JP2010199005A - Ｌｅｄモジュール及びｌｅｄ光源装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 簡単な配線によって光源装置を構成可能なＬＥＤモジュールを提供する。
【解決手段】 ＬＥＤモジュール３０が、平板状の絶縁基板２と、絶縁基板２の第１の端辺の近傍に形成された外部回路との接続用の第１主端子３と第１副端子５と、絶縁基板２の第１の端辺と対向する第２の端辺の近傍に形成された外部回路との接続用の第２主端子４と第２副端子６と、絶縁基板２上に形成され、相互に離間して連続的に配置されたＬＥＤ１を直列接続するための３以上の連結用配線１１〜１９と、隣接する連結用配線間に各別に接続され同方向に直列接続した複数のＬＥＤ１と、絶縁基板２上に形成され、第１副端子４と第２副端子６間を電気的に接続する第１通過配線８を備え、連結用配線の内の一方端側に位置する第１の連結用配線１１が第１主端子３と接続し、連結用配線の内の他方端側に位置する第２の連結用配線１９が第２主端子４と接続している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）が実装されたＬＥＤモジュール及びＬＥＤ光源装置に関する。
透過型液晶ディスプレイは、液晶パネルの背面に光源としてバックライト装置を備える。バックライトとして使用される光源装置の光源は、従来はＣＣＦＬ（冷陰極蛍光ランプ）が主流であったが、ＬＥＤの技術進歩により、ＣＣＦＬに代ってＬＥＤを光源として利用することが有望視されている。例えば、下記特許文献１には、ＬＥＤを発光素子として用いるバックライト装置について説明されている。下記特許文献１では、基板上に複数のＬＥＤを必要数だけ面上に均一に分散させて搭載することで、画面全体を面照射可能な光源装置を提供している。また、斯かる面照射は、例えば下記特許文献２に記載されているように、基板上に複数のＬＥＤを直線状に配置した線状光源のＬＥＤモジュールを複数個並べることでも実現可能である。また、基板上に複数のＬＥＤを配置する場合、下記特許文献１のように各ＬＥＤを並列に配置する方法と、下記特許文献３のように各ＬＥＤの所定数を直列に配置する方法がある。
従って、基板上に複数のＬＥＤを直線状に配置して直列接続したＬＥＤモジュールは、図２５、２６に示すように直列接続した複数のＬＥＤ１の両端のアノードとカソードを外部に引き出すためのアノード端子３とカソード端子４が基板２上に設けられている。この場合、図２５のように、アノード端子３とカソード端子４を基板２の一方端に寄せて配置する第１のケースと、図２６のように、アノード端子３を基板２の一方端に配置し、カソード端子４を基板２の対向する他方端に配置する第２のケースが考えられる。図２５、２６に示すケースでは、一例として、８個のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤモジュール５０、５１を示す。但し、図２５（Ａ）、２６（Ａ）は、夫々ＬＥＤを実装する前の状態を示し、図２５（Ｂ）、２６（Ｂ）では、夫々ＬＥＤを実装した状態を示している。
各ＬＥＤモジュール５０、５１には、絶縁基板２上に、８個のＬＥＤ１を直列接続するための９本の連結用配線１１〜１９が形成されており、各連結用配線１１〜１９は、相互に離間し、端部同士が近接して連続的に配置されている。第１の連結用配線１１の一方端はアノード端子３と接続し、他方端には１つのＬＥＤのアノードと接続するための電極２０が形成され、第２〜第８の連結用配線１２〜１８の各一方端には、夫々ＬＥＤのカソードと接続するための電極２１が、各他方端には、夫々ＬＥＤのアノードと接続するための電極２０が形成され、第９の連結用配線１９の一方端はカソード端子４と接続し、他方端には１つのＬＥＤのカソードと接続するための電極２１が形成されている。隣接する連結用配線の近接する端部に設けられた電極２０、２１間に夫々ＬＥＤのアノードとカソードを接続することで、アノード端子３とカソード端子４間に８個のＬＥＤ１が順方向に直列接続したＬＥＤモジュールとなる。
特開２００３−２０７７８０号公報 特開２００８−５３０６２号公報 実公昭６２−３４４６８号公報
図２５に示すアノード端子３とカソード端子４が基板の一方端に寄せて配置されたＬＥＤモジュール５０を２×４のマトリクス状に配置してＬＥＤを平面的に配置したＬＥＤ光源装置を構成する場合の外部配線の構成図を図２７に示す。例えば、図２７のように、各ＬＥＤモジュール５０を並列に構成する場合は、各ＬＥＤモジュール５０のＬＥＤを駆動し、その発光を制御する制御基板４２を外部に設け、各ＬＥＤモジュール５０のアノード端子３及びカソード端子４と制御基板４２を接続する外部配線５２が、合計で１６本必要となり、しかも、制御基板４２と離れて配置されたＬＥＤモジュール５０からの外部配線の引き回しが長くなっている。ここで、外部配線は、ＬＥＤモジュールの外部における配線を意味し、ＬＥＤモジュール内の基板上に形成された連結用配線と区別するために、「外部配線」と称している。
また、図２６に示すＬＥＤモジュール５１を２×４のマトリクス状に配置してＬＥＤを平面的に配置したＬＥＤ光源装置を構成する場合の配線の構成図を図２８に示す。図２５に示すＬＥＤモジュール５０と比べると、アノード端子３とカソード端子４が対辺に分かれて配置されているため、各ＬＥＤモジュール５０のアノード端子３及びカソード端子４と制御基板４２を接続する外部配線５２の本数は、ＬＥＤモジュール５０と同じく１６本であるが、外部配線の引き回しが更に長くなっている。
ここで、２個のＬＥＤモジュール５０または５１に実装されたＬＥＤを直列に接続すると、図２９及び図３０に示すように、各ＬＥＤモジュール５０のアノード端子３及びカソード端子４と制御基板４２を接続する外部配線５２が半減するが、依然として長い引き回しの外部配線が存在している。
以上のように、ＬＥＤモジュールを複数用いて、ＬＥＤを面状に複数配列してバックライト等の光源装置を構成する場合に、アノード端子とカソード端子の配置個所に関係なく、ＬＥＤモジュールと制御基板間を接続する配線の引き回しが生じるが、光源装置の照射面積に対してＬＥＤモジュールが小さく、使用するＬＥＤモジュールの個数が多くなるほど当該配線の引き回しが長くなり、実装上問題となる。そこで、照射面積が大きいほどＬＥＤ搭載数の多い大きなＬＥＤモジュールを使用すれば良いが、そうすると、光源装置の照射面積に対応してＬＥＤモジュールを多種用意しなければならないという欠点が生じる。
本発明は、ＬＥＤモジュールを複数用いて光源装置を構成する場合の配線の引き回しの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な配線によって光源装置を構成可能なＬＥＤモジュールを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明では、平板状の絶縁基板と、前記絶縁基板の第１の端辺の近傍に形成された外部回路との接続用の第１主端子と第１副端子と、前記絶縁基板の前記第１の端辺と対向する第２の端辺の近傍に形成された外部回路との接続用の第２主端子と第２副端子と、前記絶縁基板上に形成され、相互に離間して連続的に配置されたＬＥＤを直列接続するための３以上の連結用配線と、隣接する前記連結用配線間に各別に接続され同方向に直列接続した複数のＬＥＤと、前記絶縁基板上に形成され、前記第１副端子と前記第２副端子間を電気的に接続する第１通過配線と、を備え、連続的に配置された前記３以上の連結用配線の内の一方端側に位置する１つの前記連結用配線である第１連結用配線が前記第１主端子と電気的に接続し、連続的に配置された前記３以上の連結用配線の内の他方端側に位置する他の１つの前記連結用配線である第２連結用配線が前記第２主端子と電気的に接続していることを特徴とするＬＥＤモジュールを提供する。
上記特徴のＬＥＤモジュールによれば、第１通過配線を外部配線の一部として使用できるため、ＬＥＤモジュールを複数配列する場合に生じる外部配線の引き回しを大幅に軽減することができる。特に、ＬＥＤモジュールを制御基板から離間する方向に一列に複数配列し、当該複数のＬＥＤモジュールに搭載されたＬＥＤを全て直列に接続する場合には、隣接する２つのＬＥＤモジュール間で、第１の端辺の近傍に配置された第１主端子と第２の端辺の近傍に配置された第２主端子を電気的に接続し、第１の端辺の近傍に配置された第１副端子と第２の端辺の近傍に配置された第２副端子を電気的に接続し、制御基板から最も遠方に位置するＬＥＤモジュールの遠方端の第１または第２の端辺の近傍に配置された第１または第２主端子と、第１または第２副端子を電気的に接続することで、全てのＬＥＤを直列接続したＬＥＤモジュール列が、外部配線の引き回しを伴わずに構成でき、当該ＬＥＤモジュール列を複数設けた光源装置では、外部配線の大幅な簡素化が図れる。
更に、上記特徴のＬＥＤモジュールは、短絡用の２端子素子の各端子と接続するための１対の接続用電極が、前記絶縁基板上に形成され、前記１対の接続用電極の一方が前記第１連結用配線または前記第２連結用配線と電気的に接続し、前記１対の接続用電極の他方が前記第１通過配線と電気的に接続しているのが好ましい。
このように、１対の接続用電極を予め用意しておくことで、上述のように、ＬＥＤモジュールを制御基板から離間する方向に一列に複数配列し、当該複数のＬＥＤモジュールに搭載されたＬＥＤを全て直列に接続する場合において、制御基板から最も遠方に位置するＬＥＤモジュールの遠方端の第１または第２の端辺の近傍に配置された第１または第２主端子と、第１または第２副端子を電気的に接続することが、当該１対の接続用電極間に短絡用の２端子素子を接続することで実現できる。つまり、短絡用の２端子素子の接続をＬＥＤの実装作業と同時に行うことで、上述の主端子と副端子を導線等の外部配線で電気的に接続する手間が省略できる。
更に、上記特徴のＬＥＤモジュールは、前記絶縁基板の前記第１の端辺の近傍に、外部回路との接続用の第３副端子が形成され、前記絶縁基板上に、前記第２主端子または前記第２連結用配線と前記第３副端子間を電気的に接続する第２通過配線が形成されていること、または、前記絶縁基板の前記第２の端辺の近傍に、外部回路との接続用の第３副端子が形成され、前記第１主端子または前記第１連結用配線と前記第３副端子間を電気的に接続する第２通過配線が形成されていることが好ましい。
このように、第３副端子と第２通過配線を更に設けることで、第１通過配線に加えて第２通過配線も外部配線の一部として使用できるため、ＬＥＤモジュールを複数配列する場合に生じる外部配線の引き回しを更に軽減することができる。特に、上述のように、ＬＥＤモジュールを制御基板から離間する方向に一列に複数配列し、当該複数のＬＥＤモジュールに搭載されたＬＥＤを全て直列に接続する場合において、制御基板から最も遠方に位置するＬＥＤモジュールの遠方端の第１または第２の端辺の近傍に配置された第１または第２主端子と、第１または第２副端子を電気的に接続することが、最も遠方に位置するＬＥＤモジュールとその１つ手前のＬＥＤモジュール間での第１及び第２副端子間の接続作業において、最も遠方に位置するＬＥＤモジュールの第１または第２副端子を第３副端子に変更することで実現できる。更に、ＬＥＤモジュールを制御基板から離間する方向に一列に複数配列し、各ＬＥＤモジュールで直列接続されたＬＥＤ列を並列に接続する場合において、外部配線の引き回しを大幅に軽減することができる。
更に、上記特徴のＬＥＤモジュールは、前記３以上の連結用配線が、前記絶縁基板の一方側の面上に形成され、前記第１通過配線が、前記絶縁基板の他方側の面上に形成されていることが好ましい。ここで、前記第１主端子と前記第２主端子と前記３以上の連結用配線を同一面上に形成し、前記第１副端子と前記第２副端子と前記第１通過配線を同一面上に形成しても良い。これにより、第１通過配線を絶縁基板の他方側の面上を専有して形成できるため、配線面積を大幅に拡大できる。この結果、絶縁基板の一方側の面上に搭載されるＬＥＤの発熱で加熱された絶縁基板の熱を、第１通過配線によって絶縁基板の他方側への放熱でき、ＬＥＤモジュールの放熱性能が向上する。更に、第１通過配線の線幅も拡張されるため、第１通過配線の低インピーダンス化が図れる。
更に、上記特徴のＬＥＤモジュールは、前記絶縁基板に内壁面が金属で被覆された貫通孔が複数形成されていることが好ましい。これにより、絶縁基板の一方側の面上に搭載されるＬＥＤの発熱を他方側へ貫通孔を介して伝導して放熱することができ、ＬＥＤモジュールの放熱性能が向上する。更には、前記第１通過配線が前記絶縁基板の両方の面上に形成され、前記絶縁基板の一方側の面上に形成された前記第１通過配線と、前記絶縁基板の他方側の面上に形成された前記第１通過配線が、前記絶縁基板に複数形成された内壁面が金属で被覆された貫通孔を介して電気的に接続していることが好ましい。絶縁基板に両方の面上に第１通過配線を設けて貫通孔で連結することで、ＬＥＤモジュールの放熱性能が更に向上するとともに、第１通過配線の更なる低インピーダンス化が図れる。
更に、上記特徴のＬＥＤモジュールは、前記絶縁基板の他方側の面上に形成された前記第１通過配線が、前記絶縁基板の内部に向けて突出する突起部を備えていることが好ましい。絶縁基板の他方側の面上に形成された第１通過配線に突起部を備えることで、第１通過配線と絶縁基板との接触面積が拡大するため、絶縁基板の一方側の面上に搭載されるＬＥＤの発熱で加熱された絶縁基板の熱を、第１通過配線によって絶縁基板の他方側へのより効率的に放熱することができる。
更に、本発明では、上記特徴のＬＥＤモジュールを、１つの前記ＬＥＤモジュールの前記第１の端辺と、他の１つの前記ＬＥＤモジュールの前記第２の端辺を近接させて第１方向に複数配列し、近接する前記第１の端辺の近傍に配置された前記主端子の１つと前記第２の端辺の近傍に配置された前記主端子の１つを電気的に接続し、近接する前記第１の端辺の近傍に配置された前記副端子の１つと前記第２の端辺の近傍に配置された前記副端子の１つを電気的に接続してＬＥＤモジュール列を構成し、前記ＬＥＤモジュール列を、前記第１方向と直交する第２方向に複数配列して、前記ＬＥＤモジュールに実装されている前記ＬＥＤを面状に複数配列することを特徴とするＬＥＤ光源装置を提供する。
上記特徴のＬＥＤ光源装置によれば、ＬＥＤモジュールと制御基板間、或いは、ＬＥＤモジュール間の外部配線の引き回しを大幅に軽減した簡単な配線構造のＬＥＤ光源装置が提供可能となる。
本発明に係るＬＥＤモジュールの第１実施形態の概略構成を模式的に示す平面図 図１に示すＬＥＤモジュールを２個直列に接続する接続例を示す図 図１に示すＬＥＤモジュールを４個直列に接続する接続例を示す図 図１に示すＬＥＤモジュールの２個直列に接続する他の接続例を示す図 図１に示すＬＥＤモジュールの４個直列に接続する他の接続例を示す図 本発明に係るＬＥＤモジュールの第２実施形態の概略構成を模式的に示す平面図 図６に示すＬＥＤモジュールを２個直列に接続する接続例を示す図 図６に示すＬＥＤモジュールを４個直列に接続する接続例を示す図 本発明に係るＬＥＤモジュールの第３実施形態の概略構成を模式的に示す平面図 図９に示すＬＥＤモジュールを２個直列に接続する接続例を示す図 図９に示すＬＥＤモジュールを４個直列に接続する接続例を示す図 本発明に係るＬＥＤモジュールの第４実施形態の概略構成を模式的に示す平面図 図１２に示すＬＥＤモジュールを２個直列に接続する接続例を示す図 図１２に示すＬＥＤモジュールを４個直列に接続する接続例を示す図 本発明に係るＬＥＤモジュールの第５実施形態の概略構成を模式的に示す平面図 図１５に示すＬＥＤモジュールを２個直列に接続する接続例を示す図 図１５に示すＬＥＤモジュールを４個直列に接続する接続例を示す図 図１５に示すＬＥＤモジュールの４個並列に接続する接続例を示す図 本発明に係るＬＥＤモジュールの第６実施形態の概略構成を模式的に示す平面図 図１９に示すＬＥＤモジュールを２個直列に接続する接続例を示す図 図１９に示すＬＥＤモジュールに対して放熱性を向上させたＬＥＤモジュールの概略構成を模式的に示す平面図 図１９及び図２１に示すＬＥＤモジュールに対して放熱性を向上させたＬＥＤモジュールの要部断面構造を示す断面図 本発明に係るＬＥＤ光源装置の概略構成を模式的に示すブロック構成図 制御基板の駆動回路の概略構成を示す回路図 従来のＬＥＤモジュールの一構成例を模式的に示す平面図 従来のＬＥＤモジュールの他の一構成例を模式的に示す平面図 図２５に示すＬＥＤモジュールを８個並列に接続する接続例を示す図 図２６に示すＬＥＤモジュールを８個並列に接続する接続例を示す図 図２５に示すＬＥＤモジュールを８個直並列に接続する接続例を示す図 図２６に示すＬＥＤモジュールを８個直並列に接続する接続例を示す図
本発明に係るＬＥＤモジュール、及び、ＬＥＤ光源装置の実施形態につき、図面に基づいて説明する。尚、以下において、説明の理解の容易のため、図２５、２６に示す従来のＬＥＤモジュール、及び、各実施形態間で共通する部位には同じ符号を付して説明する。
〈第１実施形態〉
図１に、本発明によるＬＥＤモジュールの第１実施形態の概略構成を模式的に示す。図１（Ａ）は、ＬＥＤを実装する前のプリント配線基板３０’を示し、図１（Ｂ）は、ＬＥＤ１を実装後のＬＥＤモジュール３０を示す。
プリント配線基板３０’は、絶縁基板２上に、８個のＬＥＤ１を直列接続するための９本の連結用配線１１〜１９と、外部回路と接続用の第１主端子３、第２主端子４、第１副端子５、及び、第２副端子６の４端子と、第１副端子５と第２副端子６間を電気的に接続する第１通過配線８が形成されて構成される。絶縁基板２は、ガラスエポキシ等の絶縁素材で構成され、連結用配線１１〜１９、４つの端子３〜６、第１通過配線８は、銅箔等の金属膜で構成される。
各連結用配線１１〜１９は、相互に離間し、端部同士が近接して連続的に配置されている。左端の連結用配線１１（第１連結用配線に相当）の一方端は第１主端子３と接続し、他方端には１つのＬＥＤのアノードと接続するための電極２０が形成され、中央の６個の連結用配線１２〜１８の各一方端には、夫々ＬＥＤのカソードと接続するための電極２１が、各他方端には、夫々ＬＥＤのアノードと接続するための電極２０が形成され、右端の連結用配線１９（第２連結用配線に相当）の一方端は第２主端子４と接続し、他方端には１つのＬＥＤのカソードと接続するための電極２１が形成されている。電極２０、２１は、連結用配線１１〜１９の端部として同じ材料で形成されている。隣接する連結用配線の近接する端部に設けられた電極２０、２１間に夫々ＬＥＤのアノードとカソードを接続することで、第１主端子３と第２主端子４間に８個のＬＥＤ１が順方向に直列接続する。従って、本実施形態では、第１主端子３がアノード端子となり、第２主端子４がカソード端子となる。
第１主端子３と第２主端子４が、絶縁基板２の対向する２辺に夫々分離して配置され、第１副端子５と第２副端子６が絶縁基板２の対向する２辺に夫々分離して配置され、一連の連結用配線１１〜１９と第１通過配線８が、夫々、絶縁基板２を長手方向に横断するように形成されている。
本実施形態では、ＬＥＤ１として表面実装型のＬＥＤを想定し、ＬＥＤ１のアノードとカソードは平面的な金属膜（ランド）で形成された電極２０、２１に半田リフロー等によって電気的に接続され、ＬＥＤ１が電極２０、２１間に表面実装される。尚、ＬＥＤ１がリード型の場合では、電極２０、２１は、半田付け用の金属膜（ランド）とその中央に形成されたリード端子を挿入するスルーホール（貫通孔）で構成される。
次に、図１に示すＬＥＤモジュール３０を２個接続して、合計１６個のＬＥＤを直列接続する場合の外部配線４１ａ〜４１ｅの接続方法について、図２を用いて説明する。
外部配線４１ａ、４１ｂは、ＬＥＤモジュール３０の各ＬＥＤを駆動し、その発光を制御する図示しない制御基板のアノード駆動端子とカソード駆動端子を、一方のＬＥＤモジュール３０ａの第１主端子３と、他方のＬＥＤモジュール３０ｂの第２主端子４に夫々接続するための外部配線である。本実施形態では、外部配線４１ａはＬＥＤモジュール３０ａの第１主端子３と直接接続し、外部配線４１ｂはＬＥＤモジュール３０ａの第１副端子５と直接接続している。
外部配線４１ｃ、４１ｄは、２つのＬＥＤモジュール３０ａ、３０ｂ間を接続するための外部配線である。本実施形態では、外部配線４１ｃはＬＥＤモジュール３０ａの第２主端子４とＬＥＤモジュール３０ｂの第１主端子３間を直接接続し、外部配線４１ｄはＬＥＤモジュール３０ａの第２副端子６とＬＥＤモジュール３０ｂの第１副端子５間を直接接続している。外部配線４１ｅは、制御基板から遠方側のＬＥＤモジュール３０ｂの端辺に配置されている第２主端子４と第２副端子６の終端処理するための外部配線で、当該両端子間を接続して短絡する。
外部配線４１ｃによって、ＬＥＤモジュール３０ａの第１主端子３とＬＥＤモジュール３０ｂの第２主端子４間において、１６個のＬＥＤ１が直列接続し、外部配線４１ｄ、４１ｅによって、ＬＥＤモジュール３０ｂの第２主端子４とＬＥＤモジュール３０ａの第１副端子５間が、２つのＬＥＤモジュール３０ａ、３０ｂの各第１通過配線８を介して電気的に接続され、外部配線４１ｂとＬＥＤモジュール３０ｂの第２主端子４が電気的に接続される。この結果、直列接続した１６個のＬＥＤが、５本の短い外部配線４１ａ〜４１ｅによって制御基板から駆動及び制御可能となる。
外部配線４１ａ〜４１ｅとＬＥＤモジュール３０の各端子３〜６間の接続方法としては、外部配線４１ａ〜４１ｅが導線の場合は、導線の先端を各端子の表面に半田付けする方法、外部配線４１ａ〜４１ｅを２ピンコネクタで構成した場合、第１主端子３と第１副端子５に接続する第１の２ピンコネクタを絶縁基板２の対向する２辺の一方に設け、第２主端子４と第２副端子６に接続する第２の２ピンコネクタを絶縁基板２の対向する２辺の他方に設け、隣接する２つのＬＥＤモジュール３０間で、第１の２ピンコネクタと第２の２ピンコネクタを接続する方法等が想定される。
図２に示す構成と、図２９または図３０に示す従来の構成と比較すると、外部配線の引き回しが大幅に低減されていることが分かる。
更に、図１に示すＬＥＤモジュール３０を３個以上接続して、ＬＥＤの直列段数を８ｎ（ｎは３以上の整数）とする場合には、図３に示すように、３個目からのＬＥＤモジュール３０ｃを２つのＬＥＤモジュール３０ａ、３０ｂの間に挿入し、図２に示す構成と同様に、ＬＥＤモジュール３０ａの第２主端子４とＬＥＤモジュール３０ｃの第１主端子３間と、ＬＥＤモジュール３０ｃの第２主端子４とＬＥＤモジュール３０ｂの第１主端子３間を、夫々外部配線４１ｃで直接接続し、ＬＥＤモジュール３０ａの第２副端子６とＬＥＤモジュール３０ｃの第１副端子５間と、ＬＥＤモジュール３０ｃの第２副端子６とＬＥＤモジュール３０ｂの第１副端子５間とを、夫々外部配線４１ｄで直接接続する。更に、追加するＬＥＤモジュール３０ｃが２以上の場合は、ＬＥＤモジュール３０ｃの第２主端子４と隣接するＬＥＤモジュール３０ｃの第１主端子３間を外部配線４１ｃで直接接続し、ＬＥＤモジュール３０ｃの第２副端子６と隣接するＬＥＤモジュール３０ｃの第１副端子５間を外部配線４１ｄで直接接続する。図３に示すように、ＬＥＤモジュール３０を、一方の第２主端子４と第２副端子６が配置された端辺と、他方の第１主端子３と第１副端子５が配置された端辺同士を近接させて、順番に配置し、外部配線４１ｃ、４１ｄで接続することで、簡単にＬＥＤの直列段数を増加することができる。尚、図３では、各ＬＥＤモジュール３０のＬＥＤ１、連結用配線１１〜１９、電極２０、２１、第１通過配線８の図示を省略している。
本実施形態では、図２及び図３に示すように、外部配線４１ａをＬＥＤモジュール３０ａの第１主端子３と直接接続し、外部配線４１ｂをＬＥＤモジュール３０ａの第１副端子５と直接接続する構成としたが、図４及び図５に示すように、ＬＥＤモジュール３０の夫々を１８０度回転させて、外部配線４１ａをＬＥＤモジュール３０ａの第２副端子６と直接接続し、外部配線４１ｂをＬＥＤモジュール３０ａの第２主端子４と直接接続する構成としても良い。この場合、外部配線４１ｃ、４１ｄは、図２及び図３に示す構成と同様に、隣接するＬＥＤモジュール３０間の第１主端子３と第２主端子４間、及び、第１副端子５と第２副端子６間を夫々接続しており、また、外部配線４１ｅは、図２及び図３に示す構成とは異なり、制御基板から遠方側のＬＥＤモジュール３０ｂの端辺に配置されている第１主端子３と第１副端子５間を接続して短絡している。
〈第２実施形態〉
次に、本発明によるＬＥＤモジュールの第２実施形態について説明する。図６に、本発明によるＬＥＤモジュールの第２実施形態の概略構成を模式的に示す。図６（Ａ）は、ＬＥＤを実装する前のプリント配線基板３１’を示し、図６（Ｂ）は、ＬＥＤ１を実装後のＬＥＤモジュール３１（３１ａ）を示し、図６（Ｃ）は、ＬＥＤ１と短絡用素子２２を実装後のＬＥＤモジュール３１（３１ｂ）を示す。
プリント配線基板３１’は、絶縁基板２上に、８個のＬＥＤ１を直列接続するための９本の連結用配線１１〜１９と電極２０、２１、外部回路と接続用の第１主端子３、第２主端子４、第１副端子５、及び、第２副端子６の４端子と、第１副端子５と第２副端子６間を電気的に接続する第１通過配線８、連結用配線１９（第２連結用配線に相当）と電気的に接続する電極２３、第１通過配線８と電気的に接続する電極２４が形成されて構成される。絶縁基板２は、ガラスエポキシ等の絶縁素材で構成され、連結用配線１１〜１９、４つの端子３〜６、第１通過配線８、電極２０、２１、２３、２４は、銅箔等の金属膜で構成される。
第２実施形態のプリント配線基板３１’は、第１実施形態のプリント配線基板３０’に対して、電極２３、２４が新たに追加されている点で相違するものであり、電極２３、２４以外の構成要素については、第１実施形態と同じであるので、重複する説明は割愛する。
電極２３、２４は、短絡用素子２２を実装するための電極で、電極２０、２１と同様に互いに１対として相互に近接して配置されている。短絡用素子２２は、ＬＥＤ１と同様に表面実装型の２端子型素子で、チップ型抵抗素子の抵抗体を導電体で置き換えて抵抗値を実質的に０Ωとしたものであり、ジャンパー線等で置き換えても良い。短絡用素子２２は、ＬＥＤ１の電極２０、２１への実装時に並行して、電極２３、２４に半田リフロー等によって電気的に接続されて、ＬＥＤモジュール３１ｂが形成される。第２実施形態では、同じプリント配線基板３１’を用いて、短絡用素子２２を実装したＬＥＤモジュール３１ｂと、実装していないＬＥＤモジュール３１ａの２種類のＬＥＤモジュール３１が作製される。
次に、図６に示すＬＥＤモジュール３１ａ、３１ｂを１個ずつ接続して、合計１６個のＬＥＤを直列接続する場合の外部配線４１ａ〜４１ｄの接続方法について、図７を用いて説明する。
外部配線４１ａ〜４１ｄについては、第１実施形態と同様に、外部配線４１ａはＬＥＤモジュール３１ａの第１主端子３と直接接続し、外部配線４１ｂはＬＥＤモジュール３１ａの第１副端子５と直接接続し、外部配線４１ｃはＬＥＤモジュール３１ａの第２主端子４とＬＥＤモジュール３１ｂの第１主端子３間を直接接続し、外部配線４１ｄはＬＥＤモジュール３１ａの第２副端子６とＬＥＤモジュール３１ｂの第１副端子５間を直接接続している。第１実施形態と相違する点は、第１実施形態では、制御基板から遠方側のＬＥＤモジュール３０ｂの端辺に配置されている第２主端子４と第２副端子６間を、外部配線４１ｅによって接続して短絡していたのに対し、第２実施形態では、制御基板から遠方側のＬＥＤモジュール３１ｂの端辺に配置されている第２主端子４と第２副端子６間を、外部配線ではなく、電極２３、２４間を短絡用素子２２で接続して短絡することで、連結用配線１９を介して電極２３と電気的に接続する第２主端子４と、第１通過配線８を介して電極２４と電気的に接続する第２副端子６間が短絡される。この結果、当該短絡処理を、プリント配線基板３１’へのＬＥＤ１の実装時に同時に行えるため、外部配線４１ｅの接続処理が省略でき、外部配線４１ａ〜４１ｄの接続処理が簡素化できる。
外部配線４１ｃによって、ＬＥＤモジュール３１ａの第１主端子３とＬＥＤモジュール３１ｂの第２主端子４間において、１６個のＬＥＤ１が直列接続し、外部配線４１ｄと短絡用素子２２によって、ＬＥＤモジュール３１ｂの第２主端子４とＬＥＤモジュール３１ａの第１副端子５間が、２つのＬＥＤモジュール３１ａ、３１ｂの各第１通過配線８を介して電気的に接続され、外部配線４１ｂとＬＥＤモジュール３１ｂの第２主端子４が電気的に接続される。この結果、直列接続した１６個のＬＥＤが、４本の短い外部配線４１ａ〜４１ｄと短絡用素子２２によって制御基板から駆動及び制御可能となる。
第２実施形態と第１実施形態の相違点は、制御基板から遠方側のＬＥＤモジュール３１ｂ（３０ｂ）の端辺に配置されている第２主端子４と第２副端子６間の短絡処理の仕方が異なるだけであるので、第１実施形態と同様に、図２９または図３０に示す従来の構成と比較すると、外部配線の引き回しが大幅に低減されていることが分かる。更に、図６に示すＬＥＤモジュール３１を３個以上接続して、ＬＥＤの直列段数を８ｎ（ｎは３以上の整数）とする場合についても、図８に示すように、３個目からのＬＥＤモジュール３１ｃを２つのＬＥＤモジュール３１ａ、３１ｂの間に挿入し、図７に示す構成と同様に、ＬＥＤモジュール３１ａの第２主端子４とＬＥＤモジュール３１ｃの第１主端子３間と、ＬＥＤモジュール３１ｃの第２主端子４とＬＥＤモジュール３１ｂの第１主端子３間を、夫々外部配線４１ｃで直接接続し、ＬＥＤモジュール３１ａの第２副端子６とＬＥＤモジュール３１ｃの第１副端子５間と、ＬＥＤモジュール３１ｃの第２副端子６とＬＥＤモジュール３１ｂの第１副端子５間とを、夫々外部配線４１ｄで直接接続する。更に、追加するＬＥＤモジュール３１ｃが２以上の場合は、ＬＥＤモジュール３１ｃの第２主端子４と隣接するＬＥＤモジュール３１ｃの第１主端子３間を外部配線４１ｃで直接接続し、ＬＥＤモジュール３１ｃの第２副端子６と隣接するＬＥＤモジュール３１ｃの第１副端子５間を外部配線４１ｄで直接接続する。図８に示すように、ＬＥＤモジュール３１を、第２主端子４と第２副端子６が配置された一方の端辺と、第１主端子３と第１副端子５が配置された他方の端辺同士を近接させて、順番に配置し、外部配線４１ｃ、４１ｄで接続することで、簡単にＬＥＤの直列段数を増加することができる。但し、２つのＬＥＤモジュール３１ａ、３１ｂの間に挿入する３個目からのＬＥＤモジュール３１ｃは、ＬＥＤモジュール３１ａと同様に短絡用素子２２の実装されていないＬＥＤモジュール３１である。尚、図８では、各ＬＥＤモジュール３１のＬＥＤ１、連結用配線１１〜１９、電極２０、２１、第１通過配線８、短絡用素子２２、電極２３、２４の図示を省略している。
〈第３実施形態〉
次に、本発明によるＬＥＤモジュールの第３実施形態について説明する。図９に、本発明によるＬＥＤモジュールの第３実施形態の概略構成を模式的に示す。第２実施形態では、図６に示すように、電極２３を連結用配線１９（第２連結用配線に相当）と電気的に接続するように設け、第１通過配線８と電気的に接続する電極２４と近接するように形成したが、第３実施形態では、図９に示すように、電極２３を連結用配線１１（第１連結用配線に相当）と電気的に接続するように設ける。図９（Ａ）は、ＬＥＤを実装する前のプリント配線基板３２’を示し、図９（Ｂ）は、ＬＥＤ１を実装後のＬＥＤモジュール３２（３２ａ）を示し、図９（Ｃ）は、ＬＥＤ１と短絡用素子２２を実装後のＬＥＤモジュール３２（３２ｂ）を示す。
第３実施形態のプリント配線基板３２’は、第２実施形態のプリント配線基板３１’に対して、電極２３の電気的な接続先が相違するだけであり、ＬＥＤモジュール３２の各構成要素については、第１及び第２実施形態と同じであるので、重複する説明は割愛する。
次に、図９に示すＬＥＤモジュール３２ａ、３２ｂを１個ずつ接続して、合計１６個のＬＥＤを直列接続する場合の外部配線４１ａ〜４１ｄの接続方法について、図１０を用いて説明する。外部配線４１ａ〜４１ｄの接続方法が、第２実施形態とは異なり、第１実施形態の図４に示す接続方法と類似する。外部配線４１ａはＬＥＤモジュール３２ａの第２副端子６と直接接続し、外部配線４１ｂはＬＥＤモジュール３２ａの第２主端子４と直接接続する。外部配線４１ｃはＬＥＤモジュール３２ａの第１主端子３とＬＥＤモジュール３２ｂの第２主端子４間を直接接続し、外部配線４１ｄはＬＥＤモジュール３２ａの第１副端子５とＬＥＤモジュール３２ｂの第２副端子６間を直接接続している。
第１実施形態の図４の接続方法と相違する点は、第１実施形態の図４では、制御基板から遠方側のＬＥＤモジュール３０ｂの端辺に配置されている第１主端子３と第１副端子５間を、外部配線４１ｅによって接続して短絡していたのに対し、第３実施形態では、制御基板から遠方側のＬＥＤモジュール３２ｂの端辺に配置されている第１主端子３と第１副端子５間を、外部配線ではなく、電極２３、２４間を短絡用素子２２で接続して短絡することで、連結用配線１１を介して電極２３と電気的に接続する第１主端子３と、第１通過配線８を介して電極２４と電気的に接続する第１副端子５間が短絡される。この結果、当該短絡処理を、プリント配線基板３２’へのＬＥＤ１の実装時に同時に行えるため、外部配線４１ｅの接続処理が省略でき、外部配線４１ａ〜４１ｄの接続処理が簡素化できる。
外部配線４１ｃによって、ＬＥＤモジュール３２ａの第２主端子４とＬＥＤモジュール３２ｂの第１主端子３間において、第２実施形態とは逆方向に１６個のＬＥＤ１が直列接続し、外部配線４１ｄと短絡用素子２２によって、ＬＥＤモジュール３２ｂの第１主端子３とＬＥＤモジュール３２ａの第２副端子６間が、２つのＬＥＤモジュール３２ａ、３２ｂの各第１通過配線８を介して電気的に接続され、外部配線４１ａとＬＥＤモジュール３２ｂの第１主端子３が電気的に接続される。この結果、直列接続した１６個のＬＥＤが、４本の短い外部配線４１ａ〜４１ｄと短絡用素子２２によって制御基板から駆動及び制御可能となる。
第３実施形態と第１実施形態の図４に示す構成の相違点は、制御基板から遠方側のＬＥＤモジュール３２ｂ（３０ｂ）の端辺に配置されている第１主端子３と第１副端子５間の短絡処理の仕方が異なるだけであるので、第１実施形態と同様に、図２９または図３０に示す従来の構成と比較すると、外部配線の引き回しが大幅に低減されていることが分かる。更に、図９に示すＬＥＤモジュール３２を３個以上接続して、ＬＥＤの直列段数を８ｎ（ｎは３以上の整数）とする場合についても、図１１に示すように、３個目からのＬＥＤモジュール３２ｃを２つのＬＥＤモジュール３２ａ、３２ｂの間に挿入し、図１０に示す構成と同様に、ＬＥＤモジュール３２ａの第１主端子３とＬＥＤモジュール３２ｃの第２主端子４間と、ＬＥＤモジュール３１ｃの第１主端子３とＬＥＤモジュール３２ｂの第２主端子４間を、夫々外部配線４１ｃで直接接続し、ＬＥＤモジュール３２ａの第１副端子５とＬＥＤモジュール３２ｃの第２副端子６間と、ＬＥＤモジュール３２ｃの第１副端子５とＬＥＤモジュール３２ｂの第２副端子６間とを、夫々外部配線４１ｄで直接接続する。更に、追加するＬＥＤモジュール３２ｃが２以上の場合は、ＬＥＤモジュール３２ｃの第１主端子３と隣接するＬＥＤモジュール３２ｃの第２主端子４間を外部配線４１ｃで直接接続し、ＬＥＤモジュール３２ｃの第１副端子５と隣接するＬＥＤモジュール３２ｃの第２副端子６間を外部配線４１ｄで直接接続する。図１１に示すように、ＬＥＤモジュール３２を、第１主端子３と第１副端子５が配置された一方の端辺と、第２主端子４と第２副端子６が配置された他方の端辺同士を近接させて、順番に配置し、外部配線４１ｃ、４１ｄで接続することで、簡単にＬＥＤの直列段数を増加することができる。但し、２つのＬＥＤモジュール３２ａ、３２ｂの間に挿入する３個目からのＬＥＤモジュール３２ｃは、ＬＥＤモジュール３２ａと同様に短絡用素子２２の実装されていないＬＥＤモジュール３２である。尚、図１１では、各ＬＥＤモジュール３０のＬＥＤ１、連結用配線１１〜１９、電極２０、２１、第１通過配線８、短絡用素子２２、電極２０、２１の図示を省略している。
〈第４実施形態〉
次に、本発明によるＬＥＤモジュールの第４実施形態について説明する。図１２に、本発明によるＬＥＤモジュールの第４実施形態の概略構成を模式的に示す。図１２（Ａ）は、ＬＥＤを実装する前のプリント配線基板３３’を示し、図１２（Ｂ）は、ＬＥＤ１を実装後のＬＥＤモジュール３３を示す。
プリント配線基板３３’は、絶縁基板２上に、８個のＬＥＤ１を直列接続するための９本の連結用配線１１〜１９と電極２０、２１、外部回路と接続用の第１主端子３、第２主端子４、第１副端子５、第２副端子６、及び、第３副端子７の５端子と、第１副端子５と第２副端子６間を電気的に接続する第１通過配線８、第３副端子７と連結用配線１９（第２連結用配線に相当）間を電気的に接続する第２通過配線９が形成されて構成される。第４実施形態では、第３副端子７は、第１主端子３及び第１副端子５と同じ側の端辺近傍に配置されている。つまり、第２通過配線９は、第１通過配線８と同様に、絶縁基板２を長手方向に横断するように形成されている。絶縁基板２は、ガラスエポキシ等の絶縁素材で構成され、連結用配線１１〜１９、５つの端子３〜７、第１通過配線８、第２通過配線９、電極２０、２１は、銅箔等の金属膜で構成される。
第４実施形態のプリント配線基板３３’は、第１実施形態のプリント配線基板３０’に対して、第３副端子７と第２通過配線９が新たに追加されている点で相違するものであり、第３副端子７と第２通過配線９以外の構成要素については、第１実施形態と同じであるので、重複する説明は割愛する。第２通過配線９は、短絡用素子２２を実装した第２実施形態のＬＥＤモジュール３１ｂにおける短絡用素子２２に該当するもので、第１副端子５と第３副端子７を入れ替えて使用することで、短絡用素子２２によって連結用配線１９と第１通過配線８間を短絡させた場合と同じ効果、或いは、第１実施形態において制御基板から遠方側のＬＥＤモジュール３０ｂの端辺に配置されている第２主端子４と第２副端子６間を外部配線４１ｅによって短絡させた場合と同じ効果が得られる。
次に、図１２に示す２つのＬＥＤモジュール３３を接続して、合計１６個のＬＥＤを直列接続する場合の外部配線４１ａ〜４１ｄの接続方法について、図１３を用いて説明する。
第１及び第２実施形態と同様に、外部配線４１ａはＬＥＤモジュール３３ａの第１主端子３と直接接続し、外部配線４１ｂはＬＥＤモジュール３３ａの第１副端子５と直接接続し、外部配線４１ｃはＬＥＤモジュール３４ａの第２主端子４とＬＥＤモジュール３３ｂの第１主端子３間を直接接続する。第１及び第２実施形態と異なり、外部配線４１ｄはＬＥＤモジュール３３ａの第２副端子６とＬＥＤモジュール３３ｂの第３副端子７間を直接接続している。第１及び第２実施形態と相違する点は、第１及び第２実施形態では、外部配線４１ｄはＬＥＤモジュール３０ａ、３１ａの第２副端子６とＬＥＤモジュール３０ｂ、３１ｂの第１副端子５間を直接接続し、制御基板から遠方側のＬＥＤモジュール３０ｂ、３１ｂの端辺に配置されている第２主端子４と第２副端子６間を、外部配線４１ｅ或いは短絡用素子２２によって短絡していたのに対し、第４実施形態では、外部配線４１ｄはＬＥＤモジュール３３ａの第２副端子６とＬＥＤモジュール３３ｂの第３副端子７間を直接接続し、制御基板から遠方側のＬＥＤモジュール３３ｂの端辺に配置されている第２主端子４と第２副端子６間の短絡処理は行わない。この結果、第１及び第２実施形態における外部配線４１ｅまたは短絡用素子２２による当該短絡処理を省略でき、外部配線４１ａ〜４１ｄの接続処理が簡素化できる。
外部配線４１ｃによって、ＬＥＤモジュール３３ａの第１主端子３とＬＥＤモジュール３３ｂの第２主端子４間において、１６個のＬＥＤ１が直列接続し、外部配線４１ｄによって、ＬＥＤモジュール３３ｂの第２主端子４とＬＥＤモジュール３３ａの第１副端子５間が、ＬＥＤモジュール３３ａの第１通過配線８とＬＥＤモジュール３３ｂの第２通過配線９を介して電気的に接続され、外部配線４１ｂとＬＥＤモジュール３３ｂの第２主端子４が電気的に接続される。この結果、直列接続した１６個のＬＥＤが、４本の短い外部配線４１ａ〜４１ｄによって制御基板から駆動及び制御可能となる。
第４実施形態と第１実施形態の相違点は、制御基板から遠方側のＬＥＤモジュール３３ｂ（３０ｂ）の端辺に配置されている第２主端子４と、外部配線４１ｂと接続するＬＥＤモジュール３３ａ（３０ａ）の第１副端子５間を電気的に接続する仕方が異なるだけであるので、第１実施形態と同様に、図２９または図３０に示す従来の構成と比較すると、外部配線の引き回しが大幅に低減されていることが分かる。更に、図１２に示すＬＥＤモジュール３３を３個以上接続して、ＬＥＤの直列段数を８ｎ（ｎは３以上の整数）とする場合についても、図１４に示すように、３個目からのＬＥＤモジュール３３ｃを２つのＬＥＤモジュール３３ａ、３３ｂの間に挿入し、図１３に示す構成と同様に、ＬＥＤモジュール３３ａの第２主端子４とＬＥＤモジュール３３ｃの第１主端子３間と、ＬＥＤモジュール３３ｃの第２主端子４とＬＥＤモジュール３３ｂの第１主端子３間を、夫々外部配線４１ｃで直接接続し、ＬＥＤモジュール３３ａの第２副端子６とＬＥＤモジュール３３ｃの第１副端子５間と、ＬＥＤモジュール３３ｃの第２副端子６とＬＥＤモジュール３３ｂの第３副端子７間とを、夫々外部配線４１ｄで直接接続する。更に、追加するＬＥＤモジュール３３ｃが２以上の場合は、ＬＥＤモジュール３３ｃの第２主端子４と隣接するＬＥＤモジュール３３ｃの第１主端子３間を外部配線４１ｃで直接接続し、ＬＥＤモジュール３３ｃの第２副端子６と隣接するＬＥＤモジュール３３ｃの第１副端子５間を外部配線４１ｄで直接接続する。図１４に示すように、ＬＥＤモジュール３３を、第２主端子４と第２副端子６が配置された一方の端辺と、第１主端子３と第１副端子５と第３副端子７が配置された他方の端辺同士を近接させて、順番に配置し、外部配線４１ｃ、４１ｄで接続することで、簡単にＬＥＤの直列段数を増加することができる。尚、図１４では、各ＬＥＤモジュール３３のＬＥＤ１、連結用配線１１〜１９、電極２０、２１、第１通過配線８、第２通過配線９の図示を省略している。
〈第５実施形態〉
次に、本発明によるＬＥＤモジュールの第５実施形態について説明する。図１５に、本発明によるＬＥＤモジュールの第５実施形態の概略構成を模式的に示す。第４実施形態では、図１２に示すように、第３副端子７を、第１主端子３及び第１副端子５と同じ側の端辺近傍に配置し、第２通過配線９を、第３副端子７と連結用配線１９間を電気的に接続するように形成したが、第５実施形態では、図１５に示すように、第３副端子７を、第２主端子４及び第２副端子６と同じ側の端辺近傍に配置し、第２通過配線９を第３副端子７と連結用配線１１（第１連結用配線に相当）間を電気的に接続するように形成する。図１５（Ａ）は、ＬＥＤを実装する前のプリント配線基板３４’を示し、図１５（Ｂ）は、ＬＥＤ１を実装後のＬＥＤモジュール３４を示す。
第５実施形態のプリント配線基板３４’は、第４実施形態のプリント配線基板３３’に対して、第３副端子７の配置個所と電気的な接続先が相違するだけであり、ＬＥＤモジュール３４の各構成要素については、第１及び第４実施形態と同じであるので、重複する説明は割愛する。
次に、図１５に示す２つのＬＥＤモジュール３４を接続して、合計１６個のＬＥＤを直列接続する場合の外部配線４１ａ〜４１ｄの接続方法について、図１６を用いて説明する。外部配線４１ａ〜４１ｄの接続方法が、第４実施形態とは異なり、第１実施形態の図４に示す接続方法と類似する。外部配線４１ａはＬＥＤモジュール３４ａの第２副端子６と直接接続し、外部配線４１ｂはＬＥＤモジュール３４ａの第２主端子４と直接接続する。外部配線４１ｃはＬＥＤモジュール３４ａの第１主端子３とＬＥＤモジュール３４ｂの第２主端子４間を直接接続し、外部配線４１ｄはＬＥＤモジュール３４ａの第１副端子５とＬＥＤモジュール３４ｂの第３副端子７間を直接接続している。
第１実施形態の図４の接続方法及び第３実施形態と相違する点は、第１実施形態の図４及び第３実施形態では、制御基板から遠方側のＬＥＤモジュール３０ｂの端辺に配置されている第１主端子３と第１副端子５間を、外部配線４１ｅ或いは短絡用素子２２によって短絡していたのに対し、第５実施形態では、外部配線４１ｄはＬＥＤモジュール３４ａの第１副端子５とＬＥＤモジュール３４ｂの第３副端子７間を直接接続し、制御基板から遠方側のＬＥＤモジュール３４ｂの端辺に配置されている第１主端子３と第１副端子５間の短絡処理は行わない。この結果、第１実施形態の図４及び第３実施形態における外部配線４１ｅまたは短絡用素子２２による当該短絡処理を省略でき、外部配線４１ａ〜４１ｄの接続処理が簡素化できる。
外部配線４１ｃによって、ＬＥＤモジュール３４ａの第１主端子３とＬＥＤモジュール３４ｂの第２主端子４間において、第４実施形態とは逆方向に１６個のＬＥＤ１が直列接続し、外部配線４１ｄによって、ＬＥＤモジュール３４ｂの第１主端子３とＬＥＤモジュール３４ａの第２副端子６間が、ＬＥＤモジュール３４ａの第１通過配線８とＬＥＤモジュール３４ｂの第２通過配線９を介して電気的に接続され、外部配線４１ａとＬＥＤモジュール３４ｂの第１主端子３が電気的に接続される。この結果、直列接続した１６個のＬＥＤが、４本の短い外部配線４１ａ〜４１ｄによって制御基板から駆動及び制御可能となる。
第５実施形態と第１実施形態の図４に示す構成の相違点は、制御基板から遠方側のＬＥＤモジュール３４ｂ（３０ｂ）の端辺に配置されている第１主端子３と、外部配線４１aと接続するＬＥＤモジュール３３ａ（３０ａ）の第２副端子６間を電気的に接続する仕方が異なるだけであるので、第１実施形態の図４に示す構成と同様に、図２９または図３０に示す従来の構成と比較すると、外部配線の引き回しが大幅に低減されていることが分かる。更に、図１５に示すＬＥＤモジュール３４を３個以上接続して、ＬＥＤの直列段数を８ｎ（ｎは３以上の整数）とする場合についても、図１７に示すように、３個目からのＬＥＤモジュール３４ｃを２つのＬＥＤモジュール３４ａ、３４ｂの間に挿入し、図１６に示す構成と同様に、ＬＥＤモジュール３４ａの第１主端子３とＬＥＤモジュール３４ｃの第２主端子４間と、ＬＥＤモジュール３４ｃの第１主端子３とＬＥＤモジュール３４ｂの第２主端子４間を、夫々外部配線４１ｃで直接接続し、ＬＥＤモジュール３４ａの第１副端子５とＬＥＤモジュール３４ｃの第２副端子６間と、ＬＥＤモジュール３４ｃの第１副端子５とＬＥＤモジュール３４ｂの第３副端子７間とを、夫々外部配線４１ｄで直接接続する。更に、追加するＬＥＤモジュール３４ｃが２以上の場合は、ＬＥＤモジュール３４ｃの第１主端子３と隣接するＬＥＤモジュール３４ｃの第２主端子４間を外部配線４１ｃで直接接続し、ＬＥＤモジュール３４ｃの第１副端子５と隣接するＬＥＤモジュール３４ｃの第２副端子６間を外部配線４１ｄで直接接続する。図１７に示すように、ＬＥＤモジュール３４を、第１主端子３と第１副端子５が配置された一方の端辺と、第２主端子４と第２副端子６と第３副端子７が配置された他方の端辺同士を近接させて、順番に配置し、外部配線４１ｃ、４１ｄで接続することで、簡単にＬＥＤの直列段数を増加することができる。尚、図１７では、各ＬＥＤモジュール３４のＬＥＤ１、連結用配線１１〜１９、電極２０、２１、第１通過配線８、第２通過配線９の図示を省略している。
次に、第５実施形態のＬＥＤモジュール３４を複数用いて、各ＬＥＤモジュール３４で直列接続した８個のＬＥＤ１を夫々並列に接続する場合の外部配線４１ａ〜４１ｅの接続方法について、図１８を参照して説明する。尚、図１８に示す例では、ＬＥＤモジュール３４を４個並列に接続する。図１７に示す構成とは、各ＬＥＤモジュール３４が１８０度回転して配置されている点で異なり、更に、外部配線４１ｅを第１実施形態のように使用する点で異なる。外部配線４１ａはＬＥＤモジュール３４ａの第１主端子３と直接接続し、外部配線４１ｂはＬＥＤモジュール３４ａの第１副端子５と直接接続する。外部配線４１ｃはＬＥＤモジュール３４ａの第３副端子７とＬＥＤモジュール３４ｃの第１主端子３間、ＬＥＤモジュール３４ｃの第３副端子７とＬＥＤモジュール３４ｃの第１主端子３間、ＬＥＤモジュール３４ｃの第３副端子７とＬＥＤモジュール３４ｂの第１主端子３間を夫々直接接続し、外部配線４１ｄはＬＥＤモジュール３４ａの第２副端子６とＬＥＤモジュール３４ｃの第１副端子５間、ＬＥＤモジュール３４ｃの第２副端子６とＬＥＤモジュール３４ｃの第１副端子５間、ＬＥＤモジュール３４ｃの第２副端子６とＬＥＤモジュール３４ｂの第１副端子５間を夫々直接接続している。外部配線４１ｅは、４つのＬＥＤモジュール３４ａ、３４ｂ、３４ｃの夫々の第２主端子４と第２副端子６間を直接接続している。
図１８に示す構成と、図２７または図２８に示す従来の構成とを比較すると、外部配線の引き回しが大幅に低減されていることが分かる。尚、第４実施形態のＬＥＤモジュール３３を複数用いても、同様の並列接続は可能である。
〈第６実施形態〉
次に、本発明によるＬＥＤモジュールの第６実施形態について説明する。上記各実施形態では、９本の連結用配線１１〜１９と第１通過配線８を、絶縁基板２の同一面上に形成する場合について説明したが、連結用配線１１〜１９を絶縁基板２の一方の面上（例えば表面上）に形成し、第１通過配線８を他方の面上（例えば裏面上）に形成するのも好ましい。
図１９に、第２実施形態のＬＥＤモジュール３１の別実施形態として、本発明によるＬＥＤモジュールの第６実施形態の概略構成を模式的に示す。図１９（Ａ）は、ＬＥＤを実装する前のプリント配線基板３５’の連結用配線１１〜１９が形成される側の第１面を示し、図１９（Ｂ）は、ＬＥＤモジュール３５の第１通過配線８が形成される側の第２面を示し、図１９（Ｃ）は、ＬＥＤ１を実装後のＬＥＤモジュール３５（３５ａ）の第１面を示し、図１９（Ｄ）は、ＬＥＤ１と短絡用素子２２を実装後のＬＥＤモジュール３５（３５ｂ）の第１面を示す。
プリント配線基板３５’は、絶縁基板２の第１面上に、８個のＬＥＤ１を直列接続するための９本の連結用配線１１〜１９と電極２０、２１、外部回路と接続用の第１主端子３と第２主端子４、及び、電極２３と電極２４が形成され、絶縁基板２の第２面上に、外部回路と接続用の第１副端子５と第２副端子６、及び、第１副端子５と第２副端子６間を電気的に接続する第１通過配線８が形成され、更に、絶縁基板２の第１面と第２面間を貫通し、内壁面に金属メッキ等により金属が被覆した貫通孔（スルーホール）であって、電極２４と第１通過配線８と電気的に接続する第１貫通孔２５が形成されて構成される。絶縁基板２は、ガラスエポキシ等の絶縁素材で構成され、連結用配線１１〜１９、４つの端子３〜６、第１通過配線８、電極２０、２１、２３、２４は、銅箔等の金属膜で構成される。
第６実施形態のプリント配線基板３５’は、第２実施形態のプリント配線基板３１’に対して、第１副端子５と第２副端子６と第１通過配線８を、第１主端子３と第２主端子４と連結用配線１１〜１９が形成される第１面とは反対の第２面に形成する点と、第１貫通孔２５が新たに追加されている点で相違するものであり、第１貫通孔２５以外の構成要素については、第１実施形態と同じであるので、重複する説明は割愛する。
第６実施形態では、第１通過配線８と連結用配線１１〜１９が、絶縁基板２の第１面と第２面に分離して形成されているため、第１通過配線８の専有面積及び線幅を第２実施形態に場合より大きくでき、ＬＥＤモジュール３５の放熱性が向上するとともに、第１通過配線８の低インピーダンス化が図れる。放熱性については、絶縁基板２の第１面側にＬＥＤ１が実装されるため、第１面側から加熱された絶縁基板２の熱を第２面側から、絶縁基板２より熱伝導性の高い第１通過配線８を介して放熱することができる。
第６実施形態のＬＥＤモジュール３５は、第２実施形態のＬＥＤモジュール３１と電気的に等価なため、ＬＥＤモジュール３５を連結して、ＬＥＤモジュール３５に搭載されているＬＥＤ１の直列段数をモジュール数倍に増加させる場合の外部配線４１ａ〜４１ｄの接続方法については、第２実施形態と基本的には同じであるが、外部配線４１ａ、４１ｃの接続は、絶縁基板２の第１面側で行い、外部配線４１ｂ、４１ｄの接続は、絶縁基板２の第２面側で行う必要がある。図２０に、ＬＥＤモジュール３５ａ、３５ｂを１個ずつ接続して、合計１６個のＬＥＤを直列接続する場合の外部配線４１ａ〜４１ｄの接続方法について示す。但し、外部配線４１ａ〜４１ｄの電気的な接続方法は、上述の通り、第２実施形態と同じであるので、重複する説明は割愛する。
図１９に示すＬＥＤモジュール３５に対して、更に放熱性を向上させるために、図２１に示すように、第１通過配線８を、絶縁基板２の第１面と第２面の両方に形成し、各面の第１通過配線８を多数の第２貫通孔２６で電気的に接続したＬＥＤモジュール３６とするのも好ましい。第２貫通孔２６は、第１貫通孔２５と同様に形成される。図２１（Ａ）は、ＬＥＤを実装する前のＬＥＤモジュール３６（プリント配線基板３６’）の第１面を示し、図２１（Ｂ）は、ＬＥＤモジュール３６の第２面を示す。図２１に示すＬＥＤモジュール３６は多数の第２貫通孔２６を備えることで、絶縁基板２の第１面側に実装されたＬＥＤ１による発熱を、第１面側から第２貫通孔２６を介して第２面側の第１通過配線８に伝導して、第１通過配線８から効率的に放熱することが可能となり、放熱性が、図１９に示すＬＥＤモジュール３５より更に向上する。
更に、図１９及び図２１に示すＬＥＤモジュール３５、３６に対して、更に放熱性を向上させるために、図２２の断面図に模式的に示すように、絶縁基板２の第２面側に形成される第１通過配線８に対して、絶縁基板２の内部に向けて（つまり、第１面側に向けて）突出する突起部２７を、第１通過配線８の全面に分散して形成するのも好ましい。突起部２７の断面形状は櫛形であり、平面形状は、例えば、ストライプ状、格子状、線状または十字状のものをマトリクス状に配置した形状等の任意のものが使用できる。突起部２７を設けたことにより、絶縁基板２と第１通過配線８間の接触面積が大きくなり、放熱性が更に向上する。
図１９及び図２１に示すＬＥＤモジュール３５、３６では、第１通過配線８だけでなく、第１副端子５と第２副端子６も絶縁基板２の第２面上に形成したが、第１副端子５と第２副端子６を、第１〜第５実施形態と同様に絶縁基板２の第１面側に形成し、第１面側の第１副端子５と第２副端子６を、貫通孔によって第２面側の第１通過配線８と電気的に接続するようにしても良い。
尚、図２１に示す多数の第２貫通孔２６による放熱効果は、第２貫通孔２６単独でも奏し得るため、図１９に示す構成において、第２面側の第１通過配線８と電気的に接続する第２貫通孔２６を多数形成するのも好ましい。但し、第２貫通孔２６は、第１面側の連結用配線１１〜１９、第１主端子３と第２主端子４、電極２３と電極２４等と接触しない位置に形成する必要がある。更には、第１〜第５実施形態においても、絶縁基板２の面上の空領域に、第２貫通孔２６を多数設けるのも好ましい。
〈第７実施形態〉
次に、本発明の第７実施形態として、上記各実施形態のＬＥＤモジュール３０〜３６をマトリクス状に配列してＬＥＤを面状に分散配置したＬＥＤ光源装置について、図２３を参照して説明する。図２３では、ＬＥＤモジュールとして、第２実施形態のＬＥＤモジュール３１（３１ａ、３１ｂ）を使用したケースについて例示するが、使用するＬＥＤモジュールは、第２実施形態に限定されるものではない。
図２３に示す例では、ＬＥＤ光源装置は、図６に示す構成のＬＥＤモジュール３１ａ、３１ｂを１個ずつ接続して、合計１６個のＬＥＤを直列接続したＬＥＤモジュール組を、ＬＥＤモジュール３１の長手方向と直交する方向に１２組配列したものを、左右に２プレーン備える。尚、ＬＥＤモジュール３１ａ、３１ｂのＬＥＤモジュール組は、左右の２プレーン間で、配置が１８０度回転している。
図２３に示す構成によれば、ＬＥＤモジュール３１の長手方向へのＬＥＤモジュール３１の配列数が４であるが、左右の２プレーンに分割され、夫々にＬＥＤの駆動及び発光制御を行う制御基板４２が設けられているので、制御基板４２が駆動するＬＥＤの直列段数は１６であるため、直列接続したＬＥＤ列の駆動電圧の高電圧化を抑制することができる。
図２４に、制御基板４２の各ＬＥＤモジュール組内の直列接続したＬＥＤ列の駆動し、その発光を制御する駆動回路の概略の構成を示す。図２４に示すように、ＬＥＤ列３７のアノード端子３７Ａとカソード端子３７Ｃ間に、ＬＥＤ列３７を導通させるための高電圧を供給するための高電圧側の第１電源ＶＨと低電圧側の第２電源ＶＬの間に、ＬＥＤ列３７と電流制限素子３８が直列に接続している。電流制限素子３８を第１電源ＶＨ側に配置する場合と、第２電源ＶＬ側に配置する場合の２通りがある。電流制限素子３８を流れる電流量は、ＬＥＤ列３７の個々のＬＥＤに印加される電圧が定格を超えないように調整される。ＬＥＤ列３７を流れる電流によってＬＥＤの発光輝度が変化するが、当該ＬＥＤ列３７を流れる電流をＰＷＭ（パルス幅変調）制御により電流が流れている期間を調整することで発光輝度を調整できる。この場合、ＰＷＭ制御を行うスイッチング素子（不図示）をＬＥＤ列３７毎、或いは、制御基板４２全体で設けて、ＰＷＭ制御をＬＥＤ列３７単位或いは制御基板４２全体で行う。
次に、本発明装置の別実施形態について説明する。
〈１〉上記各実施形態では、１つのＬＥＤモジュールに８個のＬＥＤが直列接続する場合を例示して説明したが、１つのＬＥＤモジュール内でのＬＥＤの直列個数は８に限定されるものではない。更に、連結用配線１１〜１９の絶縁基板２上における配置及び形状についても、上記各実施形態で例示したものに限定されるものではない。
〈２〉上記各実施形態では、第１主端子３をＬＥＤ列のアノード側に設けてＬＥＤモジュールのアノード端子とし、第２主端子４をＬＥＤ列のカソード側に設けてＬＥＤモジュールのカソード端子としたが、第１主端子３をカソード端子とし、第２主端子４をアノード端子としても良い。
〈３〉上記各実施形態では、第１主端子３、第２主端子４、第１副端子５、第２副端子６、及び、第３副端子７は、銅箔等の金属膜で絶縁基板２の面上に形成される場合を例示したが、例えば、第１〜第３実施形態において、絶縁基板２の対向する２辺の一方側のエッジ部分に第１の２ピンコネクタ部品を装着して、夫々のピンを第１主端子３と第１副端子５に割り当て、絶縁基板２の対向する２辺の他方側のエッジ部分に第２の２ピンコネクタ部品を装着して、夫々のピンを第２主端子４と第２副端子６に割り当て、第１の２ピンコネクタ部品と第２の２ピンコネクタ部品の一方をオス型ピンで、他方をメス型ピンで構成するようにしても良い。この場合、外部配線４１ａ〜４１ｄの接続方法は２つの２ピンコネクタ部品を嵌合接続することで行われ、外部配線４１ａ〜４１ｄは不要となる。尚、２ピンコネクタ部品を外部配線として考えると、外部配線がＬＥＤモジュール上に予め装着されていることになる。
〈４〉上記各実施形態では、１つのＬＥＤモジュールに、連結用配線１１〜１９と第１主端子と３第２主端子４が１組の場合を説明したが、連結用配線１１〜１９と第１主端子と３第２主端子４を２組以上として、当該２組以上で、第１副端子５と第２副端子６と第１通過配線８を共用する構成としても良い。
〈５〉上記各実施形態では、当該各実施形態のＬＥＤモジュールだけを使用する場合を想定したが、上記各実施形態のＬＥＤモジュールを適宜組み合わせて、ＬＥＤモジュールを複数配列したＬＥＤ光源装置を構成するようにしても良い。
本発明に係るＬＥＤモジュールは、複数のＬＥＤを直列接続して搭載するＬＥＤモジュール、及び、当該ＬＥＤモジュールを備えるＬＥＤ光源装置に利用可能である。
１： ＬＥＤ
２： 絶縁基板
３： 第１主端子（アノード端子）
４： 第２主端子（カソード端子）
５： 第１副端子
６： 第２副端子
７： 第３副端子
８： 第１通過配線
９： 第２通過配線
１１〜１９： 連結用配線
２０、２１： ＬＥＤ接続用の電極
２２： 短絡用の２端子素子
２３、２４： 短絡用の２端子素子接続用の電極
２５： 第１貫通孔
２６： 第２貫通孔
２７： 突起部
３０〜３６： ＬＥＤモジュール
３０’〜３６’： プリント配線基板
３７： ＬＥＤ列
３７Ａ： アノード端子
３７Ｃ： カソード端子
３８： 電流制限素子
４１ａ〜４１ｅ： 外部配線
４２： 制御基板
５０、５１： 従来のＬＥＤモジュール
５２： 外部配線
ＶＨ： 第１電源
ＶＬ： 第２電源

Claims (10)

  1. 平板状の絶縁基板と、
    前記絶縁基板の第１の端辺の近傍に形成された外部回路との接続用の第１主端子と第１副端子と、
    前記絶縁基板の前記第１の端辺と対向する第２の端辺の近傍に形成された外部回路との接続用の第２主端子と第２副端子と、
    前記絶縁基板上に形成され、相互に離間して連続的に配置されたＬＥＤを直列接続するための３以上の連結用配線と、
    隣接する前記連結用配線間に各別に接続され同方向に直列接続した複数のＬＥＤと、
    前記絶縁基板上に形成され、前記第１副端子と前記第２副端子間を電気的に接続する第１通過配線と、を備え、
    連続的に配置された前記３以上の連結用配線の内の一方端側に位置する１つの前記連結用配線である第１連結用配線が前記第１主端子と電気的に接続し、
    連続的に配置された前記３以上の連結用配線の内の他方端側に位置する他の１つの前記連結用配線である第２連結用配線が前記第２主端子と電気的に接続していることを特徴とするＬＥＤモジュール。
  2. 短絡用の２端子素子の各端子と接続するための１対の接続用電極が、前記絶縁基板上に形成され、
    前記１対の接続用電極の一方が前記第１連結用配線または前記第２連結用配線と電気的に接続し、前記１対の接続用電極の他方が前記第１通過配線と電気的に接続していることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
  3. 前記絶縁基板の前記第１の端辺の近傍に、外部回路との接続用の第３副端子が形成され、
    前記絶縁基板上に、前記第２主端子または前記第２連結用配線と前記第３副端子間を電気的に接続する第２通過配線が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
  4. 前記絶縁基板の前記第２の端辺の近傍に、外部回路との接続用の第３副端子が形成され、
    前記絶縁基板上に、前記第１主端子または前記第１連結用配線と前記第３副端子間を電気的に接続する第２通過配線が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
  5. 前記３以上の連結用配線が、前記絶縁基板の一方側の面上に形成され、
    前記第１通過配線が、前記絶縁基板の他方側の面上に形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のＬＥＤモジュール。
  6. 前記第１主端子と前記第２主端子と前記３以上の連結用配線が、前記絶縁基板の一方側の面上に形成され、
    前記第１副端子と前記第２副端子と前記第１通過配線が、前記絶縁基板の他方側の面上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤモジュール。
  7. 前記第１通過配線が前記絶縁基板の両方の面上に形成され、
    前記絶縁基板の一方側の面上に形成された前記第１通過配線と、前記絶縁基板の他方側の面上に形成された前記第１通過配線が、前記絶縁基板に複数形成された内壁面が金属で被覆された貫通孔を介して電気的に接続していることを特徴とする請求項５または６に記載のＬＥＤモジュール。
  8. 前記絶縁基板の他方側の面上に形成された前記第１通過配線が、前記絶縁基板の内部に向けて突出する突起部を備えていることを特徴とする５〜７の何れか１項に記載のＬＥＤモジュール。
  9. 前記絶縁基板に内壁面が金属で被覆された貫通孔が複数形成されていることを特徴とする１〜６の何れか１項に記載のＬＥＤモジュール。
  10. 請求項１〜９の何れか１項に記載のＬＥＤモジュールを、１つの前記ＬＥＤモジュールの前記第１の端辺と、他の１つの前記ＬＥＤモジュールの前記第２の端辺を近接させて第１方向に複数配列し、近接する前記第１の端辺の近傍に配置された前記主端子の１つと前記第２の端辺の近傍に配置された前記主端子の１つを電気的に接続し、近接する前記第１の端辺の近傍に配置された前記副端子の１つと前記第２の端辺の近傍に配置された前記副端子の１つを電気的に接続してＬＥＤモジュール列を構成し、
    前記ＬＥＤモジュール列を、前記第１方向と直交する第２方向に複数配列して、前記ＬＥＤモジュールに実装されている前記ＬＥＤを面状に複数配列することを特徴とするＬＥＤ光源装置。
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