JP5145895B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は発光ダイオード等の発光素子を有する照明装置に関する。

従来、この種の発光ダイオード照明装置の一例としては、銅箔等により回路パターンを形成した基板に、１個以上の発光ダイオードを実装して発光部を形成し、この発光ダイオードに電気的に接続されて電力を給電する給電部を形成したものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００７−９６２８７号公報 特開２００７−２７３１６号公報

しかしながら、このような従来の発光ダイオード照明装置では、発光ダイオードの発熱が基板上で放射、伝導するので、給電部にも熱伝導され易く、給電部の電気的信頼性が低下し易いという課題がある。

すなわち、この種の従来の基板は、電気絶縁基板の一面上に、例えば銅箔等により所要の回路パターンを形成し、この回路パターンに電気的に接続されるように複数の発光ダイオードを基板上に実装して発光部を形成し、電気絶縁基板の裏面のほぼ全面には、アルミニウム等放熱性の高い放熱板を張設している。

つまり、基板の裏面全面に放熱板を設けているので、これら発光ダイオードや蛍光体層の発熱の面方向の熱伝導が容易になり、発光部全体の均熱性は向上する。

しかし、この基板上には、発光ダイオードに直流電力を給電する給電部も配設されているので、給電部も発熱部と同様の熱的影響を受ける。

すなわち、点灯と消灯を繰り返すと、基板の銅製回路パターンとガラスエポキシ製等の電気絶縁層とアルミ板製の放熱層との熱膨張率の相違により、これらに熱的ストレスがかかり、剥離やクラックが発生する。

また、給電部は、例えば給電線を基板に半田により直接固着して直結した受電部または、給電ソケットや給電コネクタの導体を基板に半田付けした受電部を具備しているので、これら半田に、上記発光部や蛍光体層の発熱が作用してクラックや割れ等の熱劣化が発生する。このために、これら受電部の電気接点等に接触不良等が発生し、電気的信頼性が低下する。また、発光部の発熱により、基板に実装された電子部品の動作信頼性が低下する。

さらに、給電ソケットや給電コネクタの筐体、端子台等、耐熱温度の低い樹脂製部品には、熱変形や熱歪み等、熱劣化が発生し易い。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、発光部の発熱が給電部に熱伝導や熱伝達されることを低減して給電部の電気的信頼性を向上させることができる照明装置を提供することにある。

請求項１に係る照明装置は、電気絶縁層および回路パターンを有する基板と、前記回路パターンに電気的に接続された発光素子と、前記電気絶縁層よりも熱伝導率の高い熱伝導部材により形成された放熱層を有してなる発光部と；前記回路パターンに電気的に接続された半田を有する給電部と；前記発光部と給電部との間に設けられた熱的分離手段と；を具備し、前記給電部は、給電線に着脱可能に接着されるコネクタを有し、前記発光部の絶縁層よりも肉厚の絶縁層上に設けられており、前記熱的分離手段は、前記給電部と前記発光部とを別体に構成してなり、この給電部は、導体を介して前記発光部の回路パターンに電気的に接続していることを特徴とする。

なお、この請求項において発光素子は、発光ダイオードや白熱ランプを含む。放熱層は、高熱伝導率の樹脂であってもよい。熱的分離手段とは発光部と給電部との熱伝導や熱伝達を抑制し得る手段であればよい。給電部は発光部の回路パターンに電気的に接続されて所要の電力を給電する。

請求項１に係る照明装置によれば、発光素子の発熱を発光部の放熱層により放熱することができる。また、発光部と給電部との間に、熱的分離手段を設けているので、発光部の発熱が給電部に熱伝導や熱伝達される熱量を熱的分離手段により分離して低減することができる。

このために、発光部の発熱による給電部の半田のクラックや割れ等の熱劣化を防止または低減することができる。さらに、給電部の樹脂製部品の熱劣化や電子部品の動作信頼性の低下を防止または低減することができる。したがって、給電部の電気的信頼性を向上させることができる。

しかも、この基板延在部の電気絶縁層には、発光部とは相違して放熱層が形成されていないので、発光部から給電部に熱伝導される熱量をさらに低減することができる。

また、給電部が発光部とは別体により構成されているので、発光部の発熱が給電部に熱伝導される熱伝導経路を分断することができる。

このために、発光部の発熱が給電部に熱伝導されることを防止または低減することができる。したがって、給電部の電気的信頼性を向上させることができる。

しかも、給電部は導体を介して発光部の回路パターンに電気的に接続されているので、電源部から受電した電力を給電部から導体を介して発光部の回路パターンに給電して発光素子を発光させることができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、これら複数の添付図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。

図１は本発明の第１の実施形態に係る照明装置の要部縦断面図である。この照明装置１は、発光部２、基板延在部３および給電部４を具備している。

発光部２は、例えば縦５０ｍｍ、横７０ｍｍ、厚さ１００μｍの矩形平板状のＦＲ−４等のガラスエポキシ製の絶縁基板２ａの一面（図１では上面）上に、例えば銅箔等により回路パターンを形成する回路パターン層２ｂを形成して基板２ｃを構成している。

基板２ｃは、その絶縁基板２ａの一面（図１では上面）上に、矩形や円形等所要の形状と大きさの例えば樹脂製の枠２ｄを形成固着している。

この枠２ｄは、その内側の回路パターン層２ｂ上にて、発光素子の一例である複数の発光ダイオードチップ２ｅ，２ｅ，…をマトリクス等所要配列で配列して、回路パターン層２ｂに電気的に接続している。

各発光ダイオードチップ２ｅは、例えば青色または紫外線発光の発光ダイオードチップであり、枠２ｄ内の縦横５０ｍｍ角の範囲内に、１００個をマトリクス状に配設されている。すなわち、発光ダイオードチップ２ｅ，２ｅ，…は、例えば２０個ずつを電気的に直列に接続され、さらに、この直列回路の５回路が並列に接続されている。このために、各カソードを共通としてアノード側電極が５個、カソード側電極が１個形成される。これら電極は、例えば縦横２ｍｍ角の矩形の電極に形成され、回路パターン層２ｂの例えば幅１００μｍの銅箔配線の６本が接続される。銅箔配線は金めっきされている。

そして、これら複数の発光ダイオードチップ２ｅ，２ｅ，…が配設された枠２ｄ内には、蛍光体層２ｆが形成されている。この蛍光体層２ｆは、例えば発光ダイオードチップ２ｅの青色（または紫外線）発光により励起されて黄色に発光するＹＡＧ蛍光体等であり、黄色発光と青色発光が合成されて白色光を放射するようになっている。枠２ｄの内側面は、この枠２ｄ内で発生した青色光や黄色光、白色光を枠２ｄの上端開口の投光開口２ｇ側へ反射させる反射面２ｈに形成されている。

また、この枠２ｄの反対側の絶縁基板２ａの裏面には、この枠２ｄの外形とほぼ同大所定厚の矩形（例えば５０ｍｍ角）のアルミニウム製平板が同心状に貼着されて放熱層２ｉが形成されている。

そして、このように構成された発光部２の一端（図１では左端）には熱的分離手段の一例である所定長の基板延在部３が形成されている。この基板延在部３は、発光部２の図２中左端に、その基板２ｃを水平方向外方（図２では左側方）へ所定長一体に延在（突出）させており、絶縁基板延在部２ａ１上に回路パターン層延在部２ｂ１を積層している。この基板延在部３は、その図２中左端部、すなわち、発光部２とは反対側の端部にて、給電部４を配設している。

給電部４は、基板延在部３の絶縁基板延在部２ａ１上に形成された回路パターン層延在部２ｂ１の一端に一体に連成されて電気的に接続された回路パターンの受電端４ａを形成している。この受電端４ａ上には、受電部の一例である受電側電極４ｂを形成している。

受電側電極４ｂ上には、図示しない電源装置等の電源部からの給電線５の被覆絶縁を削除した先端部を、半田６により固着して直結している。半田６は例えば錫９６．５％、銀３％、銅０．５％の無鉛はんだよりなる。

したがって、この照明装置１によれば、給電線５からの直流電力を受電側電極４ｂにより受電すると、この直流電力が、受電端４ａ、回路パターン層延在部２ｂ１および回路パターン層２ｂを順次介して各発光ダイオードチップ２ｅ，２ｅ，…に給電され、これら発光ダイオードチップ２ｅ，２ｅ，…を青色光等に発光させる。この青色光は蛍光体層２ｆの蛍光体を励起して黄色光に発光させ、さらに、この黄色光が青色光と合成されて白色光として投光開口２ｇから外部へ反射される。

また、この照明装置１によれば、発光部２の基板２ｃの一端から外方へ延在する基板延在部３の発光部と反対側の端部である左端部に、給電部４を設けることにより、この給電部４を、発光部２から基板延在部３の長さにほぼ相当する分だけ遠ざけるように離間配置すると共に、発熱する発光部２と給電部４との間に、熱的分離手段の一例である基板延在部３を設けたので、その分、発光部２の発熱が給電部４に熱伝導や熱伝達される熱量を基板延在部３により低減することができる。

また、基板延在部３は、その電気絶縁層２ａ１を介して発光部２の基板２ｃの電気絶縁層２ａに連結されているが、これら両電気絶縁層２ａ１，２ａは、電気的および熱的に絶縁性を有する低熱伝導率の部材により形成されているので、これら両電気絶縁層２ａ１，２ａを介して発光部２から給電部４に熱伝導される熱量を低減することができる。

しかも、この基板延在部３の電気絶縁層２ａ１には、発光部２とは相違して放熱層２ｉが形成されていないので、発光部２から給電部４に熱伝導される熱量をさらに低減することができる。

このために、発光部２の点灯（オン）と消灯（オフ）との繰返しにより給電部４の寿命中の半田のクラックや割れ等の熱劣化が発生することを抑制することができる。さらに、給電部４の耐熱性の低い樹脂製部品の熱劣化や電子部品の動作信頼性の低下を防止または低減することができる。したがって、給電部４の電気的信頼性を向上させることができる。また、放熱層２ｉにより発光部２の均熱性を確保することができる。

図２は本発明の第２の実施形態に係る照明装置１Ａの要部縦断面図である。この照明装置１Ａは、上記図１で示す照明装置１において、その受電側電極４ｂを、受電コネクタ７に置換した点に主な特徴を有し、これ以外の構成は前記照明装置１とほぼ同一である。

すなわち、受電コネクタ７は、プラグ（雄型）側コネクタ７ａと、このプラグ側コネクタ７ａを嵌入させて着脱可能に連結されるソケット側コネクタ７ｂを有する。

プラグ側コネクタ７ａは、樹脂製の所要形状のケース本体７ａ１内に、給電線５に直結された導体製のプラグ７ａ２を配設している。

ソケット側コネクタ７ｂは、樹脂製の所要形状のケース本体７ｂ１内に、導体製のソケット７ｂ２を配設している。このソケット７ｂ２は、半田６ａにより回路パターン受電端４ａに固着され、電気的に直結されている。この半田６ａは例えば図１で示す半田６とほぼ同一組成である。プラグ側コネクタ７ａをソケット側コネクタ７ｂ内に嵌入することにより、これら両者７ａ，７ｂが着脱可能に装着され、かつこれら導体製のプラグ７ａ２とソケット７ｂ２が電気的に着脱可能に嵌合される。なお、給電部４の電気絶縁層２ａ１Ｂは図１で示す電気絶縁層２ａ１よりも所定厚増厚されている。

したがって、この受電コネクタ７を介して給電線５から受電した直流電力は、受電端４ａ、回路パターン層延在部２ｂ１および発光部２の回路パターン層２ｂを順次介して各発光ダイオードチップ２ｅ，２ｅ，…に給電され、これら発光ダイオードチップ２ｅ，２ｅ，…を例えば青色光に発光させる。この青色光は、蛍光体層２ｆの蛍光体を励起して黄色光を発光させ、この黄色光と合成されて白色光となって投光開口２ｇから外部へ放射される。

したがって、この照明装置１Ａによれば、図１で示す照明装置１と同様に給電部４を基板延在部３の発光部と反対側の端部に設けることにより、給電部４を基板延在部３のほぼ長さに相当する分だけ発光部２から遠ざけて離間配置すると共に、発熱する発光部２と給電部４との間に、熱的分離手段の一例である基板延在部３を設けており、さらに、基板延在部３の電気絶縁層３ａには放熱層２ｉを設けていないので、給電部４の受電コネクタ７の寿命中の半田６ａのクラックや割れ、酸化、樹脂製の受電コネクタ７の両本体ケース７１ａ，７ｂ１の熱変形や歪等の熱劣化を防止または低減して電気的信頼性を向上させることができる。

図３は本発明の第３の実施形態に係る照明装置１Ｂの要部縦断面図である。この照明装置１Ｂは、前記図１で示す照明装置１において、その給電部４側と発光部２とを、基板延在部３の熱的分離手段のさらに他の例である分断部８によりさらに熱的に分断して、給電部４と発光部２とを別体により構成した点に主な特徴を有する。

そして、この分断部８の対向両端部上には、図３中、導体の一部である左右一対の連結用接点９ａ，９ｂを配設し、これら両接点９ａ，９ｂに連結線１０の両端をそれぞれ固着して電気的に接続している。発光部２側の連結用接点９ｂは発光部２側の回路パターン２ｂに電気的に接続され、給電部４側の連結用接点９ａは給電部４の受電側電極４ｂに電気的に接続されている。

したがって、この照明装置１Ｂによれば、前記図１で示す照明装置１の作用効果の外に、給電部４は、基板延在部３の分断部８にて、発光部２から分断して別体により構成されているので、発光部２の発熱がその基板２ｃを介して給電部４の基板延在部３に熱伝導される熱伝導経路を分断することができる。

このために、発光部２の発熱が給電部４に熱伝導されることを防止または低減することができる。したがって、給電部４の電気的信頼性を向上させることができる。

しかも、給電部４は連結線１０を介して発光部２の回路パターン２ｂに電気的に接続されているので、電源部から受電した電力を給電部４から一対の接点９ａ，９ｂと連結線１０を介して発光部２の回路パターン２ｂに給電して発光ダイオード２ｅ，２ｅ，…を発光させることができる。なお、給電部４の電気絶縁層２ａ１Ｂ，２ａ１Ｃは、図２で示す電気絶縁層２ａ１よりも所定厚増厚されている。

図４は本発明の第４の実施形態に係る照明装置１Ｃの縦断面図である。この照明装置１Ｃは、前記図２で示す照明装置１Ａにおいて、その基板延在部３に、給電部４を発光部２から熱的に分離する熱的分離手段として、所要形状かつ所要大のスリット１１を形成した点に主な特徴を有する。

したがって、この照明装置１Ｃによれば、前記図２で示す照明装置１Ａの作用効果の外に、基板延在部３において、給電部４と発光部２との間にスリット１１を形成しているので、発光部２の発熱がその基板２ｃを介して給電部４に熱伝導される熱伝導経路を狭くして、熱抵抗を高めることができる。

このために、発光部２の発熱が給電部４に熱伝導されることを防止または低減することができる。したがって、給電部４の電気的信頼性を向上させることができる。

しかも、給電部４は連結線１０と一対の接点９ａ，９ｂを介して発光部２の回路パターン２ｂに電気的に接続されているので、電源部から受電した電力を給電部４から連結線１０等を介して発光部２の回路パターン２ｂに給電して発光ダイオード２ｅ，２ｅ，…を発光させることができる。

図５は本発明の第５の実施形態に係る照明装置１Ｄの縦断面図である。この照明装置１Ｄは、前記図１等で示す発光部２の回路パターン層２ｂの図５中左端に、熱的分離手段のさらに他の例として例えば樹脂製フィルムよりなる樹脂製連接部１２を形成した点に主な特徴を有する。

樹脂製連接部１２は、発光部２の図５中左端部において、回路パターン２ｂから絶縁基板２ａに貫通するビアを形成し、このビアを介して回路パターン２ｂに電気的に接続された銅箔配線等の導体を、例えばポリイミドフィルム等の裏面等一面に形成し、または、その内部に埋設している。樹脂製連接部１２の平面幅は発光部２の平面幅よりも狭く形成され、所定長、所定厚かつ折畳可能に形成されている。

樹脂製連接部１２は、発光部２とは反対側の一端部上に受電用電極４ｂを形成し、この受電用電極４ｂを樹脂製連接部１２に配設した導体に電気的に接続している。

この受電用電極４ｂは、給電線５に電気的に接続された給電ソケット１３に着脱可能に嵌入されて電気的に接続され、この受電用電極４ｂにより所要の電源電力を受電して発光部２に給電する給電部４に構成されている。

したがって、この照明装置１Ｄによれば、発光部２の回路パターン２ａに電気的に接続されて発光部２から外方へ延在する導体を内部に埋設した折畳可能の電気絶縁性樹脂フィルム製連接部１２の発光部２と反対側の端部に、給電部４を配設することにより、給電部４を発光部２から樹脂製連接部１２の長さにほぼ相当する分、離間配置すると共に、発熱する発光部２と給電部４との間に、熱的分離手段の一例である連接部１２を設けたので、その分、発光部２の発熱が給電部４に熱伝導される熱量を、この連接部１２により抑制することができる。

また、樹脂製連接部１２が熱絶縁性を有する電気絶縁性部材により形成されているので、発光部２からこの連接部１２を介して給電部４に熱伝導される熱量を低減することができる。

さらに、樹脂製連接部１２が折畳可能であるので、折り畳むことにより、その長さに比して収容空間を小さくすることができる。また、樹脂製連接部１２をさらに長くすることにより、給電部４を発光部２からさらに遠くなるように離間させることができると共に、その電気的，熱的絶縁性を向上させることができるので、その分、発光部２から給電部４への熱伝導や熱伝達を低減することができる。

図６は本発明の第６の実施形態に係る照明装置１Ｅの平面図、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図、図８は図６の裏面図である。

これら図６〜図８に示すように、照明装置１Ｅは、平面形状が長方形平板の基板２ｃ上に発光部２を形成し、この発光部２の一端側（図６では左側端部）に給電部４を形成している。

発光部２は、回路パターン２ｂ上に、複数の発光ダイオードチップ２ｅ，２ｅ，…を半田６ｃにより固着して各発光ダイオードチップ２ｅを回路パターン２ｂに電気的に接続し、この回路パターン２ｂの上面上を、レジスト等の電気絶縁被膜２ｊにより電気的に絶縁している。この発光部２の基板２ｃの裏面にはアルミニウム等の金属製平板の放熱板が放熱層２ｉの一例として固着されている。

一方、給電部４は、発光部２を配設している基板２ｃの図中左端部上に、給電コネクタ１４を配設している。給電コネクタ１４は、基板２ｃ上に配設された一端（図７では上端）を開口させた有底角筒状の樹脂製の雌形のケース本体１４ａと、このケース本体１４ａの底部と基板２ｃを厚さ方向に順次貫通するように植設された小円柱状の一対（図６では上下一対）のリード端子１４ｂ，１４ｃとを具備している。給電コネクタ１４はその雌形のケース本体１４ａ内に、雄形の給電コネクタ（図示せず）を着脱自在に嵌合させることにより受電する。

これら一対のリード端子１４ｂ，１４ｃが基板２ｃを貫通する貫通部の周囲には、その外周面の全周を全面的に被覆する電気絶縁部材１５が熱的分離手段として配設されている。この電気絶縁部材１５は例えばガラスエポキシ樹脂等の電気絶縁性と熱絶縁性を有する部材からなる。すなわち、電気絶縁部材１５は放熱層２ｉよりも熱伝導率が低い電気絶縁部材からなる。

そして、図８に示すようにこの電気絶縁部材１５は、給電部４側端部（図８では左端部）の裏面全部１５ａに形成されると共に、発光部２側の裏面では、放熱層２ｉの外周縁を縁取るように四角枠状１５ｂに一体に連成されている。

したがって、この照明装置１Ｅによれば、基板２ｃと放熱層２ｉに貫通するように埋設された給電コネクタ１４の導体リード端子１４ｂ，１４ｃの当該埋設部の外周面を、熱絶縁性も有する電気絶縁部材１５により取り囲んでいるので、この給電コネクタ１４のリード端子貫通部を、その周囲の基板２ｃと放熱層２ｉから電気的および熱的に絶縁することができる。このために、給電部４の電気的信頼性を向上させることができる。

また、耐熱温度の低い給電コネクタ１４の樹脂製ケース本体１４ａの熱変形等の熱劣化を抑制することができる。このために、これら樹脂製ケース本体１４ａとして高耐熱性の部材を使用する場合のコストアップを抑制することができる。

図９は本発明の第７の実施形態に係る照明装置１Ｆの縦断面図、図１０は同裏面図である。

この照明装置１Ｆは、図９，図１０に示すように、前記図６〜図８で示す照明装置１Ｅにおいて、その電気絶縁部材１５を、給電コネクタ１４回りのみに選択的に形成した点に主な特徴を有する。

すなわち、電気絶縁部材１５は、基板２ｃの裏面にて、給電コネクタ１４の本体ケース１４ａに相当する部分のみ浮島状に形成し、この浮島以外の基板裏面に放熱層２ｉを全面的に形成している。

したがって、この照明装置１Ｆによっても、給電コネクタ１４の基板２ｃの貫通部（埋設部）周りに電気絶縁部材１５を配設しているので、前記図６〜図８で示す照明装置１Ｅとほぼ同様の作用効果を奏することができる。

図１１は本発明の第８の実施形態に係る照明装置１Ｇの斜視図、図１２は同分解斜視図、図１３は図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。

これら図１１，図１２に示すように照明装置１Ｇは円環状の第１基板２１、熱的分離手段の一例である円環状の高熱抵抗部材２２、円板状の第２基板２３を具備している。

図１２に示すように第２基板２３は、ＦＲ−４等のガラスエポキシ製等の電気絶縁性部材により所要厚の円板状に形成された第２絶縁基板２３ａを有し、その一面（図１３では上面）上に、例えば平面形状が円形の発光部２３ｂを形成している。

発光部２３ｂは、発光素子の一例である所要色で発光する複数の発光ダイオード２３ｃ，２３ｃ，…を平面形状がほぼ円形になるようにマトリクス等所要配列により配列し、第２絶縁基板２３ａの一面上に固定している。

なお、各発光ダイオード２３ｃは所要色に発光する発光ダイオードチップ自体でもよく、または発光ダイオードチップの発光色を所要色発光の蛍光体により所要色に変換するように構成されたものでもよい。さらに、発光部２３ｂでは所要色に発光する１種類の発光ダイオード２３ｃを複数個設けて単色発光に構成されてもよい。また、所要色にそれぞれ発光する複数種類の発光ダイオード２３ｃをそれぞれ複数個混在させて構成されてもよい。

図１４はこれら複数の発光ダイオード２３ｃ，２３ｃ，…の電気的接続の一例を示している。すなわち、複数の発光ダイオード２３ｃ，２３ｃ，…をそれぞれ順方向に直列に接続した複数の直列回路同士を、さらに並列に接続し、その並列端部に正負一対の電極２３ｄ，２３ｅを形成している。これら一対の電極２３ｄ，２３ｅは、第２絶縁基板２３ａの図１３中上面の外周部上に形成され、その上面上には、図１２でも示す電気接続部の一例である正負一対のリードピン２３ｆ，２３ｇを立設して電気的に接続している。

そして、図１３に示すように第２絶縁基板２３ａの裏面（図１３では下面）には、この第２絶縁基板２３ａとほぼ同形同大所要厚のアルミニウム製平板等の高熱伝導性平板が同心状に貼着されて放熱層２３ｈが形成されている。

図１２，図１３に示すように高熱抵抗部材２２はシリコーン樹脂等の熱抵抗が放熱層２３ｈよりも高い部材により環状に形成され、その内側開口部２２ａは第２基板２３の発光部２３ｂの円形外径とほぼ同径、または若干大きい直径を有し、高熱抵抗部材２２の外径は第２絶縁基板２３ａの外径よりも小径であるが、同径でもよい。高熱抵抗部材２２は、その表，裏面をシリコーン接着剤等により第２絶縁基板２３ａと第１基板２１とにそれぞれ固着される。

第１基板２１は、円環状の第２絶縁基板２１ａを有し、その中心部に、例えば円形の開口部２１ｂを形成している。

第２絶縁基板２１ａは、ＦＲ−４等のガラスエポキシ等により円形環状平板状に形成され、その開口部２１ｂは発光部２３ｂの外径とほぼ同径かつ同形に形成されている。

第１基板２１は、この円形環状の第１絶縁基板２１ａの一面（図１３では上面）上に、例えば銅箔等により所要の点灯回路パターンを形成した回路パターン層２１ｃを形成している。

この回路パターン層２１ｃはその一面上に、所要の点灯回路部品２１ｄ，２１ｄ，…を実装して発光ダイオード２３ｃ，２３ｃ，…の点灯回路を形成する一方、図１１に示すように給電部の一例である給電ソケット２１ｅを配設している。

給電ソケット２１ｅは、回路パターン層２１ｃ上に電気接続可能に配設された図示しない受電部に着脱可能に装着され、商用電源等所要の電力を給電する電源コード２１ｆを具備している。但し、この給電ソケット２１ｅは他の給電コネクタや、電源コード２１ｆを上記受電部に半田等により直接固着して形成した給電部等に置換してもよい。

そして、第１基板２１は、上記一対のリードピン２３ｆ，２３ｇをそれぞれ嵌入させて回路パターン層２１ｃに電気的に接続させる一対のスルーホール２１ｇ，２１ｈをそれぞれ形成している。

したがって、この照明装置１Ｇによれば、発光ダイオード２３ｃ，２３ｃ，…の発熱を発光部２３ｂの放熱層２３ｈにより放熱することができる。また、発光部２３ｂを有する第２絶縁基板２３と、給電ソケット２１ｅ等の給電部を有する第１絶縁基板２１と、を高熱抵抗部材２２により熱的にほぼ分離した状態で連結しているので、発光部２３ｂの発熱が給電ソケット２１ｅ等の給電部に熱伝導や熱伝達される熱量を高熱抵抗部材２２により低減することができる。

このために、発光部２３ｂの発熱による給電ソケット２１ｅの半田のクラックや割れ等の熱劣化を防止または低減することができる。さらに、給電ソケット２１ｅの樹脂製部品の熱劣化や電子部品の動作信頼性の低下を防止または低減することができる。したがって、給電部の電気的信頼性を向上させることができる。

また、発光部２３ｂを第１基板２１の開口部２１ｂ内にほぼ同心状に対向させているので、この発光部２３ｂの光を開口部２１ｂから外部へ投光させることができる。

図１５は本発明の第９の実施形態に係る照明装置１Ｇａの平面図、図１６は図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。

この照明装置１Ｇａは、図１１〜図１４で示す照明装置１Ｇにおいて、その第１，第２基板２１，２３と円環状の高熱抵抗部材２２に、その内周部ほぼ同位置において、例えば複数の円弧状のスリットＳ，Ｓ，Ｓを熱的分離手段として配設したことに特徴がある。なお、図１６で示す円環状の高熱抵抗部材２２ｂは、図１２で示す円環状の高熱抵抗部材２２の外径よりも若干大径に形成されて第１基板２１の外径とほぼ同径に形成されている点で相違するものの、これ以外はシリコーン樹脂等の熱抵抗部放熱層２３ｈよりも高い素材により形成される点等において上記高熱抵抗部材２２とほぼ同様の構成である。

これらスリットＳ，Ｓ，Ｓは、第１基板２１上の給電部である給電ソケット２１ｅと発光部２３ｂを臨む円形開口２１ｂとの半径方向中間において、その周方向に所要の間隔を置いて同心円状に配設されている。

すなわち、図１６の断面図に示すように、これら円弧状スリットＳ，Ｓ，Ｓは、第１基板２１、高熱抵抗部材２２ｂおよび第２基板２３を内周部同一位置にて板厚方向にそれぞれ貫通するほぼ同形同大の円弧状の貫通孔Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃをそれぞれ形成し、これら貫通孔Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃを板厚方向で相互に連通させている。

したがって、この照明装置１Ｇａによれば、給電部である給電ソケット２１ｅと、発光部２３ｂとの半径方向の間に、熱的分離手段の一例である円弧状のスリットＳ，Ｓ，Ｓを同心円状に配置しているので、これらスリットＳ，Ｓ，Ｓにより、発熱する発光部２３ｂと半田を有する給電部である給電ソケット２１ｅとの間を半径方向でほぼ熱的に分離することができる。

このために、発光部２３ｂの発熱による給電ソケット２１ｅの半田のクラックや割れ等の熱劣化を防止または低減することができる。さらに、給電ソケット２１ｅの樹脂製部品の熱劣化や電子部品の動作信頼性の低下を防止または低減することができる。したがって、給電ソケット２１ｅの電気的信頼性を向上させることができる。

さらに、各スリットＳは、第１，第２基板２１，２３と高熱抵抗部材２２ｂとをこれらの板厚方向にそれぞれ貫通して相互に連通しているので、これら各スリットＳ内を空気が通風することができる。このために、これらスリットＳ内をそれぞれ通風する通風により、第１，第２基板２１，２２、高熱抵抗部材２２ｂの熱をそれぞれ放熱させることができるので、放熱効率を向上させることができる。

図１７は本発明の第１０の実施形態に係る照明装置１Ｈの平面図、図１８は図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図、図２０は同分解平面図である。

この照明装置１Ｈは、図１１〜図１４で示す照明装置１Ｇにおいて、その第１，第２基板２１，２３を、矩形平板の第１，第２矩形基板２１Ｈ，２３Ｈにそれぞれ置換し、さらに、円形環状の高熱抵抗部材２２を、左右一対の棒状の連結用高熱抵抗部材２２Ｈａ，２２Ｈｂにそれぞれ置換した点に主な特徴を有する。

図１９に示すように第１矩形基板２１Ｈは、矩形の開口部２１ｂＨを有する平面形状がロの字状の第１矩形絶縁基板２１Ｈａの一面（図１８では上面）上に、図１８に示すように銅箔等により所要の点灯回路パターンを形成する回路パターン層２１ｃＨを形成し、このパターン層２１ｃＨ上に点灯回路部品２１ｄを実装して点灯回路を形成している。

このように構成された第１矩形基板２１Ｈは、図１９，図２０に示すようにコ字状のコ字部２１Ｈａと、このコ字状開口端を閉じる直状平板の底辺部２１Ｈｂと、を具備している。底辺部２１Ｈｂの長手方向両端部の内側面には、左右一対の連結用高熱抵抗部材２２Ｈａ，２２Ｈｂの各長手方向一端部（図１５では各下端部）に嵌合する嵌合切欠ａ，ｂをそれぞれ形成している。

第１矩形基板２１Ｈのコ字部２１Ｈａは、そのコ字状腹部に、正負一対の給電側電極ｃ，ｄを形成している。これら給電側電極ｃ，ｄは、その内端（図示せず）を回路パターン層２１ｃＨに電気的に接続し、給電側電極ｃの外端を電気接続部の一例である一対のリード線ｅ，ｆに接続している。

一方、第２矩形基板２３Ｈは、その矩形開口部２１ｂＨよりも若干大きい矩形平板状に形成された第２矩形絶縁基板２３ａＨを有する。

第２矩形絶縁基板２３ａＨは、例えばガラスエポキシ樹脂等の電気絶縁材により形成され、その他面（図１８では下面）には、アルミニウム等高熱導性の平板を貼着して放熱層２３ｈＨを形成している。

また、第２矩形絶縁基板２３ａＨは、その一面（図１８では上面）に、平面形状が矩形の発光部２３ｂＨを設けている。

発光部２３ｂＨは上記図１１〜図１４で示す発光部２３ｂとほぼ同様に、第２矩形絶縁基板２３ａＨ上において、複数個の発光ダイオード２３ｃ，２３ｃ，…を、その外形が矩形をなすようにマトリクス状に配列して固定している。

発光部２３ｂＨは、複数個の発光ダイオード２３ｃ，２３ｃ，…を電気的に直列に接続して複数個の直列回路を形成し、さらに、これら複数の直列回路を並列に接続し、この並列接続端のアノード側とカソード側に正負一対の電極ｇ，ｈを形成している。

図１７に示すように、これら正負一対の電極ｇ，ｈは、第２矩形絶縁基板２３ａＨの上端部であって、第１矩形基板２１Ｈの正負一対の電極ｃ，ｄの近傍にて配設され、電気接続部の一例である一対のリード線ｅ，ｆにより電気的に接続される。

そして、図１７，図１８に示すように、熱的分離手段の一例である直棒状の一対の連結用高熱抵抗部材２２Ｈａ，２２Ｈｂは、シリコーン樹脂等の高熱抵抗部材により中実丸棒に形成され、その直径方向両側面に、第２矩形絶縁基板２３ａＨの外側端部と、第１矩形絶縁基板２１ａの内側端部がそれぞれ嵌入される内外一対の嵌合溝ｉ，ｊをそれぞれ形成している。これら連結用高熱抵抗部材２２Ｈａ，２２Ｈｂは弾性があっても無くてもよい。

図２０は、このように構成される照明装置１Ｈの組立方法の一例を図示している。すなわち、図２０に示すように口字状の第１矩形絶縁基板２１Ｈの下端部から、その底辺部２１Ｈｂを取り外してコ字部２１Ｈａのコ字状開口を開口させておく。

次に、このコ字部２１Ｈａの図中左右一対の脚部の各内側縁部に、左右一対の連結用高熱抵抗部材２２Ｈａ，２２Ｈｂの各外側嵌合溝ｊ，ｊを、その長手方向一端（図１８では上端）から嵌入し、図中上方へ摺動させ、一対の連結用高熱抵抗部材２２Ｈａ，２２Ｈｂを取り付ける。

この後、これら一対の連結用高熱抵抗部材２２Ｈａ，２２Ｈｂの内側嵌合溝ｉ，ｉ内に、第２矩形絶縁基板２３ａＨの左右一対の側面外縁部をそれぞれ嵌入し、連結用高熱抵抗部材２２Ｋａ，２２Ｈｂの軸方向他端（図１８では上端）側へ摺動させ、第２矩形絶縁基板２３ａＨの上端を、第１矩形絶縁基板２１Ｈの上端内側端へ密着させる。

次に、第１矩形絶縁基板２１Ｈの底辺部２１Ｈｂの各嵌合切欠ａ，ｂを、左右一対の連結用高熱抵抗部材２２Ｈａ，２２Ｈｂの図中下端部の内外一対の嵌合溝ｉ，ｊにそれぞれ嵌合させてコ字部２１Ｈａの開口端に取り付ける。

これにより、図１７で示すように照明装置１Ｈが組み立てられる。

したがって、この照明装置１Ｈによれば、複数の発光ダイオード２３ｃ，２３ｃ，…の発熱を発光部２３ｂＨの放熱層２３ｈＨにより放熱することができる。また、発光部２３ｂＨを有する第２矩形絶縁基板２３Ｈと、給電ソケット２１ｅ等の給電部を有する第１矩形絶縁基板２１Ｈと、を左右一対の連結用高熱抵抗部材２２Ｈａ，２２Ｈｂによりほぼ熱的に分離した状態で連結しているので、発光部２３ｂＨの発熱が給電部に熱伝導や熱伝達される熱量をこれら連結用高熱抵抗部材２２Ｈａ，２２Ｈｂにより低減することができる。

このために、発光部２３ｂＨの発熱による給電部の半田のクラックや割れ等の熱劣化を防止または低減することができる。さらに、給電部の樹脂製部品の熱劣化や電子部品の動作信頼性の低下を防止または低減することができる。したがって、給電部の電気的信頼性を向上させることができる。

また、発光部２３ｂＨを、第１矩形絶縁基板２１Ｈの開口部２１ｂＨ内に位置させているので、この開口部２１ｂから外部へ投光させることができる。

図２１は本発明の第１１の実施形態に係る照明器具１Ｉの要部縦断面図である。

この照明器具１Ｉは、前記図１で示す照明装置１の放熱層２ｉを削除し、この削除跡に、この照明装置１を支持する器具本体のシャーシ１６の一部を添設した点に特徴がある。すなわち、この照明装置１Ｉは、この放熱層２ｉの削除跡に対向するシャーシ１６の放熱層対向部１６ａを絶縁基板２ａの図２１中下面に密着させることにより、放熱層を構成し、給電部４の電気絶縁層２ａ１に対向するシャーシ１６の電気絶縁層対向部１６ｂと当該電気絶縁層２ａ１との間に、間隙ｇを形成した点に主な特徴がある。

この照明器具１Ｉによれば、照明装置１を具備しているので、これらとほぼ同様の作用効果を奏することができる。

また、照明装置１の放熱層２ｉを、器具本体のシャーシの一部である放熱層対向部１６ａにより構成するので、この放熱層２ｉを削除して部品点数を削減することができる。しかも、この器具本体のシャーシ１６は外気に晒されることが多いので、放熱性を向上させることができる。

また、シャーシ１６の電気絶縁層対向部１６ｂと当該電気絶縁層２ａ１との間に間隙ｇを形成しているので、この間隙ｇの断熱性によりこの電気絶縁層２ａ１からシャーシ１６に熱伝導される熱量を低減させることができる。

図２２は本発明の第１２の実施形態に係る照明器具１Ｊの要部縦断面図である。

この照明器具１Ｊは、図２１で示す照明器具１Ｉとほぼ同様に、図２で示す照明装置２を配設する器具本体のシャーシ１６により、発光部２の放熱層２ｉと間隙ｇａを形成した点に主な特徴を有する。

すなわち。この照明器具１Ｊは、図２で示す照明装置１Ａの放熱層２ｉを削除し、この削除跡に、発光部２の電気絶縁層２ａに対向するシャーシ１６の発光部の電気絶縁層対向部１６ａを密着させることにより、放熱層を形成し、このシャーシ１６の給電部４の電気絶縁層２２ａ１に対向する給電部電気絶縁層対向部１６ｂと当該電気絶縁層２ａ１との間に間隙ｇａを形成した点に主な特徴がある。

この照明器具１Ｊによっても、図２１で示す照明器具１Ｉと同様に、シャーシ１６の一部１６ａ，１６ｂにより放熱層と間隙ｇａを形成しているので、この照明器具１Ｇとほぼ同様の作用効果を奏することができる。

図２３は本発明の第１３の実施形態に係る照明器具１Ｋの要部縦断面図である。

この照明器具１Ｋは前記図２１，図２２でそれぞれ示す照明器具１Ｉ，１Ｊとほぼ同様に、発光部２の電気絶縁層２ａに対向する照明器具のシャーシ１６の発光部電気絶縁対向部１６ａにより照明装置１Ｄの放熱層を形成し、給電部４の受電側電極４ｂに対向するシャーシ１６の受電側電極対向部１６ｂの内面上に、ガラスエポキシ樹脂等の低熱伝導率部材よりなる固定台１７を固着し、この固定台１７上に受電側電極４ｂを固定した点に主な特徴を有する。

固定台１７は、発光部２から所定距離置いて離間配置され、受電側電極４ｂが発光部２よりも高くなる高さ等所定高さに形成されている。

したがって、この照明器具１Ｉによれば、シャーシ１６の発光部電気絶縁層対向部１６ａにより、上記第１実施形態に係る放熱層２ｉに代えて放熱することができると共に、固定台１７により給電部４の受電側電極４ｂの電気的絶縁性および熱的絶縁性を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る照明装置の要部縦断面図。 本発明の第２の実施形態に係る照明装置の要部縦断面図。 本発明の第３の実施形態に係る照明装置の要部縦断面図。 本発明の第４の実施形態に係る照明装置の要部縦断面図。 本発明の第５の実施形態に係る照明装置の要部縦断面図。 本発明の第６の実施形態に係る照明装置の要部平面図。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。 図６の裏面図。 本発明の第７の実施形態に係る照明装置の要部縦断面図。 図９で示す照明装置の裏面図。 本発明の第８の実施形態に係る照明装置の斜視図。 図１１で示す照明装置の分解斜視図。 図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図。 図１１〜図１３で示す複数の発光ダイオードの配線の一例を示す配線図。 本発明の第９の実施形態に係る照明装置の平面図。 図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図。 本発明の第１０の実施形態に係る照明装置の平面図。 図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図。 図１で示す第１基板の平面図。 図１７等で示す照明装置の分解平面図。 本発明の第１１の実施形態に係る照明器具の要部縦断面図。 本発明の第１２の実施形態に係る照明器具の要部縦断面図。 本発明の第１３の実施形態に係る照明器具の要部縦断面図。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｇａ，１Ｈ…照明装置、１Ｉ，１Ｊ，１Ｋ…照明器具、２…発光部、２ａ，２ａ１…電気絶縁層、２ｂ，２ｂ１…回路パターン層、２ｃ…基板、２ｄ…枠、２ｅ…発光ダイオードチップ、２ｆ…蛍光体層、２ｇ…投光開口、２ｈ…反射面、３…基板延在部、４…給電部、４ａ…受電端、４ｂ…受電側電極、５…給電線、７…受電コネクタ、７ａ，７ｂ…ケース本体、８…分断部、１０…連結線、１１…スリット、１２…連接部、１３…給電ソケット、１４…給電コネクタ、１４ａ…ケース本体、１４ｃ，１４ｃ…一対のリード線、１５…電気絶縁部材、１６…シャーシ、１６ａ…発光部電気絶縁層対向部、１６ｂ…給電部電気絶縁層対向部、２１，２１Ｈ…第１基板、２１ａ…第１絶縁基板、２１ａＨ…第１矩形絶縁基板、２１ｂ，２１ｂＨ…開口部、２１ｃ…回路パターン層、２１ｄ…点灯回路部品、２２…高熱抵抗部材、２２Ｈａ，２２Ｈｂ…一対の連結用高熱抵抗部材、２３ａ…第２絶縁基板、２３ａＨ…第２矩形絶縁基板、２３ｂ，２３ｂＨ…発光部、２３ｃ…発光ダイオード、２３ｈ，２３ｈＨ…放熱層、２３ｆ，２３ｇ…一対のリードピン、ｅ，ｆ…リード線、Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ…スリット。

Claims (1)

1. 電気絶縁層および回路パターンを有する基板と、前記回路パターンに電気的に接続された発光素子と、前記電気絶縁層よりも熱伝導率の高い熱伝導部材により形成された放熱層を有してなる発光部と；
   前記回路パターンに電気的に接続された半田を有する給電部と；
   前記発光部と給電部との間に設けられた熱的分離手段と；
   を具備し、
   前記給電部は、給電線に着脱可能に接着されるコネクタを有し、前記発光部の絶縁層よりも肉厚の絶縁層上に設けられており、
   前記熱的分離手段は、前記給電部と前記発光部とを別体に構成してなり、この給電部は、導体を介して前記発光部の回路パターンに電気的に接続していることを特徴とする照明装置。

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