发光装置以及照明用光源的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能够在基板内对热进行充分扩散的发光装置。其中包括：基板(21)；第一发光元件列(29a)，被设置在基板(21)的表面并且由多个LED(22)排列为一列而成；第二发光元件列(29b)，被设置在基板(21)的表面并且由多个LED(22)排列为一列而成；以及金属膜，被设置在第一区域(X1)，该第一区域(X1)是基板(21)的表面上没有设置半导体元件的区域，且是第一发光元件列(29a)与第二发光元件列(29b)之间的区域。
【专利说明】发光装置以及照明用光源
【技术领域】
[0001]本发明涉及发光装置以及照明用光源，尤其涉及具备发光二极管(LED =LightEmitting Diode)等发光元件的发光装置以及采用了该发光装置的照明用光源。
【背景技术】
[0002]LED具有高效且寿命长的特点，期待着能够用作以往周知的荧光灯或白炽灯等各种灯中的新的光源，采用了 LED的灯(LED灯)的研究开发也在不断地进展。
[0003]在此，例如有替代采用了灯丝线圈的白炽灯的灯泡形的LED灯(灯泡形LED灯)(例如，参照专利文献I)。在采用了这种LED的灯中，使用作为被安装了 LED的基板的发光模块(发光装置)。
[0004](现有技术文献)
[0005](专利文献)
[0006]专利文献I日本特开2009-037995号公报
[0007]在上述的这种发光装置中，需要提高对LED的发光所产生的热的散热性。发光装置的温度上升是造成LED的亮度斑点以及亮度降低的原因之一。
[0008]在此例如考虑到的是，通过使散热部件等接触发光装置，来对发光装置的热进行散热。然而，在不能充分地确保散热部件与发光装置的接触面积的情况下，则不能充分地对发光装置的热进行散热。
【发明内容】
[0009]本发明为了解决上述的课题，目的在于提供一种能够对基板内的热充分地进行散热的发光装置。
[0010]为了解决上述的课题，本发明所涉及的发光装置的一个实施方式为，具备:基板；第一发光元件列，由多个发光元件排列为一列而成，并且被设置在所述基板的表面；第二发光元件列，由多个发光元件排列为一列而成，并且被设置在所述基板的表面；以及金属膜，被设置在第一区域，该第一区域是所述基板的表面上没有设置半导体元件的区域，并且是所述第一发光元件列与所述第二发光元件列之间的区域。
[0011]并且，例如也可以是，所述基板的背面的至少一部分区域由支承部件支承，所述金属膜的至少一部分位于，所述基板的表面上的、与所述基板的背面中由所述支承部件支承的区域相对的区域。
[0012]并且，例如也可以是，所述金属膜具有在与所述第一发光元件列或所述第二发光元件列垂直的方向上延伸的直线形状。
[0013]并且，例如也可以是，所述金属膜的热传导率比所述基板的热传导率大。
[0014]并且，例如也可以是，在所述基板的表面设置有用于与所述第一发光元件列或所述第二发光元件列电连接的配线，所述金属膜的材料与所述配线的材料相同。
[0015]并且，例如也可以是，所述金属膜为所述配线的一部分。[0016]并且，例如也可以是，所述金属膜为所述配线之中的、流通所述第一发光元件列或所述第二发光元件列的驱动电流的配线的一部分。
[0017]并且，例如也可以是，所述金属膜的配线宽度比所述金属膜以外的配线的配线宽度大。
[0018]并且，例如也可以是，所述金属膜没有与所述第一发光元件列以及所述第二发光元件列电连接。
[0019]并且，例如也可以是，所述基板为长方形，所述第一发光元件列以及所述第二发光元件列分别沿着所述基板的两个长边而被设置。
[0020]并且，例如也可以是，在所述基板的表面，在所述基板的长边方向的两个端部分别设置有由引线连接的第一供电部以及第二供电部，以便将驱动电流供给到所述第一发光元件列以及所述第二发光元件列，所述金属膜被设置在所述第一供电部与所述第二供电部之间的所述第一区域。 [0021]并且，本发明所涉及的照明用光源的一个实施方式为，具备:以上的任一个实施方式中的发光装置；覆盖所述发光装置的球形罩；以及接受用于使所述发光装置发光的电力的灯头。
[0022]通过本发明的发光装置，能够对基板内的热进行充分地散热。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实施方式所涉及的灯泡形灯的外观斜视图。
[0024]图2是本实施方式所涉及的灯泡形灯的分解斜视图。
[0025]图3是本实施方式所涉及的灯泡形灯的剖面图。
[0026]图4(a)是本实施方式所涉及的灯泡形灯中的LED模块的平面图，图4(b)是图4(a)的A-A’线处的该LED模块的剖面图，图4(c)是图4(a)的B-B’线处的该LED模块的剖面图。
[0027]图5是示出本实施方式所涉及的LED模块的等效电路的电路图。
[0028]图6是本实施方式所涉及的灯泡形灯的LED模块中的LED (LED芯片)周边的放大剖面图。
[0029]图7是除去安装部件之后的LED模块的平面图。
[0030]图8是本实施方式所涉及的照明装置的概略剖面图。
[0031]图9是变形例I所涉及的除去安装部件之后的LED模块的平面图。
[0032]图10是变形例2所涉及的除去安装部件之后的LED模块的平面图。
[0033]图11是示出变形例2所涉及的LED模块的等效电路的电路图。
[0034]符号说明
[0035]I灯泡形灯
[0036]2照明装置
[0037]3点灯器具
[0038]4器具主体
[0039]4a插座
[0040]5灯罩[0041]10球形罩
[0042]11开口部
[0043]20,20a,20bLED 模块(发光装置)
[0044]21基板
[0045]22LED
[0046]22a蓝宝石基板
[0047]22b氮化物半导体层
[0048]22c阴极电极
[0049]22d阳极电极
[0050]22e、22f 导线结合部
[0051]22g芯片结合材料
[0052]23密封部件
[0053]23a第一发光部件 [0054]23b第二发光部件
[0055]24,24a,24b金属配线(配线)
[0056]24d、24e 金属膜
[0057]25导线
[0058]26a,26b 端子(供电部)
[0059]27a、27b 贯通孔
[0060]29a第一发光兀件列
[0061]29b第二发光元件列
[0062]30支柱(第一支承部件)
[0063]40第二支承部件
[0064]50驱动电路
[0065]51电路基板
[0066]52电路元件
[0067]53a、53b、53c、53d引线
[0068]60电路外壳
[0069]61外壳主体部
[0070]61a第一外壳部
[0071]61b第二外壳部
[0072]62盖部
[0073]70散热器
[0074]80外围框体
[0075]90灯头
[0076]91壳部
[0077]92绝缘部
[0078]93接触片部【具体实施方式】
[0079]以下参照附图对实施方式所涉及的发光装置以及采用了该发光装置的照明用光源以及照明装置进行说明。并且在以下将要说明的实施方式中所示出的均为本发明的优选的一个具体例子。因此，以下的实施方式所示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式等仅为一个例子，并非是限定本发明的主旨。因此，对于以下的实施方式的构成要素之中示出本发明的最上位概念的独立权利要求中所没有记载的构成要素，作为任意的构成要素来说明。
[0080]并且，各个图为模式图，并非是严谨的图示。并且对于各个图中的相同的构成部件赋予相同的符号。
[0081]在以下的实施方式中，对作为具备LED模块(发光装置)的照明用光源的灯泡形LED灯(LED灯泡)进行说明。
[0082](灯泡形灯的全体构成)
[0083]首先利用图1以及图2对本实施方式所涉及的灯泡形灯I的全体构成进行说明。图1是本实施方式所涉及的灯泡形灯的外观斜视图。并且，图2是本实施方式所涉及的灯泡形灯的分解斜视图。并且，在图2中省略引线53a至53d。
[0084]如图1以及图2所示，本实施方式所涉及的灯泡形灯I是成为灯泡形荧光灯或白炽灯的替代品的灯泡形灯，具备:球形罩10、作为光源的LED模块20、支柱30 (第一支承部件)、第二支承部件40、驱动电路50、电路外壳60、散热器70、外围框体80、以及灯头90。
[0085]并且，在灯泡形灯I中，由球形罩10、外围框体80、以及灯头90构成外围器。
[0086]以下参照图2并利用图3对本实施方式所涉及的灯泡形灯I的各个构成要素进行说明。图3是本实施方式所涉及的灯泡形灯的剖面图。
[0087]并且，在图3中沿着纸面的上下方向描画的点划线表示灯泡形灯的灯轴J(中心轴)，在本实施方式中，灯轴J与球形罩轴一致。并且，灯轴J是指，在将灯泡形灯I安装到照明装置(未图示)的插座时成为旋转中心的轴，与灯头90的旋转轴一致。并且，在图3中不是以剖面图，而是以侧面图来示出驱动电路50的。
[0088](球形罩)
[0089]如图3所示，球形罩10是用于将LED模块20所放出的光取出到灯的外部的大致呈半球状的透光罩。本实施方式中的球形罩10是对可见光为透明的硅玻璃制的玻璃灯泡(透明灯泡)。因此,被收纳在球形罩10内的LED模块20能够从球形罩10的外侧目视到。
[0090]LED模块20由球形罩10覆盖。据此，入射到球形罩10的内表面的LED模块20的光透过球形罩10，而被取出到球形罩10的外部。在本实施方式中，球形罩10被构成为收纳LED模块20。
[0091]球形罩10的形状为一端被堵塞成球状，另一端为具有开口部11的形状。具体而言，球形罩10的形状为，中空的球的一部分向远离球的中心部的方向延伸变窄，并且在远离球的中心部的位置上形成有开口部11。作为这种形状的球形罩10，能够采用与一般的灯泡形荧光灯或白炽灯的形状相同的玻璃灯泡。例如，作为球形罩10能够采用A型、G型或E型等玻璃灯泡。
[0092]并且，球形罩10的开口部11被载置于第二支承部件40的表面。在这种状态下，通过在第二支承部件40与外围框体80之间涂敷硅树脂等粘着剂来固定球形罩10。[0093]并且，球形罩10也可以不必针对可见光为透明，也可以使球形罩10具有光扩散功能。例如，通过将含有硅石或碳酸钙等光扩散材料的树脂或白色颜料等涂满球形罩10的内表面或外表面，从而能够形成乳白色的光扩散膜。这样，通过使球形罩10具有光扩散功能，从而能够对从LED模块20入射到球形罩10的光进行扩散，这样能够扩大灯的配光角。
[0094]并且，作为球形罩10的形状并非受限于A型等，也可以是旋转椭圆体或偏球体。作为球形罩10的材料并非受玻璃材料所限，丙烯(PMMA)或聚碳酸脂(PC)等树脂等。
[0095](LED 模块)
[0096]LED模块20是具有发光元件的发光模块，放出白色等规定的颜色(波长)的光。如图3所示，LED模块20被配置在球形罩10的内部空间，最好是被配置在由球形罩10形成的球形状的中心位置(例如，球形罩10内部的内径大的径大部分)。这样，通过将LED模块20配置在球形罩10的中心位置，从而能够实现与采用了以往的灯丝线圈的白炽灯相似的配光特性。
[0097]并且，LED模块20由支柱30被保持在球形罩10内的空间中，由通过引线53a以及53b从驱动电路50供给来的电力发光。在本实施方式中，LED模块20的基板21由支柱30支承。
[0098]在此，利用图4对本实施方式所涉及的LED模块20的各个构成要素进行说明。图4(a)是本实施方式所涉及的灯泡形灯中的LED模块的平面图，图4(b)是图4(a)的A-A’线处的该LED模块的剖面图。图4(c)是图4(a)的B-B’线处的该LED模块的剖面图。
[0099]如图4的(a)至(C)所不，LED模块20具有:基板21、第一发光部件23a、第二发光部件23b、金属配线24、端子26a和26b、以及贯通孔27a和27b。
[0100]并且，第一发光部件23a以及第二发光部件23b分别具有:多个LED22、密封部件23、多个导线25。
[0101]本实施方式中的LED模块20是裸芯片被直接安装在基板21上的COB (Chip OnBoard:板上芯片)结构。以下对LED模块20的各个构成要素进行详细说明。
[0102]首先，对基板21进行说明。基板21是用于安装构成第一发光部件23a以及第二发光部件23b的LED22的安装基板，具有作为安装LED22的面的第一主面(表面)、以及与该第一主面相对的第二主面(背面)。如图4(a)所示，基板21例如在平面视时(从球形罩10的顶部来看时)为长方形的矩形板状基板。
[0103]基板21与支柱30的一端连接。具体而言，基板21的第二主面与支柱30的第一固定面，以面与面接触的方式而连接。
[0104]作为基板21能够采用对LED22所发出的光的光透射率低的基板，例如采用全透射率为10%以下的白色氧化铝基板等白色基板或具有树脂被膜的金属基板(金属为底的基板)等。这样，通过采用光透射率低的基板，从而能够抑制光透过基板21而从第二主面射出，从而能够抑制颜色的不均匀。并且，由于采用了廉价的白色基板，因此能够实现低成本化。
[0105]另外，作为基板21能够采用光透射率高的透光性基板。通过采用透光性基板，从而LED22的光能够透过基板21的内部，而从没有安装LED22的面(背面)射出。因此，即使在LED22仅安装在基板21的第一主面(表面)的情况下，光也能够从第二主面(背面)射出，从而能够得到与白炽灯近似的配光特性。并且，光能够从LED模块20的全方位放出，因此能够实现全方位的配光特性。
[0106]作为透光性基板例如能够采用针对可见光为全透射率在80%以上的基板，或者采用针对可见光为透明的(即透射率非常高，透过相对一侧能够看到的状态)透明基板。作为这种透光性基板例如能够采用由多晶的氧化铝或氮化铝构成的透光性陶瓷基板、由玻璃构成的透明玻璃基板、由水晶构成的水晶基板、由蓝宝石构成的蓝宝石基板或透明树脂材料构成的透明树脂基板等。
[0107]在本实施方式中，作为具有透光性的基板21，采用了由烧结氧化铝构成的白色的多晶陶瓷基板。例如能够采用厚度为1mm、光反射率为94%的白色氧化铝基板，或厚度为
0.635mm、光反射率为88%的白色氧化铝基板。
[0108]并且，作为基板21能够采用树脂基板、柔性基板、或金属为底的基板。并且，作为基板21的形状并非受长方形所限，也能够采用正方形或圆形等其他的形状。
[0109]并且，由于在基板21对两条引线53a以及53b进行电连接，因此设置了两个贯通孔27a以及27b。引线53a (53b)的前端部插入贯通孔27a (27b)，而与被形成在基板21上的端子26a (26b)焊接。
[0110]接着对第一发光部件23a以及第二发光部件23b进行说明。第一发光部件23a以及第二发光部件23b是沿着基板21的两个长边而被分别设置的细长状的发光部件。
[0111]第一发光部件23a以及第二发光部件23b分别具备:由多个LED构成的发光元件列、以及对该发光元件列进行密封的密封部件23 (以下，将第一发光部件23a所具备的发光元件列作为第一发光元件列，将第二发光部件23b所具备的发光元件列作为第二发光元件列)。
[0112]第一发光部件23a以及第二发光部件23b分别如图4(b)所示，沿着基板21的长边而被安装的一列12个LED22，分别由导线25以chip-to-chip (芯片-芯片)的方式而被连接，并由密封部件23密封而被形成。并且，第一发光部件23a以及第二发光部件23b仅被安装在基板21的第一主面。
[0113]第一发光部件23a所具有的第一发光元件列与第二发光部件23b所具有的第二发光元件列，以在基板21的第一主面上彼此大致平行的方式而被设置。在此的大致平行是指，考虑到LED22的安装不均匀等问题而实质上成为平行的意思。
[0114]并且，在本实施方式中，第一发光元件列以及第二发光元件列中的LED22虽然以排列成直线状而被构成，不过也可以是以排列成圆弧状的一列来构成。
[0115]本实施方式中的第一发光部件23a与第二发光部件23b被串联连接。
[0116]图5是示出本实施方式所涉及的LED模块20的等效电路的电路图。如图5所示，第一发光部件23a与第二发光部件23b被串联连接。
[0117]LED22是发光兀件的一个例子,是由规定的电力来发光的半导体发光兀件。基板21上的多个LED22采用相同的LED，LED22的Vf特性均相同。并且，各个LED22均为发出单色的可见光的裸芯片。在本实施方式中，采用通电时发出蓝色光的蓝色发光LED芯片。作为蓝色LED芯片例如能够采用由InGaN系的材料构成的中心波长为440nm至470nm的氮化镓系的半导体发光元件。
[0118]并且，在本实施方式中，虽然安装了多个LED22，不过LED22的安装数量也可以按照灯泡形灯的用途来适当地变更。例如在替代微型灯泡等低功率型的LED灯的情况下，LED22也可以是一个。另外，在高功率型的LED灯的情况下，也可以在一个元件列内进一步增加LED22的安装数量。并且，LED22的元件列并非受限于两列，可以是一列也可以是三列。
[0119]并且，被安装在基板21上的多个LED22其中的一部分也可以被配置在，位于支柱30的正上方(图4(a)的虚线圆圈内)。在这种情况下，多个LED22之中的一半以上最好是位于支柱30的正上方。S卩，如图4(a)所示，在俯视的情况下，最好是被配置成LED22的一半以上与支柱30重叠。通过对LED22进行这样的配置，从而能够提高LED模块20的整体的散热性。
[0120]在此，利用图6对本实施方式所采用的LED22进行说明。图6是本实施方式所涉及的灯泡形灯的LED模块中LED (LED芯片)周边的放大剖面图。
[0121]如图6所示，LED22具有蓝宝石基板22a、以及被层叠在该蓝宝石基板22a上的彼此的组成不同的多个氮化物半导体层22b。
[0122]在氮化物半导体层22b的上面的两端部设置了阴极电极22c与阳极电极22d。并且，在阴极电极22c以及阳极电极22d之上分别设置有导线结合部22e以及22f。
[0123]在彼此相邻的LED22中，一方的LED22的阴极电极22c与另一方的LED22的阳极电极22d，由导线25而被导线结合，从而被直接连接。并且，相邻的LED22的导线结合部彼此也可以通过金属配线24来连接，该金属配线24在该相邻的LED22之间被设置成岛状。
[0124]各个LED22以蓝宝石基板22a —侧的面与基板21的第一主面相对的方式，由透光性的芯片结合材料22g被安装到基板21上。芯片结合材料22g能够使用由氧化金属构成的含有填充物的硅树脂等。通过将透光性材料用作芯片结合材料22g，从而能够减少从LED22的侧面放出的光的损失，并能够抑制因芯片结合材料22g而造成的影子。
[0125]返回到图4对密封部件23进行说明。密封部件23例如由树脂构成，并覆盖LED22。密封部件23被形成为对一个列的多个LED22进行一并密封。在本实施方式中，由于LED22的元件列被设置成两列，因此形成两条密封部件23。两条密封部件23的每一个沿着多个LED22的排列方向(列方向)，而在基板21的第一主面上被设置成直线状。
[0126]密封部件23主要由透光性材料构成，在需要将LED22的光的波长变换为规定的波长的情况下，波长变换材料被混入到透光性材料。
[0127]本实施方式中的密封部件23含有作为波长变换材料的荧光体，是对LED22所发出的光的波长(颜色)进行变换的波长变换部件。作为这种密封部件23，例如能够由含有荧光体粒子的绝缘性的树脂材料(含荧光体树脂)构成。荧光体粒子由LED22所发出的光激励，而放出所希望的颜色(波长)的光。
[0128]作为构成密封部件23的树脂材料，例如能够使用硅树脂。并且，也可以使光扩散材料分散到密封部件23。并且，密封部件23也可以不必由树脂材料形成，除了氟系树脂等有机材料之外，也可以由低融点玻璃或溶胶凝胶法制成的玻璃等无机材料。
[0129]作为密封部件23中所含有的荧光体粒子，例如在LED22为发出蓝色光的蓝色发光LED的情况下，为了得到白色光，例如采用YAG系的黄色荧光体粒子。据此，LED22所发出的蓝色光的一部分由密封部件23中所包含的黄色荧光体粒子，被波长变换为黄色光。并且，没有由黄色荧光体粒子吸收的蓝色光、与由黄色荧光体粒子被波长变换后的黄色光在密封部件23中扩散并被混合，从而从密封部件23射出白色光。并且，作为光扩散材料采用硅石等粒子。[0130]本实施方式中的密封部件23采用在硅树脂中分散规定的荧光体粒子而形成的含荧光体树脂，通过由分配器涂敷到基板21的第一主面并使其硬化来形成。在这种情况下，与密封部件23的长度方向垂直的截面的形状大致呈半圆形。
[0131]并且，为了对朝向基板21的背面一侧的(泄漏的光)进行波长变换，也可以在LED22与基板21之间或者基板21的第二主面(背面一侧的面)进一步形成第二波长变换部件，该第二波长变换部件是指，由荧光体粒子与玻璃等无机结合材料(粘合剂)构成的烧结体膜等荧光体膜(荧光体层)，或者是与基板21的表面相同的含荧光体树脂。这样，通过在基板21的第二主面进一步形成第二波长变换部件，从而即使从第二主面有光的泄漏，也能够从基板21的两个面放出白色光。
[0132]接着，对金属配线24进行说明。金属配线24是用于使LED22发光电流流通的导电性配线，在基板21的表面上被图案形成为规定的形状。如图4(a)所示，金属配线24被形成在基板21的第一主面。通过金属配线24，从引线53a以及53b经由端子26a以及端子26b而供给到LED模块20的电力被供给到各个LED22。
[0133]金属配线24(图4(a)中的斜线部分)被形成为，对第一发光部件23a、第二发光部件23b、端子26a、以及端子26b的各个部件(元件)进行电连接，以构成图5所示的电路。
[0134]金属配线24例如能够通过对由金属材料构成的金属膜进行图案化或者印刷来形成。作为金属配线24的金属材料例如能够采用银(Ag)、钨(W)、铜(Cu)或金(Au)等。
[0135]并且，金属配线24之中的金属配线24a以及24b是LED模块20的特征性构成，详细待后述。
[0136]并且，对于从密封部件23露出的金属配线24而言，除了端子26a以及26b以外，最好是由玻璃材料的玻璃膜(玻璃涂层膜)或树脂材料的树脂膜(树脂涂层膜)包覆。这样，能够提高LED模块20中的绝缘性，并能够提高基板21的表面的反射率。
[0137]导线25例如是金导线等电线。如图4(b)所示，导线25对各个LED22进行连接。如图6说明所示，通过导线25，被设置在LED22的上面的导线结合部22e (22f)与被设置在相邻的LED22的上面的导线结合部22f (22e)被导线结合。
[0138]并且，如本实施方式所示，导线25全部被埋入到密封部件23中，以便不从密封部件23露出。这样，能够防止因露出的导线25而造成的光吸收或光反射。
[0139]接着，对端子26a以及26b进行说明。端子26a以及26b是从LED模块20的外部接受用于使LED22发光的直流电的外部连接端子。在本实施方式中，端子26a以及26b与引线53a以及53b焊接。
[0140]端子26a以及26b分别以围住贯通孔27a以及27b的方式，在基板21的第一主面上的长边方向的端部被形成为规定的形状。端子26a以及26b被形成为与金属配线24连接，且为电连接。并且，端子26a以及26b采用与金属配线24相同的金属材料，与金属配线24被同时图案形成。
[0141]并且，端子26a以及26b是LED模块20的供电部，将从引线53a以及53b接受的直流电经由金属配线24和导线25，来供给到各个LED22。
[0142](支柱)
[0143]如图3所示，支柱30是从球形罩10的开口部11的近旁向球形罩10的内部空间延伸设置的细长状部件。在本实施方式中，支柱30以自身的轴沿着灯轴J的方式而被设置。即，支柱30的轴与灯轴J平行。并且，在本实施方式中，支柱30虽然为圆柱形，不过也可以是四角柱状或三角柱状等多角柱状。
[0144]支柱30作为支承LED模块20的第一支承部件发挥功能，在支柱30的一端连接LED模块20。这样，通过将LED模块20安装到向球形罩10的内部空间延伸的支柱30，从而能够实现与白炽灯相同的配光角大的配光特性。另外，支柱30的另一端与第二支承部件40连接。
[0145]并且，支柱30能够作为用于对LED模块20 (LED22)所发生的热进行散热的散热部件(散热器)来发挥功能。因此，支柱30最好由铝(Al)、铜(Cu)或铁(Fe)等为主要成分的金属材料或热传导率高的树脂材料构成。据此，能够通过支柱30将LED模块20所发生的热高效率地传导到第二支承部件40。并且，最好是支柱30的热传导率比基板21的热传导率大。在本实施方式中，支柱30采用铝来成形。
[0146]支柱30被构成为夹在LED模块20与第二支承部件40之间。支柱30的处于球形罩10的顶部一侧的一端与LED模块20的基板21的中央部连接，支柱30的处于灯头一侧的另一端与第二支承部件40的中央部连接。
[0147](驱动电路)
[0148]如图3所示，驱动电路(电路单元)50是用于使LED模块20(LED22)发光(点灯)的点灯电路(电源电路)，能够将规定的电力供给到LED模块20。例如，驱动电路50将经由一对引线53c和53d从灯头90供给的交流电转换为直流电，并经由一对引线53a和53b将该直流电供给到LED模块20。
[0149]驱动电路50由电路基板51以及被安装到电路基板51的多个电路元件(电子部件)52构成。
[0150]电路基板51是金属配线被图案形成的印刷电路板，被安装到该电路基板51的多个电路元件52彼此电连接。在本实施方式中，电路基板51以其主面与灯轴J正交的姿势而被配置。
[0151]电路元件52例如是电解电容器或陶瓷电容器等电容元件、电阻元件、整流电路元件、线圈元件、扼流线圈(扼流变压器)、静噪滤波器、二极管或集成电路等半导体元件等。电路元件52大多被安装在电路基板51的灯头一侧的主面。
[0152]具有这种构成的驱动电路50被收纳在电路外壳60内。在本实施方式中，电路基板51被载置于被设置在外壳主体部61的内表面的突出部(基板保持部)，并且，电路基板51的主面与被设置在盖部62的突起相抵接。据此，电路基板51被保持在电路外壳60。并且，驱动电路50也可以适当地选择调光电路或升压电路等。
[0153]驱动电路50与LED模块20由一对引线53a以及53b电连接。并且，驱动电路50与灯头90由一对引线53c以及53d电连接。这四条引线53a至53d例如是合金铜引线，由合金铜构成的芯线以及包覆该芯线的绝缘性的树脂被膜构成。
[0154]在本实施方式中，引线53a是用于从驱动电路50向LED模块20供给正电压的导线(正侧输出端子线)，引线53b是用于从驱动电路50向LED模块20供给负电压的导线(负侧输出端子线)。引线53a以及53b穿过被设置在第二支承部件40的贯通孔，而被引出到LED模块一侧(球形罩10内)。
[0155]并且，引线53a(53b)的各自的一端(芯线)穿过LED模块20的基板21的贯通孔27a(27b)，与端子26a以及26b焊接。并且，引线53a以及53b的另一端(芯线)与电路基板51的金属配线焊接。
[0156]并且，引线53c以及53d是将用于使LED模块20点灯的电力，从灯头90供给到驱动电路50的电线。引线53c以及53d的各自的一端(芯线)与灯头90 (壳部91或接触片部93)电连接，并且各自的另一端(芯线)通过焊接等与电路基板51的电力输入部(金属配线)电连接。
[0157](电路外壳)
[0158]如图3所示，电路外壳60是用于收纳驱动电路50的绝缘外壳，以围住驱动电路50的方式而被构成。并且，电路外壳60被收纳在散热器70以及灯头90内。在本实施方式中，电路外壳60由外壳主体部61以及盖部62构成。
[0159]外壳主体部61是两侧具有开口的绝缘性的外壳(框体)。在外壳主体部61的内表面的多个部位(例如三个)，设置有用于载置电路基板51的突出部(基板保持部)。外壳主体部61例如能够采用聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等绝缘性树脂材料等构成。
[0160]在本实施方式中，外壳主体部61由与散热器70的形状大致相同的大径圆筒状的第一外壳部61a、以及与该第一外壳部61a连接且与灯头90的形状大致相同的小径圆筒状的第二外壳部61b构成。
[0161]位于球形罩一侧的第一外壳部61a被收纳在散热器70内。驱动电路50的大部分由该第一外壳部61a覆盖。
[0162]另外，位于灯头一侧的第二外壳部61b被收纳在灯头90内，在第二外壳部61b外嵌有灯头90。据此，电路外壳60 (外壳主体部61)的灯头一侧的开口被堵塞。在本实施方式中，在第二外壳部61b的外壁面形成有用于与灯头90拧合的拧合部，通过将灯头90拧入到第二外壳部61b,从而被固定在电路外壳60 (外壳主体部61)。
[0163]盖部62是被构成为盖状的绝缘性的略有底圆筒部件。盖部62也能够与外壳主体部61同样，例如采用PBT等绝缘性树脂材料等来构成。在盖部62的内表面被设置有向电路基板51的主面突出的多个突起。在将盖部62嵌入到外壳主体部61时，盖部62的突起的前端与电路基板51的主面抵接。
[0164]并且，在本实施方式中，在电路外壳60被设置了盖部62，不过也可以不设置盖部62,而可以是仅由外壳主体部61来构成电路外壳60。
[0165](散热器)
[0166]散热器70是散热部件，连接于第二支承部件40。据此，在LED模块20发生的热能够经由支柱30以及第二支承部件40而传导到散热器70。据此，能够对LED模块20的热进行散热。
[0167]在本实施方式中，散热器70被构成为围住驱动电路50。即，在散热器70的内部配置有驱动电路50。由于驱动电路50由电路外壳60围住，散热器70则以围住电路外壳60的方式而被构成。据此，散热器70能够对驱动电路50所发生的热进行散热。
[0168]并且,在本实施方式中，散热器70被延伸设置到电路外壳60的第一外壳部61a与第二外壳部61b的交界部分。
[0169]散热器70最好是由热传导率高的材料构成，例如能够是金属制的金属部件。本实施方式中的散热器70采用铝成形。并且，散热器70也可以不是金属，也可以采用树脂等非金属材料。在这种情况下，散热器70最好采用热传导率高的非金属材料。
[0170]在本实施方式中，散热器70被构成为与第二支承部件40嵌合，在本实施方式中，散热器70的内壁面与第二支承部件40的外壁面在整个周向上为面与面接触。
[0171](外围框体)
[0172]如图3所示，外围框体80是以围在散热器70的周围的方式而被构成的外围部件。外围框体80的外表面露出到灯的外部(大气中)。外围框体80是具有由绝缘材料构成的绝缘性的绝缘罩。通过由绝缘性的外围框体80来覆盖金属制的散热器70，从而能够提高灯泡形灯I的绝缘性。外围框体80例如能够由PBT等绝缘性树脂材料构成。
[0173]外围框体80是厚度均一而内径以及外径逐渐变化的略呈圆筒状的部件，例如内表面以及外表面构成圆锥台的表面，并且被构成为裙状。在本实施方式中，外围框体80被构成为随着朝向灯头一侧而其内径以及外径逐渐变小。
[0174](灯头)
[0175]灯头90是从灯的外部接受用于使LED模块20 (LED22)发光的电力的受电部。灯头90例如被安装在照明器具的插座。据此，灯头90在使灯泡形灯I点灯时，能够从照明器具的插座接受电力。灯头90中例如从AC100V的商用电源被供给有交流电。本实施方式中的灯头90由两个接点来接受交流电，在灯头90接受的电力经由一对引线53c以及53b，被输入到驱动电路50的电力输入部。
[0176]灯头90为金属制的有底筒体形状，由外壁面为公螺纹的壳部91、以及经由绝缘部92被安装在壳部91的接触片部93。在灯头90的外壁面形成有用于拧合到照明器具的插座的拧合部。并且，在灯头90的内壁面形成有用于拧合到电路外壳60的外壳主体部61 (第二外壳部61b)的拧合部的拧合部。
[0177]灯头90的种类没有特殊的限定，在本实施方式中采用拧入型的爱迪生螺纹型(E型)的灯头。例如，作为灯头90可以列举出E26型或E17型、或E16形等。
[0178](LED模块的特征性构成)
[0179]以下利用图7对本实施方式所涉及的LED模块20的特征进行说明。
[0180]图7是除去安装部件之后的LED模块20的平面图。
[0181]LED模块20的特征为，在基板21的第一主面(表面)中的第一区域Xl设置了金属膜(金属配线24a以及24b等)，该第一区域Xl是指，第一发光元件列29a与第二发光元件列29b之间的区域，并且是没有设置半导体元件的区域。在此，第一发光元件列29a与第二发光兀件列29b之间的区域是指,第一发光兀件列29a与第二发光兀件列29b的排列方向(与基板21的短边几乎平行的方向)上的第一发光元件列29a与第二发光元件列29b之间的区域。上述排列方向换而言之是指，与第一发光元件列29a(第二发光元件列29b)的列方向(LED22排列的方向)垂直的方向。
[0182]金属配线24a是沿着与第一发光元件列29a或第二发光元件列29b平行的方向(与基板21的长边平行的方向)延伸的直线状的配线，沿着第一发光元件列29a而被设置。
[0183]金属配线24b是沿着与第一发光元件列29a或第二发光元件列29b的列方向垂直的方向(与基板21的短边平行的方向)的直线状的配线。
[0184]并且，例如在基板21的表面设置了晶体管、齐纳二极管等半导体元件的情况下，设置有半导体元件的区域是指，基板21的表面之中设置了该半导体元件以及用于安装这些半导体元件的配线的区域。
[0185]并且，在第一区域Xl内，在第一发光元件列29a以及第二发光元件列29b以外安装了 LED22的情况下，安装了这种LED22的区域也包含在设置了半导体元件的区域之中。
[0186]并且，在本实施方式中，金属配线24a以及24b均被设置在第一区域Xl之中的第二区域X2中，该第二区域X2是指端子26a(第一供电部)与端子26b (第二供电部)之间的区域。并且，在本实施方式中，第一区域Xl以及第二区域X2不仅是没有半导体元件，就连电路元件(电阻、电容等)等安装部件也没有设置的区域。
[0187]在LED模块20中，第一发光元件列29a以及第二发光元件列29b为主要的热源。并且，如本实施方式所示，通常而言，金属膜(金属配线)的热传导率比基板21的热传导率大。
[0188]因此，通过在第一区域Xl或第二区域X2设置金属膜(金属配线24a以及24b等)，热被扩散到热传导性高的金属膜，从而热被扩散到基板21内，这样能够使热的分布接近于均一。即，能够减少因基板21内的温度梯度而造成的LED22的亮度斑以及亮度降低的发生。
[0189]并且，在本实施方式中，金属膜(金属配线24a以及24b)以与金属配线24相同的材料而被构成。
[0190]据此，金属膜的形成能够在形成金属配线24时同时进行。因此，设置金属膜的工序能够包含在设置金属配线24的工序中，这样能够降低LED模块20的制造成本。
[0191]并且，在本实施方式中，金属配线24a以及24b作为金属配线24的一部分而被构成。即，金属配线24a以及24b能够起到与第一发光元件列29a以及第二发光元件列29b电连接的配线的功能。
[0192]据此，在第一发光元件列29a以及第二发光元件列29b与金属配线24a以及24b之间，除了基板21以外，还能够通过金属配线24来进行热交换，从而能够效果良好地对热进行扩散。
[0193]并且，金属配线24a以及24b构成使第一发光元件列29a以及第二发光元件列29b(LED22)的驱动电流流动的配线。即，金属膜(金属配线24a以及24b)是第一发光元件列29a以及第二发光元件列29b的驱动电流流过的配线的一部分。并且，在此的驱动电流流过的配线是指，在灯泡形灯I的通常使用时，第一发光元件列29a以及第二发光元件列29b (LED22)的驱动电流流过的配线。
[0194]在上述的这种驱动电流流过的配线中，由于驱动电流容易发生热，因此通过将这种配线设置在第一区域XI，从而能够提高热的扩散效果。
[0195]并且，金属配线24a以及24b均为其中的一部分位于支柱30的正上方的区域(图4(a)的虚线圆圈的内侧)。并且，正上方的区域是指，与基板21的背面中的抵接有支柱30的区域相对的、基板21的表面上的区域。
[0196]这样，被扩散到金属配线24a以及24b的热能够经由支柱30而被容易对散热，因此能够提高LED模块20的散热性。
[0197]并且，金属配线24a以及24b的全部也可以位于支柱30的正上方的区域。据此，能够进一步提高LED模块20的散热性。
[0198]并且，在本实施方式中，还可以是第一发光元件列29a以及第二发光元件列29b的一部分位于支柱30的正上方的区域。[0199]据此，第一发光元件列29a以及第二发光元件列29b与金属配线24a以及24b之间，除了基板21以外还经由支柱30进行热交换，因此能够有效地对热进行扩散。
[0200]如以上说明，在LED模块20中，在基板的表面的第一发光元件列29a与第二发光元件列29b之间的区域，也即没有设置半导体元件的区域设置金属膜(金属配线24a以及24b等)。这样，在基板21内能够充分地对热进行扩散。因此，能够减少因基板21内的温度梯度造成的LED22的亮度斑以及亮度降低的发生。
[0201](照明装置)
[0202]并且，本实施方式所涉及的LED模块不仅能够作为上述的灯泡形灯来实现，而且也能够作为具备灯泡形灯的照明装置来实现。以下利用图8对本实施方式所涉及的照明装置进行说明。图8是本实施方式所涉及的照明装置的概略剖面图。
[0203]如图8所示，本实施方式所涉及的照明装置2例如被安装在室内的天花板来使用，具备上述的实施方式所涉及的灯泡形灯I以及点灯器具3。
[0204]点灯器具3用于使灯泡形灯I灭灯以及点灯，具备被安装在天花板的器具主体4以及覆盖灯泡形灯I的透光性的灯罩5。
[0205]器具主体4具有插座4a。灯泡形灯I的灯头90被拧入插座4a。经由该插座4a电力被供给到灯泡形灯I。
[0206]另外，本实施方式所涉及的LED模块也可以被设置在上述这种点灯器具3内，以作为照明单元来实现。在这种情况下，LED模块不经由插座4a等，而是从点灯器具3直接接受电力的供给来发光。
[0207](变形例等)
[0208]以上根据实施方式，对本发明所涉及的LED模块20、采用来LED模块20的灯泡形灯以及照明装置进行了说明，不过本发明并非受这些实施方式所限。
[0209]图9是变形例I所涉及的除去安装部件之后的LED模块20a的平面图。如图9所示，LED模块20a仅是金属配线24b的配线宽度与LED模块20不同。并且，在此的金属配线24b的配线宽度是指，金属配线24b在与基板21的长边平行的方向上的长度。
[0210]如实施方式所述，金属配线24b是金属配线24的一部分。在此，金属配线24b的配线宽度，比构成金属配线24的其他的配线的配线宽度(例如金属配线24a在与基板21的短边平行的方向上的长度)大。
[0211]据此，在以对热的扩散为目的来增加金属配线24b这种配线的情况下，能够抑制因配线的增加来造成的电阻的增加。并且，通过使配线宽度增大，从而金属配线24b的热容量増加，因此提高金属配线24b的散热性。
[0212]并且，例如在上述的实施方式中，金属膜也可以作为金属配线24的一部分来设置。
[0213]图10是变形例2所涉及的除去安装部件之后的LED模块20b的平面图。图11是示出变形例2所涉及的LED模块20b的等效电路的电路图。如图11所示，在变形例2所涉及的LED模块20b中，第一发光兀件列29a (第一发光部件23a)与第二发光兀件列29b (第二发光部件23b)并联连接。
[0214]因此，没有设置与图7所说明的金属配线24a以及金属配线24b相当的配线。然而，为了使第一发光元件列29a与第二发光元件列29b之间的区域的热扩散，在图10所示的LED模块20b中的基板21的第一主面设置了金属膜24d以及金属膜24e。
[0215]如图10所示，金属膜24d以及金属膜24e分别为四角形的金属膜，第一发光元件列29a以及第二发光元件列29b与金属配线24电连接。
[0216]金属膜24d以及金属膜24e可以由与金属配线24相同的材料来形成，也可以由比金属配线24的热传导率高的材料来形成。作为金属膜的金属材料，例如能够采用银(Ag)、妈(W)、铜(Cu)或金(Au)等。
[0217]并且，金属膜24d以及金属膜24e的形状并非受四角形所限，也可以是圆形、或四角形以外的多角形等。并且，金属膜24d以及金属膜24e的图案也可以不是图10所示的整体模型的图案，而可以是格子状或网状的图案。并且在图10中，在基板21上虽然设置了金属膜24d以及金属膜24e这两个金属膜，被设置在基板21上的金属膜可以是一个也可以是三个以上。
[0218]并且，在上述的实施方式中，LED模块20所采用的构成虽然是在基板21上直接安装作为发光元件的LED芯片的COB型，不过并非受此所限。例如，作为发光元件可以采用，由具有凹部(空腔)的树脂制的容器、被安装在凹部中的LED芯片、以及被封入在凹部内的密封部件(含荧光体树脂)构成的封装体型的LED元件(SMD型LED元件)，并可以采用将该LED元件在形成有金属配线的基板21上安装多个来构成SMD型的LED模块。在这种情况下，第一发光元件列29a以及第二发光元件列29b则是由作为发光元件的多个SMD型LED元件排列成一列而被构成的。
[0219]并且，在上述的实施方式中，作为LED模块20的基板21虽然采用了一块白色基板，不过也可以是将表面形成有LED22以及密封部件23的两块白色基板的背面彼此贴合，来构成一个LED模块20。
[0220]并且，在上述的实施方式中，LED模块20的构成为由蓝色LED芯片与黄色荧光体来放出白色光，不过并非受此所限。例如，为了提高演色性除了黄色荧光体以外，还可以混入红色荧光体或绿色荧光体。并且也可以不采用黄色荧光体，而是采用含有红色荧光体以及绿色荧光体的含荧光体树脂，使其与蓝色LED芯片组合来放出白色光。
[0221]并且，在上述的实施方式中，LED芯片也可以采用发出蓝色以外的颜色的LED芯片。例如，在采用紫外线发光的LED芯片的情况下，作为荧光体粒子而将发出三原色(红色、绿色、蓝色)的各个色荧光体粒子组合。而且，也可以采用荧光体粒子以外的波长变换材料，例如作为波长变换材料也可以采用含有如下物质的材料，该物质是指，能够对半导体、金属络合物、有机染料、颜料等某中波长的光进行吸收，并发出与吸收的光的波长不同的光的物质。
[0222]并且，在上述的实施方式中，作为发光元件虽然举例示出了 LED，不过也可以采用半导体激光等半导体发光元件、有机EL(Electro Luminescence:电致发光)或无机EL等其他的固体发光元件。
[0223]另外，针对各个实施方式而实施的本领域技术人员所能够想到的各种变形例而得到地实施形态，或者在不脱离本发明的主旨的范围内对各个实施方式中的构成要素以及功能进行任意的组合来实现的形态均包含在本发明内。
【权利要求】
1.一种发光装置，具备: 基板； 第一发光兀件列，由多个发光兀件排列为一列而成，并且被设置在所述基板的表面； 第二发光兀件列，由多个发光兀件排列为一列而成，并且被设置在所述基板的表面；以及 金属膜，被设置在第一区域，该第一区域是所述基板的表面上没有设置半导体元件的区域，并且是所述第一发光元件列与所述第二发光元件列之间的区域。
2.如权利要求1所述的发光装置， 所述基板的背面的至少一部分区域由支承部件支承， 所述金属膜的至少一部分位于，所述基板的表面上的、与所述基板的背面中由所述支承部件支承的区域相对的区域。
3.如权利要求1所述的发光装置， 所述金属膜具有在与所述第一发光元件列或所述第二发光元件列垂直的方向上延伸的直线形状。
4.如权利要求1所述的发光装置， 所述金属膜的热传导率比所述基板的热传导率大。
5.如权利要求1所述的发光装置， 在所述基板的表面设置有用于与所述第一发光元件列或所述第二发光元件列电连接的配线， 所述金属膜的材料与所述配线的材料相同。
6.如权利要求5所述的发光装置， 所述金属膜为所述配线的一部分。
7.如权利要求6所述的发光装置， 所述金属膜为所述配线之中的、流通所述第一发光元件列或所述第二发光元件列的驱动电流的配线的一部分。
8.如权利要求6所述的发光装置， 所述金属膜的配线宽度比所述金属膜以外的配线的配线宽度大。
9.如权利要求1所述的发光装置， 所述金属膜没有与所述第一发光元件列以及所述第二发光元件列电连接。
10.如权利要求1至9的任一项所述的发光装置， 所述基板为长方形， 所述第一发光元件列以及所述第二发光元件列分别沿着所述基板的两个长边而被设置。
11.如权利要求10所述的发光装置， 在所述基板的表面，在所述基板的长边方向的两个端部分别设置有由引线连接的第一供电部以及第二供电部，以便将驱动电流供给到所述第一发光元件列以及所述第二发光元件列， 所述金属膜被设置在所述第一供电部与所述第二供电部之间的所述第一区域。
12.一种照明用光源，具备:权利要求1至11的任一项所述的发光装置；覆盖所述发光装置的球形 罩；以及接受用于使所述发光装置发光的电力的灯头。
【文档编号】F21V29/00GK103994344SQ201410044920
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年2月7日 优先权日:2013年2月14日
【发明者】大村考志, 田上直纪, 合田和生, 菅原康辅, 松田次弘 申请人:松下电器产业株式会社