(57)【要約】【課題】固体発光素子が実装された発光装置において、フレキシブル回路基板をベース部材から剥離し難くし、フレキシブル回路基板とベース部材との熱伝導性をよくする。【解決手段】発光装置１は、ＬＥＤパッケージ２と、ＬＥＤパッケージ２が実装されるフレキシブル回路基板（以下、ＦＰＣ基板）３と、このＦＰＣ基板３と結合されるベース部材４と、を備える。ＦＰＣ基板３の外曲面にＬＥＤパッケージ２が実装される。ベース部材４は、ＦＰＣ基板３の内周面と密着する形状に形成されている。こうすることにより、ＦＰＣ基板３とベース部材４とが互いに密着するので、ＦＰＣ基板３が、ベース部材４から剥離し難くなり、ＦＰＣ基板３とベース部材４との熱伝導性がよくなる。【選択図】図１
2012094304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体発光素子と、
プレス加工により立体形状に形成されたフレキシブル回路基板と、
前記フレキシブル回路基板と結合されるベース部材と、を備え、
前記フレキシブル回路基板の外曲面又は内周面に前記固体発光素子が実装され、
前記ベース部材は、前記固体発光素子が実装されない面と密着する形状に形成されていることを特徴する発光装置。
【請求項２】
前記フレキシブル回路基板の前記固体発光素子が実装される面は、光反射機能を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の発光装置を備えることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体発光素子が実装された発光装置及びそれを備えた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所定の回路パターンを有する回路基板上に固体発光素子を実装した発光装置において、上記回路基板として、屈曲性を有するフレキシブル回路基板（以下、ＦＰＣ基板という）を用いたものが知られている。この種のものとして、例えば、ＦＰＣ基板の所定の領域が、プレス加工により屈曲されることにより、その領域が台形円筒状に突出した台座部となり、固体発光素子が、この台座部上に実装されたものが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６９７８２号公報
【特許文献２】特開２００６−１５６６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなＦＰＣ基板は、接着層を介して、アルミダイカスト等から成るベース部材と接着されることにより、固体発光素子から出射された光を照射する発光装置が構成される。しかしながら、ＦＰＣ基板は容易に変形するので、ＦＰＣ基板とベース部材とが十分に接着されていなければ、ＦＰＣ基板がベース部材から剥離し易くなり、ＦＰＣ基板とベース部材との間の熱伝導性が低下することがある。
【０００５】
特に、特許文献１及び特許文献２に記載されているような、ＦＰＣ基板がベース部材又は固体発光素子を取り巻くような構成においては、ＦＰＣ基板がベース部材から剥離し易くなり、ＦＰＣ基板とベース部材との間の熱伝導性が低下することがある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ＦＰＣ基板がベース部材から剥離し難く、ＦＰＣ基板とベース部材との熱伝導性がよい発光装置及びそれを備えた照明器具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】
本発明の発光装置は、固体発光素子と、プレス加工により立体形状に形成されたフレキシブル回路基板と、前記フレキシブル回路基板と結合されるベース部材と、を備え、前記フレキシブル回路基板の外曲面又は内周面に前記固体発光素子が実装され、前記ベース部材は、前記固体発光素子が実装されない面と密着する形状に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この発光装置において、前記フレキシブル回路基板の前記固体発光素子が実装される面は、光反射機能を有することが好ましい。
【０００９】
この発光装置は、照明器具に備えられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る発光装置によれば、立体形状に形成されたフレキシブル回路基板とベース部材との密着面積が大きくなるので、フレキシブル回路基板が、ベース部材から剥離し難くなり、フレキシブル回路基板とベース部材との熱伝導性がよくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る発光装置を示す斜視図。
【図２】（ａ）は同発光装置の上面図、（ｂ）は（ａ）の側面図。
【図３】同発光装置に用いられるＬＥＤパッケージの断面図。
【図４】同発光装置に用いられるフレキシブル回路基板の断面図。
【図５】同発光装置を用いた照明器具の側面図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る発光装置を示す斜視図。
【図７】同発光装置の断面図。
【図８】同発光装置を用いた照明器具の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の第１実施形態に係る発光装置について図１乃至図５を参照して説明する。図１及び図２に示すように、発光装置１は、白色光を出射するＬＥＤパッケージ２と、ＬＥＤパッケージ２が実装されるフレキシブル回路基板（以下、ＦＰＣ基板）３と、このＦＰＣ基板３と結合されるベース部材４と、を備える。また、ベース部材４は、ＦＰＣ基板３を介して、ＬＥＤパッケージ２の後述するＬＥＤチップ２１（図３参照）による熱を放熱するとともに、ドーナツ形状の枠体５により支持される。本実施形態では、ＦＰＣ基板３のＬＥＤパッケージ２が実装される面が凸形状となり、ＦＰＣ基板３のＬＥＤパッケージ２が実装されない面が凹形状となっている。すなわち、ＬＥＤパッケージ２は、立体形状に形成されたＦＰＣ基板３の外曲面に実装される。
【００１３】
ＦＰＣ基板３は、立体形状に形成されたＦＰＣ本体部３ａと、ＦＰＣ本体部３ａから延びる長尺状の引き出し部３ｂと、を備える。ＦＰＣ本体部３ａは、ＬＥＤパッケージ２が実装される外曲面とＬＥＤパッケージ２が実装されない内周面とを有する。ＦＰＣ基板３ａの外曲面は、ベース部材４の形状に合わせて、プレス加工により半球面状の立体形状に形成されている。ＦＰＣ本体部３ａの内周面は、ベース部材４と密着する形状に形成されている。これにより、ＦＰＣ基板３とベース部材４とが接着されると、ＦＰＣ基板３とベース部材４との密着面積が大きくなるので、ＦＰＣ基板３の形状がベース部材４の立体形状に保持され、ＦＰＣ基板３が変形し難くなると共に、ベース部材４から剥離し難くなる。引き出し部３ｂは、給電部６を有し、この給電部６が電源部（図示せず）に接続されることにより、ＦＰＣ基板３が給電され、ＬＥＤチップ２１に電圧が印加される。
【００１４】
ベース部材４は、ＦＰＣ基板３の内周面と密着する形状に形成された凸形状の部分と、円筒形状となるように形成された部分と、を有する。ベース部材４の内部は空洞となっており、ベース部材４の凸形状の部分とは反対側の円筒形状となるように形成された部分は、開口している。また、好ましくは、円筒形状となるように形成された部分の内周面又は外周面には、複数の放熱フィン（図示せず）が設けられる。ＦＰＣ基板３とベース部材４とが接着された場合、ＬＥＤチップ２１の熱は、ＦＰＣ基板３を介して、ベース部材４へ伝熱されて、放熱される。ベース部材４の材料としては、例えばアルミダイカストが用いられる。ベース部材４の凸形状の部分とＦＰＣ基板３の内周面とを接着させる他に、後述するように、ベース部材４の凹形状の部分とＦＰＣ基板３の外曲面とを接着させることもできる。
【００１５】
枠体５は、中心部に貫通孔５ａ（図２参照）を有する。この貫通孔５ａの内壁とベース部材４の円柱形状となるように形成された部分の側面とが接している。ＦＰＣ基板３の引き出し部３ｂは、貫通孔５ａを通って、電源部に接続される。枠体５の上面には、複数（本例では、４つ）のネジ穴５ｂが設けられている。発光装置１が後述するように例えば照明器具として用いられる場合、複数のネジ５ｃが、複数のネジ穴５ｂにそれぞれ挿入され、発光装置１が照明器具に固定される。枠体５は、ベース部材４と一体形成されてもよく、その場合、例えばアルミダイカストが用いられる。枠体５も、ベース部材４と同様に、ＬＥＤチップ２１の熱は、ＦＰＣ基板３及びベース部材４を介して、枠体５へ伝熱されて、放熱される。
【００１６】
図３に示すように、ＬＥＤパッケージ２は、断面矩形状のパッケージ２０と、パッケージ２０上に実装されたＬＥＤチップ２１と、ＬＥＤチップ２１を取り囲む反射枠体２２と、蛍光体２３を含有する封止樹脂２４と、を備える。パッケージ２０のＬＥＤチップ２１が実装されていない領域上に、カソード電極２５及びアノード電極２６が形成されている。カソード電極２５は、パッケージ２０の一側面を通って、パッケージ２０の下面一端部に形成されたカソード用外部接続電極２７に接続されている。アノード電極２６は、パッケージ２０の他側面を通って、パッケージ２０の下面他端部に形成されたアノード用外部接続電極２８に接続されている。
【００１７】
ＬＥＤチップ２１とカソード電極２５及びアノード電極２６とが、電極ワイヤ２９を介して、電気的に接続されている。反射枠体２２は、カソード電極２５及びアノード電極２６上に設けられ、反射枠体２２の内周面はすり鉢状に傾斜している。反射枠体２２の内周面に照射された光は、反射されて上方に集光される。蛍光体２３は、ＬＥＤチップ２１から出射された光を所定の色の光に変換する。封止樹脂２４は、ＬＥＤチップ２１を封止する。封止樹脂２４の上面と反射枠体２２の上面とが一致している。パッケージ２０の材料としては、例えばセラミック、耐熱樹脂又はアルミニウムが用いられる。ＬＥＤチップ２１としては、例えば青色ＬＥＤチップが用いられる。蛍光体２３としては、例えば黄色蛍光体が用いられる。封止樹脂２４の材料としては、例えばシリコンが用いられる。
【００１８】
次に、ＦＰＣ基板３の構造の詳細について説明する。図４に示すように、ＦＰＣ基板３は、導体層３０、絶縁層３１及び接着層３２を含む。導体層３０は、上面に接着層３２を介して、絶縁層３１により全体を覆われている。導体層３０から分岐したカソード用リード部３０ａが、半田（図示せず）を介して、ＬＥＤパッケージ２のカソード用外部接続電極２７（図３参照）と接続される。また、導体層３０から分岐したアノード用リード部３０ｂが、半田（図示せず）を介して、ＬＥＤパッケージ２のアノード用外部接続電極２８（図３参照）と接続される。それにより、ＬＥＤパッケージ２がＦＰＣ基板３上に実装される。なお、図中では、導体層３０からカソード用リード部３０ａとアノード用リード部３０ｂとが分岐しているが、実際は、導体層３０に含まれる互いに電気的に独立した２つの回路パターンから、カソード用リード部３０ａとアノード用リード部３０ｂとがそれぞれ分岐している。
【００１９】
ＦＰＣ基板３の内周面は、接着部材３３を介して、例えば熱結合により、ベース部材４と接着される。こうして、ＦＰＣ基板３の内周面とベース部材４とが密着するように結合される。この場合、導体層３０は、絶縁層３１により全体を覆われているので、ベース部材４との絶縁性が確保されている。また、ＦＰＣ基板３のＬＥＤパッケージ２が実装される面（外曲面）の反射率を向上させるために、好ましくは、酸化チタンを混入した白色塗料の塗布、反射機能を有するシート貼り、又はアルミニウム等の金属蒸着等の処理が、ＦＰＣ基板３に施される。こうすることで、ＦＰＣ基板３の外曲面は、光反射機能を有するものとなる。導体層３０の材料としては、例えば銅箔が用いられる。絶縁層３１の材料としては、可撓性及び絶縁性を有する樹脂として、例えばポリイミド樹脂が用いられる。カソード用リード部３０ａ及びアノード用リード部３０ｂの材料としては、例えば銅線が用いられる。
【００２０】
ＦＰＣ基板３は全体として立体形状に形成されているが、ＬＥＤパッケージ２が実装される箇所は、好ましくは、局所的に平面形状に形成されている（図示せず）。この場合、ベース部材４についてもまた、上記ＦＰＣ基板３の平面箇所に対応した箇所が、平面形状に形成される。一般的に、ＬＥＤパッケージ２の実装面側は平面となっているので、こうすることにより、ＬＥＤパッケージ２をＦＰＣ基板３に密着させることができる。その結果、ＬＥＤチップ２１の熱が、ＬＥＤパッケージ２からＦＰＣ基板３に伝熱され易くなり、ＬＥＤチップ２１の熱が放熱され易くなる。また、ＬＥＤパッケージ２とＦＰＣ基板３との密着面積が大きくなるので、ＬＥＤパッケージ２がＦＰＣ基板３上で安定して固定される。また、ＬＥＤパッケージ２のカソード用外部接続電極２７（ＬＥＤパッケージ２の端子部）とＦＰＣ基板３のカソード用リード部３０ａ（ＦＰＣ基板３の端子部）とを密着させ易くなる。ＬＥＤパッケージ２のアノード用外部接続電極２８とＦＰＣ基板３のアノード用リード部３０ｂについても同様である。その結果、ＦＰＣ基板３へのＬＥＤパッケージ２の半田実装の信頼性を向上させることができる。
【００２１】
発光装置１は、例えば照明器具に組み込まれて用いられる。図５に示すように、照明器具１０は、発光装置１と、発光装置１を固定するための底部１０ａと、発光装置１を覆うグローブ１０ｂと、を備える。このグローブ１０ｂとしては、例えば、所定の形状に形成された乳白ガラス等が用いられる。複数のネジ５ｃが、発光装置１の複数のネジ穴５ｂにそれぞれ挿入され、発光装置１が底部１０ａに固定される。底部１０ａは、天井７に取り付けられる。なお、底部には、引き出し部３ｂを通すための孔部（図示せず）が設けられている。グローブ１０ｂは、底部１０ａに取り付けられる。ＦＰＣ基板３の引き出し部３ｂは、貫通孔５ａ及び底部１０ａの孔部を通って、天井７に設けられた電源部に接続される。
【００２２】
上記のように構成された照明器具１の動作について説明する。使用者が、例えば照明器具１０のスイッチ（図示せず）をオンすると、電源部からＦＰＣ基板３を介して、ＬＥＤパッケージ２内のＬＥＤチップ２１に電圧が印加されることにより、ＬＥＤチップ２１から例えば青色光が出射される。この青色光の一部は、封止樹脂２４を通って、蛍光体２３に照射される。蛍光体２３に照射された青色光は、例えば黄色光に変換され、拡散される。この黄色光と蛍光体２３に照射されなかった青色光とが混合することにより、白色光が生成される。こうして、白色光がＬＥＤパッケージ２から出射される。ＬＥＤパッケージ２から出射された白色光は、グローブ１０ｂを通って、照明器具１から照射される。なお、図中の破線矢印は、ＬＥＤパッケージ２から出射された白色光の光路を示す。
【００２３】
このように、本実施形態の発光装置１によれば、立体形状に形成されたＦＰＣ基板３とベース部材４との密着面積が大きくなるので、ＦＰＣ基板３とベース部材４とが互いに密着し、ＦＰＣ基板の形状が保持される。したがって、ＦＰＣ基板３が変形し難くなると共に、ベース部材４から剥離し難くなり、ＦＰＣ基板３とベース部材４との熱伝導性がよくなる。
【００２４】
次に、本発明の第２実施形態に係る発光装置について図６乃至図８を参照して説明する。以下においては、本実施形態に係る発光装置が、上記発光装置１と異なる点について説明する。図６及び図７に示すように、本実施形態に係る発光装置１ａにおいては、ＦＰＣ基板３のＬＥＤパッケージ２が実装される面が凹形状となり、ＦＰＣ基板３のＬＥＤパッケージ２が実装されない面が凸形状となっている。すなわち、ＬＥＤパッケージ２が、立体形状に形成されたＦＰＣ基板３の内周面に実装される。好ましくは、上記実施形態と同様に、ＦＰＣ基板３のＬＥＤパッケージ２が実装される面（内周面）は、光反射機能を有するように形成される。また、発光装置１ａには、開口３ｃが設けられている。ＬＥＤパッケージ２は、ＦＰＣ基板３の内周面の底部に配置される。複数のＬＥＤチップ２１が、ＦＰＣ基板３の内周面に沿って、実装されてもよい。ベース部材４には、複数（本例では、５つ）の突起部４ａが形成されている。これにより、ベース部材４の表面積の大きさが大きくなり、放熱性が向上する。
【００２５】
次に、発光装置１ａを組み込んで用いた照明器具について、建物の天井や壁に埋め込まれて使用されるダウンライトを一例とし、図８を参照して説明する。図８に示すように、照明器具１００は、発光装置１ａと、発光装置１ａの開口３ｃと対向するように配置された保護カバー１００ａと、発光装置１ａ及び保護カバー１００ａを支持する枠体１００ｂと、を備える。発光装置１ａは、接着剤８を介して、保護カバー１００ａ及び枠体１００ｂと接着され、固定ネジ９により、枠体１００ｂに対して固定される。照明器具１００を天井７に取り付けるための板バネ１００ｃが、枠体１００ｂの下端近傍に設けられる。これにより、照明器具１００が、天井７に固定される。保護カバー１００ａとしては、例えば、透明アクリル板が用いられる。
【００２６】
発光装置１ａのＦＰＣ基板３の引き出し部３ｂは、コネクタ１１に接続され、コネクタ１１は電源部（図示せず）に接続される。それにより、ＬＥＤパッケージ２のＬＥＤチップ２１（図３参照）に電圧が印加され、ＬＥＤチップ２１が発光することができる。ＬＥＤチップ２１が発光すると、ＬＥＤパッケージ２から白色光が出射され、その白色光は、保護カバー１００ａを通って、照明器具１００から照射される。
【００２７】
このように、本実施形態の発光装置１ａによれば、ＦＰＣ基板３のＬＥＤパッケージ２が実装される面が凹形状となり、ＦＰＣ基板３のＬＥＤパッケージ２が実装されない面が凸形状となっても、ＦＰＣ基板３とベース部材４とが密着することができる。
【００２８】
本発明は上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変更が
可能である。例えば、上記では固体発光素子としてＬＥＤパッケージ２を用いた構成を示したが、この構成に限られず、有機エレクトロルミネッセンス素子を含む構成でもよい。また、クロム又は銀等によるメッキ処理がＦＰＣ基板３に施されることにより、ＦＰＣ基板３のＬＥＤパッケージ２が実装される面が、光反射機能を有してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１，１ａ  発光装置
２  ＬＥＤパッケージ（固体発光素子）
３  フレキシブル回路基板
４  ベース部材
１０，１００  照明器具
【図１】
2012094304.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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