JP4180762B2

JP4180762B2 - 発光装置

Info

Publication number: JP4180762B2
Application number: JP2000003397A
Authority: JP
Inventors: 博志満田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2020-01-12
Also published as: JP2001195916A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発光素子を用いた発光装置に関し、特に発光素子の放熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の発光装置の部分破断斜視図、図１０は図９の断面図である。図において１は発光素子、３は発光素子のリード、４は導光板、５はケースである。
１０は発光素子１の鉛直上方に設けられ、発光素子１がリード３を介して接続された発光素子基板であり、図示してないがリード３が接続される面の反対側には放熱シートや放熱部材が一体に設けられている場合もある。１１は点灯回路等の回路基板である。
【０００３】
この構成において発光素子１が点灯されると発光素子１の直射光は導光板４を通過して放射される。このとき発光素子１は発熱するが、リード３を介して発光素子基板１０に放熱される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の発光装置では、発光素子１の発熱はリード３を介して発光素子基板１０から放熱されるものの、リード３からの自然対流による放熱については熱が鉛直上方向に向かおうとしても発光素子基板１０に遮られ、熱が発光素子１と発光素子基板１０の間に滞留してしまい自然対流による放熱は殆どできず、放熱が悪いという問題があった。
また、図９は発光方向が下向きの場合を示しているが、発光方向が上向きの場合は、リード３からの自然対流による熱が鉛直上方向に向かおうとしても発光素子１に遮られ、自然対流による放熱が悪いという問題があった。
【０００５】
また、発光素子基板１０での放熱効果を高めるために発光素子基板１０を大きくすると、発光装置のケース５の厚さと幅が大きくなってしまうという問題があり、発光装置のケース５をコンパクトにするには発光素子基板１０の幅等を小さくして、点灯回路等を別の回路基板１１として分散させる必要があり構成が複雑になるという問題があった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、発光素子の発熱を簡単な構成により放熱させ放熱効果が高く、また、コンパクトな発光装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる発光装置は、発光素子と、この発光素子に一端が接続されるリードと、このリードの他端が接続され前記リードの鉛直上方を避けて配設された発光素子基板と、前記リードの鉛直上方に設けた放熱穴とを備えたものである。
【０００８】
また、リードは曲部を有したものである。
【０００９】
また、発熱が大きい方の極性のリードに曲部を設けたものである。
【００１０】
また、リードを発光素子基板に密接させたものである。
【００１１】
また、リードに放熱板を設けたものである。
【００１２】
また、放熱板はリードを挟むように対向して配設された一対の金属板と、この金属板の間に充填された熱伝導性材とを備えたものである。
【００１３】
また、ケースを設置した状態でリードの鉛直上方に相当する側面に放熱穴を設けたものである。
【００１４】
また、発光素子基板と点灯回路等の回路基板とを共用させたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態に係わる発光装置を図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係わる発光装置を示す部分破断斜視図、図２は図１の断面図である。図において１は発光素子、２は発光素子１の発光方向と略平行に配設された発光素子基板であり、後述のリード３の鉛直上方を避けて配設されている。３は発光素子基板２と発光素子１との間に接続された略Ｌ字形状の曲部を有するリードである。
４は面状に光を出射させる導光板、５はケース、５ａは温まった空気を装置の外に放出するための放熱穴である。なお、発光素子基板２は図示してないがリード３が接続される面の反対側には放熱シートや放熱部材が一体に設けられている場合がある。
【００１６】
この構成において、発光素子１が点灯されると発光素子１の光が導光板４に入射し導光板４内を導光して導光板の発光面全体から放射される。導光板４はアクリル、ポリカーボネイト、ポリエチレン、ポリプロピレン等の透明樹脂もしくは透明ガラス等の材質からなる。導光板４の発光面ないしその反対側の面には、発光素子１から出射し導光板４に入射した後導光板４内を導光する光の屈折或いは散乱状態を変化させ、均一に発光面から出射させる光出射構造が設けてある。このとき発光素子１は発熱するが、この熱の一部はリード３を介して基板２に放熱され、一部はリード３から放熱される。放熱された熱によって発光素子１やリード３周辺の空気が温められ、温められた空気は鉛直上方に移動する。リード３の鉛直上方にはこの自然対流を妨げる発光素子基板２もなく、さらに放熱穴５ａにより温められた空気は外部に放出されるため、自然対流による放熱が効率的に行われる。
また、発光素子基板２は発光素子１のリード３がＬ字形状となっているので長さを長くとることができ放熱面積が大きいので、放熱効果がよい。図１においては発光素子基板２と点灯回路等の回路基板を共用させているが、別に分けてもよい。
【００１７】
なお、図１、図２では発光素子１の発光方向が下方向の場合を示したが、図３に示すように上向きでもよく、図４に示すように水平方向でもよい。水平方向の場合、発光素子基板２の下方に発光素子１があるときでも、発光素子基板２の端部に接続されたリード３の鉛直上方を避けて発光素子基板２を配設すればよい。
また、図１、２ではリード３の曲部は略Ｌ字形状のものを示したが、リード３を湾曲させたものでもよい。
【００１８】
以上のように、発光素子１の発熱を簡単な構成により放熱させ、放熱効果を高くすることができる。
また、リード３は曲部があるので長さを長くして放熱効果を高くすることができる。
また、曲部をできるだけ発光素子基板２に近接させて配設して装置をコンパクトにして、基板を大きくでき、点灯回路を同一基板上に構成することができる。
また、導光板４によりコンパクトな面発光の発光装置とすることができる。
【００１９】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２に係わる発光装置を示す部分破断斜視図、図６は図５の断面図である。図において実施の形態１の図１と同じ部分には同一の符号を付し、説明を省略する。９はリードであり、発光素子１の正極に接続され、発光素子基板２に密接して配設された第１のリード９ａと、発光素子１の負極に接続され、くの字状に曲げられて発光素子基板２に密接して配設された第２のリード９ｂとからなる。
【００２０】
この構成において、発光素子１から放熱される熱は、リード９を介して発光素子基板２への放熱と自然対流による放熱が行われる。
発光素子１において発光部は負極側に設けてあり、正極側とは極細の導線でつながっているだけであるため、発光素子１のからの熱は主として負極に伝わる。発光素子１の発熱の多い方の負極が曲部を有する第２のリード９ｂに接続されているので第２のリード９ｂの長さを長くとることができ、放熱面積が大きく、放熱効率がよい。
【００２１】
以上のように、発光素子１の発熱を簡単な構成で、放熱効果をより高くすることができる。
また、リード９が発光素子基板２に密接しているので、発光素子基板２から発光素子１までの距離を小さくできるので、装置をよりコンパクトにすることができる。
【００２２】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３に係わる発光装置を示す部分破断斜視図、図８（ａ）は要部拡大側面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の断面図である。図において実施の形態１の図１と同じ部分には同一の符号を付し、説明を省略する。６はリード３を挟むように対向して配設された一対の銅板等の金属板７の間をはんだ等の熱伝導性材８を充填した放熱板である。
【００２３】
この構成において、リード３から放熱される熱は、熱伝導性材８、金属板７を介して自然対流による放熱が行われる。
リード３を単に金属板７で挟んだときはリード３と金属板７は線接触の熱伝導となるが、本実施の形態は熱伝導材性８を充填してあるので、リード３の全周からの熱伝導となる。
【００２４】
以上のように、リード３は略Ｌ字形状となっているので長さを長くとることができ、放熱板６の放熱面積を大きくして広い面積から放熱でき、また、リード３の全周から熱伝導されるので、放熱効果をより高くすることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、発光素子と、この発光素子に一端が接続されるリードと、このリードの他端が接続され前記リードの鉛直上方を避けて配設された発光素子基板と、前記リードの鉛直上方に設けた放熱穴とを備えたので、発光素子の発熱を簡単な構成により放熱させ、放熱効果を高くすることができ、また、装置をコンパクトにすることができる。
【００２６】
また、リードは曲部を有したものなので、リードからの放熱をより大きくすることができる。
【００２７】
また、発熱が大きい方の極性のリードに曲部を設けたので、リードからの放熱をより大きくすることができる。
【００２８】
また、リードを発光素子基板に密接させたので、放熱効果を高くすることができ、また、装置をコンパクトにすることができる。
【００２９】
また、リードに放熱板を設けたので、リードからの放熱をより大きくすることができる。
【００３０】
また、放熱板はリードを挟むように対向して配設された一対の金属板と、この金属板の間に充填された熱伝導性材とを備えたので、リードからの放熱をより大きくすることができる。
【００３１】
また、ケースを設置した状態でリードの鉛直上方に相当する側面に放熱穴を設けたので、リードからの放熱をより大きくすることができる。
【００３２】
また、発光素子基板と点灯回路等の回路基板とを共用させたので、基板が大きくなり放熱効果が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による発光装置を示す部分破断斜視図である。
【図２】図１の発光装置の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による発光装置の別の例を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１による発光装置のさらに別の例を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２による発光装置を示す部分破断斜視図である。
【図６】図５の発光装置の断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３による発光装置を示す部分破断斜視図である。
【図８】図７の発光装置の要部拡大図である。
【図９】従来の発光装置の部分破断斜視図である。
【図１０】図９の発光装置の断面図である。
【符号の説明】
１発光素子、２発光素子基板、３リード、４導光板、５ケース、６放熱板、７金属板、８熱導電性材、９リード、９ａ第１のリード、９ｂ第２のリード。

Claims

直方体状の導光板と、
前記導光板に対向するように配設された発光素子と、
前記発光素子とリードを介して接続される発光素子基板と、
前記導光板が面する一面に開口部が設けられ、前記一面と対向する他の一面に前記発光素子基板が取り付けられ、設置した場合に上面となる前記一面以外のいずれかの面であって前記発光素子との間に前記発光素子基板が設けられていない位置に放熱穴が設けられたケースとを備える発光装置。
リードは曲部を有することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
発熱が大きい方の極性のリードに曲部を設けたことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
リードを発光素子基板に密接させたことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
リードに放熱板を設けたことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
放熱板はリードを挟むように対向して配設された一対の金属板と、この金属板の間に充填された熱伝導性材とを備えたことを特徴とする請求項５記載の発光装置。
ケースを設置した状態でリードの鉛直上方に相当する一面に放熱穴を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の発光装置。
発光素子基板と点灯回路等の回路基板とを共用させたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の発光装置。