基板組立体および照明装置
【課題】LED電球や直管型LED照明器具などの照明装置において、広範囲を照明し、かつ製造コストを削減できるようにする。
【解決手段】発光ダイオードランプ1は、ランプ本体2に基板組立体3が配設され、基板組立体3に発光ダイオード5が取り付けられている。基板組立体3は複数のフレキシブルプリント基板6から構成されている。各フレキシブルプリント基板6はそれぞれ、平板状の基体7を有し、基体7の両端部にそれぞれ発光ダイオードランプ1の給電部との接続部8が設けられ、基体7の中間部が複数箇所で折り曲げられて天面部9および側面部10が形成されている。これらのフレキシブルプリント基板6は、その天面部9が交差して上下に重なるように立体的に組み合わされている。
【解決手段】発光ダイオードランプ1は、ランプ本体2に基板組立体3が配設され、基板組立体3に発光ダイオード5が取り付けられている。基板組立体3は複数のフレキシブルプリント基板6から構成されている。各フレキシブルプリント基板6はそれぞれ、平板状の基体7を有し、基体7の両端部にそれぞれ発光ダイオードランプ1の給電部との接続部8が設けられ、基体7の中間部が複数箇所で折り曲げられて天面部9および側面部10が形成されている。これらのフレキシブルプリント基板6は、その天面部9が交差して上下に重なるように立体的に組み合わされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、LED電球や直管型LED照明器具(LED蛍光灯)などの照明装置に用いられる複数のフレキシブルプリント基板(FPC)からなる基板組立体と、この基板組立体を備えた照明装置とに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、発光ダイオード(LED)が照明装置の光源として用いられるようになってきている。この発光ダイオードは、白熱電球などに比べて長寿命で発熱が少ないため、複数(2個以上)連結して使用することが可能である。その一例として、複数の発光ダイオードを薄板状の導体で連結して帯状の光源連結体(LEDモジュール)を形成することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第2002/089222号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、一般に発光ダイオードは照射する光の指向性が強くて配光角が狭いため、広範囲を照明しなければならない照明装置においては、複数の発光ダイオードを互いに異なる方向に向けて配置する必要がある。例えば、電球のように、周方向360°にわたって均一に光を発するような照明装置では、複数の発光ダイオードを周方向および軸線方向に分散配置する必要がある。したがって、照明装置を製造する際に煩雑な製造工程を必要とし、照明装置の製造コストが高騰するという不都合があった。
【0005】
そこで、こうした不都合を解消すべく、例えば、図10に示すように、円錐台形状のフレキシブルプリント基板6の天面部9および側面部10に発光ダイオード(図示せず)を取り付けることが考えられる。ところが、これでは、フレキシブルプリント基板6を平面に展開したときの形状が複雑になるため、図11に示すように、これを材料シート12内にレイアウトすると、個取り数が少なく(図11では、3個しか取れない)、材料の歩留りが悪化する。したがって、あまり製造コストの削減につながらない。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑み、広範囲を照明することができ、かつ製造コストを削減することが可能な照明装置と、このような照明装置に組み込んで用いるに好適な基板組立体と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】
かかる目的を達成するため、本発明者は、単純な形状のフレキシブルプリント基板を立体的に組み合わせて基板組立体を構成するとともに、この基板組立体に光源として発光ダイオードを取り付けて照明装置を構成することに着目し、本発明を完成するに至った。
【0008】
すなわち、請求項1に記載の発明は、発光ダイオードが取り付けられた照明装置に用いられる複数のフレキシブルプリント基板からなる基板組立体であって、前記各フレキシブルプリント基板はそれぞれ、平板状の基体を有し、この基体の両端部にそれぞれ前記照明装置の給電部との接続部が設けられ、前記基体の中間部が複数箇所で折り曲げられて天面部および側面部が形成され、これらのフレキシブルプリント基板は、ほぼ同一の形状を呈しているとともに、その天面部が交差して上下に重なるように立体的に組み合わされている基板組立体としたことを特徴とする。
【0009】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加え、前記各フレキシブルプリント基板はそれぞれ、引張強度が400MPa以上で厚さが70μm以上の銅箔からなる放熱層を有することを特徴とする。
【0010】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の構成に加え、前記複数のフレキシブルプリント基板のうち、最上位に位置するフレキシブルプリント基板は、前記天面部および前記側面部にそれぞれ、前記発光ダイオードが取り付けられる発光ダイオード取付部が設けられ、それ以外のフレキシブルプリント基板は、前記側面部に、前記発光ダイオードが取り付けられる発光ダイオード取付部が設けられていることを特徴とする。
【0011】
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の構成に加え、前記複数のフレキシブルプリント基板の前記発光ダイオード取付部は、前記発光ダイオードが取り付けられたときに、これらの発光ダイオードの照射領域が周縁部において互いに重なるように設定されていることを特徴とする。
【0012】
また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の構成に加え、前記フレキシブルプリント基板の前記側面部には、側縁部に沿ってリブが形成されていることを特徴とする。
【0013】
さらに、請求項6に記載の発明は、照明装置本体に請求項1乃至5のいずれかに記載の前記基板組立体が配設され、この基板組立体に前記発光ダイオードが取り付けられている照明装置としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る基板組立体および照明装置によれば、複数の発光ダイオード取付部が互いに異なる方向に向くように構成することができるため、複数の発光ダイオードによって広範囲を照明することが可能となる。しかも、フレキシブルプリント基板を平面に展開したときの形状が単純になるため、材料の歩留りを向上させ、基板組立体および照明装置の製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施の形態1に係る発光ダイオードランプを示す斜視図である。
【図2】同実施の形態1に係るフレキシブルプリント基板に発光ダイオードが実装された状態を示す断面図である。
【図3】同実施の形態1に係る基板組立体の斜視図である。
【図4】図3に示すフレキシブルプリント基板を材料シート内にレイアウトした状態を示す平面図である。
【図5】図1に示す発光ダイオードランプの照射領域を示す模式図であって、(a)は正面図、(b)は平面図である。
【図6】同実施の形態2に係る基板組立体の斜視図である。
【図7】同実施の形態3に係る基板組立体の斜視図である。
【図8】同実施の形態4に係る基板組立体を示す図であって、(a)はその斜視図、(b)はフレキシブルプリント基板の展開図である。
【図9】同実施の形態5に係るフレキシブルプリント基板を示す図であって、(a)はその展開図、(b)はこのフレキシブルプリント基板にリブが形成された状態を示す平面図、(c)は(b)のA−A’線による拡大断面図である。
【図10】円錐台形状のフレキシブルプリント基板を例示する斜視図である。
【図11】図10に示すフレキシブルプリント基板を材料シート内にレイアウトした状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
[発明の実施の形態1]
【0017】
図1乃至図4には、本発明の実施の形態1を示す。この実施の形態1では、照明装置の一例として発光ダイオードランプ1を用い、照明装置本体の一例としてランプ本体2を用いている。
【0018】
発光ダイオードランプ1は、図1に示すように、ランプ本体2を有しており、ランプ本体2の下部にはソケット螺合部2aが形成されている。ランプ本体2の上側には、基板組立体3が配設されているとともに、無色透明なガラス製または合成樹脂(プラスチック)製のカバー4が基板組立体3を覆うように取り付けられている。基板組立体3には5個の発光ダイオード5が、互いに異なる方向を照射しうるように、かつ、各発光ダイオード5の照射角に応じて、これらの発光ダイオード5の照射領域が周縁部において互いに重なるように取り付けられている。
【0019】
すなわち、基板組立体3は、図3に示すように、2枚のフレキシブルプリント基板6から構成されており、これらのフレキシブルプリント基板6は、同一のコの字形の形状を呈している。
【0020】
各フレキシブルプリント基板6はそれぞれ、図3および図4に示すように、平面に展開したときに長方形(つまり、単純な形状)の平板状になる基体7を有している。この基体7は、両端部にそれぞれ接続部8が設けられているとともに、中間部が2箇所の折曲線L1、L2で直角に折り曲げられて天面部9および2つの側面部10が形成されている。なお、2つの接続部8は、ランプ本体2に格納された給電部(図示せず)に接続可能となっている。
【0021】
そして、これら2枚のフレキシブルプリント基板6は、図1および図3に示すように、その天面部9が直角に交差して上下に重なるように立体的に組み合わされて基板組立体3を構成している。ここで、上側に位置するフレキシブルプリント基板6は、天面部9および2つの側面部10にそれぞれ発光ダイオード取付部11が所定位置に1つずつ設けられており、各発光ダイオード取付部11にはそれぞれ発光ダイオード5が実装されている。また、下側に位置するフレキシブルプリント基板6は、2つの側面部10にそれぞれ発光ダイオード取付部11が所定位置に1つずつ設けられており、各発光ダイオード取付部11にはそれぞれ発光ダイオード5が実装されている。
【0022】
そのため、基板組立体3上の5個の発光ダイオード5は、図5に示すように、互いに異なる方向を照射するとともに、照射領域が周縁部において互いに重なることになる。
【0023】
ここで、フレキシブルプリント基板6としては、その曲げ形状(コの字形)を維持できるものであれば、どのようなものでも使用可能である。曲げ形状を維持する性能に優れるフレキシブルプリント基板6としては、例えば、図2に示すように、引張強度が400MPa以上で厚さが70μm以上の銅箔からなる放熱層6aの上側に、熱伝導性接着材層6b、ポリイミドフィルムからなる絶縁層6c、引張強度が250MPa以下で厚さが50μm以下の銅箔からなる配線層6dが順に積層され、さらに、発光ダイオード5が実装されるランド部6gを除いて配線層6dの上側がレジスト6hで被覆保護されたものを挙げることができる。なお、フレキシブルプリント基板6の製造工程で加熱処理が施される場合は、その加熱処理によって銅箔の引張強度が変化する可能性があるが、ここで言う「引張強度」とは、フレキシブルプリント基板6の完成状態(加熱処理を施す場合は、その熱履歴を受けた後の状態)における引張強度を指すものとする。
【0024】
このように、発光ダイオードランプ1は、複数の発光ダイオード5が互いに異なる方向を照射しうるように基板組立体3の各フレキシブルプリント基板6のランド部6gに取り付けられているため、広範囲を照明することができる。また、複数の発光ダイオード5の照射領域が周縁部において互いに重なるように取り付けられているため、死角の発生を未然に防ぐことができる。
【0025】
さらに、各フレキシブルプリント基板6は、これを平面に展開したときの形状が単純な長方形になるため、図4に示すように、これを材料シート12内にレイアウトすると、個取り数が多く(図4では、12個も取れる)、材料の歩留りが向上する。しかも、2枚のフレキシブルプリント基板6は、上述したとおり、同一の形状(コの字形)を呈しており、平面に展開しても同一の形状(長方形)となるため、両者を区別する必要がない。したがって、フレキシブルプリント基板6、ひいては発光ダイオードランプ1の製造コストを削減することが可能となる。
【0026】
その上、フレキシブルプリント基板6として、厚さが70μm以上の銅箔からなる放熱層6aを有するものを用いれば、発光ダイオード5で発生した熱を十分に放熱することができる。
【0027】
また、フレキシブルプリント基板6として、引張強度が400MPa以上の銅箔からなる放熱層6aを有するものを用いれば、フレキシブルプリント基板6の製造工程等において、放熱層6aとしての銅箔が凹凸変形(塑性変形)しにくく、よってフレキシブルプリント基板6の平面性を安価に維持することができる。すなわち、厚い銅箔を放熱層6aとして採用しても、この銅箔が柔らかければ、容易に凹凸変形が生じて平面性が損なわれてしまう。したがって、発光ダイオード5を実装するときに不良が発生しないように、矯正治具を用いて放熱層6aを平坦化する必要がある。しかし、引張強度が400MPa以上の高弾性の銅箔を放熱層6aとして採用することで、放熱層6aに凹凸変形が生じなくなり、放熱層6aの平坦化が不要となるため、フレキシブルプリント基板6の製造コストを削減することが可能となる。さらに、フレキシブルプリント基板6がコの字形に曲げられた後においても、放熱層6aがコの字形を維持する骨格となりうるため、このフレキシブルプリント基板6に回路素子(図示せず)を実装する際に、その取付位置および取付姿勢を安定させることができる。
[発明の実施の形態2]
【0028】
図6には、本発明の実施の形態2を示す。
【0029】
この実施の形態2では、図6に示すように、基板組立体3を構成するフレキシブルプリント基板6の枚数を3枚とし、これらのフレキシブルプリント基板6の天面部9を60°ずつずらして交差させた。なお、3枚のフレキシブルプリント基板6のうち、最上位に位置するフレキシブルプリント基板6は、天面部9および2つの側面部10にそれぞれ発光ダイオード取付部11が所定位置に1つずつ設けられており、それ以外の2枚のフレキシブルプリント基板6は、2つの側面部10にそれぞれ発光ダイオード取付部11が所定位置に1つずつ設けられている。その他の構成については、上述した実施の形態1と同じ構成を有している。なお、実施の形態1と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0030】
したがって、この実施の形態2では、上述した実施の形態1と同じ作用効果を奏する。これに加えて、実施の形態2では、3枚のフレキシブルプリント基板6の天面部9が60°ずつずらして交差しているので、2枚のフレキシブルプリント基板6の天面部9が直角に交差している実施の形態1に比べて、周囲に対して一層均等に照光することが可能となる。また、実施の形態2では、実施の形態1に比べて、発光ダイオード5の取付個数が増える分だけ光量を増やすことができる。
[発明の実施の形態3]
【0031】
図7には、本発明の実施の形態3を示す。
【0032】
この実施の形態3では、図7に示すように、フレキシブルプリント基板6の幅を広げ、天面部9に対する側面部10の折り曲げ角度を約120°とした。その他の構成については、上述した実施の形態1と同じ構成を有している。なお、実施の形態1と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0033】
したがって、この実施の形態3では、上述した実施の形態1と同じ作用効果を奏する。これに加えて、実施の形態3では、各フレキシブルプリント基板6の側面部10がすべて斜め上方に向くように傾斜しているため、実施の形態1に比べて、上方を一層良好に照らすことができる。
[発明の実施の形態4]
【0034】
図8には、本発明の実施の形態4を示す。
【0035】
この実施の形態4では、図8に示すように、フレキシブルプリント基板6の側面部10の形状を台形にした。その他の構成については、上述した実施の形態3と同じ構成を有している。なお、実施の形態3と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0036】
したがって、この実施の形態4では、上述した実施の形態3と同じ作用効果を奏する。これに加えて、実施の形態4では、図8(b)に示すように、各フレキシブルプリント基板6において、側面部10が天面部9から接続部8に向かって幅が広がっているので、発光ダイオード5で発生する熱を効率よくランプ本体2に伝えることにより、発光ダイオード5の熱劣化を抑止することができる。また、実施の形態4では、各フレキシブルプリント基板6の天面部9に対する側面部10の折り曲げ角度を約120°としつつ、2つのフレキシブルプリント基板6の側面部10間の隙間をゼロにすることができる。そのため、基板組立体3内に塵埃が入り込むことなく、上方を一層良好に照らすことが可能となる。
[発明の実施の形態5]
【0037】
図9には、本発明の実施の形態5を示す。
【0038】
この実施の形態5では、図9に示すように、フレキシブルプリント基板6の側面部10に、その側縁部10aに沿ってリブ13を形成した。その他の構成については、上述した実施の形態1と同じ構成を有している。なお、実施の形態1と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0039】
したがって、この実施の形態5では、上述した実施の形態1と同じ作用効果を奏する。これに加えて、実施の形態5では、フレキシブルプリント基板6の側面部10がリブ13によって補強されるため、フレキシブルプリント基板6の耐久性を高めることが可能となる。
[発明のその他の実施の形態]
【0040】
なお、上述した実施の形態1〜5では、フレキシブルプリント基板6の天面部9や側面部10に発光ダイオード5が1個ずつ取り付けられた場合について説明した。しかし、天面部9や側面部10に取り付けられる発光ダイオード5の個数は、1個ずつに限るわけではない。
【0041】
また、上述した実施の形態1〜5では、基体7の中間部が2箇所で折り曲げられたフレキシブルプリント基板6を有する発光ダイオードランプ1について説明した。しかし、フレキシブルプリント基板6に天面部9および側面部10が形成される限り、基体7の中間部を3箇所以上で折り曲げるようにしても構わない。
【0042】
さらに、上述した実施の形態1、3〜5では、2枚のフレキシブルプリント基板6から基板組立体3を構成する場合について説明するとともに、上述した実施の形態2では、3枚のフレキシブルプリント基板6から基板組立体3を構成する場合について説明した。しかし、基板組立体3を構成するフレキシブルプリント基板6の枚数は、2枚、3枚に限るわけではなく、4枚以上とすることもできる。
【0043】
さらにまた、上述した実施の形態1〜5では、照明装置として発光ダイオードランプ1を採用した場合について説明した。しかし、発光ダイオードランプ1以外の照明装置に本発明を同様に適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0044】
本発明は、光源として発光ダイオードを用いるものである限り、電球、蛍光灯のような直管型照明器具、シーリングライト、ランタン、植物育成用ライト、冷蔵・冷凍庫内の照明機器、携帯用の懐中電灯、自転車用の前照灯、自動車用の室内灯・車幅灯・方向指示灯・駐車灯など各種のライト、誘導灯、非常灯、警告灯、歯科治療用ライト、灯籠、提灯、水槽用ランプその他の照明装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【0045】
1……発光ダイオードランプ(照明装置)
2……ランプ本体(照明装置本体)
3……基板組立体
5……発光ダイオード
6……フレキシブルプリント基板
6a……放熱層
7……基体
8……接続部
9……天面部
10……側面部
10a……側縁部
11……発光ダイオード取付部
13……リブ
【技術分野】
【0001】
本発明は、LED電球や直管型LED照明器具(LED蛍光灯)などの照明装置に用いられる複数のフレキシブルプリント基板(FPC)からなる基板組立体と、この基板組立体を備えた照明装置とに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、発光ダイオード(LED)が照明装置の光源として用いられるようになってきている。この発光ダイオードは、白熱電球などに比べて長寿命で発熱が少ないため、複数(2個以上)連結して使用することが可能である。その一例として、複数の発光ダイオードを薄板状の導体で連結して帯状の光源連結体(LEDモジュール)を形成することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第2002/089222号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、一般に発光ダイオードは照射する光の指向性が強くて配光角が狭いため、広範囲を照明しなければならない照明装置においては、複数の発光ダイオードを互いに異なる方向に向けて配置する必要がある。例えば、電球のように、周方向360°にわたって均一に光を発するような照明装置では、複数の発光ダイオードを周方向および軸線方向に分散配置する必要がある。したがって、照明装置を製造する際に煩雑な製造工程を必要とし、照明装置の製造コストが高騰するという不都合があった。
【0005】
そこで、こうした不都合を解消すべく、例えば、図10に示すように、円錐台形状のフレキシブルプリント基板6の天面部9および側面部10に発光ダイオード(図示せず)を取り付けることが考えられる。ところが、これでは、フレキシブルプリント基板6を平面に展開したときの形状が複雑になるため、図11に示すように、これを材料シート12内にレイアウトすると、個取り数が少なく(図11では、3個しか取れない)、材料の歩留りが悪化する。したがって、あまり製造コストの削減につながらない。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑み、広範囲を照明することができ、かつ製造コストを削減することが可能な照明装置と、このような照明装置に組み込んで用いるに好適な基板組立体と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】
かかる目的を達成するため、本発明者は、単純な形状のフレキシブルプリント基板を立体的に組み合わせて基板組立体を構成するとともに、この基板組立体に光源として発光ダイオードを取り付けて照明装置を構成することに着目し、本発明を完成するに至った。
【0008】
すなわち、請求項1に記載の発明は、発光ダイオードが取り付けられた照明装置に用いられる複数のフレキシブルプリント基板からなる基板組立体であって、前記各フレキシブルプリント基板はそれぞれ、平板状の基体を有し、この基体の両端部にそれぞれ前記照明装置の給電部との接続部が設けられ、前記基体の中間部が複数箇所で折り曲げられて天面部および側面部が形成され、これらのフレキシブルプリント基板は、ほぼ同一の形状を呈しているとともに、その天面部が交差して上下に重なるように立体的に組み合わされている基板組立体としたことを特徴とする。
【0009】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加え、前記各フレキシブルプリント基板はそれぞれ、引張強度が400MPa以上で厚さが70μm以上の銅箔からなる放熱層を有することを特徴とする。
【0010】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の構成に加え、前記複数のフレキシブルプリント基板のうち、最上位に位置するフレキシブルプリント基板は、前記天面部および前記側面部にそれぞれ、前記発光ダイオードが取り付けられる発光ダイオード取付部が設けられ、それ以外のフレキシブルプリント基板は、前記側面部に、前記発光ダイオードが取り付けられる発光ダイオード取付部が設けられていることを特徴とする。
【0011】
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の構成に加え、前記複数のフレキシブルプリント基板の前記発光ダイオード取付部は、前記発光ダイオードが取り付けられたときに、これらの発光ダイオードの照射領域が周縁部において互いに重なるように設定されていることを特徴とする。
【0012】
また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の構成に加え、前記フレキシブルプリント基板の前記側面部には、側縁部に沿ってリブが形成されていることを特徴とする。
【0013】
さらに、請求項6に記載の発明は、照明装置本体に請求項1乃至5のいずれかに記載の前記基板組立体が配設され、この基板組立体に前記発光ダイオードが取り付けられている照明装置としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る基板組立体および照明装置によれば、複数の発光ダイオード取付部が互いに異なる方向に向くように構成することができるため、複数の発光ダイオードによって広範囲を照明することが可能となる。しかも、フレキシブルプリント基板を平面に展開したときの形状が単純になるため、材料の歩留りを向上させ、基板組立体および照明装置の製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施の形態1に係る発光ダイオードランプを示す斜視図である。
【図2】同実施の形態1に係るフレキシブルプリント基板に発光ダイオードが実装された状態を示す断面図である。
【図3】同実施の形態1に係る基板組立体の斜視図である。
【図4】図3に示すフレキシブルプリント基板を材料シート内にレイアウトした状態を示す平面図である。
【図5】図1に示す発光ダイオードランプの照射領域を示す模式図であって、(a)は正面図、(b)は平面図である。
【図6】同実施の形態2に係る基板組立体の斜視図である。
【図7】同実施の形態3に係る基板組立体の斜視図である。
【図8】同実施の形態4に係る基板組立体を示す図であって、(a)はその斜視図、(b)はフレキシブルプリント基板の展開図である。
【図9】同実施の形態5に係るフレキシブルプリント基板を示す図であって、(a)はその展開図、(b)はこのフレキシブルプリント基板にリブが形成された状態を示す平面図、(c)は(b)のA−A’線による拡大断面図である。
【図10】円錐台形状のフレキシブルプリント基板を例示する斜視図である。
【図11】図10に示すフレキシブルプリント基板を材料シート内にレイアウトした状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
[発明の実施の形態1]
【0017】
図1乃至図4には、本発明の実施の形態1を示す。この実施の形態1では、照明装置の一例として発光ダイオードランプ1を用い、照明装置本体の一例としてランプ本体2を用いている。
【0018】
発光ダイオードランプ1は、図1に示すように、ランプ本体2を有しており、ランプ本体2の下部にはソケット螺合部2aが形成されている。ランプ本体2の上側には、基板組立体3が配設されているとともに、無色透明なガラス製または合成樹脂(プラスチック)製のカバー4が基板組立体3を覆うように取り付けられている。基板組立体3には5個の発光ダイオード5が、互いに異なる方向を照射しうるように、かつ、各発光ダイオード5の照射角に応じて、これらの発光ダイオード5の照射領域が周縁部において互いに重なるように取り付けられている。
【0019】
すなわち、基板組立体3は、図3に示すように、2枚のフレキシブルプリント基板6から構成されており、これらのフレキシブルプリント基板6は、同一のコの字形の形状を呈している。
【0020】
各フレキシブルプリント基板6はそれぞれ、図3および図4に示すように、平面に展開したときに長方形(つまり、単純な形状)の平板状になる基体7を有している。この基体7は、両端部にそれぞれ接続部8が設けられているとともに、中間部が2箇所の折曲線L1、L2で直角に折り曲げられて天面部9および2つの側面部10が形成されている。なお、2つの接続部8は、ランプ本体2に格納された給電部(図示せず)に接続可能となっている。
【0021】
そして、これら2枚のフレキシブルプリント基板6は、図1および図3に示すように、その天面部9が直角に交差して上下に重なるように立体的に組み合わされて基板組立体3を構成している。ここで、上側に位置するフレキシブルプリント基板6は、天面部9および2つの側面部10にそれぞれ発光ダイオード取付部11が所定位置に1つずつ設けられており、各発光ダイオード取付部11にはそれぞれ発光ダイオード5が実装されている。また、下側に位置するフレキシブルプリント基板6は、2つの側面部10にそれぞれ発光ダイオード取付部11が所定位置に1つずつ設けられており、各発光ダイオード取付部11にはそれぞれ発光ダイオード5が実装されている。
【0022】
そのため、基板組立体3上の5個の発光ダイオード5は、図5に示すように、互いに異なる方向を照射するとともに、照射領域が周縁部において互いに重なることになる。
【0023】
ここで、フレキシブルプリント基板6としては、その曲げ形状(コの字形)を維持できるものであれば、どのようなものでも使用可能である。曲げ形状を維持する性能に優れるフレキシブルプリント基板6としては、例えば、図2に示すように、引張強度が400MPa以上で厚さが70μm以上の銅箔からなる放熱層6aの上側に、熱伝導性接着材層6b、ポリイミドフィルムからなる絶縁層6c、引張強度が250MPa以下で厚さが50μm以下の銅箔からなる配線層6dが順に積層され、さらに、発光ダイオード5が実装されるランド部6gを除いて配線層6dの上側がレジスト6hで被覆保護されたものを挙げることができる。なお、フレキシブルプリント基板6の製造工程で加熱処理が施される場合は、その加熱処理によって銅箔の引張強度が変化する可能性があるが、ここで言う「引張強度」とは、フレキシブルプリント基板6の完成状態(加熱処理を施す場合は、その熱履歴を受けた後の状態)における引張強度を指すものとする。
【0024】
このように、発光ダイオードランプ1は、複数の発光ダイオード5が互いに異なる方向を照射しうるように基板組立体3の各フレキシブルプリント基板6のランド部6gに取り付けられているため、広範囲を照明することができる。また、複数の発光ダイオード5の照射領域が周縁部において互いに重なるように取り付けられているため、死角の発生を未然に防ぐことができる。
【0025】
さらに、各フレキシブルプリント基板6は、これを平面に展開したときの形状が単純な長方形になるため、図4に示すように、これを材料シート12内にレイアウトすると、個取り数が多く(図4では、12個も取れる)、材料の歩留りが向上する。しかも、2枚のフレキシブルプリント基板6は、上述したとおり、同一の形状(コの字形)を呈しており、平面に展開しても同一の形状(長方形)となるため、両者を区別する必要がない。したがって、フレキシブルプリント基板6、ひいては発光ダイオードランプ1の製造コストを削減することが可能となる。
【0026】
その上、フレキシブルプリント基板6として、厚さが70μm以上の銅箔からなる放熱層6aを有するものを用いれば、発光ダイオード5で発生した熱を十分に放熱することができる。
【0027】
また、フレキシブルプリント基板6として、引張強度が400MPa以上の銅箔からなる放熱層6aを有するものを用いれば、フレキシブルプリント基板6の製造工程等において、放熱層6aとしての銅箔が凹凸変形(塑性変形)しにくく、よってフレキシブルプリント基板6の平面性を安価に維持することができる。すなわち、厚い銅箔を放熱層6aとして採用しても、この銅箔が柔らかければ、容易に凹凸変形が生じて平面性が損なわれてしまう。したがって、発光ダイオード5を実装するときに不良が発生しないように、矯正治具を用いて放熱層6aを平坦化する必要がある。しかし、引張強度が400MPa以上の高弾性の銅箔を放熱層6aとして採用することで、放熱層6aに凹凸変形が生じなくなり、放熱層6aの平坦化が不要となるため、フレキシブルプリント基板6の製造コストを削減することが可能となる。さらに、フレキシブルプリント基板6がコの字形に曲げられた後においても、放熱層6aがコの字形を維持する骨格となりうるため、このフレキシブルプリント基板6に回路素子(図示せず)を実装する際に、その取付位置および取付姿勢を安定させることができる。
[発明の実施の形態2]
【0028】
図6には、本発明の実施の形態2を示す。
【0029】
この実施の形態2では、図6に示すように、基板組立体3を構成するフレキシブルプリント基板6の枚数を3枚とし、これらのフレキシブルプリント基板6の天面部9を60°ずつずらして交差させた。なお、3枚のフレキシブルプリント基板6のうち、最上位に位置するフレキシブルプリント基板6は、天面部9および2つの側面部10にそれぞれ発光ダイオード取付部11が所定位置に1つずつ設けられており、それ以外の2枚のフレキシブルプリント基板6は、2つの側面部10にそれぞれ発光ダイオード取付部11が所定位置に1つずつ設けられている。その他の構成については、上述した実施の形態1と同じ構成を有している。なお、実施の形態1と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0030】
したがって、この実施の形態2では、上述した実施の形態1と同じ作用効果を奏する。これに加えて、実施の形態2では、3枚のフレキシブルプリント基板6の天面部9が60°ずつずらして交差しているので、2枚のフレキシブルプリント基板6の天面部9が直角に交差している実施の形態1に比べて、周囲に対して一層均等に照光することが可能となる。また、実施の形態2では、実施の形態1に比べて、発光ダイオード5の取付個数が増える分だけ光量を増やすことができる。
[発明の実施の形態3]
【0031】
図7には、本発明の実施の形態3を示す。
【0032】
この実施の形態3では、図7に示すように、フレキシブルプリント基板6の幅を広げ、天面部9に対する側面部10の折り曲げ角度を約120°とした。その他の構成については、上述した実施の形態1と同じ構成を有している。なお、実施の形態1と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0033】
したがって、この実施の形態3では、上述した実施の形態1と同じ作用効果を奏する。これに加えて、実施の形態3では、各フレキシブルプリント基板6の側面部10がすべて斜め上方に向くように傾斜しているため、実施の形態1に比べて、上方を一層良好に照らすことができる。
[発明の実施の形態4]
【0034】
図8には、本発明の実施の形態4を示す。
【0035】
この実施の形態4では、図8に示すように、フレキシブルプリント基板6の側面部10の形状を台形にした。その他の構成については、上述した実施の形態3と同じ構成を有している。なお、実施の形態3と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0036】
したがって、この実施の形態4では、上述した実施の形態3と同じ作用効果を奏する。これに加えて、実施の形態4では、図8(b)に示すように、各フレキシブルプリント基板6において、側面部10が天面部9から接続部8に向かって幅が広がっているので、発光ダイオード5で発生する熱を効率よくランプ本体2に伝えることにより、発光ダイオード5の熱劣化を抑止することができる。また、実施の形態4では、各フレキシブルプリント基板6の天面部9に対する側面部10の折り曲げ角度を約120°としつつ、2つのフレキシブルプリント基板6の側面部10間の隙間をゼロにすることができる。そのため、基板組立体3内に塵埃が入り込むことなく、上方を一層良好に照らすことが可能となる。
[発明の実施の形態5]
【0037】
図9には、本発明の実施の形態5を示す。
【0038】
この実施の形態5では、図9に示すように、フレキシブルプリント基板6の側面部10に、その側縁部10aに沿ってリブ13を形成した。その他の構成については、上述した実施の形態1と同じ構成を有している。なお、実施の形態1と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0039】
したがって、この実施の形態5では、上述した実施の形態1と同じ作用効果を奏する。これに加えて、実施の形態5では、フレキシブルプリント基板6の側面部10がリブ13によって補強されるため、フレキシブルプリント基板6の耐久性を高めることが可能となる。
[発明のその他の実施の形態]
【0040】
なお、上述した実施の形態1〜5では、フレキシブルプリント基板6の天面部9や側面部10に発光ダイオード5が1個ずつ取り付けられた場合について説明した。しかし、天面部9や側面部10に取り付けられる発光ダイオード5の個数は、1個ずつに限るわけではない。
【0041】
また、上述した実施の形態1〜5では、基体7の中間部が2箇所で折り曲げられたフレキシブルプリント基板6を有する発光ダイオードランプ1について説明した。しかし、フレキシブルプリント基板6に天面部9および側面部10が形成される限り、基体7の中間部を3箇所以上で折り曲げるようにしても構わない。
【0042】
さらに、上述した実施の形態1、3〜5では、2枚のフレキシブルプリント基板6から基板組立体3を構成する場合について説明するとともに、上述した実施の形態2では、3枚のフレキシブルプリント基板6から基板組立体3を構成する場合について説明した。しかし、基板組立体3を構成するフレキシブルプリント基板6の枚数は、2枚、3枚に限るわけではなく、4枚以上とすることもできる。
【0043】
さらにまた、上述した実施の形態1〜5では、照明装置として発光ダイオードランプ1を採用した場合について説明した。しかし、発光ダイオードランプ1以外の照明装置に本発明を同様に適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0044】
本発明は、光源として発光ダイオードを用いるものである限り、電球、蛍光灯のような直管型照明器具、シーリングライト、ランタン、植物育成用ライト、冷蔵・冷凍庫内の照明機器、携帯用の懐中電灯、自転車用の前照灯、自動車用の室内灯・車幅灯・方向指示灯・駐車灯など各種のライト、誘導灯、非常灯、警告灯、歯科治療用ライト、灯籠、提灯、水槽用ランプその他の照明装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【0045】
1……発光ダイオードランプ(照明装置)
2……ランプ本体(照明装置本体)
3……基板組立体
5……発光ダイオード
6……フレキシブルプリント基板
6a……放熱層
7……基体
8……接続部
9……天面部
10……側面部
10a……側縁部
11……発光ダイオード取付部
13……リブ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光ダイオードが取り付けられた照明装置に用いられる複数のフレキシブルプリント基板からなる基板組立体であって、
前記各フレキシブルプリント基板はそれぞれ、平板状の基体を有し、この基体の両端部にそれぞれ前記照明装置の給電部との接続部が設けられ、前記基体の中間部が複数箇所で折り曲げられて天面部および側面部が形成され、
これらのフレキシブルプリント基板は、ほぼ同一の形状を呈しているとともに、その天面部が交差して上下に重なるように立体的に組み合わされていることを特徴とする基板組立体。
【請求項2】
前記各フレキシブルプリント基板はそれぞれ、引張強度が400MPa以上で厚さが70μm以上の銅箔からなる放熱層を有することを特徴とする請求項1に記載の基板組立体。
【請求項3】
前記複数のフレキシブルプリント基板のうち、最上位に位置するフレキシブルプリント基板は、前記天面部および前記側面部にそれぞれ、前記発光ダイオードが取り付けられる発光ダイオード取付部が設けられ、それ以外のフレキシブルプリント基板は、前記側面部に、前記発光ダイオードが取り付けられる発光ダイオード取付部が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の基板組立体。
【請求項4】
前記複数のフレキシブルプリント基板の前記発光ダイオード取付部は、前記発光ダイオードが取り付けられたときに、これらの発光ダイオードの照射領域が周縁部において互いに重なるように設定されていることを特徴とする請求項3に記載の基板組立体。
【請求項5】
前記フレキシブルプリント基板の前記側面部には、側縁部に沿ってリブが形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の基板組立体。
【請求項6】
照明装置本体に請求項1乃至5のいずれかに記載の前記基板組立体が配設され、この基板組立体に前記発光ダイオードが取り付けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項1】
発光ダイオードが取り付けられた照明装置に用いられる複数のフレキシブルプリント基板からなる基板組立体であって、
前記各フレキシブルプリント基板はそれぞれ、平板状の基体を有し、この基体の両端部にそれぞれ前記照明装置の給電部との接続部が設けられ、前記基体の中間部が複数箇所で折り曲げられて天面部および側面部が形成され、
これらのフレキシブルプリント基板は、ほぼ同一の形状を呈しているとともに、その天面部が交差して上下に重なるように立体的に組み合わされていることを特徴とする基板組立体。
【請求項2】
前記各フレキシブルプリント基板はそれぞれ、引張強度が400MPa以上で厚さが70μm以上の銅箔からなる放熱層を有することを特徴とする請求項1に記載の基板組立体。
【請求項3】
前記複数のフレキシブルプリント基板のうち、最上位に位置するフレキシブルプリント基板は、前記天面部および前記側面部にそれぞれ、前記発光ダイオードが取り付けられる発光ダイオード取付部が設けられ、それ以外のフレキシブルプリント基板は、前記側面部に、前記発光ダイオードが取り付けられる発光ダイオード取付部が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の基板組立体。
【請求項4】
前記複数のフレキシブルプリント基板の前記発光ダイオード取付部は、前記発光ダイオードが取り付けられたときに、これらの発光ダイオードの照射領域が周縁部において互いに重なるように設定されていることを特徴とする請求項3に記載の基板組立体。
【請求項5】
前記フレキシブルプリント基板の前記側面部には、側縁部に沿ってリブが形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の基板組立体。
【請求項6】
照明装置本体に請求項1乃至5のいずれかに記載の前記基板組立体が配設され、この基板組立体に前記発光ダイオードが取り付けられていることを特徴とする照明装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図4】
【図11】
【図2】
【図3】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図4】
【図11】
【公開番号】特開2012−226934(P2012−226934A)
【公開日】平成24年11月15日(2012.11.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−92708(P2011−92708)
【出願日】平成23年4月19日(2011.4.19)
【出願人】(000230249)日本メクトロン株式会社 (216)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年11月15日(2012.11.15)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年4月19日(2011.4.19)
【出願人】(000230249)日本メクトロン株式会社 (216)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]