(57)【要約】【課題】  擬似円を形成するように実装されるＬＥＤチップの導電パターンとの断線を抑制可能な発光体およびこの発光体を具備する照明装置を提供する。【解決手段】  発光体１は、基板２と、基板２の一面２ａ側に実装され、一方向に複数列に直列接続される複数個のＬＥＤチップ３と、ＬＥＤチップ３を挟むように設けられた一対の本体部１０，１０および本体部１０，１０と列の最端側のＬＥＤチップ３ａ，３ａとの間に本体部１０，１０から突出して設けられた突出部１１ａ〜１１ｃ、１１ａ〜１１ｃを有する一対の導電パターン４，４と、ＬＥＤチップ３の列毎に、隣り合うＬＥＤチップ３，３同士を電気接続し、各列の最端側のＬＥＤチップ３ａ，３ａと本体部１０，１０または突出部１１ａ〜１１ｃ、１１ａ〜１１ｃとを電気接続するワイヤ５と、ＬＥＤチップ３およびワイヤ５を埋めるように充填された透光性の封止樹脂６と、を具備している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と；
この基板の一面側に実装され、一方向に複数列に直列接続される複数個のＬＥＤチップと；
前記基板の一面側に前記一方向で前記複数個のＬＥＤチップを挟むように設けられた一対の本体部およびこの本体部と列の最端側の前記ＬＥＤチップとの間に前記本体部から突出して設けられた突出部を有する一対の導電パターンと；
前記ＬＥＤチップの列毎に、隣り合う前記ＬＥＤチップ同士を電気接続し、各列の最端側の前記ＬＥＤチップと前記導電パターンの本体部または突出部とを電気接続するワイヤと；
前記ＬＥＤチップおよびワイヤを埋めるように前記基板の一面側に充填された透光性の封止樹脂と；
を具備していることを特徴とする発光体。
【請求項２】
前記突出部は、直列接続された前記ＬＥＤチップの各列に対応して設けられ、隣接する前記突出部との間に前記ＬＥＤチップが実装可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の発光体。
【請求項３】
請求項１または２記載の発光体と；
この発光体を配設している装置本体と；
前記発光体のＬＥＤチップに電力を供給する点灯装置と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、複数個のＬＥＤチップを光源とする発光体およびこの発光体を配設している照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の発光体は、ＬＥＤモジュールとも称されており、基板の一面側に設けられた土手部の内側において、複数個のＬＥＤチップが実装され、ボンディングワイヤにより複数列に直列接続されている。また、土手部の内側には、複数個のＬＥＤチップを挟むように一対の導電パターン（配線パターン）が設けられ、この導電パターンに列毎に列の最端側のＬＥＤチップがそれぞれ接続されている。そして、土手部内には、蛍光体が含有された透光性の封止樹脂が充填され、導電パターン、ＬＥＤチップおよびボンディングワイヤを封止している。
【０００３】
土手部は、バンクや枠部とも称されており、例えばシリコーン樹脂からなっている。そして、発光体は、土手部が長方形や四角形に形成されているものがある（例えば特許文献１参照。）。この発光体は、複数個のＬＥＤチップがマトリックス状に実装され、その実装領域が長方形や四角形となり、一対の導電パターンが土手部の辺に沿って平行に設けられている。これにより、列毎に、列の最端側のＬＥＤチップと導電パターンとの間隔が同等となり、それらを接続するボンディングワイヤの長さも同等となっている。
【０００４】
また、発光体は、土手部を円形に形成しているものがある（例えば特許文献２参照。）。この発光体は、複数個のＬＥＤチップがマトリックス状に実装され、その実装領域が擬似円となり、土手部内に充填された封止樹脂の表面が円形の発光面となっている。これにより、発光体は、全周回に略均等に光が放射される。そして、発光体は、一対の導電パターンが土手部に沿う円弧状に形成され、直列接続されたＬＥＤチップの最端側のＬＥＤチップがそれぞれ導電パターンに接続されている。
【０００５】
そして、土手部が小円形に形成される発光体は、複数個のＬＥＤチップを一列に直列接続して、最端側のＬＥＤチップをそれぞれ導電パターンに接続することができる。しかしながら、発光体は、その放射光の高出力化により、土手部が大円形に形成され、土手部の内側において基板の一面側に多数個のＬＥＤチップが実装されている。このＬＥＤチップは、複数列に直列接続されて、列毎に最端側のＬＥＤチップがそれぞれ導電パターンに接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１０９４７８号公報（第４頁、第１図）
【特許文献２】特開２０１２−１４９２４号公報（第４頁、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＬＥＤチップは、土手部の内側において、マトリックス状に実装され、一対の導電パターンは、円弧状に形成されているので、各列の最端側のＬＥＤチップと、導電パターンの円弧状部との間隔は、各列毎に異なっている。特に、複数列の両端側の列は、前記間隔が大きくなりやすい。このため、各列の最端側のＬＥＤチップと、導電パターンの円弧状部とを電気接続するボンディングワイヤの長さが異なり、列においては大きくなっている。特に、複数列の両端側の列は、当該ボンディングワイヤの長さが複数列の中間側よりも大きくなっている。
【０００８】
ＬＥＤチップと導電パターンとを電気接続するボンディングワイヤは、その長さが所定長を超えると、封止樹脂により封止されていても、発光体に加わる振動や衝撃などにより断線しやすく、断線することがある。このため、断線したボンディングワイヤの列のＬＥＤチップは、点灯できなく、発光体の光出力が低下するという問題がある。
【０００９】
本発明は、擬似円を形成するように実装されるＬＥＤチップの導電パターンとの断線を抑制可能な発光体およびこの発光体を具備する照明装置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】
【００１０】
本実施形態の発光体は、基板、複数個のＬＥＤチップ、一対の導電パターン、ワイヤおよび透光性の封止樹脂を有して構成される。
【００１１】
基板は、その一面側に複数個のＬＥＤチップを実装している。そして、複数個のＬＥＤチップは、一方向に複数列に直列接続されている。
【００１２】
一対の導電パターンは、基板の一面側に設けられ、一対の本体部および突出部を有している。一対の本体部は、ＬＥＤチップが直列接続される一方向で複数個のＬＥＤチップを挟むように設けられている。突出部は、本体部と列の最端側のＬＥＤチップとの間に本体部から突出して設けられている。
【００１３】
ワイヤは、ＬＥＤチップの列毎に、隣り合うＬＥＤチップ同士を電気接続している。また、ワイヤは、各列の最端側のＬＥＤチップと導電パターンの本体部または突出部とを電気接続している。透光性の封止樹脂は、ＬＥＤチップおよびワイヤを埋めるように基板の一面側に充填されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態によれば、直列接続された列の最端側のＬＥＤチップと導電パターンの本体部との間隔が大きい列に対して、当該列の最端側のＬＥＤチップとの間に突出部を本体部から突出して設けることにより、各列の最端側のＬＥＤチップと導電パターンとが所定長以下のワイヤで電気接続されることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す発光体の封止樹脂を透視した概略上面図である。
【図２】同じく、発光体の封止樹脂を透視した部分概略上面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す発光体の封止樹脂を透視した概略上面図である。
【図４】同上、他の発光体の封止樹脂を透視した概略上面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態を示す照明装置であり、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略下面図である。
【図６】同上、照明装置を装着した照明器具の一部切り欠き概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１７】
本実施形態の発光体１は、図１に示すように、基板２、ＬＥＤチップ３、一対の導電パターン４，４、ワイヤとしてのボンディングワイヤ５および封止樹脂６を有して形成されている。
【００１８】
基板２は、例えば、厚さ１ｍｍの板状の白色セラミックからなり、一端側２ｃの角部が面取りされた長方形に形成されている。基板２は、電気絶縁性および熱伝導性を有している。そして、基板２の一面２ａに、複数個のＬＥＤチップ３が実装され、一対の導電パターン４，４および一対の入力端子７，７が形成されている。また、基板２の一面２ａには、土手部８が設けられ、この土手部８の外側は白色９となっている。
【００１９】
土手部８は、例えばシリコーン樹脂からなり、所定の幅および所定の高さを有する円形に形成されている。そして、土手部８の内側の基板２の一面２ａにＬＥＤチップ３が実装されている。
【００２０】
ＬＥＤチップ３は、例えば青色光を放射するものであり、ＣＯＢ（Chip  On  Board）方式により、複数個がマトリックス状に実装されているとともに、土手部８の円形に相似する疑似円を形成するように実装されている。そして、複数個のＬＥＤチップ３は、一方向としての基板２の短手方向に複数列となるように、ボンディングワイヤ５により直列接続されている。各列には、同数のＬＥＤチップ３が直列接続されている。本実施形態では、複数個のＬＥＤチップ３は、５列に設けられ、各列は、２２個のＬＥＤチップ３を有している。
【００２１】
一対の導電パターン４，４は、例えばＮｉ／Ｐｄ／Ａｕの３層からなり、所定の厚さ例えば１０μｍに形成されている。そして、一対の導電パターン４，４は、土手部８の内側において、土手部８に沿って所定幅で円弧状に形成された一対の本体部としての一対の円弧状部１０，１０を有しており、この円弧状部１０，１０から延出して一対の入力端子７，７に電気接続されている。円弧状部１０，１０は、一方向としての基板２の短手方向で、基板２の一面２ａに複数個のＬＥＤチップ３を挟むように設けられている。円弧状部１０，１０は、複数個のＬＥＤチップ３を介して正対するように設けられている。
【００２２】
そして、円弧状部１０，１０には、円弧状部１０，１０から内方に突出する突出部１１ａ〜１１ｃが設けられている。突出部１１ａ〜１１ｃは、ボンディングワイヤ５が接続される部位であり、直列接続されたＬＥＤチップ３の各列に対応して設けられている。すなわち、突出部１１ａ〜１１ｃは、図２に示すように、各列の最端側のＬＥＤチップ３ａと、円弧状部１０の内周面１０ａとの間隔が所定の間隔を超えると設けられるものであり、前記間隔が所定の間隔以下となるように設けられる。所定の間隔は、ＬＥＤチップ３ａと円弧状部１０または突出部１１ａ〜１１ｃとを電気接続するボンディングワイヤ５ａの長さが所定長例えば１．３μｍとなる間隔である。所定の間隔以下の下限値は、ＬＥＤチップ３ａと突出部１１ａ〜１１ｃとの絶縁距離が確保される間隔である。なお、ボンディングワイヤ５ａの所定長は、沿面の長さを意味する。
【００２３】
本実施形態では、複数列（５列）の両端側および真中の列のＬＥＤチップ３ａと円弧状部１０との間隔が所定の間隔を超えるので、それらの列に対応して突出部１１ａ〜１１ｃが設けられている。そして、本実施形態では、突出部１１ａ〜１１ｃは、ＬＥＤチップ３ａとの間隔が所定の間隔となるように設けられており、円弧状部１０の内周面１０ａからの突出長が異なっている。すなわち、突出部１１ａ，１１ｃは、比較的大きく突出し、突出部１１ｂは、小さく突出している。
【００２４】
ボンディングワイヤ５は、ワイヤボンディング方式により、ＬＥＤチップ３の列毎に、隣り合うＬＥＤチップ３，３同士を電気接続するとともに、各列の最端側のＬＥＤチップ３ａ，３ａと、導電パターン４，４の円弧状部１０，１０または突出部１１ａ〜１１ｃ、１１ａ〜１１ｃとを電気接続している。
【００２５】
図１において、封止樹脂６は、土手部８の内側において、基板２の一面２ａ側に充填されており、導電パターン４，４、複数個のＬＥＤチップ３およびボンディングワイヤ５を埋めている。封止樹脂６は、電気絶縁性および熱伝導性を有する例えばシリコーン樹脂であり、不図示の蛍光体を所定の濃度で含有している。蛍光体は、例えば青色光を黄色光に波長変換する黄色蛍光体である。シリコーン樹脂６内において、ＬＥＤチップ３から放射された青色光と、この青色光の一部が蛍光体により波長変換された黄色光とが混合（混色）される。封止樹脂６から白色光が外部空間に放射される。
【００２６】
そして、土手部８の外側の白色９は、白色光を反射する反射面の機能を有している。入力端子７，７は、白色９に露出している。入力端子７，７は、導電パターン４，４に電気接続するように、基板２の一面２ａに形成されている。入力端子７，７は、例えば３０μｍの銅箔からなっている。入力端子７，７には、点灯装置の出力線が接続される。
【００２７】
次に、本発明の第１の実施形態の作用について述べる。
【００２８】
発光体１は、その入力端子７，７に点灯装置から電力が供給されると、ＬＥＤチップ３に所定の電流が流れる。ＬＥＤチップ３は、発熱して、青色光を放射する。青色光は、その一部が蛍光体により黄色光に波長変換される。そして、青色光と黄色光とが混色した白色光が封止樹脂６から外部空間に放射される。封止樹脂６の表面は、発光体１の発光面となる。
【００２９】
封止樹脂６は、円形の土手部８の内側に設けられ、複数個のＬＥＤチップ３は、疑似円を形成するように設けられているので、封止樹脂６の表面は、円形の発光面となって、全周回に略均等に白色光を放射する。
【００３０】
そして、複数列（５列）に直列接続されたＬＥＤチップ３は、各列の最端側のＬＥＤチップ３ａ，３ａが導電パターン４，４の円弧状部１０，１０または突出部１１ａ〜１１ｃ、１１ａ〜１１ｃに所定長例えば１．３μｍ以下のボンディングワイヤ５ａでワイヤボンディングされて電気接続されているので、発光体１に振動や衝撃等が加わっても、ボンディングワイヤ５ａは、ぶれにくい。ボンディングワイヤ５ａは、経年に亘って断線することがなく、発光体１は、長期間に亘って所定の光出力を照射可能となる。
【００３１】
本実施形態の発光体１は、各列の最端側のＬＥＤチップ３ａ，３ａと導電パターン４，４の円弧状部１０，１０との間隔が所定の間隔を超える列に対して、当該列の最端側のＬＥＤチップ３ａ，３ａとの間に所定の間隔以下となる突出部１１ａ〜１１ｃが円弧状部１０から突出して設けられているので、各列の最端側のＬＥＤチップ３ａ，３ａと導電パターン４，４の円弧状部１０，１０または突出部１１ａ〜１１ｃ、１１ａ〜１１ｃとを所定長例えば１．３μｍ以下のボンディングワイヤ５ａ，５ａで電気接続することができ、これにより、ボンディングワイヤ５が経年に亘って断線しにくくなって、光出力の安定性や信頼性を向上できるという効果を有する。
【００３２】
なお、本実施形態において、基板２は、セラミック基板を用いたが、これに限らず、例えば一面２ａに絶縁層を形成した金属基板を用いてもよい。また、導電パターン４，４の本体部は、円弧状部１０，１０に形成したが、これに限らず、例えば直線状に形成してもよい。この場合、本実施形態では、真中の列から両端側の列に向かうにつれて突出部の突出長が大きくなる。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００３４】
本実施形態の発光体１５，１６は、図３および図４に示すように形成されている。図３および図４において、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００３５】
図３において、導電パターン４，４は、一対の本体部としての一対の円弧状部１０，１０および突出部１７ａ〜１７ｅ，１７ａ〜１７ｅを有して形成されている。突出部１７ａ〜１７ｅは、直列接続されたＬＥＤチップ３の各列に対応して設けられている。そして、突出部１７ａ〜１７ｅは、各列の最端側のＬＥＤチップ３ａとの間隔が所定の間隔以下となるように、円弧状部１０の内周面１０ａからの突出長が設定されている。
【００３６】
また、突出部１７ａ〜１７ｅは、図４に示すように、隣接する突出部１７ａ〜１７ｅとの間にＬＥＤチップ３が実装可能に設けられている。突出部１７ａ〜１７ｅは、隣接する突出部１７ａ〜１７ｅとの間にＬＥＤチップ３が設けられたときに、当該ＬＥＤチップ３との絶縁距離が確保されるように設けられている。
【００３７】
図３において、発光体１５は、突出部１７ａ〜１７ｅ、７ａ〜１７ｅの内側の基板２の一面２ａに複数個のＬＥＤチップ３がマトリックス状にかつ疑似円を形成するように実装されている。複数個のＬＥＤチップ３は、ボンディングワイヤ５により、複数列（５列）に直列接続されている。本実施形態では、各列は、１６個のＬＥＤチップ３が直列接続されている。そして、各列の最端側のＬＥＤチップ３ａ，３ａは、ボンディングワイヤ５ａ，５ａにより、突出部１７ａ〜１７ｅ、７ａ〜１７ｅに電気接続されている。
【００３８】
発光体１６は、図４に示すように、突出部１７ａ〜１７ｅ、７ａ〜１７ｅ間にもＬＥＤチップ３が実装されており、本実施形態では、各列に２０個のＬＥＤチップ３が設けられている。そして、複数列（５列）の両端側および真中の列の最端側のＬＥＤチップ３ａ，３ａは、ボンディングワイヤ５ａ，５ａにより突出部１７ａ〜１７ｅ、１７ａ〜１７ｅに電気接続されている。
【００３９】
また、残余の列の最端側のＬＥＤチップ３ａ，３ａは、ボンディングワイヤ５ａ，５ａにより、円弧状部１０，１０に電気接続されている。なお、残余の列の最端側のＬＥＤチップ３ａ，３ａは、突出部１７ａ〜１７ｅ、１７ａ〜１７ｅに電気接続されてもよい。すなわち、図４中、上から２番目の列の最端側のＬＥＤチップ３ａ，３ａは、一方の円弧状部１０側の突出部１７ｄおよび他方の円弧状部１０側の突出部１７ｂに電気接続され、下から２番目の列の最端側のＬＥＤチップ３ａ，３ａは、一方の円弧状部１０側の突出部１７ｂおよび他方の円弧状部１０側の突出部１７ｄに電気接続されてもよい。いずれの場合にも、ボンディングワイヤ５ａ，５ａの長さを所定長例えば１．３μｍ以下にすることができる。
【００４０】
発光体１５および発光体１６は、それらの複数個のＬＥＤチップ３が疑似円を形成するように設けられているので、封止樹脂６の表面から全周回に略均等に白色光が放射される。そして、発光体１５は、各列に１６個のＬＥＤチップ３が設けられ、発光体１６は、各列に２０個のＬＥＤチップ３が設けられているので、発光体１６は、発光体１５よりも高出力となっている。そして、発光体１５および発光体１６は、ＬＥＤチップ３の実装数が異なる以外、共通部材で形成されている。
【００４１】
本実施形態によれば、ＬＥＤチップ３の実装数を異ならせて、疑似円の実装領域を異ならせることにより、共通部材により光出力が異なる発光体１５，１６を形成できるとともに、ＬＥＤチップ３の実装数が異なる以外、共通部材を使用するので、発光体１５，１６を安価に形成できるという効果を有する。
【００４２】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００４３】
本実施形態の照明装置２１は、フラット形のＬＥＤランプであり、図５に示すように形成されている。なお、図５において、図１と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。
【００４４】
照明装置２１は、図５（ａ）に示すように、一端側２２ａに透光性の保護カバー２３を取り付け、他端側２２ｂにＧＸ５３形の口金部２４が形成された略円筒状の装置本体としての筐体２２と、この筐体２２内に配設された発光体１と、発光体１のＬＥＤチップ３に電力を供給してＬＥＤチップ３を点灯する点灯装置２５を備えて形成されている。筐体２２は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂にて形成され、保護カバー２３は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）樹脂にて成型されている。
【００４５】
口金部２４は、筐体２２の上面２２ｃの中央部に突出形成された円筒状の突出部２６およびこの突出部２６に隣接し突出部２６に対して互いに１８０°の回転位置に配設された一対のランプピン２７，２７からなっている。一対のランプピン２７，２７は、例えば黄銅からなり、先端側が径大の略円筒状に形成され、筐体２２内に配線されたリード線により点灯装置２５の入力端子に接続されている。突出部２７の外周面２７ａには、略Ｌ形のキー溝部２８が互いに１８０°の回転位置となるように一対形成されている。このキー溝部２８は、照明装置２１が装着されるソケットに設けられるキー凸部に嵌合し、ソケットを介して筐体２２を照明器具に固定するものである。  
【００４６】
そして、筐体２２の口金部２４側の外周面２２ｄには、放熱面積を増加させるための三角形状の凹部２９が一定の間隔で形成されている。また、保護カバー２３の外面２３ａは、平面に形成され、その周縁側には直方体状の指掛け部３０，３０が突出形成されている。図５（ｂ）に示すように、指掛け部３０，３０は、１８０°回転対称に設けられている。また、保護カバー２３の外面２３ａの周縁側には、照明器具への装着位置を表示する三角形のマーク３１が形成されている。
【００４７】
そして、照明装置２１は、図６に示すように、照明器具３２に装着される。この照明器具３２は、天井等に埋設されるダウンライトであり、器具本体３３に設けられたフランジ部３４と一対の取付けばね３５，３５とにより天井等に取り付けられている。
【００４８】
器具本体３３は、アルミダイキャストによって成型され、その外面３３ａに放熱フィンを兼ねる補強片３６，３７などを有する略円筒状の箱体に形成されている。器具本体３３の内面３３ｂは、例えば白色塗装により反射面に形成されている。そして、上板部３８の内側にソケット装置３９を配設している。このソケット装置３９に照明装置２１の突出部２６が装着されて取り付けられている。すなわち、ソケット装置３９は、照明装置２１の突出部２６を装着する周知の構成で形成されている。  
【００４９】
照明装置２１は、そのキー溝部２８がソケット装置３９のキー凸部（図示しない。）と嵌合することにより、ソケット装置３９に固定される。また、器具本体３３の内面３３ｂには、照明装置２１のマーク３１と位置合わせをするための図示しない位置合わせマークが設けられている。
【００５０】
本実施形態の照明装置２１によれば、ボンディングワイヤ５が断線しにくく、全周回に略均等に白色光を放射する発光体１を具備するので、照射領域を略円状に広く照明できるという効果を有する。
【００５１】
なお、本実施形態において、照明装置２１は、ＬＥＤランプに構成したが、これに限らず、埋込型のダウンライトなどの照明器具、直付け型や吊り下げ型などの照明器具に構成されたものであってもよい。
【００５２】
また、本発明の上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５３】
１，１５，１６…発光体、  ２…基板、  ３…ＬＥＤチップ、  ４，４…一対の導電パターン、  ５…ワイヤとしてのボンディングワイヤ、  ６…封止樹脂、  １０，１０…一対の本体部としての一対の円弧状部、  １１ａ〜１１ｃ、１７ａ〜１７ｅ…突出部、  ２１…照明装置、  ２２…装置本体としての筐体、  ２５…点灯装置
【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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