WO2014013653A1 - 電球形ランプ及び照明装置 - Google Patents
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Definitions
- the main light emitting module has at least two or more first light emitting element groups, and the sub light emitting module has at least two or more second light emitting elements. It has an element group.
- Two metal wirings 26 are formed in an island shape in a predetermined shape at both ends of the substrate 21 in order to electrically connect the element rows of the LEDs 22a and 22b and the terminals 28 in parallel. These two metal wirings 26 are formed on the surface of the substrate 21 so as to sandwich the element rows of the plurality of LEDs 22a and 22b.
- the support column 40 has a shape in which the width thereof becomes wider near the LED modules 20a and 20b. Therefore, it is possible to efficiently release the heat generated in the LED modules 20a and 20b to the wide support column 40, and it is possible to suppress a decrease in the lifetime of the LED.
- the LED module 20b has an element row of the plurality of LEDs 22b, and the element row of the plurality of LEDs 22b is provided so as to sandwich the support column 40.
- pillar 40 has a shape where the width
- FIG. 6 is a plan view of the light bulb shaped lamp 1 when the LED module 20b is viewed from below.
- the LED element array is provided on the surface of the substrate other than above the support column, but the LED may be provided only above the support column.
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Abstract
Description
グローブ10は、LEDモジュール20a及び20bを収納する。グローブ10は、LEDモジュール20a及び20bからの光に対して透明な材料から構成され、LEDモジュール20a及び20bからの光を透過させてランプ外部に透光する透光性グローブである。このようなグローブ10としては、可視光に対して透明なシリカガラス製のガラスバルブ(クリアバルブ)とすることができる。この場合、グローブ10内に収納されたLEDモジュール20a及び20bは、グローブ10の外側から視認することができる。
LEDモジュール20a及び20bは、LED(LEDチップ)を有し、リード線70を介してLEDに電力が供給されることにより発光する発光モジュールである。LEDモジュール20a及び20bは、支柱40によってグローブ10内の中空に保持されている。
口金30は、LEDモジュール20a及び20bのLEDを発光させるための電力を電球形ランプ1外部から受ける受電部である。口金30は、二接点によって交流電力を受電し、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、照明器具(照明装置)のソケットに取り付けられてソケットから電力を受けることで電球形ランプ1(LEDモジュール20a及び20b)を点灯させる。
支柱40は、グローブ10の開口部11の近傍からグローブ10の内方に向かって延びるように設けられたステムであり、グローブ10内でLEDモジュール20a及び20bを保持する保持部材として機能する。支柱40の一端はLEDモジュール20a及び20bに接続され、他端は支持台50に接続されている。
支持台(支持板)50は、支柱40を支持する支持部材であり、樹脂ケース60に固定されている。支持台50は、グローブ10の開口部11の開口端に接続されてグローブ10の開口部11を塞ぐように構成されている。具体的に、支持台50は、周縁に段差部を有する円盤状部材で構成されており、その段差部にはグローブ10の開口部11の開口端が当接されている。そして、この段差部において、支持台50と樹脂ケース60とグローブ10の開口部11の開口端とは、接着剤によって固着されている。
樹脂ケース60は、支柱40と口金30とを絶縁すると共に点灯回路80を収納するための絶縁ケース(回路ホルダ)であり、大径円筒状の第1ケース部61と、小径円筒状の第2ケース部62とから構成されている。樹脂ケース60は、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)によって成形することができる。
2本のリード線70は、LEDモジュール20a及び20bを点灯させるための電力を点灯回路80からLEDモジュール20a及び20bに供給するためのリード線対であり、銅線等の針金状の金属電線より構成することができる。各リード線70は、グローブ10内に配置され、一端がLEDモジュール20a及び20bの外部端子と電気的に接続され、他端が点灯回路80の電力出力部、言い換えると口金30と電気的に接続されている。リード線70は、その一部がLEDモジュール20a及び20bの外部端子に接続されることでLEDモジュール20a及び20bを支持する支持部としても機能している。
点灯回路80は、LEDモジュール20a及び20bのLEDを点灯させるための回路ユニットであり、複数の回路素子と、各回路素子が実装される回路基板とを有する。点灯回路80は、口金30から給電された交流電力を直流電力に変換する回路を含み、2本のリード線70を介して変換後の直流電力をLEDモジュール20a及び20bのLEDに供給する。
基板21は、透光性基板又は非透光性基板を用いることができ、例えば酸化アルミニウム(アルミナ)若しくは窒化アルミニウム等からなるセラミック基板、金属基板、樹脂基板、ガラス基板、又は、フレキシブル基板等である。基板21は、LED22a、22b及び32を実装するための矩形状の実装基板(LED実装用基板)である。基板21は、その長辺の長さをL1とし、短辺の長さをL2とし、厚みをdとすると、例えばL1=26mm、L2=13mm、d=1mmとされる。
LED22a及び22bは、それぞれ基板21の表面の上に複数実装されている。複数のLED22aは、基板21の長辺方向に同一ピッチで直線状に配列されて構成された素子列が基板21の短辺方向つまりLED22aの素子列におけるLED22aの並び方向と直交する方向に複数本並べられるように配設されている。一方、複数のLED22bは、基板21の長辺方向に同一ピッチで直線状に配列されて構成された素子列が基板21の短辺方向つまりLED22bの素子列におけるLED22bの並び方向と直交する方向に複数本並べられるように配設されている。このとき、LED22bの素子列の複数本は、基板21の短辺方向においてLED22aの2つの素子列の間に位置するように配設されている。
封止部材23aは、LED22aが発する光の波長を変換する変換部材であり、LED22aを覆うように形成されている。封止部材23aは、LED22aが発する光の波長を変換する波長変換材と、波長変換材を含有する樹脂材料とから構成される封止樹脂である。波長変換材としては、LED22aが発する光によって励起されて所望の色(波長)の光を放出する蛍光体粒子を用いることもできるし、半導体、金属錯体、有機染料及び顔料等のある波長の光を吸収して吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含む材料を用いることもできる。なお、封止部材23aには、シリカ粒子等の光拡散材が分散されていてもよい。
金属配線26は、LED22a及び22bの素子列と端子28とを電気的に並列接続するために、基板21の両端部に所定形状で島状に2つ形成されている。これら2つの金属配線26は、基板21の表面において、複数のLED22a及び22bの素子列を挟み込むように形成されている。
ワイヤー25は、LED22a及び22bと金属配線26、又はLED22a及び22bと金属配線24とを接続するための電線であり、例えば、金ワイヤーである。図5で説明したように、このワイヤー25により、LED22a及び22bの上面に設けられたワイヤーボンド部122e及び122fのそれぞれとLED22a及び22bの両側に隣接して形成された金属配線26又は金属配線24とがワイヤボンディングされている。
導電性接着部材27は、端子28をリード線70と接続する半田又は銀ペースト等の導電性接着剤である。導電性接着部材27は、端子28の表面上でリード線70の一端の側面を被覆するように、端子28及びリード線70の両方に接して設けられている。導電性接着部材27は、貫通孔21bの基板21の表面側の開口を塞ぐように設けられている。
上記の実施の形態の電球形ランプ1は、1つの基板21の表面及び裏面の両面に光源及びこれを発光させる配線を設けることで、2つのLEDモジュール20a及び20bを形成し、電球形ランプ1の口金側及びそれと反対側に光を取り出すとした。しかしながら、2つの別々の基板の表面に個別に光源及びこれを発光させる配線を設け、2つの基板の裏面を貼り合わせて1つの基板21とすることでも、電球形ランプの口金側及びそれと反対側に光を取り出すことができる。従って、本変形例に係る電球形ランプは、LEDモジュールの基板21がそれぞれ表面に光源及びこれを発光させる配線を備える2つの基板を接着剤で接着して構成される点で上記の実施の形態の電球形ランプ1と異なる。以下、上記の実施の形態の電球形ランプ1と異なる点を中心に詳述する。
基板29及び39は、互いに同様の構成及び形状を有し、接着剤90により互いの裏面が接着されて1つの基板21を構成している。基板29及び39は、透光性基板又は非透光性基板を用いることができ、例えば酸化アルミニウム若しくは窒化アルミニウム等からなるセラミック基板、金属基板、樹脂基板、ガラス基板、又は、フレキシブル基板等である。基板29はLED22a及び22bを実装するための矩形状の実装基板であり、基板39はLED32を実装するための矩形状の実装基板である。
接着剤90は、基板29の裏面と基板39の裏面との間に設けられ、両者を接着するものであり、例えばシリコーン樹脂等の樹脂又はAgペースト等の金属ペースト等により構成されている。金属ペーストの場合、基板29と基板39との間での熱伝導率を高めて基板21としての熱伝導率が高められるので、基板21の放熱効率を高めることができる。その結果、温度上昇によるLED22a、22b及び32の発光効率及び寿命の低下を抑制することができる。また、接着剤90の遮光性つまり基板21の遮光性を高めることができるので、基板29及び39の表面から裏面に向かう光による色ムラも抑制することができる。
10 グローブ
11 開口部
20a、20b、120a、120b LEDモジュール
21、29、39 基板
21a、21b、29a、29b、39a、39b 貫通孔
22a、22b、32 LED
23a、23b、33 封止部材
24、26、34、36 金属配線
25、35 ワイヤー
27、37 導電性接着部材
28、38 端子
30 口金
40 支柱
41 主軸部
42 固定部
42b 突起部
50 支持台
60 樹脂ケース
61 第1ケース部
62 第2ケース部
70 リード線
80 点灯回路
90 接着剤
122a サファイア基板
122b 窒化物半導体層
122c カソード電極
122d アノード電極
122e、122f ワイヤーボンド部
122g チップボンディング材
100 照明装置
200 点灯器具
210 器具本体
211 ソケット
220 ランプカバー
Claims (15)
- 透光性のグローブと、
前記グローブの内方に向かって延びるように設けられた支柱と、
前記グローブ内に配置され、前記支柱に固定された主発光モジュール及び副発光モジュールとを備え、
前記主発光モジュールは、基板と、前記基板の表面上に設けられた複数の第1発光素子から構成された第1発光素子群とを有し、
前記副発光モジュールは、前記基板と、前記基板の裏面上に設けられた複数の第2発光素子から構成された第2発光素子群とを有し、
前記支柱は、前記第2発光素子群の直下に位置せず、前記基板の裏面側に配置され、前記基板に向かって幅が広がる形状を有する
電球形ランプ。 - 前記副発光モジュールは、複数の前記第2発光素子群を有し、
前記複数の第2発光素子群は、前記支柱を挟むように設けられ、
前記支柱は、前記複数の第2発光素子群の並び方向の幅が前記基板に向かって広がる形状を有する
請求項1に記載の電球形ランプ。 - 前記支柱は、前記複数の第2発光素子の並び方向の幅が前記基板に向かって広がる形状を有する
請求項1又は2に記載の電球形ランプ。 - 前記基板は、前記第1発光素子群が表面に設けられた主基板と、前記第2発光素子群が表面に設けられた副基板とから構成され、
前記主基板及び前記副基板が、前記第1発光素子群及び前記第2発光素子群を設けていない裏面同士が互いに対向するように配置されている
請求項1に記載の電球形ランプ。 - 前記第1発光素子群が、直列接続された複数の第1発光素子から構成され、
前記第2発光素子群が、直列接続された複数の第2発光素子から構成され、
前記第1発光素子群と前記第2発光素子群とが、同一数の素子から構成されている
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電球形ランプ。 - 前記副発光モジュールが、前記支柱に直接的に取り付けられ、前記副発光モジュールで発生した熱を前記支柱に伝熱するとともに、
前記主発光モジュールが、前記副発光モジュールを介して前記支柱に間接的に取り付けられ、前記主発光モジュールで発生した熱を、前記副発光モジュールを介して前記支柱に間接的に伝熱する
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電球形ランプ。 - 前記主発光モジュールと前記副発光モジュールとの間に、熱伝導部材が設けられている
請求項6に記載の電球形ランプ。 - 前記熱伝導部材が、熱伝導性樹脂、セラミックペースト、及び金属ペーストのいずれかである
請求項7に記載の電球形ランプ。 - 前記副発光モジュールが、前記支柱に対し接着固定されている
請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の電球形ランプ。 - 前記基板が、前記第1発光素子群及び前記第2発光素子群から発せられる光に対して光反射率50%以上を有する
請求項1に記載の電球形ランプ。 - 前記基板が、Al2O3、MgO、SiO、及びTiO2のいずれかを主成分とする
請求項10に記載の電球形ランプ。 - 前記支柱の表面が、前記第1発光素子群及び前記第2発光素子群から発せられる光に対して光反射率30%以上を有する
請求項1に記載の電球形ランプ。 - 前記支柱が、Al、Cu、及びFeのいずれかを主成分とする
請求項12に記載の電球形ランプ。 - 前記主発光モジュールは、少なくとも2つ以上の前記第1発光素子群を有し、
前記副発光モジュールは、少なくとも2つ以上の前記第2発光素子群を有する
請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の電球形ランプ。 - 請求項1から請求項14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。
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