JP5681436B2 - 発光装置および照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置に装着可能な、発光素子を利用した発光装置に関する。

近年、照明装置の光源として、低消費電力、長寿命であるＬＥＤが用いられている。蛍光灯のような照明装置にＬＥＤを用いる場合、複数のＬＥＤを一列に並べられた発光装置が使用される。

発光装置は、照明装置の長さに応じた長さとされる。しかし、照明装置の長さは一定ではないので、照明装置に応じた長さの発光装置を製造しなければならない。そこで、長さの異なる照明装置に対応できるように、所望の長さに切断可能な発光装置が特許文献１に開示されている。

フレキシブル基板に所定の間隔をおいてＬＥＤが配置され、フレキシブル基板が軟性樹脂で覆われる。ＬＥＤは、数個の発光体を一組とした一つのユニットを複数配列することで一つの発光体を構成すると共に、フレキシブル基板の一端部のみに外部電源への配線コードが接続される。各ユニット間に薄板状の電極金具が配置され、電極金具が形成された箇所を切断することにより、発光体の長さを所望の長さに形成可能とされる。

特許第３９１６６５１号公報

上記の発光装置では、等間隔に配置されたユニット毎の電極金具の箇所においてのみ切断される。切断されたフレキシブル基板のユニット数に応じて、発光装置に搭載されるＬＥＤの個数が決まり、発光装置の長さも決まる。そのため、照明装置の設計変更によって長さが変更されたり、ＬＥＤの個数が変更されたとき、電極金具の配置やＬＥＤの配置を変更しなければならず、手間がかかる。このように、上記の発光装置では、長さなどの変更に容易に対応できず、製品として汎用性がない。

本発明は、上記に鑑み、装着される照明装置に設計変更があっても、容易に対応可能な汎用性の高い発光装置の提供を目的とする。

本発明は、帯状のフレキシブル基板に、複数の発光素子がフレキシブル基板に沿って並べて実装され、各発光素子を接続する電極が形成され、隣り合う発光素子間の電極は露出され、露出した電極においてフレキシブル基板が分断可能とされたものである。

発光素子毎に露出した電極が存在する。すなわち、フレキシブル基板の切断位置は、発光素子の個数あるいはフレキシブル基板の長さに応じて決められる。切断位置に該当する電極を切断することにより、任意の個数の発光素子を実装したフレキシブル基板が完成する。このようにフレキシブル基板を分断することにより、所定の個数の発光素子あるいは所定の長さを有する発光装置が完成する。そして、照明装置の仕様に応じて分断された発光装置が照明装置に装着される。

フレキシブル基板の端部の切断された電極がコネクタに接続される。具体的には、フレキシブル基板の両端に露出した電極が配置され、いずれか一端の電極がコネクタに差し込まれる。切断後の露出した電極がフレキシブル基板の端部にあるので、電極をそのままコネクタに接続することが可能となり、容易に照明装置に装着することができる。

複数の電極がフレキシブル基板に沿って平行に形成され、発光素子は電極上に搭載され、発光素子の周囲の電極が表面フィルムに覆われている。したがって、隣り合う発光素子の間に、露出した電極が位置する。すなわち、発光素子に対して切断可能な電極が隣接するので、切断位置に応じて発光素子の個数を任意に選択できる。

本発明によると、フレキシブル基板の露出した電極においてフレキシブル基板を切断することにより、任意の個数の発光素子を実装した発光装置が得られる。したがって、照明装置に応じて選択された電極を切断することにより、装着される照明装置に対応した発光装置となる。これにより、照明装置の設計変更があっても、フレキシブル基板の切断位置を変更することによって容易に対応することができ、汎用性の高い発光装置を実現できる。

本発明の発光装置の斜視図 発光装置の断面図 分断前の発光装置の斜視図 分断後の発光装置の斜視図 コネクタに接続された発光装置の断面図 発光装置を装着した照明装置の分解斜視図 照明装置のベースフレームの斜視図

本実施形態の発光装置を図１に示す。発光装置は、フレキシブル基板１に電極２が形成され、複数の発光素子としてＬＥＤ３がフレキシブル基板１に実装されたものであり、照明装置に装着される。

フレキシブル基板１として、柔軟性のあるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）が用いられ、フレキシブル基板１が直線の帯状に形成される。フレキシブル基板１は、裏面フィルム５の上に電極２が形成された構造とされる。電極２は、ポリイミド製の裏面フィルム５に銅箔が接着剤により貼り付けられることにより形成される。２本の電極２が平行にフレキシブル基板１に沿って配され、各電極２は、フレキシブル基板１の一端から他端まで直線状に配線される。

そして、フレキシブル基板１に、電極２を覆う表面フィルム６が形成される。ポリイミド製の表面フィルム６が裏面フィルム５および電極２の上に、接着剤により貼り付けられる。表面フィルム６は、電極２全体を覆わず、電極２の一部を覆う。すなわち、表面フィルム６は、一定間隔に配される。表面フィルム６に覆われない電極２は、外部に露出する。

ＬＥＤ３は、フレキシブル基板１に沿って一定間隔に一列に並べて配置される。表面フィルム６の中央に、ＬＥＤ３の電気的接続用の孔７が形成され、チップ型のＬＥＤ３が表面フィルム６に搭載される。ＬＥＤ３のアノード端子およびカソード端子がそれぞれ電極２に半田８により接合されることにより、ＬＥＤ３はフレキシブル基板１に実装される。したがって、各ＬＥＤ３は同じ電極２に接続され、各ＬＥＤ３は直列に接続される。そして、ＬＥＤ３の周囲の電極２が表明フィルム６に覆われ、隣り合うＬＥＤ３間の電極２は露出している。

複数のＬＥＤ３を実装した長尺のフレキシブル基板１は、エンボステーピング品としてリールから供給される。そして、図３，４に示すように、露出した電極２においてカッター、鋏などの刃物９で切断することにより、フレキシブル基板１が分断される。分断されたフレキシブル基板１は、それぞれ発光装置として使用される。分断されたフレキシブル基板１においても、フレキシブル基板１の両端まで電極２が配線されている。

図５に示すように、両端の電極２のうち、いずれか一端の電極２にコネクタ１０が接続される。コネクタ１０には、ＺＩＦ（Ｚｅｒｏ Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ Ｆｏｒｃｅ）方式のコネクタ１０が用いられる。フレキシブル基板１の端部では電極２が露出しているので、そのままフレキシブル基板１をコネクタ１０に差し込む。アクチュエータでフレキシブル基板１を押えることにより、電極２がコネクタ１０のターミナルに接触して、フレキシブル基板１がコネクタ１０に接続される。

上記構造の発光装置は、蛍光灯型の照明装置に使用される。照明装置の仕様に基づいて、ＬＥＤ３の個数あるいは長さが決定されると、フレキシブル基板の切断位置が決まる。リールから供給されたフレキシブル基板１は切断位置に対応する電極２において切断される。

所定の長さあるいは所定の個数のＬＥＤ３を有する、分断された発光装置が、図６、７に示すように照明装置に装着される。フレキシブル基板１の一端の電極２がコネクタ１０に接続され、フレキシブル基板１がベースフレーム１１に取り付けられる。取付方法として、例えばフレキシブル基板１の電極２上を跨ぐようにフィルムを被せて、数枚のフィルムでフレキシブル基板１を挟み込み、ベースフレーム１１にフィルムをねじ等で固定する。あるいは、可能であれば、フレキシブル基板１を直接ベースフレーム１１にねじ、接着剤、両面テープ等で取り付けてもよい。２つの発光装置が照明装置に装着される。各発光装置は、ベースフレーム１１の両側に平行に配置される。

コネクタ１０から引き出されたケーブル１２は電源ユニット１３に接続される。電源ユニット１３を通じて、直流電源と駆動信号が各ＬＥＤ３に出力され、ＬＥＤ３が点灯する。なお、図６，７中、１４は乳白色の外装パネル、１５はセンタカバー、１６はサイドカバー、１７は反射シート、１８は調光端子台、１９は速結端子台、２０はコネクタである。

このように、フレキシブル基板１から露出した電極２においてフレキシブル基板１が分断可能である。すなわち、ＬＥＤ３毎に切断することが可能となり、任意の個数のＬＥＤ３を選択することができる。したがって、切断位置によってＬＥＤ３の個数あるいはフレキシブル基板１の長さが決定される。照明装置の設計変更などによって、発光装置に変更が生じても、発光装置自体の設計をやり直すことなく、切断位置を変更することによって容易に対応できる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。フレキシブル基板は、真っ直ぐな帯状に限らず、湾曲状、渦巻き状、波状、ジグザグ状といった曲がった帯状であってもよい。

また、発光素子として、半導体レーザ、有機ＥＬ素子を使用してもよい。実装される発光素子は、一列に限らず、複数列であってもよい。各列は、互いに平行にフレキシブル基板に沿って並べられる。この場合、２本以上の電極がフレキシブル基板に沿って平行に形成される。また、フレキシブル基板の形状に応じて、発光素子が一列から複数列に分岐するような配列であってもよい。さらに、フレキシブル基板が矩形の平板状であってもよく、複数の発光素子がマトリックス状に配置される。電極は、縦横に形成される。

１ フレキシブル基板
２ 電極
３ ＬＥＤ
５ 裏面フィルム
６ 表面フィルム
１０ コネクタ

Claims (4)

1. 帯状のフレキシブル基板に、複数の電極がフレキシブル基板に沿って形成され、電極の上に、表面フィルムが形成され、表面フィルムに発光素子が搭載され、発光素子は、表面フィルムに形成された孔を通じて電極に電気的に接続され、隣り合う発光素子間の電極は露出され、露出した電極においてフレキシブル基板が分断可能とされたことを特徴とする発光装置。
2. フレキシブル基板の端部の切断された電極がコネクタに接続されることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
3. フレキシブル基板の両端に露出した電極が配置され、いずれか一端の電極がＺＩＦ方式のコネクタに差し込まれることを特徴とする請求項２記載の発光装置。
4. 請求項１〜３いずれかに記載の分断された発光装置が装着されたことを特徴とする照明装置。

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