(57)【要約】【課題】全方位に均一に光を照射して白熱電球と同等の配光特性が得ることができるとともに、放熱性を高めてＬＥＤの光量と耐久寿命の低下を防ぐことができるＬＥＤ電球を提供すること。【解決手段】回路パターン９が形成された透光性基板４にＬＥＤ５を実装し、回路基板６に取り付けられたカードコネクタ７に前記透光性基板４を差し込んで垂直に起立させ、前記導光性基板４と前記カードコネクタ７の金属部にヒートシンク８を接触させ、該ヒートシンク８をこれを覆う口金２に接触させ、前記透光性基板４を覆う透明なグローブ３を前記口金２の開口端に結着してＬＥＤ電球１を構成する。【選択図】図１
2015099696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路パターンが形成された透光性基板にＬＥＤを実装し、回路基板に取り付けられたカードコネクタに前記透光性基板を差し込んで垂直に起立させ、
前記透光性基板と前記カードコネクタの金属部に接触するように、それぞれを保持する保持部材が形勢され、該保持部材は、これを覆う口金に接触させ、
前記透光性基板を覆う透明なグローブを前記口金の開口端に結着して構成されることを特徴とするＬＥＤ電球。
【請求項２】
前記透光性基板にキャビディを形成し、該キャビティ内に前記ＬＥＤを直接実装したことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とするＬＥＤ電球に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両用灯具には、フィラメントが発光する白熱電球が専ら使用されてきたが、近年、省電力で高輝度、且つ、長寿命であるＬＥＤを光源として用いたＬＥＤ電球が使用されてきている。即ち、斯かるＬＥＤ電球は、白熱電球の代替品として多用され、取り付けに関しては白熱電球と交換可能な互換品として商品化されている。
【０００３】
ところで、ＬＥＤは前記特長を有する反面、これから出射される光は指向性が強いため、広い領域に亘って均一に照明することができないという問題がある。
【０００４】
そこで、特許文献１には、図１０に示すようなＬＥＤ電球１０１が提案されている。
【０００５】
即ち、図１０は特許文献１において提案されたＬＥＤ電球の破断側面図であり、図示のＬＥＤ電球１０１は、基台（ヒートシンク）１０８上に接着された水平な基板１０４上に複数のＬＥＤ１０５を実装し、一端に口金部１０２ａが形成されたカバー１０２の他端開口部に透明なグローブ１０３を取り付け、該グローブ１０３の外表面の略全域に拡散シート１１２を被着して構成されている。このＬＥＤ電球１０１によれば、ＬＥＤ１０５から出射される指向性の強い光は、拡散シート１１２によって拡散されるため、略均一な輝度が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０９１１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１において提案されたＬＥＤ電球１０１においては、各ＬＥＤ１０５からの出射光の半値角は１２０°であるため、ＬＥＤ電球１０１の後方に照射される光量はほぼ０にあり、白熱電球とは異なる配光特性を示すという問題がある。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、全方位に均一に光を照射して白熱電球と同等の配光特性が得ることができるとともに、放熱性を高めてＬＥＤの光量と耐久寿命の低下を防ぐことができるＬＥＤ電球を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明に係るＬＥＤ電球は、
回路パターンが形成された透光性基板にＬＥＤを実装し、回路基板に取り付けられたカードコネクタに前記透光性基板を差し込んで垂直に起立させ、
前記透光性基板と前記カードコネクタの金属部に接触するように、それぞれを保持する保持部材が形勢され、該保持部材は、これを覆う口金に接触させ、
前記透光性基板を覆う透明なグローブを前記口金の開口端に結着して構成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記透光性基板にキャビディを形成し、該キャビティ内に前記ＬＥＤを直接実装したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、垂直に起立する透光性基板にＬＥＤを実装したため、該ＬＥＤからの光は透光性基板を透過して全方位に向けて出射し、全方位に均一に光を照射することができる。このため、本発明に係るＬＥＤ電球によって白熱電球と同等の配光特性が得られる。又、ＬＥＤで発生した熱は、透光性基板からカードコネクタを経て、或いは透光性基板から直接ヒートシンクへと伝導し、ヒートシンクから口金へと伝導して該口金の表面から周囲に放熱されるため、ＬＥＤが効率良く冷却されてその温度上昇が低く抑えられ、該ＬＥＤの光量と耐久寿命の低下が防がれる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、透光性基板に形成されたキャビディ内にＬＥＤを直接実装したため、ＬＥＤが発生する熱が透光性基板へと直接伝導し、最終的には口金から周囲へと効果的に放熱され、ＬＥＤの温度上昇が一層効果的に抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るＬＥＤ電球の側面図である。
【図２】本発明に係るＬＥＤ電球のＬＥＤが実装された透光性基板の正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図４】本発明に係るＬＥＤ電球の回路基板とこれに組み付けられた透光性基板の正面図である。
【図５】本発明に係るＬＥＤ電球の回路基板とこれに組み付けられた透光性基板の側面図である。
【図６】本発明に係るＬＥＤ電球の透光性基板と回路基板及びヒートシンクの正面図である。
【図７】本発明に係るＬＥＤ電球の透光性基板と回路基板及びヒートシンクの平面図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】本発明に係るＬＥＤ電球の配光特性を示す図である。
【図１０】特許文献１において提案されたＬＥＤ電球の破断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明に係るＬＥＤ電球の側面図、図２は同ＬＥＤ電球のＬＥＤが実装された透光性基板の正面図、図３は図２のＡ−Ａ線拡大断面図、図４はＬＥＤ電球の回路基板とこれに組み付けられた透光性基板の正面図、図５は同側面図、図６はＬＥＤ電球の透光性基板と回路基板及びヒートシンクの正面図、図７は同平面図、図８は図６のＢ−Ｂ線断面図、図９はＬＥＤ電球の配光特性を示す図である。
【００１６】
本発明に係るＬＥＤ電球１は、図１に示すように、有底筒状の金属製の口金２とその開口端に結着された半球状のガラス、樹脂等のグローブ３によって形成される密閉空間内に、図２に示す矩形平板状の透光性基板４、該透光性基板４上に直接実装された６つのＬＥＤ５、回路基板６、該回路基板６の端部に取り付けられたカードコネクタ７、該カードコネクタ７の周囲に配置されたヒートシンク８等を収容して構成されている。
【００１７】
前記透光性基板４は、透明なガラスやセラミックス等によって構成されており、この透光性基板４の一方の面（表面）の長手方向端部（図２の上端部）には、図２に示すように円形のキャビティ４ａが形成されている。そして、透光性基板４のキャビティ４ａ内には、６つの前記ＬＥＤ５が同一円周上に等角度ピッチで配置され、これらのＬＥＤ５は、熱伝導性接着剤等によって透光性基板４の表面に直接接着されている。
【００１８】
又、透光性基板４には、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ等から成る回路パターン９が形成されており、各回路パターン９の端部には電極取出部９ａがそれぞれ形成されている。尚、電極取出部９ａがＡｕ以外の金属で構成されている場合には、該電極取出部９ａの表面にはＡｕメッキが施される。ここで、回路パターン９は、スパッタ、印刷、ＦＲ４基板の貼り付け等によって形成される。
【００１９】
そして、図３に示すように、透光性基板４に形成された回路パターン９と各ＬＥＤ５とは、ワイヤー１０を用いたワイヤーボンディングによって電気的に接続されている。尚、回路パターン９と各ＬＥＤ５との電気的な接続をＦＣ（フリップチップ）によって行うようにしても良い。
【００２０】
前記回路基板６には、図４及び図５に示すように、ＬＥＤ５の点灯回路を構成する複数の各種回路部品１１が実装されており、回路基板６の長手方向端部（図４及び図５の上端）には矩形筒状の前記カードコネクタ７が取り付けられている。このカードコネクタ７の内部には、バネ状の複数（本実施の形態では、８本）のピン７ａが設けられている。
【００２１】
而して、複数のＬＥＤ５が実装された透光性基板４は、その一端部（図４及び図５の下端部）がカードコネクタ７に差し込まれることによって垂直に起立した状態でカードコネクタ７に固定され、カードコネクタ７を介して回路基板６に取り付けられて両者が一体化される。このとき、カードコネクタ７の複数のピン７ａのうち、少なくとも２本のピン７ａは、透光性基板４に形成された回路パターン９の電極取出部９ａに接触し、両者が電気的に接続される(図４参照)。
【００２２】
而して、透光性基板４とカードコネクタ７との接続部周辺には、熱伝導率の高い例えばＡｌ等の熱伝導性部材によって円柱ブロック状に一体成形された前記ヒートシンク８が配置されている。具体的には、図７及び図８に示すように、ヒートシンク８の中央部には矩形の嵌合孔８ａが形成されており、この嵌合孔８ａに、回路基板６の端部に取り付けられたカードコネクタ７を図８の下方から嵌め込むことによって、該カードコネクタ７と回路基板６がヒートシンク８に固定され、ヒートシンク８の嵌合孔８ａに透光性基板４を図８の上方から嵌め込んでその端部をカードコネクタ７に差し込むことによって、該透光性基板４がヒートシンク８に固定される。尚、このとき、透光性基板４の端部とカードコネクタ７の金属部は、ヒートシンク８に接触している。
【００２３】
上述のようにして透光性基板４と回路基板６及びヒートシンク８が結合されて一体化されると、図９に示すように、導電性金属によって有底筒状に成形された前記口金２をヒートシンク８の外周に嵌め込んで固定し、この口金２の開口部に透明な前記グローブ３を被着することによって、図１に示すＬＥＤ電球１が得られる。尚、回路基板６に設けられた２つの引出電極６ａ（図４参照）の一方は回路引き出し電極から電気的接続部材により口金２の底面、他方は口金２の側面にそれぞれハンダ付け等によって電気的に接続されている。
【００２４】
以上のように構成されたＬＥＤ電球１が不図示のソケットに嵌め込まれ、不図示の電源からソケットを介してＬＥＤ電球１に電流が供給されると、その電流は回路基板６に搭載された点灯回路、カードコネクタ７、透光性基板４の回路パターン９を経て各ＬＥＤ５に供給されるため、各ＬＥＤ５が起動されて発光する。
【００２５】
而して、本実施の形態に係るＬＥＤ電球１においては、垂直に起立する透光性基板４に複数のＬＥＤ５を実装したため、各ＬＥＤ５からの光は透光性基板４を透過して図９に示す照射範囲をほぼ全方位に向かって出射し、全方位に均一に光を照射することができる。このため、このＬＥＤ電球１によれば、白熱電球と同等の配光特性が得られる。
【００２６】
又、各ＬＥＤ５で発生した熱は、透光性基板４からカードコネクタ７を経て、或いは透光性基板４から直接ヒートシンク８へと伝導し、ヒートシンク８から口金２へと伝導して該口金２の表面から周囲に放熱されるため、ＬＥＤ５が効率良く冷却されてその温度上昇が低く抑えられ、該ＬＥＤ５の光量と耐久寿命の低下が防がれる。そして、本実施の形態では、透光性基板４に形成されたキャビディ４ａ内にＬＥＤ５を直接実装したため、各ＬＥＤ５が発生する熱が透光性基板４へと直接伝導し、最終的には口金２から周囲へと効果的に放熱され、ＬＥＤ５の温度上昇が一層効果的の抑えられる。
【００２７】
更に、本実施の形態に係るＬＥＤ電球１においては、ＬＥＤ５が実装された透光性基板４をカードコネクタ７に対して着脱することができるため、例えば発光色の異なるＬＥＤが実装された透光性基板と交換することによってＬＥＤ電球１の発光色を変更したり、故障が発生した透光性基板４を新しいものに交換することができるとともに、当該透光性基板４への入力電圧の変更、直流又は交流点灯にも対応可能となる。
【００２８】
尚、本実施の形態では、透光性基板４がヒートシンク８に固定される構成としたが、本発明では、透光性基板４が固定される部材であれば良く、ＬＥＤ電球１を光量を必要としない用途に用いる場合には、固定部材としてヒートシンク８の代わりに例えば金属以外の樹脂部材や木材等により固定しても良い。
【符号の説明】
【００２９】
１      ＬＥＤ電球
２      口金
３      グローブ
４      透光性基板
４ａ    透光性基板のキャビティ
５      ＬＥＤ
６      回路基板
６ａ    回路基板の引出電極
７      カードコネクタ
７ａ    カードコネクタのピン
８      ヒートシンク
８ａ    ヒートシンクの嵌合孔
９      回路パターン
９ａ    回路パターンの電極取出部
１０    ワイヤー
１１    回路部品
【図１】
2015099696.tif 000003
【図２】
2015099696.tif 000004
【図３】
2015099696.tif 000005
【図４】
2015099696.tif 000006
【図５】
2015099696.tif 000007
【図６】
2015099696.tif 000008
【図７】
2015099696.tif 000009
【図８】
2015099696.tif 000010
【図９】
2015099696.tif 000011
【図１０】
2015099696.tif 000012