特開 2024-147908 ＬＥＤ照明器具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024147908

(43)【公開日】2024-10-17

(54)【発明の名称】ＬＥＤ照明器具

(51)【国際特許分類】

   F21S 8/06 20060101AFI20241009BHJP

   F21S 8/04 20060101ALI20241009BHJP

   F21V 21/03 20060101ALI20241009BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20241009BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20241009BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20241009BHJP

   F21V 29/70 20150101ALI20241009BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20241009BHJP

   F21Y 105/18 20160101ALN20241009BHJP

【ＦＩ】

F21S8/06 100

F21S8/04 110

F21S8/04 130

F21V21/03 251

F21V23/00 120

F21V23/00 150

F21V23/00 160

F21V19/00 150

F21V19/00 170

F21V29/503 100

F21V29/70

F21Y115:10

F21Y105:18

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023060644

(22)【出願日】2023-04-04

(71)【出願人】

【識別番号】393001372

【氏名又は名称】瀧住電機工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】小林 英明

【テーマコード（参考）】

3K013

3K014

【Ｆターム（参考）】

3K013AA06

3K013AA07

3K013BA01

3K013CA05

3K013CA16

3K014AA01

3K014DA03

3K014DA08

(57)【要約】

【課題】ＬＥＤ照明器具のＬＥＤ基板で発生した熱をＬＥＤ照明器具内に放出することなく、放熱板やベース板を伝導させて照明器具外へ効率的に放出する。
【解決手段】ＬＥＤ発光素子を固定する基材を約０．２ｍｍ程度のＰＥＴシートにすることで、ＬＥＤ発光素子から発生する熱をＬＥＤ発光素子の発光方向とは逆方向となるＰＥＴシートを介して放熱板やベース部から放熱する構成とすることでＬＥＤ照明器具本体から放熱することができるＬＥＤ照明器具を提供する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

平面部を備えた金属板で形成されたベース部材と、前記平面部に熱的に密着または接着された絶縁シートと、前記絶縁シートの前記平面部に密着又は接着される面と反対側面に導電性インクで印刷加工により形成された回路パターンと、前記回路パターンに導電性接着剤で接着されて電気回路を形成する複数のＬＥＤ発光素子と、前記電気回路の一部又は全部を覆う透光性カバーとで構成されたＬＥＤ照明器具。

【請求項2】

平面部を備えた金属板で形成されたベース部材と、前記平面部に熱的に密着または接着された絶縁シートと、前記絶縁シートの前記平面部に密着又は接着される面と反対側面に導電性インクで印刷加工により形成された回路パターンと、前記導電性インクで回路パターンを印刷加工により形成した後に、前記導電性インクが乾燥する前に前記導電性インクの接着力により回路パターンにＬＥＤ発光素子を直接接着して形成した電気回路と、前記電気回路の一部又は全部を覆う透光性カバーとで構成されたＬＥＤ照明器具の製造方法。

【請求項3】

ベース部材上部に電気回路に給電する電源回路を内蔵した収納部を備え、前記収納部は前記電源回路に接続された電源線の下端で機械的に吊り下げられて保持されるとともに前記電源線の上端には接続部が備えられて、前記接続部は造営部材に設けられた被接続部材に電気的にかつ機械的に接続される構成の請求項１に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項4】

ベース部材の略中央に貫通穴を設け、前記貫通穴を接続アダプタの係止爪に係止し、前記接続アダプタは造営部材に設けられた被接続部材に電気的に接続され、前記接続アダプタに電気的に接続された電源回路を前記ベース部材の下側に備えた請求項１に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項5】

絶縁シートは少なくとも密着又は接着された面の反対側面が白色に着色された請求項３又は４に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項6】

絶縁シートは複数層のシートを一体的に密着シート化した請求項３又は４に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項7】

ＬＥＤ発光素子が略直方体に形成されて、光を発出する面の対面に電極を有する構造で、光を発出する面に対して隣接する面と回路パターン又は絶縁シートを接着剤で接着し、ＬＥＤの光を発出する面の対面が導電性接着剤を介さずに回路パターンに直接接触する構成の請求項３又は４に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項8】

ＬＥＤ発光素子が略直方体に形成されて、光を発出する面の隣接する面に電極を有する構造で、光を発出する面に対して隣接する面と回路パターンを導電性接着剤で接着し、ＬＥＤの光を発出する面の対面が絶縁シートに直接接触する構成の請求項３又は４に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項9】

ＬＥＤを導電性接着剤で固定した円弧状の回路パターンを複数個同心円状に配置し、前記回路パターンを電気的に接続することで電気回路を形成した請求項３又は４に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項10】

回路パターンを、基材が伸縮性を有した導電性の不織布または導電性の織布で構成した導電性テープで電気的に接続して電気回路を形成した請求項９に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項11】

ベース部材の平面部に周囲より上方に陥没した凹部を形成し、絶縁シートが前記凹部を覆うことで形成される空隙と、前記空隙の範囲内で空隙近傍に設けられた回路パターンの幅よりも小さい幅の回路パターンで前記凹部を覆う前記絶縁シートに印刷するパターンヒューズを構成した請求項３又は４に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項12】

絶縁シートを複数の個別絶縁シートで構成し、前記個別前記絶縁シートは外周から所定の絶縁距離を設けて個別絶縁シートの外周の一部又は全部に絶縁ゾーンを形成した回路パターンを印刷するとともに、前記個別絶縁シート間の電気接続は前記個別絶縁シートの外周の一部を重ね合わせて部分的な積層を形成し、導電性インクを印刷して形成した回路パターンどうしに導電性テープを貼り付けて接続することで、電気的に接続されるとともに前記絶縁シート外周に設けた前記絶縁ゾーンがベース部との絶縁性能を確保する構成の請求項３又は４に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項13】

回路パターンと電源回路を、絶縁シートに導電性インクで導電線を形成したリード線で接続する構成とし、前記回路パターンと前記導電線の接続及び前記電源回路と前記導電線の接続には導電性テープを用いる構成の請求項１２に記載のＬＥＤ照明器具。

【請求項14】

中央を上方に凸状に形成した凸部とともに下方を開口した略円形状開口端部を形成したシャーシと、前記シャーシ下部に固定されて略同心円状で開口端部より径方向に大きい平面状の放熱板と、前記シャーシの凸部内方と前記放熱板の上面とで囲まれて形成された収納部に収容される電源基板と、複数のＬＥＤ発光素子を下面に電気的に接続するとともに前記放熱板の下面に上面を接着剤で密着して貼り付けられた平面状のＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤ基板と空間を介して前記ＬＥＤ基板の下方を覆う透光性カバーとで構成し、前記ＬＥＤ基板を樹脂シートで形成して導電性インクで前記ＬＥＤ基板下面に回路パターンを印刷して形成し、複数個のＬＥＤ発光素子を導電性接着剤で前記回路パターンに樹脂シート下方から接着して構成したＬＥＤ照明器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、ＬＥＤ照明器具のＬＥＤ発光素子の配線に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、下記特許文献１に開示されるように、段落００３０に、金属配線部１３はアルミニウム、金、銀、銅等の金属箔が例示されており、また、段落００３１に金属配線部１３とＬＥＤ素子２との接合はハンダ層１４を介して接合すると記載がある。さらに、段落００２４に樹脂基板１１を構成する樹脂フィルムの材料は、特に限定されないが、熱可塑性樹脂であることが好ましいと記載がある。この従来技術は、フレキシブルな樹脂基板に金属箔を固着させる構成であるが、回路の具体的な作成については段落００３７に化学処理を伴うエッチング工程と記載があり、この構成ではフレキシブルなＬＥＤ回路基板を製造することは可能であるが、エッチング処理工程やＬＥＤ素子の半田付けなどの工程が必要であるといった経済的な課題があった。

【0003】

また、下記特許文献２に開示されるように、段落００５２に、金属配線部３２は、基板フィルム３１の表面（発光面２０ａ側の面）に金属箔等の導電性基材によって形成される配線パターンであると記載がある。また、段落００５５に「ハンダ部３６は、金属配線部３２とＬＥＤチップ２１との接合を行うものである。このハンダによる接合は、リフロー方式、あるいは、レーザー方式の２方式のいずれかによることができる」と記載がある。この従来技術は、具体的表記はないが、フレキシブルな基板フィルム３１に金属配線部３２をエッチング処理工程などで形成するものと推測でき、半田による接合工程を必要とするものであるといった経済的な課題があった。

【0004】

また、下記特許文献３に開示されるように、段落００１１に、フレキシブルＬＥＤ光源基板の説明はあるが、具体的なＬＥＤ回路の製造工程などの記載がなく、さらにフレキシブルＬＥＤ光源基板の材質などの記載もない。従って曲面を成すフレキシブルＬＥＤ光源基板を具体的に製造する場合の経済的なメリットが不明であるといった課題があった。

【0005】

さらに、下記特許文献４に開示されるように、段落００２３に、具体的には、フレキシブルプリント回路基板１に銀ペースト（シリコン系）を多数の点状に塗布し、その上に多数の発光ダイオード素子２を乗せる。そして、適当な加熱処理を施すことにより、銀ペーストが溶けて発光ダイオード素子２とフレキシブルプリント回路基板１とが接着されると記載がある。これはプリント基板のリフロー加工工程と同じであり経済的な効果は同じであるといった課題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第６８８８２４６号公報

【特許文献2】特開２０２１－１７４６５４

【特許文献3】特開２０１８－１７０１６９

【特許文献4】特開２００２－０８３５０６

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、ＬＥＤ基板の材料をより経済的な材料構成とし、更により経済的で簡便な加工工程にすることができる安価なフレキシブルＬＥＤ基板を用い、さらにＬＥＤの発生する熱を効率的に放熱するＬＥＤ照明器具を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

平面部を備えた金属板で形成されたベース部材と、前記平面部に熱的に密着または接着された絶縁シートと、前記絶縁シートの前記平面部に密着又は接着される面と反対側面に導電性インクで印刷加工により形成された回路パターンと、前記回路パターンに導電性接着剤で接着されて電気回路を形成する複数のＬＥＤ発光素子と、前記電気回路の一部又は全部を覆う透光性カバーとで構成されたＬＥＤ照明器具を提供するものである。

【0009】

即ち、銅箔をエッチング処理加工した後にＬＥＤ素子をハンダ付けする工程を無くして、銅箔の代わりに導電性インクでパターンを形成しエッチングの代わりに導電性インクの乾燥工程で処理することができる。さらにＬＥＤ素子も導電接着剤で接着することでリフローやハンダ付け処理加工を無くすことができ、エッチングのように材料を削除するのではなく必要な回路分の材料を使用するので、材料も最小限の消費量にすることができる。さらに加工設備の簡素化と加工時間の短縮も可能であり、ハンダの加熱も不要でエネルギー消費も少なく経済的なＬＥＤ照明器具を提供する。

【0010】

また、本発明では、平面部を備えた金属板で形成されたベース部材と、前記平面部に熱的に密着または接着された絶縁シートと、前記絶縁シートの前記平面部に密着又は接着される面と反対側面に導電性インクで印刷加工により形成された回路パターンと、前記導電性インクで回路パターンを印刷加工により形成した後に、前記導電性インクが乾燥する前に前記導電性インクの接着力により回路パターンにＬＥＤ発光素子を直接接着して形成した電気回路と、前記電気回路の一部又は全部を覆う透光性カバーとで構成されたＬＥＤ照明器具の製造方法を提供するものである。

【0011】

これにより、導電性インクと導電性接着剤の２種類の材料を使うことなく１種類の材料で製造することが可能となり、部材の在庫管理や生産工程が簡単なＬＥＤ発光素子を備えた電気回路を効率的に生産することができるとともに、発光素子と回路パターンの間に導電性接着剤が存在しないので発光素子からの熱を回路パターンと絶縁シートのみを介して金属板へ効率的に放熱することができる。

【0012】

また、本発明は、ベース部材上部に電気回路に給電する電源回路を内蔵した収納部を備え、前記収納部は前記電源回路に接続された電源線の下端で機械的に吊り下げられて保持されるとともに前記電源線の上端には接続部が備えられて、前記接続部は造営部材に設けられた被接続部材に電気的にかつ機械的に接続される構成のＬＥＤ照明器具を提供するものである。

【0013】

これにより、天井などから吊り下げる構成のペンダントタイプのＬＥＤ照明器具を軽量かつ簡単な生産方法で生産することができて経済的であるとともに、天井に吊り下げる作業も軽減できる。

【0014】

また、本発明では、ベース部材の略中央に貫通穴を設け、前記貫通穴を接続アダプタの係止爪に係止し、前記接続アダプタは造営部材に設けられた被接続部材に電気的に接続され、前記接続アダプタに電気的に接続された電源回路を前記ベース部材の下側に備えたＬＥＤ照明器具を提供するものである。

【0015】

これにより、天井に固定するシーリングタイプのＬＥＤ照明器具を軽量かつ簡単な生産方法で生産することができて経済的であるとともに、天井に吊り下げる作業も軽減できる。

【0016】

また、本発明では、絶縁シートは少なくとも密着又は接着された面の反対側面が白色に着色されたＬＥＤ照明器具を提供するものである。
これにより、ＬＥＤ発光素子が上方に向かって照射する光を下方に反射することができ、効率的に光を下方に照射することができるＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0017】

絶縁シートは複数層のシートを一体的に密着シート化したＬＥＤ照明器具を提供するものである。
これにより、ＬＥＤ発光素子の発熱を効率的にベース部に伝えることができるとともに、絶縁シートの高い耐電圧性能を保持したＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0018】

ＬＥＤ発光素子が略直方体に形成されて、光を発出する面の対面に電極を有する構造で、光を発出する面に対して隣接する面と回路パターン又は絶縁シートを接着剤で接着し、ＬＥＤの光を発出する面の対面が導電性接着剤を介さずに回路パターンに直接接触する構成のＬＥＤ照明器具を提供するものである。

【0019】

これにより、ＬＥＤ発光素子から発生する熱が導電性接着剤を介さずに直接回路パターンに伝わることができる放熱効率の良いＬＥＤ照明器具を提供するとともに、ＬＥＤ発光素子を絶縁シートに接着する接着剤は導電性である必要がなく安価な接着剤を使用することができて経済的なＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0020】

ＬＥＤ発光素子が略直方体に形成されて、光を発出する面の隣接する面に電極を有する構造で、光を発出する面に対して隣接する面と回路パターンを導電性接着剤で接着し、ＬＥＤの光を発出する面の対面が絶縁シートに直接接触する構成のＬＥＤ照明器具を提供するものである。

【0021】

これにより、ＬＥＤ発光素子で発生した熱が絶縁シートを介すだけで導電性パターンや導電性接着剤を介することなく金属板で形成されたベース部材に放熱することができるので、放熱性能の良いＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0022】

ＬＥＤを導電性接着剤で固定した円弧状の回路パターンを複数個同心円状に配置し、前記回路パターンを電気的に接続することで電気回路を形成したＬＥＤ照明器具を提供するものである。

【0023】

これにより、同じ円弧状の回路パターンを組合せたＬＥＤ照明器具で略円環状の光の発出形状を形成することができ、円板状の絶縁シートを打ち抜いて形成するよりも廃棄する絶縁シートの面積が小さく経済的で環境にも良いＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0024】

回路パターンを、基材が伸縮性を有した導電性の不織布または導電性の織布で構成した導電性テープで電気的に接続して電気回路を形成したＬＥＤ照明器具を提供するものである。

【0025】

これにより、回路パターンを自由に組み合わせて接続も導電性テープを使うことで、初期投資を最小にすることができ、ハンダごてを使わないので加熱エネルギーも必要なく省エネで経済的なＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0026】

ベース部材の平面部に周囲より上方に陥没した凹部を形成し、絶縁シートが前記凹部を覆うことで形成される空隙と、前記空隙の範囲内で空隙近傍に設けられた回路パターンの幅よりも小さい幅の回路パターンで前記凹部を覆う前記絶縁シートに印刷するパターンヒューズを構成したＬＥＤ照明器具を提供するものである。

【0027】

これにより、製品に過剰電流が流れた場合に、抵抗が比較的高くかつ空隙によりベース部へ熱伝導しないのでパターンヒューズとして集中的に発熱してパターンヒューズがより確実に溶断することで安全に通電を停止することができるＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0028】

絶縁シートを複数の個別絶縁シートで構成し、前記個別前記絶縁シートは外周から所定の絶縁距離を設けて個別絶縁シートの外周の一部又は全部に絶縁ゾーンを形成した回路パターンを印刷するとともに、前記個別絶縁シート間の電気接続は前記個別絶縁シートの外周の一部を重ね合わせて部分的な積層を形成し、導電性インクを印刷して形成した回路パターンどうしに導電性テープを貼り付けて接続することで、電気的に接続されるとともに前記絶縁シート外周に設けた前記絶縁ゾーンがベース部との絶縁性能を確保する構成のＬＥＤ照明器具を提供するものである。

【0029】

これにより、回路パターンの組合せに自由度があると同時に回路パターン間を導電性テープで接続することで、初期投資の低減と組立性が良く、またハンダごてを使わないので加熱エネルギーも必要なく省エネで経済的なＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0030】

回路パターンと電源回路を、絶縁シートに導電性インクで導電線を形成したリード線で接続する構成とし、前記回路パターンと前記導電線の接続及び前記電源回路と前記導電線の接続には導電性テープを用いる構成のＬＥＤ照明器具を提供するものである。

【0031】

これにより、配線をハンダ付けやコネクタを用いた組立でなく、回路パターン間を導電性テープで接続することで組立性が良く、またハンダごてを使わないので加熱エネルギーも必要なく省エネで経済的なＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0032】

中央を上方に凸状に形成した凸部とともに下方を開口した略円形状開口端部を形成したシャーシと、前記シャーシ下部に固定されて略同心円状で開口端部より径方向に大きい平面状の放熱板と、前記シャーシの凸部内方と前記放熱板の上面とで囲まれて形成された収納部に収容される電源基板と、複数のＬＥＤ発光素子を下面に電気的に接続するとともに前記放熱板の下面に上面を接着剤で密着して貼り付けられた平面状のＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤ基板と空間を介して前記ＬＥＤ基板の下方を覆う透光性カバーとで構成し、前記ＬＥＤ基板を樹脂シートで形成して導電性インクで前記ＬＥＤ基板下面に回路パターンを印刷して形成し、複数個のＬＥＤ発光素子を導電性接着剤で前記回路パターンに樹脂シート下方から接着して構成したＬＥＤ照明器具を提供するものである。

【0033】

これにより、天井などから吊り下げる構成のペンダントタイプのＬＥＤ照明器具を軽量かつ簡単な生産方法で生産することができ、またハンダごてを使わないので加熱エネルギーも必要なく省エネで経済的なＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【発明の効果】

【0034】

銅箔をエッチング処理加工した後にＬＥＤ素子をハンダ付けする工程を無くして、銅箔の代わりに導電性インクでパターンを形成しエッチングの代わりに導電性インクの乾燥工程で処理することができる。さらにＬＥＤ素子も導電接着剤で接着することでリフローやハンダ付け処理加工を無くすことができ、エッチングのように材料を削除するのではなく必要な回路分の材料を使用するので、材料も最小限の消費量にすることができる。さらに加工設備の簡素化と加工時間の短縮も可能であり、ハンダの加熱も不要でエネルギー消費も少なく経済的なＬＥＤ照明器具を提供する。

【0035】

また、導電性インクと導電性接着剤の２種類の材料を使うことなく１種類の材料で製造することが可能となり、部材の在庫管理や生産工程が簡単なＬＥＤ発光素子を備えた電気回路を効率的に生産することができるとともに、発光素子と回路パターンの間に導電性接着剤が存在しないので発光素子からの熱を回路パターンと絶縁シートのみを介して金属板へ効率的に放熱することができる。

【0036】

また、天井などから吊り下げる構成のペンダントタイプのＬＥＤ照明器具を軽量かつ簡単な生産方法で生産することができて経済的であるとともに、天井に吊り下げる作業も軽減できる。

【0037】

また、天井に固定するシーリングタイプのＬＥＤ照明器具を軽量かつ簡単な生産方法で生産することができて経済的であるとともに、天井に吊り下げる作業も軽減できる。

【0038】

また、ＬＥＤ発光素子が上方に向かって照射する光を下方に反射することができ、効率的に光を下方に照射することができるＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0039】

また、ＬＥＤ発光素子の発熱を効率的にベース部に伝えることができるとともに、絶縁シートの欠損等に対して高い耐電圧性能を保持したＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0040】

また、ＬＥＤ発光素子から発生する熱が導電性接着剤を介さずに直接回路パターンに伝わることができる放熱効率の良いＬＥＤ照明器具を提供するとともに、ＬＥＤ発光素子を絶縁シートに接着する接着剤は導電性である必要がなく安価な接着剤を使用することができて経済的なＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0041】

また、ＬＥＤ発光素子で発生した熱が絶縁シートを介すだけで導電性パターンや導電性接着剤を介することなく金属板で形成されたベース部材に放熱することができるので、放熱性能の良いＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0042】

また、同じ円弧状の回路パターンを組合せたＬＥＤ照明器具で略円環状の光の発出形状を形成することができ、円板状の絶縁シートを打ち抜いて形成するよりも廃棄する絶縁シートの面積が小さく経済的で環境にも良いＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0043】

また、回路パターンを自由に組み合わせて接続も導電性テープを使うことで、初期投資を最小にすることができ、ハンダごてを使わないので加熱エネルギーも必要なく省エネで経済的なＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0044】

また、製品に過剰電流が流れた場合に、抵抗が比較的高くかつ空隙によりベース部へ熱伝導しないのでパターンヒューズとして集中的に発熱してパターンヒューズがより確実に溶断することで安全に通電を停止することができるＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0045】

また、回路パターンの組合せに自由度があると同時に回路パターン間を導電性テープで接続することで、初期投資の低減と組立性が良く、またハンダごてを使わないので加熱エネルギーも必要なく省エネで経済的なＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0046】

また、配線をハンダ付けやコネクタを用いた組立でなく、回路パターン間を導電性テープで接続することで組立性が良く、またハンダごてを使わないので加熱エネルギーも必要なく省エネで経済的なＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【0047】

さらに、天井などから吊り下げる構成のペンダントタイプのＬＥＤ照明器具を軽量かつ簡単な生産方法で生産することができ、またハンダごてを使わないので加熱エネルギーも必要なく省エネで経済的なＬＥＤ照明器具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0048】

【図1】本発明の一実施の形態に係るＬＥＤ照明器具の斜視図である。

【図2】本発明の一実施の形態に係るＬＥＤ照明器具の側面図である。

【図3】本発明の一実施の形態に係るＬＥＤ照明器具の分解斜視図である。

【図4】従来の実施例を示すＬＥＤ照明器具のＬＥＤ基板のパターン図である。

【図5】本発明の一実施の形態に係るＬＥＤ照明器具を示すＬＥＤ基板のパターン図である。

【図6】本発明の一実施の形態に係るＬＥＤ照明器具のＬＥＤ発光素子の斜視図である。

【図7】本発明の一実施の形態に係るＬＥＤ照明器具（ａ）と従来の実施例（ｂ）を示すＬＥＤ基板の部分拡大断面図である。

【図8】本発明の一実施の形態に係るＬＥＤ照明器具のＬＥＤ発光素子と電気回路の接続を示す斜視図である。

【図9】本発明の一実施の形態に係るＬＥＤ照明器具を示すＬＥＤ基板のコネクタ端子（ａ）とネジ端子金具（ｂ）の電気回路との接続部の部分拡大断面図である。

【図10】本発明の一実施の形態に係るＬＥＤ照明器具を示すＬＥＤ基板の過電流遮断回路の平面図（ａ）と断面図（ｂ）である。

【図11】本発明の第四の実施形態に係るＬＥＤ照明器具を示すＬＥＤ基板重ね構造と導電性テープによる接続構造の断面図である。

【図12】本発明の第二の実施形態に係るＬＥＤ照明器具を示すＬＥＤ素子接着部の部分断面図である。

【図13】本発明の第二の実施形態に係るＬＥＤ照明器具を示すＬＥＤ素子接着部の斜視図である。

【図14】本発明の第三の実施形態に係るＬＥＤ照明器具を示すＬＥＤ基板の部分断面図である。

【図15】本発明の第四の実施形態に係るＬＥＤ照明器具を示す斜視図（ａ）と側面図（ｂ）である。

【図16】本発明の第四の実施形態に係るＬＥＤ照明器具を示す平面図ある。

【図17】本発明の第四の実施形態に係るＬＥＤ照明器具を示すＬＥＤ基板のパターン図である。

【図18】本発明の第四の実施形態に係るＬＥＤ照明器具を示すＬＥＤ基板のパターン接続図である。

【図19】本発明の第四の実施形態に係るＬＥＤ照明器具を示すＬＥＤ基板の電源供給電線（ａ）と電源供給電線と電源基板との接続部拡大図（ｂ）と電源供給電線とＬＥＤ基板との接続部拡大図（ｃ）及びＬＥＤ基板のパターンどうしの接続部拡大図（ｄ）である。

【図20】本発明の第五の実施形態に係るＬＥＤ照明器具を示すＬＥＤ基板のパターン図である。

【図21】本発明の第五の実施形態に係るＬＥＤ照明器具を示すＬＥＤ基板のパターン接続図である。

【図22】本発明の第五の実施形態に係るＬＥＤ照明器具を示すＬＥＤ基板の電源供給電線とＬＥＤ基板との接続部拡大図（ａ）及びＬＥＤ基板のパターンどうしの接続部拡大図（ｂ）である。

【発明を実施するための形態】

【0049】

このＬＥＤ照明器具は、主に居室や事務所などで使用される天井に取り付けて室内を照明するもので、光の発出元であるＬＥＤ基板を樹脂製の絶縁シートに導電性インクで回路パターンを印刷したものに複数のＬＥＤ発光素子を導電性接着剤で接着固定して構成したものである。

【実施例0050】

図１から図３と図５から図６と図７（ａ）と図８から図１０は、本発明の実施例1のＬＥＤ照明器具を示す。図４は従来のＬＥＤ照明器具の例である。図６から図１０はＬＥＤ照明器具を設置したときの状態と上下が逆に配置して描いてある。図面を参照しながら詳細を説明する。なお、本実施例は実施形態の一例であり、これに限定されるものではない。
初めに構成要素の概要を説明した後にその動作や操作と作用を説明する。

【0051】

１．ＬＥＤ照明器具
このＬＥＤ照明器具は、ＬＥＤ照明器具本体１を、主に和室や天井の高い部屋に天井から吊り下げて使用するものである。日本国内では被接続部である引掛けシーリング２のような接続構成が普及しているので、これに合わせる電源接続部３を備えることが互換性や利便性を各段に向上させるものとなる。そして、電源線４は電気的な接続とともに機械的にＬＥＤ照明器具本体１を吊り下げる機能も併せ持つものである。ＬＥＤ照明器具本体１は主に下方に光を照射し、上方は電源線４で引掛けシーリング２を介して機械的に天井とつながっている。

【0052】

ＬＥＤ照明器具本体１を上から被うように角形や円形のセード５を被せるのが一般的であり、居室に合わせてセード５を取り換えることができるように共通の取り付け形状をしているものもあり、セード５自体はデザイン性が重視されるために、本発明においては角形を例示したが多種多様なデザインのものが存在し好みに合わせて選択できる場合が多い。

【0053】

２．ＬＥＤ照明器具本体１
板金をプレス加工して形成し上部を略円筒状に形成して下方を開口したシャーシ６は、上面外周を上面から一段低くした円環状の係止部７を備えている。係止部７にセード５の上部中央に設けられた係合穴８の縁部下面を載置して保持する構成である。シャーシ６の下方に開口した開口部９を塞ぐように下方には略平面で円板状の放熱板１０が水平に取り付けてある。シャーシ６の開口部９を下方から放熱板１０で塞ぐことで略密閉された収納部１１を形成している。

【0054】

円板状の放熱板１０はシャーシ６の外周よりも大きいので、上方からＬＥＤ照明器具本体１を見ると、円形をしたシャーシ６とほぼ同心円の外周を有する放熱板１０が見える。放熱板１０下部には乳白色で半透明な樹脂製の透光性カバー１２が上部を開口し、下方に凸な形状をして放熱板１０下面に取り付けられている。シャーシ６上部略中央には電源線４の下端を収納して電源線４の長さを調整して余剰の電源線４を収納するための調整筒１３が備えられている。調整筒１３はＬＥＤ照明器具本体１を居室に取り付けて所望の高さに調整する機能を有している。
外観上は電源線４と、調整筒１３と、シャーシ６と、放熱板１０と、透光性カバー１２とでＬＥＤ照明器具本体１を構成している。

【0055】

３．電源線４
電源線４は袋打ち電線やケーブル電線で形成されている。電源線４は屋内配線などの商用電源とＬＥＤ照明器具本体１の電気的接続をするとともに、ＬＥＤ照明器具本体１を天井等から吊り下げる機械的な強度を要求される。そのため、引張強度が大きい袋打ちコードやケーブル電線を用いる。

【0056】

４．シャーシ６
シャーシ６は板厚が０．５ｍｍ程度の印刷鋼板をプレス加工して略円筒状に絞り加工したものを下方に開口させた形状をしている。開口部９端から水平面に沿って径方向に外に向かってフランジ１４が水平方向に約３０ｍｍ全周に伸設されている。シャーシ６のフランジ１４を放熱板１０の上面に密着させて固定することで前述の収納部１１を形成している。シャーシ６上面外周を一段下方に位置して設けられた係止部７は、具体的には段差約５ｍｍで幅約１０ｍｍの円環状の段差である。

【0057】

係止部７は、角形や丸形で素材が木製や樹脂材料などのさまざまな装飾用のセード５を安定して載せるためのセード５取り付け用の段差で、セード５の位置決めを兼ねて円環状の段差である係止部７を形成している。セード５は概略下方に開口して上側の略中央を略円形に貫通して形成した前述の係合穴８を設け、係合穴８をシャーシ６の係止部７に上から嵌めるように載置して保持される。

【0058】

セード５の上側の係合穴８が係止部７に係止されて、位置決めと同時にＬＥＤ照明器具本体１のシャーシ６の上面に載置される。つまり係止部７がセード５中央の係合穴８に収まって位置決めしてセード５を支持する機能も兼ねている。この状態でシャーシ６の上面は天井側の居室空間に露出しているとともに、セード５内側において略シャーシ６の高さである係止部７と放熱板１０との段差分の空間を確保して放熱板１０の外周部４２上面はセード５内の空間に露出していることになる。これは後述の放熱板１０からセード５内空間への放熱性能を得るための構造である。

【0059】

また、シャーシ６内の収納部１１には後述の電源基板１５が配置されているので、電源基板１５から発生する熱を放出する必要がある。そこでセード５上側を略円形に貫通した係合穴８からシャーシ６上面が居室内の空中に露出することで、シャーシ６を介して収納部１１内で発生した電源基板１５の熱を放出することとなる。すなわちシャーシ６の上面が熱交換機の役割を果たすこととなる。

【0060】

５．電源基板１５
電源基板１５は、略長方形に形成されて後述のＬＥＤ基板１６に電力を供給するとともに、ＬＥＤ照明器具本体１の制御回路機能も備えている。電源基板１５には天井の引掛けシーリング２を介して商用電力が供給される。電源基板１５は収納部１１内では略水平に保持され下側面に各種の電気部品が配置されている。上側面は主に銅箔により各電気部品を接続するとともに各電気部品が落下しないように半田付けによって固定している。電源基板１５はシャーシ６下方から収納部１１に収納されてシャーシ６内面と電源基板１５上側面や電気部品とは絶縁距離を約１０ｍｍ保持してネジ（図示せず）やスペーサ（図示せず）などでシャーシ６に固定されている。
電源基板１５には商用電源から電力を供給されてＬＥＤ基板１６の下面側に配置されたＬＥＤ発光素子１７を発光させたり、ＬＥＤ基板１６の制御を行ったりする。

【0061】

６．ＬＥＤ基板１６
絶縁シートを形成するＬＥＤ基板１６の基材１８は略円形で、ＬＥＤ発光素子１７が下面側に同心円状に配置されている。基材１８は厚みが約０．２ｍｍのポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴ）シートかポリカーボネート（以下ＰＣ）シートなどの耐熱温度が１００℃以上の樹脂シートで形成されている。

【0062】

ＬＥＤ基板１６下側面には導電性インク１９をシルク印刷などによって幅２ｍｍで厚み０．１ｍｍの回路パターン２０が形成されている。導電性インク１９を溶剤量などで調整することにより導電性インク１９の厚みは調整することができる。ＬＥＤ発光素子１７は導電性インク１９で形成された回路パターン２０上に導電性接着剤２１でアノード極２２とカソード極２３を接着することで電気回路２４を形成している。つまり、電気回路２４は回路パターン２０と導電性接着剤２１とＬＥＤ発光素子１７とで構成されている。１枚の基材１８に形成された電気回路２４をＬＥＤ基板１６とする。

【0063】

導電性インク１９はその主成分として銀の微粒子または炭素の微粒子を導電物質として５０重量パーセント以上含有し、その他に接着用樹脂や安定剤・酸化防止剤などを含むものである。耐熱性や耐酸化性を考慮して主成分は銀、炭素を主成分として使う場合が多い。その他、ニッケル、銅、スズ、アルミニウム等が使用されることがある。
導電性接着剤２１はその主成分は導電性インク１９と同様であるが、接着機能を高めるために速乾性成分や異種材料との接着性を高めるための接着剤成分の比率を高めている。

【0064】

ＬＥＤ基板１６は厚みが約０．２ｍｍで上側面を放熱板１０に樹脂接着剤２５で全面接着しているので熱が伝わりやすく、ＬＥＤ発光素子１７で発生する熱はカソード極２３から導電性接着剤２１を介してＬＥＤ基板１６の回路パターン２０に伝わり、さらにＬＥＤ基板１６の基材１８と樹脂接着剤２５を介して熱的に密着している放熱板１０に伝わり空中に放熱されることとなる。

【0065】

放熱板１０から空中に放熱された熱は、セード５内空間に放熱され、やがて室内へと放散される。一部はシャーシ６を伝導して係止部７内周の係合穴８から上方空間に露出したシャーシ６の上側面から天井方向に放熱される。
樹脂接着剤２５は通常はアクリル系を主成分とすることが多いが、耐熱性を強化するためにエポキシ系やシリコン系を主成分としても良い。

【0066】

図６はＬＥＤ発光素子１７の斜視図である。略直方体の外観で、大きさは幅２．８ｍｍ、長さ３．４ｍｍ、高さ０．７ｍｍの大きさで、図６の上側面から光が発出される。底面には長手方向の一端に比較的面積の小さいアノード底電極２６が形成され、他端に比較的面積の大きいカソード底電極２７が形成されている。アノード底電極２６とカソード底電極２７は同一平面上に形成されている。アノード底電極２６とカソード底電極２７との間には樹脂外郭の一部で絶縁層２８が形成されている。アノード底電極２６とカソード底電極２７は各々亜鉛メッキされていてハンダ３４付けできるようにしてある。アノード底電極２６は外観として底面であるアノード充電金属底面部２９とＬＥＤ発光素子１７の外周の垂直面の一部を形成するアノード充電金属垂直面部３０とで構成されている。また、カソード底電極２７は外観として底面であるカソード充電金属底面部３１とＬＥＤ発光素子１７の外周の垂直面の一部を形成するカソード充電金属垂直面部３２とで構成されている。

【0067】

各ＬＥＤ発光素子１７は直列と並列の組み合わせによる様々な発光パターンを実現できる。また、ＬＥＤ発光素子１７はＬＥＤ基板１６上に概略均一な密度で配置されている。これは光の密度を均一にすると同時に発熱を均等に分散させるためである。

【0068】

ＬＥＤ基板１６上側面はアクリル系やエポキシ系またはシリコン系などの樹脂接着剤２５を介して放熱板１０に熱的かつ機械的に密着して接着されているので、ＬＥＤ発光素子１７で発生する熱は放熱板１０に熱伝導して放熱板１０上側面から主にセード５内の空間に放熱されることとなる。

【0069】

ここで、比較のために図４と図７（ｂ）を用いて従来の銅箔によるＬＥＤ発光素子１７の放熱について説明する。ＬＥＤ発光素子１７は銅箔パターン３３にハンダ３４付けされているので、ＬＥＤ
発光素子で発生した熱は、主に金属で形成されたカソード極２３から金属であるハンダ３４を介して金属である銅箔パターン３３に熱伝導する。図４の銅箔パターン３３ではカソード極２３をハンダ３４付けする銅箔パターン３３の面積が圧倒的に広い。その理由は、ＬＥＤ発光素子１７で発生した熱のほとんどがカソード極２３からハンダ３４を介して銅箔パターン３３へ熱伝導するからである。カソード極２３から伝わった熱をできるだけ広い面積の銅箔パターン３３で空中に放熱する必要があるので、カソード極２３をハンダ３４付けする銅箔パターン３３の面積を大きくしている。

【0070】

しかし、従来の構造では銅箔を貼り付けたエポキシ樹脂板やフェノール樹脂板で形成されたプリント基板３５であり、しかも機械的強度の制約から板厚が１．０ｍｍ以上のものが多い。プリント基板３５に密着している放熱板１０に熱伝導して放熱できれば構造上は都合が良い。しかし、この樹脂材料で構成されたプリント基板３５の素材部分の熱抵抗が大きい。更にはプリント基板３５を放熱板１０に固定する方法が３点か４点のネジ止め構成である場合が多いので、ＬＥＤ発光素子１７をハンダ３４付けする銅箔パターン３３を備えた面の反対側面であるプリント基板３５上側面と放熱板１０下側面との密着が不完全で空気層が発生する状態になる。結果としてプリント基板３５と放熱板１０との間に空隙４１が発生するのでなおさらＬＥＤ発光素子１７の発熱を放熱板１０に伝達することが困難となる。

【0071】

つまり、従来の構成ではＬＥＤ発光素子１７で発生した熱はカソード極２３から銅箔パターン３３に移動して銅箔パターン３３から空中に放出されていた。構造上、ほこりや虫の侵入防止のために放熱板１０と透光性カバー１２で密封した空間を形成しているが、この密封した空間にプリント基板３５は放熱板１０下側面に固定されているので、ＬＥＤ発光素子１７で発生した熱を密封した空間に放熱する構造になっていた。前述のように構造上は放熱板１０と透光性カバー１２で密封された空間に放熱し続けるので、ＬＥＤ照明従来器具本体３６を連続して使用する場合には、やがて密封した空間の温度が上昇してくる。ＬＥＤ発光素子１７からハンダ３４を介して銅箔パターン３３に伝導した熱はやがて放熱板１０または透光性カバー１２から改めて居室へ放出する必要がある。

【0072】

このように、従来構成では銅箔パターン３３から密封した空間へ一度放熱した後に、改めて放熱板１０または透光性カバー１２から居室内へ熱を放出する必要があり、放熱効率の悪い構成であった。この間にＬＥＤ発光素子１７の温度上昇があるのでＬＥＤ発光素子１７に十分な電流を流すことができず、所望の光量を得ることができなかった。所望の光量を得るには高価で発光効率の良いＬＥＤ発光素子１７を使うか取り付け面積を大きくするかまたは耐熱温度の高い高価なＬＥＤ発光素子１７を使う必要があり、経済的ではなくまた大掛かりなＬＥＤ照明従来
器具本体になってしまっていた。

【0073】

一方、実施例１の構成では、ＬＥＤ発光素子１７が発出した熱を主にカソード極２３から導電インクによる回路パターン２０を介して樹脂接着剤２５で放熱板１０に密着した絶縁シートであるＬＥＤ基板１６に伝導する。ＬＥＤ基板１６は０．２ｍｍと比較的薄いのと全面を樹脂接着剤２５で放熱板１０に接着されているので、ＬＥＤ発光素子１７からの熱を効率的に放熱板１０に伝導する。ＬＥＤ基板１６は比較的薄くさらには樹脂材料で形成されているので、水平方向への熱伝導は比較的少なく、ＬＥＤ発光素子１７の発熱はほとんどが放熱板１０へと導かれる。放熱板１０はセード５下側に面しているので、程なくセード５下側の空間を介して室内へと放熱される。

【0074】

ＬＥＤ基板１６下側面に形成されている導電性インク１９による回路パターン２０の端部は、従来のリフローハンダ３４付けに用いる片面に半田付けする構造のコネクタ端子３７か、またはネジ端子金具３８を導電性インク１９による回路パターン２０に導電性接着剤２１で接着固定して、回路パターン２０と電気的に接続するための電線が接続できるようにする。これにより従来からのコネクタや丸形端子などを用いて電気的に接続する他の電気部品との接続が可能となる。コネクタや丸形端子はハンダ３４の代わりに導電性接着剤２１を用いて接着するだけなので既製品が使用でき新たな投資などは不要である。

【0075】

過電流による電気回路２４の焼損などを防ぐために、図１０に示すようにパターンヒューズ３９を形成する。放熱板１０にＬＥＤ基板１６側から上方に向かって直径１０ｍｍから１５ｍｍで深さ約２ｍｍの凹部４０を形成する。ＬＥＤ基板１６は放熱板１０に平面状に貼り付けられているで、放熱板１０の凹部４０とＬＥＤ基板１６の間に空隙４１が発生する。この空隙４１をまたいで通る位置にＬＥＤ基板１６に導電性インク１９でパターンヒューズ３９を形成する。空隙４１の範囲内で電気回路２４の線幅を約０．５ｍｍに狭めて形成しパターンヒューズ３９とする。

【0076】

ＬＥＤ基板１６上において空隙４１の端から回路パターン２０が伸びてきて、空隙４１の一端から３ｍｍ程度空隙４１の中心方向の内側までは近傍の回路パターン２０と同じ線幅で伸延し、空隙４１の中心方向の内側へ３ｍｍ程度入った位置から線幅を急に０．５ｍｍにしてパターンヒューズ３９を形成する。そして、空隙４１の反対側の端から３ｍｍ程度まできたら再度線幅を近傍の回路パターン２０と同じ線幅に戻して、空隙４１の他端に到達する。これにより、空隙４１の約３ｍｍ内側にパターンヒューズ３９が形成されることとなる。またパターンヒューズ３９は確実に凹部４０との間に空隙４１が存在する範囲で形成されることとなる。パターンヒューズ３９の線幅やインク厚みは流す電流により調整する数字である。

【0077】

このパターンヒューズ３９に瞬間的に過大な電流が流れた場合に、線幅が小さいので単位長さ当たりの電気抵抗が比較的大きく、結果として発熱が集中しパターンヒューズ３９の温度が急激に高くなり、やがて溶断する。また、定格の数倍程度の過電流が比較的長時間流れた場合には、パターンヒューズ３９が放熱板１０と密着している構成であるならば放熱板１０に熱を逃がしながら継続して電流が流れる。しかし本実施例ではパターンヒューズ３９と放熱板１０の間に空隙４１が存在するのでパターンヒューズ３９は空中に位置することとなり、放熱板１０に放熱することが出来なくなる。そしてパターンヒューズ３９の自己発熱による温度上昇が顕著に表れてやがて他の回路パターン２０よりも早く温度上昇することとなり確実にパターンヒューズ３９が溶断する。

【0078】

パターンヒューズ３９は凹部４０の外周から約３ｍｍ凹部４０の中心側の範囲内で形成されているので、自己発熱して溶断する部位は確実に凹部４０の範囲内であり、従って放熱板１０とは凹部４０のへこみの分だけ確実に電気的に絶縁されている。

【0079】

さらに、空隙４１があるので、パターンヒューズ３９が溶断した後に溶断の熱により樹脂で形成されたＬＥＤ基板１６も溶損して穴が開いたとしても、溶融したＬＥＤ基板１６の基材１８は重力により空隙４１と反対側に垂れることとなり空隙４１から離れるように変形する。パターンヒューズ３９が溶断した瞬間からはパターンヒューズ３９は発熱しないので、ＬＥＤ基板１６の基材１８である樹脂材料がやがて固化し、放熱板１０との間には確実に絶縁距離が確保されるために溶損した穴の端面に現れた充電部が放熱板１０に触れることがなく、従って放熱板１０への漏電は発生しない。よってパターンヒューズ３９が溶断した後にＬＥＤ照明器具を手指で触れても感電することはない。

【0080】

７．放熱板１０
放熱板１０は略円形状で、水平に配置された厚さが約０．５ｍｍの亜鉛メッキ鋼板等でプレス加工して形成されている。シャーシ６と同心円状の外径をしていて、シャーシ６より直径が大きいので放熱板１０の外周部４２はシャーシ６に隠れることなく外方に露出している。放熱板１０のセード５内方空間への放熱はこの外周部４２で行われる。

【0081】

ＬＥＤ基板１６の上側面は平坦で樹脂接着剤２５が一面に均等に塗布されているので、放熱板１０に軽く押圧することで密着固定されて熱的にも結合することとなる。ＬＥＤ発光素子１７で発生した熱は、温度勾配の高い方から、ＬＥＤ発光素子１７、導電性接着剤２１、導電性インク１９、ＬＥＤ基板１６、樹脂接着剤２５、放熱板１０の下側面の順に伝導した後に、放熱板１０内を横切るように伝わって放熱板１０上側面からセード５内方の空間に放熱される。
放熱板１０は水平方向に平坦な平板で最外周は略円形をしており全外周を下方向に約３ｍｍ絞り加工して補強壁４３を形成している。

【0082】

８．透光性カバー１２
ＬＥＤ照明器具本体１の下部には中空ドーナツ形状の中心軸を垂直にしてこれを水平面で上下に切断した下側の形状をした透光性カバー１２が配置されている。透光性カバー１２は透明樹脂材料であるアクリル（以下ＰＭＭＡ）樹脂やＰＣ樹脂などに光拡散剤を添加したものを射出成型加工により形成される。

【0083】

透光性カバー１２の外周または中央部と放熱板１０をネジ（図示せず）で締結することで透光性カバー１２を放熱板１０に取付けることができ、ＬＥＤ照明器具本体１と一体化することができる。固定方法はネジで締結すること以外でも良いが、経済的にも組立や分解しやすさを考慮するとネジ止めが良い。

【0084】

透光性カバー１２には光拡散剤を添加しているが、さらに透光性カバー１２下側面はシボ加工や凹凸に加工してあり上側から下側へ透過する光を適度に散乱させる。その目的はＬＥＤ発光素子１７から発出された光をより拡散させて居室全体をより均一に照明することである。透光性カバー１２の上側面（内側面）は円滑な鏡面に近い表面状態である。これはＬＥＤ発光素子１７からの光を反射させることで光を減衰することなく乱反射により散乱させるためである。

【0085】

以上のようにＬＥＤ発光素子１７から発出された光は、透光性カバー１２上側面で反射されて放熱板１０との間で乱反射された後に透光性カバー１２を透過する。透光性カバー１２を透過する間に添加されている光拡散剤で乱反射され、さらに透光性カバー１２の下側面を通過するときにシボ加工により乱反射される。透光性カバー１２を通り抜けた光は十分に散乱されているので、居室内を均等に照明することとなる。

【0086】

透光性カバー１２はＬＥＤ発光素子１７からの光を減衰することを抑えて透過させるとともに居室全体に散乱させることが主な機能であり、さらにはＬＥＤ基板１６を下方から直接触れることが無いように保護する役割もある。

【0087】

透光性カバー１２の外周には、断面形状が下方に凹んで上方を開口した収容溝４４が全周にわたって設けてあり、前述の放熱板１０外周に設けられた補強壁４３が収容溝４４に嵌合してほこりや虫等が透光性カバー１２と放熱板１０との間の空間に侵入することを防止する。

【0088】

これにより、放熱板１０と透光性カバー１２に挟まれて形成される空間は気密的に保持されることとなり、放熱板１０の下面に固定されたＬＥＤ基板１６はこの気密的な空間内に位置することとなる。従って、ＬＥＤ基板１６は略密閉空間に内包される構成となり、ほこりや虫の侵入を防ぐことはできるが、ＬＥＤ基板１６周囲の空気の流入流出がなくなるので、ＬＥＤ発光素子１７で発生する熱を排出するには、放熱板１０と透光性カバー１２の間の空気対流を介して放熱板１０と透光性カバー１２を伝わって居室内に放熱するか、またはＬＥＤ発光素子１７で発生した熱がＬＥＤ基板１６を介して放熱板１０から空間に放熱するかのどちらかが必要になる。

【0089】

以上の構成要素の動作や操作およびその作用を以下に説明する。
このＬＥＤ照明器具本体１は天井面に予め設置されている引掛けシーリング２などの配線器具に電気的接続と機械的に吊り下げるための機構的接続が可能な電源接続部３を介して着脱自在に装着される。

【0090】

電源線４の一端は電源接続部３を介して引掛けシーリング２に接続し、他端をＬＥＤ照明器具本体１上部中央に接続されている。電源線４はＬＥＤ照明器具本体１に電気を供給するとともに機械的にＬＥＤ照明器具本体１を天井から吊り下げる。電源線４の長さは通常は約１ｍであるが、天井の高さや居室の条件また趣向により下端を調整筒１３に収納することで調整できるようにしてある。

【0091】

引掛けシーリング２から電源線４を介して電源基板１５に商用電力を供給し、電源基板１５によりＬＥＤ基板１６に電流を供給すると、ＬＥＤ基板１６の電気回路２４に電流が流れる。ＬＥＤ基板１６上に導電性接着剤２１で電気回路２４を形成しているＬＥＤ発光素子１７に電流が流れて、各ＬＥＤ発光素子１７が光を発出する。発出された光はＬＥＤ基板１６の下方に向かう。透光性カバー１２の上側面を通過して透光性カバー１２の中を通過した後に透光性カバー１２の下側面から室内の下方に向けて放射されるときには、光は乱反射を繰り返しており、ＬＥＤ照明器具本体１から下方に向けて居室を均等に照射することとなる。

【0092】

ＬＥＤ照明器具本体１から下方に向けて光が放射されると、ＬＥＤ発光素子１７では電力を光に変換したときの変換ロスである熱が発生する。このＬＥＤ発光素子１７の発熱はＬＥＤ照明器具本体１の消費電力の約半分に達する。各ＬＥＤ発光素子１７で発生した熱はアノード極２２とカソード極２３を介して導電性接着剤２１に伝わる。導電性接着剤２１はＬＥＤ発光素子１７と導電性インク１９で形成された電気回路２４の一部である回路パターン２０とを電気的にも熱的にも接続しているので、導電性接着剤２１から回路パターン２０に熱が伝わることとなる。

【0093】

次に、回路パターン２０の厚みは０．１ｍｍ程度であるので、熱は回路パターン２０を介してＬＥＤ基板１６のＰＥＴシートで形成された基材１８に伝わる。さらに基材１８の厚みが０．２ｍｍであるので基材１８を介して熱が放熱板１０に伝わり、放熱板１０全体に各ＬＥＤ発光素子１７の熱が伝わる。放熱板１０の下面側に熱が伝わるので、放熱板１０の厚さ方向で下側面から上側面に熱は移動する。やがて放熱板１０の上側面からセード５内方の空中に対流などにより居室内に放熱される。

【0094】

ＬＥＤ発光素子１７の発熱の一部はＬＥＤ発光素子１７から直接にまたは導電性接着剤２１を介して回路パターン２０からＬＥＤ基板１６下側面方向に空気の対流などにより放熱される。さらに透光性カバー１２の上側面（内面側）から厚み方向に移動して下面側（外面側）に移動して居室内に放熱される。前述の放熱板１０からの放熱は放熱板１０が約６０℃に達するのに対して、透光性カバー１２は約４０℃に達するので、居室の室温が２０～３０℃の場合、材質の熱伝導度や放熱面積などから、放熱量は透光性カバー１２より放熱板１０のほうが多いことが明らかである。

【0095】

つまり、ＬＥＤ発光素子１７で発生する熱は、導電性接着剤２１を介して導電性インク１９で形成された回路パターン２０からＬＥＤ基板１６に移動する。ＬＥＤ基板１６は上側面全面を樹脂接着剤２５で放熱板１０に機械的に接着されると同時に熱的にも密着しているので、熱は放熱板１０に移動し、放熱板１０からセード５内方の空間に放熱された後にやがて居室空間に放散されることとなる。

【0096】

電源基板１５では交流からＬＥＤ発光素子１７駆動のために直流電流に変換したり制御用電源に変換したりするが、この電力の一部は損失として電源基板１５から発熱する。電源基板１５の発熱は、収納部１１内に対流によって放出され、収納部１１内の対流によって主にシャーシ６を介して居室内に放熱される。

【0097】

以上のように、本実施例では、回路パターン２０に導電性接着剤２１でＬＥＤ発光素子１７のアノード底電極２６のアノード充電金属底面部２９とカソード底電極２７のカソード充電金属底面部３１を接着して電気的に接続したが、アノード極２２とカソード極２３の側方の垂直方向の壁であるアノード充電金属垂直面部３０またはカソード充電金属垂直壁部を接着しても良い。電気的に接続できれば良い。

【0098】

また、シャーシ６は印刷鋼板をプレス加工して形成したが、アルミ板などの熱伝導性の良好な材料でも良い。

【0099】

以上、本発明の一実施例を説明したが、本発明はこれらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なし得る各種変形や修正もまた本発明に含まれる。

【実施例0100】

図１２と図１３は、本発明の実施例２のＬＥＤ照明器具を示す。図面を参照しながら詳細を説明する。図１２と図１３はＬＥＤ照明器具を設置したときの状態と上下が逆に配置して描いてある。なお、本実施例は実施形態の一例であり、これに限定されるものではない。実施例１で用いた名称と符号が同一のものは実施例１と同じ形状や材質であり同じ機能である。
初めに構成要素の概要を説明した後にその動作や操作と作用を説明する。

【0101】

アノード底電極２６とカソード底電極２７はＬＥＤ発光素子１７の高さ方向にも各々と一体的に約０．３ｍｍ程度垂直方向に伸延してアノード充電金属垂直面部３０とカソード充電金属垂直面部３２が露出している。従って、電気的な接続については、アノード充電金属底面部２９とカソード充電金属底面部３１またはアノード充電金属垂直面部３０とカソード充電金属垂直面部３２のどちらを電気的に接続してもよく、アノード底電極２６またはカソード底電極２７からＬＥＤ発光素子１７で発生した熱を放熱できれば所望の動作をすることができる。

【0102】

そこで、放熱効率をさらに改善する構成としては、図１２の構成がある。ＬＥＤ発光素子１７のアノード充電金属底面部２９とカソード充電金属底面部３１が直接基材１８に接触する面積を残して回路省資源パターン５１が印刷形成される。そして、ＬＥＤ発光素子１７を基材１８の所定の位置に載置すると、予め回路省資源パターン５１はＬＥＤ発光素子１７の面積分を避けて印刷しているので、ＬＥＤ発光素子１７のアノード充電金属底面部２９とカソード充電金属底面部３１は導電性接着剤２１を介さずにＰＭＭＡシートで形成された基材１８に直接接触することとなる。

【0103】

アノード充電金属垂直面部３０とカソード充電金属垂直面部３２のごく近傍にはおのおのに電気接続する回路省資源パターン５１が配設されているので、導電性接着剤２１でアノード充電金属垂直面部３０と回路省資源パターン５１を接着し、カソード充電金属垂直面部３２と回路省資源パターン５１を接着すると回路省資源パターン５１とＬＥＤ発光素子１７が電気的に接続されて電気省資源回路５２を形成することとなる。基材１８に電気省資源回路５２を形成してＬＥＤ省資源基板５３を形成している。

【0104】

つまり、導電性インク１９で印刷形成した回路省資源パターン５１にＬＥＤ発光素子１７のアノード充電金属垂直面部３０とカソード充電金属垂直面部３２とを導電性接着剤２１で電気的に接続することで、同時に機械的にＬＥＤ発光素子１７を回路省資源パターン５１に固定することになる。ＬＥＤ発光素子１７のカソード充電金属底面部３１とアノード充電金属底面部２９を直接基材１８に接触させて熱的に基材１８に熱伝導させる状態にしてあるので、ＬＥＤ発光素子１７で発生した熱はカソード充電金属底面部３１とアノード充電金属底面部２９から基材１８を介して放熱板１０に熱伝導することとなる。

【0105】

ＬＥＤ発光素子１７はアノード充電金属垂直面部３０とカソード充電金属垂直面部３２はそれぞれを導電性接着剤２１で回路省資源パターン５１に接着されて固定されることで、ＬＥＤ発光素子１７のアノード充電金属底面部２９とカソード充電金属底面部３１は基材１８の下側面に密着して保持されている。従ってＬＥＤ発光素子１７で発生した熱は主にカソード充電金属底面部３１とアノード充電金属底面部２９を介して直接基材１８に伝わり、基材１８の下側面から上側面に厚み方向に熱伝導する。その後に、樹脂接着剤２５で放熱板１０とＬＥＤ基板１６が全面接着されているので樹脂接着剤２５を介して放熱板１０に熱が伝わり、そして放熱板１０上側面からセード５内方の空間に対流や輻射によって放熱される。
このように、ＬＥＤ発光素子１７から放熱板１０までの熱伝導経路を最短にすることで、放熱の熱抵抗を小さくすることができる。

【0106】

カソード底電極２７およびアノード底電極２６と基材１８との密着性の確保について、ＬＥＤ発光素子１７のアノード充電金属底面部２９とカソード充電金属底面部３１を基材１８の下側面に直接接触させた状態で、回路省資源パターン５１を介してＬＥＤ発光素子１７の両端であるカソード充電金属垂直面部３２とアノード充電金属垂直面部３０を回路省資源パターン５１に導電性接着剤２１で接着固定する構成である。またＬＥＤ省資源基板５３の上側面を平面状の鋼鈑である放熱板１０の下側面に樹脂接着剤２５で全面接着するので、ＬＥＤ発光素子１７のアノード充電金属底面部２９およびカソード充電金属底面部３１と基材１８の下側面は密着する。そして放熱板１０の平面状態に沿うように平面状態を維持して密着状態が保持されることとなる。

【0107】

さらに、ＬＥＤ発光素子１７をモールドする樹脂はエポキシ樹脂であり、ＬＥＤ基板１６はＰＥＴ樹脂かＰＣ樹脂を用いることが多いが、その線膨張係数の差によるひずみでＬＥＤ発光素子１７とＬＥＤ基板１６の間に隙間が発生することはない。なぜならエポキシ樹脂とＰＥＴ樹脂の線膨張係数の差は最大でも２掛ける１０のマイナス６乗であり、温度上昇によるＬＥＤ発光素子１７が１００℃でＬＥＤ基板１６が４０℃としても、全長３．４ｍｍにおいて、計算上約１マイクロメートルの熱膨張寸法差となる。この数値は表面粗さより小さいので実用上アノード充電金属底面部２９及びカソード充電金属底面部３１と基材１８との隙間は熱膨張によって変化しない。

【0108】

つまり、ＬＥＤ省資源基板５３に接着されたＬＥＤ発光素子１７のカソード充電金属底面部３１およびアノード充電金属底面部２９と基材１８の下側面との密着した接触は温度上昇によっても、事実上変化しないこととなる。そして熱伝導性能も変化しない。ＬＥＤ発光素子１７のカソード充電金属底面部３１とアノード充電金属底面部２９は常に基材１８に密着していることとなる。つまり、ＬＥＤ発光素子１７のアノード充電金属垂直面部３０とカソード充電金属垂直面部３２を両端として回路省資源パターン５１に導電性接着剤２１で各々接着することで、アノード充電金属底面部２９およびカソード充電金属底面部３１と基材１８の下側面との平面状の密着性は維持できることとなる。

【0109】

従って、アノード底電極２６とカソード底電極２７とを基材１８に直接接着していないことで隙間が発生して熱抵抗が大きくなるといったことはない。むしろ逆にＬＥＤ発光素子１７で発生する熱を導電性インク１９で形成された回路省資源パターン５１を介することなく、直接基材１８に密着させることにより最短距離で放熱板１０に熱を移動させることができる。

【0110】

ここで、図４及び図７（ｂ）に図示するＬＥＤ省資源基板５３に相当する従来の構成について説明する。エポキシ樹脂板やフェノール樹脂板に銅箔を貼り付けたものをエッチングなどにより処理して回路エッチングパターン５４を形成したものが主流である。このような構成では、ＬＥＤ発光素子１７で発生した熱の排出をするために、回路エッチングパターン５４にＬＥＤ発光素子１７のカソード底電極２７とアノード底電極２６をハンダ３４付けで接続している。そして回路エッチングパターン５４の面積を大きくすることで、主にカソード底電極２７からハンダ３４付けを介して熱的に接続された大きな面積の銅箔で形成された回路エッチングパターン５４を介して空中に放熱していた。

【0111】

ＬＥＤ省資源基板５３の下面側である銅箔面から上側面を介して放熱板１０に熱を伝えるためには、エポキシ樹脂板やフェノール樹脂板の厚み分の熱抵抗が存在するので、ＬＥＤ発光素子１７がハンダ３４付けされている銅箔面から放熱するほうが効率的であった。従って、カソード底電極２７にハンダ３４付けで熱的に接続される回路エッチングパターン５４の放熱面積をできるだけ大きくしてカソード底電極２７付近で空中に放熱する構成とするものが一般的であった。

【0112】

以上の構成要素の動作や操作およびその作用を以下に説明する。
ＬＥＤ省資源基板５３とＬＥＤ発光素子１７の接続構造以外は、実施例１と同じであるので省略する。
導電性インク１９で形成された電気省資源回路５２に電気が流れると、ＬＥＤ発光素子１７が光を下方に発出すると同時にＬＥＤ発光素子１７内で一部の電力が熱に変換されてＬＥＤ発光素子１７の温度が上昇する。エポキシ樹脂でモールドされたＬＥＤ発光素子１７の中において、金属で構成されているアノード底電極２６とカソード底電極２７に熱が伝導して来て、カソード充電金属底面部３１及びアノード充電金属底面部２９に密着している基材１８にそのまま熱が伝導する。

【0113】

やがてＬＥＤ発光素子１７とともにＬＥＤ省資源基板５３も温度上昇して熱膨張するが、ＬＥＤ発光素子１７とＬＥＤ省資源基板５３の線膨張係数が近いので、ＬＥＤ発光素子１７が１００℃に達したとしても、その温度差からくる熱膨張による寸法変化の差はほぼゼロであり、ＬＥＤ発光素子１７のアノード底電極２６およびカソード底電極２７と基材１８との密着は維持される。

【0114】

ＬＥＤ発光素子１７の一端のアノード充電金属垂直面部３０と他端のカソード充電金属垂直面部３２を回路省資源パターン５１に導電性接着剤２１で固定する構成であるので、ＬＥＤ省資源基板５３とアノード充電金属底面部２９およびカソード充電金属底面部３１と基材１８の下側面が機械的に接着固定されていなくても、アノード充電金属垂直面部３０とカソード充電金属垂直面部３２の間の基材１８の熱膨張寸法が、エポキシ樹脂でモールドされたＬＥＤ発光素子１７の熱膨張寸法に近いので、長時間のＬＥＤ照明器具本体１を通電していても、アノード充電金属垂直面部３０とカソード充電金属垂直面部３２の間におけるＬＥＤ発光素子１７と基材１８の寸法変化が実用上同じであるので、アノード充電金属底面部２９およびカソード充電金属底面部３１と基材１８の位置関係は維持されることとなる。

【0115】

ＬＥＤ発光素子１７で発生した熱はアノード充電金属底面部２９とカソード充電金属底面部３１から基材１８を介して、ＬＥＤ省資源基板５３と全面接着されている放熱板１０の下側面に伝導し、やがて放熱板１０の上側面から居室の空中に対流や放射により放熱されることとなる。

【0116】

アノード充電金属底面部２９とカソード充電金属底面部３１が直接基材１８に接しているので余分な熱抵抗がなく、最短距離で放熱板１０の上側面に達することができるので放熱の効率が良い。

【0117】

また、ＬＥＤ発光素子１７のアノード底電極２６とカソード底電極２７の投影面まで回路省資源パターン５１を延設する必要がないので、導電性インク１９の使用量を少なくすることができて経済的な構成にすることができる。