JP6286857B2

JP6286857B2 - Lighting lamp and lighting device

Info

Publication number: JP6286857B2
Application number: JP2013082418A
Authority: JP
Inventors: 恒人西岡
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2018-03-07
Anticipated expiration: 2033-04-10
Also published as: JP2014207057A

Description

本発明は、照明ランプおよび照明装置に関し、特にＬＥＤ（発光ダイオード）などの固体発光素子を発光手段とする照明ランプおよび照明装置に関する。 The present invention relates to an illumination lamp and an illuminating device, and more particularly to an illumination lamp and an illuminating device using a solid light emitting element such as an LED (light emitting diode) as a light emitting means.

従来、例えば下記の特許文献１に開示されているように、直管形ＬＥＤランプの配光特性を改善する（広配光角化）技術の研究開発が進められている。特許文献１は、ＬＥＤチップの発光面からの光が筒型の管表面から有効に出ていないことを解決することを課題としている。その解決策として、ＬＥＤチップから出る光を有効にガラス管外に出すために、その発光面の向きを管内面に垂直または垂直に近い角度になるようにしている。 Conventionally, for example, as disclosed in Patent Document 1 below, research and development of a technique for improving the light distribution characteristics of a straight tube LED lamp (wide light distribution angle) has been advanced. Patent document 1 makes it a subject to solve that the light from the light emission surface of a LED chip has not come out effectively from a cylindrical tube surface. As a solution, in order to effectively emit light emitted from the LED chip to the outside of the glass tube, the direction of the light emitting surface is set to be perpendicular or nearly perpendicular to the inner surface of the tube.

また、例えば下記の特許文献２、３、４に開示されているように、直管形ＬＥＤランプの放熱や軽量化の促進、組立て性の改善などを目的とした構成や構造に関して、いくつかの技術が公知である。 In addition, as disclosed in, for example, Patent Documents 2, 3, and 4 below, some configurations and structures for the purpose of promoting heat dissipation and weight reduction of straight tube LED lamps, improving assemblability, etc. The technology is known.

実用新案登録第３１５３２７８号公報Utility Model Registration No. 3153278 特開２０１１−１３８６８１号公報JP 2011-138681 A 特開２０１２−１９５３１９号公報JP 2012-195319 A 特開２０１２−２０４１６２号公報JP 2012-204162 A 特許第４５６１０５６号公報Japanese Patent No. 4561056 特開２００６−３０３５０９号公報JP 2006-303509 A 特開２０１２−１４６７３８号公報JP 2012-146738 A

ＬＥＤ（発光ダイオード）などの固体発光素子を発光手段とする照明ランプでは、透光性を備えた筒管の内部に発光部が設けられる。この発光部は、発光素子、およびこれを実装した基板で構成されるものである。 In an illumination lamp using a solid light emitting element such as an LED (light emitting diode) as a light emitting means, a light emitting portion is provided inside a light-transmitting tube. The light emitting unit includes a light emitting element and a substrate on which the light emitting element is mounted.

筒管内部における発光素子の位置は、配光性に直接の影響を与える。また、筒管の内径との関係や発光素子の実装構造との関係から一定の制約はあるものの、材料費の観点および基板による遮光面積の観点からは、基板は小型であることが好ましい。この点、筒管内部における発光部の構成に関して、上記従来の技術には広配光特性および経済性の観点からいまだ改善の余地があった。 The position of the light emitting element inside the tube has a direct influence on the light distribution. Further, although there are certain restrictions from the relationship with the inner diameter of the tube and the relationship with the mounting structure of the light emitting element, the substrate is preferably small from the viewpoint of material cost and the light shielding area by the substrate. In this regard, with respect to the configuration of the light emitting portion inside the tube, there is still room for improvement in the above-described conventional technology from the viewpoint of wide light distribution characteristics and economy.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、高い広配光特性と経済性を兼ね備えた照明ランプおよび照明装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an illumination lamp and an illumination device having both high light distribution characteristics and economy.

本発明にかかる照明ランプは、
発光部と、
前記発光部を内部に収納し、前記発光部から出射される光を透過する筒管と、
を備え、
前記発光部は、
前記筒管の中心軸の側を向く表面に基板電極を備える基板と、
前記基板電極に実装された発光素子と、
を備え、
前記発光素子は、ＬＥＤチップを含む発光素子本体と、前記発光素子本体における前記基板電極と対向する裏面に設けられた素子電極と、を備えており、
前記発光素子は、前記ＬＥＤチップの平面視において、互いに直行する第一幅及び第二幅を備え、
前記第一幅の方向軸と平行な面で切断したときの断面視において、前記素子電極は、前記発光素子本体の前記裏面と重なる実装部と、前記実装部の外周端から前記発光素子本体の下側方向へ延び前記発光素子の側面を構成し前記発光素子の外部に露出された側面部と、前記側面部の下方端部から前記発光素子本体の下方領域の内側に伸び前記基板電極に重なる先端部と、を含むコの字の形状を有し、
前記ＬＥＤチップは、前記素子電極の前記実装部に実装され、
前記発光素子本体は、前記ＬＥＤチップを覆う封止樹脂を含み、
前記平面視において、前記素子電極および前記基板電極は、前記発光素子本体の前記裏面の面内に収まる大きさに設けられており、
前記平面視において、前記素子電極の外形の大きさと前記発光素子本体の前記裏面の外形の大きさとが同じであり、
前記基板は、前記筒管の内径よりも小さな幅を備え、前記中心軸から前記筒管の内面側に偏らせて配置されたことを特徴とする。 The illumination lamp according to the present invention is
A light emitting unit;
A cylindrical tube that houses the light emitting unit therein and transmits light emitted from the light emitting unit;
With
The light emitting portion,
A substrate Ru with a board electrode on the surface facing the side of the center axis of the cylinder tube,
A luminescent element mounted on the substrate electrode,
With
The light-emitting element includes a light-emitting element body including an LED chip, and an element electrode provided on the back surface of the light-emitting element body facing the substrate electrode.
The light emitting element has a first width and a second width that are orthogonal to each other in a plan view of the LED chip,
In a cross-sectional view when cut along a plane parallel to the direction axis of the first width, the element electrode includes a mounting part that overlaps the back surface of the light emitting element body, and an outer peripheral end of the mounting part from the outer peripheral end of the light emitting element body. A side surface portion that extends downward and constitutes a side surface of the light emitting element and is exposed to the outside of the light emitting element, and extends from a lower end portion of the side surface portion to an inner side of a lower region of the light emitting element body and overlaps the substrate electrode And a U-shaped shape including the tip,
The LED chip is mounted on the mounting portion of the element electrode,
The light emitting device body includes a Futomeju fat covering the front Symbol LED chip,
In the plan view, the element electrode and the substrate electrode are provided in a size that fits within the surface of the back surface of the light emitting element body,
In the plan view, and are the same size of the rear surface of the outer shape size and the light-emitting element body of the outer shape of the element electrodes,
The substrate has a width smaller than an inner diameter of the cylindrical tube, and is disposed so as to be biased toward the inner surface side of the cylindrical tube from the central axis.

本発明にかかる照明装置は、
上記本発明にかかる照明ランプと、
前記照明ランプと接続する点灯装置と、
を備えることを特徴とする。 The lighting device according to the present invention is
An illumination lamp according to the present invention;
A lighting device connected to the illumination lamp;
It is characterized by providing.

本発明によれば、高い広配光特性と経済性を兼ね備えることができる。 According to the present invention, it is possible to combine high wide light distribution characteristics and economical efficiency.

本発明の実施の形態１にかかる照明ランプの主要構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the main structures of the illumination lamp concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１にかかる照明ランプの主要構成と特徴を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the main structures and characteristics of the illumination lamp concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１にかかる照明ランプの配光角について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light distribution angle of the illumination lamp concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤ素子の外観を示す平面図である。It is a top view which shows the external appearance of the LED element concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤ素子と基板との接続を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the connection of the LED element concerning Embodiment 1 of this invention, and a board | substrate. 本発明の実施の形態１の第１変形例にかかる照明ランプの主要構成と特徴を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the main structures and characteristics of the illumination lamp concerning the 1st modification of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１の第１変形例にかかる照明ランプの配光角を示す図である。It is a figure which shows the light distribution angle of the illumination lamp concerning the 1st modification of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１の第２変形例にかかる照明ランプの主要構成と特徴を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the main structures and characteristics of the illumination lamp concerning the 2nd modification of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１の第２変形例にかかる照明ランプの配光角を示す図である。It is a figure which shows the light distribution angle of the illumination lamp concerning the 2nd modification of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１の第３変形例にかかる照明ランプの主要構成と特徴を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the main structures and characteristics of the illumination lamp concerning the 3rd modification of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１の第３変形例にかかる照明ランプの配光角を示す図である。It is a figure which shows the light distribution angle of the illumination lamp concerning the 3rd modification of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤ素子と基板との接続を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the connection of the LED element concerning Embodiment 2 of this invention, and a board | substrate. 実施の形態に対する比較例の照明ランプの主要構成と課題を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the main structure and subject of the illumination lamp of the comparative example with respect to embodiment. 図１３に示すＬＥＤ素子の発光面を配設した場合の、照明ランプの配光角（度）のシミュレーション結果を重ねた図である。It is the figure which accumulated the simulation result of the light distribution angle (degree) of an illumination lamp at the time of arrange | positioning the light emission surface of the LED element shown in FIG. 実施の形態１およびその第１〜３変形例が有する、比較例に対する優位性を説明するための表である。It is a table | surface for demonstrating the predominance with respect to the comparative example which Embodiment 1 and its 1st-3rd modification have. 実施の形態に対する比較例として示す、ＬＥＤ素子と基板の接続構造の平面図である。It is a top view of the connection structure of a LED element and a board | substrate shown as a comparative example with respect to embodiment. 図１６のＢ−Ｂ線に沿ってＬＥＤ素子を切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the LED element along the BB line of FIG. 実施の形態に対する比較例として示す、ＬＥＤ素子と基板の接続構造を示す図である。It is a figure which shows the connection structure of a LED element and a board | substrate shown as a comparative example with respect to embodiment. 図１８のＣ−Ｃ線に沿ってＬＥＤ素子および基板を切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the LED element and the board | substrate along CC line of FIG.

実施の形態１．
［実施の形態１の装置の構成］
（照明ランプの構成）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる照明ランプの主要構成を示す斜視図である。図１を参照して、実施の形態１にかかる照明ランプ１の構成を説明する。照明ランプ１は、直管形ＬＥＤランプである。図２は、本発明の実施の形態１にかかる照明ランプの主要構成と特徴を説明するための断面図である。 Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Device of Embodiment 1]
(Configuration of lighting lamp)
FIG. 1 is a perspective view showing the main configuration of the illumination lamp according to the first embodiment of the present invention. With reference to FIG. 1, the structure of the illumination lamp 1 concerning Embodiment 1 is demonstrated. The illumination lamp 1 is a straight tube LED lamp. FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the main configuration and characteristics of the illumination lamp according to the first embodiment of the present invention.

照明ランプ１は、第１端部４０および第２端部４１を備える筒管４を備えている。筒管４は、外形Ｒ１および内径Ｒ２を備えている。第１端部４０には、筒管４と同心円状の筒型であるアース口金５の第１嵌合部５２が接続する。アース口金５は、第１嵌合部５２の逆側に底部を備えた第１口金筐体５０、およびその底部に取り付けられた１本のアース端子５１を備えている。 The illumination lamp 1 includes a tube 4 having a first end 40 and a second end 41. The tube 4 has an outer shape R1 and an inner diameter R2. The first end portion 40 is connected to the first fitting portion 52 of the ground cap 5 which is a cylindrical shape concentric with the tube 4. The ground base 5 includes a first base housing 50 having a bottom on the opposite side of the first fitting portion 52, and a single ground terminal 51 attached to the bottom.

第２端部４１には、筒管４と同心円状の筒型である給電口金６の第２嵌合部６２が接続する。給電口金６は、第２嵌合部６２の逆側に底部を備えた第２口金筐体６０、およびその底部に設けられた２本のＬ型形状の給電端子６１を備えている。筒管４の素材は透光性であり、ガラス素材でも樹脂素材でも良い。 The second end portion 41 is connected to a second fitting portion 62 of a power supply cap 6 that is a cylindrical shape concentric with the tube 4. The power supply cap 6 includes a second base housing 60 having a bottom on the opposite side of the second fitting portion 62 and two L-shaped power supply terminals 61 provided on the bottom. The material of the tube 4 is translucent and may be a glass material or a resin material.

照明ランプ１は、筒管４の内部に発光部７を備えている。発光部７は、複数のＬＥＤ素子１０が、幅Ｗを備える長尺の基板２０に、直列に一定距離離間しつつ表面実装されたものである。発光部７においてＬＥＤ素子１０と基板２０の回路パターンとが電気的に接続されるとともに、基板２０はアース端子５１および給電端子６１と電気的に接続されている。発光部７には図示しない駆動回路などを含んでも良い。基板２０は、基材２００と、基板電極２０１とを備えている。これらの構造については、図５を用いて後ほど説明する。 The illumination lamp 1 includes a light emitting unit 7 inside the tube 4. The light emitting unit 7 is obtained by mounting a plurality of LED elements 10 on a long substrate 20 having a width W while being spaced apart in series by a certain distance. In the light emitting unit 7, the LED element 10 and the circuit pattern of the substrate 20 are electrically connected, and the substrate 20 is electrically connected to the ground terminal 51 and the power supply terminal 61. The light emitting unit 7 may include a drive circuit (not shown). The substrate 20 includes a base material 200 and a substrate electrode 201. These structures will be described later with reference to FIG.

実施の形態１において、基板２０の幅（短辺の長さ）寸法Ｗは、Ｗ１＝４．００〔ｍｍ〕に設定する。実施の形態１では、筒管４に、Ｔ８タイプの外管バルブを使用する。実施の形態１において、ＬＥＤ素子１０の発光面は、筒管４の筒方向の中心軸ＯからＤ１だけ筒管４の内面側に偏移して、筒管４の内面に近接して配設される。つまり、基板２０が、ＬＥＤ素子１０の光出射方向と逆の方向に、中心軸ＯからＤ１だけ偏らせて配置される。実施の形態１では、Ｄ１＝１１．９〔ｍｍ〕とする。 In the first embodiment, the width (short side length) dimension W of the substrate 20 is set to W1 = 4.00 [mm]. In the first embodiment, a T8 type outer tube valve is used for the tube 4. In the first embodiment, the light emitting surface of the LED element 10 is shifted from the central axis O in the tube direction of the tube tube 4 to the inner surface side of the tube tube 4 by D1, and is disposed close to the inner surface of the tube tube 4. Is done. That is, the board | substrate 20 is arrange | positioned by D1 from the central axis O in the direction opposite to the light emission direction of the LED element 10. As shown in FIG. In the first embodiment, D1 = 11.9 [mm].

なお、本発明においてＷ１は上記寸法に限定されるものではなく、４．００〔ｍｍ〕以外の寸法とすることもできる。ＬＥＤ素子１０の寸法（Ｌ１、Ｌ２）、ＬＥＤに電流を供給するためのパターン、安全規格に対応して必要となる沿面距離、筒管４の寸法、筒管４への発光部７の取り付け構造など、照明ランプ１の製品仕様によって決定される。また、本発明においてＤ１は上記寸法に限定するものではない。筒管４の寸法や基板２０の厚さ寸法などを含む、照明ランプ１の製品仕様に応じて決定される。 In the present invention, W1 is not limited to the above dimensions, and may be a dimension other than 4.00 [mm]. Dimensions of LED element 10 (L1, L2), pattern for supplying current to LED, creepage distance required in accordance with safety standards, dimensions of tube 4 and structure for attaching light emitting portion 7 to tube 4 For example, it is determined by the product specification of the illumination lamp 1. In the present invention, D1 is not limited to the above dimensions. It is determined according to the product specifications of the illumination lamp 1 including the dimensions of the tube 4 and the thickness of the substrate 20.

基板２０を筒管４に取り付ける取付構造は特に限定しないが、例えば図示しない接着部材を用いて筒管４に取付けても良い。あるいは、筒管４が樹脂製である場合には、筒管４の内面に、基板２０を取付可能な保持部を筒管４と一体に形成しても良い。また、この図示しない保持部は、別途の部材を用いて筒管４の内部空間に筒管４の内面に基板２０を取り付け可能に配設しても良い。 Although the attachment structure which attaches the board | substrate 20 to the cylinder tube 4 is not specifically limited, For example, you may attach to the cylinder tube 4 using the adhesive member which is not shown in figure. Alternatively, when the tube 4 is made of resin, a holding portion to which the substrate 20 can be attached may be formed integrally with the tube 4 on the inner surface of the tube 4. In addition, the holding unit (not shown) may be disposed in an internal space of the tube 4 so that the substrate 20 can be attached to the inner surface of the tube 4 using a separate member.

図３は、本発明の実施の形態１にかかる照明ランプ１の配光角について説明するための図である。実施の形態１によれば、照明ランプ１を図示しない照明装置（器具）に装着した場合の配光角（度）θ２は、約３１０°となることが、シミュレーションで確認されている。 FIG. 3 is a diagram for explaining the light distribution angle of the illumination lamp 1 according to the first embodiment of the present invention. According to the first embodiment, it has been confirmed by simulation that the light distribution angle (degrees) θ2 when the illumination lamp 1 is mounted on a lighting device (equipment) (not shown) is about 310 °.

なお、図３等に示すとおり、シミュレーションでは、主に中心点Ｏからの距離Ｄ１等の対比を行うため、基板２０が非透光性の基材であるものとして、配光角θ２を計算している。 As shown in FIG. 3 and the like, in the simulation, in order to mainly compare the distance D1 from the center point O, the light distribution angle θ2 is calculated on the assumption that the substrate 20 is a non-translucent base material. ing.

配光角θ２（度）は、ＬＥＤ素子１０の部品仕様や、筒管４の表面に対する拡散、集光といった光学処理によって変わる。配光角θ２（度）は、図示しない照明ランプ１に装着する照明装置（器具）の光学仕様などによっても変わる。しかし、これらの条件を固定すれば、基板２０を器具側に最大偏移（Ｄ１）して配設することが配光角（度）の最大化に寄与する。 The light distribution angle θ2 (degrees) varies depending on the component specifications of the LED element 10 and optical processing such as diffusion and condensing on the surface of the tube 4. The light distribution angle θ2 (degrees) also varies depending on the optical specifications of the illumination device (equipment) attached to the illumination lamp 1 (not shown). However, if these conditions are fixed, disposing the substrate 20 with the maximum deviation (D1) toward the instrument side contributes to the maximization of the light distribution angle (degree).

ＬＥＤパッケージの配光特性や筒管（外管バルブ）の光学特性などを勘案しながら、照明ランプの設計仕様を満足するように、基板の幅寸法（つまり基板の短辺の長さ）と配設位置とを計算により求める。 Considering the light distribution characteristics of the LED package and the optical characteristics of the tube (outer tube bulb), the width of the board (that is, the length of the short side of the board) and the layout are set to satisfy the design specifications of the illumination lamp. The installation position is obtained by calculation.

円の「弦」や「弧」の具体的数値は、幾何学的に一般式で導出することができる。一般に、円の直径をＲ、配光角に相当する中心角をθ、基板の幅寸法に相当する弦の長さをＷとした場合は、Ｗ＝Ｒ×ｓｉｎ（θ／２）である。θは弧度法で測った角度である。θ１は、ＬＥＤパッケージの配光特性で、例えばθ１＝１２０°〜１３０°である。 Specific numerical values of the “string” and “arc” of a circle can be derived geometrically by a general formula. In general, when the diameter of a circle is R, the central angle corresponding to the light distribution angle is θ, and the chord length corresponding to the width dimension of the substrate is W, W = R × sin (θ / 2). θ is an angle measured by the arc method. θ1 is a light distribution characteristic of the LED package, and is, for example, θ1 = 120 ° to 130 °.

（ＬＥＤ素子の構成）
図４は、本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤ素子１０の外観を示す平面図である。図５は、本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤ素子１０と基板２０との接続を示す断面図である。以下、これらの図面を用いてＬＥＤ素子１０の構成を説明する。 (Configuration of LED element)
FIG. 4 is a plan view showing an appearance of the LED element 10 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the connection between the LED element 10 and the substrate 20 according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration of the LED element 10 will be described with reference to these drawings.

実施の形態１では、ＬＥＤ素子１０を基板２０に対していわゆるフリップチップ実装する。これにより、基板２０の幅（短辺の長さ）寸法Ｗを最小化できるので、発光部７を筒管４の内（壁）面に近接して配接可能となる。 In the first embodiment, the LED element 10 is so-called flip-chip mounted on the substrate 20. As a result, the width (short side length) dimension W of the substrate 20 can be minimized, so that the light emitting portion 7 can be disposed close to the inner (wall) surface of the tube 4.

ＬＥＤ素子１０は、図４に示すように、横幅Ｌ１、縦幅Ｌ２の寸法を備えている。図５は、図４のＡ−Ａ線に沿ってＬＥＤ素子１０を切断した断面構造を示している。図５に示すように、ＬＥＤ素子１０は、その内部にＬＥＤチップ１００を有している。ＬＥＤチップはいわゆるベアチップである。ＬＥＤ素子１０は、その裏面側に、カソード電極１０７およびアノード電極１０６を備えている。 As shown in FIG. 4, the LED element 10 has dimensions of a horizontal width L1 and a vertical width L2. FIG. 5 shows a cross-sectional structure in which the LED element 10 is cut along the line AA in FIG. As shown in FIG. 5, the LED element 10 has an LED chip 100 therein. The LED chip is a so-called bare chip. The LED element 10 includes a cathode electrode 107 and an anode electrode 106 on the back side thereof.

ＬＥＤチップ１００は、カソード電極１０７の上面に接着部材１０３を介して固定される。カソード電極１０７とアノード電極１０６に、ＬＥＤチップ１００のカソードおよびアノードがワイヤ１０２を介して接続されている。ケース１０５がＬＥＤチップ１００の周りを囲い、ケース１０５の内部には蛍光体１０１を含む封止樹脂１０４でＬＥＤチップ１００が封止される。 The LED chip 100 is fixed to the upper surface of the cathode electrode 107 via an adhesive member 103. The cathode and the anode of the LED chip 100 are connected to the cathode electrode 107 and the anode electrode 106 through the wire 102. A case 105 surrounds the LED chip 100, and the LED chip 100 is sealed inside the case 105 with a sealing resin 104 including a phosphor 101.

アノード電極１０６およびカソード電極１０７は、それぞれ、ＬＥＤチップ１００側を向く平面部１０６ａ、１０７ａを備えている。平面部１０７ａは、ＬＥＤチップ１００の実装面となっている。平面部１０６ａ、１０７ａから下方に直角に折れ曲がり、ケース１０５と平行な側面部１０６ｂ、１０７ｂが形成されている。側面部１０６ｂ、１０７ｂから、さらに直角に内側に折れ曲がって、先端部１０６ｃ、１０７ｃが形成されている。その結果、図４に示すとおり、アノード電極１０６およびカソード電極１０７は、それぞれ、全体としてコの字の断面形状を備えている。 Each of the anode electrode 106 and the cathode electrode 107 includes flat portions 106a and 107a facing the LED chip 100 side. The flat portion 107a is a mounting surface of the LED chip 100. Side surfaces 106b and 107b which are bent at a right angle downward from the flat surfaces 106a and 107a and parallel to the case 105 are formed. The side portions 106b and 107b are bent inward at a right angle to form tip portions 106c and 107c. As a result, as shown in FIG. 4, the anode electrode 106 and the cathode electrode 107 each have a U-shaped cross-sectional shape as a whole.

ＬＥＤ素子を、便宜上、「ＬＥＤ素子本体」と「素子電極」に区分する。そうすると、実施の形態１では、カソード電極１０７およびアノード電極１０６が「素子電極」に相当している。また、ＬＥＤ素子１０のうち素子電極を除いた部分が、「ＬＥＤ素子本体」に相当している。図５には、ＬＥＤ素子本体１１を模式的に示している。ＬＥＤ素子本体１１は、ＬＥＤチップ１００及びそのパッケージ構造（つまりケース１０５や封止樹脂１０４等）である。 For convenience, the LED element is divided into an “LED element body” and an “element electrode”. Then, in the first embodiment, the cathode electrode 107 and the anode electrode 106 correspond to “element electrodes”. Further, the portion of the LED element 10 excluding the element electrode corresponds to the “LED element body”. FIG. 5 schematically shows the LED element body 11. The LED element body 11 is the LED chip 100 and its package structure (that is, the case 105, the sealing resin 104, etc.).

ＬＥＤ素子１０では、ＬＥＤ素子本体１１の裏面に素子電極が設けられた構成となっている。素子電極および基板電極２０１は、ＬＥＤ素子本体１１の裏面側の面内に配置されている。「ＬＥＤ素子本体１１の裏面側」とは、ＬＥＤ素子１０における光出射方向とは逆側を意味している。素子電極および基板電極２０１が、ＬＥＤ素子本体１１の裏面側の面内に収まっており、この面内より外側には突き出ていない。 The LED element 10 has a configuration in which element electrodes are provided on the back surface of the LED element body 11. The element electrode and the substrate electrode 201 are arranged in the back surface of the LED element body 11. “The back side of the LED element body 11” means the side opposite to the light emitting direction in the LED element 10. The element electrode and the substrate electrode 201 are accommodated in the surface on the back surface side of the LED element body 11, and do not protrude outward from the surface.

この点について図面を用いて説明する。まず、平面視（図４の平面図で見た方向）では、ＬＥＤ素子１０の外形寸法は、ケース１０５の外形寸法と一致する。つまり、ＬＥＤ素子１０の外形寸法は、図４のＬ１×Ｌ２である。さらに、実施の形態１では、アノード電極１０６およびカソード電極１０７の外形寸法（外側端部の幅寸法および長さ寸法）は、平面視で、ちょうどＬＥＤ素子１０の外形寸法と同じである。さらに、基板電極２０１の外側端部間の寸法も、ＬＥＤ素子１０の外形寸法と同じであるものとする。
This point will be described with reference to the drawings. First, the outer dimension of the LED element 10 coincides with the outer dimension of the case 105 in a plan view (direction seen in the plan view of FIG. 4 ). That is, the outer dimension of the LED element 10 is L1 × L2 in FIG. Furthermore, in the first embodiment, the outer dimensions (the width dimension and the length dimension of the outer end portion) of the anode electrode 106 and the cathode electrode 107 are exactly the same as the outer dimension of the LED element 10 in plan view. Further, the dimension between the outer end portions of the substrate electrode 201 is also the same as the outer dimension of the LED element 10.

基板電極２０１は、図５に示すように所定の間隔を置いて２つの部分に分かれている。ここで「基板電極２０１の外側端部の間の寸法」と言った場合には、一方の外側端部２０１ａから逆側の外側端部２０１ｂまでの寸法を意味している。なお、図５では、これと寸法Ｌ１がちょうど一致している。 The substrate electrode 201 is divided into two parts at a predetermined interval as shown in FIG. Here, the “dimension between the outer end portions of the substrate electrode 201” means a dimension from one outer end portion 201a to the outer end portion 201b on the opposite side. In FIG. 5, this and the dimension L1 are exactly the same.

このように、ＬＥＤ素子１０では、アノード電極１０６、カソード電極１０７、および基板電極２０１が、ケース１０５の外側に突出することがない。つまり、素子電極が、ＬＥＤ素子本体１１の裏面の面内に収まっており、ＬＥＤ素子１０と基板２０とが対向して重なり合う領域に収まっている。このため、実装面積を最小化することができる。 Thus, in the LED element 10, the anode electrode 106, the cathode electrode 107, and the substrate electrode 201 do not protrude outside the case 105. That is, the element electrode is accommodated in the surface of the back surface of the LED element main body 11, and it is settled in the area | region where the LED element 10 and the board | substrate 20 oppose and overlap. For this reason, a mounting area can be minimized.

なお、先端部１０６ｃ、１０７ｃの端および基板電極２０１の外側端部２０１ａ、２０１ｂが、ＬＥＤ素子１０の寸法Ｌ１よりも内側に入り込むようにしてもよい。また、素子電極の外形寸法と基板電極２０１は、必ずしも同一形状および同一面積でなくとも良く、外側端部２０１ａ、２０１ｂの間の寸法のほうが、素子電極の外形寸法よりも小さくともよい。 Note that the ends of the tip portions 106 c and 107 c and the outer end portions 201 a and 201 b of the substrate electrode 201 may enter inside the dimension L 1 of the LED element 10. The outer dimensions of the element electrode and the substrate electrode 201 do not necessarily have the same shape and the same area, and the dimension between the outer end portions 201a and 201b may be smaller than the outer dimension of the element electrode.

ＬＥＤ素子１０は、青色ＬＥＤおよび蛍光体（黄色）の素子構成とする。但し、近紫外ＬＥＤおよび３色の蛍光体や、いわゆる３色ＬＥＤの素子構成であっても良い。好ましいパッケージタイプとして、ＳＯＪ（ＳｍａｌｌＯｕｔｌｉｎｅＪ-ｌｅａｄｅｄ）、ＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）、ＬＧＡ（ＬａｎｄＧｒｉｄＡｒｒａｙ）、ＬＬＣＣ (ＬｅａｄＬｅｓｓＣｈｉｐＣａｒｒｉｅｒ)のいずれかを適用してもよい。 The LED element 10 has a blue LED and a phosphor (yellow) element configuration. However, an element configuration of a near-ultraviolet LED and a three-color phosphor or a so-called three-color LED may be used. As a preferable package type, any of SOJ (Small Outline J-leaded), BGA (Ball Grid Array), LGA (Land Grid Array), and LLCC (Lead Less Chip Carrier) may be applied.

基板２０は、基材２００上に基板電極２０１が形成されたものである。基板電極２０１は２つの部分から成っており、それぞれの部分は、アノード電極１０６の先端部１０６ｃおよびカソード電極１０７の先端部１０７ｃと同じ大きさを備えている。その結果、図４に示すように、基板電極２０１は寸法Ｌ１の外側にはみ出していない。 The substrate 20 is obtained by forming a substrate electrode 201 on a base material 200. The substrate electrode 201 has two parts, and each part has the same size as the tip part 106 c of the anode electrode 106 and the tip part 107 c of the cathode electrode 107. As a result, as shown in FIG. 4, the substrate electrode 201 does not protrude outside the dimension L1.

基材２００は、電路となる導電性パターンを形成できること、ＬＥＤ素子１０を面実装可能できること、パターン上の基板電極（パッド）２０１とＬＥＤ素子１０が有するアノード電極１０６およびカソード電極１０７とが電気的かつ物理的に接続可能な材料であることを満たせばよい。 The base material 200 can form a conductive pattern serving as an electric circuit, the LED element 10 can be surface-mounted, and the substrate electrode (pad) 201 on the pattern and the anode electrode 106 and the cathode electrode 107 of the LED element 10 are electrically connected. It is sufficient that the material is physically connectable.

実施の形態１では、基板２０の材料として透光性を有する基板（透光性の基材および基板電極）を使用する。具体的には、ガラスや樹脂材料を用いることで、基板２０が、ＬＥＤ素子１０の搭載面と反対側の裏面にも光が透過するようにする。これにより、一層の広配光角化を可能とする。 In the first embodiment, a substrate having a light transmitting property (a light transmitting base material and a substrate electrode) is used as the material of the substrate 20. Specifically, by using glass or a resin material, the substrate 20 transmits light to the back surface opposite to the mounting surface of the LED element 10. This makes it possible to further widen the light distribution angle.

次に、ＬＥＤ素子１０と基板２０との接続について説明する。実施の形態１にかかるフリップチップ実装は、半田や導電ペースト等を用いずに、基板電極（パッド）２０１とＬＥＤ素子１０が有するアノード電極１０６およびカソード電極１０７とを接続する実装構造である。これにより、接続に要する面積（実装面積）を小さくすることができる。 Next, the connection between the LED element 10 and the substrate 20 will be described. The flip chip mounting according to the first embodiment is a mounting structure in which the substrate electrode (pad) 201 and the anode electrode 106 and the cathode electrode 107 included in the LED element 10 are connected without using solder or conductive paste. Thereby, the area (mounting area) required for connection can be reduced.

実施の形態１では、ＬＥＤ素子１０を基板２０に実装するために、超音波接合工法を用いるものとする。超音波接合工法は、異種金属どうしの接合が容易であること、薄い金属どうしの接合が可能であること、温度特性や導電性に優れること、半田や蝋（ロウ）材と異なりフラックスが不要であること、特別な環境条件が不要であること、表面処理（清浄処理）が不要であること、熟練を必要としないこと、などの利点がある。なお、超音波接合工法に代えて、圧接工法或いは溶接工法を用いてもよい。 In the first embodiment, an ultrasonic bonding method is used to mount the LED element 10 on the substrate 20. The ultrasonic bonding method makes it easy to bond dissimilar metals, enables bonding of thin metals, excels in temperature characteristics and conductivity, and does not require flux unlike solder and wax materials. There are advantages such that there are no special environmental conditions, surface treatment (cleaning treatment) is unnecessary, and skill is not required. Note that a pressure welding method or a welding method may be used instead of the ultrasonic bonding method.

なお、基板電極（パッド）２０１、アノード電極１０６、カソード電極１０７に、各電極素材と同種（または異種の）素材によって金属バンプを形成して、基板電極（パッド）２０１とアノード電極１０６およびカソード電極１０７との接続に用いても良い。 Metal bumps are formed on the substrate electrode (pad) 201, the anode electrode 106, and the cathode electrode 107 using the same type (or different types) of the respective electrode materials, and the substrate electrode (pad) 201, the anode electrode 106, and the cathode electrode are formed. You may use for the connection with 107.

（照明装置の構成）
次に、上記の実施の形態１にかかる照明ランプ１を用いた照明装置を説明する。照明ランプ１は、公知の点灯装置と接続することで、照明装置を構成する。点灯装置は、点灯回路、調光回路、および制御回路を備える。点灯回路は、一端側（入力側）で商用電源に接続し、他端側（出力側）で照明ランプ１に接続される。 (Configuration of lighting device)
Next, an illumination device using the illumination lamp 1 according to the first embodiment will be described. The illumination lamp 1 comprises an illuminating device by connecting with a well-known lighting device. The lighting device includes a lighting circuit, a dimming circuit, and a control circuit. The lighting circuit is connected to a commercial power source on one end side (input side) and connected to the illumination lamp 1 on the other end side (output side).

点灯回路は、商用電源から供給される交流電流を制御し、照明ランプ１に電力を供給して照明ランプ１を点灯させる。調光回路は、指定された調光率に従って照明ランプ１を調光制御するように、点灯回路に制御信号を与える。ＬＥＤ照明ランプを制御するための点灯装置は既に公知であり、新規な事項ではないため、これ以上の説明は省略する。 The lighting circuit controls an alternating current supplied from a commercial power source, supplies power to the illumination lamp 1 and lights the illumination lamp 1. The dimming circuit gives a control signal to the lighting circuit so as to perform dimming control of the illumination lamp 1 according to the specified dimming rate. Since the lighting device for controlling the LED illumination lamp is already known and is not a new matter, further explanation is omitted.

［実施の形態の効果］
（実施の形態に対する比較例およびその課題）
図１３は、実施の形態に対する比較例の照明ランプの主要構成と課題を説明する断面図である。なお、ＬＥＤ素子１０は、実施の形態１と同様の方法で、基板２０ｄに載置（表面実装）されている。 [Effect of the embodiment]
(Comparative example for the embodiment and its problem)
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating the main configuration and problems of an illumination lamp of a comparative example with respect to the embodiment. The LED element 10 is mounted (surface mounted) on the substrate 20d by the same method as in the first embodiment.

図示のとおり、ＬＥＤ（パッケージ）の発光面は筒管４の筒方向の中心軸と略重なる位置に配設されている。この場合は、筒管４の内壁面との間に必要なクリアランスを確保するために、筒管４の内径寸法Ｒ２（２４．０４〔ｍｍ〕）未満の値を設定する。すなわち、例えば、基板２０ｄの幅（短辺の長さ）寸法Ｗは、Ｗ＝２４．００〔ｍｍ〕に設定する。実施の形態１と比較すると大型の基板２０ｄは、実施の形態１で述べたのと同様の構造で筒管４に固定される。 As shown in the drawing, the light emitting surface of the LED (package) is disposed at a position that substantially overlaps the central axis of the cylindrical tube 4 in the cylindrical direction. In this case, in order to secure a necessary clearance between the inner wall surface of the tube 4, a value less than the inner diameter R2 (24.04 [mm]) of the tube 4 is set. That is, for example, the width (short side length) dimension W of the substrate 20d is set to W = 24.00 [mm]. Compared to the first embodiment, the large substrate 20d is fixed to the tube 4 with the same structure as described in the first embodiment.

図１４は、図１３に示すＬＥＤ素子１０の発光面を配設した場合の、照明ランプ１の配光角（度）のシミュレーション結果を重ねた図である。図１３に示す位置にＬＥＤ素子１０の発光面を配設した場合には、照明ランプ１の配光角（度）θ２は、約１９０°となることが、シミュレーションで確認されている。 FIG. 14 is a diagram in which simulation results of the light distribution angle (degrees) of the illumination lamp 1 when the light emitting surface of the LED element 10 shown in FIG. It has been confirmed by simulation that the light distribution angle (degree) θ2 of the illumination lamp 1 is about 190 ° when the light emitting surface of the LED element 10 is disposed at the position shown in FIG.

基板２０ｄが透光性ではないと、基板２０ｄがＬＥＤ素子１０から出射される光を遮蔽するため、実施の形態１と同等の配光角（度）を得ることはできない。仮に、基板２０ｄを透光性の機能を付加すれば改善は可能であるが、基板２０ｄは大型であり、大型の基板２０ｄを筒管４に取り付ける構成が複雑となりやすい。その結果、材料コストや製造コストが増加してしまう。 If the substrate 20d is not translucent, the substrate 20d shields the light emitted from the LED element 10, so that a light distribution angle (degree) equivalent to that in the first embodiment cannot be obtained. If the substrate 20d is added with a translucent function, it can be improved. However, the substrate 20d is large, and the configuration for attaching the large substrate 20d to the cylindrical tube 4 tends to be complicated. As a result, material costs and manufacturing costs increase.

図１６は、実施の形態に対する比較例として示す、ＬＥＤ素子１１０と基板２２０の接続構造の平面図である。図１７は、図１６のＢ−Ｂ線に沿ってＬＥＤ素子１１０を切断した断面図である。ＬＥＤ素子１１０のケース１０５は実施の形態１と同様に横幅Ｌ１を有しているが、アノード電極２０６およびカソード電極２０７の先端部がパッケージの外側に突き出ている。このため、これらの電極を含めた横幅が、図１６に示すとおり、Ｌ１を超える大きさＬｂとなっている。 FIG. 16 is a plan view of the connection structure between the LED element 110 and the substrate 220, shown as a comparative example to the embodiment. FIG. 17 is a cross-sectional view of the LED element 110 taken along line BB in FIG. The case 105 of the LED element 110 has a lateral width L1 as in the first embodiment, but the tip portions of the anode electrode 206 and the cathode electrode 207 protrude to the outside of the package. For this reason, the horizontal width including these electrodes is a size Lb exceeding L1, as shown in FIG.

さらに、接続部材３がアノード電極２０６およびカソード電極２０７の先端部を覆うように広範囲に塗布されている。なお、接続部材３は、後述する実施の形態２でも述べるが、半田などの接続手段である。 Further, the connecting member 3 is applied over a wide range so as to cover the tip portions of the anode electrode 206 and the cathode electrode 207. Note that the connection member 3 is a connection means such as solder, as will be described later in a second embodiment.

その結果、半田等の接続部材３のフィレットが、ＬＥＤ素子１０の外形のさらに外側の領域まで及んでしまう。これに応じて、基板２２０の基板電極２２１の外側端部の寸法Ｌｃも、基板２０の基板電極２０１よりも大きな幅となっている。その結果、この比較例では、実施の形態１に比して、実装面積が大きくなってしまうという問題がある。 As a result, the fillet of the connecting member 3 such as solder extends to a region further outside the outer shape of the LED element 10. Accordingly, the dimension Lc of the outer end portion of the substrate electrode 221 of the substrate 220 is also larger than the substrate electrode 201 of the substrate 20. As a result, this comparative example has a problem that the mounting area becomes larger than that of the first embodiment.

図１８は、実施の形態に対する比較例として示す、ＬＥＤ素子１０と基板２２０の接続構造を示す図である。図１９は、図１８のＣ−Ｃ線に沿ってＬＥＤ素子１１０および基板２２０を切断した断面図である。図１８および図１９に示す比較例では、実施の形態１と同じＬＥＤ素子１０であるため、アノード電極１０６およびカソード電極１０７を含めた寸法は実施の形態１と同じくＬ１である。しかし、基板電極２２１の外側端部の寸法Ｌｅが実施の形態１の場合に比して大きくなっており、接続部材３を基板電極２２１に合わせて広範囲に塗布しているので、実装面積が大きくなってしまうという問題がある。 FIG. 18 is a diagram illustrating a connection structure between the LED element 10 and the substrate 220, which is shown as a comparative example with respect to the embodiment. FIG. 19 is a cross-sectional view of the LED element 110 and the substrate 220 taken along line CC in FIG. In the comparative example shown in FIGS. 18 and 19, since the LED element 10 is the same as that of the first embodiment, the dimension including the anode electrode 106 and the cathode electrode 107 is L1 as in the first embodiment. However, the dimension Le of the outer end portion of the substrate electrode 221 is larger than that in the case of the first embodiment, and the connecting member 3 is applied over a wide range according to the substrate electrode 221, so the mounting area is large. There is a problem of becoming.

これに対し、実施の形態１にかかる基板２０においては、基板電極２０１の各部分が、先端部１０６ｃおよび１０７ｃとそれぞれ同じ大きさである。さらに、基板電極２０１の各部分が、先端部１０６ｃ、１０７ｃと対向する領域にのみ形成されている。従って、実装面積を最小限にすることができる。 On the other hand, in the substrate 20 according to the first embodiment, each portion of the substrate electrode 201 has the same size as the tip portions 106c and 107c. Further, each portion of the substrate electrode 201 is formed only in a region facing the tip portions 106c and 107c. Therefore, the mounting area can be minimized.

なお、ここでは上記特許文献に記載の技術的課題についても、概略的に説明する。
特許文献１に記載の技術は、異なる複数の向きにＬＥＤから光を出射させるため、異なる複数の向きに対応して、ＬＥＤを載置（実装）する複数の基板を用いて構成する必要があり、構造が複雑であるという問題があった。 Here, the technical problems described in the above-mentioned patent documents will also be schematically described.
Since the technique described in Patent Document 1 emits light from LEDs in a plurality of different directions, it is necessary to configure using a plurality of substrates on which LEDs are mounted (mounted) corresponding to the different directions. There was a problem that the structure was complicated.

特許文献２に記載の技術は、ＬＥＤ素子を載置（実装）する基板を、ガラス管の内面の離間した２箇所に架橋することを前提にしており、ＬＥＤ素子の外形寸法をはるかに超える短辺（幅）寸法を有する基板が必要となり、基板の材料費を増大させてしまうという問題があった。特許文献３および特許文献４に記載の技術も同様の課題を有していた。 The technique described in Patent Document 2 is based on the premise that the substrate on which the LED element is mounted (mounted) is bridged at two spaced locations on the inner surface of the glass tube, and is much shorter than the outer dimensions of the LED element. There is a problem that a substrate having a side (width) dimension is required, which increases the material cost of the substrate. The techniques described in Patent Document 3 and Patent Document 4 have the same problem.

また、特許文献２に記載の技術では、この特許文献２の図３等に図示されているとおり、ＬＥＤ素子がパッケージ外形からさらに外側に突き出た部分を備えている。これは、上記の図１７および図１９に記載の比較例と同種の構造であり、上記比較例と同様の問題点を有していた。 Further, in the technique described in Patent Document 2, as illustrated in FIG. 3 of Patent Document 2, the LED element includes a portion protruding further outward from the package outer shape. This is the same type of structure as the comparative example described in FIG. 17 and FIG. 19, and had the same problems as the comparative example.

さらに、特許文献３には透光性の基板を用いると記載されているが、ガラス管内の中心軸付近にＬＥＤ素子が配設される構造である。この場合、配光範囲（角度）は最大とならず、また、基板の両端部を保持するために設けられる凹部は配光特性を不連続とし、光学特性の面でも課題を有していた。 Further, Patent Document 3 describes that a light-transmitting substrate is used, but the LED element is arranged near the central axis in the glass tube. In this case, the light distribution range (angle) is not maximized, and the recess provided to hold both ends of the substrate makes the light distribution characteristic discontinuous and has a problem in terms of optical characteristics.

（実施の形態１の効果）
実施の形態１において、基板２０の幅（短辺の長さ）を寸法Ｗ１として、ＬＥＤ素子１０の発光面を、筒管４の筒方向の中心軸ＯからＤ１だけＬＥＤ素子１０の光出射方向と逆側に偏移させている。発光部７を筒管４の内面に近接して配設するので、発光部７が器具側への光を遮蔽する範囲が最小となり、照明ランプ１は最大の配光角度を得ることができる。しかも、基板２０は透光性の基材２００で形成されているので、さらなる広配光角の向上が達成される。 (Effect of Embodiment 1)
In the first embodiment, the width (short side length) of the substrate 20 is the dimension W1, and the light emitting surface of the LED element 10 is set to the light emitting direction of the LED element 10 by D1 from the central axis O of the cylindrical tube 4 in the cylindrical direction. And shifted to the opposite side. Since the light emitting unit 7 is disposed close to the inner surface of the tube 4, the range in which the light emitting unit 7 shields light toward the instrument side is minimized, and the illumination lamp 1 can obtain the maximum light distribution angle. And since the board | substrate 20 is formed with the translucent base material 200, the improvement of the further wide light distribution angle is achieved.

実施の形態１において、基板２０の幅（短辺の長さ）寸法Ｗは、必要最低限の面積に応じたものである。基板２０は最小面積となるので、軽量化と材料コストの低減に寄与する。透光性の基板材料を用いた場合であっても、コストアップを避けることができる。 In the first embodiment, the width (short side length) dimension W of the substrate 20 corresponds to the minimum necessary area. Since the board | substrate 20 becomes the minimum area, it contributes to weight reduction and reduction of material cost. Even when a light-transmitting substrate material is used, an increase in cost can be avoided.

また、基板２０を小型化することによって、基板２０は、複雑な構成を必要とすることなく簡素な方法で筒管４の内部空間に取付けが可能となるので、軽量化、材料コストの低減、および製造コストの低減、製造品質の安定化に寄与する。 Further, by reducing the size of the substrate 20, the substrate 20 can be attached to the inner space of the cylindrical tube 4 by a simple method without requiring a complicated configuration, thereby reducing the weight, reducing the material cost, It also contributes to the reduction of manufacturing costs and the stabilization of manufacturing quality.

［実施の形態１の変形例］
以下、図面を参照しつつ、実施の形態１の他の変形例を説明する。ＬＥＤパッケージのサイズが多少大きい場合や、ＬＥＤパッケージを長尺方法に並列に載置する場合などには、基板の幅（短辺の長さ）は、最小寸法以外のバリエーションから選択されてもよい。 [Modification of Embodiment 1]
Hereinafter, another modification of the first embodiment will be described with reference to the drawings. When the size of the LED package is somewhat large, or when the LED package is placed in parallel in the long method, the width of the substrate (the length of the short side) may be selected from variations other than the minimum dimension. .

図６は、本発明の実施の形態１の第１変形例にかかる照明ランプの主要構成と特徴を説明する断面図である。図７は、本発明の実施の形態１の第１変形例にかかる照明ランプの配光角を示す図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the main configuration and characteristics of an illumination lamp according to a first modification of the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing a light distribution angle of the illumination lamp according to the first modification of the first embodiment of the present invention.

第１変形例では、幅Ｗ２を備える基板２０ａを用いている点が、実施の形態１とは異なっている。Ｗ２は、Ｗ１よりも大きい。基板２０ａが幅Ｗ２を備えることで、本変形例では、ＬＥＤ素子１０の発光面は、筒管４の筒方向の中心軸ＯからＤ２だけ器具側に偏移して、筒管４の内面に近接して配設される。Ｄ２は、Ｄ１よりも小さい。 The first modification is different from the first embodiment in that a substrate 20a having a width W2 is used. W2 is larger than W1. By providing the substrate 20a with the width W2, in this modification, the light emitting surface of the LED element 10 is shifted from the central axis O in the tube direction of the tube 4 to the instrument side by D2, and on the inner surface of the tube 4 Closely arranged. D2 is smaller than D1.

図８は、本発明の実施の形態１の第２変形例にかかる照明ランプの主要構成と特徴を説明する断面図である。図９は、本発明の実施の形態１の第２変形例にかかる照明ランプの配光角を示す図である。 FIG. 8: is sectional drawing explaining the main structures and characteristics of the illumination lamp concerning the 2nd modification of Embodiment 1 of this invention. FIG. 9 is a diagram showing a light distribution angle of the illumination lamp according to the second modification of the first embodiment of the present invention.

第２変形例では、幅Ｗ３を備える基板２０ｂを用いている点が、実施の形態１とは異なっている。Ｗ３は、Ｗ２よりも大きい。基板２０ｂが幅Ｗ３を備えることで、本変形例では、ＬＥＤ素子１０の発光面は、筒管４の筒方向の中心軸ＯからＤ３だけ器具側に偏移して、筒管４の内面に近接して配設される。Ｄ３は、Ｄ２よりも小さい。 The second modification is different from the first embodiment in that a substrate 20b having a width W3 is used. W3 is larger than W2. By providing the substrate 20b with the width W3, in this modification, the light emitting surface of the LED element 10 is shifted from the central axis O in the tube direction of the tube 4 to the instrument side by D3, and on the inner surface of the tube 4 Closely arranged. D3 is smaller than D2.

図１０は、本発明の実施の形態１の第３変形例にかかる照明ランプの主要構成と特徴を説明する断面図である。図１１は、本発明の実施の形態１の第３変形例にかかる照明ランプの配光角を示す図である。 FIG. 10: is sectional drawing explaining the main structures and the characteristics of the illumination lamp concerning the 3rd modification of Embodiment 1 of this invention. FIG. 11 is a diagram showing a light distribution angle of the illumination lamp according to the third modification of the first embodiment of the present invention.

第３変形例では、幅Ｗ４を備える基板２０ｃを用いている点が、実施の形態１とは異なっている。Ｗ４は、Ｗ３よりも大きい。基板２０ｃが幅Ｗ４を備えることで、本変形例では、ＬＥＤ素子１０の発光面は、筒管４の筒方向の中心軸ＯからＤ４だけ器具側に偏移して、筒管４の内面に近接して配設される。Ｄ４は、Ｄ３よりも小さい。 The third modification is different from the first embodiment in that a substrate 20c having a width W4 is used. W4 is larger than W3. Since the substrate 20c has the width W4, in the present modification, the light emitting surface of the LED element 10 is shifted from the central axis O in the tube direction of the tube 4 to the instrument side by D4, and on the inner surface of the tube 4 Closely arranged. D4 is smaller than D3.

図１５は、実施の形態１およびその第１〜３変形例が有する、比較例に対する優位性を説明するための表である。実施の形態１およびその第１〜３変形例が有する有利な効果について、比較例と対比しつつ説明する。 FIG. 15 is a table for explaining the advantages of the first embodiment and its first to third modifications over the comparative example. Advantageous effects of the first embodiment and its first to third modifications will be described in comparison with a comparative example.

図１５の表は、筒管４の筒方向の中心軸Ｏから偏移させた距離Ｄ１〜Ｄ４と、基板２０ａ〜２０ｄそれぞれの幅Ｗ１〜Ｗ４とを備える場合の、配光角θ２（度）のシミュレーション結果をまとめたものである。図１３および図１４に示した比較例では、Ｄ＝０．００〔ｍｍ〕、Ｗ＝２４．００〔ｍｍ〕である。この表に示すように、実施の形態１およびその変形例では、比較例と比べて、配光角θ２が飛躍的に大きくなっている。 The table of FIG. 15 shows the light distribution angle θ2 (degrees) when the distances D1 to D4 shifted from the central axis O of the cylindrical tube 4 and the widths W1 to W4 of the substrates 20a to 20d are provided. This is a summary of the simulation results. In the comparative example shown in FIGS. 13 and 14, D = 0.00 [mm] and W = 24.00 [mm]. As shown in this table, in the first embodiment and its modification, the light distribution angle θ2 is dramatically increased as compared with the comparative example.

なお、実施の形態１では、パッケージ化されたＬＥＤ素子１０を、基板２０に実装している。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、ＬＥＤチップ１００を直接に基板２０に実装するいわゆるベアチップ実装技術を用いてもよい。その場合の実装方法は、フリップチップ実装であることが好ましく、超音波接合工法、圧接工法、溶接工法のいずれかを用いてもよい。 In the first embodiment, the packaged LED element 10 is mounted on the substrate 20. However, the present invention is not limited to this, and a so-called bare chip mounting technique in which the LED chip 100 is directly mounted on the substrate 20 may be used. The mounting method in that case is preferably flip-chip mounting, and any one of an ultrasonic bonding method, a pressure welding method, and a welding method may be used.

ＬＥＤチップ１００を基板２０にベアチップ実装する場合には、ＬＥＤチップ１００そのものが「ＬＥＤ素子本体」に相当する。そして、ＬＥＤチップ１００の裏面に設けられるべき電極（具体的には、金属バンプ）が、「素子電極」に相当する。 When the LED chip 100 is bare-chip mounted on the substrate 20, the LED chip 100 itself corresponds to the “LED element body”. An electrode (specifically, a metal bump) to be provided on the back surface of the LED chip 100 corresponds to an “element electrode”.

この変形例においてＬＥＤチップ１００のベアチップ実装を行う場合にも、ＬＥＤ素子本体（ＬＥＤチップ１００）の裏面の面内において、素子電極（金属バンプ）および基板電極が収まっていることが好ましい。これにより、実装面積を極小化することができる。 Even in the case where the bare chip mounting of the LED chip 100 is performed in this modification, it is preferable that the element electrode (metal bump) and the substrate electrode are accommodated in the back surface of the LED element body (LED chip 100). Thereby, the mounting area can be minimized.

実施の形態１では、基板２０をガラス等の透光性の基材２００で形成したが、フィルム状（シート状）の基板であって透光性あるいは半透光性のものを使用してもよい。筒管４の内面に接するように、このフィルム状の基板を曲げて取り付けてもよい。 In the first embodiment, the substrate 20 is formed of a translucent base material 200 such as glass. However, a film-like (sheet-like) substrate that is translucent or translucent may be used. Good. The film-like substrate may be bent and attached so as to contact the inner surface of the tube 4.

こうすることで、ＬＥＤ素子１０の発光面を、筒管４の筒方向の中心軸Ｏから最大限、器具側に偏移させることができ、筒管４の内面に最大限近接して配設することができる。よって、一層の広配光角化が可能であり、また、軽量化も可能となる。 In this way, the light emitting surface of the LED element 10 can be shifted to the instrument side as much as possible from the central axis O in the tube direction of the tube 4, and is disposed as close as possible to the inner surface of the tube 4. can do. Therefore, it is possible to further increase the light distribution angle and to reduce the weight.

フィルム状の基板に対しても、ＬＥＤチップ１００を直接に実装してもよい。また、基板２０を非透光性の基材で形成してもよい。少なくとも中心軸Ｏからの偏移により得られる広配光角化の効果は得られるからである。 The LED chip 100 may also be directly mounted on a film-like substrate. Moreover, you may form the board | substrate 20 with a non-light-transmissive base material. This is because at least the effect of widening the light distribution obtained by shifting from the central axis O is obtained.

筒管４の素材は、ガラス素材の筒管と樹脂素材の筒管とを積層構造としたハイブリッド管でも良い。口金（実施の形態１ではアース口金５および給電口金６）のタイプは限定しない。嵌合部（実施の形態１ではアース口金５の第１嵌合部５２および給電口金６の第２嵌合部６２）の構造や口金と筒管との嵌合の方法は、図１に示した具体的構造に限定されるものではない。 The material of the tube 4 may be a hybrid tube having a laminated structure of a glass tube and a resin tube. The type of the base (the ground base 5 and the power supply base 6 in the first embodiment) is not limited. The structure of the fitting part (the first fitting part 52 of the ground base 5 and the second fitting part 62 of the power supply base 6 in Embodiment 1) and the method of fitting the base and the tube are shown in FIG. It is not limited to a specific structure.

実施の形態２．
実施の形態２にかかる照明ランプ１は、ＬＥＤ素子１０において接続部材３が用いられている点を除き、実施の形態１と同様の構成を備えている。従って、実施の形態２にかかる照明ランプ１も、実施の形態１と同様に、筒管４および発光部７を備える。 Embodiment 2. FIG.
The illumination lamp 1 according to the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that the connection member 3 is used in the LED element 10. Therefore, the illumination lamp 1 according to the second embodiment also includes the tube 4 and the light emitting unit 7 as in the first embodiment.

図１２は、本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤ素子と基板との接続を示す断面図である。以下、図１２を参照して、ＬＥＤ素子１０と基板２０との接続（実施の形態１との相異部分）を説明する。実施の形態２にかかるフリップチップ実装方法では、接続部材３を用いて、基板電極（パッド）２０１とＬＥＤ素子１０が有するアノード電極１０６およびカソード電極１０７とを接続する。 FIG. 12: is sectional drawing which shows the connection of the LED element concerning Embodiment 2 of this invention, and a board | substrate. Hereinafter, with reference to FIG. 12, the connection between the LED element 10 and the substrate 20 (difference part from the first embodiment) will be described. In the flip chip mounting method according to the second exemplary embodiment, the connection member 3 is used to connect the substrate electrode (pad) 201 to the anode electrode 106 and the cathode electrode 107 included in the LED element 10.

接続部材３としては、半田、導電ペースト、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）、ＡＣＰ（異方性導電ペースト）、金属バンプ等を用いることができる。具体的な好ましいパッケージタイプとしては、実施の形態１と同様に、ＳＯＪ、ＢＧＡ、ＬＧＡ、ＬＬＣＣを用いてもよい。 As the connection member 3, solder, conductive paste, ACF (anisotropic conductive film), ACP (anisotropic conductive paste), metal bumps, or the like can be used. As specific preferred package types, SOJ, BGA, LGA, and LLCC may be used as in the first embodiment.

実施の形態２では、接続部材３は、アノード電極１０６およびカソード電極１０７の先端部１０６ｃ、１０７ｃにのみ設けられている。さらに、基板電極２０１が先端部１０６ｃ、１０７ｃと同じ大きさであり、且つ接続部材３が先端部１０６ｃ、１０７ｃと対向する領域をはみ出さないように形成されている。従って、実装面積を最小限にすることができる。 In the second embodiment, the connection member 3 is provided only at the tip portions 106 c and 107 c of the anode electrode 106 and the cathode electrode 107. Further, the substrate electrode 201 has the same size as the tip portions 106c and 107c, and the connection member 3 is formed so as not to protrude from the region facing the tip portions 106c and 107c. Therefore, the mounting area can be minimized.

実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、配光角度の最大化、基板２０を最小面積とすることによる軽量化および材料コスト低減、基板２０の小型化に伴う製造コスト低減、製造品質安定化といった効果を得ることができる。 Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the light distribution angle is maximized, the weight is reduced by reducing the substrate 20 to the minimum area, the material cost is reduced, the manufacturing cost is reduced with the downsizing of the substrate 20, and the manufacturing is performed. Effects such as quality stabilization can be obtained.

１照明ランプ（直管形ＬＥＤランプ）、１０、１１０ＬＥＤ素子、１１ＬＥＤ素子本体、１００ＬＥＤチップ、１０１蛍光体、１０２ワイヤ、１０３接着部材、１０４封止部材、１０５ケース、１０６アノード電極、１０７カソード電極、１０６ａ、１０７ａ平面部、１０６ｂ、１０７ｂ側面部、１０６ｃ、１０７ｃ先端部、２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ基板、２００基材、２０１基板電極、２０１ａ外側端部、２０１ｂ外側端部、２０６アノード電極、２０７カソード電極、２２０基板、２２１基板電極、３接続部材、４筒管、４０第１端部、４１第２端部、５アース口金、５０第１口金筐体、５１アース端子、５２第１嵌合部、６給電口金、６０第２口金筐体、６１給電端子、６２第２嵌合部、７発光部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illumination lamp (straight tube type LED lamp) 10, 110 LED element, 11 LED element main body, 100 LED chip, 101 Phosphor, 102 Wire, 103 Adhesive member, 104 Sealing member, 105 Case, 106 Anode electrode, 107 Cathode electrode, 106a, 107a Plane portion, 106b, 107b Side surface portion, 106c, 107c Tip portion, 20, 20a, 20b, 20c, 20d Substrate, 200 base material, 201 substrate electrode, 201a outer end portion, 201b outer end portion, 206 Anode electrode, 207 Cathode electrode, 220 Substrate, 221 Substrate electrode, 3 Connection member, 4 Tube, 40 First end, 41 Second end, 5 Ground cap, 50 First cap housing, 51 Ground terminal, 52 1st fitting part, 6 Power supply base, 60 2nd base case, 61 Power supply terminal 62 second fitting portion, 7-emitting portion

Claims

A light emitting unit;
A cylindrical tube that houses the light emitting unit therein and transmits light emitted from the light emitting unit;
With
The light emitting portion,
A substrate Ru with a board electrode on the surface facing the side of the center axis of the cylinder tube,
A luminescent element mounted on the substrate electrode,
With
The light-emitting element includes a light-emitting element body including an LED chip, and an element electrode provided on the back surface of the light-emitting element body facing the substrate electrode.
The light emitting element has a first width and a second width that are orthogonal to each other in a plan view of the LED chip,
In a cross-sectional view when cut along a plane parallel to the direction axis of the first width, the element electrode includes a mounting part that overlaps the back surface of the light emitting element body, and an outer peripheral end of the mounting part from the outer peripheral end of the light emitting element body. A side surface portion that extends downward and constitutes a side surface of the light emitting element and is exposed to the outside of the light emitting element, and extends from a lower end portion of the side surface portion to an inner side of a lower region of the light emitting element body and overlaps the substrate electrode And a U-shaped shape including the tip,
The LED chip is mounted on the mounting portion of the element electrode,
The light emitting device body includes a Futomeju fat covering the front Symbol LED chip,
In the plan view, the element electrode and the substrate electrode are provided in a size that fits within the surface of the back surface of the light emitting element body,
In the plan view, and are the same size of the rear surface of the outer shape size and the light-emitting element body of the outer shape of the element electrodes,
The illumination lamp according to claim 1, wherein the substrate has a width smaller than an inner diameter of the cylindrical tube, and is arranged so as to be biased toward the inner surface side of the cylindrical tube from the central axis.

The substrate is a film substrate,
The illumination lamp according to claim 1, wherein the film-like substrate is arranged so as to be in contact with the inner surface of the cylindrical tube.

The illumination lamp according to claim 1, wherein the substrate electrode and the element electrode are directly connected.

The illumination lamp according to claim 3, wherein the substrate electrode and the element electrode are directly connected using any one of ultrasonic bonding, pressure welding, and welding.

The substrate electrode and the element electrode are connected via a connection member,
The illumination lamp according to claim 1, wherein the connection member is provided so as not to protrude from a region where the substrate electrode and the element electrode face each other.

The illumination lamp according to any one of claims 1 to 5,
A lighting device connected to the illumination lamp;
A lighting device comprising: