係る電球形ランプ１Ｃは、本発明の第１の実施形態の電球形ランプ１及び第２の実施形態に係る電球形ランプ１Ａと基本的な構成は同じである。したがって、図７において、図１〜図６に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略する。また、本発明の第３の実施形態に係る電球形ランプ１Ｃは、本発明の第２の実施形態の電球形ランプ１Ａに構成が近いため第２の実施形態の電球形ランプ１Ａをベースにして説明する。

本発明の第３の実施形態に係る電球形ランプ１Ｃが、本発明の第２の実施形態に係る電球形ランプ１Ａと異なる点は、充填部材９０Ｃがグローブ１０Ａの中空空間全てを充填している点である。また、第３の実施形態に係る電球形ランプ１ＣのＬＥＤモジュール２０Ａの配置の仕方は第２の実施形態のＬＥＤモジュール２０Ａと同様である。なお、第３実施形態に係る電球形ランプ１Ｃでは、ＬＥＤモジュール２０Ａの配置の仕方は上述に限らずに、第１の実施形態に係る電球形ランプ１のＬＥＤモジュール２０のように縦向きに配置してもよい。

このように、本実施形態では、グローブ１０Ａの中空空間全てを充填部材９０Ｃにより充填しているため、ＬＥＤモジュール２０Ａにおいて発生した熱のほとんどが充填部材９０Ａに熱伝導されることになる。充填部材９０Ｃは、グローブ１０Ａと支持部材５０との両方に接触しており、接触している面積の大きいグローブ１０Ａから特に熱を放熱させることができる。

以上、本発明の第３の実施形態に係る電球形ランプ１Ｃにおいても、第１の実施形態に係る電球形ランプ１と同様の効果を奏することができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る電球形ランプ１Ｄについて、図８を用いて説明する。図８は、本発明の第４の実施形態に係る電球形ランプの断面図である。

本発明の第４の実施形態に係る電球形ランプ１Ｄは、本発明の第１の実施形態の電球形ランプ１及び第２の実施形態に係る電球形ランプ１Ａと基本的な構成は同じである。したがって、図８において、図１〜図６に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略する。また、本発明の第４の実施形態に係る電球形ランプ１Ｄは、本発明の第２の実施形態の電球形ランプ１Ａに構成が近いため第２の実施形態の電球形ランプ１Ａをベースにして説明する。

本発明の第４の実施形態に係る電球形ランプ１Ｄが、本発明の第２の実施形態に係る電球形ランプ１Ａと異なる点は、ＬＥＤモジュール２０Ａがグローブ１０Ａの上部分の下面に接着材としての充填部材９０Ｄを介して接続されている点である。つまり、ＬＥＤモジュール２０Ａがグローブ１０Ａの内面に接着材としての充填部材９０Ｄを介して直に接続されている。この場合の充填部材９０Ｄは、第１の実施形態の充填部材９０と同じ材料であってもよいし、例えば、熱伝導フィラーを添加したエポキシ樹脂系の接着材であってもよいし、透光性の高いＵＶ硬化型接着材であってもよいし、シリコーン樹脂系の接着材であってもよい。

なお、図８に示すような電球形ランプ１Ａ、１Ｂにおいても、第１のリード線７１Ｄ及び第２のリード線７２Ｄを介して、点灯回路８０から直流電力が供給される。また、第１のリード線７１Ｄ及び第２のリード線７２Ｄは、第２の実施形態における第１のリード線７１Ａ及び第２のリード線７２Ａと同様の素材で構成されており、基本的な機能についても第２の実施形態と同様である。

このように、本実施形態では、接着材としての充填部材９０Ｄを介してＬＥＤモジュール２０Ａがグローブ１０Ａの内面に直に接続されているため、ＬＥＤモジュール２０Ａにおいて発生した熱をグローブ１０Ａに熱伝導させて、グローブ１０Ａから熱を放熱させることができる。

以上、本発明の第４の実施形態に係る電球形ランプ１Ｄにおいても、第１の実施形態に係る電球形ランプ１と同様の効果を奏することができる。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態に係る電球形ランプ１Eについて、図９を用いて説明する。図９は、本発明の第５の実施形態に係る電球形ランプの断面図である。

本発明の第５の実施形態に係る電球形ランプ１Ｅは、本発明の第１の実施形態の電球形ランプ１及び第２の実施形態に係る電球形ランプ１Ａと基本的な構成は同じである。したがって、図９において、図１〜図６に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略する。また、本発明の第５の実施形態に係る電球形ランプ１Ｅは、本発明の第２の実施形態の電球形ランプ１Ａに構成が近いため第２の実施形態の電球形ランプ１Ａをベースにして説明する。

本発明の第５の実施形態に係る電球形ランプ１Ｅが、本発明の第２の実施形態に係る電球形ランプ１Ａと異なる点は、ＬＥＤモジュール２０Ａが、グローブ１０Ａの上部分の下面から伸びる支柱部材９２の下面に接続されている点である。支柱部材９２は、柱状部材であり、グローブ１０Ａの中空空間の上部を充填する充填部材９０Ｅに埋めこまれている。つまり、支柱部材９２を介してはいるが、充填部材９０Ｅは、ＬＥＤモジュール２０Ａを挟んで口金３０とは反対側において、グローブ１０Ａと基板２１Ａとを熱的に接続する。なお、支柱部材９２は、透光性を有する材料であって、例えば、ガラス、多結晶アルミナ（ＰＣＡ）などであることが好ましい。充填部材９０Ｅは、支柱部材９２の上下方向における長さの半分の位置よりも下側であって支柱部材９２の下面よりも上側に充填部材９０Eの下面が形成されるように、グローブ１０Ａの中空空間の上部を充填する。また、これに限らずに、図１０に示す電球形ランプ１Fのように、充填部材９０Ｆは、支柱部材９２の上下方向における長さの半分の位置よりも上側に下面が形成されるように、グローブ１０Ａの中空空間の上部を充填してもよい。

このように、本実施形態では、ＬＥＤモジュール２０Ａの基板２１Ａが充填部材９２よりも熱伝導率の大きい支柱部材９２に接続されているため、支柱部材９２にＬＥＤモジュール２０Ａにおいて発生した熱を一旦伝えている。そして、支柱部材９２は、グローブ１０Ａの中空空間の上部において充填部材９０E、９０Ｆに埋め込まれているため、ＬＥＤモジュール２０Ａから支柱部材９２に伝わった熱を、充填部材９０Eを介してグローブ１０Ａに広い面積において熱を伝えることができる。また支柱部材９２から直接グローブ１０Ａに熱を伝えている。このため、点灯回路８０とは反対側へＬＥＤモジュール２０Ａから生じた熱を効率よく逃がすことができ、点灯回路８０へのＬＥＤモジュール２０Ａの発熱によるダメージを軽減することができる。

以上、本発明に係る電球形ランプについて、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。

例えば、本発明は、このような電球形ランプとして実現することができるだけでなく、このような電球形ランプを備える照明装置としても実現することができる。以下、本発明の一態様に係る照明装置２００について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、本発明の実施形態に係る照明装置の概略断面図である。

図１１に示すように、本発明の実施形態に係る照明装置２００は、例えば、室内の天井３００に装着されて使用され、上記の本発明の第１の実施形態に係る電球形ランプ１と、点灯器具２２０とを備える。

点灯器具２２０は、電球形ランプ１を消灯及び点灯させるものであり、天井３００に取り付けられる器具本体２２１と、電球形ランプ１を覆うランプカバー２２２とを備える。

器具本体２２１は、ソケット２２１ａを有する。ソケット２２１ａには、電球形ランプの口金３０が螺合される。このソケット２２１ａを介して電球形ランプ１に電力が供給される。

なお、図１１に示す照明装置２００は、１つの電球形ランプ１を備えているが、複数の電球形ランプ１を備えるように構成してもよい。また、照明装置２００に装着される電球形ランプとしては、第１の実施形態に係る電球形ランプ１に限らず、他の実施形態に係る電球形ランプを用いても構わない。

また、本発明に係る電球形ランプを適用する照明装置としては、図１１に示すような照明装置２００に限らない。例えば、本発明に係る電球形ランプ１等を、図１２に示すようなシャンデリア型の照明装置に適用しても構わない。

なお、図１１及び図１２で示した照明装置は一例であって、本発明に係る照明装置としては、電球形ランプを保持するとともに電球形ランプに電力を供給するためのソケットを少なくとも備えればよい。

また、上記の実施形態では、充填部材９０はアクリル等の透明樹脂によって構成されているが、樹脂に限らずに、ＬＥＤモジュール２０の基板２１の熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料で構成することが好ましい。

また、上記の実施形態では、充填部材９０、９０Ａ〜９０Ｆは透光性を有する材料により構成しているが、基板２１、２１Ａを熱的に接続する部材であれば、透光性を有する必要はない。

また、上記の実施形態では、グローブ１０の中空空間の上部に透光性を有する充填部材９０を充填しているが、充填部材９０にレンズの集光効果を持たせるようにグローブ１０の上部の形状をレンズの形状（例えば凸レンズ）にすることにより、例えばスポットライトなどに利用してもよい。このように、充填部材９０が配置される部分の形状を様々な形状とすることにより、ＬＥＤモジュール２０からの光の分布を調整するようにしてもよい。また、充填部材９０を同一の材料ではなく屈折率の異なる材料を採用することにより、ＬＥＤモジュール２０からの光の分布を調整するようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、支持部材５０は樹脂ケース６０に収納されるように構成されているが、これに限らない。例えば、支持部材５０の一部を外気に露出するように構成しても構わない。より具体的には、図３において、支持部材５０の第２支持部５２の厚みを大きくし、第２支持部５２の側面を露出させるように構成することができる。

このように、支持部材５０の一部を露出させることにより、固定部材４０から支持部材５０に伝導したＬＥＤモジュール２０の熱を、支持部材５０の露出部分から直接外気（大気中）に放熱させることができるので、放熱性を向上させることができる。さらに、この場合、アルミニウムで構成される支持部材の露出部分は、放熱性を向上させるためにアルマイト加工を施すことが好ましい。

また、上記の実施形態では、ＬＥＤモジュールは、ＬＥＤの光が波長変換された光を所定の光として放出するように構成したが、これに限らない。例えば、ＬＥＤが発する光そのものを所定の光として放出するように構成しても構わない。この場合、ＬＥＤを封止する封止部材に蛍光体粒子を含有させないように構成するとともに、焼結体膜を形成しないように構成すればよい。

また、上記の実施形態では、半導体発光素子としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザ及び有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）であってもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施形態に施したもの、または異なる実施形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

本発明は、点灯回路に影響しないように、ＬＥＤモジュールにおいて発生した熱を放熱することができる電球形ランプ、特に、電球形ＬＥＤランプ及びこれを備える照明装置として有用である。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、４００ 電球形ランプ
１０、１０Ａ グローブ
１１ 開口部
１１ａ 開口端
２０、２０Ａ、４４０ ＬＥＤモジュール
２１、２１Ａ 基板
２１ａ 第１の主面
２１ｂ 第２の主面
２２ ＬＥＤ
２３ 封止部材
２４ 配線
２５ ワイヤー
２６ 焼結体膜
２７ 第１の給電端子
２８ 第２の給電端子
２７ｈ、２８ｈ 貫通孔
３０、４２０ 口金
４０ 固定部材
４１ 溝部
５０ 支持部材
５１ 第１支持部
５２ 第２支持部
５３ 段差部
６０ 樹脂ケース
６１ 第１ケース部
６２ 第２ケース部
７１、７１Ａ、７１Ｄ 第１のリード線
７２、７２Ａ、７２Ｄ 第２のリード線
８０、４６０ 点灯回路
９０、９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ、９０Ｄ 充填部材
９１ 凹部
１０１ 接着材
１０２ 半田
２００ 照明装置
２２０ 点灯器具
２２１ 器具本体
２２１ａ ソケット
２２２ ランプカバー
３００ 天井
４１０ カバー
４３０ 外郭部材
４３１ 周部
４３２ 光源取り付け部
４３３ 凹部
４５０ 絶縁部材
ＦＡ１ 第１固定領域
ＦＡ２ 第２固定領域
ＬＡ１、ＬＡ２ 光放出領域

Claims (10)

1. 中空のグローブと、
   基板と、前記基板に実装された半導体発光素子とを有する発光モジュールと、
   前記半導体発光素子を発光させるための電力を受電する受電部と、
   前記発光モジュールを挟んで前記受電部とは反対側において、前記グローブと前記基板とを熱的に接続する充填部材と、を備え、
   前記充填部材は、前記反対側において前記グローブの内面と接しており、前記受電部側の面が前記グローブの中空の空間に開放されており、
   前記発光モジュールは、一部が前記充填部材の前記受電部側の面に接しており、他の部分が前記グローブの中空の空間に開放されている
   電球形ランプ。
2. 中空のグローブと、
   基板と、前記基板に実装された半導体発光素子とを有する発光モジュールと、
   前記半導体発光素子を発光させるための電力を受電する受電部と、
   前記発光モジュールを挟んで前記受電部とは反対側において、前記グローブと前記基板とを熱的に接続する充填部材と、
   前記受電部側から延びており、前記発光モジュールを固定するための固定部材と、を備え、
   前記充填部材は、前記反対側において前記グローブの内面と接しており、前記受電部側の面が前記グローブの中空の空間に開放されており、
   前記基板は、長尺矩形状の板状基板であり、一端が前記充填部材のうち前記中空の空間に開放されている面に固定され、他端が前記固定部材に立設されて固定される
   電球形ランプ。
3. 前記充填部材は、透光性を有する透光性材料から成る
   請求項１または２に記載の電球形ランプ。
4. 前記充填部材は、前記反対側において前記グローブの中空の空間の一部を充填する
   請求項１から３のいずれか１項に記載の電球形ランプ。
5. 中空のグローブと、
   基板と、前記基板に実装された半導体発光素子とを有する発光モジュールと、
   前記半導体発光素子を発光させるための電力を受電する受電部と、
   前記発光モジュールを挟んで前記受電部とは反対側において、前記グローブと前記基板とを熱的に接続する充填部材と、を備え、
   前記充填部材は、前記反対側において前記グローブの内面と接しており、前記受電部側の面が前記グローブの中空の空間に開放されており、
   前記発光モジュールは、前記基板の第１の主面または前記第１の主面とは反対側の第２の主面が、前記充填部材の前記受電部側の面に沿って配置され、当該面に対して接触する
   電球形ランプ。
6. 中空のグローブと、
   基板と、前記基板に実装された半導体発光素子とを有する発光モジュールと、
   前記半導体発光素子を発光させるための電力を受電する受電部と、
   前記発光モジュールを挟んで前記受電部とは反対側において、前記グローブと前記基板とを熱的に接続する充填部材と、を備え、
   前記充填部材は、前記反対側において前記グローブの内面と接しており、前記受電部側の面が前記グローブの中空の空間に開放されており、
   前記発光モジュールは、少なくとも一部が前記充填部材の内部に配置される
   電球形ランプ。
7. 前記充填部材は、前記発光モジュールと前記グローブとを接着する接着材である
   請求項１または５に記載の電球形ランプ。
8. 前記充填部材は、熱伝導フィラーが添加されて成る
   請求項１から７のいずれか１項に記載の電球形ランプ。
9. さらに、
   前記受電部から受電した交流電力を直流電力に変換し、前記半導体発光素子に当該直流電力を供給する点灯回路を備える
   請求項１から８のいずれか１項に記載の電球形ランプ。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の電球形ランプを備える照明装置。

Images