(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板上に複数のＬＥＤ素子と前記ＬＥＤ素子を駆動するドライバー回路を実装したＬＥＤモジュールにおいて、
前記ＬＥＤ素子は直列接続して複数の部分ＬＥＤ列を形成し、さらに前記部分ＬＥＤ列は直列接続してＬＥＤ列を形成し、
前記ドライバー回路は、ブリッジ整流回路と、前記部分ＬＥＤ列同士の接続部に接続するバイパス回路と、前記ＬＥＤ列の端部に接続する電流制限回路を含み、
前記ＬＥＤ素子を実装する領域は前記ドライバー回路を実装する領域の周囲に配置され、
前記ブリッジ整流回路は４個のダイオードからなり、
前記ダイオード同士を接続する配線の内側の領域に交流接続端子を備え、
前記ダイオード同士を接続する配線の外側の領域に前記ブリッジ回路以外のドライバー回路と前記ＬＥＤ列が配置され、
前記バイパス回路は、第１電流入力端子と第２電流入力端子と電流出力端子を備え、前記第１電流入力端子が前記部分ＬＥＤ列の接続部に接続し、前記第２電流入力端子から入力する電流により前記第１電流入力端子から入力する電流が制限され、
前記バイパス回路がディプレッション型のＦＥＴと抵抗を含み、前記第１電流入力端子に前記ＦＥＴのドレインが接続し、前記第２電流入力端子に前記ＦＥＴのソースと前記抵抗の一端が接続し、前記電流出力端子に前記ＦＥＴのゲートと前記抵抗の他端が接続している
ことを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項２】
回路基板上に複数のＬＥＤ素子と前記ＬＥＤ素子を駆動するドライバー回路を実装したＬＥＤモジュールにおいて、
前記ＬＥＤ素子は直列接続して複数の部分ＬＥＤ列を形成し、さらに前記部分ＬＥＤ列は直列接続してＬＥＤ列を形成し、
前記ドライバー回路は、ブリッジ整流回路と、前記部分ＬＥＤ列同士の接続部に接続するバイパス回路と、前記ＬＥＤ列の端部に接続する電流制限回路を含み、
前記ＬＥＤ素子を実装する領域は前記ドライバー回路を実装する領域の周囲に配置され、
前記ブリッジ整流回路は４個のダイオードからなり、
前記ダイオード同士を接続する配線の内側の領域に交流接続端子を備え、
前記ダイオード同士を接続する配線の外側の領域に前記ブリッジ回路以外のドライバー回路と前記ＬＥＤ列が配置され、
前記バイパス回路は、第１電流入力端子と第２電流入力端子と電流出力端子を備え、前
記第１電流入力端子が前記部分ＬＥＤ列の接続部に接続し、前記第２電流入力端子から入力する電流により前記第１電流入力端子から入力する電流が制限され、
第１ダム材と第２ダム材を備え、前記第１ダム材が前記ＬＥＤ列を囲み、前記第２ダム材が前記交流接続端子と前記ドライバー回路の間に配置され、前記第１ダム材と第２ダム材の間の領域に被覆部材を充填している
ことを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項３】
前記ＬＥＤ素子、前記ＦＥＴ、前記抵抗及び前記ブリッジ整流回路を構成するダイオードがベアチップであることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項４】
前記部分ＬＥＤ列のうち一の部分ＬＥＤ列が他の部分ＬＥＤ列を環状に囲むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項５】
前記ＬＥＤ素子がチップサイズパッケージＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項６】
前記部分ＬＥＤ列のうち一の部分ＬＥＤ列が他の部分ＬＥＤ列を環状に囲み、前記一の部分ＬＥＤ列に配光分布の広いチップサイズパッケージＬＥＤが含まれることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＬＥＤ素子とともに他の電子部品を回路基板に実装したＬＥＤモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ素子を使った照明器具が普及してきている。このような中で電気スタンドやランプなどの照明器具の設計手番を短くするためには光源部をモジュール化すると良い。例えば特許文献１の図２には、複数のＬＥＤチップ（ＬＥＤ素子）とともに駆動回路を同一の回路基板に実装したＬＥＤモジュールが示されている。
【０００３】
特許文献１の図２を図６に再掲示する。図６はＩＥＣ規格の口金（ＧＸ５３型）を使用するＬＥＤランプの断面図である。ＬＥＤモジュールは、回路基板２、ドライバー回路４、ＬＥＤ３（ＬＥＤ素子）からなり、回路基板２の上面にドライバー回路４が実装され、回路基板２の下面にＬＥＤ３が実装されている。そしてこのＬＥＤモジュールは口金１のハウジングにはめ込まれ、発光面カバーケース５で抑えられる。薄型化が要請されるときはＬＥＤ３をＣＯＢ（チップオンボード）とすれば良い。なおＣＯＢは、ベアチップ状態のＬＥＤ（以下特に断らない限りＬＥＤダイとよぶ）を回路基板２に直接的に実装するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５７６９０号公報  （図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図６に示したＬＥＤモジュールは、回路基板２の一方の面に駆動回路４を配置し、他方の面にＬＥＤ３を配置することにより駆動回路４とＬＥＤ３を一体化していた。さらに特許文献１はＬＥＤ３をＣＯＢとすることで薄型化が図れることを示唆していた。しかしながら回路基板の一方の面だけにＬＥＤダイとドライバー回路を配置できれば、よりいっそうの薄型化が図れる。この場合、実装できる領域が狭くなるのでドライバー回路も小さくしておかなければないが、例えばドライバー回路を抵抗１個からなるようなものにしてまっては電源電圧変動に対して安定した動作を保証できなくなるように、単純化を進めると充分な性能が得られないことがある。
【０００６】
そこで本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、複数のＬＥＤ素子とともに他の電子部品を回路基板に実装したＬＥＤモジュールにおいて、ドライバー回路が小型でありながら利便性が高く充分な性能を備えさらに製造し易いＬＥＤモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のＬＥＤモジュールは、回路基板上に複数のＬＥＤ素子と前記ＬＥＤ素子を駆動するドライバー回路を実装したＬＥＤモジュールにおいて、
前記ＬＥＤ素子は直列接続して複数の部分ＬＥＤ列を形成し、さらに前記部分ＬＥＤ列は直列接続してＬＥＤ列を形成し、
前記ドライバー回路は、ブリッジ整流回路と、前記部分ＬＥＤ列同士の接続部に接続するバイパス回路と、前記ＬＥＤ列の端部に接続する電流制限回路を含み、
前記ＬＥＤ素子を実装する領域は前記ドライバー回路を実装する領域の周囲に配置され、
前記ブリッジ回路は４個のダイオードからなり、
前記ダイオード同士を接続する配線の内側の領域に交流接続端子を備え、
前記ダイオード同士を接続する配線の外側の領域に前記ブリッジ回路以外のドライバー回路と前記ＬＥＤ列が配置される
ことを特徴とする。
前記バイパス回路は、第１電流入力端子と第２電流入力端子と電流出力端子を備え、前記第１電流入力端子が前記部分ＬＥＤ列の接続部に接続し、前記第２電流入力端子から入力する電流により前記第１電流入力端子から入力する電流が制限されても良い。
【０００８】
本発明のＬＥＤモジュールでは、交流接続端子の周囲にブリッジ整流回路とバイパス回路と電流制限回路を備えたドライバー回路が配置され、さらにその周りにＬＥＤ素子が配置されている。この交流接続端子に交流電源を接続し、ブリッジ整流回路により交流電源から生成した全波整流波形でＬＥＤ列を点灯させる。このＬＥＤ列はＬＥＤ素子が直列接続したものであり、複数の部分ＬＥＤ列に区分できる。部分ＬＥＤ列の接続部にはバイパス回路の第１電流入力端子が接続される。このときＬＥＤ列を流れる電流がバイパス回路の第１電流入力端子か第２電流入力端子に流れ込む。
【０００９】
ブリッジ整流回路は４個のダイオードからなる。バイパス回路は外部に対し第１電流入力端子と第２電流入力端子と電流出力端子だけを備えるよう構成する。電流制限回路は外部に対し電流入力端子と電流出力端子だけを備えるよう構成する。このときバイパス回路は第２電流入力端子から入力する電流により第１電流入力端子から入力する電流を制限する。このような構成とすることでバイパス回路及び電流制限回路は電源配線が不要となり、さらに前述のようにＬＥＤ列を流れる電流がバイパス回路の第１電流入力端子か第２電流入力端子に流れ込むのでバイパス回路の制御配線も不要となる。この結果、ドライバー回路の配線が減るため、回路基板の一面に配線パターンを形成するだけでドライバー回路を作りこむことが可能となり、回路基板が製造しやすくなる。
【００１０】
さらに全波整流波形の電圧が低い期間では、全波整流波形を印加する側からみて前段の部分ＬＥＤ列からバイパス回路の第１電流入力端子を通じて電流が流れ、前段の部分ＬＥＤ列が点灯し、後段の部分ＬＥＤ列が消灯した状態になる。全波整流波形の電圧が高くなり後段の部分ＬＥＤ列にも電流が流れるようになると、バイパス回路の第１電流入力端子を経由する電流がなくなり、前段の部分ＬＥＤ列とともに後段の部分ＬＥＤ列が効率よく点灯する。また全波整流波形の一周期のなかで比較的長い期間、ＬＥＤ列が点灯した状態を維持できるため輝度の向上やちらつきの低減が達成される。
【００１１】
前記バイパス回路がディプレッション型のＦＥＴと抵抗を含み、前記第１電流入力端子に前記ＦＥＴのドレインが接続し、前記第２電流入力端子に前記ＦＥＴのソースと前記抵抗の一端が接続し、前記電流出力端子に前記ＦＥＴのゲートと前記抵抗の他端が接続しても良い。
【００１２】
第１ダム材と第２ダム材を備え、前記第１ダム材が前記ＬＥＤ列を囲み、前記第２ダム材が前記交流接続端子と前記ドライバー回路の間に配置され、前記第１ダム材と第２ダム材の間の領域に被覆部材を充填しても良い。
【００１３】
前記ＬＥＤ素子、前記ＦＥＴ、前記抵抗及び前記ブリッジ整流回路を構成するダイオードがベアチップであっても良い。
【００１４】
前記部分ＬＥＤ列のうち一の部分ＬＥＤ列が他の部分ＬＥＤ列を環状に囲んでも良い。
【００１５】
前記ＬＥＤ素子がチップサイズパッケージＬＥＤであっても良い。
【００１６】
前記部分ＬＥＤ列のうち一の部分ＬＥＤ列が他の部分ＬＥＤ列を環状に囲み、前記一の部分ＬＥＤ列に配光分布の広いチップサイズパッケージＬＥＤが含まれても良い。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のＬＥＤモジュールでは、交流接続端子の周囲にドライバー回路が配置され、さらにその周りにＬＥＤ素子が配置されている。ドライバー回路に含まれるバイパス回路と電流制限回路は電源配線や制御配線が不要なため、回路基板の一面に配線パターンを形成するだけでドライバー回路を作り込め、回路基板製造が容易になる。またブリッジ回路を実装しているので交流電源を接続するだけで全波整流波形によりＬＥＤ素子を駆動できるため、利便性の高さと効率の良い駆動が達成される。さらにバイパス回路により全波整流波形の一周期のなかで比較的長い期間点灯させられるので輝度の向上やちらつきの低減といった効果も得られる。さらにバイパス回路と電流制限回路を備えているので、広い動作電圧範囲が確保され、交流電源の電圧が変動しても動作が安定する。
【００１８】
以上のように本発明のＬＥＤモジュールは、交流電源を接続するだけで良く、この交流電源から得た全波整流波形でＬＥＤ素子を駆動しても非点灯期間が短いうえ、さらに回路基板の配線パターンが簡単化するため、ドライバー回路が小型でありながら利便性が高く充分な性能を備えさらに製造し易い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態として示すＬＥＤモジュールの外形図。
【図２】図１に示すＬＥＤモジュールから蛍光樹脂を除いた状態の平面図。
【図３】図１に示すＬＥＤモジュールの実体的な回路図。
【図４】図１に示すＬＥＤモジュールの回路図。
【図５】本発明の第２実施形態で用いるＬＥＤ素子の断面図。
【図６】従来例として示したＬＥＤモジュールの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図１〜５を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また説明のため部材の縮尺は適宜変更している。さらに特許請求の範囲に記載した発明特定事項との関係をカッコ内に記載している。なおＬＥＤ素子は様々な形態をとるので、ウェハーから切り出されたベアチップ状態のＬＥＤ素子をＬＥＤダイと呼び、平面サイズがＬＥＤダイと略等しく且つＬＥＤダイの表面又は側面を樹脂等で被覆したＬＥＤ素子をチップサイズパッケージＬＥＤと呼び区別する。
（第１実施形態）
【００２１】
先ず図１によりＬＥＤモジュール１００の外観を説明する。図１はＬＥＤモジュール１００の外形図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。回路基板１１１上には円形のダム材１１２（第１ダム材）と、図の縦方向に延びた直線状の辺と上下部分に存在する曲線状の辺からなるダム材１１４（第２ダム材）がある。ダム材１１２とダム材１１４の間の領域には蛍光樹脂１１３（被覆部材）が充填される。ダム材１１４で囲まれた領域には交流接続端子１１５，１１７があり、交流接続端子１１５，１１７はそれぞれスルーホール１１６，１１８を備えている。図示していないが、回路基板１１１の裏面には照明器具から電力供給を受けるための二つの裏面交流接続端子があり、スルーホール１１６，１１８を介して裏面交流接続端子が交流接続端子１１５，１１７と接続している。
【００２２】
次に図２によりＬＥＤモジュール１００の電子部品の配置を説明する。図２は図１に示したＬＥＤモジュール１００から蛍光樹脂１１３を除いた状態の平面図である。なおダム材１１４の下部に存在する配線パタ−ンも実線で示している。
【００２３】
図２において、ダム材１１４の周囲には、ダイオード３０１，３０２，３０３，３０４と、ＦＥＴ３２４，３４４と、抵抗３２５，３４５がある。ダイオード３０１，３０２，
３０３，３０４と、ＦＥＴ３２４，３４４と、抵抗３２５，３４５からドライバー回路が構成される。これらの電子部品が実装された領域を４５個のＬＥＤダイ２１（以下、個別のＬＥＤダイについては必要に応じてサフィックスをつけて区別する）が２重の環で囲んでいる。これらのＬＥＤダイ２１は直列接続し一本のＬＥＤ列を構成し、このＬＥＤ列の外側の環及び内側の環がそれぞれ部分ＬＥＤ列（図４で示す部分ＬＥＤ列３１０，３３０）となる。さらにＬＥＤダイ２１が実装された領域の外側には円形のダム材１１２がある。
【００２４】
ダイオード３０１，３０２，３０３，３０４及び２個のＦＥＴ３２４，３４４はベアチップであり、導電性のペーストで配線パターン上にダイボンディングされている。このときダイオード３０１，３０２，３０３，３０４の底面はアノードであり、ＦＥＴ３２４，３４４の底面はドレインである。抵抗３２５，３５５及びＬＥＤダイ２１もベアチップであり、配線パターン上にダイボンディングされているが、底面は絶縁されている。なおＬＥＤダイ２１の底部にもダイボンディングのために島状（孤立しており他の配線パターンとは接続してない状態）の配線パターンがあるが図示していない。ダイオード３０１，３０２，３０３，３０４とＦＥＴ３２４，３４４の底部を除き、ダイオード３０１，３０２，３０３，３０４、ＦＥＴ３２４，３４４、抵抗３２５，３４５は、配線パターンとワイヤ２２で接続している。なおＦＥＴ３４４のソースと抵抗３４５だけは直接的にワイヤ２２で接続している。ＬＥＤダイ２１も配線パターン若しくは他のＬＥＤダイ２１とワイヤ２２で接続している。なお図２では多くのＬＥＤダイ２１同士を直接的にワイヤ２２で接続しているが、ＬＥＤダイ２１同士の距離が離れている場合は、島状の中継用配線パターンを設けワイヤ２２の長を調整しても良い。
【００２５】
ＬＥＤダイ２１は５００μｍ×２９０μｍ、ＦＥＴ３２４，３４４は１．５ｍｍ×１．５ｍｍ、抵抗３２５，３４５は５００μｍ×５００μｍである。回路基板１１１は熱伝導性と反射率を考慮してアルミナを使用した。配線パターンはＡｇ上にＮｉ，Ｐｄ，Ａｕを積層している。ダム材１１２，１１４はシリコーン樹脂からなり、太さが０．７〜１．０ｍｍであり、高さが０．５〜０．７ｍｍである。図１に示した蛍光樹脂１１３は蛍光体を含有したシリコーン樹脂であり、厚さが４００〜８００μｍ程度である。なおＦＥＴ３２４，３４４の被覆材を蛍光樹脂１１３としても光による誤動作はなかった。
【００２６】
次に図１，２を参照してＬＥＤモジュール１００の製造方法を説明する。まず回路基板１１１上にＬＥＤダイ２１、ダイオード３０１〜３０４、ＦＥＴ３２４，３４４及び抵抗３２５，３４５をダイボンディングし、その後ワイヤボンディングする。次にディスペンサで硬化前のダム材１１２，１１４を配置し、ダム材１１２，１１４を約１５０℃で硬化させる。最後にディスペンサでダム材１１２，１１４の間に蛍光樹脂１１３を塗布し、ＬＥＤダイ２１及び他の電子部品を被覆する。なお蛍光樹脂１１３の焼結温度は約１５０℃である。
【００２７】
次にＬＥＤモジュール１００の接続状態を図３により説明する。図３は図２に示したＬＥＤモジュール１００の実体的な回路図であり、図２で示した電子部品と図３で示した電子部品の相対的な位置関係が概ね一致するよう描いている。ＬＥＤダイ２１は直列接続しており、このＬＥＤ列は、ＬＥＤダイ２１ａから始まり、途中ＬＥＤダイ２１ｂ，２１ｃを通り、ＬＥＤダイ２１ｄで終わっている。ＬＥＤダイ２１ａからＬＥＤダイ２１ｂに至る部分（図４で示す部分ＬＥＤ列３１０）の実装部は外周に沿っている。ＬＥＤダイ２１ｃからＬＥＤダイ２１ｄに至る部分（図４で示す部分ＬＥＤ列３３０）は部分ＬＥＤ列３１０の内側を環状に配列している。ＬＥＤダイ２１ａのアノードはダイオード３０２，３０４のカソードと接続している。ＬＥＤダイ２１ｂのカソードは、ＬＥＤダイ２１ｃのアノードとともにＦＥＴ３２４のドレインに接続している。ＬＥＤダイ２１ｄのカソードはＦＥＴ３４４のドレインに接続している。
【００２８】
ダイオード３０１，３０３のアノードは抵抗３２５とＦＥＴ３２４のゲートに接続している。ダイオード３０１とダイオード３０２の接続部及びダイオード３０３とダイオード３０４の接続部はそれぞれ交流接続端子１１５，１１７と接続している。ＦＥＴ３４４のソースは抵抗３４５の一端と接続し、ＦＥＴ３４４のゲートは抵抗３４５の他端と接続するとともに、抵抗３２５及びＦＥＴ３２４のソースと接続している。
【００２９】
次に図４によりＬＥＤモジュール１００の動作について説明する。図４はＬＥＤモジュール１００と周辺回路の回路図である。なお図３の回路図と図４に示したＬＥＤモジュール１００の回路図は等価であり、各電子部品は共通の符号を用いている。ＬＥＤモジュール１００は、ブリッジ整流回路３０５、部分ＬＥＤ列３１０、部分ＬＥＤ列３３０、バイパス回路３２０、電流制限回路３４０からなり、図４では商用交流電源３０６も書き加えている。なおドライバー回路はＬＥＤモジュール１００から部分ＬＥＤ列３１０，３３０を除いた部分である。ブリッジ整流回路３０５は４個のダイオード３０１，３０２，３０３，３０４からなり、端子Ａが全波整流波形の出力端子であり、端子Ｂが基準電圧を与える端子となる。商用交流電源３０６はブリッジ整流回路３０５の入力端子（交流接続端子１１５，１１７）に接続している。
【００３０】
ＬＥＤモジュール１００全体のＬＥＤ列は部分ＬＥＤ列３１０と部分ＬＥＤ列３３０とが直列接続したものである。部分ＬＥＤ列３１０内ではＬＥＤダイ２１ａ，２１ｂを含む多数のＬＥＤダイ２１（図３参照）が直列接続しており、同様に部分ＬＥＤ列３３０内でもＬＥＤダイ２１ｃ、２１ｄを含む多数のＬＥＤダイ２１（図３参照）が直列接続している。部分ＬＥＤ列３１０のアノードはブリッジ整流回路３０５のＡ端子に接続している。部分ＬＥＤ列３１０，３３０の接続部はバイパス回路３２０の電流入力端子３２１（第１電流入力端子）と接続している。部分ＬＥＤ列３３０のカソードは電流制限回路３４０の電流入力端子３４１に接続している。
【００３１】
バイパス回路３２０は、電流入力端子３２１（第１電流入力端子）、電流入力端子３２２（第２電流入力端子）、電流出力端子３２３を備えている。電流入力端子３２２は電流制限回路３４０の電流出力端子３４３と接続している。電流出力端子３２３はブリッジ整流回路３０５のＢ端子に接続している。バイパス回路３２０は、ディプレッション型のＦＥＴ３２４及び抵抗３２５からなり、電流入力端子３２１にＦＥＴ３２４のドレインが接続し、電流入力端子３２２にＦＥＴ３２４のソースと抵抗３２５の一端が接続し、電流出力端子３２３にＦＥＴ３２４のゲートと抵抗３２５の他端が接続している。またバイパス回路３２０は、電流入力端子３２２から流入する電流により電流入力端子３２１から流入する電流が制限される。
【００３２】
電流制限回路３４０は、バイパス回路３２０と略同じ回路構成であり、相違点はバイパス回路３２０の電流入力端子３２２に相当するものがないことだけである。ＦＥＴ３４４、抵抗３４５の結線もバイパス回路３２０と等しい。なおＬＥＤダイ２１の順方向電圧降下量が３Ｖ程度なので、部分ＬＥＤ列３１０の閾値は約７５Ｖ、部分ＬＥＤ列３３０の閾値は約６０Ｖとなり、ＬＥＤモジュール１００は実効値が１２０Ｖとなる商用交流電源３０６に対応している。また抵抗３４５は、抵抗３２５よりも値が小さく、抵抗３４５と抵抗３２５の抵抗値の比を１：２にしている。
【００３３】
次に図４によりＬＥＤモジュール１００の点灯状況を説明する。全波整流波形の電圧が上昇し、部分ＬＥＤ列３１０の閾値を越えると、部分ＬＥＤ列３１０とバイパス回路３２０に電流が流れ部分ＬＥＤ列３１０が点灯する。このとき抵抗３２５からＦＥＴ３２４のソースにフィードバックが掛かり、バイパス回路３２０は定電流動作する。
【００３４】
さらに全波整流波形の電圧が上昇し、部分ＬＥＤ列３１０の閾値と部分ＬＥＤ列３３０の閾値の和よりも大きくなると、部分ＬＥＤ列３３０及び電流制限回路３４０にも電流が流れ始める。電流入力端子３２２に入力する電流が所定値を超えると、ＦＥＴ３２４はソース電圧が上昇し、ソース−ゲート間の電圧が広がるためカットオフする。このとき抵抗３４５からＦＥＴ３４４にフィードバックが掛かり、電流制限回路３４０は定電流動作する。このようにして部分ＬＥＤ列３１０と部分ＬＥＤ列３３０が点灯する。なお全波整流波形の電圧が下降する期間では、全波整流波形の電圧が上昇する期間の逆の過程を辿る。
【００３５】
ＬＥＤモジュール１００は、部分ＬＥＤ列３１０と部分ＬＥＤ列３３０がそれぞれ環状に配列している（図２参照）ので、全波整流波形の低電圧位相でも高位相でも環状に発光するため良好な配光分布が得られる。
【００３６】
またＬＥＤモジュール１００ではバイパス回路３２０がディプレッション型のＦＥＴ３２４と抵抗３２５からなるだけである。さらにバイパス回路３２０は、部分ＬＥＤ列３３０を流れる電流がバイパス回路３２０の第２の電流入力端子３２２に入力し、第１の電流入力端子３２１から流れ込む電流を制限しているため、電源配線や制御配線が存在しない。このため配線を交差させることなく回路図が描ける（図３参照）。電流制限回路３４０も同様である。このことは回路基板１１１の表面上の配線パターンとワイヤ２２（図２参照）だけで各電子部品を接続できることを示している。すなわち回路基板１１１（図１，２参照）は、交流接続端子１１５，１１７に接続するスルーホール１１６，１１８（図１参照）を除きスルーホールが不要となり製造しやすくなる。
【００３７】
図４においてバイパス回路３２０はＦＥＴ３２４と抵抗３２５からなっていた。同様に電流制限回路３４０はＦＥＴ３４４と抵抗３４５からなっていた。周知のように、電流制限回路は２個の抵抗とエンハンスメント型のＦＥＴとＮＰＮバイポーラ型のトランジタでも構成できる。この電流制限回路は、電流入力端子（第１電流入力端子）に抵抗とＦＥＴのドレインを接続し、この抵抗の他端をＦＥＴのゲートとトランジスタのコレクタに接続する。そして他の抵抗とＦＥＴのソースとトランジスタのベースを接続し、この抵抗の他端とトランジスタのエミッタを電流出力端子に接続する。このときトランジスタのベース等に接続する配線を第２電流入力端子とすると、第２電流入力端子に入力する電流により第１電流入力端子に入力する電流を制限するバイパス回路が構成できる。
【００３８】
図４において、部分ＬＥＤ列３１０とバイパス回路３２０からなるブロックと、部分ＬＥＤ列３３０と電流制限回路３４０からなるブロックとが相似している。すなわち部分ＬＥＤ列３１０とバイパス回路３２０からなるブロックをカスケード接続し、最終段のブロックに含まれるバイパス回路を電流制限回路とすることも可能である。このときも前述と同様に配線を交差させずに回路図が描けるため、交流接続端子を除き回路基板にスルーホールが不要となる。なお部分ＬＥＤ列に含まれるＬＥＤ素子の数及び抵抗値は使用条件により調整する必要がある。このようにＬＥＤモジュールにおいて部分ＬＥＤ列及びバイパス回路からなるブロックを多段化すると、回路電流の変化をきめ細かく制御できるので回路電流波形が正弦波に近づき、力率や歪率が改善する。
（第２実施形態）
【００３９】
第１実施形態として示したＬＥＤモジュール１００ではＬＥＤダイ２１を回路基板１１１にダイボンディングしワイヤ２２で配線パターン若しくは他のＬＥＤダイに接続していた。しかしながらＬＥＤダイの実装方法はダイボンディング及びワイヤボンディングに限られず、ＬＥＤダイをフリップチップ実装しても良い。この場合、配線パターンによりＬＥＤダイ同士を接続することとなるので接続用のワイヤが不要になる。このためワイヤの影がなくなりＬＥＤモジュールの発光効率が向上する。またＬＥＤモジュール１００ではＦＥＴ３２４，３４４と抵抗３２５，３４５もダイボンディング及びワイヤボンディング
で実装し、小型化を図ると共にＬＥＤダイ２１の実装方法と共通化させていた。しかしＦＥＴや抵抗は表面実装用のチップ部品でも良い。同様にＬＥＤ素子はＬＥＤダイに限られず表面実装用のチップ部品でも良い。そこで図４により第２実施形態としてＬＥＤダイと略同じサイズの表面実装用ＬＥＤ素子（チップサイズパッケージＬＥＤと呼ぶ、チップサイズパッケージはＣＳＰとも呼ばれる）を用いたＬＥＤモジュールを説明する。
【００４０】
図５は本発明の第２実施形態のＬＥＤモジュールで用いるチップサイズパッケージＬＥＤ５０１，５０２（ＬＥＤ素子）の断面図である。（ａ）で示したチップサイズパッケージＬＥＤ５０１では、ＬＥＤダイ５１１の側面を反射性樹脂５０４（被覆部材）が覆い、ＬＥＤダイ５１１の上面を蛍光樹脂５０３（被覆部材）が覆っている。（ｂ）で示したチップサイズパッケージＬＥＤ５０１では、ＬＥＤダイ５１１の側面及び上面を蛍光樹脂５０５（被覆部材）が覆っている。ＬＥＤダイ５１１は下面に突起電極５１２，５１３を備え、突起電極５１２，５１３がそれぞれアノードとカソードになる。なおＬＥＤダイ５１１は、厚みが８０〜１２０μｍでサファイアなどからなる透明絶縁基板を備え、その下面に発光層を含む半導体層を形成している。突起電極５１２，５１３は、半導体層を覆う絶縁膜のスルーホールを介して半導体層と接続している。また突起電極５１２，５１３はフリップチップ実装しやすいように層間絶縁膜や層間配線など半導体プロセスで良く知られた手法によりサイズや位置を調整している。
【００４１】
蛍光樹脂５０３，５０５はシリコーン樹脂に蛍光体を混練し硬化させたもので厚さは１００μｍ程度である。反射性樹脂５０４もシリコーン樹脂にアルミナや酸化チタンなどの反射性部粒子を混練し硬化させたもので厚さは１００μｍ程度である。この結果、チップサイズパッケージＬＥＤ５０１は上方向にのみ配光分布を有するのに対し、チップサイズパッケージＬＥＤ５０２は側面からも光を放射するので広い配光分布を有する。
【００４２】
第２実施形態におけるＬＥＤモジュール（図示せず）は、第１実施形態のＬＥＤモジュール１００と同じ回路であり、図２におけるＬＥＤダイ２１の代わりにチップサイズパッケージＬＥＤ５０１，５０２を配置したものとなる。なお配線パターンはフリップチップ実装用のものとなり、チップサイズパッケージＬＥＤ５０１，５０２は半田リフローで配線パターンと接続する。このときＬＥＤダイ２１ａ，２１ｂを含む外側の部分ＬＥＤ列３１０ではＬＥＤダイ２１をチップサイズパッケージＬＥＤ５０２（又はチップサイズパッケージＬＥＤ５０１とチップサイズパッケージＬＥＤ５０２が混ざったもの）で置き換え、ＬＥＤダイ２１ｃ，２１ｄを含む内側の部分ＬＥＤ列３３０ではＬＥＤダイ２１をチップサイズパッケージＬＥＤ５０１で置き換えると良い。このようにするとＬＥＤモジュールの配光分布を広げながら発光効率の低下を防ぐことができる。また図２のＬＥＤモジュール１００に対し第２実施形態におけるＬＥＤモジュールは、ＬＥＤモジュール１００におけるダム材１１２が不要となり、ダイオード、ＦＥＴ、抵抗を表面実装用にすることでダム材１１４も不要となる。同時に蛍光樹脂１１３（図１参照）も不要となる。
【符号の説明】
【００４３】
１００…ＬＥＤモジュール、
１１１…回路基板、
１１２…ダム材（第１ダム材）、
１１３，５０３，５０５…蛍光樹脂（被覆部材）、
１１４…ダム材（第２ダム材）、
１１５，１１７…交流接続端子、
１１６，１１８…スルーホール、
２１，２１ａ〜ｄ…ＬＥＤダイ（ＬＥＤ素子）、
２２…ワイヤ、
３０１，３０２，３０３，３０４…ダイオード、
３０５…ブリッジ整流回路、
３０６…商用交流電源、
３１０，３３０…部分ＬＥＤ列、
３２０…バイパス回路、
３２１…電流入力端子（第１電流入力端子）、
３２２…電流入力端子（第２電流入力端子）、
３２３，３４３…電流出力端子、
３２４，３４４…ＦＥＴ、
３２５，３４５…抵抗、
３４０…電流制限回路、
３４１…電流入力端子、
５０１，５０２…チップサイズパッケージＬＥＤ（ＬＥＤ素子）、
５０４…反射性樹脂（被覆部材）、
５１１…ＬＥＤダイ、
５１２，５１３…突起電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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