TW201520465A - 發光單元、直管型燈及照明裝置 - Google Patents

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    • F21Y2103/10—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements

Abstract

本發明提供一種發光單元、直管型燈及照明裝置，能提高組裝作業性，且能獲得從彈性配線基板向基台的穩定的散熱性。發光單元包括發光模組及基台。發光模組中，在彈性配線基板的表面安裝有發光元件。基台包括：平面狀的基板搭載面，供彈性配線基板的背面接觸；及兩側的保持部，設有槽部，所述槽部配置有與所述基板搭載面接觸的彈性配線基板的兩側部。彈性配線基板的兩側部的前端並不抵接於槽部的最深部。藉由保持部，在使彈性配線基板的兩側部彎曲、且彈性配線基板的背面沿著基板搭載面而接觸的狀態下保持彈性配線基板。

Description

發光單元、直管型燈及照明裝置
本發明的實施方式是有關於一種使用發光元件安裝在彈性(flexible)配線基板上的發光模組(module)的發光單元(unit)、使用該發光單元的直管型燈(lamp)及照明裝置。
先前，有使用發光單元的例如直管型燈或長條形的照明器具等。發光單元具有如下構造：將在基板上安裝有發光元件的發光模組保持在基台上。作為發光模組，一般而言是將發光元件安裝在相對較牢固的基板上，但也開發出將發光元件安裝在彈性配線基板上的發光模組。
就彈性配線基板而言，當將彈性配線基板局部地保持在基台上時，無法獲得彈性配線基板與基台的均勻的密接性，會影響散熱性，所以，採用遍及彈性配線基板的全長而保持在基台上的構造。
例如，將基台的截面形成為半環狀，在該基台的內表面 中央突設有突部，該突部供彈性配線基板的與安裝有發光元件的表面中央為相反側的背面中央接觸，在基台的內表面兩側部突設有鉤掛部，該鉤掛部供彈性配線基板的兩側部的前端抵接。而且，彈性配線基板在寬度方向上整體地彎曲，而使彈性配線基板的背面中央與突部接觸，彈性配線基板的兩側部的前端抵接於鉤掛部，在此狀態下，彈性配線基板保持在基台上。因彈性配線基板的兩側部的前端抵接於鉤掛部，所以，彈性配線基板的背面中央受到突部的擠壓。而且，當將基台與彈性配線基板組裝時，是藉由從基台的一端側插入彈性配線基板而進行。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-114034號公報
然而，因構造為：彈性配線基板在寬度方向上整體地彎曲，彈性配線基板的兩側部的前端抵接於鉤掛部，且使彈性配線基板的背面中央與突部接觸，所以，彈性配線基板成為頂在兩側的鉤掛部間的狀態，彈性配線基板的兩側部的前端壓接於鉤掛部。
因此，當從基台的一端側插入彈性配線基板而進行組裝時，基台的鉤掛部與彈性配線基板的兩側部的前端的滑動阻力大且插入容易被卡住，彈性配線基板對於基台的插入量越增加、及 基台的長邊方向的尺寸越長，那麼，越會出現難以將彈性配線基板插入基台、組裝作業性差的不良狀況。
另外，因彈性配線基板的寬度尺寸與基台的尺寸誤差的影響，會存在如下不良狀況：難以將彈性配線基板進一步插入基台，或者，彈性配線基板的背面中央對於突起的抵接力變弱而使散熱性下降。
本發明所要解決的問題在於提供一種能提高組裝作業性，且能獲得從彈性配線基板向基台的穩定的散熱性的發光單元、直管型燈及照明裝置。
本發明一實施例的發光單元包括發光模組及基台。發光模組中，發光元件安裝在彈性配線基板的表面。基台具有：平面狀的基板搭載面，供彈性配線基板的背面接觸；及兩側的保持部，設有槽部，該槽部配置有與該基板搭載面接觸的彈性配線基板的兩側部。彈性配線基板的兩側部的前端不抵接於槽部的最深部。利用保持部，在使彈性配線基板的兩側部彎曲、且彈性配線基板的背面沿著基板搭載面而接觸的狀態下保持彈性配線基板。
此外，沿著所述基板搭載面而接觸的所述彈性配線基板的中央部區域的寬度尺寸比利用所述保持部而彎曲的所述彈性配線基板的兩側部區域的寬度尺寸寬。
此外，所述保持部包括：抬升面，相對於所述基板搭載面而抬升；及凹陷部，在所述抬升面與所述基板搭載面之間相對 於所述基板搭載面而凹陷。
本發明一實施例的發光單元包括：彈性配線基板，安裝有發光元件；基台，以供彈性配線基板的一部分、安裝發光元件的面的背面的一部分接觸的方式構成；所述彈性配線基板的一部分以不接觸所述基台的方式彎曲而成。
本發明一實施例的直管型燈包括：直管燈罩，至少一部分具有透光性；所述的發光單元，配置在所述直管燈罩內；及燈頭，配設在所述直管燈罩的兩端。
本發明一實施例的照明裝置包括：器具本體；燈座，設置在所述器具本體上；及所述的直管型燈，裝設在所述燈座上。
本發明一實施例的照明裝置包括：器具本體；所述的發光單元，設置在所述器具本體上；及透光性燈罩，覆蓋所述發光單元。
根據本發明，彈性配線基板的兩側部的前端不抵接於槽部的最深部，且利用保持部，在使彈性配線基板的兩側部彎曲、且彈性配線基板的背面沿著基板搭載面而接觸的狀態下保持彈性配線基板，因此，容易將彈性配線基板插入基台，從而能提高組裝作業性，且可期待獲得從彈性配線基板向基台的穩定的散熱性。
10‧‧‧照明裝置
11‧‧‧直管型燈
12‧‧‧器具本體
13、14‧‧‧燈座
15‧‧‧電源電路
20‧‧‧直管燈罩
21‧‧‧發光單元
22．23‧‧‧燈頭
26‧‧‧透光區域
27、29‧‧‧保持槽
28‧‧‧突部
32‧‧‧發光模組
33‧‧‧基台
35‧‧‧彈性配線基板
35a‧‧‧表面
35b‧‧‧背面
35c‧‧‧兩側部區域
35d‧‧‧中央部區域
35e‧‧‧兩側部
35f‧‧‧彎折部
36‧‧‧發光元件
38‧‧‧基板搭載部
39‧‧‧保持部
40‧‧‧底座部
42‧‧‧基板搭載面
44‧‧‧槽部
44a‧‧‧最深部
45‧‧‧爪部
46‧‧‧抬升面
47‧‧‧凹陷部
48、50‧‧‧導引部
51‧‧‧安裝部
54‧‧‧供電端子
55‧‧‧保持件
56‧‧‧連接器
60‧‧‧照明裝置
61‧‧‧器具本體
62‧‧‧發光部
63‧‧‧反射部
64‧‧‧透光性燈罩
圖1為表示第1實施例的使用發光單元的直管型燈的截面圖。
圖2為透過同上的直管型燈的直管燈罩(cover)的正視圖。
圖3為使用同上的直管型燈的照明裝置的立體圖。
圖4為表示第2實施例的使用發光單元的照明裝置的截面圖。
圖5為同上的照明裝置的立體圖。
以下，參照圖1至圖3對第1實施例進行說明。
如圖3所示，照明裝置10中使用長條形的直管型燈11，且包括長條形的器具本體12、配置在該器具本體12的長邊方向的兩端的燈座(socket)13、燈座14、及配設在器具本體12內的電源電路15等。
而且，圖1及圖2中表示直管型燈11。直管型燈11包括直管燈罩20、插入配置在該直管燈罩20內的發光單元21、配設在直管燈罩20及發光單元21的兩端的燈頭22、燈頭23。
直管燈罩20是由透光性的樹脂材料形成。樹脂材料可使用例如聚碳酸酯樹脂。樹脂材料中也可含有光擴散材料。直管燈罩20形成為長邊方向上相同的圓筒狀。例如可利用擠出成形來形成直管燈罩20。而且，直管燈罩20的周面的接近大致一半的區域形成為使來自發光單元21的光透過的透光區域26。只要直管燈罩20的至少透光區域26具有透光性，那麼，其他區域可不具有透光性。
直管燈罩20的外表面形成為圓形狀，內表面形成為規定 的形狀。在直管燈罩20的內表面，以壁厚從透光區域26的中央向兩側逐漸變厚的方式形成，且在該兩側部分，遍及整個長邊方向而形成有保持發光單元21(基台)的保持槽27。另外，在直管燈罩20的內表面，在透光區域26的相反側，以彼此對向的方式突設有一對大致L字形的突部28，在這些突部28之間，遍及整個長邊方向而形成有保持發光單元21(基台)的保持槽29。
發光單元21包括發光模組32、及保持該發光模組32的基台33。
發光模組32包括長條形的帶狀的彈性配線基板35、及安裝在該彈性配線基板35的表面35a的寬度方向中央的多個發光元件36。
彈性配線基板35是對膜(film)狀的絕緣材料與配線圖案(pattern)進行積層而構成。多個發光元件36電連接於配線圖案，利用配線圖案將多個發光元件36例如串聯地電連接。另外，也可在彈性配線基板35的表面35a上形成光反射率高的高反射膜。
發光元件36可使用例如發光二極體(Light Emitting Diode，LED)或有機電致發光(Electroluminescence，EL)等。本實施例中，使用的是LED，在彈性配線基板35的表面35a的寬度方向中央，沿著長邊方向且以規定的間隔而安裝有多個LED。
發光模組32也可以如下方式構成：彈性配線基板35的寬度方向的兩側部區域35c的強度低於寬度方向的中央部區域35d 的強度。例如，可以如下方式構成：藉由僅在彈性配線基板35的中央部區域35d形成配線圖案，或在彈性配線基板35的表面35a的中央部區域35d形成高反射膜，而使彈性配線基板35的兩側部區域35c的強度低於中央部區域35d的強度。或者，也可以如下方式構成：藉由使彈性配線基板35的兩側部區域35c的厚度比中央部區域35d的厚度薄，或在彈性配線基板35的兩側部區域35c開設孔，而使彈性配線基板35的兩側部區域35c的強度低於中央部區域35d的強度。另外，彈性配線基板35的中央部區域35d的寬度尺寸比彈性配線基板35的兩側部區域35c各自的寬度尺寸寬。
基台33是由金屬材料形成。作為金屬材料，可使用例如鋁等。基台33是在長邊方向上以相同形狀而一體地形成。例如，利用擠出成形而形成基台33。而且，基台33包括基板搭載部38、形成在該基板搭載部38的兩側的保持部39、及支撐基板搭載部38的底座部40。
在基板搭載部38，形成有供彈性配線基板35的背面35b的中央部區域35d接觸的平面狀的基板搭載面42。
兩側的保持部39比基板搭載部38的基板搭載面42更突出。在兩側的保持部39形成有槽部44，該槽部44配置有彈性配線基板35的兩側部35e。在保持部39突出形成有爪部45，該爪部45經由槽部44而與基板搭載面42對向。另外，與直管燈罩20的透光區域26對向的爪部45的表面側形成為反射面。
兩側的槽部44是以彼此對向且相對於基板搭載面42而傾斜地對向的方式形成。利用兩側的保持部39，使配置在槽部44的彈性配線基板35的兩側部35e局部地彎曲，且在彈性配線基板35的兩側部35e形成曲率小的彎折部35f。藉由在彈性配線基板35的兩側部35e局部地形成彎折部35f，而在使彈性配線基板35的中央部區域35d的背面35b沿著基板搭載面42而接觸的狀態下保持彈性配線基板35。
當彈性配線基板35組入在基台33的寬度方向中心時，具有如下關係：彈性配線基板35的兩側部35e的前端遠離保持部39的槽部44的最深部44a，而不抵接於該最深部44a。即使當彈性配線基板35相對於基台33的寬度方向中心而偏向一側地組入時，也具有如下關係：彈性配線基板35的兩側部35e的前端的至少一方遠離保持部39的槽部44的最深部44a，而不抵接於該最深部44a。換而言之，彈性配線基板35的兩側部35e的前端與槽部44的最深部44a之間具有間隙。或者，具有如下關係：兩側的槽部44的最深部44a間的最大寬度尺寸比配置在兩側的槽部44的彈性配線基板35的兩側部35e的前端間的寬度尺寸寬。
保持部39包括：抬升面46，相對於基板搭載面42而抬升；及凹陷部47，在該抬升面46與基板搭載面42之間相對於基板搭載面42而凹陷。
在保持部39，形成有導引(guide)部48，該導引部48以可沿著長邊方向滑動的方式嵌入至直管燈罩20的保持槽27。
底座部40是從基板搭載部38的與基板搭載面42為相反側的中央起突出形成。在底座部40的前端形成有導引部50，該導引部50以可沿著長邊方向滑動的方式嵌入至直管燈罩20的保持槽29。導引部50形成為二股狀。在底座部40，形成有用於將燈頭22、燈頭23螺固在基台33的安裝部51。
而且，燈頭22、燈頭23為一般社團法人日本照明工業會規格的燈頭GX16t-5。燈頭22、燈頭23是分別由具有電絕緣性的合成樹脂例如聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)樹脂形成為有底的圓筒狀。直管燈罩20及發光單元21的長邊方向的兩端部插入至燈頭22、燈頭23。而且，燈頭22、燈頭23是分別藉由使帶自攻螺絲(self tap)的螺釘螺固在基台33的安裝部51而固定在基台33上。
燈頭22是供電端子側燈頭，且配設有一對供電端子54。一對供電端子54例如包含黃銅，形成為L字形，且以彼此朝向相反的方式從燈頭22突出。一對供電端子54由佈設在燈頭22內及直管燈罩20內的未圖示的連接線，而連接於安裝在彈性配線基板35的表面35a的連接器(connector)56。
燈頭23為非供電端子側燈頭或者接地(earth)端子側燈頭，且配設有1個保持件55。保持件55形成為長方體，且從燈頭23突出。
接著，對本實施例的作用進行說明。
當組裝發光單元21時，從基台33的一端側插入發光模 組32。
即，將彈性配線基板35的端部的中央部區域35d插入在基台33的基板搭載面42上，並且，將彈性配線基板35的端部的兩側部35e插入至兩側的保持部39的槽部44。
這時，只要藉由將彈性配線基板35的端部的兩側部分預先切削(cut)為尖細狀，而將彈性配線基板35的中央部區域35d插入在基台33的基板搭載面42上，那麼，彈性配線基板35的兩側部35e變得容易自動插入至兩側的保持部39的槽部44，從而能使彈性配線基板35的端部的插入操作變得容易。
當將彈性配線基板35的端部插入至基台33後，直接使彈性配線基板35沿著基台33滑動，將彈性配線基板35配置在基台33的規定位置。
這時，雖然利用保持部39，在使彈性配線基板35的兩側部35e彎曲、且彈性配線基板35的背面35b沿著基板搭載面42而接觸的狀態下保持彈性配線基板35，但因構造為彈性配線基板35的兩側部35e的前端不抵接於兩側的槽部44的最深部44a，所以，彈性配線基板35不會成為頂在兩側的保持部39間的狀態，彈性配線基板35的兩側部35e相對於保持部39的滑動阻力低，且彈性配線基板35的兩側部35e不易卡在保持部39，能容易地使彈性配線基板35滑動至基台33內的規定位置。
在彈性配線基板35配置在基台33內的規定位置的狀態下，利用保持部39，在使彈性配線基板35的兩側部35e彎曲、且 彈性配線基板35的背面35b沿著基板搭載面42而接觸的狀態下保持彈性配線基板35。
這樣，根據本實施例的發光單元21，彈性配線基板35的兩側部35e的前端不抵接於兩側的槽部44的最深部44a，利用保持部39，在使彈性配線基板35的兩側部35e彎曲、且彈性配線基板35的背面35b沿著基板搭載面42而接觸的狀態下保持彈性配線基板35，因此，能容易將彈性配線基板35插入至基台33，從而能提高組裝作業性，另外，能獲得從彈性配線基板35向基台33的穩定的散熱性。
而且，沿著基板搭載面42而接觸的彈性配線基板35的中央部區域35d的寬度尺寸比利用保持部39而彎曲的彈性配線基板35的兩側部區域35c的寬度尺寸寬。由此，利用兩側的保持部39，使配置在槽部44的彈性配線基板35的兩側部35e局部地彎曲，在彈性配線基板35的兩側部35e形成曲率小的彎折部35f。這樣，因在彈性配線基板35的兩側部35e局部地形成彎折部35f，所以，能在彈性配線基板35的中央部區域35d的背面35b沿著基板搭載面42而接觸的狀態下保持彈性配線基板35。
而且，保持部39包括：抬升面46，相對於基板搭載面42而抬升；及凹陷部47，在該抬升面46與基板搭載面42之間相對於基板搭載面42而凹陷。因此，在基台33上，也能組合有並非使用彈性配線基板35、而是使用相對較牢固的硬質(hard)基板的發光模組，從而能使基台33共通化。構成為：由抬升面46 來限制硬質基板的寬度方向的兩側位置，將硬質基板的背面兩側部配置在凹陷部47，從而能使硬質基板的中央部區域密接於基台33。
而且，當組裝直管型燈11時，將發光單元21插入至直管燈罩20內，使燈頭22與彈性配線基板35電連接，將燈頭22、燈頭23附著在直管燈罩20的兩端，將燈頭22、燈頭23螺固在基台33上。
而且，如圖3所示，直管型燈11的燈頭22、燈頭23裝設在照明裝置10的燈座13、燈座14上。
藉由從電源電路15經過燈座13而向直管型燈11供給點燈電力，而使多個發光元件36點燈。多個發光元件36產生的光入射至直管燈罩20的透光區域26，在透光區域26內擴散後透過透光區域26而照射至照明空間。
多個發光元件36點燈時產生的熱從彈性配線基板35被傳遞至基台33，且從基台33傳遞至直管燈罩20或燈頭22、燈頭23後發散。
這時，因利用保持部39，在使彈性配線基板35的兩側部35e彎曲、且彈性配線基板35的背面35b沿著基板搭載面42而接觸的狀態下保持彈性配線基板35，所以，能使發光元件36產生的熱經過彈性配線基板35後高效地傳遞至基台33，從而能確保發光元件36的高散熱性能。
接著，圖4及圖5中表示第2實施例。另外，對於與第1 實施例相同的構成及作用效果使用相同符號，且省略其說明。
照明裝置60為設置在頂面的薄型且長條形的器具。照明裝置60具有設置在頂面的器具本體61，在該器具本體61的寬度方向的兩側形成有發光部62，且在中央形成有三角形狀的反射部63。
發光部62包括安裝在器具本體61的發光單元21、及覆蓋該發光單元21且安裝在器具本體61上的透光性燈罩64。
與第1實施例相同，發光單元21包括發光模組32及基台33。關於基台33，只要包括基台搭載部38及兩側的保持部39即可，即便無底座部40也可以。基台33是沿著器具本體61的長邊方向而配置，且在熱連接於器具本體61的狀態下得到固定。因此，發光元件36點燈時產生的熱經過彈性配線基板35及基台33而傳遞至器具本體61後發散。
而且，該照明裝置60中，也能獲得與第1實施例相同的作用效果。
已對本發明的若干實施方式進行了說明，但這些實施方式是作為示例而提出，並不意在限定發明的範圍。這些新穎的實施方式能以其他多種形態實施，且可在不脫離發明的宗旨的範圍內進行各種省略、置換、變更。這些實施方式或其變形包含在發明的範圍或宗旨內，且包含在申請專利範圍中記載的發明及其等同的範圍內。
11‧‧‧直管型燈
20‧‧‧直管燈罩
21‧‧‧發光單元
26‧‧‧透光區域
27、29‧‧‧保持槽
28‧‧‧突部
32‧‧‧發光模組
33‧‧‧基台
35‧‧‧彈性配線基板
35a‧‧‧表面
35b‧‧‧背面
35c‧‧‧兩側部區域
35d‧‧‧中央部區域
35e‧‧‧兩側部
35f‧‧‧彎折部
36‧‧‧發光元件
38‧‧‧基板搭載部
39‧‧‧保持部
40‧‧‧底座部
42‧‧‧基板搭載面
44‧‧‧槽部
44a‧‧‧最深部
45‧‧‧爪部
46‧‧‧抬升面
47‧‧‧凹陷部
48、50‧‧‧導引部
51‧‧‧安裝部

Claims (7)

  1. 一種發光單元，其特徵在於，包括：發光模組，在彈性配線基板的表面安裝有發光元件；及基台，具有平面狀的基板搭載面及兩側的保持部，所述平面狀的基板搭載面供所述彈性配線基板的背面接觸，所述兩側的保持部設有槽部，所述槽部配置有與所述基板搭載面接觸的所述彈性配線基板的兩側部，且所述彈性配線基板的兩側部的前端不抵接於所述槽部的最深部，利用所述保持部，在使所述彈性配線基板的兩側部彎曲、且所述彈性配線基板的背面沿著所述基板搭載面而接觸的狀態下，保持所述彈性配線基板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光單元，其中沿著所述基板搭載面而接觸的所述彈性配線基板的中央部區域的寬度尺寸比利用所述保持部而彎曲的所述彈性配線基板的兩側部區域的寬度尺寸寬。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的發光單元，其中所述保持部包括：抬升面，相對於所述基板搭載面而抬升；及凹陷部，在所述抬升面與所述基板搭載面之間相對於所述基板搭載面而凹陷。
  4. 一種發光單元，其特徵在於，包括：彈性配線基板，安裝有發光元件；基台，以供彈性配線基板的一部分、安裝發光元件的面的背 面的一部分接觸的方式構成；所述彈性配線基板的一部分以不接觸所述基台的方式彎曲而成。
  5. 一種直管型燈，其特徵在於，包括：直管燈罩，至少一部分具有透光性；如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的發光單元，配置在所述直管燈罩內；及燈頭，配設在所述直管燈罩的兩端。
  6. 一種照明裝置，其特徵在於，包括：器具本體；燈座，設置在所述器具本體上；及如申請專利範圍第5項所述的直管型燈，裝設在所述燈座上。
  7. 一種照明裝置，其特徵在於，包括：器具本體；如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的發光單元，設置在所述器具本體上；及透光性燈罩，覆蓋所述發光單元。
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