JP2005100800A - Ｌｅｄ照明光源 - Google Patents

Abstract

【課題】配線回路のいずれかの配線パターンが断線した場合でも、照度を略均一にすることができるＬＥＤ照明光源を提供すること。
【解決手段】基板１１と、基板１１上に二次元的に配列された複数のＬＥＤ素子１０と、複数のＬＥＤ素子１０に電気的に接続された配線回路２０とを備えたＬＥＤ照明光源１００である。配線回路２０は、２つ以上の互いに独立した配線パターン（２１，２２）から構成されており、各配線パターンに電気的に接続された白色ＬＥＤ素子（１０ａ，１０ｂ）は、離散して配列されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＬＥＤ照明光源に関する。特に、一般照明用の白色ＬＥＤ照明光源に関する。

発光ダイオード素子（以下、「ＬＥＤ素子」と称する。）は、小型で効率が良く鮮やかな色の発光を示す半導体素子であり、優れた単色性ピークを有している。ＬＥＤ素子を用いて白色発光をさせる場合、例えば赤色ＬＥＤ素子と緑色ＬＥＤ素子と青色ＬＥＤ素子とを近接して配置させて拡散混色を行わせる必要があるが、各ＬＥＤ素子が優れた単色性ピークを有するがゆえに、色ムラが生じやすい。すなわち、各ＬＥＤ素子からの発光が不均一で混色がうまくいかないと、色ムラが生じた白色発光となってしまう。このような色ムラの問題を解消するために、青色ＬＥＤ素子と黄色蛍光体とを組み合わせて白色発光を得る技術が開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。

この特許文献１に開示されている技術によれば、青色ＬＥＤ素子からの発光と、その発光で励起され黄色を発光する黄色蛍光体からの発光とによって白色発光を得ている。この技術では、１種類のＬＥＤ素子だけを用いて白色発光を得るので、複数種類のＬＥＤ素子を近接させて白色発光を得る場合に生じる色ムラの問題を解消することができる。

特許文献２に開示された砲弾型ＬＥＤ照明光源は、図１に示すような構成を有している。すなわち、図１に示した砲弾型ＬＥＤ照明光源２００は、ＬＥＤ素子１２１と、ＬＥＤ素子１２１をカバーする砲弾型の透明容器１２７と、ＬＥＤ素子１２１に電流を供給するためのリードフレーム１２２ａ、１２２ｂとから構成されており、そして、ＬＥＤ素子１２１が搭載されるフレーム１２２ｂのマウント部には、ＬＥＤ素子１２１の発光を矢印Ｄの方向に反射するカップ型反射板１２３が設けられている。ＬＥＤ素子１２１は、蛍光物質１２６が分散してなる第１の樹脂部１２４によって封止されており、第１の樹脂部１２４は、第２の樹脂部によって覆われている。ＬＥＤ素子１２１から青色が発光される場合に、その光によって蛍光物質１２６が黄色を発光すると、両方の色が混じりあって白色が得られる。

また、１個のＬＥＤ素子では、光束が小さいため、今日一般照明用光源として広く普及している白熱電球や蛍光ランプと同程度の光束を得るためには、複数のＬＥＤ素子を配置してＬＥＤ照明光源を構成することが望ましい。そのようなＬＥＤ照明光源は、例えば特許文献３に開示されている。
特開平１０−２４２５１３号公報 特許第２９９８６９６号明細書 特開２００１−３５１４０４号公報

特許文献３は、複数のＬＥＤ素子を含む面発光ユニットを開示しており、その面発光ユニットを図２に示す。図２に示した面発光ユニット３００では、一枚の基板３０１上に、縦４行×横６列で多数のＬＥＤ素子３１０が整列配置されている。１列内の４個のＬＥＤ素子３１０はリード線３２０によって直列に接続され、そして、６個の列は、基板３１０の上下辺近傍に設けられた一対の電力供給線３３０に並列に接続されている。図２に示した構成を、回路図として示せば、図３のようになる。

この面発光ユニット３００の場合、電力供給線３３０が断線すると、すべてのＬＥＤ素子３１０が不点灯となる。これは、一般照明用のＬＥＤ照明光源として用いているときに、特に夜間または暗室において不点灯が生じると具合が悪い。一方、リード線３２０が断線した場合には、一列だけが不点灯となり、その結果、照度が不均一となるので、人に違和感を与えてしまう。

本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、白色ＬＥＤ素子に電気的に接続された配線パターンが断線した場合でも、照度を略均一にすることができ、人に与える違和感を緩和することができるＬＥＤ照明光源を提供することにある。

本発明のＬＥＤ照明光源は、基板と、前記基板上に、二次元的に配列された複数の白色ＬＥＤ素子と、前記複数の白色ＬＥＤ素子に電気的に接続された配線回路とを備え、前記配線回路は、２つ以上の互いに独立した配線パターンから構成されており、各配線パターンに電気的に接続された白色ＬＥＤ素子は、離散して配列されている。

ある好適な実施形態において、前記配線回路は、第１の配線パターンと、前記第１の配線パターンと独立した第２の配線パターンとから構成されており、前記複数の白色ＬＥＤ素子は、前記第１の配線パターンに電気的に接続された第１の白色ＬＥＤ素子群と、前記第２の配線パターンに電気的に接続された第２の白色ＬＥＤ素子群とによる千鳥格子状の配列を有している。

ある好適な実施形態において、前記第１の白色ＬＥＤ素子群のうちの白色ＬＥＤ素子と、当該白色ＬＥＤ素子に隣接する、第２の白色ＬＥＤ素子群のうちの白色ＬＥＤ素子とは、互いにずれて配置されている。

ある好適な実施形態において、前記二次元的に配列された前記複数の白色ＬＥＤ素子は、同一方向を向いて配列されている。

ある好適な実施形態において、前記基板は、少なくとも第１層および第２層を有する多層配線基板であり、前記第１の配線パターンは、前記多層配線基板の前記第１層に形成されており、前記第２の配線パターンは、前記多層配線基板の前記第２層に形成されている。

ある好適な実施形態において、前記配線回路には、前記第１層に形成された前記第１の配線パターンと、前記第２層に形成された前記第２の配線パターンとが交差して延びる部位が存在しており、前記複数の白色ＬＥＤ素子のそれぞれは、ベアチップＬＥＤと、前記ベアチップＬＥＤを覆う蛍光体樹脂部とから構成されており、前記ベアチップＬＥＤは、前記第１層にフリップチップ実装されている。

ある好適な実施形態において、前記二次元的に配列された前記複数の白色ＬＥＤ素子は、行列状に配列されており、前記複数の白色ＬＥＤ素子からなる行列は、第１の方向に配列した行と、前記第１の方向と逆の第２の方向に配列した行とを含む。

ある好適な実施形態において、前記基板は、単層の配線基板であり、前記第１の配線パターンと、前記第２の配線パターンとが交差する部位が前記基板上にない。

本発明の他のＬＥＤ照明光源は、基板と、前記基板上に、二次元的に配列された複数の白色ＬＥＤ素子と、前記複数の白色ＬＥＤ素子に電気的に接続された配線回路とを備え、前記配線回路は、第１の配線パターンと、前記第１の配線パターンと独立した第２の配線パターンとから構成されており、前記基板は、単層の配線基板であり、前記二次元的に配列された前記複数の白色ＬＥＤ素子は、行列状に配列されており、前記複数の白色ＬＥＤ素子からなる行列は、第１の方向に配列した行と、前記第１の方向と逆の第２の方向に配列した行とを含み、前記第１の方向に配列した行と、前記第２の方向に配列した行とは隣接しており、前記第１の配線パターンおよび前記第２の配線パターンは、それぞれ、前記第１の方向に配列した行から、それに隣接する前記第２の方向に配列した行へと延びる部位を有している。

前記基板は、略矩形を有しており前記基板の一辺に、前記第１の配線パターンおよび前記第２の配線パターンの両端子が存在していることが好ましい。

前記配線回路は、調光器に電気的に接続されており、前記調光器は、各配線パターンに電気的に接続された白色ＬＥＤ素子を、各配線パターン毎に独立して、調光する機能を有していることが好ましい。

前記配線回路は、点灯回路に電気的に接続されており、前記点灯回路は、各配線パターンに電気的に接続された白色ＬＥＤ素子を、各配線パターン毎に独立して、オン−オフする機能を有していてもよい。

ある好適な実施形態において、前記複数の白色ＬＥＤ素子のそれぞれには、当該各白色ＬＥＤ素子の配光特性を制御するレンズが設けられており、前記第１の白色ＬＥＤ素子群に設けられた前記レンズは、前記第２の白色ＬＥＤ素子群に設けられた前記レンズよりも、狭角の配光を実現するレンズである。

ある好適な実施形態において、前記第１の白色ＬＥＤ素子群が発する光の色温度は、前記第２の白色ＬＥＤ素子群が発する光の色温度よりも低い。

ある好適な実施形態において、前記第１の白色ＬＥＤ素子群における白色ＬＥＤ素子の数と、前記第２の白色ＬＥＤ素子群における白色ＬＥＤ素子の数とは等しい。

ある実施形態では、前記第１の白色ＬＥＤ素子群における白色ＬＥＤ素子の数と、前記第２の白色ＬＥＤ素子群における白色ＬＥＤ素子の数とは異なり、前記第１の配線パターンおよび第２の配線パターンの少なくとも一方には、前記第１の配線パターンおよび第２の配線パターンの両者の電流値を実質的に同一にする機能を有する抵抗素子が接続されている。

本発明の更に他のＬＥＤ照明光源は、基板と、前記基板上に、二次元的に配列された複数の白色ＬＥＤ素子と、前記複数の白色ＬＥＤ素子に電気的に接続された配線回路とを備え、前記配線回路は、ｎ個以上（ただし、ｎは３以上である）の互いに独立した配線パターンから構成されており、前記複数の白色ＬＥＤ素子のうち隣接する白色ＬＥＤ素子を結んで形成される三角形の頂点に位置する白色ＬＥＤ素子は、それぞれ、前記独立した配線パターンに接続されている。

ある好適な実施形態において、前記三角形の頂点に位置する３個の白色ＬＥＤ素子は、それぞれ、色温度３０００Ｋ未満の白色ＬＥＤ素子、色温度３０００Ｋ以上６５００Ｋ以下の白色ＬＥＤ素子、および、色温度６５００Ｋを超える白色ＬＥＤ素子からなる。

前記配線回路は、調光器に電気的に接続されており、前記調光器は、前記３個の白色ＬＥＤ素子をそれぞれ独立して調光する機能を有していることが好ましい。

本発明のＬＥＤ照明光源によれば、配線回路が２つ以上の互いに独立した配線パターンから構成されており、各配線パターンに電気的に接続された白色ＬＥＤ素子が離散して配列されているので、配線回路のいずれかの配線パターンが断線した場合、照度を略均一にすることができ、その結果、人に与える違和感を緩和することができる。

白色ＬＥＤ素子の離散配列は、例えば、千鳥格子状の配列であり、これは、前記第１の配線パターンに電気的に接続された第１の白色ＬＥＤ素子群と、第１の配線パターンと独立した第２の配線パターンに電気的に接続された第２の白色ＬＥＤ素子群とによって形成することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。

（実施形態１）
まず、図４を参照しながら、本発明の実施形態１に係るＬＥＤ照明光源１００について説明する。

図４は、本実施形態のＬＥＤ照明光源１００の構成を模式的に示している。図４に示したＬＥＤ照明光源１００は、基板１１と、基板１１上に二次元的に配列された複数の白色ＬＥＤ素子１０（１０ａ，１０ｂ）と、複数の白色ＬＥＤ素子１０に電気的に接続された配線回路２０とから構成されている。配線回路２０は、２つ以上の互いに独立した配線パターン（２１，２２）から構成されており、各配線パターン（２１，２２）に電気的に接続された白色ＬＥＤ素子（１０ａ，１０ｂ）は、離散して配列されている。すなわち、配線パターン２１に接続された白色ＬＥＤ素子１０ａは、一部に（局所的に）集合して配置されておらず、全体に散らばって配置されており、同様に、配線パターン２２に接続された白色ＬＥＤ素子１０ｂも、一部に（局所的に）集合して配置されておらず、全体に散らばって配置されている。

このように、各配線パターン（２１，２２）に電気的に接続された白色ＬＥＤ素子（１０ａ，１０ｂ）を離散して配列させると、配線回路２０のいずれかの配線パターン（２１又は２２）が断線した場合でも、残りの配線パターン（すなわち、断線していない配線パターン）に電気的に接続された白色ＬＥＤ素子群（１０ａ又は１０ｂ）によって、ＬＥＤ照明光源１００の照度を略均一にすることができる。その結果、人に与える違和感を緩和することができる。

本実施形態では、白色ＬＥＤ素子（１０ａ，１０ｂ）の離散配列は、図４に示すように、千鳥格子状の配列としている。配線回路２０は、配線回路２０は、第１の配線パターン２１と、第１の配線パターン２１と独立した第２の配線パターン２２とから構成されており、第１の配線パターン２１に電気的に接続された第１の白色ＬＥＤ素子群１０ａと、第２の配線パターン２２に電気的に接続された第２の白色ＬＥＤ素子群１０ｂとによって千鳥格子状の配列が形成されている。図４に示すような千鳥格子状の配列の場合、第１の配線パターン２１および第２の配線パターン２２のいずれか一方が断線しても、断線していない配線パターンに接続している白色ＬＥＤ素子群（１０ａ又は１０ｂ）は、等間隔に配列されているので、照度の均一性を保持することができる。さらに説明すると、図４に示すように、複数の白色ＬＥＤ素子１０が行列状に配列されており、その行列に対応するように基板１１が略矩形となっているときに、どの行も列も、すべてが不点灯になることがないので、左右・上下方向で輝度の差異も目立たない。

図５は、本実施形態の白色ＬＥＤ素子１０の断面構成を模式的に示している。図５に示すように、ＬＥＤ素子１０は、ベアチップＬＥＤ１２と、ベアチップＬＥＤ１２を覆う蛍光体樹脂部１３とから構成されている。蛍光体樹脂部１３は、ベアチップＬＥＤ１２から出射された光を当該光の波長よりも長い波長の光に変換する蛍光体（蛍光物質）と、蛍光体を分散させる樹脂とから構成されている。ベアチップＬＥＤ１２は、基板１１に実装されており、そして、基板１１には、図４に示した配線パターン２１、２２が形成されている。

ベアチップＬＥＤ１２は波長３８０ｎｍから７８０ｎｍの可視領域の範囲内にピーク波長を有する光を出射するＬＥＤ素子であり、蛍光体樹脂部１３中に分散されている蛍光体は、波長３８０ｎから７８０ｎｍの可視領域の範囲内で、ベアチップＬＥＤ１２のピーク波長とは異なるピーク波長を有する光を出射する蛍光体である。本実施形態におけるベアチップＬＥＤ１２は、青色の光を出射する青色ＬＥＤ素子である。そして、蛍光体樹脂部１３に含有されている蛍光体は、黄色の光に変換する黄色蛍光体であり、両者の光によって白色の光が形成される。白色ＬＥＤ素子１０から出射される白色光は、例えば、色温度１０００Ｋから２００００Ｋで、±２０Ｄｕｖ以内のものである。

また、本実施形態におけるベアチップＬＥＤ１２は、窒化ガリウム（ＧａＮ）系材料からなるＬＥＤチップであり、例えば波長４６０ｎｍの光を出射する。ベアチップＬＥＤ１２として青色を発するＬＥＤチップを用いる場合、蛍光体としては、（Ｙ・Ｓｍ）_３（Ａｌ・Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ_０．３９Ｇ_０．５７Ｃｅ_０．０３Ｓｍ_０．０１）_３Ａｌ_５Ｏ_１２などを好適に用いることができる。本実施形態では、蛍光体樹脂部１３は略円柱形状に形成されており、ベアチップＬＥＤ１２の寸法が、例えば約０．３ｍｍ×約０．３ｍｍのときに、蛍光体樹脂部１３の直径は例えば約０．７ｍｍ〜約０．９ｍｍである。

なお、図４に示した構成において、白色ＬＥＤ素子１０は基板１１上に４個×４個の行列状に配置されているが、その数に限定されず、５個×５個の行列の配列であってもよい、あるいは、６個×６個以上の行列の配列（例えば、７個×７個や、８個×８個の配列）であってもよい。また、白色ＬＥＤ素子１０の二次元的配列は、図４に示したような行列の配列に限らず、略同心円状の配列や、渦巻き状の配列であってもよく、その場合、互いに独立した配線パターンに電気的に接続された白色ＬＥＤ素子群を離散して配列しておけばよい。また、配線パターンの数は、２に限らず、３以上であってもよい。

本実施形態のＬＥＤ照明光源１００は、光反射部材と組み合わせてしようすることが可能である。図６および図７を参照しながら、光反射部材と組み合わせたＬＥＤ照明光源１００の構成について説明する。図６（ａ）および（ｂ）は、光反射部材（反射板）１５を基板１１上に貼り付けたＬＥＤ照明光源１００における白色ＬＥＤ素子１０周囲の構成例を示す側面断面図および上面図である。一方、図７は、基板１１上に７個×７個の行列状で配列された白色ＬＥＤ素子１０（１０ａ，１０ｂ）と、反射板１５との関係を示す斜視図である。

図６（ａ）に示すように、白色ＬＥＤ素子１０の付近には、反射面１５ａを有する反射板１５が配置され、白色ＬＥＤ素子１０から出射された光Ｃは、反射面１５ａで反射されて、上方へと進行していく。反射面１５ａを含む反射板１５を個別（白色ＬＥＤ素子１０毎に）配置することも可能であるが、図７に示すような各ＬＥＤ素子１０に対応する反射面１５ａを持った反射板１５を用意して、それを基板１１に貼り付けると便利である。

なお、図６（ａ）および（ｂ）に示した構成では、蛍光体樹脂部１３の側面と、反射板１５の反射面１５ａとを離間させるように形成している。離間して形成することによって、反射板１５の反射面１５ａの形状によって拘束されずに、蛍光体樹脂部１３の形状を自由に設計することができ、その結果、色ムラを軽減する効果を得ることができる。当該離間についての構成および効果は、特願２００２−３２４３１３号明細書（出願人；松下電器産業株式会社）に述べられているので、特願２００２−３２４３１３号明細書を本願明細書に参考のため援用して、ここでは詳細は省略することとする。

図８は、反射板１５を含むＬＥＤ照明光源１００におけるＬＥＤ素子１０の周囲を拡大した断面図である。図８に示した構成において、ベアチップＬＥＤ１２は、基板１１を構成する金属板４０に貼り付けられた多層配線基板４１の配線パターン４２と、フリップチップ実装によって実装されている。ベアチップＬＥＤ１２は、蛍光体樹脂部１３によって覆われており、さらに、蛍光体樹脂部１３はレンズ１４によって覆われている。レンズ１４は、例えば樹脂製である。

本実施形態の多層配線基板４１は、２層の配線層４２が形成されており、異なる層における配線層４２がビア４３によって接続されている。最上層における配線層４２は、Ａｕバンプ４４を介してＬＥＤ素子１２の電極と接続されている。図１７に示した例では、反射板１５と多層配線基板４１との間にアンダーフィル（応力緩和層）４５が設けられている。このアンダーフィル４５によって金属製の反射板１５と多層配線基板４２との間にある熱膨張差に起因する応力を緩和することができるとともに、反射板１５と多層配線基板４１の上の上層配線との間の電気的絶縁も確保することができる。

反射板１５には、ベアチップＬＥＤ１２を覆う蛍光体樹脂部１３を収納する開口部１７が形成されており、開口部１７を規定する側面が、ＬＥＤ素子１０から出射される光を反射する反射面１５ａとなっている。ここで、反射面１５ａと、蛍光体樹脂部１３の側面とは離間して形成されており、反射面１５ａによって蛍光体樹脂部１３の形状に影響が生じて、色ムラが生じないように配慮されている。

なお、図４および図６では、略円柱状の蛍光体樹脂部１３を示しているが、ここでいう略円柱形状には、断面が真円の他、頂点が６個以上の多角形を含めることができる。頂点が６個以上の多角形であれば実質的に軸対称性があるため「円」と同一視できるからでらる。蛍光体樹脂部１３の形状が略円柱形状のものを用いた場合、三角柱や四角柱のものと比較して、ベアチップＬＥＤ１２を基板にフリップチップ実装させるときに好適に用いられる超音波フリップチップ実装を用いた際に、ベアチップＬＥＤ１２が超音波振動で回動してしまっても、ＬＥＤ素子の配光特性に影響が出にくいという効果を得ることができる。

図４に示すように白色ＬＥＤ素子１０ａおよび１０ｂによって千鳥格子状の配列を形成する場合、図８に示した構成のように、基板１１として、少なくとも２層の配線層４２が形成された多層配線基板４１を含むものを用いるのは好適である。なぜならば、千鳥格子状の配列を形成する場合、図４に示すように、配線パターン２１、２２が交差する場合が多く、その交差を２層の配線層４２で処理する方が便利だからである。

次に、図９および図１０を参照しながら、白色ＬＥＤ素子１０ａおよび１０ｂによって千鳥格子状の配列が形成されたＬＥＤ照明光源１００の配線パターン例を説明する。この例では、基板１１は、少なくとも第１層１１ａおよび第２層１１ｂを有する多層配線基板であり、第１層１１ａが表層（最上層）である。ここで、白色ＬＥＤ素子１０は、基板１１（第１層１１ａ）上に８個×８個の６４個実装されている。

図９（ａ）は、第１層１１ａの構成を示しており、図９（ｂ）は、第２層１１ｂの構成を示している。図１０は、第１層１１ａと第２層１１ｂとを重ねて示した図である。なお、図９（ｂ）に示した第２層１１ｂでも、便宜上、ＬＥＤ素子を明記しているが、ＬＥＤ素子１０は、第１層１１ａに実装されており（図８参照）、第２層１１ｂに実装されているわけではない。

第１層１１ａでは、基本的に、配線パターン２２が延びている。第２層１１ｂでは、配線パターン２１ｂが延びており、配線パターン２１ｂは、第１層１１ａの配線パターン２１ａとビア（図８の符号４３を参照）で接続されている。第１層１１ａの配線パターン２１ａと、第２層１１ｂの配線パターン２１ｂとを合わせると、図１０に示すようなパターンとなる。

図１０に示すように、基板１１の上方から、第１の配線パターン２１と第２の配線パターン２２とを見ると、交差して延びる部位が存在しているが、図９（ａ）からわかるように、第１層１１ａでは、第１の配線パターン２１と第２の配線パターン２２とが交差する部位はない。

本実施形態におけるＬＥＤ照明光源１００の配線回路２０（２１，２２）を調光器に接続して、ＬＥＤ照明光源１００を調光することも可能である。その調光器が、各配線パターン（２１，２２）に電気的に接続された白色ＬＥＤ素子（１０ａ，１０ｂ）を、各配線パターン毎（２１，２２）に独立して、調光できるものであるのなら、千鳥格子状の白色ＬＥＤ素子（１０ａ，１０ｂ）群ごとの調光を行うことができる。

図１１は、第１の配線パターン２１に電気的に接続する調光器３０の一例を示している。図１１に示した調光器３０は、商用電源（例えば、ＡＣ１００Ｖ）３１から直流電圧に整流した後、レギュレータ３６によって電力制御を行うことができる回路構成を有している。調光器３０は、ヒューズ３２と、電源トランス３３と、ダイオードブリッジ３４と、平滑コンデンサ３５と、レギュレータ３６とから構成されている。端子３７は、直流電圧（＋）を出力し、一方、端子３８はグランドの電位とする。端子３７、３８が第１の配線パターン２１に接続されることになる。

例えば、図１０に示した配線パターン２１のプラス、マイナスをそれぞれ調光器３０の端子３７、３８に接続すると、レギュレータ３６によってＬＥＤ素子１０ａを調光することができる。調光器３０を２台用意して、それぞれを配線パターン２１および配線パターン２２に接続すれば、白色ＬＥＤ素子１０ａ、１０ｂをそれぞれ独立して調光することができる。また、配線パターン２１と配線パターン２２との両方を調光器３０に接続せずに、配線パターン２１だけ（または配線パターン２２だけ）を調光器３０に電気的に接続して、一方の白色ＬＥＤ素子１０ａ（又は１０ｂ）だけを調光してもよい。なお、白色ＬＥＤ素子１０（１０ａ、１０ｂ）を調光することができるのであれば、図１１に示した調光器３０に限らず、他の構成の調光器を用いても良い。

さらに、調光器を用いなくても、本実施形態のＬＥＤ照明光源１００の配線回路２０（２１，２２）に電気的に接続される点灯回路（不図示）が、各配線パターン毎（２１，２２）に対して独立して、オン−オフできるのであれば、照度の均一性をほぼ維持しつつ、半分だけの白色ＬＥＤ素子１０を点灯又は消灯することができる。すると、一種の疑似調光を行うことが可能となる。

本実施形態の構成では、各配線パターン（２１，２２）に電気的に接続された白色ＬＥＤ素子（１０ａ，１０ｂ）が離散して（千鳥格子状に）配列されているので、局所的に集合して配列されているときと違って、全体にわたって違和感なく半分だけを調光すること（または、疑似調光すること）ができる。

本実施形態のＬＥＤ照明光源１００は、図１２に示すようなカード型ＬＥＤ照明光源にすることもできる。図１２に示したカード型ＬＥＤ照明光源１００では、基板１１に給電部１２０が設けられており、この給電部１２０は、基板１１内に設けられた第１の配線パターン２１および第２の配線パターン２２を介して、白色ＬＥＤ素子１０に電気的に接続されている（給電部１２０詳細は不図示）。給電部１２０の表面に給電端子を設けても良い。図１０に示した構成では、第１の配線パターン２１の両端子、及び、第２の配線パターン２２の両端子とも、基板１１の一つの辺側に存在しているので、配線パターン２１、２２と給電部１２０との接続も容易であり、非常に都合がよい。

図１２に示したカード型ＬＥＤ照明光源１００を実際に使用する場合には、各白色ＬＥＤ素子１０を収納する開口部を有する金属製の反射板（図８の反射板１５を参照）を基板１１の上に配置することが好適である。なお、基板１１と反射板（１５）の両方をあわせて、すなわち、反射板を含めて、ＬＥＤ照明光源１００の「基板」と呼んでもよい。あるいは、基板１１自体に反射面を作製して、その基板１１を光学反射部材として用いることも可能である。

このカード型ＬＥＤ照明光源１００は、図１３に示すようにして用いることができる。図１３は、反射板１５を基板１１に貼り付けた構成のＬＥＤ照明光源１００と、ＬＥＤ照明光源１００が着脱可能に挿入されるコネクタ１３０と、コネクタ１３０を介してＬＥＤ照明光源１００と電気的に接続される点灯装置１３３とを示している。点灯装置１３３は、ＬＥＤ素子１０ａを調光する機能（またはオンーオフする機能）、あるいは、ＬＥＤ素子１０ａおよびＬＥＤ素子１０ｂを独立して（又は協調して）調光する機能を備えていてもよい。ＬＥＤ照明光源１００は、一対のガイド部１３１が形成されたコネクタ１３０内に挿入される。コネクタ１３０には、ＬＥＤ照明光源１００の給電部１２０に形成された給電電極（不図示）と電気的に接続する給電電極（不図示）が設けられており、コネクタ１３０の給電電極はライン１３２を介して点灯装置１３３に電気的に接続されている。

次に、図１４から図１８を参照しながら、さらに、配線回路２０の配線パターン２１、２２のバリエーションについて説明する。

図１４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、第１層１１ａおよび第２層１１ｂの構成を示している。図１４に示した白色ＬＥＤ素子１０（１０ａ、１０ｂ）は、すべて、同一方向を向いて配列されている。つまり、各ＬＥＤ素子の端子の正負の方向が揃っている。図１４に示すように、白色ＬＥＤ素子１０を同一方向に配列すると、比較的長い引き回し線２１ｃ、２２ｃが必要になるものの、白色ＬＥＤ素子１０を載置するためのマウンターの動作を単純にすることができるので、マウント工程を効率良く進めることができるという利点が得られる。

なお、図９（ａ）および（ｂ）に示した構成では、白色ＬＥＤ素子１０は所定の列内では揃っているが、全ての列において揃ってはない。それゆえ、すべて同一方向に揃っている場合と比べて、マウント工程は簡便なものとならない。しかし、図１４に示すような比較的長い引き回し線を設けなくても、配線パターンを形成することができるので、効率良く配線パターンを形成することができるという利点がある。

また、図９に示した構成と同様に、図１４に示した構成も、３２個の白色ＬＥＤ素子１０が直列接続された配線（２１、２２）が、互いに交差しているが、第１層１１ａではそのような交差部はなく、交差する部分は、上層（１１ａ）と下層（１１ｂ）とに別れて交差している。

加えて、図１４に示した構成は、第１層１１ａにおいて、２個のＬＥＤ素子１０ａの島１０Ａと、２個のＬＥＤ素子１０ｂの島１０Ｂが配列した島構造になっている。島１０Ａの両端は、ビアに接続されており、そのビアを介して第２層１１ｂの配線パターン２１ｂに接続される。島１０Ｂも同様に、その両端はビアに接続されており、そのビアを介して第２層１１ｂの配線パターン２１ｂに接続される。なお、第２層１１ｂにおいても、第１の配線パターン２１ｂ、第２の配線パターン２２ｂともに、島構造が形成されている。

図１５も参照しながら、この島構造の利点について説明する。図１５は、図１４（ａ）に対応する金属パターン（配線パターン）が形成された構成図（上面図）である。なお、図１５に示した金属パターンでは、給電部１２０（図１２に参照）に形成される給電端子１２２も明示してある。

ここでは、わかりやすくするために、２個の白色ＬＥＤ素子１０ｂを接合する表面第１層１１ａの島パターン１０Ｂを形成した例で説明する。図１５に示した例では、第１層１１ａにおいて白色ＬＥＤ素子１０ｂは２個連結されているので、数多くのＬＥＤ素子（例えば、４個以上）が連結されているときと比べて、マイグレーションによるＬＥＤ素子の破損確率を低くとどめることができる。これは、ボンディング用の金と樹脂は封止接着されにくく、もし、一箇所でも封止が破れた場合は、金と樹脂の界面を伝って湿気が表面パターン全体に回り込んでしまう恐れがあるためである。そして、その一つ上の金属パターンのＬＥＤ実装部１０ｆ、１０ｆには、白色ＬＥＤ素子１０ａが配置されることになる。このＬＥＤ実装部１０ｆは、隣の列のＬＥＤ実装部１０ｇとも接続されているので、この箇所では、４つの白色ＬＥＤ素子１０ａが連結されることになる。しかし、引き回し線２１ｃによって、ＬＥＤ実装部１０ｆとＬＥＤ実装部１０ｇとの距離は離れているので、この箇所におけるマイグレーションによるＬＥＤ素子の破損確率は、２個の白色ＬＥＤ素子からなる島におけるマイグレーションによるＬＥＤ素子の破損確率とほぼ同等となる。

したがって、図１４および図１５に示した白色ＬＥＤ素子１０の島構造配列を採用すると、例えば図９（ａ）のように数多くのＬＥＤ素子１０ｂを第１層１１ａにおいて連結させたときと比較して、マイグレーションによるＬＥＤ素子の破損確率を低下させる効果を得ることができる。

さらには、白色ＬＥＤ素子１０ｂを２個連結させず一つ毎として、ＬＥＤ素子１０ｂのプラス側マイナス側のパターンに対し、表面第１層１１ａのパターンを島状にした場合、この効果は最大限発揮される。また、表面層に不連続な独立した島状パターンが増大するために、ビア１よる層間接続の信頼性向上とフェールセーフのために表面第１層１１ａと他の回路配線層をつなぐビアを各島に対し２個以上設定することで、ビア断線に対する信頼性は格段に向上する。ちなみに、図１５では表面第１層１１ａの島の一つに対し、プラス側マイナス側のパターンにビア１０ｙが各々２つとなっていて、もし一つのビアが断線しても、通電は確保される状態となっている。なお、図１５では、簡略化のため、ビア１０ｙは１０Ｂの島のみ記載しているが、他の部分にも同様に存在することはいうまでもない。

また、島状構成をとることにとってＬＥＤ実装後の通電検査が困難になるという製造上の不都合を改善するため、発明者らは各島に通電プローブ接触用のパターンを儲けておけばよいことを見出した。プローブ接触用のパターンは、図１５における配線パターンの略丸状のパターン１０ｘとして表記されている。

千鳥配置でＬＥＤを多層基板上に実装する場合、最適には、実装されるＬＥＤ一つに対し、ボード上に表面第１層１１ａのパターンはプラス側マイナス側のパターンが各々独立しており、プラス側マイナス側ともにビア１０ｙが各々２つ以上とし、かつ、通電検査のためのプローブ接触部を好ましくはパターン１０ｘとして各々１つ以上有してあればよい。これにより、表面第１層１１ａに現れる実装パターンは同一のパターン形状とすることが可能で、実装機のパターン認識の上で画像パターンのテーチングに有利となる。

通電検査のプローブ接触部は、実装されるＬＥＤ一つに対し、ボード上の表面第１層１１ａに島毎、プラス側マイナス側として各々独立して２個設けても良いが、最小限一つだけあれば、隣ＬＥＤの島状の表層パターンを接触部部として共用させると、実装されたＬＥＤ各々に一つずつ通電検査が可能となるため、最小限各島に一つの接触部を有すればよいことになる。これにより表面パターンの無駄な描画面積が減り、パターンの高密度描画と高密度実装に寄与することが可能となる。

また、島ごとに表面第１層１１ａが独立のパターンを有することで、表面層のパターン表出部の直線描画部が減るため、パターンを精度よく画像認識して、精度よくＬＥＤを実装することが困難になるが、これに対し、各ＬＥＤごとに、認識マークを設定しておけば、実装精度の低下を避けられる。特に、実装されるＬＥＤ一つに対し、ボード上の表面第１層１１ａのパターンの島を一つ形成した場合、この島ごとに認識マーク１０ｚを設定すればなお良い。

また、大面積にエッチングで表面パターンが形成されることを考えた場合、エッチングむらの誤差をキャンセルする観点からは、認識マーク１０ｚは丸のパターンがよく、さらに、丸の直径は主たるラインパターンの線幅とほぼ等しい状態がエッチング条件をそろえるいい実において好適である。ちなみに、図１５では、認識マーク１０ｚはＬＥＤ実装部を斜め対角に挟む状態で描画される。

このように、表面第１層１１ａのＬＥＤ実装パターンの島各に対し、層間接続のビア１０ｙを複数設け、通電検査用接触部１０ｘを設け、認識マーク１０ｚを設けることの各種組み合わせは、信頼性、生産性、実装性の各面から有効である。

図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、また異なる配線パターンの例を示している。図１６（ａ）は、第１層１１ａにおける金属パターン（配線パターン）およびその経路の構成例を示しており、一方、図１６（ｂ）は、第２層１１ｂにおける第２の配線パターン２２（２２ｂ）の経路を示している。図１６（ａ）では、白色ＬＥＤ素子１０ａ、１０ｂも明示している。

図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示した例では、第１の配線パターン２１の全ての部分が第１層１１ａに形成されている。第２の配線パターン２２は、第１層１１ａに存在する部分２２ａと、第２層１１ｂに存在する部分２２ｂと、両者を繋ぐビア（不図示）とから構成されている。白色ＬＥＤ素子１０の方向は揃っていないが、第１の配線パターン２１と第２の配線パターン２２とも効率良く形成されている。

図１７（ａ）および図１７（ｂ）は、白色ＬＥＤ素子１０（１０ａ，１０ｂ）を同一方向に揃えた構成を示している。図１６（ａ）および図１６（ｂ）と同様に、図１７（ａ）は、第１層１１ａにおける金属パターン（配線パターン）およびその経路の構成例を示しており、一方、図１７（ｂ）は、第２層１１ｂにおける第２の配線パターン２２（２２ｂ）の経路を示している。図１７（ａ）では、白色ＬＥＤ素子１０ａ、１０ｂも明示している。

上述した例では、少なくとも２層の多層基板（１１ａ、１１ｂ）を用いて白色ＬＥＤ素子１０ａ、１０ｂによる千鳥格子状の配列を形成したが、単層の基板でも、白色ＬＥＤ素子１０ａ、１０ｂによる千鳥格子状の配列を形成することができる。図１８は、単層の基板１１上に、第１の配線パターン２１と第２の配線パターン２２とを形成して、白色ＬＥＤ素子１０ａ、１０ｂによる千鳥格子状の配列した構成例を示している。単層の基板で形成した場合、基板の価格が安い、基板の熱抵抗が小さい、基板面が硬いので実装しやすいという利点を得ることができる。一方、多層の基板を用いた場合には、基板の上面のパターンを少なくすることができるので、マイグレーションが置きにくい、パターン面積を多層に分けて利用することができるのでモジュールを小さくすることができる、無駄なパターンが少なくてすむという利点を得ることができる。

本実施形態のＬＥＤ照明光源１００は、例えば、図１９に示すような電球形照明器具１４０に用いることができる。図１９に示した電球形照明器具１４０は、カード型ＬＥＤ照明光源１００と、配光制御部材１４２と、点灯回路（不図示）が内蔵されたケース１４４と、口金１４６とから構成されている。例えば、この電球形照明器具１４０が暗室（例えばトイレ）で使用されており、配線パターン２１、２２の何れかが断線したり、白色ＬＥＤ素子１０ａ、１０ｂのいずれかが破損したりする場合が生じても、常に、白色ＬＥＤ素子１０ａ、１０ｂの一方が千鳥格子状で点灯し、照度を均一に保ちながら、その暗室が真っ暗になることを防止することができる。ここで、カード式ＬＥＤ照明光源１００は取り替え可能であるので、交換を望むなら、余裕をもって必要な時に、カード式ＬＥＤ照明光源１００を交換して、また本来の明るさに戻せばよい。

また、本実施形態のＬＥＤ照明光源１００は、照明スタンドのような用途に適用することもできる。図２０および図２１は、カード型ＬＥＤ照明光源１００を照明スタンド１５０に適用した構成例を示している。

図２０に示した照明スタンド１５０は、１つのカード型ＬＥＤ照明光源１００によって被照射物を照射できる構成となっている。カード型ＬＥＤ照明光源１００はコネクタ１３０に挿入することができ、挿入した形で照明スタンド１５０は使用される。図２０に示した例では、照明スタンド１５０の台１３５に、調光用のダイヤル１３６が設けられており、ダイヤル１３６を調整することによって、白色ＬＥＤ素子１０ａおよび１０ｂの少なくとも一方の調光を行うことができる。本実施形態のＬＥＤ照明光源１００は、一つに限らず、複数個用いることができる。図２０は、２つのカード型ＬＥＤ照明光源１００を用いた照明スタンド１５０の構成を模式的に示している。なお、図１９から図２１では、カード型ＬＥＤ照明光源１００を用いたが、カード型のものに限らず、脱着可能でないＬＥＤ照明光源１００を用いて電球形照明器具、照明スタンドを構築してもよい。

ＬＥＤ照明光源１００の調光を積極的に利用しようとする場合、次のような応用例もある。図２２（ａ）および（ｂ）に示すように、白色ＬＥＤ素子１０ａおよび１０ｂの配光特性をそれぞれ異なるものにして、白色ＬＥＤ素子１０ａ、１０ｂの一方を調光することによって、スポット配光とワイド配光とを使い分けできる照明器具（例えば、照明スタンド）を構築することができる。以下、詳細を説明する。

図２２（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、白色ＬＥＤ素子１０ａを覆うレンズ１４ａと、白色ＬＥＤ素子１０ｂを覆うレンズ１４ｂとの構成を模式的に示している。図２２に示した構成では、レンズ１４ｂは、レンズ１４ａよりも、狭角の配光を実現するレンズとなっている。このようにすると、白色ＬＥＤ素子１０ａの光Ａを調光により減光させた場合、ワイド配光の影響は少なくなり、その一方で、レンズ１４ｂの作用により、白色ＬＥＤ素子１０ｂから発せられる光Ｂでスポット配光の影響が強くなる。逆に、白色ＬＥＤ素子１０ｂの光Ｂを調光により減光させた場合、スポット配光の影響は少なくなり、一方、レンズ１４ａの作用により、白色ＬＥＤ素子１０ａから発せられる光Ａでワイド配光の影響が強くなる。レンズ１４ｂにおいて狭角の配光を実現するには、例えば、半球状の凸レンズにして１／２ビーム角で３５度以内にすればよい。

また、白色ＬＥＤ素子１０ａの色温度と白色ＬＥＤ素子１０ｂの色温度とをそれぞれ異なるものにして、それらを独立して調光すれば、光色を可変できる照明器具（例えば、照明スタンド）を構築することができる。例えば、白色ＬＥＤ素子１０ａを電球色のような色温度の低いものにし、一方、白色ＬＥＤ素子１０ｂを略昼光色（例えば、昼光色、昼白色）のような色温度の高いものにする。このようにすれば、白色ＬＥＤ素子１０ａ又は１０ｂを調光することによって、光色を変えることが可能となる。白色ＬＥＤ素子１０ｂの色温度よりも、白色ＬＥＤ素子１０ａの色温度の方を低くするには、例えば、次のようにすればよい。

一つは、白色ＬＥＤ素子１０ａの蛍光体樹脂部１３の体積を、白色ＬＥＤ素子１０ｂの蛍光体樹脂部１３の体積よりも大きくする手法がある。蛍光体樹脂部１３の体積を大きくすると、ベアチップＬＥＤ１２から出射した光がより多くの蛍光体を通過するので、ＬＥＤ素子１０ａから出る光はより電球色側に移行し、それによって色温度が低くなる。

他には、白色ＬＥＤ素子１０ａの蛍光体樹脂部１３に含まれている蛍光体の濃度を、白色ＬＥＤ素子１０ｂの蛍光体樹脂部１３に含まれている蛍光体の濃度よりも大きくする手法がある。これも、ベアチップＬＥＤ１２から出射した光がより多くの蛍光体を通過するので、ＬＥＤ素子１０ａから出る光はより電球色側に移行し、それによって色温度が低くなる。これ以外にも、例えば蛍光体の種類や調合比を変えることにより、外周部と内周部との蛍光体樹脂部１３の色温度を変えることも可能である。

本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源１００によれば、各配線パターン（２１，２２）に電気的に接続された白色ＬＥＤ素子（１０ａ，１０ｂ）を離散して（千鳥格子状に）配列させているので、いずれかの配線パターン（２１又は２２）が断線した場合でも、ＬＥＤ照明光源１００の照度を略均一にすることができ、その結果、人に与える違和感を緩和することができる。

なお、本実施形態においては、ＬＥＤ素子１０として、青色ＬＥＤ素子１２と黄色蛍光体とを組み合わせたＬＥＤ素子１０からなる白色ＬＥＤ照明光源１００について説明したが、白色ＬＥＤ照明光源には、紫外光を発する紫外ＬＥＤ素子と、紫外ＬＥＤ素子からの光で励起して、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の光を発する蛍光体との組み合わせによる白色ＬＥＤ照明光源も開発されているので、それを用いても良い。紫外ＬＥＤ素子は、３８０ｎｍ〜４００ｎｍの光を出射し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の光を発する蛍光体は、波長３８０ｎｍから７８０ｎｍの可視領域の範囲内にピーク波長（すなわち、波長４５０ｎｍ、波長５４０ｎｍ、波長６１０ｎｍのピーク波長）を持っている。また、本実施形態では、ベアチップＬＥＤ１２を用いた白色ＬＥＤ素子１０の構成について説明したが、それに限らず、砲弾型ＬＥＤ素子のような他の形態の白色ＬＥＤ素子を用いることも可能である。

加えて、図１０に示した構成（８個×８個）のように、白色ＬＥＤ素子１０の数が偶数（６４個）の場合、白色ＬＥＤ素子１０ａと白色ＬＥＤ素子１０ｂとの数を同じにすることが好ましい。そうすれば、第１の配線パターン２１および第２の配線パターン２２の両者を流れる電流値を実質的に同じにすることができるからである。一方、５個×５個のような場合、白色ＬＥＤ素子１０の数は奇数（２５個）となり、このときには、白色ＬＥＤ素子１０ａと白色ＬＥＤ素子１０ｂとの数を同じにはできず、それゆえ、第１の配線パターン２１および第２の配線パターン２２の両者を流れる電流値が異なるものになってしまう。そこで、その場合には、第１の配線パターン２１および第２の配線パターン２２の両者の電流値を実質的に同一にするための抵抗素子（不図示）を、第１の配線パターン２１か、第２の配線パターン２２のいずれかに設けることが好ましい。そうすれば、第１の配線パターン２１および第２の配線パターン２２の両者を流れる電流値を容易に同じにすることができる。

（実施形態２）
次に、図２３から図２６を参照しながら、本発明の実施形態２に係るＬＥＤ照明光源について説明する。なお、本実施形態では、説明の簡潔化のために、上記実施形態１と異なる点を主に説明し、同じ内容については省略または簡略化するものとする。

上記実施形態１のＬＥＤ照明光源１００では、例えば図１０に示すように白色ＬＥＤ素子１０ａと、それに隣接する白色ＬＥＤ素子１０ｂとは互いに揃った形で、千鳥格子状の配列を形成したが、必ずしも揃った形でなくても、白色ＬＥＤ素子１０ａと、それに隣接する白色ＬＥＤ素子１０ｂとを所定量（例えば、行または列の間隔の半分、あるいは、白色ＬＥＤ素子１０の半分）ずらして配置してもよい。

図２３（ａ）および（ｂ）は、本実施形態のＬＥＤ照明光源１１０の構成を示しており、具体的には、それぞれ、第１層１１ａおよび第２層１１ｂの構成を示している。このようにずらした千鳥格子状の配列でも、白色ＬＥＤ素子１０ａおよび１０ｂをそれぞれ離散させることができ、いずれかの配線パターン（２１又は２２）が断線した場合でも、ＬＥＤ照明光源１１０の照度を略均一にすることができ、その結果、人に与える違和感を緩和することができる。

図２４は、上記実施形態１の構成で開口部１７を有する反射板１５が貼り付けられたＬＥＤ照明光源１００の上面を模式的に示しており、一方、図２５は、本実施形態２の構成で開口部１７を有する反射板１５が貼り付けられたＬＥＤ照明光源１１０の上面を模式的に示している。

図２４に示した構成では、略円形の開口部１７は行列状に配列している。図２５に示した構成の場合、典型的な行列配列からずらしているので、略円形の開口部１７は実質的に最密充填のように配列させることが可能である。それゆえ、図２４に示した構成（行列配列）よりも、図２５に示した構成（ずらした配列）の方が実装密度を向上させるという利点が得られる。また、図２４に示した構成では、白色ＬＥＤ素子１０ａ、１０ｂのいずれか一方が不点灯となったとき、上下方向および左右方向では輝度の不均一さは目立ち難いが、斜め方向に不点灯のラインがそろうので、それが目出すおそれがある。この点、図２５に示した構成では、そのようなおそれを回避することができる。

一方で、図２４に示した構成で、白色ＬＥＤ素子１０ａの点灯・不点灯、および、白色ＬＥＤ素子１０ｂの点灯・不点灯を行っても、発光面としての重心はずれないが、図２５に示した構成の場合、白色ＬＥＤ素子１０ａの点灯・不点灯と、白色ＬＥＤ素子１０ｂの点灯・不点灯とでは、発光面として重心がずれてしまう。つまり、端部に位置する白色ＬＥＤ素子１０が点灯したり、消えたりすることの影響によって、重心がずれてしまう。この重心のずれを嫌う用途の場合には、実装密度の向上の利点は得られないものの、図２４に示した構成（上記実施形態１の構成）を採用することが望ましい。

図２６（ａ）および（ｂ）は、ずらした千鳥格子状の配列で、白色ＬＥＤ素子１０（１０ａ、１０ｂ）の向きを揃えた構成を示している。図２３（ａ）および（ｂ）と同様に、図２６（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、第１層１１ａおよび第２層１１ｂの構成を示している。

上記実施形態１および２においては、２つの群の白色ＬＥＤ素子（１０ａ、１０ｂ）を離散させた配列を採用したが、ｎ群（ｎは、２以上の整数）の白色ＬＥＤ素子を離散させた配列にすることができる。図２７を参照しながら、それについて説明する。図２７では、ｎ＝６の場合を例にとり説明する。

６つの独立した配線パターンを用い、各配線パターンに接続した白色ＬＥＤ素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆを離散的に配列させるには、まず、その６個の白色ＬＥＤ素子を一つのグループ（Ｇ１）として、そのグループＧ１のパターンを他の領域に複写していく（Ｇ２、Ｇ３）。そして、ここで、まず、各グループ内のＡを選択して、配線パターンで結線していき、次いで、各グループ内のＢを選択して、別の独立した配線パターンで結線していき、これを、各グループ内のＦまで繰り返していけばよい。多層配線基板を用いれば、比較的簡単に結線を行うことができる。

多数の白色ＬＥＤ素子１０が基板１１上に配列されている場合に、隣接する白色ＬＥＤ素子１０を結んで形成される三角形の頂点に位置する白色ＬＥＤ素子が、それぞれ、独立した配線パターンに接続されていると、三色調光を行うことができる。図２７に示した構成で、隣接する白色ＬＥＤ素子１０ａ、１０ｂ、１０ｄを結んで三角形を作成する（図２８参照）。ここで、白色ＬＥＤ素子１０ａ、１０ｂ、１０ｄは、独立した配線パターンに接続されているので、調光器３０を用いれば、白色ＬＥＤ素子１０ａ、１０ｂ、１０ｄのそれぞれの群を独立して調光することができる。例えば、三角形の頂点に位置する３個の白色ＬＥＤ素子（１０ａ、１０ｂ、１０ｄ）が、それぞれ、色温度３０００Ｋ未満の白色ＬＥＤ素子（１０ａ）、色温度３０００Ｋ以上６５００Ｋ以下の白色ＬＥＤ素子（１０ｂ）、色温度６５００Ｋを超える白色ＬＥＤ素子（１０ｄ）である場合、色温度の幅が適切に調節されているので、良好な三色調光を実現することができる。

なお、千鳥格子状やずれた千鳥格子状に配列させるのではなく、もっと簡便に、単層の基板１１上に、独立した配線パターンに接続された白色ＬＥＤ素子群を分散して配列させたい場合には、図２９から図３３に示すような構成にすればよい。

図２９は、行ごとに白色ＬＥＤ素子１０ａと１０ｂとの向きをかえて、それを配線パターン２１と２２とで結線してなるＬＥＤ照明光源１２０の構成を示している。配線パターン２１および２２のそれぞれの両端を片側に出すように結線すると、図３０に示す構成となる。

図３１は、効率良く結線することができる構成を示している。この構成では、右向き（第１の方向）に白色ＬＥＤ素子１０ａ（または１０ｂ）を配列した行と、左向き（第２の方向）に白色ＬＥＤ素子１０ａ（または１０ｂ）を配列した行とは隣接させて、そして、右向きに配列した行から、それに隣接する左向きに配列した行へと配線パターン（２１または２２）を延ばすようにする。配線パターン２１および２２のそれぞれの両端を片側に出すように結線すると、図３２に示す構成となる。

他にもいろんな構成を採用することができるが、３つの独立した配線パターン（２１、２２、２３）を用いて、白色ＬＥＤ素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃを同一方向に配列させたい場合の構成の一例を示すと、図３３のようになる。

上述の実施形態では、１つの蛍光体樹脂部１３内に１つのベアチップＬＥＤ１２を配置したが、必ずしも１つのベアチップＬＥＤ１２に限らず、１つの蛍光体樹脂部１３内に２つ又はそれ以上のベアチップＬＥＤ１２を配置してもよい。図３４（ａ）および（ｂ）は、１つの蛍光体樹脂部１３内に、ベアチップＬＥＤ１２Ａ、１２Ｂを配置した構成を示している。ベアチップＬＥＤ１２Ａ、１２Ｂは、同一波長領域の光を発するＬＥＤ素子であってもよいし、異なる波長領域の光を発するベアチップＬＥＤであってもよい。例えば、ベアチップＬＥＤ１２Ａを青色ＬＥＤとし、ベアチップＬＥＤ１２Ｂを赤色ＬＥＤとすることも可能である。この場合、蛍光体樹脂部１３に覆われている２以上のベアチップＬＥＤ１２（１２Ａ、１２Ｂ）は、波長３８０ｎｍから７８０ｎｍの可視領域の範囲内のピーク波長（例えば、波長３８０〜４７０ｎｍ（これが１種類だけなら４６０ｎｍ）のピーク波長、波長６１０〜６５０ｎｍ（これが１種類だけなら６２０ｎｍ）のピーク波長）を持つことになる。青色ＬＥＤ素子１２Ａおよび赤色ＬＥＤ素子１２Ｂの両方のＬＥＤ素子を用いた場合には、赤に対する演色性に優れた白色ＬＥＤ照明光源を構築することができる。さらに説明すると、青色ＬＥＤ素子と黄色蛍光体との組み合わせのときには、白色を生成することができるものの、赤成分が足りない白色となってしまい、赤に対する演色性が劣る白色ＬＥＤ照明光源となってしまう。そこで、青色ＬＥＤ素子１２Ａに赤色ＬＥＤ素子１２Ｂを加えると、赤に対する演色性にも優れたものになり、一般照明用として更に適したＬＥＤ照明光源を実現することができる。

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、図１２および図１３に示した構成において、ＬＥＤ素子１０の接続に並列接続を用いることも可能である。また、各実施形態の構成および改変例を相互に適用することも可能である。なお、上述した「第１の白色ＬＥＤ素子」「第２の白色ＬＥＤ素子」における「第１」「第２」は便宜上の名称であるので、それらを入れ代えて適用してもよい。また、図示した行列の「行」と「列」とも入れ代えて適用することも勿論可能である。

本発明によれば、配線回路のいずれかの配線パターンが断線した場合でも、照度を略均一にすることができるので、人に与える違和感を緩和することができるＬＥＤ照明光源を提供することができる。

従来の砲弾型ＬＥＤ照明光源の構成を模式的に示す断面図 複数のＬＥＤ素子を含む従来の面発光ユニットを示す平面図 面発光ユニットにおける複数のＬＥＤ素子についての回路図 本発明の実施形態１に係るＬＥＤ照明光源１００の構成を模式的に示す図 ＬＥＤ素子１０の構成を模式的に示す断面図 （ａ）は、反射板１５を基板１１上に貼り付けたＬＥＤ照明光源１００における白色ＬＥＤ素子１０周囲の構成例を示す側面断面図（ｂ）は、その上面図 基板１１上に７個×７個の行列状で配列された白色ＬＥＤ素子１０（１０ａ，１０ｂ）と、反射板１５との関係を示す斜視図 反射板１５を含むＬＥＤ照明光源１００におけるＬＥＤ素子１０の周囲を拡大した断面図 （ａ）は、第１層１１ａの回路構成を示す図（ｂ）は、第２層１１ｂの回路構成を示す図 第１層１１ａと第２層１１ｂとの回路を合わせた図 調光器３０の構成を示す回路図 本発明の実施形態１に係るカード型ＬＥＤ照明光源１００の構成を模式的に示す斜視図 カード型ＬＥＤ照明光源１００の使用方法の一例を説明するための斜視図 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ、第１層１１ａおよび第２層１１ｂの回路構成を示す図 図１４（ａ）に対応する金属パターン（配線パターン）が形成された上面図 （ａ）は、第１層１１ａにおける金属パターンおよび配線経路を示す図（ｂ）は第２層１１ｂにおける第２の配線パターン２２ｂの配線経路を示す図 （ａ）は第１層１１ａにおける金属パターンおよび配線経路を示す図（ｂ）は第２層１１ｂにおける第２の配線パターン２２ｂの配線経路を示す図 単層の基板１１上に第１の配線パターン２１と第２の配線パターン２２とを形成した構成例を示す図 電球形照明器具１４０の構成を模式的に示す斜視図 照明スタンド１５０の構成を模式的に示す斜視図 照明スタンド１５０の構成を模式的に示す斜視図 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ、白色ＬＥＤ素子１０ａを覆うレンズ１４ａと、白色ＬＥＤ素子１０ｂを覆うレンズ１４ｂとの構成を模式的に示す断面図 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施形態２に係るＬＥＤ照明光源１１０における第１層１１ａおよび第２層１１ｂの構成を示す図 実施形態１の構成で開口部１７を有する反射板１５が貼り付けられたＬＥＤ照明光源１００の構成を模式的に示す上面図 実施形態２の構成で開口部１７を有する反射板１５が貼り付けられたＬＥＤ照明光源１１０の構成を模式的に示す上面図 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施形態２に係るＬＥＤ照明光源１１０における第１層１１ａおよび第２層１１ｂの構成を示す図 ｎ群（例えばｎ＝６）の白色ＬＥＤ素子を離散させた配列を行うことができることを説明するための図 隣接する白色ＬＥＤ素子１０を結んで形成される三角形の頂点に位置する白色ＬＥＤ素子によって三色調光を行うことができることを説明するための図 本発明の実施形態２に係るＬＥＤ照明光源１２０の構成を示す図 本発明の実施形態２に係るＬＥＤ照明光源１２０の構成を示す図 本発明の実施形態２に係るＬＥＤ照明光源１２０の構成を示す図 本発明の実施形態２に係るＬＥＤ照明光源１２０の構成を示す図 本発明の実施形態２に係るＬＥＤ照明光源１３０の構成を示す図 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ、１つの蛍光体樹脂部１３内にベアチップＬＥＤ１２Ａ、１２Ｂを配置した構成を示す側面断面図および上面図

符号の説明

１０（１０ａ，１０ｂ） 白色ＬＥＤ素子
１１ 基板
１２ ＬＥＤ素子
１３ 蛍光体樹脂部
１４ レンズ
１５ 反射板
１５ａ 反射面
１７ 開口部
２０ 配線回路
２１ 第１の配線パターン
２２ 第２の配線パターン
３０ 調光器
３１ 商用電源
３２ ヒューズ
３３ 電源トランス
３４ ダイオードブリッジ
３５ 平滑コンデンサ
３６ レギュレータ
３７，３８ 端子
４０ 金属板
４１ 多層配線基板
４２ 配線層
４３ ビア
４５ アンダーフィル（応力緩和層）
１２０ 給電部
１３０ コネクタ
１３１ ガイド部
１３２ ライン
１３３ 点灯装置
１３５ 台
１３６ ダイヤル
１４０ 電球形照明器具
１４２ 配光制御部材
１４４ ケース
１４６ 口金
１５０ 照明スタンド
１００ ＬＥＤ照明光源
１１０，１２０，１３０ ＬＥＤ照明光源
２００ 砲弾型ＬＥＤ照明光源
３００ 面発光ユニット

Claims (18)

1. 基板と、
   前記基板上に、二次元的に配列された複数の白色ＬＥＤ素子と、
   前記複数の白色ＬＥＤ素子に電気的に接続された配線回路と
   を備え、
   前記配線回路は、２つ以上の互いに独立した配線パターンから構成されており、
   各配線パターンに電気的に接続された白色ＬＥＤ素子は、離散して配列されている、ＬＥＤ照明光源。
2. 前記配線回路は、第１の配線パターンと、前記第１の配線パターンと独立した第２の配線パターンとから構成されており、
   前記複数の白色ＬＥＤ素子は、前記第１の配線パターンに電気的に接続された第１の白色ＬＥＤ素子群と、前記第２の配線パターンに電気的に接続された第２の白色ＬＥＤ素子群とによる千鳥格子状の配列を有している、請求項１に記載のＬＥＤ照明光源。
3. 前記第１の白色ＬＥＤ素子群のうちの白色ＬＥＤ素子と、当該白色ＬＥＤ素子に隣接する、第２の白色ＬＥＤ素子群のうちの白色ＬＥＤ素子とは、互いにずれて配置されている、請求項２に記載のＬＥＤ照明光源。
4. 前記二次元的に配列された前記複数の白色ＬＥＤ素子は、同一方向を向いて配列されている、請求項２または３に記載のＬＥＤ照明光源。
5. 前記基板は、少なくとも第１層および第２層を有する多層配線基板であり、
   前記第１の配線パターンは、前記多層配線基板の前記第１層に形成されており、
   前記第２の配線パターンは、前記多層配線基板の前記第２層に形成されている、請求項２または３に記載のＬＥＤ照明光源。
6. 前記配線回路には、前記第１層に形成された前記第１の配線パターンと、前記第２層に形成された前記第２の配線パターンとが交差して延びる部位が存在しており、
   前記複数の白色ＬＥＤ素子のそれぞれは、ベアチップＬＥＤと、前記ベアチップＬＥＤを覆う蛍光体樹脂部とから構成されており、
   前記ベアチップＬＥＤは、前記第１層にフリップチップ実装されている、請求項５に記載のＬＥＤ照明光源。
7. 前記二次元的に配列された前記複数の白色ＬＥＤ素子は、行列状に配列されており、
   前記複数の白色ＬＥＤ素子からなる行列は、第１の方向に配列した行と、前記第１の方向と逆の第２の方向に配列した行とを含む、請求項２または３に記載のＬＥＤ照明光源。
8. 前記基板は、単層の配線基板であり、
   前記第１の配線パターンと、前記第２の配線パターンとが交差する部位が前記基板上にない、請求項２または３に記載のＬＥＤ照明光源。
9. 基板と、
   前記基板上に、二次元的に配列された複数の白色ＬＥＤ素子と、
   前記複数の白色ＬＥＤ素子に電気的に接続された配線回路と
   を備え、
   前記配線回路は、第１の配線パターンと、前記第１の配線パターンと独立した第２の配線パターンとから構成されており、
   前記基板は、単層の配線基板であり、
   前記二次元的に配列された前記複数の白色ＬＥＤ素子は、行列状に配列されており、
   前記複数の白色ＬＥＤ素子からなる行列は、第１の方向に配列した行と、前記第１の方向と逆の第２の方向に配列した行とを含み、
   前記第１の方向に配列した行と、前記第２の方向に配列した行とは隣接しており、
   前記第１の配線パターンおよび前記第２の配線パターンは、それぞれ、前記第１の方向に配列した行から、それに隣接する前記第２の方向に配列した行へと延びる部位を有している、ＬＥＤ照明光源。
10. 前記基板は、略矩形を有しており
    前記基板の一辺に、前記第１の配線パターンおよび前記第２の配線パターンの両端子が存在している、請求項１から９の何れか一つに記載のＬＥＤ照明光源。
11. 前記配線回路は、調光器に電気的に接続されており、
    前記調光器は、各配線パターンに電気的に接続された白色ＬＥＤ素子を、各配線パターン毎に独立して、調光する機能を有している、請求項１から１０の何れか一つに記載のＬＥＤ照明光源。
12. 前記配線回路は、点灯回路に電気的に接続されており、
    前記点灯回路は、各配線パターンに電気的に接続された白色ＬＥＤ素子を、各配線パターン毎に独立して、オン−オフする機能を有している、請求項１から１１の何れか一つに記載のＬＥＤ照明光源。
13. 前記複数の白色ＬＥＤ素子のそれぞれには、当該各白色ＬＥＤ素子の配光特性を制御するレンズが設けられており、
    前記第１の白色ＬＥＤ素子群に設けられた前記レンズは、前記第２の白色ＬＥＤ素子群に設けられた前記レンズよりも、狭角の配光を実現するレンズである、請求項２または３に記載のＬＥＤ照明光源。
14. 前記第１の白色ＬＥＤ素子群が発する光の色温度は、前記第２の白色ＬＥＤ素子群が発する光の色温度よりも低い、請求項２または３に記載のＬＥＤ照明光源。
15. 前記第１の白色ＬＥＤ素子群における白色ＬＥＤ素子の数と、前記第２の白色ＬＥＤ素子群における白色ＬＥＤ素子の数とは等しい、請求項２または３に記載のＬＥＤ照明光源。
16. 基板と、
    前記基板上に、二次元的に配列された複数の白色ＬＥＤ素子と、
    前記複数の白色ＬＥＤ素子に電気的に接続された配線回路と
    を備え、
    前記配線回路は、ｎ個以上（ただし、ｎは３以上である）の互いに独立した配線パターンから構成されており、
    前記複数の白色ＬＥＤ素子のうち隣接する白色ＬＥＤ素子を結んで形成される三角形の頂点に位置する白色ＬＥＤ素子は、それぞれ、前記独立した配線パターンに接続されている、ＬＥＤ照明光源。
17. 前記三角形の頂点に位置する３個の白色ＬＥＤ素子は、それぞれ、色温度３０００Ｋ未満の白色ＬＥＤ素子、色温度３０００Ｋ以上６５００Ｋ以下の白色ＬＥＤ素子、および、色温度６５００Ｋを超える白色ＬＥＤ素子からなる、請求項１６に記載のＬＥＤ照明光源。
18. 前記配線回路は、調光器に電気的に接続されており、
    前記調光器は、前記３個の白色ＬＥＤ素子をそれぞれ独立して調光する機能を有している、請求項１７に記載のＬＥＤ照明光源。

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