特許 6147977 ＬＥＤ照明器具およびＬＥＤユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6147977

(24)【登録日】2017年5月26日

(45)【発行日】2017年6月14日

(54)【発明の名称】ＬＥＤ照明器具およびＬＥＤユニット

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/48 20100101AFI20170607BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20170607BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20170607BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20170607BHJP

   F21V 3/00 20150101ALI20170607BHJP

   F21V 3/02 20060101ALI20170607BHJP

   F21V 5/00 20150101ALI20170607BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20170607BHJP

   F21V 7/00 20060101ALI20170607BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/48

   H01L33/00

   F21S2/00 211

   F21V19/00 150

   F21V19/00 170

   F21V3/00 320

   F21V3/02 200

   F21V5/00 510

   F21V5/00 630

   F21V23/00 190

   F21V23/00 160

   F21V7/00 510

【請求項の数】37

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2012-211724(P2012-211724)

(22)【出願日】2012年9月26日

(65)【公開番号】特開2014-67846(P2014-67846A)

(43)【公開日】2014年4月17日

【審査請求日】2015年9月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100103078

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(74)【代理人】

【識別番号】100115369

【弁理士】

【氏名又は名称】仙波 司

(74)【代理人】

【識別番号】100130650

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 泰光

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(72)【発明者】

【氏名】堀尾 友春

(72)【発明者】

【氏名】小野 晃輝

【審査官】 金高 敏康

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１０９４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７４８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９５８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２４２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１０５８３７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００ − ３３／６４

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ３／００

Ｆ２１Ｖ ３／０２

Ｆ２１Ｖ ５／００

Ｆ２１Ｖ ７／００

Ｆ２１Ｖ １９／００

Ｆ２１Ｖ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

主面を有する基板と、
上記基板の上記主面に支持された複数のＬＥＤチップと、
上記基板の上記主面上に形成され、上記複数のＬＥＤチップと導通する配線パターンと、
上記基板の上記主面上に設けられており、上記複数のＬＥＤチップを囲む枠状の堰部と、
を備えたＬＥＤ照明器具であって、
上記配線パターンは、上記堰部と上記複数のＬＥＤチップとの間に位置する部分を有する１以上のパッド部を有しており、
平面視において上記堰部に囲まれているとともに上記パッド部の少なくとも一部を覆い且つ上記ＬＥＤチップと離間して設けられた保護層を備え、
上記保護層は、上記堰部側から上記堰部と反対側の端部に向かう傾斜を備えており、
上記傾斜は、上記保護層において、上記堰部に接する端部から上記堰部と反対側の端部まで一様に続いていることを特徴とする、ＬＥＤ照明器具。

【請求項2】

上記保護層は、上記堰部の内部に接している、請求項１に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項3】

上記パッド部のうち上記堰部によって囲まれた部分において上記基板の上記主面と同じ方向を向く面は、上記保護層に覆われている、請求項１または２に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項4】

上記パッド部のうち上記複数のＬＥＤチップに臨む端面は、上記保護層に覆われている、請求項１ないし３のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項5】

上記パッド部は、上記基板と上記堰部との間に介在する部分を有する、請求項１ないし４のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項6】

上記配線パターンは、上記堰部の外側に位置する端子部を有する、請求項１ないし５のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項7】

上記配線パターンは、上記複数のＬＥＤチップを挟んで、２つの上記パッド部を有する、請求項１ないし６のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項8】

上記配線パターンは、上記堰部に囲まれた領域において、上記２つのパッド部のみを有する、請求項７に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項9】

上記保護層は、上記複数のＬＥＤチップを挟んで上記２つのパッド部を各別に覆う２つの部分を有する、請求項７または８に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項10】

上記保護層は、樹脂材料およびこの樹脂材料に混入された白色材料からなる、請求項１ないし９のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項11】

上記樹脂材料はシリコーン樹脂である、請求項１０に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項12】

上記白色材料は、酸化チタンである、請求項１０または１１に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項13】

上記保護層は、ガラスからなる、請求項１ないし９のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項14】

上記堰部と上記複数のＬＥＤチップとの間に位置するガラス層を有しており、
上記保護層のうち上記複数のＬＥＤチップに臨む端縁は、上記ガラス層と重なっている、請求項１ないし１３のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項15】

上記ＬＥＤチップは、上記主面に直接接合されたベアチップである、請求項１ないし１４のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項16】

隣合う上記ＬＥＤチップどうしがワイヤによって接続されている、請求項１４に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項17】

上記複数のＬＥＤチップのいずれかと上記パッド部とがワイヤによって接続されている、請求項１６に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項18】

上記堰部に囲まれた空間において上記複数のＬＥＤチップおよび上記保護層を覆う封止樹脂を備える、請求項１５ないし１７のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項19】

上記封止樹脂には、上記ＬＥＤチップからの光によって励起されることにより上記ＬＥＤチップからの光とは異なる波長の光を発する蛍光材料が混入されている、請求項１８に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項20】

各々が、上記ＬＥＤチップ、このＬＥＤチップを覆う蛍光樹脂、および実装端子を有する複数のＬＥＤモジュールを備える、請求項１ないし１４のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項21】

上記基板は、セラミックスからなる、請求項１ないし２０のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項22】

上記基板は、アルミからなる、請求項１ないし２０のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項23】

上記配線パターンは、Ａｇを含む、請求項１ないし２２のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項24】

上記保護層は、堰部に沿って全周に形成されている、請求項１ないし２３のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項25】

上記複数のＬＥＤチップからの光を透過させるグローブをさらに備えることにより、ＬＥＤ電球として構成されている、請求項１ないし２４のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項26】

上記複数のＬＥＤチップを囲むテーパ状のリフレクタをさらに備えることにより、ダウンライトとして構成されている、請求項１ないし２４のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項27】

上記パッド部は、上記複数のＬＥＤチップを挟んで第１のパッド部と第２のパッド部との少なくとも２つが備えられ、
上記第１のパッド部と上記第２のパッド部とは、互いに直列に電気的に接続された上記複数のＬＥＤチップを介して接続されている、請求項１ないし２６のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項28】

上記保護層は、上記基板の上記主面上において、上記パッド部の少なくとも一部を覆い、且つ上記堰部側から上記堰部と反対側の端部に向かって上記基板の主面からの全ての部分の高さが一様に減少するように形成されている、請求項１ないし２７のいずれかに記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項29】

主面を有する基板と、
上記基板の上記主面上に配置されたＬＥＤチップと、
上記基板の上記主面上に設けられており、平面視において上記ＬＥＤチップを囲む堰部と、
上記堰部の外部から上記堰部の内部まで延在して設けられた配線と、
上記堰部に囲まれ、上記堰部に密着し、上記ＬＥＤチップと離間し、且つ上記配線の少なくとも一部を覆う第１絶縁層と、を有し、
上記第１絶縁層は、上記基板と垂直方向の高さが上記堰部側から一様に減少する傾斜を備えていることを特徴とする、ＬＥＤユニット。

【請求項30】

上記第１絶縁層は、上記配線のうち上記ＬＥＤチップに対向する端部を覆っている、請求項２９に記載のＬＥＤユニット。

【請求項31】

上記ＬＥＤチップと上記配線とを接続するワイヤを備えており、
上記第１絶縁層は、上記ワイヤの少なくとも一部を覆っている、請求項２９または３０に記載のＬＥＤユニット。

【請求項32】

上記ＬＥＤチップは、上記基板に対し接合層を介して相対的に固定されており、
上記第１絶縁層は上記接合層と離間して形成されている、請求項２９ないし３１のいずれかに記載のＬＥＤユニット。

【請求項33】

上記ＬＥＤチップと上記第１絶縁層とを覆い且つ上記ＬＥＤチップから発せられる光を透過させる第２絶縁層を有している、請求項２９ないし３２のいずれかに記載のＬＥＤユニット。

【請求項34】

上記堰部は、平面視において上記ＬＥＤチップを囲む環状構造となっており、
上記第１絶縁層は、上記堰部の環状構造に沿って上記ＬＥＤチップを囲んで形成されている、請求項２９ないし３３のいずれかに記載のＬＥＤユニット。

【請求項35】

上記第１絶縁層は、樹脂材料およびこの樹脂材料に混入された白色材料からなる、請求項２９ないし３４のいずれかに記載のＬＥＤユニット。

【請求項36】

上記樹脂材料はシリコーン樹脂である、請求項３５に記載のＬＥＤユニット。

【請求項37】

上記白色材料は、酸化チタンである、請求項３５または３６に記載のＬＥＤユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＬＥＤ照明器具およびＬＥＤユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＥＤチップが光源として用いられたＬＥＤ照明器具が普及し始めている。特許文献１には、ＬＥＤ照明器具の一例が開示されている。このＬＥＤ照明器具は、基板上において平面的に配置された複数のＬＥＤチップと、これらのＬＥＤチップを覆うカバーを有している。このカバーは、半透明であり、ＬＥＤチップからの光を拡散させつつ透過させる。

【0003】

上記ＬＥＤ照明器具は、従来の白熱電球の代替品として用いられるものであり、従来の白熱電球と同等程度の輝度を発揮しつつ、従来の白熱電球よりも省電力化を図ることが意図されている。このため、上記複数のＬＥＤチップからの光をより効率良く上記カバーを透して出射することが重要である。上記基板やこの基板上に形成された配線パターンなどが、酸化や硫化によって変質すると、上記複数のＬＥＤチップからの光を不当に吸収してしまうことがある。これは、上記ＬＥＤ照明器具の高輝度化を妨げる原因となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−７０９７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、高輝度化を図ることが可能なＬＥＤ照明器具を提供することをその課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によって提供されるＬＥＤ照明器具は、主面を有する基板と、上記基板の上記主面に支持された複数のＬＥＤチップと、上記基板の上記主面上に形成され、上記複数のＬＥＤチップと導通する配線パターンと、上記基板の上記主面上に設けられており、上記複数のＬＥＤチップを囲む枠状の堰部と、を備えたＬＥＤ照明器具であって、上記配線パターンは、上記堰部と上記複数のＬＥＤチップとの間に位置する部分を有する１以上のパッド部を有しており、上記パッド部の少なくとも一部を覆う保護層を備えることを特徴としている。

【0007】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記保護層は、上記堰部に接している。

【0008】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記パッド部のうち上記堰部によって囲まれた部分において上記基板の上記主面と同じ方向を向く面は、上記保護層に覆われている。

【0009】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記パッド部のうち上記複数のＬＥＤチップに臨む端面は、上記保護層に覆われている。

【0010】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記パッド部は、上記基板と上記堰部との間に介在する部分を有する。

【0011】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記配線パターンは、上記堰部の外側に位置する端子部を有する。

【0012】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記配線パターンは、上記複数のＬＥＤチップを挟んで、２つの上記パッド部を有する。

【0013】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記配線パターンは、上記堰部に囲まれた領域において、上記２つのパッド部のみを有する。

【0014】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記保護層は、上記複数のＬＥＤチップを挟んで上記２つのパッド部を各別に覆う２つの部分を有する。

【0015】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記保護層の表面は、上記堰部から離間するほど上記基板に近づくように傾斜している。

【0016】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記保護層は、樹脂材料およびこの樹脂材料に混入された白色材料からなる。

【0017】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記樹脂材料はシリコーン樹脂である。

【0018】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記白色材料は、酸化チタンである。

【0019】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記保護層は、ガラスからなる。

【0020】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記堰部と上記複数のＬＥＤチップとの間に位置するガラス層を有しており、上記保護層のうち上記複数のＬＥＤチップに臨む端縁は、上記ガラス層と重なっている。

【0021】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ＬＥＤチップは、上記主面に直接接合されたベアチップである。

【0022】

本発明の好ましい実施の形態においては、隣合う上記ＬＥＤチップどうしがワイヤによって接続されている。

【0023】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数のＬＥＤチップのいずれかと上記パッド部とがワイヤによって接続されている。

【0024】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記堰部に囲まれた空間において上記複数のＬＥＤチップおよび上記保護層を覆う封止樹脂を備える。

【0025】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記封止樹脂には、上記ＬＥＤチップからの光によって励起されることにより上記ＬＥＤチップからの光とは異なる波長の光を発する蛍光材料が混入されている。

【0026】

本発明の好ましい実施の形態においては、各々が、上記ＬＥＤチップ、このＬＥＤチップを覆う蛍光樹脂、および実装端子を有する複数のＬＥＤモジュールを備える。

【0027】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板は、セラミックスからなる。

【0028】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板は、アルミからなる。

【0029】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記配線パターンは、Ａｇを含む。

【0030】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記保護層は、堰部に沿って全周に形成されている。

【0031】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数のＬＥＤチップからの光を透過させるグローブをさらに備えることにより、ＬＥＤ電球として構成されている。

【0032】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数のＬＥＤチップを囲むテーパ状のリフレクタをさらに備えることにより、ダウンライトとして構成されている。

【0033】

このような構成によれば、上記配線パターンの上記パッド部のうち上記堰部に囲まれた領域にある部分が、上記保護層によって覆われている。これにより、上記パッド部が酸化や硫化によって変質することを抑制することが可能である。したがって、上記ＬＥＤチップからの光が上記パッド部に吸収されてしまうことを回避可能であり、上記ＬＥＤ照明器具の高輝度化を図ることができる。

【0034】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明の第１実施形態に基づくＬＥＤ照明器具を示す正面図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

【図3】図１のＬＥＤ照明器具を示す要部平面図である。

【図4】図１のＬＥＤ照明器具を示す要部平面図である。

【図5】図４のＶ−Ｖ線に沿う要部断面図である。

【図6】図１のＬＥＤ照明器具を示す要部拡大断面図である。

【図7】本発明の第２実施形態に基づくＬＥＤ照明器具を示す要部拡大断面図である。

【図8】本発明の第３実施形態に基づくＬＥＤ照明器具を示す平面図である。

【図9】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。

【図10】図８のＬＥＤ照明器具を示す要部平面図である。

【図11】図８のＬＥＤ照明器具を示す要部拡大平面図である。

【図12】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。

【図13】本発明の第４実施形態に基づくＬＥＤ照明器具を示す要部拡大断面図である。

【図14】本発明の第５実施形態に基づくＬＥＤ照明器具を示す要部拡大断面図である。

【図15】本発明の第６実施形態に基づくＬＥＤ照明器具を示す要部拡大断面図である。

【図16】本発明の第７実施形態に基づくＬＥＤ照明器具を示す要部平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

【0037】

図１〜図６は、本発明の第１実施形態に基づくＬＥＤ照明器具を示している。本実施形態のＬＥＤ照明器具１０１は、基板２００、複数のＬＥＤチップ３００、配線パターン４００、保護層５００、堰部６００、封止樹脂６１０、グローブ７１０、支持部材７２０、放熱部材７３０、電源部７４０、および口金７６０を備えており、従来の白熱電球の代替品として用いられるものである。なお、図４においては、理解の便宜上、封止樹脂６１０を省略している。

【0038】

グローブ７１０は、複数のＬＥＤチップ３００をその内部空間に収容しており、球形殻状とされている。グローブ７１０は、たとえばポリカーボネート樹脂などに拡散剤が混入された、乳白色の半透明な樹脂からなる。

【0039】

支持部材７２０は、たとえばアルミなどの金属からなり、基板２００およびグローブ７１０を支持している。基板２００およびグローブ７１０は、支持部材７２０に対して、たとえば接着剤あるいは接着テープを用いた接合、または互いの一部どうしを係合させること、などによって取り付けられている。支持部材７２０は、放熱部材７３０に対して、接合、嵌合、またはボルト締めなどの手段によって取り付けられている。

【0040】

放熱部材７３０は、たとえばアルミなどの金属からなり、全体として略円筒形状とされている。放熱部材７３０の内部空間には、電源部７４０が収容されている。放熱部材７３０の外面には、放熱効果を促進するための複数のフィンが形成されている。このような複数のフィンを有さない、平滑な外面を有する放熱部材７３０を採用してもよい。

【0041】

口金７６０は、たとえばＪＩＳ規格に準拠した一般的な電球用の照明器具に取り付けるための部分であり、放熱部材７３０に取り付けられている。本実施形態においては、口金７６０は、ＪＩＳ規格に定められた仕様を満たす構成とされている。口金７６０は、電源部７４０に対して配線によって接続されている。

【0042】

基板２００は、たとえばセラミックスからなり、図３および図４に示すようにたとえば矩形状である。基板２００の厚さは、たとえば０．５〜２．０ｍｍである。基板２００は、主面２０１を有している。主面２０１は、グローブ７１０側を向いている。

【0043】

複数のＬＥＤチップ３００は、基板２００の主面２０１上にたとえばマトリクス状に配置されており、主面２０１によって支持されている。各ＬＥＤチップ３００は、たとえばＧａＮ系半導体からなり、たとえば青色光を発する。本実施形態においては、図５および図６に示すように、ＬＥＤチップ３００は、いわゆるベアチップの状態で接合層３１０によって主面２０１に直接接合されている。ＬＥＤチップ３００の下面には電極などが形成されていないため、本実施形態においては、接合層３１０は、導通性材料であってもよいし、絶縁性材料であってもよい。各ＬＥＤチップ３００の上面には２つの電極（図示略）が形成されている。隣り合うＬＥＤチップ３００の上記電極どうしは、ワイヤ３９０によって接続されている。これにより、複数のＬＥＤチップ３００のうち所定個のＬＥＤチップ３００どうしが、直列に接続されている。

【0044】

堰部６００は、たとえば白色のシリコーン樹脂からなり、複数のＬＥＤチップ３００を囲むように主面２０１上に形成されている。堰部６００の高さは、たとえば０．５〜１．０ｍｍである。本実施形態においては、堰部６００は、矩形枠状に形成されている。

【0045】

配線パターン４００は、基板２００の主面２０１上に形成されており、複数のＬＥＤチップ３００に電力を供給する経路となるものである。配線パターン４００は、たとえば厚さが５〜３０μｍ程度のＡｇからなり、白色あるいは銀色を呈している。配線パターン４００の構成としては、このほかにたとえばＡｇ／Ｐｔ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｇ、Ｎｉ／Ａｕ／Ａｇ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｇのように複数種類の金属層を積層させた構成を採用してもよい。本実施形態においては、配線パターン４００は、２つのパッド部４１０と２つの端子部４２０とを有している。

【0046】

２つの端子部４２０は、主面２０１上において堰部６００の外側に設けられており、堰部６００を挟んで互いに反対側に位置している。図３に示すように、各端子部４２０には、ケーブル７５０の一端がたとえば半田付けされている。ケーブル７５０は、配線パターン４００と電源部７４０とを接続している。

【0047】

図４〜図６に示すように、２つのパッド部４１０は、主面２０１上において複数のＬＥＤチップ３００を挟んで互いに反対側に設けられている。各パッド部４１０は、堰部６００の辺に沿って延びる帯状とされている。パッド部４１０は、堰部６００に囲まれた領域に位置する部分と、堰部６００と主面２０１との間に介在する部分とを有している。また、パッド部４１０は、堰部６００によって囲まれた領域において、主面２０１と同じ方向を向く上面４１１と、複数のＬＥＤチップ３００に臨む端面４１２とを有している。

【0048】

複数のＬＥＤチップ３００のうちパッド部４１０に隣接するものは、ワイヤ３９０によってパッド部４１０に接続されている。これにより、複数のＬＥＤチップ３００は、各々が互いに直列に接続された所定個のＬＥＤチップ３００からなる複数組が互いに並列に接続された構成となっている。

【0049】

堰部６００に囲まれた領域においては、配線パターン４００は、２つのパッド部４１０のみを有しており、それ以外の部位は形成されていない。

【0050】

保護層５００は、たとえばシリコーン樹脂に白色材料が混入された材料からなる。上記シリコーン樹脂としては、たとえばメチル系シリコーン樹脂またはフェニル系シリコーン樹脂が挙げられる。また、上記白色材料としては、酸化チタンが挙げられる。このような材料からなる場合、保護層５００は、比較的高い反射率を有する。具体的には、酸化チタンの混合比率を７０〜８０重量％程度とした場合、保護層５００の反射率は９５％程度である。図４〜図６に示すように、保護層５００は、２つのパッド部４１０を各別に覆う２つの部分に分離されている。保護層５００は、表面５０１および端縁５０２を有する。保護層５００は、パッド部４１０の上面４１１を覆うことを意図して形成されており、特に本実施形態においては、上面４１１のすべてが保護層５００によって覆われている。すなわち、平面視において、パッド部４１０の上面４１１は、保護層５００の表面５０１に内包されている。また、保護層５００は、パッド部４１０の端面４１２を覆うことを意図して形成されており、特に本実施形態においては、端面４１２のすべてが保護層５００によって覆われている。すなわち、平面視において、保護層５００の端縁５０２は、その全長にわたってパッド部４１０の端面４１２よりも複数のＬＥＤチップ３００寄りに位置している。

【0051】

図６によく表れているように、保護層５００は、パッド部４１０の上面４１１から堰部６００の内側面にわたってこれらに接するように形成されている。堰部６００の内側面は、その高さの１／３程度から全高にわたって保護層５００によって覆われる。保護層５００の形成は、たとえば液状あるいはペースト状のシリコーン樹脂材料に酸化チタンなどの白色材料が混入されたものを、堰部６００の内側面に沿って塗布した後に、これを焼成することによってなされる。

【0052】

封止樹脂６１０は、堰部６００によって囲まれた空間に充填されており、複数のＬＥＤチップ３００、複数のワイヤ３９０、および保護層５００を覆っている。封止樹脂６１０は、たとえば透明なシリコーン樹脂あるいはエポキシ樹脂などに蛍光材料が混入された材質からなる。上記蛍光材料としては、たとえばＬＥＤチップ３００からの青色光によって励起されることにより黄色光を発するものが採用される。これにより、ＬＥＤ照明器具１０１からは、白色光が発せられる。また、上記蛍光材料としては、ＬＥＤチップ３００からの青色光によって励起されることにより赤色光を発するものと緑色光を発するものとを混ぜて用いてもよい。

【0053】

次に、ＬＥＤ照明器具１０１の作用について説明する。

【0054】

本実施形態によれば、図４〜図６に示すように、配線パターン４００のパッド部４１０のうち堰部６００に囲まれた領域にある部分が、保護層５００によって覆われている。これにより、パッド部４１０が酸化や硫化によって変質することを抑制することが可能である。したがって、ＬＥＤチップ３００からの光がパッド部４１０に吸収されてしまうことを回避可能であり、ＬＥＤ照明器具１０１の高輝度化を図ることができる。

【0055】

さらに、本実施形態においては、パッド部４１０の上面４１１のすべてが保護層５００によって覆われている。これにより、上面４１１を反射に適した状態に保つことができる。また、パッド部４１０の端面４１２が、保護層５００によって覆われている。これにより、端面４１２の変質を抑制し、光の不当な吸収を防止することができる。

【0056】

保護層５００には、白色材料として酸化チタンが混入されている。これにより、保護層５００の表面５０１は、たとえば反射率が９５％程度の高反射率を有する面となっている。これにより、保護層５００に向かってきた光のほとんどを反射することが可能である。たとえば長期間の使用を経過したことにより、パッド部４１０のうち保護層５００によって覆われた部分が仮に変質したとしても、この変質した部分に光が吸収されることを防止することができる。パッド部４１０の変質を抑制するには、保護層５００の主原料としてフェニル系のシリコーン樹脂を用いることが好ましい。

【0057】

保護層５００の表面５０１を堰部６００から離間するほど基板２００に近づくように傾斜させることにより、ＬＥＤチップ３００から向かってきた光を、ＬＥＤ照明器具１０１外に向けてより効率良く反射することができる。保護層５００をパッド部４１０の上面４１１から堰部６００の内側面にわたって接する構成とすることにより、保護層５００の表面５０１を傾斜した面に仕上げやすい。

【0058】

堰部６００に囲まれた領域においては、配線パターン４００は、２つのパッド部４１０以外の部分は有していない。このため、複数のＬＥＤチップ３００が配置されている領域は、基板２００が露出した構成となっている。たとえばセラミックスからなる基板２００は、変質のおそれが小さく、主面２０１は比較的高反射率を有する状態を保ちやすい。したがって、ＬＥＤ照明器具１０１の高輝度化に適している。

【0059】

ＬＥＤチップ３００をいわゆるベアチップと称される構成とし、このＬＥＤチップ３００を基板２００の主面２０１に直接接合することによりＬＥＤチップ３００からの熱をより効率良く基板２００へと伝えることが可能である。これは、ＬＥＤチップ３００により高出力の電力を供給するのに適しており、ＬＥＤ照明器具１０１の高輝度化に有利である。

【0060】

図７〜図１６は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。

【0061】

図７は、本発明の第２実施形態に基づくＬＥＤ照明器具を示している。本実施形態のＬＥＤ照明器具１０２においては、複数のＬＥＤチップ３００がサブマウント基板３０１を有するものとして構成されている。このような構成のＬＥＤ照明器具１０２の場合、ＬＥＤチップ３００の発光層は、主面２０１に対して比較的離間した位置に配置されることとなる。このため、保護層５００の端縁５０２が、サブマウント基板３０１に接する構成としてもよい。

【0062】

このような実施形態によっても、ＬＥＤ照明器具１０２の高輝度化を図ることができる。また、ＬＥＤチップ３００において基板２００の主面２０１に接合されているサブマウント基板３０１は、それ自体が発光するものではない。このため、仮に保護層５００を形成するための液状またはペースト状の樹脂材料がサブマウント基板３０１に接する領域まで流出しても、ＬＥＤチップ３００の発光を阻害するおそれが少ない。

【0063】

図８〜図１２は、本発明の第３実施形態に基づくＬＥＤ照明器具を示している。本実施形態のＬＥＤ照明器具１０３は、リフレクタ８１０、筐体８２０、コネクタ８３０、およびホルダ８４０を備えることにより、たとえば天井の開口部に取り付けられるダウンライトとして構成されている。

【0064】

リフレクタ８１０は、図９において上下方向に開口しており、その一方の開口を塞ぐように基板２００が取り付けられている。リフレクタ８１０の内側面は、基板２００から遠ざかるほど断面寸法が大となるコーン状とされている。リフレクタ８１０はたとえばアルミからなる。

【0065】

筐体８２０は、基板２００に対してリフレクタ８１０とは反対側に設けられている。筐体８２０は、たとえばアルミからなり、本実施形態においては、円筒形状あるいは角柱形状とされている。

【0066】

コネクタ８３０は、ＬＥＤ照明器具１０３が天井に設置されるときに、建造物側のコネクタ（図示略）と接続されるものである。ホルダ８４０は、たとえばステンレス（ＳＵＳ３０１）製のプレートを折り曲げ加工したものである。ホルダ８４０は、ＬＥＤ照明器具１０３を天井に取り付ける際に、天井の一部と係合することにより、ＬＥＤ照明器具１０３を保持する。

【0067】

図１０に示すように、本実施形態においては、基板２００は、長方形状とされており、円形枠状の堰部６００が形成されている。２つの端子部４２０には、コネクタ８３０あるいは図示しない電源部から延びるケーブルが半田付けされる。本実施形態のパッド部４１０は、円形枠状の堰部６００に沿った形状とされることにより、円弧形状とされている。

【0068】

複数のＬＥＤチップ３００は、主面２０１上において複数列に配置されている。図１０および図１１に示すように、パッド部４１０の端面４１２は、複数のＬＥＤチップ３００の配置に沿うように階段状とされている。

【0069】

図１１及び図１２に示すように、ＬＥＤ照明器具１０３は、ガラス層６２０を備えている。ガラス層６２０は、基板２００の主面２０１上に形成されており、複数のＬＥＤチップ３００とパッド部４１０との間に配置されている。ガラス層６２０は、パッド部４１０の端面４１２から離間しているものの、端面４１２に沿った階段状とされている。ガラス層６２０の厚さは、たとえば３０〜５０μｍである。

【0070】

保護層５００は、上述したＬＥＤ照明器具１０１，１０２と同様の材質からなる。本実施形態においては、保護層５００の端縁５０２がガラス層６２０に重なっている。ＬＥＤ照明器具１０３の製造工程においては、基板２００の主面２０１上に配線パターン４００、ガラス層６２０および堰部６００を形成する。ガラス層６２０の形成は、たとえば液状あるいはペースト状のガラス材料を印刷した後に、これを焼成することによって行う。この後に、複数のＬＥＤチップ３００の接合および複数のワイヤ３９０のボンディングを行う。そして、堰部６００に沿って上述した液状あるいはペースト状の樹脂材料を塗布する。この際、この樹脂材料は、堰部６００から広がろうとすると、ガラス層６２０によってせき止められる格好となる。この樹脂材料をたとえば焼成することにより保護層５００が形成される。このような製造工程を経ることによって、保護層５００の端縁５０２がガラス層６２０と重なることとなる。

【0071】

このような実施形態によっても、ＬＥＤ照明器具１０３の高輝度化を図ることができる。また、ガラス層６２０を設けることにより、保護層５００を形成する際に液状またはペースト状の樹脂材料が意図した領域から流出してしまうことを防止することが可能である。特に、ダウンライトとして構成されたＬＥＤ照明器具１０３は、さらなる高輝度化を求められること多い。この要請に応えるには、たとえば複数のＬＥＤチップ３００を高密度実装化することが必要である。保護層５００を意図した範囲に確実に形成可能であることは、ＬＥＤチップ３００の高密度実装化に有利である。

【0072】

図１３は、本発明の第４実施形態に基づくＬＥＤ照明器具を示している。本実施形態のＬＥＤ照明器具１０４は、たとえばＬＥＤ照明器具１０３と同様にダウンライトとして構成されている。ＬＥＤ照明器具１０４においては、基板２００がアルミに代表される金属からなる。基板２００の主面２０１上には、ガラス層６２１が形成されている。ガラス層６２１は、配線パターン４００の全域と主面２０１との間に介在しており、配線パターン４００と基板２００とを絶縁させる機能を果たす。ガラス層６２１は、たとえば上述したガラス層６２０を形成する工程と同一の工程によって形成される。

【0073】

このような実施形態によっても、ＬＥＤ照明器具１０４の高輝度化を図ることができる。また、アルミからなる基板２００は、比較的熱伝導率が高い。このため、複数のＬＥＤチップ３００からの放熱をより促進することができる。ガラス層６２０は、配線パターン４００を設けるために不可欠であるガラス層６２１と同一の工程で形成することが可能である。これは、ＬＥＤ照明器具１０４の製造工程が複雑化されることを回避するのに好ましい。

【0074】

図１４は、本発明の第５実施形態に基づくＬＥＤ照明器具を示している。本実施形態のＬＥＤ照明器具１０５は、保護層５００がガラスからなる。本実施形態においては、保護層５００は、その一部が堰部６００と配線パターン４００のパッド部４１０との間に介在している。また、保護層５００は、複数の開口５０３を有している。各開口５０３は、ワイヤ３９０をパッド部４１０にボンディングするために設けられている。ＬＥＤ照明器具１０５の製造工程においては、基板２００に配線パターン４００を形成した後に、たとえば印刷したガラス材料を焼成することにより、保護層５００を形成する。次いで、堰部６００を形成する。そして、複数のＬＥＤチップ３００の接合および複数のワイヤ３９０のボンディングを行う。このような実施形態によっても、ＬＥＤ照明器具１０５の高輝度化を図ることができる。

【0075】

図１５は、本発明の第６実施形態に基づくＬＥＤ照明器具を示している。本実施形態のＬＥＤ照明器具１０６は、複数のＬＥＤモジュール３２０を有している。各ＬＥＤモジュール３２０は、ＬＥＤチップ３００、２つの実装端子３２１、リフレクタ３２２、および蛍光樹脂３２３を具備して構成されている。このような構成は、ＬＥＤモジュール３２０の一例であって、ＬＥＤチップ３００を備え、実装可能なモジュールとして構成されているものであればよい。２つの実装端子３２１は、たとえばＣｕからなり、一方にＬＥＤチップ３００が搭載されている。このＬＥＤチップ３００は、いわゆる１ワイヤタイプとして構成されているが、いわゆる２ワイヤタイプ、あるいはフリップチップタイプであってもよい。リフレクタ３２２は、たとえば白色樹脂からなり、ＬＥＤチップ３００を囲んでいる。蛍光樹脂３２３は、リフレクタ３２２によって囲まれた空間に充填されており、ＬＥＤチップ３００を覆っている。蛍光樹脂３２３は、たとえば上述した封止樹脂６１０と同様の材質からなる。

【0076】

基板２００は、たとえばセラミックスからなる。配線パターン４００は、堰部６００によって囲まれた領域において、パッド部４１０に加えて、複数のＬＥＤモジュール３２０が実装されるための複数の小片部を有している。本実施形態においては、封止樹脂６１０を省略しても白色光が得られる。

【0077】

このような実施形態によっても、ＬＥＤ照明器具１０６の高輝度化を図ることができる。ＬＥＤモジュール３２０は、それ自体にリフレクタ３２２を有している。これにより、ＬＥＤチップ３００からの光をより多くＬＥＤ照明器具１０６外へと出射することができる。

【0078】

図１６は、本発明の第７実施形態に基づくＬＥＤ照明器具を示している。本実施形態のＬＥＤ照明器具１０７は、保護層５００が堰部６００に沿って全周にわたって形成されている。それ以外の構成は、ＬＥＤ照明器具１０３〜１０６と同様である。このような実施形態によっても、ＬＥＤ照明器具１０７の高輝度化を図ることができる。

【0079】

本発明に係るＬＥＤ照明器具は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るＬＥＤ照明器具の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

【0080】

ＬＥＤ照明器具１０１および１０２は、白熱電球の代替品として構成されており、ＬＥＤ照明器具１０３〜１０７は、ダウンライトとして構成されているものとして説明したが、基板２００、複数のＬＥＤチップ３００、複数のＬＥＤモジュール３２０、配線パターン４００、保護層５００、堰部６００、ガラス層６２０，６２１、および封止樹脂６１０に関わる構成は、それぞれの実施形態に限定されず、互いの実施形態において適宜適用することができる。

【符号の説明】

【0081】

１０１〜１０７ ＬＥＤ照明器具
２００ 基板
２０１ 主面
３００ ＬＥＤチップ
３０１ サブマウント基板
３１０ 接合層
３２０ ＬＥＤモジュール
３２１ 実装端子
３２２ リフレクタ
３２３ 蛍光樹脂
３９０ ワイヤ
４００ 配線パターン
４１０ パッド部
４１１ 上面
４１２ 端面
４２０ 端子部
５００ 保護層
５０１ 表面
５０２ 端縁
５０３ 開口
６００ 堰部
６１０ 封止樹脂
６２０ ガラス層
６２１ ガラス層
７１０ グローブ
７２０ 支持部材
７３０ 放熱部材
７４０ 電源部
７５０ ケーブル
７６０ 口金
８１０ リフレクタ
８２０ 筐体
８３０ コネクタ
８４０ ホルダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】