WO2014013656A1 - 電球形ランプ及び照明装置 - Google Patents

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WO2014013656A1
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light emitting
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light
shaped lamp
emitting element
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考志 大村
倉地 敏明
功幸 長浜
直紀 田上
健太 渡邉
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a light bulb-shaped lamp and a lighting device, for example, to a light bulb-shaped lamp using a semiconductor light emitting element and a lighting device using the same.
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • LED lamp there is a bulb-shaped LED lamp (bulb-shaped LED lamp), and in the bulb-shaped LED lamp, an LED module including a substrate and a plurality of LEDs mounted on the substrate is used.
  • LED module including a substrate and a plurality of LEDs mounted on the substrate is used.
  • Patent Document 1 discloses a conventional bulb-shaped LED lamp.
  • a heat sink is used to dissipate heat generated by the LED, and the LED module is fixed to the heat sink.
  • a metal casing functioning as a heat sink is provided between the hemispherical glove and the cap, and the LED module is mounted on the upper surface of the metal casing. ing.
  • an LED module used for a bulb-type LED lamp is usually configured to extract light only from one side of the substrate (the side on which the LED is mounted). Therefore, even if the above-described replacement configuration is used, the luminous flux to the base of the bulb-type LED lamp is low, and it is difficult to realize a wide light distribution angle. On the other hand, it can also respond by adding the other LED module which emits light toward a nozzle
  • the LED has the characteristic of a Lambertian light distribution and a relatively narrow radiation angle (about 120 °)
  • the side of the LED module parallel to the LED mounting surface of the substrate
  • Luminous flux to low Therefore, even in this case, it is difficult to realize a wide light distribution angle.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a bulb-shaped lamp and a lighting device having a wide light distribution angle.
  • one aspect of the light bulb shaped lamp according to the present invention is disposed in a translucent glove, a post provided so as to extend inward of the glove, and the glove
  • a first light emitting element comprising: a main light emitting module fixed to the support; and a sub light emitting module, wherein the main light emitting module comprises a plurality of first light emitting elements arranged in a line on a surface of a substrate And a second light emitting element group including a plurality of second light emitting elements provided in a line on the back surface of the substrate, the sub light emitting module having a group; At least one of the second light emitting elements is provided at an end of the substrate.
  • the distance between at least one of the first light emitting element and the second light emitting element and the end face of the substrate is 2.0 mm or less. be able to.
  • the distance between the end face of the substrate and the one in the direction orthogonal to the alignment direction of at least one of the first light emitting element and the second light emitting element is , 2.0 mm or less.
  • the substrate is a main substrate on which the first light emitting element group is provided on the surface, and a sub substrate on which the second light emitting element group is provided on the surface.
  • the main substrate and the sub substrate may be arranged such that the back surfaces not provided with the first light emitting element group and the second light emitting element group face each other.
  • the first light emitting element group is composed of a plurality of first light emitting elements connected in series, and a plurality of the second light emitting element groups are connected in series.
  • the first light emitting element group may include the same number of elements as the number of elements of the second light emitting element group.
  • the sub light emitting module is directly attached to the support, and heat generated in the sub light emitting module is transferred to the support, and the main light emitting module May be indirectly attached to the support via the sub light emitting module, and the heat generated in the main light emitting module may be indirectly transferred to the support via the sub light emitting module.
  • a heat conducting member may be provided between the main light emitting module and the sub light emitting module.
  • the heat conducting member can be any one of a heat conducting resin, a ceramic paste, and a metal paste.
  • the sub light emitting module can be adhesively fixed to the support.
  • the substrate has a light reflectance of 50% or more with respect to light emitted from the first light emitting element group and the second light emitting element group.
  • the substrate may contain any one of Al 2 O 3 , MgO, SiO and TiO 2 as a main component.
  • the surface of the support has a light reflectance of 30% or more with respect to light emitted from the first light emitting element group and the second light emitting element group. can do.
  • the support can be made mainly of any of Al, Cu and Fe.
  • the main light emitting module has at least two or more of the first light emitting element groups, and the sub light emitting module has at least two or more of the second light emitting It is possible to have an element group.
  • one aspect of a lighting device according to the present invention is characterized by including the above-described bulb-shaped lamp.
  • FIG. 1 is a side view of a light bulb shaped lamp according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the light bulb shaped lamp according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a light bulb shaped lamp according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing the configuration of the light bulb shaped lamp according to the embodiment of the present invention, where (a) is a top view and (b), (c) and (d) are cross sectional views.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the LED in the LED module of the light bulb shaped lamp according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing the configuration of a light bulb shaped lamp according to a modification of the embodiment of the present invention, wherein (a) is a top view and (b), (c) and (d) are cross sectional views.
  • FIG. 7A is a view showing a light distribution of the light bulb shaped lamp according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7B is a view showing a light distribution of the light bulb shaped lamp according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7C is a view showing a light distribution of the light bulb shaped lamp according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7D is a view showing a light distribution distribution of the light bulb shaped lamp according to the comparative example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A is a view showing a light distribution of the light bulb shaped lamp according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7B is a view showing a light distribution of the light bulb shaped lamp according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a top view showing the configuration of the light bulb shaped lamp according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing the configuration of a variation of the light bulb shaped lamp according to the embodiment of the present invention, in which (a) is a top view and (b), (c) and (d) are cross sectional views.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a variation of the light bulb shaped lamp according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a lighting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a side view of a light bulb shaped lamp 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the light bulb shaped lamp 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the light bulb shaped lamp 1 according to the present embodiment.
  • the upper side of the drawing is the front of the bulb-shaped lamp 1
  • the lower side of the drawing is the rear of the bulb-shaped lamp 1
  • the left and right sides of the drawing are the sides of the bulb-shaped lamp 1.
  • “rearward” refers to the direction on the base side with respect to the substrate of the LED module
  • “forward” refers to the direction opposite to the base relative to the substrate in the LED module.
  • the “side” is a direction parallel to the main surface of the substrate of the LED module.
  • the dashed-dotted line drawn along the paper surface up-down direction has shown the lamp axis J (central axis) of the lightbulb-shaped lamp 1.
  • the lamp axis J is an axis serving as a rotation center when attaching the light bulb shaped lamp 1 to a socket of a lighting device (not shown), and coincides with the rotation axis of the base.
  • the bulb-shaped lamp 1 is an example of a light source for illumination, and is a bulb-shaped LED lamp (LED bulb) which is a substitute for a bulb-shaped fluorescent lamp or an incandescent lamp.
  • the light bulb-shaped lamp 1 includes a translucent globe 10, LED modules 20a and 20b as light sources, a cap 30, which receives power from the outside of the lamp, a support 40, a support 50, a resin case 60, and lead wires. And a lighting circuit 80.
  • an envelope is configured by the glove 10, the resin case 60 (first case portion 61), and the base 30.
  • the glove 10 accommodates the LED modules 20a and 20b.
  • the globe 10 is made of a material transparent to the light from the LED modules 20a and 20b, and is a translucent globe that transmits the light from the LED modules 20a and 20b and transmits the light to the outside of the lamp.
  • a globe 10 can be a glass bulb (clear bulb) made of silica glass that is transparent to visible light.
  • the LED modules 20 a and 20 b housed in the glove 10 can be viewed from the outside of the glove 10.
  • the shape of the glove 10 is a shape in which one end is closed spherically and the other end has an opening 11. Specifically, the shape of the glove 10 is such that a part of the hollow sphere is narrowed while extending in a direction away from the center of the sphere, and the opening 11 is formed at a position away from the center of the sphere It is done.
  • a glass bulb having the same shape as a general incandescent bulb can be used.
  • a glass bulb such as A-shaped, G-shaped or E-shaped can be used as the glove 10.
  • the globe 10 does not necessarily have to be transparent to visible light, and the globe 10 may have a light diffusing function.
  • a milky white light diffusion film may be formed by applying a resin containing a light diffusion material such as silica or calcium carbonate, a white pigment, or the like on the entire inner surface or outer surface of the glove 10.
  • the glove 10 does not have to be made of silica glass.
  • a glove 10 made of a resin material such as acrylic may be used.
  • the LED modules 20 a and 20 b are light emitting modules that have LEDs (LED chips) and emit light when power is supplied to the LEDs through the lead wires 70.
  • the LED modules 20 a and 20 b are held in the hollow of the glove 10 by the columns 40.
  • the LED modules 20a and 20b be disposed at a central position of the spherical shape formed by the globe 10 (for example, inside the major part of the larger diameter of the globe 10).
  • the light distribution characteristic of the light bulb shaped lamp 1 becomes a light distribution characteristic similar to a general incandescent light bulb using a conventional filament coil. .
  • the LED modules 20a and 20b are arranged such that the main surfaces (front and back surfaces) of the substrate intersect, for example, be substantially perpendicular to the lamp axis.
  • the LED module 20 a emits light toward the front of the bulb-shaped lamp 1
  • the LED module 20 b emits light toward the rear of the bulb-shaped lamp 1.
  • the base 30 is a power receiving unit that receives power for causing the LEDs of the LED modules 20 a and 20 b to emit light from the outside of the light bulb shaped lamp 1.
  • the base 30 receives AC power at the two contacts, and the power received by the base 30 is input to the power input unit of the lighting circuit 80 through the lead wire.
  • the base 30 is attached to a socket of a lighting fixture (lighting device) and receives electric power from the socket to light the light bulb shaped lamp 1 (the LED modules 20a and 20b).
  • the base 30 is E-shaped, and a screwing portion for screwing with a socket of the lighting device is formed on the outer peripheral surface thereof, and a screwing portion for screwing with the resin case 60 is formed on the inner peripheral surface thereof. Is formed.
  • the base 30 is a bottomed cylindrical body made of metal.
  • die 30 E26 type
  • the support column 40 is a stem provided to extend from the vicinity of the opening 11 of the glove 10 toward the inside of the glove 10 and functions as a holding member for holding the LED modules 20 a and 20 b in the glove 10.
  • One end of the support 40 is connected to the LED modules 20 a and 20 b, and the other end is connected to the support 50.
  • the columns 40 also function as a heat dissipation member for radiating the heat generated by the LED modules 20a and 20b to the base 30 side. Therefore, the heat dissipation efficiency of the support 40 can be enhanced by configuring the support 40 with a metal material having high thermal conductivity, such as aluminum having a thermal conductivity of 237 [W / m ⁇ K]. As a result, it is possible to suppress the decrease in the light emission efficiency and the life of the LED due to the temperature rise.
  • the columns 40 can also be made of resin or the like.
  • the support column 40 is configured by, for example, integrally molding the main shaft portion 41 and the fixing portion 42.
  • the main shaft portion 41 is a cylindrical member having a constant cross-sectional area.
  • One end of the main shaft portion 41 is connected to the fixing portion 42, and the other end is connected to the support 50.
  • the fixing portion 42 has a fixing surface to which the LED modules 20a and 20b are fixed, and this fixing surface is in contact with the back surface of the substrate of the LED modules 20a and 20b.
  • the fixing portion 42 further has a protrusion which protrudes from the fixing surface, and the protrusion fits with a through hole provided in the substrate of the LED modules 20a and 20b.
  • the LED modules 20a and 20b and the fixing surface are adhered by an adhesive of resin such as silicone resin, for example.
  • the support base (support plate) 50 is a support member that supports the support column 40, and is fixed to the resin case 60.
  • the support 50 is connected to the open end of the opening 11 of the glove 10 and configured to close the opening 11 of the glove 10.
  • the support 50 is formed of a disk-like member having a step portion at the periphery, and the opening end of the opening 11 of the glove 10 is in contact with the step portion. In the step portion, the support 50, the resin case 60, and the open end of the opening 11 of the glove 10 are fixed by an adhesive.
  • the support base 50 is made of a metal material having a high thermal conductivity such as aluminum similarly to the support column 40, so that the heat dissipation efficiency of the heat of the LED modules 20a and 20b which thermally conducts the support column 50 by the support support 50 is enhanced. Be As a result, it is possible to further suppress the decrease in the light emission efficiency and the life of the LED due to the temperature rise.
  • the resin case 60 is an insulating case (circuit holder) for insulating the support 40 and the base 30 and housing the lighting circuit 80, and has a large diameter cylindrical first case portion 61 and a small diameter cylindrical second case. And a case portion 62.
  • the resin case 60 can be formed of, for example, polybutylene terephthalate (PBT).
  • the second case portion 62 is configured such that the outer circumferential surface is in contact with the inner circumferential surface of the mouthpiece 30, and a screwing portion for screwing with the mouthpiece 30 is formed on the outer circumferential surface of the second case portion 62. ing.
  • the two lead wires 70 are a pair of lead wires for supplying power for lighting the LED modules 20a and 20b from the lighting circuit 80 to the LED modules 20a and 20b, and are formed of a metal wire such as a copper wire. It can be configured.
  • Each lead 70 is disposed in the glove 10, one end is electrically connected to the external terminals of the LED modules 20a and 20b, and the other end is electrically connected to the power output portion of the lighting circuit 80, in other words, the cap 30 It is done.
  • the lead wire 70 also functions as a support for supporting the LED modules 20a and 20b by connecting a part of the lead 70 to the external terminals of the LED modules 20a and 20b.
  • the two lead wires 70 are, for example, vinyl wires composed of a metal core wire and an insulating resin covering the core wire, and the LED modules 20a and 20b are not covered with the insulating resin and the surface is exposed. It is electrically connected through the core wire which has been At this time, the core wire may not be covered with the insulating resin in a portion of the two lead wires 70 which protrudes from the front surface of the substrate 21 and a portion which protrudes by 3 mm or less from the back surface of the substrate 21.
  • the lighting circuit 80 is a circuit unit for lighting the LEDs of the LED modules 20a and 20b, and includes a plurality of circuit elements and a circuit board on which each circuit element is mounted.
  • the lighting circuit 80 includes a circuit for converting AC power supplied from the base 30 into DC power, and supplies the converted DC power to the LEDs of the LED modules 20a and 20b via the two lead wires 70.
  • the bulb-shaped lamp 1 does not necessarily have to include the lighting circuit 80.
  • the lighting circuit 80 is not limited to the smoothing circuit, and the light control circuit, the booster circuit, and the like can be appropriately selected and combined.
  • FIG. 4 is a view showing the configuration of the light bulb shaped lamp 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the LEDs in the LED modules 20a and 20b of the light bulb shaped lamp 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 4A is a plan view when the LED module 20 a is viewed from above in a state where the globe 10 is removed in the light bulb shaped lamp 1.
  • (b) of FIG. 4 is a cross-sectional view of the same light bulb shaped lamp 1 cut along the AA 'line of (a), and
  • (c) of FIG. 4 is a BB' line of (a) 4
  • (d) is a cross-sectional view of the same light bulb-shaped lamp 1 taken along the line CC 'of FIG. 4 (a).
  • the LED module 20 a is an example of a main light emitting module (first light emitting module), and has a COB (Chip On Board) structure in which a bare chip is directly mounted on the surface (one main surface) of the substrate 21.
  • the LED module 20 b is an example of a sub light emitting module (second light emitting module), and has a COB structure in which a bare chip is directly mounted on the back surface (other main surface) of the substrate 21.
  • the LED module 20 a includes a substrate 21, a plurality of LEDs 22 provided on the surface of the substrate 21, a sealing member 23, metal wires 24 and 26, a wire 25, a conductive adhesive member 27 and a terminal (external terminal) 28.
  • the LED module 20 b includes the substrate 21, the plurality of LEDs 32 provided on the back surface of the substrate 21, the sealing member 33, the metal wires 34 and 36, the wires 35, the conductive adhesive members 37 and the terminals 38. There is.
  • the substrate 21 may be a translucent substrate or a non-translucent substrate, and is, for example, a ceramic substrate made of aluminum oxide (alumina) or aluminum nitride, a metal substrate, a resin substrate, a glass substrate, a flexible substrate, or the like. is there.
  • the substrate 21 is preferably made of a white substrate such as a white alumina substrate having a low light transmittance with respect to light emitted from the LEDs 22 and 32, for example, 10% or less, or a metal substrate.
  • the substrate 21 has a light reflectance of 50% or more with respect to light emitted from the LEDs 22 and 32, and is made of a substrate containing Al 2 O 3 , MgO, SiO, or TiO 2 as a main component. be able to.
  • the light transmittance of the substrate 21 is high, in the LED module 20a, a part of the light of the LED 22 on the front surface side of the substrate 21 is emitted from the back surface side of the substrate 21 after passing through the substrate 21.
  • the LED module 20 b part of the light of the LED 32 on the back surface side of the substrate 21 is emitted from the front surface side of the substrate 21 after passing through the substrate 21. Therefore, in the light bulb shaped lamp 1, color unevenness occurs in the light extracted from the base and the opposite side. On the other hand, such color unevenness can be suppressed by lowering the light transmittance of the substrate 21. Further, since an inexpensive white substrate can be used, cost reduction of the light bulb shaped lamp 1 can be realized.
  • two through holes 21 b penetrating from the front surface to the rear surface of the substrate 21 are provided. These two through holes 21b constitute terminals 28 and 38 for connecting the lead wire 70 for feeding and the LED modules 20a and 20b, and the lead wire 70 is inserted through each of the two through holes 21b. .
  • one through hole 21a penetrating from the front surface to the back surface of the substrate 21 is provided.
  • the through holes 21 a are for fixing the LED modules 20 a and 20 b to the support 40, and the projections 42 b of the support 40 are fitted in the through holes 21 a.
  • the through hole 21a may not be provided.
  • a plurality of LEDs 22 are mounted on the surface of the substrate 21.
  • a plurality of LED rows 22 are arranged in a straight line at the same pitch in the long side direction of the substrate 21 in the short side direction of the substrate 21, that is, in the direction orthogonal to the array direction of the LEDs 22 in the device row of the LEDs 22 It is arranged to be aligned.
  • the plurality of LEDs 22 are connected in series in the element row, and are connected in parallel in the element rows. This element row is an example of the first light emitting element group.
  • the distance (pitch) between adjacent LEDs 22 in an element row is 1.8 mm
  • the distance between the LEDs 22 of one element row and the LEDs 22 of the other element row in adjacent element rows is 4 mm, for example It is arranged to be
  • the element rows positioned outermost in the short side direction of the substrate 21 are provided at both ends of the substrate 21.
  • the plurality of LEDs 22 included in the element array at both ends of the substrate 21 are arranged such that the centers thereof are positioned at 2.0 mm or less from the end face in the short side direction of the substrate 21. That is, as shown in FIG. 4C, the plurality of LEDs 22 included in the element array at both ends of the substrate 21 has a distance A of 2 between the center and the end face of the substrate 21 in the short side direction of the substrate 21. It is arranged to be less than .0 mm.
  • a plurality of LEDs 32 are mounted on the back surface of the substrate 21.
  • a plurality of LED 32 are arranged in a straight line at the same pitch in the long side direction of the substrate 21 in the short side direction of the substrate 21, that is, in the direction orthogonal to the arrangement direction of the LEDs 32 in the element row of the LEDs 32 It is arranged to be aligned.
  • the plurality of LEDs 32 are connected in series in the element row, and are connected in parallel in the element rows. This element row is an example of the second light emitting element group.
  • the element rows positioned outermost in the short side direction of the substrate 21 are provided at both end portions of the substrate 21.
  • the plurality of LEDs 32 included in the element array at both ends of the substrate 21 are arranged such that the centers thereof are positioned at 2.0 mm or less from the end face in the short side direction of the substrate 21. That is, as shown in FIG. 4C, the plurality of LEDs 32 included in the element array at both ends of the substrate 21 has a distance B of 2 between the center thereof and the end surface of the substrate 21 in the short side direction of the substrate 21. It is arranged to be less than .0 mm.
  • the LEDs 22 and 32 are bare chips that emit monochromatic visible light in all directions, that is, sideways, upward and downward.
  • the LEDs 22 and 32 emit, for example, 20% of the total light amount laterally, 60% of the total light amount upward, and 20% of the total light amount downward.
  • the LEDs 22 and 32 are rectangular (square) blue LED chips that emit blue light when energized, for example, each side having a length of about 0.35 mm (350 ⁇ m).
  • the blue LED chip for example, a gallium nitride-based semiconductor light emitting device having a center wavelength of 440 nm to 470 nm, which is made of an InGaN-based material, can be used.
  • the LEDs 22 and 32 have a sapphire substrate 22a and a plurality of nitride semiconductor layers 22b stacked on the sapphire substrate 22a and having different compositions.
  • a cathode electrode 22c and an anode electrode 22d are provided at both ends of the upper surface of the nitride semiconductor layer 22b.
  • a wire bond portion 22e is provided on the cathode electrode 22c, and a wire bond portion 22f is provided on the anode electrode 22d.
  • the cathode electrode 22c of one LED 22 and the anode electrode 22d of the other LED 22 are connected by the wire 25 via the wire bond portions 22e and 22f.
  • the LEDs 22 and 32 are fixed on the substrate 21 by a translucent chip bonding material 22 g such that the surface on the sapphire substrate 22 a side faces the front surface or the back surface of the substrate 21.
  • a translucent chip bonding material 22g a silicone resin containing a filler made of metal oxide can be used.
  • the sealing member 23 is a conversion member that converts the wavelength of light emitted by the LED 22, and is formed to cover the LED 22.
  • the sealing member 23 is a sealing resin composed of a wavelength conversion material for converting the wavelength of light emitted by the LED 22 and a resin material containing the wavelength conversion material.
  • a wavelength conversion material phosphor particles which are excited by the light emitted by the LED 22 and emit light of a desired color (wavelength) may be used, or light of a certain wavelength such as semiconductors, metal complexes, organic dyes and pigments
  • a material containing a substance that absorbs light and emits light of a different wavelength from the absorbed light can also be used.
  • a light diffusing material such as silica particles may be dispersed.
  • phosphor particles for converting the wavelength of blue light into yellow light are used to emit white light from the sealing member 23.
  • YAG (yttrium aluminum garnet) -based yellow phosphor particles can be used as the phosphor particles.
  • part of the blue light emitted by the LED 22 is wavelength-converted to yellow light by the yellow phosphor particles contained in the sealing member 23.
  • the blue light which is not absorbed by the yellow phosphor particles (the wavelength is not converted) and the yellow light which is wavelength converted by the yellow phosphor particles are diffused and mixed in the sealing member 23.
  • the white light is emitted from the sealing member 23.
  • green phosphor particles, red phosphor particles, etc. may be used as the phosphor particles, and when the LED 22 is an LED 22 that emits ultraviolet light, as phosphor particles that are wavelength conversion materials A combination of phosphor particles emitting light of three primary colors (red, green and blue) is used.
  • transparent resin materials such as silicone resin, organic materials such as fluorine resin, and inorganic materials such as low melting point glass and sol-gel glass can be used as the resin material containing the phosphor particles.
  • the sealing member 23 configured as described above is formed in a straight line along the arrangement direction of the plurality of LEDs 22 constituting the element row, and collectively seals the element row of the LEDs 22. At the same time, a plurality of sealing members 23 are formed along the arrangement direction of the element rows to individually seal different element rows.
  • Each sealing member 23 has, for example, a length of 24 mm, a line width of 1.6 mm, and a central maximum height of 0.7 mm.
  • the sealing member 23 positioned at the outermost side in the short side direction of the substrate 21 among the sealing members 23 is provided at both ends of the substrate 21.
  • the sealing members 23 at both ends of the substrate 21 are arranged such that the centers thereof are positioned at 2.0 mm or less from the end face in the direction of the short side of the substrate 21.
  • the sealing member 33 is a conversion member that converts the wavelength of light emitted by the LED 32, and is formed so as to cover the LED 32.
  • the sealing member 33 is a sealing resin composed of a wavelength conversion material for converting the wavelength of light emitted by the LED 32 and a resin material containing the wavelength conversion material.
  • the wavelength conversion material phosphor particles which are excited by the light emitted from the LED 32 and emit light of a desired color (wavelength) may be used, or light of a certain wavelength such as a semiconductor, metal complex, organic dye and pigment
  • a material containing a substance that absorbs light and emits light of a different wavelength from the absorbed light can also be used.
  • the sealing member 33 is linearly formed along the arrangement direction of the plurality of LEDs 32 constituting the element row, and collectively seals the element rows of the LEDs 32. At the same time, a plurality of sealing members 33 are formed along the arrangement direction of the element rows to individually seal different element rows.
  • the sealing member 33 located at the outermost side in the short side direction of the substrate 21 among the sealing members 33 is provided at both ends of the substrate 21.
  • the sealing members 33 at both ends of the substrate 21 are arranged such that the centers thereof are located at 2.0 mm or less from the end face in the direction of the short side of the substrate 21.
  • the sealing members 23 and 33 may be formed so as to individually cover the respective LEDs 22 and 32 instead of collectively sealing the plurality of LEDs.
  • the sealing members 23 and 33 can be formed in a substantially hemispherical shape.
  • Metal wiring, terminal In order to electrically connect the element row of the LEDs 22 and the terminals 28 in parallel, two metal wires 26 are formed in the shape of islands in a predetermined shape at both ends of the substrate 21. These two metal wires 26 are formed on the surface of the substrate 21 so as to sandwich the element rows of the plurality of LEDs 22.
  • the metal wiring 26 protrudes toward the element row at a portion adjacent to the element row of the LED 22 on the surface of the substrate 21.
  • the protruding portion of the metal wiring 26 is a connection point with the wire 25 from the LED 22.
  • two metal wirings 36 are formed in the shape of islands in a predetermined shape at both ends of the substrate 21. These two metal wires 36 are formed on the back surface of the substrate 21 so as to sandwich the element rows of the plurality of LEDs 32.
  • the metal wiring 36 protrudes toward the element row at a portion adjacent to the element row of the LED 32 on the back surface of the substrate 21.
  • the protruding portion of the metal wiring 36 is a connection point with the wire 35 from the LED 32.
  • the terminal 28 is a feed electrode on which the conductive adhesive member 27 is provided, for example, a solder electrode to which soldering is performed, and the surface of the substrate 21 is surrounded by the through hole 21 b and the opening on the surface side of the substrate 21 of the through hole 21 b. And a land for connection formed in a predetermined shape.
  • Two terminals 28 are formed corresponding to each of the two metal wires 26.
  • the pair of terminals 28 are integrally formed with the corresponding metal wires 26 and connected by being in contact with the corresponding metal wires 26.
  • One corresponding wiring pattern is configured by such a corresponding set of metal wires 26 and terminals 28.
  • the terminal 28 is a power supply unit of the LED module 20a, and receives power from the outside of the LED module 20a to emit light from the LED module 20, and supplies the received power to each LED 22 through the metal wires 26 and 24 and the wire 25. .
  • the terminal 38 is a feed electrode provided with the conductive adhesive member 37, and is formed in a predetermined shape on the back surface of the substrate 21 so as to surround the through hole 21b and the opening on the back surface side of the substrate 21 of the through hole 21b. And the land for connection.
  • Two terminals 38 are formed corresponding to each of the two metal wires 36.
  • the pair of terminals 38 are integrally formed with the corresponding metal wires 36 and connected by being in contact with the corresponding metal wires 36.
  • One corresponding wiring pattern is configured by such a corresponding set of metal wires 36 and terminals 38.
  • the terminal 38 is a power supply unit of the LED module 20b, and receives power from the outside of the LED module 20b to emit light from the LED 32, and supplies the received power to each LED 32 through the metal wires 36 and 34 and the wire 35. .
  • the terminals 28 and 38 are arranged to be approximately concentric.
  • a plurality of metal wires 24 are formed in a predetermined shape on the surface of the substrate 21 in order to electrically connect the plurality of LEDs 22 in series.
  • the plurality of metal wires 24 are formed in an island shape on the surface of the substrate 21 between the adjacent LEDs 22 in the element row.
  • a plurality of metal wires 34 are formed in a predetermined shape on the back surface of the substrate 21 in order to electrically connect the plurality of LEDs 32 in series.
  • the plurality of metal wires 34 are formed in an island shape between the adjacent LEDs 32 in the element row on the back surface of the substrate 21.
  • the metal wires 26 and 24 and the terminals 28 of the above-described configuration are simultaneously patterned with the same metal material.
  • a metal material silver (Ag), tungsten (W) or copper (Cu) etc. can be used, for example.
  • the surfaces of the metal wires 26 and 24 and the terminals 28 may be plated with nickel (Ni) / gold (Au) or the like.
  • the metal wires 26 and 24 and the terminals 28 may be made of different metal materials or may be formed in separate steps.
  • metal lines 36 and 34 and terminal 38 are simultaneously patterned with the same metal material.
  • the wire 25 is a wire for connecting the LED 22 and the metal wire 26 or the LED 22 and the metal wire 24 and is, for example, a gold wire. As described in FIG. 5, wire bonding of each of the wire bonding portions 22 e and 22 f provided on the upper surface of the LED 22 and the metal wiring 26 or the metal wiring 24 formed adjacent to both sides of the LED 22 by the wire 25 It is done.
  • the wire 25 is entirely embedded in the sealing member 23 so as not to be exposed from the sealing member 23, for example.
  • the wire 35 is an electric wire for connecting the LED 32 and the metal wire 36 or the LED 32 and the metal wire 34.
  • wire bonding of the wire bonding portions 22 e and 22 f provided on the upper surface of the LED 32 and the metal wiring 36 or the metal wiring 34 formed adjacent to both sides of the LED 32 by the wire 35 is wire bonding It is done.
  • the wire 35 is entirely embedded in the sealing member 33 so as not to be exposed from the sealing member 33, for example.
  • the conductive adhesive member 27 is a conductive adhesive such as solder or silver paste which connects the terminal 28 to the lead wire 70.
  • the conductive adhesive member 27 is provided in contact with both the terminal 28 and the lead wire 70 so as to cover the side surface of one end of the lead wire 70 on the surface of the terminal 28.
  • the conductive adhesive member 27 is provided to close the opening on the surface side of the substrate 21 of the through hole 21 b.
  • the conductive adhesive member 37 is a conductive adhesive that connects the terminal 38 to the lead 70.
  • the conductive adhesive member 37 is provided in contact with both the terminal 38 and the lead 70 so as to cover the side surface of one end of the lead 70 on the surface of the terminal 38.
  • the conductive adhesive member 37 is provided to close the opening on the back surface side of the substrate 21 of the through hole 21 b.
  • the conductive adhesive member 27 may be coated with an insulating resin. And this insulating resin may be white resin whose light transmittance is low with respect to the light emitted from LED22 and 32, for example, 10% or less.
  • the conductive adhesive members 27 are used to form the two lead wires 70 and the terminals 38 after the members except the conductive adhesive members 27 and 37 are provided on the front and back surfaces of the substrate 21. It forms by connecting and connecting the two lead wires 70 and the terminal 28 by the conductive adhesive member 37.
  • the lead wire 70 is inserted from the opening on the back surface side of the through hole 21b and provided to protrude from the opening on the surface side of the through hole 21b.
  • conductive adhesive member 37 is provided to be in contact with both the back surface portion of lead wire 70 and terminal 38, and conductive adhesive member 27 is in contact with both the surface side portion and terminal 28.
  • the terminal 28 and the terminal 38 are connected by the lead wire 70.
  • the terminals 28 and 38 are connected to the same lead 70, and the plurality of LEDs 22 on the surface of the substrate 21 and the plurality of LEDs 32 on the back of the substrate 21 are connected in parallel to the lead 70. That is, the LED module 20 a and the LED module 20 b are electrically connected in parallel via the pair of lead wires 70.
  • the current supplied to one positive lead wire 70 passes through the conductive adhesive member 27, the terminal 28, the metal wiring 26, the LED 22 and the metal wiring 24, and the other minus It is outputted from the lead wire 70 on the side.
  • the current supplied to the positive lead wire 70 on one side passes through the conductive adhesive member 37, the terminal 38, the metal wiring 36, the LED 32 and the metal wiring 34, and the other negative side It is output from the lead 70.
  • the LED 32 and the sealing member 33 Each member is not provided. Therefore, on the back surface of the substrate 21, the element rows of the plurality of LEDs 32 are provided to sandwich the fixing portion 42, and the distance between the element rows is the element row sandwiching the fixing portion 42 of the support column 40 than the distance between the other element rows. It is getting bigger. Further, in order to make the light emission characteristics of the LED modules 20a and 20b uniform, in the LED module 20a on the surface of the substrate 21, the elements of the plurality of LEDs 22 sandwich a portion located above the contact surface of the substrate 21 with the fixing portion 42. A row is provided. That is, the distance between the element rows of the LEDs 22 is larger than the distance between the other element rows in the element row sandwiching a portion located above the contact surface of the substrate 21 with the fixing portion 42.
  • the conductive adhesive members 27 and 37 are spaced apart from each other in the through hole 21b.
  • the conductive adhesive members 27 and 37 may not be separate members, but may be integrally provided as one adhesive member. That is, one conductive member may be provided continuously in the through hole 21b, on the surface of the substrate 21, and on the back surface of the substrate 21 so as to be in contact with the terminals 28 and 38 and the lead wire 70. .
  • the tip of the lead wire 70 is provided so as to be exposed on the surface of the conductive adhesive member 27, but may be completely covered by the conductive adhesive member 27. In this case, the contact area between the lead wire 70 and the conductive adhesive member 27 is increased, so that the connection between the both can be strengthened.
  • the LED 22 is located in the upper part of the contact surface with the fixing portion An element row of may be provided.
  • the light bulb-shaped lamp 1 of the present embodiment is disposed in the glove 10, the pillar 40 provided so as to extend inward of the glove 10, and fixed to the pillar 40.
  • LED modules 20a and 20b are provided.
  • the LED module 20 a has an element row of the LEDs 22 composed of a plurality of LEDs 22 provided in a line on the surface of the substrate 21.
  • the LED module 20 b has an element row of the LEDs 32 configured of a plurality of LEDs 32 provided in a line on the back surface of the substrate 21.
  • the LEDs 22 and 32 are provided at the end of the substrate 21.
  • the shortest distance between the LEDs 22 and 32 and the end face of the substrate 21 is 2.0 mm or less.
  • the element row of the LEDs 22 is composed of a plurality of LEDs 22 connected in series
  • the element row of the LEDs 32 is composed of a plurality of LEDs 32 connected in series
  • the element row of the LEDs 22 is , And the number of LEDs identical to the number of LEDs in the row of LEDs 32.
  • the surface of the support column 40 has a light reflectance of 30% or more with respect to light emitted from the element row of the LEDs 22 and the element row of the LEDs 32.
  • the pillars 40 contain any of Al, Cu, and Fe as main components.
  • the LED module 20 a has an element row of a plurality of LEDs 22, and the LED module 20 b has an element row of a plurality of LEDs 32.
  • the light bulb-shaped lamp 1 emits light from both sides of the substrate 21, light is extracted from the front and the back of the light bulb-shaped lamp 1. And since LED22 or 32 is provided in the edge part of the board
  • the shortest distance between the LED 22 and the end face of the substrate 21 is 2.0 mm or less in the direction orthogonal to the arranging direction of the LEDs 22 and in the direction orthogonal to the arranging direction
  • the shortest distance between the LED 32 and the end face of the substrate 21 is 2.0 mm or less.
  • the shortest distance to the end face of the substrate 21 can be 2.0 mm or less for both the plurality of LEDs 22 arranged in a line and the plurality of LEDs 32 arranged in a line. Accordingly, the luminous flux to the side of the bulb-shaped lamp 1 can be further increased.
  • the power supply to the LED modules 20a and 20b is achieved by simply connecting the lead wire 70 to the two terminals 28 and 38 by the conductive adhesive members 27 and 37 through the through holes 21b. It is realized by connecting with. Therefore, compared with the configuration in which the lead wire 70 is connected to either of the terminals 28 and 38 and the terminal 28 and the terminal 38 are connected by a via hole or the like, the configuration such as the via hole connecting the terminal 28 and the terminal 38 is unnecessary. It becomes. Further, the number of lead wires 70 can be halved as compared with the configuration in which the separate lead wires 70 are connected to the terminals 28 and 38. As a result, a light bulb shaped lamp 1 with a simple structure can be realized.
  • the substrate 21 has a light reflectance of 50% or more with respect to the light emitted from the element row of the LEDs 22 and the element row of the LEDs 32. Then, the substrate 21 contains any of Al 2 O 3 , MgO, SiO, and TiO 2 as a main component. Thereby, the light transmittance of the substrate 21 can be lowered to suppress color unevenness of light emitted from the LED modules 20a and 20b. In addition, it is possible to reduce the cost of the light bulb shaped lamp 1 by using a low cost white substrate as the substrate 21.
  • the back surface of the substrate 21 is adhesively fixed to the support 40 so as to contact the support 40, and the LED modules 20a and 20b are directly fixed to the support 40. .
  • the heat dissipation efficiency of the substrate 21 can be enhanced. As a result, it is possible to suppress the decrease in the light emission efficiency and the life of the LEDs 22 and 32 due to the temperature rise.
  • both of the element row of the LEDs 22 and the element row of the LEDs 32 are provided at the end of the substrate 21, only one of them may be provided at the end of the substrate 21. Further, although both of the element rows of the two LEDs 22 provided on the outermost side in the short side direction of the substrate 21 are provided at the end of the substrate 21, even if only one of them is provided at the end of the substrate 21 Good. Similarly, only one of the element rows of the two LEDs 32 provided at the outermost side in the short side direction of the substrate 21 may be provided at the end of the substrate 21.
  • the bulb-type lamp 1 according to the present modification is the above-described embodiment in that the substrate 21 of the LED module is configured by bonding the two substrates including the light source and the wiring for emitting light on the surface with an adhesive. It differs from the light bulb shaped lamp 1 in the form.
  • points different from the light bulb shaped lamp 1 of the above embodiment will be mainly described in detail.
  • FIG. 6 is a view showing the configuration of a light bulb shaped lamp according to a modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is a plan view when the LED module 120a is viewed from above in a state where the globe 10 is removed in the light bulb shaped lamp according to the present modification.
  • (b) of FIG. 6 is a cross-sectional view of the same bulb-shaped lamp taken along the line AA 'of (a), and (c) of FIG. 6 is taken along the line BB' of (a)
  • FIG. 6 (d) is a cross-sectional view of the same light bulb-shaped lamp taken along the line CC ′ of FIG. 6 (a).
  • the LED module 120 a is an example of a main light emitting module (first light emitting module), and has a COB structure in which a bare chip is directly mounted on the surface (one main surface) of the substrate 29.
  • the LED module 120 b is an example of a sub light emitting module (second light emitting module), and has a COB structure in which a bare chip is directly mounted on the surface (one main surface) of the substrate 39.
  • the LED module 120 a includes a substrate 29, a plurality of LEDs 22 provided on the surface of the substrate 29, a sealing member 23, metal wires 24 and 26, a wire 25, a conductive adhesive member 27, and a terminal 28.
  • the LED module 120 b includes a substrate 39, a plurality of LEDs 32 provided on the surface of the substrate 39, a sealing member 33, metal wires 34 and 36, a wire 35, a conductive adhesive member 37 and terminals 38. There is.
  • the substrate 29 is an example of a main substrate, and the substrate 39 is an example of a sub substrate.
  • the substrates 29 and 39 have the same configuration and shape as each other, and the back surfaces of the substrates 29 and 39 are bonded to each other by the adhesive 90 to constitute one substrate 21.
  • the substrates 29 and 39 may be light transmitting substrates or non-light transmitting substrates, and are, for example, ceramic substrates made of aluminum oxide or aluminum nitride, metal substrates, resin substrates, glass substrates, flexible substrates, etc. .
  • the substrate 29 is a rectangular mounting substrate for mounting the LED 22, and the substrate 39 is a rectangular mounting substrate for mounting the LED 32.
  • the substrates 29 and 39 are preferably made of a white substrate such as a white alumina substrate having a low light transmittance with respect to the light emitted from the LEDs 22 and 32, for example, 10% or less.
  • the substrates 29 and 39 have a light reflectance of 50% or more with respect to light emitted from the LEDs 22 and 32, and are substrates having any of Al 2 O 3 , MgO, SiO, and TiO 2 as main components. It can be configured. Thereby, the light transmittance as the substrate 21 can be lowered to suppress the color unevenness of the light emitted from the LED modules 120a and 120b.
  • a low cost white substrate can be used for the substrates 29 and 39 to reduce the cost of the light bulb shaped lamp.
  • the two through holes 29 b penetrating from the front surface to the back surface of the substrate 29 are provided at both ends in the long side direction of the substrate 29, and both ends from the front surface to the back surface of the substrate 39 also There are two through holes 39b penetrating to the side.
  • the through hole 29 b constitutes a terminal 28 for connecting the lead wire 70 for feeding and the LED module 120 a
  • the through hole 39 b is a terminal 38 for connecting the lead wire 70 for feeding and the LED module 120 b.
  • the through holes 29 b and 39 b are arranged to be continuous to form the through hole 21 b of the substrate 21. Therefore, one lead 70 passes through one continuous through hole 29b and 39b.
  • a central portion of the substrate 29 is provided with one through hole 29a penetrating from the front surface to the rear surface of the substrate 29, and a central portion of the substrate 39 is a single penetration penetrating from the front surface to the rear surface of the substrate 39
  • a hole 39a is provided.
  • the through holes 29 a and 39 a are for fixing the LED modules 120 a and 120 b to the support column 40, and are arranged continuously to constitute one through hole 21 a of the substrate 21. Accordingly, the protrusions 42b of the support column 40 are fitted with the continuous through holes 29a and 39a.
  • the adhesive 90 is provided between the back surface of the substrate 29 and the back surface of the substrate 39 to bond the two, and is made of, for example, a resin such as silicone resin or a metal paste such as Ag paste.
  • a resin such as silicone resin
  • a metal paste such as Ag paste.
  • the thermal conductivity between the substrate 29 and the substrate 39 is enhanced to enhance the thermal conductivity as the substrate 21, so that the heat radiation efficiency of the substrate 21 can be enhanced.
  • the light shielding property of the adhesive 90 that is, the light shielding property of the substrate 21 can be enhanced, color unevenness due to light traveling from the front surface to the back surface of the substrates 29 and 39 can also be suppressed.
  • Adhesive 90 is at least a part of the space between through holes 29b and 39b between the back surface of substrate 29 and the back surface of substrate 39 so as not to prevent lead wire 70 from penetrating through holes 29b and 39b. Not provided. In addition, between the through holes 29a and 39a between the back surface of the substrate 29 and the back surface of the substrate 39, the adhesive 90 does not disturb the engagement of the through holes 29a and 39a with the protrusions of the support column 40. It is not provided in all of the space.
  • the plurality of LEDs 22, the sealing member 23, the metal wires 24 and 26, the wires 25 and the terminals 28 are provided on the surface of the substrate 29.
  • a plurality of LEDs 32, sealing members 33, metal wires 34 and 36, wires 35 and terminals 38 are provided on the surface of the substrate 39.
  • the two lead wires 70 and the terminals 28 are connected by the conductive adhesive member 27, and the two lead wires 70 and the terminals 38 by the conductive adhesive member 37. Is connected. Therefore, compared with the case where the light source and the wiring which makes this light-emit on both surfaces of the surface and back surface of one board
  • a light bulb shaped lamp having a wide light distribution angle can be realized for the same reason as the light bulb shaped lamp 1 of the above embodiment.
  • the substrate 21 is composed of the substrate 29 on which the element row of the LEDs 22 is provided on the surface and the substrate 39 on which the element row of the LEDs 32 is provided on the surface.
  • the substrates 29 and 39 are disposed such that the element rows of the LEDs 22 and the back surfaces on which the element rows of the LEDs 32 are not provided face each other.
  • the LED module 120 b may be adhesively fixed to the support 40.
  • the LED modules 120a and 120b can be manufactured simply by preparing the separate substrates 29 and 39, providing the respective members individually on the respective surfaces, and bonding them, so that the LED modules 120a and 120b can be manufactured. Can be made easier. As a result, a light bulb shaped lamp which is easy to manufacture can be realized.
  • the LED module 120b is directly attached to the support column 40, and transfers the heat generated by the LED module 120b to the support column 40. Then, the LED module 120a is indirectly attached to the support via the LED module 120b, and the heat generated in the LED module 120a is indirectly transferred to the support via the LED module 120b. Then, an adhesive 90 as a heat conducting member is provided between the LED modules 120a and 120b.
  • the adhesive 90 is any of a thermally conductive resin, a ceramic paste, and a metal paste.
  • the heat radiation efficiency and the light shielding property of the substrate 21 can be enhanced, so that the decrease in the light emission efficiency and the life of the LEDs 22 and 32 can be further suppressed and, at the same time, the color unevenness of the light emitted by the LED modules 120a and 120b can be further suppressed.
  • the substrate 39 has a through hole 39 b penetrating from the front surface to the back surface of the substrate 39, and the pillar 40 penetrates the through hole 39 b of the substrate 39 to It may be in contact with the back side. That is, the through holes 39 b may be formed to fit with the entire fixing portion 42 of the support column 40, and the fixing surface of the fixing portion 42 of the support column 40 may be bonded to the back surface of the substrate 29 by the adhesive 90. As a result, the LED modules 120a and 120b can be easily fixed to the support column 40, and a light bulb shaped lamp that is easy to manufacture can be realized.
  • the LED module 120a is adhesively fixed to the support 40 to shorten the heat radiation path from the substrate 29 to the support 40, and heat conduction such as grease is performed between the inner wall of the through hole 39b of the substrate 39 and the fixing portion 42 of the support 40.
  • the heat radiation path from the substrate 39 to the support 40 can be widened by making contact through the members. As a result, it is possible to further suppress the decrease in the light emission efficiency and the life of the LEDs 22 and 32.
  • 7A to 7D are diagrams showing light distribution of the light bulb shaped lamp 1.
  • FIG. 7A to 7D show six element rows each consisting of twelve LEDs 22 and a seal on the surface of a substrate 21 having a short side of 18 mm and a long side of 25 mm shown in FIG.
  • positioned is shown.
  • two element rows each consisting of 12 LEDs 32 and a sealing member 23 are arranged.
  • the shortest distance between the centers of the LEDs 22 adjacent in the short side direction is 2 mm, and the shortest distance between the end face of the substrate 21 and the center of the LEDs 22 in the long side direction is 4 mm.
  • the shortest distance between the centers of the LEDs 32 adjacent in the short side direction is 2 mm, and the shortest distance between the end face of the substrate 21 and the center of the LEDs 32 in the long side direction is 4 mm.
  • the shortest distance X between the end face of the substrate 21 in the short side direction and the center of the LED 22, in other words, the shortest distance X between the end face of the substrate 21 in the short side direction and the center of the LED 32 is 2.0 mm in FIG. It is 3.8 mm in 7B, 5.8 mm in FIG. 7C and 5.8 mm in FIG. 7D.
  • FIGS. 7A to 7D show the magnitude of the luminous intensity of the light bulb shaped lamp 1 with respect to each direction of 360 ° centering on the long side direction of the substrate 21 and along the lamp axis J of the light bulb shaped lamp 1
  • the forward direction is 180 °
  • the backward direction along the lamp axis J is 0 ° (360 °)
  • the scale is cut at intervals of 90 ° clockwise.
  • the light intensity is represented by a relative magnitude with a maximum value of 1.0 (100%).
  • the measurements of FIGS. 7A to 7D were performed by placing a luminometer at a position 1 m away from the center of gravity of the substrate 21 and moving it by 1 ° to measure the light intensity.
  • 7A to 7C show light distribution characteristics of the light bulb shaped lamp 1 in the state where the globe 10 is removed in the light bulb shaped lamp 1 of the above embodiment.
  • 7D shows the light distribution of the light bulb-shaped lamp 1 in a state where the globe 10 is removed in the light bulb-shaped lamp 1 using the transparent substrate (the light transmittance to the light of the LEDs 22 and 32 is 90% or more) as the substrate 21. It shows the characteristics.
  • the light quantity at the side of the bulb-shaped lamp 1, that is, the light quantity at 90 ° (270 °) in FIGS. 7A to 7C, is approximately equal 9% in FIGS. 7B and 7C, and 17.7% in FIG. 7A. There are larger than FIG. 7B and FIG. 7C. This indicates that when the shortest distance between the end face of the substrate 21 and the centers of the LEDs 22 and 32 is larger than 2.0 mm, the amount of light at the side of the light bulb shaped lamp 1 decreases. Accordingly, by setting the shortest distance between the end face of the substrate 21 and the centers of the LEDs 22 and 32 to 2.0 mm or less, sufficient light can be extracted from the side of the light bulb shaped lamp 1.
  • the light quantity at 90 ° (270 °) in FIGS. 7A and 7D is 17% in FIG. 7D, which is substantially equal to 17.7% in FIG. 7A. Therefore, by setting the shortest distance between the end face of the substrate 21 and the centers of the LEDs 22 and 32 to 2.0 mm or less, the light quantity at the side of the light bulb shaped lamp 1 has the same characteristics as in the case of using the substrate 21 as a transparent substrate. Can be obtained.
  • the light bulb shaped lamp according to the present invention has been described above based on the embodiment, but the present invention is not limited to this embodiment. It is within the scope of the present invention to apply various modifications that those skilled in the art would think within the scope of the present invention. In addition, the components in the embodiment may be arbitrarily combined without departing from the spirit of the invention.
  • the LED is illustrated as a light emitting element in the above embodiment and modification, a semiconductor light emitting element such as a semiconductor laser, or an EL element such as organic EL (Electro Luminescence) or inorganic EL, or other solid light emitting element May be used.
  • a semiconductor light emitting element such as a semiconductor laser
  • an EL element such as organic EL (Electro Luminescence) or inorganic EL, or other solid light emitting element May be used.
  • LED module was made into the structure of COB type which mounted LED directly on the board
  • a package type that is, a surface mount type (SMD: LED) element in which an LED chip is mounted in a cavity (concave portion) of a resin-molded container and the phosphor-containing resin is enclosed in the cavity.
  • SMD surface mount type
  • An LED module configured by mounting a plurality of SMD type LED elements as light emitting elements on a substrate may be used.
  • the LED array direction of the LEDs on the front and back surfaces of the substrate is parallel, and the array direction is parallel to, for example, orthogonal to, and included in the plane of the substrate
  • the short side direction of the substrate is shown as an example of the direction, the predetermined direction is not limited to the short side direction.
  • the support has a shape in which the width in the arrangement direction of the LED element rows narrows in the direction toward the front of the light bulb shaped lamp, that is, in the direction from the support to the LED module. did.
  • the support may have a shape in which the width in the direction in which the LED element rows are arranged increases in the forward direction of the light bulb shaped lamp.
  • FIG. 9A is a plan view of the LED module 20a as viewed from above with the globe 10 removed in a modification of the light bulb shaped lamp according to the present embodiment.
  • FIG.9 (b) is sectional drawing of the same light bulb shaped lamp 1 cut
  • FIG.9 (c) is a BB' line of (a)
  • FIG. 9 (d) is a cross-sectional view of the same light bulb-shaped lamp 1 taken along the line CC 'of FIG. 9 (a).
  • the lead wire is provided outside the pillar, as shown in the cross-sectional view of the light bulb shaped lamp in FIG. 10, a cavity is provided in the pillar and the lead wire A portion of may be provided in the support cavity.
  • the lead wire directly enters the cavity in the support from the support base and then protrudes from the upper side of the support near the LED module and is connected to the LED module. Thereby, it can reduce that the light of a LED module is interrupted
  • the lead wires are provided so as to pierce the substrate from the back side of the substrate, but may be provided so as to cause the lead wires to wrap around to the front side of the substrate and pierce from the front side of the substrate.
  • the lighting device 100 may be configured to include the above-described bulb-shaped lamp 1 and a lighting fixture (lighting fixture) 200 to which the bulb-shaped lamp 1 is attached.
  • the lighting fixture 200 turns off and lights the bulb-shaped lamp 1 and includes, for example, a fixture body 210 mounted on a ceiling and a lamp cover 220 covering the bulb-shaped lamp 1.
  • the fixture body 210 has a socket 211 to which the base of the bulb-shaped lamp 1 is attached and which supplies power to the bulb-shaped lamp 1.
  • a translucent plate may be provided at the opening of the lamp cover 220.
  • the present invention is useful as a light bulb shaped lamp replacing conventional incandescent light bulbs and the like, and can be widely used in lighting devices and the like.

Abstract

 電球形ランプ(1)は、透光性のグローブ(10)と、グローブ(10)の内方に向かって延びるように設けられた支柱(40)と、グローブ(10)内に配置され、支柱(40)に固定されたLEDモジュール(20a)及び(20b)とを備え、LEDモジュール(20a)は、基板(21)の表面上に一列に並んで設けられた複数のLED(22)から構成されたLED(22)の素子列を有し、LEDモジュール(20b)は、基板(21)の裏面上に一列に並んで設けられた複数のLED(32)から構成されたLED(32)の素子列を有し、LED(22)及び(32)は、基板(21)の端部に設けられている。

Description

電球形ランプ及び照明装置
 本発明は、電球形ランプ及び照明装置に関し、例えば、半導体発光素子を用いた電球形ランプ及びこれを用いた照明装置に関する。
 近年、LED(Light Emitting Diode)等の半導体発光素子は、高効率及び長寿命であることから、各種ランプの新しい光源として期待されており、LEDを光源とするLEDランプの研究開発が進められている。
 このようなLEDランプとしては、電球形のLEDランプ(電球形LEDランプ)があり、電球形LEDランプでは、基板と、基板上に実装された複数のLEDとを備えるLEDモジュールが用いられる。例えば、特許文献1には、従来の電球形LEDランプが開示されている。
特開2006-313717号公報
 ところで、従来の電球形LEDランプでは、LEDで発生する熱を放熱するためにヒートシンクが用いられており、LEDモジュールはこのヒートシンクに固定される。例えば、特許文献1に開示された電球形LEDランプでは、半球状のグローブと口金との間に、ヒートシンクとして機能する金属筐体が設けられ、LEDモジュールはこの金属筐体の上面に載置されている。
 従って、このような従来の電球形LEDランプでは、LEDモジュールが発する光のうちヒートシンク側に放射される光は、金属製のヒートシンクによって遮られてしまうので、白熱電球又は電球形蛍光ランプ等の全配光特性を有するランプとは光の広がり方が異なる。つまり、従来の電球形LEDランプでは、白熱電球又は電球形蛍光ランプ等と同様の広い配光角を実現することが難しい。
 そこで、電球形LEDランプにおいて、白熱電球と同様の構成を用いることが考えられる。つまり、ヒートシンクを用いずに、白熱電球のフィラメントコイルを単にLEDモジュールに置き換えた構成の電球形LEDランプが考えられる。この場合、LEDモジュールからの光は、ヒートシンクによって遮られない。
 しかしながら、電球形LEDランプに用いられるLEDモジュールは、通常、基板の片面(LEDが実装された面)のみから光を取り出すような構成となっている。従って、上述した置き換えの構成を用いたとしても、電球形LEDランプの口金側への光束は低く、広い配光角を実現することは困難である。これに対し、一のLEDモジュールの基板の裏面(LEDが実装されていない面)に、口金に向けて光を発する他のLEDモジュールを付加することで対応することもできる。
 しかしながら、LEDはランバーシアン配光で放射角が比較的狭い(120°程度)という特質を有するので、他のLEDモジュールを付加した場合でも、LEDモジュールの側方(基板のLEDの実装面と平行な方向)への光束は低い。従って、この場合でも広い配光角を実現することは困難である。
 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、広い配光角を持つ電球形ランプ及び照明装置を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するために、本発明に係る電球形ランプの一態様は、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、基板の表面上に一列に並んで設けられた複数の第1発光素子から構成された第1発光素子群を有し、前記副発光モジュールは、前記基板の裏面上に一列に並んで設けられた複数の第2発光素子から構成された第2発光素子群を有し、前記第1発光素子及び前記第2発光素子の少なくともいずれか一方は、前記基板の端部に設けられていることを特徴とする。
 さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記第1発光素子及び前記第2発光素子の少なくともいずれか一方と、前記基板の端面との距離は、2.0mm以下である、とすることができる。
 さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記第1発光素子及び前記第2発光素子の少なくともいずれか一方の並び方向と直交する方向において、前記基板の端面と前記一方との距離は、2.0mm以下である、とすることができる。
 さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、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、とすることができる。
 さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、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発光素子群が、前記第2発光素子群の素子の数と同一の素子の数を有する、とすることができる。
 さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、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、とすることができる。
 さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、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、とすることができる。
 さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、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、とすることができる。
 さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、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、とすることができる。
 さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、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、とすることができる。
 さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記基板が、Al23、MgO、SiO、及びTiO2のいずれかを主成分とする、とすることができる。
 さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、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、とすることができる。
 さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記支柱が、Al、Cu、及びFeのいずれかを主成分とする、とすることができる。
 さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、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、とすることができる。
 また、本発明に係る照明装置の一態様は、上記電球形ランプを備えることを特徴とする。
 本発明によれば、広い配光角を持つ簡素な構造の電球形ランプ及び照明装置を実現することができる。
図1は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの側面図である。 図2は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの分解斜視図である。 図3は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの断面図である。 図4は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの構成を示す図であり、(a)は上面図、(b)、(c)及び(d)は断面図である。 図5は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプのLEDモジュールにおけるLEDの拡大断面図である。 図6は、本発明の実施の形態の変形例に係る電球形ランプの構成を示す図であり、(a)は上面図、(b)、(c)及び(d)は断面図である。 図7Aは、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの配光分布を示す図である。 図7Bは、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの配光分布を示す図である。 図7Cは、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの配光分布を示す図である。 図7Dは、本発明の実施の形態の比較例に係る電球形ランプの配光分布を示す図である。 図8は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの構成を示す上面図である。 図9は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの変形例の構成を示す図であり、(a)は上面図、(b)、(c)及び(d)は断面図である。 図10は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの変形例の断面図である。 図11は、本発明の実施の形態に係る照明装置の概略断面図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、請求の範囲だけによって限定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面において、実質的に同一の構成、動作、及び効果を表す要素については、同一の符号を付す。
 (実施の形態)
 まず、本発明の実施の形態に係る電球形ランプ1の全体構成について、図1~図3を参照しながら説明する。
 図1は、本実施の形態に係る電球形ランプ1の側面図である。図2は、本実施の形態に係る電球形ランプ1の分解斜視図である。図3は、本実施の形態に係る電球形ランプ1の断面図である。
 なお、図1~図3において、紙面上方が電球形ランプ1の前方であり、紙面下方が電球形ランプ1の後方であり、紙面左右が電球形ランプ1の側方である。ここで、本明細書において、「後方」とは、LEDモジュールの基板を基準として口金側の方向のことであり、「前方」とは、LEDモジュールの基板を基準として口金と反対側の方向のことであり、「側方」とは、LEDモジュールの基板の主面と平行な方向のことである。また、図1及び図3において、紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線は電球形ランプ1のランプ軸J(中心軸)を示している。ランプ軸Jとは、電球形ランプ1を照明装置(不図示)のソケットに取り付ける際の回転中心となる軸であり、口金の回転軸と一致している。
 電球形ランプ1は、照明用光源の一例であって、電球形蛍光灯又は白熱電球の代替品となる電球形LEDランプ(LED電球)である。電球形ランプ1は、透光性のグローブ10と、光源であるLEDモジュール20a及び20bと、ランプ外部から電力を受ける口金30と、支柱40と、支持台50と、樹脂ケース60と、リード線70と、点灯回路80とを備える。
 電球形ランプ1は、グローブ10と樹脂ケース60(第1ケース部61)と口金30とによって外囲器が構成されている。
 [グローブ]
 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。
 グローブ10の形状は、一端が球状に閉塞され、他端に開口部11を有する形状である。具体的に、グローブ10の形状は、中空の球の一部が、球の中心部から遠ざかる方向に伸びながら狭まったような形状であり、球の中心部から遠ざかった位置に開口部11が形成されている。このような形状のグローブ10としては、一般的な白熱電球と同様の形状のガラスバルブを用いることができる。例えば、グローブ10として、A形、G形又はE形等のガラスバルブを用いることができる。
 なお、グローブ10は、必ずしも可視光に対して透明である必要はなく、グローブ10に光拡散機能を持たせてもよい。例えば、シリカや炭酸カルシウム等の光拡散材を含有する樹脂や白色顔料等をグローブ10の内面又は外面の全面に塗布することによって乳白色の光拡散膜を形成してもよい。また、グローブ10は、シリカガラス製である必要もない。例えば、アクリル等の樹脂材料によって作製されたグローブ10を用いても構わない。
 [LEDモジュール]
 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。
 LEDモジュール20a及び20bは、グローブ10によって形成される球形状の中心位置(例えば、グローブ10の内径が大きい径大部分の内部)に配置されることが好ましい。このように、グローブ10の中心位置にLEDモジュール20a及び20bが配置されることにより、電球形ランプ1の配光特性は、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となる。
 LEDモジュール20a及び20bは、その基板の主面(表面及び裏面)がランプ軸と交差、例えば略垂直となるように配置されている。そして、LEDモジュール20aは、電球形ランプ1の前方に向かって光を発し、LEDモジュール20bは、電球形ランプ1の後方に向かって光を発する。
 なお、LEDモジュール20a及び20bの詳細な構成については後述する。
 [口金]
 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。
 例えば、口金30はE形であり、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、そ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。口金30は、金属製の有底筒体形状である。なお、口金30としては、ねじ込み型のエジソンタイプ(E型)の口金として、E26形又はE17形の口金等を用いることができる。
 [支柱]
 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。
 支柱40は、LEDモジュール20a及び20bで発生する熱を口金30側に放熱させるための放熱部材としても機能する。従って、支柱40を熱伝導率の高い金属材料、例えば熱伝導率が237[W/m・K]のアルミニウム等により構成することで支柱40による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LEDの発光効率及び寿命の低下を抑制することができる。なお、支柱40は、樹脂等により構成することもできる。
 支柱40は、主軸部41と、固定部42とが例えば一体成型されて構成されている。主軸部41は、断面積が一定の円柱部材である。主軸部41の一端は固定部42に接続されており、他端は支持台50に接続されている。固定部42は、LEDモジュール20a及び20bが固定される固定面を有し、この固定面がLEDモジュール20a及び20bの基板の裏面と接する。固定部42は、さらに、固定面から突出する突起部を有し、この突起部はLEDモジュール20a及び20bの基板に設けられた貫通孔と嵌合する。LEDモジュール20a及び20bと固定面とは、例えばシリコーン樹脂等の樹脂の接着剤により接着される。
 [支持台]
 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。
 支持台50は、支柱40と同様に、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料により構成されることで、支持台50による支柱40を熱伝導したLEDモジュール20a及び20bの熱の放熱効率が高められる。その結果、温度上昇によるLEDの発光効率及び寿命の低下をさらに抑制することができる。
 [樹脂ケース]
 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。
 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、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いる。
 [リード線]
 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。
 2本のリード線70は、金属の芯線とこの芯線を被覆する絶縁性樹脂とで構成される例えばビニル線であり、LEDモジュール20a及び20bとは絶縁性樹脂で被覆されておらず表面がむき出しにされた芯線を介して電気的に接続される。このとき、2本のリード線70における基板21の表面から突き出した部分と、基板21の裏面から3mm以下だけ突き出した部分とでは芯線が絶縁性樹脂によって被覆されていなくてもよい。
 なお、リード線70のLEDモジュール20a及び20bとの接続関係の詳細については後述する。
 [点灯回路]
 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。
 なお、電球形ランプ1は、必ずしも点灯回路80を備える必要はない。例えば、照明器具又は電池等から電球形ランプ1に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、調光回路及び昇圧回路等も適宜選択して組み合わせて構成することができる。
 次に、LEDモジュール20a及び20bの詳細な構成と、LEDモジュール20a及び20b並びにリード線70の接続関係とについて、図4及び図5を用いて説明する。
 図4は、本実施の形態に係る電球形ランプ1の構成を示す図である。図5は、本実施の形態に係る電球形ランプ1のLEDモジュール20a及び20bにおけるLEDの拡大断面図である。
 なお、図4の(a)は電球形ランプ1においてグローブ10を除いた状態でLEDモジュール20aを上方から見たときの平面図である。そして、図4の(b)は(a)のA-A’線に沿って切断した同電球形ランプ1の断面図であり、図4の(c)は(a)のB-B’線に沿って切断した同電球形ランプ1の断面図であり、図4の(d)は(a)のC-C’線に沿って切断した同電球形ランプ1の断面図である。
 LEDモジュール20aは、主発光モジュール(第1発光モジュール)の一例であり、ベアチップが直接基板21の表面(一方の主面)上に実装されたCOB(Chip On Board)構造である。一方、LEDモジュール20bは、副発光モジュール(第2発光モジュール)の一例であり、ベアチップが直接基板21の裏面(他方の主面)上に実装されたCOB構造である。
 LEDモジュール20aは、基板21と、基板21の表面上に設けられた複数のLED22、封止部材23、金属配線24及び26、ワイヤー25、導電性接着部材27並びに端子(外部端子)28とを備えている。一方、LEDモジュール20bは、基板21と、基板21の裏面上に設けられた複数のLED32、封止部材33、金属配線34及び36、ワイヤー35、導電性接着部材37並びに端子38とを備えている。
 [基板]
 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、LED22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。
 基板21は、LED22及び32から発せられる光に対して光透過率が低く例えば10%以下の白色アルミナ基板等の白色基板又は金属基板等で構成されることが好ましい。例えば、基板21は、LED22及び32から発せられる光に対して光反射率50%以上を有し、Al23、MgO、SiO、及びTiO2のいずれかを主成分とする基板で構成することができる。基板21の光透過率が高い場合、LEDモジュール20aにおいて、基板21の表面側のLED22の光の一部が基板21を通過した後、基板21の裏面側から発せられる。同様に、LEDモジュール20bにおいて、基板21の裏面側のLED32の光の一部が基板21を通過した後、基板21の表面側から発せられる。従って、電球形ランプ1において、口金側及びそれと反対側から取り出される光について色ムラが発生する。これに対し、基板21の光透過率を低くすることでこのような色ムラを抑制することができる。また、安価な白色基板を用いることができるので、電球形ランプ1の低コスト化を実現できる。
 基板21の長辺方向の両端部には基板21の表面から裏面に向けて貫通する2つの貫通孔21bが設けられている。これら2つの貫通孔21bは給電用のリード線70とLEDモジュール20a及び20bとを接続するための端子28及び38を構成し、2つの貫通孔21bのそれぞれにはリード線70が挿通されている。
 基板21の中央部には基板21の表面から裏面に向けて貫通する1つの貫通孔21aが設けられている。この貫通孔21aは、LEDモジュール20a及び20bを支柱40に固定するためのものであり、貫通孔21aには支柱40の突起部42bが嵌合されている。
 なお、貫通孔21aがなくても接着剤によりLEDモジュール20a及び20bの支柱40への固定は可能である。従って、貫通孔21aは設けられなくても構わない。
 [LED]
 LED22は、基板21の表面の上に複数実装されている。複数のLED22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LED22の素子列におけるLED22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。複数のLED22は素子列において直列接続され、素子列同士において並列接続されている。この素子列が第1発光素子群の一例である。例えば、複数のLED22は、素子列内において隣り合うLED22の間隔(ピッチ)が1.8mmとなり、隣り合う素子列において一方の素子列のLED22と他方の素子列のLED22との間隔が例えば4mmとなるように配設されている。
 LED22の素子列のうち基板21の短辺方向において最も外側に位置する素子列は、基板21の両端部に設けられている。この基板21の両端部の素子列に含まれる複数のLED22は、基板21の短辺方向において、それぞれ端面から2.0mm以下の位置にその中心が位置するように配列されている。つまり、図4の(c)に示すように、基板21の両端部の素子列に含まれる複数のLED22は、基板21の短辺方向において、その中心と基板21の端面との距離Aが2.0mm以下になるように配列されている。
 同様に、LED32は、基板21の裏面の上に複数実装されている。複数のLED32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LED32の素子列におけるLED32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。複数のLED32は素子列において直列接続され、素子列同士において並列接続されている。この素子列が第2発光素子群の一例である。
 LED32の素子列のうち基板21の短辺方向において最も外側に位置する素子列は、基板21の両端部に設けられている。この基板21の両端部の素子列に含まれる複数のLED32は、基板21の短辺方向において、それぞれ端面から2.0mm以下の位置にその中心が位置するように配列されている。つまり、図4の(c)に示すように、基板21の両端部の素子列に含まれる複数のLED32は、基板21の短辺方向において、その中心と基板21の端面との距離Bが2.0mm以下になるように配列されている。
 LED22及び32は、全方位、つまり側方、上方及び下方に向けて単色の可視光を発するベアチップである。LED22及び32は、例えば、側方に全光量の20%、上方に全光量の60%、下方に全光量の20%の光を発する。
 LED22及び32は、例えば一辺の長さが約0.35mm(350μm)で、通電されることで青色光を発する矩形状(正方形)の青色LEDチップである。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。
 LED22及び32は、図5に示すように、サファイア基板22aと、サファイア基板22a上に積層された、互いに異なる組成から構成される複数の窒化物半導体層22bとを有する。
 窒化物半導体層22bの上面の両端部には、カソード電極22cとアノード電極22dとが設けられている。そして、カソード電極22cの上にはワイヤーボンド部22eが設けられ、アノード電極22dの上にはワイヤーボンド部22fが設けられている。例えば、隣り合うLED22において、一方のLED22のカソード電極22cと他方のLED22のアノード電極22dとは、ワイヤーボンド部22e及び22fを介して、ワイヤー25により接続されている。
 LED22及び32は、サファイア基板22a側の面が基板21の表面又は裏面と対向するように、透光性のチップボンディング材22gにより基板21の上に固定されている。チップボンディング材22gには、酸化金属から構成されるフィラーを含有したシリコーン樹脂等を用いることができる。チップボンディング材22gに透光性材料を使用することにより、LED22の側面から出る光の損失を低減することができ、チップボンディング材22gによる影の発生を抑制することができる。
 [封止部材]
 封止部材23は、LED22が発する光の波長を変換する変換部材であり、LED22を覆うように形成されている。封止部材23は、LED22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、LED22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23には、シリカ粒子等の光拡散材が分散されていてもよい。
 このような蛍光体粒子としては、LED22が青色光を発する青色LEDである場合、封止部材23から白色光を出射させるために、青色光を黄色光に波長変換する蛍光体粒子が用いられる。例えば、蛍光体粒子として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(波長変換されなかった)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は、封止部材23の中で拡散及び混合されることにより、封止部材23から白色光となって出射される。なお、蛍光体粒子として、黄色蛍光体粒子以外に緑色蛍光体粒子及び赤色蛍光体粒子等が用いられてもよく、LED22が紫外線を発するLED22である場合、波長変換材である蛍光体粒子としては、三原色(赤色、緑色、青色)に発光する各色蛍光体粒子を組み合わせたものが用いられる。
 一方、蛍光体粒子を含有させる樹脂材料としては、シリコーン樹脂等の透明樹脂材料、フッ素系樹脂等の有機材、並びに低融点ガラス及びゾルゲルガラス等の無機材等を用いることができる。
 上述した構成の封止部材23は、素子列を構成する複数のLED22の配列方向に沿って直線状に形成され、LED22の素子列を一括封止している。同時に、封止部材23は、素子列の配列方向に沿って複数形成され、異なる素子列を個別に封止している。1本あたりの封止部材23は、例えば、長さが24mm、線幅が1.6mm、中心最大高さが0.7mmである。
 封止部材23のうちの基板21の短辺方向において最も外側に位置する封止部材23は、基板21の両端部に設けられている。この基板21の両端部の封止部材23は、基板21の短辺方向において、それぞれ端面から2.0mm以下の位置にその中心が位置するように配列されている。
 同様に、封止部材33は、LED32が発する光の波長を変換する変換部材であり、LED32を覆うように形成されている。封止部材33は、LED32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、LED32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。
 封止部材33は、素子列を構成する複数のLED32の配列方向に沿って直線状に形成され、LED32の素子列を一括封止している。同時に、封止部材33は、素子列の配列方向に沿って複数形成され、異なる素子列を個別に封止している。
 封止部材33のうちの基板21の短辺方向において最も外側に位置する封止部材33は、基板21の両端部に設けられている。この基板21の両端部の封止部材33は、基板21の短辺方向において、それぞれ端面から2.0mm以下の位置にその中心が位置するように配列されている。
 なお、封止部材23及び33は、複数のLEDを一括封するのではなく、各LED22及び32を個別に覆うように形成してもよい。この場合、各封止部材23及び33は、略半球状に形成することができる。
 [金属配線、端子]
 金属配線26は、LED22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LED22の素子列を挟み込むように形成されている。
 金属配線26は、基板21の表面において、LED22の素子列と隣り合う部分で素子列に向かって突出している。この金属配線26の突出部は、LED22からのワイヤー25との接続箇所となる。
 同様に、金属配線36は、LED32の素子列と端子38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36は、基板21の裏面において、複数のLED32の素子列を挟み込むように形成されている。
 金属配線36は、基板21の裏面において、LED32の素子列と隣り合う部分で素子列に向かって突出している。この金属配線36の突出部は、LED32からのワイヤー35との接続箇所となる。
 端子28は、導電性接着部材27が設けられる給電電極、例えば半田付けが行われる半田電極であり、貫通孔21bと、貫通孔21bの基板21の表面側の開口を囲むように基板21の表面に所定形状で形成された接続用ランドとから構成されている。端子28は、2つの金属配線26のそれぞれに対応して2つ形成されている。この一対の端子28は、それぞれ対応する金属配線26と一体化して形成され、対応する金属配線26と接することで接続されている。このような対応する1組の金属配線26及び端子28により1つの配線パターンが構成されている。
 端子28は、LEDモジュール20aの給電部であって、LED22を発光させるために、LEDモジュール20a外部から電力を受け、受けた電力を金属配線26及び24並びにワイヤー25を介して各LED22に供給する。
 同様に、端子38は、導電性接着部材37が設けられる給電電極であり、貫通孔21bと、貫通孔21bの基板21の裏面側の開口を囲むように基板21の裏面に所定形状で形成された接続用ランドとから構成されている。端子38は、2つの金属配線36のそれぞれに対応して2つ形成されている。この一対の端子38は、それぞれ対応する金属配線36と一体化して形成され、対応する金属配線36と接することで接続されている。このような対応する1組の金属配線36及び端子38により1つの配線パターンが構成されている。
 端子38は、LEDモジュール20bの給電部であって、LED32を発光させるために、LEDモジュール20b外部から電力を受け、受けた電力を金属配線36及び34並びにワイヤー35を介して各LED32に供給する。端子28及び38は、概略同心となるように配置されている。
 金属配線24は、複数のLED22同士を電気的に直列接続するために、基板21の表面に所定形状で複数形成されている。これら複数の金属配線24は、基板21の表面において、素子列内で隣り合うLED22の間に島状に形成されている。
 同様に、金属配線34は、複数のLED32同士を電気的に直列接続するために、基板21の裏面に所定形状で複数形成されている。これら複数の金属配線34は、基板21の裏面において、素子列内で隣り合うLED32の間に島状に形成されている。
 上述した構成の金属配線26及び24並びに端子28は同じ金属材料で同時にパターン形成される。金属材料としては、例えば、銀(Ag)、タングステン(W)又は銅(Cu)等を用いることができる。なお、金属配線26及び24並びに端子28の表面に、ニッケル(Ni)/金(Au)等のメッキ処理を施しても構わない。また、金属配線26及び24並びに端子28は、異なる金属材料により構成されてもよいし、別々の工程で形成されてもよい。
 同様に、金属配線36及び34並びに端子38は同じ金属材料で同時にパターン形成される。
 [ワイヤー]
 ワイヤー25は、LED22と金属配線26、又はLED22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、LED22の上面に設けられたワイヤーボンド部22e及び22fのそれぞれとLED22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。
 ワイヤー25は、例えば、封止部材23から露出しないように、全体が封止部材23の中に埋め込まれる。
 同様に、ワイヤー35は、LED32と金属配線36、又はLED32と金属配線34とを接続するための電線である。図5で説明したように、このワイヤー35により、LED32の上面に設けられたワイヤーボンド部22e及び22fのそれぞれとLED32の両側に隣接して形成された金属配線36又は金属配線34とがワイヤボンディングされている。
 ワイヤー35は、例えば、封止部材33から露出しないように、全体が封止部材33の中に埋め込まれる。
 [導電性部材]
 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。
 同様に、導電性接着部材37は、端子38をリード線70と接続する導電性接着剤である。導電性接着部材37は、端子38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38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37は、貫通孔21bの基板21の裏面側の開口を塞ぐように設けられている。
 ここで、導電性接着部材27は、絶縁性樹脂によって被覆されていてもよい。そして、この絶縁性樹脂が、LED22及び32から発せられる光に対して光透過率が低く例えば10%以下の白色樹脂であってもよい。図4のLEDモジュール20a及び20bは、導電性接着部材27及び37を除く各部材を基板21の表面及び裏面上に設けた後、導電性接着部材27により2つのリード線70と端子38とを接続し、導電性接着部材37により2つのリード線70と端子28とを接続することで形成される。このとき、リード線70と端子38との電気的な接続では、まず、リード線70が貫通孔21bの裏面側の開口から挿入されて貫通孔21bの表面側の開口から突き出るように設けられる。その後、そのリード線70の裏面側の部分と端子38との両方に接するように導電性接着部材37が設けられ、表面側の部分と端子28との両方に接するように導電性接着部材27が設けられる。従って、リード線70により端子28と端子38とが接続される。そして、同じリード線70に端子28及び38が接続されて、基板21表面の複数のLED22と、基板21裏面の複数のLED32とはリード線70に並列接続される。つまり、LEDモジュール20aとLEDモジュール20bとは、一対のリード線70を介して電気的に並列接続される。
 また、図4のLEDモジュール20aでは、一方のプラス側のリード線70に供給された電流は、導電性接着部材27、端子28、金属配線26、LED22及び金属配線24を通過し、他方のマイナス側のリード線70から出力される。同様に、LEDモジュール20bでは、一方のプラス側のリード線70に供給された電流は、導電性接着部材37、端子38、金属配線36、LED32及び金属配線34を通過し、他方のマイナス側のリード線70から出力される。
 また、図4のLEDモジュール20bでは、基板21の裏面と支柱40の固定部42の固定面とを接触させるため、基板21の裏面の固定面と接する部分にはLED32及び封止部材33等の各部材が設けられていない。従って、基板21の裏面において、複数のLED32の素子列は固定部42を挟むように設けられており、素子列の間隔は支柱40の固定部42を挟む素子列で他の素子列の間隔より大きくなっている。また、LEDモジュール20a及び20bの発光特性を揃えるために、基板21の表面のLEDモジュール20aにおいて、基板21の固定部42との接触面の上方に位置する部分を挟むように複数のLED22の素子列が設けられている。つまり、LED22の素子列の間隔は基板21の固定部42との接触面の上方に位置する部分を挟む素子列で他の素子列の間隔より大きくなっている。
 なお、図4のLEDモジュール20a及び20bでは、導電性接着部材27及び37は貫通孔21b内の空間を隔てて離れて設けられるとした。しかし、複数のLED22及び32はリード線70に対して並列接続されるため、導電性接着部材27及び37は接していても特に問題はない。従って、導電性接着部材27及び37は別々の部材でなく、一体となって1つの接着部材として設けられても構わない。つまり、1つの導電性部材が、端子28及び38並びにリード線70と接するように、貫通孔21b内と、基板21の表面上と、基板21の裏面上とに連続して設けられてもよい。
 また、図4のLEDモジュール20aでは、リード線70の先端が導電性接着部材27の表面で露出するように設けられるとしたが、導電性接着部材27により完全に被覆されていてもよい。この場合には、リード線70と導電性接着部材27との接触面積が増加するため、両者の接続を強固にすることができる。
 また、図4のLEDモジュール20a及び20bの発光特性を揃える必要のないときは、基板21の表面のLEDモジュール20aにおいて、基板21の固定部42との接触面の上方に位置する部分に、LED22の素子列を設けてもよい。
 以上のように本実施の形態の電球形ランプ1は、グローブ10と、グローブ10の内方に向かって延びるように設けられた支柱40と、グローブ10内に配置され、支柱40に固定されたLEDモジュール20a及び20bとを備える。そして、LEDモジュール20aは、基板21の表面上に一列に並んで設けられた複数のLED22から構成されたLED22の素子列を有する。そして、LEDモジュール20bは、基板21の裏面上に一列に並んで設けられた複数のLED32から構成されたLED32の素子列を有する。そして、LED22及び32は、基板21の端部に設けられている。
 また、本実施の形態の電球形ランプ1では、LED22及び32と、基板21の端面との最短距離は、2.0mm以下である。
 また、本実施の形態の電球形ランプ1では、LED22の素子列が直列接続された複数のLED22から構成され、LED32の素子列が直列接続された複数のLED32から構成され、LED22の素子列が、LED32の素子列のLEDの数と同一のLEDの数を有する。
 また、本実施の形態の電球形ランプ1では、支柱40の表面が、LED22の素子列及びLED32の素子列から発せられる光に対して光反射率30%以上を有する。そして、支柱40が、Al、Cu、及びFeのいずれかを主成分とする。
 また、本実施の形態の電球形ランプでは、LEDモジュール20aは、複数のLED22の素子列を有し、LEDモジュール20bは、複数のLED32の素子列を有する。
 これにより、電球形ランプ1は基板21の両面から光を発するため、電球形ランプ1の前方及び後方から光が取り出される。そして、LED22又は32は基板21の端部に設けられるため、電球形ランプ1の側方からも光が取り出される。従って、広い配光角を持つ電球形ランプ1を実現することができる。
 また、本実施の形態の電球形ランプ1では、LED22の並び方向と直交する方向において、LED22と基板21の端面との最短距離は2.0mm以下であり、LED32の並び方向と直交する方向において、LED32と基板21の端面との最短距離は2.0mm以下である。
 これにより、一列に並んだ複数のLED22と、一列に並んだ複数のLED32との両方について、基板21の端面との最短距離を2.0mm以下とすることができる。従って、電球形ランプ1の側方への光束をさらに高くすることができる。
 また、本実施の形態の電球形ランプ1では、LEDモジュール20a及び20bへの給電が、単に、リード線70を、貫通孔21bを通して導電性接着部材27及び37により2つの端子28及び38の両方と接続することで実現される。従って、端子28及び38のいずれかにリード線70を接続し、ビアホール等により端子28と端子38とを接続する構成と比較して、端子28と端子38とを接続するビアホール等の構成が不要となる。また、端子28及び38に別々のリード線70を接続する構成と比較してリード線70の数を半分にすることができる。その結果、簡素な構造の電球形ランプ1を実現することができる。
 また、本実施の形態の電球形ランプ1では、基板21が、LED22の素子列及びLED32の素子列から発せられる光に対して光反射率50%以上を有する。そして、基板21が、Al23、MgO、SiO、及びTiO2のいずれかを主成分とする。これにより、基板21の光透過率を低くしてLEDモジュール20a及び20bから発せられる光の色ムラを抑制することができる。また、基板21に低コストの白色基板を用いて電球形ランプ1を低コスト化することもできる。
 また、本実施の形態の電球形ランプ1では、基板21の裏面は、支柱40と接するように支柱40に対し接着固定され、LEDモジュール20a及び20bが、支柱40に直接的に固定されている。これにより、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LED22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。
 なお、本実施の形態において、LED22の素子列及びLED32の素子列の両方が基板21の端部に設けられるとしたが、いずれかのみが基板21の端部に設けられてもよい。また、基板21の短辺方向において最も外側に設けられた2つのLED22の素子列の両方が基板21の端部に設けられるとしたが、いずれかのみが基板21の端部に設けられてもよい。同様に、基板21の短辺方向において最も外側に設けられた2つのLED32の素子列のいずれかのみが基板21の端部に設けられてもよい。
 (変形例)
 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1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1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。
 図6は、本発明の実施の形態の変形例に係る電球形ランプの構成を示す図である。
 なお、図6の(a)は本変形例に係る電球形ランプにおいてグローブ10を除いた状態でLEDモジュール120aを上方から見たときの平面図である。そして、図6の(b)は(a)のA-A’線に沿って切断した同電球形ランプの断面図であり、図6の(c)は(a)のB-B’線に沿って切断した同電球形ランプの断面図であり、図6の(d)は(a)のC-C’線に沿って切断した同電球形ランプの断面図である。
 LEDモジュール120aは、主発光モジュール(第1発光モジュール)の一例であり、ベアチップが直接基板29の表面(一方の主面)上に実装されたCOB構造である。一方、LEDモジュール120bは、副発光モジュール(第2発光モジュール)の一例であり、ベアチップが直接基板39の表面(一方の主面)上に実装されたCOB構造である。
 LEDモジュール120aは、基板29と、基板29の表面上に設けられた複数のLED22、封止部材23、金属配線24及び26、ワイヤー25、導電性接着部材27並びに端子28とを備えている。一方、LEDモジュール120bは、基板39と、基板39の表面上に設けられた複数のLED32、封止部材33、金属配線34及び36、ワイヤー35、導電性接着部材37並びに端子38とを備えている。
 なお、基板29は主基板の一例であり、基板39は副基板の一例である。
 [基板]
 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LED22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。
 基板29及び39は、LED22及び32から発せられる光に対して光透過率が低く例えば10%以下の白色アルミナ基板等の白色基板で構成されることが好ましい。例えば、基板29及び39は、LED22及び32から発せられる光に対して光反射率50%以上を有し、Al23、MgO、SiO、及びTiO2のいずれかを主成分とする基板で構成することができる。これにより、基板21としての光透過率を低くしてLEDモジュール120a及び120bから発せられる光の色ムラを抑制することができる。また、基板29及び39に低コストの白色基板を用いて電球形ランプを低コスト化することができる。
 基板29の長辺方向の両端部には基板29の表面から裏面に向けて貫通する2つの貫通孔29bが設けられており、基板39の長辺方向の両端部にも基板39の表面から裏面に向けて貫通する2つの貫通孔39bが設けられている。貫通孔29bは、給電用のリード線70とLEDモジュール120aとを接続するための端子28を構成し、貫通孔39bは、給電用のリード線70とLEDモジュール120bとを接続するための端子38を構成している。貫通孔29b及び39bは、連続するように配置されて基板21の貫通孔21bを構成している。従って、1つのリード線70は、連続する1つの貫通孔29b及び39bを挿通している。
 基板29の中央部には基板29の表面から裏面に向けて貫通する1つの貫通孔29aが設けられており、基板39の中央部にも基板39の表面から裏面に向けて貫通する1つの貫通孔39aが設けられている。貫通孔29a及び39aは、LEDモジュール120a及び120bを支柱40に固定するためのものであり、連続するように配置されて基板21の1つの貫通孔21aを構成している。従って、支柱40の突起部42bは、連続する貫通孔29a及び39aと嵌合される。
 [接着剤]
 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LED22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。
 接着剤90は、リード線70が貫通孔29b及び39bを挿通することを邪魔しないように、基板29の裏面と基板39の裏面との間における貫通孔29b及び39bの間の空間の少なくとも一部には設けられていない。また、接着剤90は、貫通孔29a及び39aと支柱40の突起部とが嵌合することを邪魔しないように、基板29の裏面と基板39の裏面との間における貫通孔29a及び39aの間の空間の全てにおいても設けられていない。
 図6のLEDモジュール120a及び120bの製造では、まず、複数のLED22、封止部材23、金属配線24及び26、ワイヤー25並びに端子28が基板29の表面の上に設けられる。同様に、複数のLED32、封止部材33、金属配線34及び36、ワイヤー35並びに端子38が基板39の表面の上に設けられる。その後、基板29及び39が接着剤90により接着された後、導電性接着部材27により2つのリード線70と端子28とが接続され、導電性接着部材37により2つのリード線70と端子38とが接続される。従って、1つの基板29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場合と比較して、LEDモジュール120a及び120bの製造を容易にすることができる。
 以上のように本変形例に係る電球形ランプでは、上記の実施の形態の電球形ランプ1と同様の理由により、広い配光角を持つ電球形ランプを実現することができる。
 また、本変形例に係る電球形ランプでは、基板21は、LED22の素子列が表面に設けられた基板29と、LED32の素子列が表面に設けられた基板39とから構成される。そして、基板29及び39が、LED22の素子列及びLED32の素子列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。このとき、LEDモジュール120bが、支柱40に対し接着固定されていてもよい。これにより、別々の基板29及び39を用意して、それぞれの表面に個別に各部材を設けた後、それらを接着するだけでLEDモジュール120a及び120bを製造できるので、LEDモジュール120a及び120bの製造を容易にすることができる。その結果、製造が容易な電球形ランプを実現することができる。
 また、本変形例に係る電球形ランプでは、LEDモジュール120bが、支柱40に直接的に取り付けられ、LEDモジュール120bで発生した熱を支柱40に伝熱する。そしてLEDモジュール120aが、LEDモジュール120bを介して支柱40に間接的に取り付けられ、LEDモジュール120aで発生した熱を、LEDモジュール120bを介して支柱40に間接的に伝熱する。そして、LEDモジュール120a及び120bの間に、熱伝導部材としての接着剤90が設けられている。この接着剤90は、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。これにより、基板21の放熱効率及び遮光性を高めることができるので、LED22及び32の発光効率及び寿命の低下をさらに抑制し、同時にLEDモジュール120a及び120bが発する光の色ムラをさらに抑制することができる。
 なお、本変形例に係る電球形ランプでは、基板39は、基板39の表面から裏面に向けて貫通する貫通孔39bを有し、支柱40は、基板39の貫通孔39bを突き抜けて基板29の裏面と接してもよい。つまり、貫通孔39bが支柱40の固定部42の全体と嵌合するように形成され、支柱40の固定部42の固定面と基板29の裏面とが接着剤90により接着されてもよい。これにより、LEDモジュール120a及び120bの支柱40への固定が容易になり、製造が容易な電球形ランプを実現することができる。また、LEDモジュール120aを支柱40に対し接着固定して基板29から支柱40への放熱経路を短くし、また基板39の貫通孔39bの内壁と支柱40の固定部42とをグリース等の熱伝導部材を介して接触させて基板39から支柱40への放熱経路を広くできる。その結果、LED22及び32の発光効率及び寿命の低下をさらに抑制することができる。
 (実験例)
 上記実施の形態の電球形ランプ1の配光特性についての実験例について述べる。
 図7A~図7Dは、電球形ランプ1の配光分布を示す図である。
 なお、図7A~図7Dは、図8で示される短辺の長さが18mm、長辺の長さが25mmの基板21の表面上に、それぞれ12個のLED22からなる6つの素子列と封止部材23とが配置された電球形ランプ1の配光特性を示している。この電球形ランプ1では、基板21の裏面上に、それぞれ12個のLED32からなる2つの素子列と封止部材23とが配置されている。そして、短辺方向に隣り合うLED22の中心間の最短距離が2mmであり、長辺方向における基板21の端面とLED22の中心との最短距離が4mmである。また、短辺方向に隣り合うLED32の中心間の最短距離が2mmであり、長辺方向における基板21の端面とLED32の中心との最短距離が4mmである。また、短辺方向における基板21の端面とLED22の中心との最短距離X、言い換えると、短辺方向における基板21の端面とLED32の中心との最短距離Xは、図7Aで2.0mm、図7Bで3.8mm、図7Cで5.8mm、図7Dで5.8mmである。
 また、図7A~図7Dは、基板21の長辺方向を中心とした360°の各方向に対する電球形ランプ1の光度の大きさを表しており、電球形ランプ1のランプ軸Jに沿った前方側の方向を180°、ランプ軸Jに沿った後方側の方向を0°(360°)として、時計回りにそれぞれ90°間隔に目盛りを刻んでいる。そして、光度は最大値を1.0(100%)とする相対的な大きさで表されている。このとき、図7A~図7Dの測定は、基板21の重心から1m離れた位置に照度計を配置し、それを1°単位で動かして光度を測定することにより行われた。
 また、図7A~図7Cは、上記実施の形態の電球形ランプ1においてグローブ10を取り除いた状態の電球形ランプ1の配光特性を示している。そして、図7Dは、基板21に透明基板(LED22及び32の光に対する光透過率が90%以上の基板)を用いた電球形ランプ1においてグローブ10を取り除いた状態の電球形ランプ1の配光特性を示している。
 電球形ランプ1の側方での光量、つまり図7A~図7Cの90°(270°)での光量について、図7B及び図7Cで略等しく9%であり、図7Aで17.7%であり図7B及び図7Cより大きくなっている。これは、基板21の端面とLED22及び32の中心との最短距離が2.0mmより大きくなったとき、電球形ランプ1の側方での光量が低くなることを示している。従って、基板21の端面とLED22及び32の中心との最短距離を2.0mm以下に設定することにより、電球形ランプ1の側方から十分な光を取り出すことができる。
 また、図7A及び図7Dの90°(270°)での光量について、図7Dで17%であり、図7Aの17.7%と略等しくなっている。従って、基板21の端面とLED22及び32の中心との最短距離を2.0mm以下とすることで、電球形ランプ1の側方での光量について、基板21を透明基板とした場合と同様の特性が得ることができる。
 以上、本発明に係る電球形ランプについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
 例えば、上記の実施の形態及び変形例において、発光素子としてLEDを例示したが、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機EL(Electro Luminescence)や無機EL等のEL素子、その他の固体発光素子を用いてもよい。
 また、上記の実施の形態及び変形例において、LEDモジュールは基板上にLEDを直接実装したCOB型の構成としたが、これに限らない。例えば、樹脂成形された容器のキャビティ(凹部)の中にLEDチップを実装して当該キャビティ内に蛍光体含有樹脂を封入したパッケージ型の、つまり表面実装型(SMD:Surface Mount Device)のLED素子を用い、このSMD型のLED素子を発光素子として基板上に複数個実装することで構成されたLEDモジュールを用いても構わない。
 また、上記の実施の形態及び変形例において、基板の表面及び裏面のそれぞれの上には複数の素子列が設けられるとしたが、1つの素子列だけが設けられてもよい。
 また、上記の実施の形態及び変形例において、基板の表面及び裏面のLEDの素子列でLEDの並び方向は平行であり、この並び方向と交差、例えば直交し、基板の面内に含まれる所定の方向の一例として基板の短辺方向を示したが、所定の方向は短辺方向に限られない。
 また、上記の実施の形態及び変形例において、支柱は、電球形ランプの前方に向かう方向、つまり支持台からLEDモジュールに向かう方向において、LEDの素子列の並び方向の幅が狭まる形状を有するとした。しかし、図9に示されるように、支柱は、電球形ランプの前方に向かう方向において、LEDの素子列の並び方向の幅が広がる形状を有してもよい。
 なお、図9の(a)は本実施の形態に係る電球形ランプの変形例においてグローブ10を除いた状態でLEDモジュール20aを上方から見たときの平面図である。そして、図9の(b)は(a)のA-A’線に沿って切断した同電球形ランプ1の断面図であり、図9の(c)は(a)のB-B’線に沿って切断した同電球形ランプ1の断面図であり、図9の(d)は(a)のC-C’線に沿って切断した同電球形ランプ1の断面図である。
 また、上記の実施の形態及び変形例において、リード線は支柱の外部に設けられるとしたが、図10の電球形ランプの断面図に示されるように、支柱内に空洞が設けられ、リード線の一部は支柱の空洞に設けられてもよい。この場合、リード線は、支持台から直接支柱内の空洞に入った後、LEDモジュールの近傍で支柱の上部側面から飛び出してLEDモジュールと接続される。これにより、LEDモジュールの光がリード線により遮光されるのを低減することができる。図10において、リード線は、基板の裏面側から基板に突き刺すように設けられているが、リード線を基板の表面側まで回り込ませて基板の表面側から突き刺すように設けられてもよい。
 また、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。例えば、図11に示すように、本発明に係る照明装置100として、上記の電球形ランプ1と、当該電球形ランプ1が取り付けられる点灯器具(照明器具)200とを備えるように構成してもよい。この場合、点灯器具200は、電球形ランプ1の消灯及び点灯を行うものであり、例えば、天井に取り付けられる器具本体210と、電球形ランプ1を覆うランプカバー220とを備える。このうち、器具本体210は、電球形ランプ1の口金が装着されるとともに電球形ランプ1に給電を行うソケット211を有する。なお、ランプカバー220の開口部に透光性プレートを設けてもよい。
 本発明は、従来の白熱電球等を代替する電球形ランプとして有用であり、照明装置等において広く利用することができる。
 1 電球形ランプ
 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
 22、32 LED
 22a サファイア基板
 22b 窒化物半導体層
 22c カソード電極
 22d アノード電極
 22e、22f ワイヤーボンド部
 22g チップボンディング材
 23、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
 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)

  1.  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、基板の表面上に一列に並んで設けられた複数の第1発光素子から構成された第1発光素子群を有し、
     前記副発光モジュールは、前記基板の裏面上に一列に並んで設けられた複数の第2発光素子から構成された第2発光素子群を有し、
     前記第1発光素子及び前記第2発光素子の少なくともいずれか一方は、前記基板の端部に設けられている
     電球形ランプ。
  2.  前記第1発光素子及び前記第2発光素子の少なくともいずれか一方と、前記基板の端面との距離は、2.0mm以下である
     請求項1に記載の電球形ランプ。
  3.  前記第1発光素子及び前記第2発光素子の少なくともいずれか一方の並び方向と直交する方向において、前記基板の端面と前記一方との距離は、2.0mm以下である
     請求項1に記載の電球形ランプ。
  4.  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から請求項3のいずれか1項に記載の電球形ランプ。
  5.  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発光素子群が、前記第2発光素子群の素子の数と同一の素子の数を有する
     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。
  6.  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4に記載の電球形ランプ。
  7.  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。
  8.  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。
  9.  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。
  10.  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。
  11.  前記基板が、Al23、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。
  12.  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。
  13.  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。
  14.  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
  15.  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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