(57)【要約】【課題】フィラメントの形状をデザインしたフィラメント電球を模し、グローブ内でＬＥＤチップを立体的に配置して発光部を構成したとき、その発光部を装飾的にできるＬＥＤ電球を提供する。【解決手段】ＬＥＤ電球１０は帯状で透明なフレキシブル回路基板１２が立体的に配置されている。さらにフレキシブル回路基板１２には接続面側にも光を放射するＬＥＤチップ１７が実装されている。すなわちＬＥＤチップ１７とフレキシブル回路基板１２からなる発光部はフィラメントと類似する発光特性を持つようになるので、ＬＥＤ電球１０は、フィラメント形状をデザインして装飾性を持たせていたフィラメント電球と同様な装飾性が得られる。【選択図】図１
2015038853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部にＬＥＤチップを備えるＬＥＤ電球において、
帯状の部分を有し基材が透明なフレキシブル回路基板と、
ＬＥＤダイを内蔵する複数のＬＥＤチップとを備え、
前記ＬＥＤダイが一対の接続電極を有し、
前記フレキシブル回路基板に前記ＬＥＤチップをフリップチップ実装することにより前記フレキシブル回路基板上の配線電極と前記接続電極が直接的に接続する
ことを特徴とするＬＥＤ電球。
【請求項２】
内部に立脚する支柱を備え、前記支柱に前記フレキシブル回路基板の一端が固定されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ電球。
【請求項３】
前記支柱が導電体からなり、先端に基板取り付け部を有し、前記基板取り付け部に前記フレキシブル回路基板の前記一端が固定されるとともに、前記基板取り付け部と電気的に接続し、前記支柱に電流が流れることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ電球。
【請求項４】
前記フレキシブル回路基板に電力を供給するための電源基板を備え、前記フレキシブル回路基板の他端が弾性部材を介して前記電源基板に固定されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のＬＥＤ電球。
【請求項５】
前記弾性部材が導電性を有し、前記弾性部材を介して前記電源基板から前記フレキシブル回路基板に給電することを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ電球。
【請求項６】
前記弾性部材がバネであることを特徴とする請求項４又は５に記載のＬＥＤ電球。
【請求項７】
内部に透明なフレーム備え、前記フレームに前記フレキシブル回路基板が貼り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ電球。
【請求項８】
前記ＬＥＤチップには複数種類のＬＥＤチップが含まれ、各種類毎のＬＥＤチップがそれぞれ直列回路を構成することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のＬＥＤ電球。
【請求項９】
前記フレキシブル回路基板上の前記ＬＥＤチップ列の数が前記ＬＥＤチップの種類の数よりも少ないことを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤ電球。
【請求項１０】
前記複数種類のＬＥＤチップは前記一対の接続電極に加え、さらに相互に接続する２個の短絡用の接続電極を有し、前記一対の接続電極を一方の対角位置に配するとともに、前記２個の短絡用の接続電極を他方の対角位置に配し、前記ＬＥＤチップ列は２種類のＬＥＤチップを含み、一方の種類のＬＥＤチップと他方の種類のＬＥＤチップがそれぞれ直列回路を構成することを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤ電球。
【請求項１１】
前記フレキシブル回路基板上には前記ＬＥＤチップ列が２列あり、一方のＬＥＤチップ列に含まれるＬＥＤチップの種類と、他方のＬＥＤチップに含まれるＬＥＤチップ列の種類が全部又は一部異なっていることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載のＬＥＤ電球。
【請求項１２】
前記ＬＥＤチップは、赤色で発光するＬＥＤチップと、緑色で発光するＬＥＤチップと、青色で発光するＬＥＤチップと、白色で発光するＬＥＤチップの４種類を含み、前記一方のＬＥＤチップ列にこれらのうちの２種類が含まれ、他方のＬＥＤチップ列に残りの２
種類が含まれていることを特徴とする請求項１１に記載のＬＥＤ電球。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光部にＬＥＤチップを備えるＬＥＤ電球に関し、特に詳しくはその発光部に装飾性を持たせることが可能なＬＥＤ電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤチップを使用する照明装置が普及してきている。この照明装置には、電球型をはじめとして直管型、シーリングライト、埋め込み型、など様々な形態がある。とくに電球型の照明装置は、ＬＥＤチップのもつ指向性により配光分布が偏り、暗い印象を与えることがある。この配光分布を改善させる一つの手法として、特許文献１の図１にはグローブ内にＬＥＤチップを立体的に配置する手法が示されている。そこで特許文献１の図１を図５に再掲示し、その構造を説明する。
【０００３】
図５は従来例として示したＬＥＤ電球の斜視図である。図５において、電源収納部８の上部に口金１が連結し、下部にカバー２（グローブ）がとり付けられている。カバー２の内部では、止め金４で支持棒３にフレキシブル回路基板５が固定されている。フレキシブル回路基板５は、帯状枝部を備え、全体的にかご型の形状である。各帯状枝部にはＬＥＤチップ６が実装されている。このＬＥＤ電球では、各ＬＥＤチップ６がかご型のフレキシブル回路基板５の表面にほぼ均等に配置されているため、ＬＥＤチップ６を点灯させると、フレキシブル回路基板５とＬＥＤチップ６からなる発光部が球状になり、カバー２から全方向に光が放射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５９３０５号公報  （図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フィラメントを光源とする電球（以下フィラメント電球と呼ぶ）では、フィラメントの形状をデザインし、その発光部に装飾性を持たせることがある。そこでＬＥＤ電球でもフィラメント電球を真似ることにより発光部の装飾性を持たせることが要請された。しかしながら特許文献１では、一部でフレキシブル回路基板の形状に関するバリエーションについて記載があるものの、もともと配光特性（指向性）の改善を目的としていたため、装飾性に係る技術的側面について何ら言及しておらず、従来の構成では装飾的なフィラメントを表現することが困難であった。
【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、グローブ内でＬＥＤチップを立体的に配置して発光部を構成したとき、その発光部を装飾的にできるＬＥＤ電球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電球は、発光部にＬＥＤチップを備えるＬＥＤ電球において、
帯状の部分を有し基材が透明なフレキシブル回路基板と、
ＬＥＤダイを内蔵する複数のＬＥＤチップとを備え、
前記ＬＥＤダイが一対の接続電極を有し、
前記フレキシブル回路基板に前記ＬＥＤチップをフリップチップ実装することにより前記フレキシブル回路基板上の配線電極と前記接続電極が直接的に接続する
ことを特徴とする。
【０００８】
本発明のＬＥＤ電球に備えられたフレキシブル回路基板は、全体が帯状であるか又はその一部分が帯状である。そしてこの帯状の部分にＬＥＤチップが実装されている。このＬＥＤチップはアノードとカソードに相当する一対の接続電極を備えたＬＥＤダイを内蔵している。このＬＥＤチップをフレキシブル回路基板にフリップチップ実装することにより、ＬＥＤダイの接続電極が直接的にフレキシブル回路基板上の配線電極と接続する。すなわちＬＥＤダイとフレキシブル回路基板との間には、ＬＥＤダイが接続電極側に放射する光を遮るものがない。
【０００９】
このフレキシブル回路基板が有する帯状部分をグローブ内で立体的に配置しＬＥＤチップを点灯させると、ＬＥＤチップの上面（実装面とは反対側の面）および側面に光が放射されるばかりでなく、ＬＥＤチップの底面（接続電極側の面）から出射する光が透明なフレキシブル回路基板を通り抜け、フレキシブル回路基板の裏側（ＬＥＤチップの実装面とは反対側）にも放射される。すなわちＬＥＤチップとフレキシブル回路基板の帯状部分からなる発光部は、四方に光を放射するためフィラメントの発光特性に類似するようになる。
【００１０】
内部に立脚する支柱を備え、前記支柱に前記フレキシブル回路基板の一端が固定されていても良い。
【００１１】
前記支柱が導電体からなり、先端に基板取り付け部を有し、前記基板取り付け部に前記フレキシブル回路基板の前記一端が固定されるとともに、前記基板取り付け部と電気的に接続し、前記支柱に電流が流れても良い。
【００１２】
前記フレキシブル回路基板に電力を供給するための電源基板を備え、前記フレキシブル回路基板の他端が弾性部材を介して前記電源基板に固定されていても良い。
【００１３】
前記弾性部材が導電性を有し、前記弾性部材を介して前記電源基板から前記フレキシブル回路基板に給電しても良い。
【００１４】
前記弾性部材がバネであっても良い。
【００１５】
内部に透明なフレーム備え、前記フレームに前記フレキシブル回路基板が貼り付けられていても良い。
【００１６】
前記ＬＥＤチップには複数種類のＬＥＤチップが含まれ、各種類毎のＬＥＤチップがそれぞれ直列回路を構成しても良い。
【００１７】
前記フレキシブル回路基板上の前記ＬＥＤチップ列の数が前記ＬＥＤチップの種類の数よりも少なくても良い。
【００１８】
前記複数種類のＬＥＤチップは前記一対の接続電極に加え、さらに相互に接続する２個の短絡用の接続電極を有し、前記一対の接続電極を一方の対角位置に配するとともに、前記２個の短絡用の接続電極を他方の対角位置に配し、前記ＬＥＤチップ列は２種類のＬＥＤチップを含み、一方の種類のＬＥＤチップと他方の種類のＬＥＤチップがそれぞれ直列回路を構成しても良い。
【００１９】
前記フレキシブル回路基板上には前記ＬＥＤチップ列が２列あり、一方のＬＥＤチップ列に含まれるＬＥＤチップの種類と、他方のＬＥＤチップに含まれるＬＥＤチップ列の種類が全部又は一部異なっても良い。
【００２０】
前記ＬＥＤチップは、赤色で発光するＬＥＤチップと、緑色で発光するＬＥＤチップと、青色で発光するＬＥＤチップと、白色で発光するＬＥＤチップの４種類を含み、前記一方のＬＥＤチップ列にこれらのうちの２種類が含まれ、他方のＬＥＤチップ列に残りの２種類が含まれても良い。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のＬＥＤ電球は、ＬＥＤチップとフレキシブル回路基板の帯状部分からなる発光部において、フレキシブル回路基板の裏側にも光を出射するため、発光部がフィラメントと類似する発光特性を持つ。以上のように本発明のＬＥＤ電球は、フレキシブル回路基板の帯状部分の立体形状をデザインすることにより、フィラメント形状をデザインして装飾性を持たせていたフィラメント電球と同様な装飾性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態として示すＬＥＤ電球の斜視図。
【図２】図１に示したＬＥＤ電球の正面図。
【図３】図１に示したＬＥＤ電球のＬＥＤチップ周りの断面図。
【図４】図１に示したＬＥＤ電球のフレキシブル回路基板下端部周りの拡大図。
【図５】従来のＬＥＤ電球の斜視図。
【図６】本発明の第２実施形態として示すＬＥＤ電球に含まれるＬＥＤチップの斜視図。
【図７】図６に示したＬＥＤチップの外観図。
【図８】本発明の第２実施形態として示すＬＥＤ電球に含まれるフレキシブル回路基板の平面図。
【図９】図８に示したフレキシブル回路基板の透視図。
【図１０】図８に示したフレキシブル回路基板の模式的回路図。
【図１１】図８に示したフレキシブル回路基板とその周辺部の回路図。
【図１２】本発明の第３実施形態として示すＬＥＤ電球の斜視図。
【図１３】図１２に示すフレーム５３の一部分を切り出して拡大した斜視図。
【図１４】図１２に示すフレームの分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図１〜４及び図６〜１４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。
【００２４】
（第１実施形態）
先ず図１と図２により、本発明の第１実施形態であるＬＥＤ電球１０の概要を説明する。図１は、ＬＥＤ電球１０の斜視図であり、図２はＬＥＤ電球１０の正面図である。なお図２ではフレキシブル回路基板１２に実装しているＬＥＤチップ１７の数を減らして描いている。ＬＥＤ電球１０は、ソケット１４の上部にグローブ１１、下部に口金１５が取り付けられている。またソケット１４の中心に支柱１３がつきささっており、その支柱１３の上端に十字型の基板取り付け部１３ａがある。またソケット１４の上面には電源基板１６が搭載され、基板取り付け部１３ａと電源基板１６に間に、４本の帯状のフレキシブル回路基板１２が曲線を描くようにして取り付けられている。この帯状のフレキシブル回路基板１２には複数のＬＥＤチップ１７がフリップチップ実装されている。
【００２５】
フレキシブル回路基板１２の基材は透明ポリイミドからなり、厚さが５０μｍである。フレキシブル回路基板１２の一面には配線電極３６（図３参照）が形成され、この配線電極とＬＥＤチップ１７の接続電極３４（図３参照）がハンダを介して直接的に接続してい
る。後述するようにＬＥＤチップ１７は一個のＬＥＤダイ３５（図３参照）を含み、接続電極３４はＬＥＤダイ３５の一部であり、アノードとカソードに対応する。また、各ＬＥＤチップ１７はフレキシブル回路基板１２上で直列接続している。支柱１３及び基板取り付け部１３ａは金属からなり、基板取り付け部１３ａは、帯状のフレキシブル回路基板１２の上端部を固定するとともに、フレキシブル回路基板１２上に形成されたＬＥＤチップ１７の直列回路と電気的に接続している。
【００２６】
電源基板１６には、図示していないヒューズ等の安全用部品、電流制限抵抗、ブリッジダイオードを含む電源回路が搭載されている。この電源回路は口金１５を介して商用交流電源と接続し、商用電源を全波整流してＬＥＤチップ１７を駆動する。フレキシブル回路基板１２の下端部で電源基板１６からこの直列回路に流入した電流は、ＬＥＤチップ１７からなる直列回路を流れ、さらにフレキシブル回路基板１２の上端部から基板取り付け部１３ａに流れ込み、支柱１３を通って電源基板１６に戻ってくる。ＬＥＤチップ１７は全波整流波形で駆動されるため、電源基板１６に実装される電源回路は高耐圧で大容量のコンデンサを必要しない。この結果、電源回路が小型化し、小型のソケット１４に収納できるようになる。また商用交流電源が１００ＶでＬＥＤチップ１７の閾値電圧が３Ｖのとき、フレキシブル回路基板１２に含まれるＬＥＤチップ１７の直列回路は段数を３０段程度にする。
【００２７】
次に図３によりＬＥＤチップ１７回りの構造を説明する。図３は１個のＬＥＤチップ１７とその近傍のフレキシブル回路基板１２の断面図である。図３に示されるようにＬＥＤチップ１７はフレキシブル回路基板１２の基材３７上面に形成された配線電極３６にフリップチップ実装されている。ＬＥＤチップ１７は、ＬＥＤダイ３５を蛍光樹脂３１で被覆したものであり、ＬＥＤダイ３５はサファイヤ基板３２とその下に形成された半導体層３３と接続電極３４からなる。
【００２８】
サファイヤ基板３２は厚さが１５０μｍ程度である。半導体層３３はｎ型ＧａＮ層とｐ型ＧａＮ層を含み、厚さが１０μｍ程度である。発光層はｎ型ＧａＮ層とｐ型ＧａＮ層の境界部となる。接続電極３４は、アノードとカソードであり、半導体層３３に含まれる層間絶縁膜及び多層配線を使って２個にまとめられている。接続電極３４の厚さは数１００ｎｍから数十μｍに設定することができるが、ＬＥＤチップ１７では、チップ底面も蛍光樹脂３１で被覆しているので、接続電極３４の厚さを数１０μｍにしている。
【００２９】
ＬＥＤダイ３５を被覆する蛍光樹脂３１は、シリコーン樹脂に蛍光体微粒子を混練し硬化させたものであり、ＬＥＤダイ３５の上部の厚さが３００μｍ、側部の厚さが１００〜２００μｍ、底部の厚さが数１０μｍである。例えばＬＥＤダイ３５の平面サイズが０．５ｍｍｘ１．０ｍｍ程度であれば、ＬＥＤチップ１７の平面サイズが０．８ｍｍｘ１．３ｍｍ程度になる。このようにＬＥＤダイ３５とそのＬＥＤチップ１７の平面サイズがほぼ等しいとき、そのパッケージをチップサイズパッケージ（ＣＳＰともいう）と呼ぶことがある。
【００３０】
ＬＥＤチップ１７に電流を流すと半導体層３３に含まれる発光層が発光する。この発光は等方的なので、ＬＥＤダイ３５の上面、側面及び底面側に向かう。またこれらの光の一部分は蛍光樹脂３１で波長変換される。このときＬＥＤダイ３５とフレキシブル回路基板１２の間には、サブマウント基板（インターポーザともいう）や遮光性の被覆部材がないので、図の下方行に向かう光は、フレキシブル回路基板１２の透明な部分を通り抜け、フレキシブル回路基板１２の裏側（図の下側）から放射される。
【００３１】
次に図４によりフレキシブル回路基板１２の下端部について説明する。図４は、フレキシブル回路基板１２の下端部及び電源基板１６の一部分を拡大した図であり、（ａ）が斜
視図、（ｂ）が正面図である。フレキシブル回路基板１２の下端部にはバネ４１（弾性部材）が取り付けられている。バネ４１の上部は取り付け孔４２を使ってフレキシブル回路基板１２にかしめられており、バネ４１の下部は電源基板１６の貫通孔４３に差し込まれ、電源基板１６の下面でハンダ４４により固定されている。
【００３２】
バネ４１はフレキシブル回路基板１２の下端を保持固定するだけでなく、支柱１３（図１参照）と同様に電流径路の一部にもなっている。つまりＬＥＤチップ１７を点灯させるための電流がバネ４１を流れる。前述したように支柱１３及び基板取り付け部１３ａは、帯状のフレキシブル回路基板１２の上端と電気的に接続しているので、電源基板１６から発した電流は、バネ４１を通って、ＬＥＤチップ１７からなる直列回路、及び支柱１３を経由して電源基板１６に戻ってくる。
【００３３】
本実施形態のフレキシブル回路基板１２は全体が帯状を為し、支柱１３により立体的に配置されていた。これに対し本発明のＬＥＤ電球は発光部を立体的に構成するのに帯状のフレキシブル回路基板と支柱の組み合わせに限定されない。たとえば一枚のフレキシブル回路基板に複数の帯状部分を設け、帯状部分を曲げることにより光源部を立体的にしても良い。このときフレキシブル回路基板が複数の帯状部分に加え芯になる部分を有するようにすれば支柱を省略できる。しかしながら本実施形態のようにフレキシブル回路基板１２全体を帯状にすることにより、フレキシブル回路基板用材料の消費を少なくできる。
【００３４】
また本実施形態の支柱１３は金属からなり電流を流していた。これに対し本発明のＬＥＤ電球は電流径路として支柱を使わなくても良い。支柱を絶縁体にし、支柱上に回路を形成すればより複雑な発光部を構成できる。
【００３５】
また本実施形態のフレキシブル回路基板１２の下端部には導電性のバネ４１が取り付けられていた。これに対し本発明のＬＥＤ電球は下端部にバネを備える構造に限定されない。例えばフレキシブル回路基板を直接的に電源基板に固定しても良し、バネの代わりにゴム等の弾性部材を用いても良い。また給電径路を弾性部材と別に設けても良い。
【００３６】
また本実施形態のＬＥＤチップ１７は底面が蛍光樹脂３１で被覆されていた（以下、図３参照）。これに対し本発明のＬＥＤ電球に含まれるＬＥＤチップは、必ずしも底面を蛍光樹脂で被覆されなくても良い。底面を蛍光樹脂で被覆しなければ接続電極３４を薄くできる。このときＬＥＤダイ３５の側面を被覆する蛍光樹脂３１から放射される波長変換された光は図の下側に向かう成分があるので、フレキシブル回路基板１２の裏側では、ＬＥＤダイ３５の発光と波長変換された光が混色する。
【００３７】
（第２実施形態）
第１実施形態のＬＥＤ電球１０ではフィラメントを模したフレキシブル回路基板１２の帯状部において、一種類のＬＥＤチップ１７が一列に配列し、一個の直列回路を構成していた。これに対しフレキシブル回路基板の帯状部に複数の直列回路を構成しても良い。このとき各直列回路に含まれるＬＥＤチップの発光特性（種類）を異ならせると、各直列回路に流す電流を調整することにより調色が可能になる。
【００３８】
例えば２個の直列回路を備える場合、一方の直列回路に含まれるＬＥＤチップの発光色を暖色系（以下ｗと略記する）とし、他方の直列回路に含まれるＬＥＤチップの発光色を昼光色（以下ｃと略記する）としても良い。こうすると一方の直列回路の発光と他方の発光のバランスにより、ＬＥＤ電球の発光色を暖色から昼光色まで調整できる。またフレキシブル回路基板上において、これら２種類のＬＥＤチップを、ｗ，ｃ，ｗ，ｃ，‥‥という順番で交互に配置し（一本のＬＥＤチップ列）、ＬＥＤチップ実装部の側部にも配線を設けるようにすれば、ＬＥＤチップを一列で配列させながら２個の直列回路を設けること
ができる。この結果、フレキシブル回路基板の帯状部分を細く保ち、フィラメントを効果的に模しながら、調色機能を付加できる。
【００３９】
また赤色で発光するＬＥＤチップ（以下Ｒと略記する）と緑色で発光するＬＥＤチップ（以下Ｇと略記する）と青色で発光するＬＥＤチップ（以下Ｂと略記する）を準備し、フレキシブル回路基板上に、Ｒからなる直列回路、Ｇからなる直列回路、Ｂからなる直列回路を構成してもよい。この場合、各直列回路間の発光比を調整すれば任意の発光色が得られる。さらにフレキシブル回路基板上において、これら３種類のＬＥＤチップを、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｂ，Ｇ，Ｒ，‥‥という順番で配置し、ＬＥＤチップ実装部の側部にも配線を設けるようにすれば、ＬＥＤチップを一列で配列させながら３個の直列回路を設けることができる。この結果、帯状部分を細く保ち、フィラメントを効果的に模しながら、任意の色で発光する調色機能を付加できる。
【００４０】
このようなフィラメントを模したフレキシブル回路基板を備えながら調色も可能なＬＥＤ電球の一例として、図６〜図１１により本発明の第２実施形態としてＬＥＤ電球２０について説明する。なおＬＥＤ電球２０は、ＬＥＤチップ６０（図６，７参照）と、ＬＥＤチップ６０を実装するフレキシブル回路基板８５（図８参照）に特徴がある。このためＬＥＤ電球２０の全体図は、第２実施形態の説明のなかでは示していないが、図１に示したＬＥＤ電球１０と類似した形態になる。
【００４１】
先ず図６によりＬＥＤ電球２０（符号は図示していない）に含まれるＬＥＤチップ６０の外形を説明する。図６はＬＥＤチップ６０の斜視図である。ＬＥＤチップ６０は直方体であり、被覆樹脂６１が観察される。なお後述するように、ＬＥＤチップ６０は、赤色で発光するＬＥＤチップと、緑色で発光するＬＥＤチップと、青色で発光するＬＥＤチップと、白色で発光するＬＥＤチップの４種類を含むが、被覆樹脂６１の成分を除き外形は共通であるため発光色（種類）の違いを区別せずに説明する（図７も同様）。
【００４２】
次に図７によりＬＥＤ電球２０（符号は図示していない）に含まれるＬＥＤチップ６０の外形を更に詳しく説明する。図７はＬＥＤチップ６０の外形図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が底面図である。ＬＥＤチップ６０を上から眺めると被覆樹脂６１が観察される。ＬＥＤチップ６０を正面から眺めると、被覆樹脂とその下部に接続電極７１，７３が観察される。なお（ｂ）中では被覆樹脂内の様子を示すためＬＥＤダイ７５を示している。なおＬＥＤダイ７５には、サファイヤ基板７５ａ、半導体層７５ｂ、接続電極７１，７２，７３，７４が含まれる。
【００４３】
ＬＥＤチップ６０を底面側から眺めると、被覆樹脂６１と、被覆樹脂６１に囲まれた接続電極７１，７２，７３，７４が観察される。接続電極７１，７２はそれぞれアノード及びカソードであり、接続電極７３，７４は短絡用の接続電極である。アノード及びカソード用の一対の接続電極７１，７２は対角位置に配置されており、同様に２個の短絡用の接続電極７３，７４も対角位置に配置されている。なおアノード及びカソード用の接続電極７１，７２はＬＥＤダイ７５に含まれる半導体層７５ｂ中の多層配線により位置が調整されている。同様に短絡用の接続電極７３，７４はＬＥＤダイ７５に含まれる半導体層７５ｂ中の多層配線により接続している。また説明のため半導体層７５ｂを透視した状態で図示している。
【００４４】
次に図８によりＬＥＤチップ８１，８２，８３，８４が実装されたフレキシブル回路基板８５について説明する。図８はＬＥＤ電球２０（符号は図示していない）に含まれるフレキシブル回路基板８５の平面図である。赤色で発光するＬＥＤチップ８１と、緑色で発光するＬＥＤチップ８２と、青色で発光するＬＥＤチップ８３と、白色で発光するＬＥＤチップ８４の４種類が実装されている。図中、左側のＬＥＤチップ列ではＬＥＤチップ８
１とＬＥＤチップ８２が交互に配列し、右側のＬＥＤチップ列ではＬＥＤチップ８４とＬＥＤチップ８３が交互に配列している。ＬＥＤチップ８１，８２の間には配線電極８６が観察され、同様にＬＥＤチップ８４，８３の間にも配線電極８６が観察される。
【００４５】
なおＬＥＤチップ８１においては、ＬＥＤダイ７５（図７参照）の青色発光を赤色に波長変換する蛍光体微粒子が被覆樹脂６１（図７参照）に混入されている。同様にＬＥＤチップ８２においても緑色に波長変換する蛍光体微粒子が被覆樹脂６１に混入されている。青色で発光するＬＥＤチップ８３では被覆樹脂６１が透明である。ＬＥＤチップ８４は、黄色に波長変換する蛍光体微粒子が被覆樹脂６１に混入され、青色発光と黄色発光の混色により白色で発光する。なお被覆樹脂６１のベースとなる透明樹脂はシリコーンである。
【００４６】
次に図９によりＬＥＤチップ８１〜８４の接続状態を説明する。図９は、図８に示したフレキシブル回路基板８５の透視図である。図９において各ＬＥＤチップ８１〜８４の右上隅の接続電極７１はアノードであり、左下隅の接続電極７２はカソードであり、左上隅の接続電極７３と右下隅の接続電極７４は短絡用の接続電極である。ＬＥＤチップ８１のアノード用接続電極７１は図中上側のＬＥＤチップ８２の短絡用接続電極７４に接続し、ＬＥＤチップ８１のカソード用接続電極７２は図中下側のＬＥＤチップ８２の短絡用接続電極７３と接続している。同様にＬＥＤチップ８２，８３，８４のアノード用接続電極７１は図中上側のＬＥＤチップ８１，８４，８３の短絡用接続電極７４に接続し、ＬＥＤチップ８２，８３，８４のカソード用接続電極７２は図中下側のＬＥＤチップ８１，８４，８３の短絡用接続電極７３と接続している。
【００４７】
次に図１０によりＬＥＤチップ８１〜８４の接続状態をさらに詳しく説明する。図１０は、図８に示したフレキシブル回路基板８５の模式的回路図であり、図８の左側のＬＥＤチップ列のうち４個のＬＥＤチップ８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂについて示したものである。なお図中、ＬＥＤチップを個別に示すため符号にサフィックスを付している。
【００４８】
図１０において、ＬＥＤチップ８１ａに含まれるＬＥＤのカソード（接続電極７２）は、ＬＥＤチップ８２ａの短絡用接続電極７３，７４を経由してＬＥＤチップ８１ｂに含まれるアノード（接続電極７１）に接続している。つまりＬＥＤチップ８１ａに含まれるＬＥＤとＬＥＤチップ８１ｂに含まれるＬＥＤは直列接続している。同様にＬＥＤチップ８２ａに含まれるＬＥＤとＬＥＤチップ８２ｂに含まれるＬＥＤも直列接続している。すなわち短絡用接続電極７３，７４の間の径路を単なる配線とみなした場合、図８の左側のＬＥＤチップ列では、ＬＥＤチップ８１同士が直列回路を構成するとともにＬＥＤチップ８２同士が直列回路を構成する。同様に図８の右側のＬＥＤチップ列では、ＬＥＤチップ８３同士も直列回路を構成するとともにＬＥＤチップ８４同士も直列回路を構成する。
【００４９】
最後に図１１によりＬＥＤ電球２０の全体の回路について説明する。図１１は図８に示したフレキシブル回路基板８５（図８参照）とその周辺部の回路図である。フレキシブル回路基板８５上には、ＬＥＤチップ８１からなる直列回路１０１と、ＬＥＤチップ８２からなる直列回路１０２と、ＬＥＤチップ８３からなる直列回路１０３と、ＬＥＤチップ８４からなる直列回路１０４とがある。直列回路１０１〜１０４の上端部は、高電圧側の電源１０５と接続している。各直列回路１０１，１０２，１０３，１０４の下端部にはそれぞれ電流制限回路１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０４ａが接続している。電流制限回路１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０４ａは、他端が低電圧側の電源１０６に接続し、制御回路１０７によりそれぞれ独立して制御される。
【００５０】
以上のようにして直列回路１０１〜１０４の発光量が独立して調整できるため、任意の発光色が得られる。このとき電源１０５は支柱１３（図１参照）から供給されても良い。またフレキシブル回路基板８５の下端部と電源基板１６（図１参照）とはコネクタで接続
する。フレキシブル回路基板８５の下端部と電源基板１６は第1実施形態のＬＥＤ電球１０のようにバネ等の弾性部材で接続固定しても良い。なお図１１の回路図は１枚の帯状のフレキシブル回路基板について描いたものであるが、ＬＥＤ電球２０はＬＥＤ電球１０（図１参照）と同様に複数枚のフレキシブル回路基板が備えられている。このとき制御回路１０７や電流制限回路１０１ａ〜１０４ａ等は集積化されていると良く、調色の制御は無線又は商用電源に重畳した制御信号により行う。
【００５１】
またＬＥＤ電球２０において、フレキシブル回路基板８５は、２本のＬＥＤチップ列を有するだけであり、各ＬＥＤチップ８１〜８４の隣接部にのみ配線電極８６があるだけで、側部には配線（配線電極）がないので、その分、帯状部分を細くできている。
【００５２】
またＬＥＤチップ８１〜８４は、発光色が赤色、緑色、青色、白色の４種類であり、一方のＬＥＤチップ列（図８の左側）にこれらのうちの２種類（赤色と緑色で発光するＬＥＤチップ８１，８２）が含まれ、他方のＬＥＤチップ列（図８の右側）に残りの２種類（青色と白色で発光するＬＥＤチップ８３，８４）が含まれていた。しかしながら発光色の組合せはこれに限られず、一方のＬＥＤチップ列に含まれるＬＥＤチップの種類と、他方のＬＥＤチップ列に含まれるＬＥＤチップの種類を一部異ならせるだけでも良い。例えばＬＥＤチップ８４を緑色発光とする。こうすると緑色に対する視感度が高いため明るく感じる。また発光色の組合せを、赤色、緑色、青色、橙色としても良い。このようにすると黒体輻射のスペクトルに近づく。またＬＥＤダイ７５を近紫外線を発光するものとしても良い。このようにするといっそう黒体輻射のスペクトルに近づけることができる。
【００５３】
（第３実施形態）
図１，２に示したＬＥＤ電球１０は、グローブ１１内に備えられた支柱１３に、多数のＬＥＤチップ１７を実装したフレキシブル回路基板１２の一端が固定していた。すなわちフレキシブル回路基板１２はグローブ１１内において半固定状態で配置されていた。このためフレキシブル回路基板１１の裏面は空気に接することとなる。ところが空気は熱伝導性が悪いため、ＬＥＤチップ１２の発光輝度を上げるため電流を増やそうとすると、ＬＥＤ電球１０ではＬＥＤチップ１２が発する熱を効率よく放散させることができない。この結果、ＬＥＤ電球１０は発光効率が低下する。またフレキシブル回路基板１２が半固定状態であるため、振動などによりフレキシブル回路基板１２が切断するという不具合が生じたり、組み立て性が低下したりもする。
【００５４】
そこで図１２から図１４により第３実施形態として、フィラメント電球と同等の装飾性を維持しながら、放熱性や機械的強度、組み立て性を改善したＬＥＤ電球５０について説明する。
【００５５】
まず図１２によりＬＥＤ電球５０の外観を説明する。図１２はＬＥＤ電球５０の斜視図である。ＬＥＤ電球５０はグローブ５１、ソケット５４及び口金５５を備え、グローブ５１の内部にフレーム５３が配置されている。フレーム５３はその基部５３ｃ（図１４参照）がソケット５４に差し込まれている。またフレーム５３はその頂部で四つ股（十字型）に広がった枝状の部分が基部５３で再び一つにまとまった構造をとっている。さらにフレーム５３の枝状の部分の外側に、ＬＥＤチップ５７を実装した帯状のフレキシブル回路基板５２（図１３参照）が貼りつけられている。このフレーム５３は透明プラスチックからなり、ＬＥＤチップ５７の実装面側から出射する光を通過させることができる。
【００５６】
次に図１３によりＬＥＤ電球５０が備えるフレーム５３をさらに詳しく説明する。図１３はＬＥＤ電球５０のフレーム５３の一部分を切り出して拡大した斜視図である。図１３の上部では、フレーム５３の断面５３ｄとフレキシブル回路基板５２の断面５２ｄが観察され、フレーム５３の断面５３ｄはＨ型をしている。フレーム５３の外側（グローブ５１
側、図１２参照）の溝にはフレキシブル回路基板５２がはめ込まれるようにして貼り付けられている。さらにフレキシブル回路基板５２にはＬＥＤチップ５７がフリップチップ実装されている。
【００５７】
なおフレキシブル回路基板５２は、図１等で示したＬＥＤ電球１０に内蔵されたフレキシブル回路基板１２と同様に透明ポリイミドである。またＬＥＤチップ５７は、ＬＥＤ電球１０のフレキシブル回路基板１２に実装されていたＬＥＤチップ１２と同じものである。ここでフレキシブル基板５２に褐色で半透明のポリイミド基板を採用しても良い。この場合、ＬＥＤチップ５７の実装面側は蛍光体が薄い（図３参照）ので青みがかった発光になるが、褐色のポリイミド基板が青成分を吸収するため、グローブ５１の外側に向かって放射される光の色調と、グローブ５１の内側に向かって放射される光の色調がバランスされる。
【００５８】
最後に図１４によりフレーム５３の組み立てに係る構造を説明する。図１４はＬＥＤ電球５０に含まれるフレーム５３の分解斜視図である。フレーム５３は上部５３ａと下部５３ｂと基部５３ｃからなる。フレーム５３の上部５３ａと下部５４は分離しており、フレーム５３の下部５３ｂと基部５３ｃは一体化している。フレーム５３の上部５３ａと下部５３ｂは、それぞれの接続部に図示していない凸部と凹部を備え、これらが嵌合した状態で接着剤により固定される。フレーム５３の上部５３ａと下部５３ｂを分離させた理由は、量産性を考慮してフレーム５３を金型で作らなければならなかったためであり、金型から取り外せるようにフレーム５３を２分割した。
【００５９】
前述のようにフレーム５３は透明であるためＬＥＤチップ５７の実装面側の発光が、フレキシブル回路基板５２及びフレーム５３を抜け、ＬＥＤ電球５０の中心方向に出射する。この結果、ＬＥＤ電球５０はフィラメント電球と同等の装飾性を維持することが可能となる。さらにフレキシブル回路基板５２の非実装面側がフレームを介して空気と接するようになると空気に接する表面積が増加するため放熱性が向上する。また硬質であるフレーム５３にフレキシブル回路基板５２が固定されているため、フレキシブル回路基板５２に係る機械的強度が増加し、たとえＬＥＤ電球５０が振動してもフレキシブル回路基板５２の切断が防止される。またフレキシブル回路基板５２がフレーム５３に固定されているため、フレキシブル回路基板５３をグローブ５１内に配置する際にフレキシブル基板５２が変形しないので組み立て性が向上する。
【００６０】
本実施形態のＬＥＤ電球５０ではフレーム５３が４本の枝状部を備えていた。しかしながらフレームを備えた本発明のＬＥＤ電球では、フレームが４本の枝状部を備えていたものに限定されない。例えばフレームが平板を交差させるような構造をとっても良い。このとき平板の側面にフレキシブル回路基板を貼り付けることになる。また第２実施形態で示したＬＥＤ電球２０のように、ＬＥＤ電球５０でもフレキシブル回路基板５２に実装するＬＥＤチップ５７が複数種類からなっていたり、フレキシブル回路基板５２にＬＥＤチップ５７が２列で配列したりしていても良い。
【符号の説明】
【００６１】
１０，２０，５０…ＬＥＤ電球、
１１，５１…グローブ、
１２，５２，８５…フレキシブル回路基板、
１３…支柱、
１３ａ…基板取り付け部、
１４，５４…ソケット、
１５，５５…口金、
１６…電源基板、
１７，５７，６０，８１，８２，８３，８４…ＬＥＤチップ、
３１…蛍光樹脂、
３２，７５ａ…サファイヤ基板、
３３，７５ｂ…半導体層、
３４，７１，７２，７３，７４…接続電極、
３５，７５…ＬＥＤダイ、
３６，８６…配線電極、
３７…基材、
４１…バネ（弾性部材）、
４２…取り付け孔、
４３…貫通孔、
５２ｄ…フレキシブル回路基板の断面、
５３…フレーム、
５３ａ…フレームの上部、
５３ｂ…フレームの下部、
５３ｃ…フレームの基部、
５３ｄ…フレームの断面、
６１…被覆樹脂、
１０１，１０２，１０３，１０４…直列回路、
１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０４ａ…電流制限回路、
１０５，１０６…電源、
１０７…制御回路。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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