JP6394469B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本開示は、発光素子を実装した可撓性基板を使用する照明装置に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用する照明装置は、直管型あるいは円環型等の様々な形状の蛍光灯に代わって使用されている。例えば、特許文献１には、照明装置として、配線パターンが設けられた可撓性を有するシート状基板と、配線パターンに電気的に接続されて前記シート状基板に取り付けられた複数のＬＥＤと、前記シート状基板を保持するための保持部材と、を備えるものが提案されている。そして、前記シート状基板は、その一側端から他側端に向かって設けられた所定長のスリットにより複数に分割された複数の取付片を有し、前記複数の取付片の各々には前記ＬＥＤが取り付けられた構成としている。また、前記保持部材は、その一端部に所定の装着角度を有する装着面を有するように構成されている。そして、前記照明装置は、前記保持部材の装着面に前記ＬＥＤが前記取付片とともに添設され、この添設状態で、固定部材によって前記シート状基板を前記保持部材に保持させた構成としている。従って、前記照明装置では、ＬＥＤが装着角度を有する装着面に設けられることで、配光角度を広げて光を照射できるものである。

特開２００９−１５８２６０号公報

しかしながら、前記した従来の照明装置では、保持部材の装着面が階段状の落差のある段差を介して形成されるため、シート状基板にスリット（切り込み）を入れて使用することになる。そのため、シート状基板は、配線を予め照明装置用として製造するか、あるいは、シート状基板の配線を切断しないように配慮してスリットを形成する必要がある。
また、従来の照明装置では、スリットを形成しない構成にする場合、ハード基板を用いることが考えられるが、装置形状が円環状であることによりレイアウトに余分な材料コストがかかってしまう。

本開示の実施形態は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、可撓性基板にスリットを形成することなく、また、広い配光角度の照明装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本開示の実施形態に係る照明装置は、配線パターンが設けられた長尺状の可撓性基板と、前記可撓性基板の長手方向に間隔を空けて配置され、前記配線パターンに電気的に接続された複数の発光素子とを備え、前記可撓性基板は、傾斜角度が異なる少なくとも２つの基板面を有し、前記２つの基板面のそれぞれに前記発光素子が設置される構成とした。

本開示の実施形態に係る照明装置は、以下のような優れた効果を奏する。
照明装置は、可撓性基板を撓ませた状態で保持することで、基板面の傾斜角度を変えて発光素子の光照射方向を変えるので、可撓性基板にスリットを形成することなく、簡易な構成で広い配光角度を可能とする。

第１実施形態に係る照明装置の一部を省略して模式的に示す斜視図である。 第１実施形態に係る照明装置の一部を拡大して模式的に示す斜視図である。 第１実施形態に係る照明装置の各構成を分解して模式的に示す分解斜視図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線における断面の構成の一部を省略して模式的に示す断面図である。 図２のＶ−Ｖ線における断面の構成の一部を省略して模式的に示す断面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線における断面の構成の一部を省略して模式的に示す断面図である。 第１実施形態に係る照明装置の配光範囲を示す模式図である。 第１実施形態に係る照明装置の照度と鉛直角との関係で配光曲線を示すグラフ図である。 第２実施形態に係る照明装置の全体を模式的に示す斜視図である。 第２実施形態に係る照明装置の可撓性基板と基板保持部とを模式的に示す斜視図である。 第２実施形態に係る照明装置の可撓性基板と基板保持部とを接合して、カバーケース部材及びベース部材の一部を省略した状態を模式的に示す分解斜視図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面を模式的に表す部分拡大図である。 第２実施形態に係る照明装置の図９のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線における断面を模式的に示す断面図である。 照明装置において可撓性基板を保持する基板保持部の設置位置の変形例を模式的に示す断面図である。 照明装置において可撓性基板の変形例を模式的に示す平面図である。 照明装置において可撓性基板の変形例を模式的に示す平面図である。 照明装置において可撓性基板の変形例を模式的に示す平面図である。

以下、各実施形態に係る照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、各実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係等が誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、以下の説明では、同一の名称および符号については原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略することとする。また、各図において、凹凸を分かり易く表すために凹凸の境に細線を記載しているが、当該細線は模式的に示すもので実際には形成されるものではない。

＜第１実施形態＞
［照明装置の構成］
第１実施形態に係る照明装置の構成について、図１〜図４を参照しながら説明する。
照明装置１は、長尺状の可撓性基板１０と、可撓性基板１０に実装される発光素子１５と、可撓性基板１０を保持する基板保持部２０と、基板保持部２０に当接して支持するベース部材３０と、ベース部材３０に係合して可撓性基板１０を離間して覆うカバーケース部材４０と、外部の電源に接続するソケットに差し込むためのコンセントキャップ５０とを主に備えている。

可撓性基板１０は、柔軟性や可撓性を備える基材１１と、この基材１１に形成した配線パターンＰ１とを備えている。
基材１１は、樹脂フィルム等の柔軟性、可撓性に優れたものである。この基材１１は、長尺状であり、ここでは帯状に形成されている。基材１１の材料としては、例えば、ポリイミド、液晶ポリマー（ＬＣＰ）またはポリエチレンテフタレート（ＰＥＴ）等のフィルム状の絶縁材料を用いることができる。また、基材１１は、耐熱性であることが更に好ましい。そのため、基材１１は、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等の有機絶縁物系のほかこれらを紙や布に含侵させた材料、さらにはポリエステルや、ポリエーテルイミド等のフレキシブル有機絶縁物系等が好適に適用可能である。また、基材１１は、メラミン樹脂やアクリルロニトリルースチレン（ＡＳ）やポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等が採用可能であり、熱重合硬化樹脂や光重合硬化樹脂または電子線重合硬化樹脂が好ましく適用できる。さらに、基材１１は、フッ素樹脂フィルム（ＦＥＰ：４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合樹脂）などのフッ素系薄膜を用いると金属基板等への熱圧着を簡便に行える利点もあり、その上、透光性薄膜であれば光取り出しの側面からも好ましい。そして、基材１１は、耐熱性繊維材や難燃薄膜繊維材などを使用することもできる。なお、基材１１の形状、大きさおよび厚さは特に限定されず、当該可撓性基板１０上に設置される部材の数や大きさに応じて任意の形状、大きさおよび厚さで形成することができる。

配線パターンＰ１は、基材１１の一方の面に金属材料により形成され発光素子１５に電力を供給するものである。この配線パターンＰ１は、１つの発光素子１５に対してアノードとカソードとが一対として形成されている。なお、配線パターンＰ１は、実装される発光素子１５以外の例えばツェナーダイオード等の他の実装部品を配線するように予め設定されている。また、配線パターンＰ１の長手方向の両端側には、外部のソケットに係合されるコンセントキャップ５０の端子ピン５２に接続するリード線の配線（図示せず）を有している。

前記した構成の可撓性基板１０は、ここでは、後記するベース部材３０に当接させることで、傾斜角度の異なる２つの基板面となる第１傾斜面１３及び第２傾斜面１４を少なくとも備えるように構成される。可撓性基板１０は、後記する基板保持部２０に接着剤等の接合手段を介して当接して、基板保持部２０の上面の形状に沿って撓んでその形状に倣い、予め設定した形状になるように構成される。また、可撓性基板１０は、撓んだ状態で基材１１に熱等を加えて予め設定した形状が維持できるように構成しても構わない。

図２に示すように、発光素子１５は、可撓性基板１０の配線パターンＰ１において実装領域Ｐ２に実装される。この発光素子１５は、ＬＥＤチップ等の半導体素子である場合には、半導体層を備え、その半導体層が発光部分を構成するものである。この場合、半導体層は、例えば、サファイア基板のｃ面（主面）上にバッファ層を介して形成されており、ｎ型半導体層、活性層およびｐ型半導体層が下からこの順に積層された構造を有している。そして、活性層は、例えば井戸層（発光層）と障壁層とを有する量子井戸構造である。

半導体層は、ＧａＮ，ＡｌＮもしくはＩｎＮ，またはこれらの混晶であるＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体（Ｉｎ_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ（０≦Ｘ，０≦Ｙ，Ｘ＋Ｙ≦１））から構成されることが好ましい。
そして、発光素子１５は、例えば、バンプを介して、あるいは、異方性導電部材を介して配線パターンＰ１の実装領域Ｐ２に接続されることで、可撓性基板１０に実装される。また、発光素子１５は、金属ワイヤ等の接続配線により電気的に配線パターンＰ１と接続される構成であってもよい。

なお、発光素子１５は、ここでは、波長変換部材１６により被覆されるように構成されている。この波長変換部材１６は、発光素子１５からの照射光を異なる波長の光に変換するものである。波長変換部材１６は、一例として蛍光体であり、例えば、樹脂等のバインダーを介して発光素子１５を覆うように設けられている。
波長変換部材１６は、例えば、発光素子１５である青色のＬＥＤを用いた場合、黄色の蛍光体を用いることで、白色照明光を得ることができる。また、ここでは、発光素子１５及び波長変換部材１６を併せて発光部１７として説明する。

図２及び図３に示すように、基板保持部２０は、可撓性基板１０を予め設定された所定の形状となるように保持するものである。この基板保持部２０は、例えば、可撓性基板１０の裏面に少なくとも一部（図面では全面）が当接した状態で、可撓性基板１０が設置されることで、可撓性基板１０を予め設定した形状で保持するように構成されている。基板保持部２０は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、スチール等の金属や、あるいは、筐体で使用されるような硬い樹脂等の部材で長尺状に形成されている。なお、基板保持部２０を金属で形成する場合には、可撓性基板１０側の当接する部分に絶縁膜を設けるか、あるいは、基板保持部２０の全体または部分的に絶縁膜を設けるように構成される。そして、基板保持部２０は、その上面側を可撓性基板１０に当接する当接面２１とし、下面側をベース部材３０と当接する設置面２５としている。

基板保持部２０は、可撓性基板１０が平面視して直線方向に沿って配置されるように、その長手方向に沿って一側凸部２０３と他側凸部２０４とが平坦部２０２を介して繰り返し形成されている。そして、基板保持部２０は、一側凸部２０３と他側凸部２０４を長手方向に沿って平坦部２０２の間隔を空けて断続的に繰り返し設けられることで、その一側凸部２０３により基板面に傾斜角度を変えるように一側傾斜面２３を形成し、他側凸部２０４により基板面に傾斜角度を変えるように他側傾斜面２４を形成している。

図３から図６に示すように、基板保持部２０は、ここでは、平面２２を一側傾斜面２３の両端に設け、さらに、平面２２を他側傾斜面２４の両側に設け、かつ、一側傾斜面２３と他側傾斜面２４とが長手方向において交互に配置されるように形成されている。したがって、基板保持部２０の当接面２１は、短手方向に沿った傾斜角度を、ゼロ度とした平面２２と（図５参照）、この平面２２に連続させ短手方向における傾斜角度を一側に向くようにした一側傾斜面２３と（図４参照）、平面２２に連続させ短手方向における傾斜角度を他側に向くようにした他側傾斜面２４（図６参照）とを繰り返すように形成されている。一側凸部２０３と他側凸部２０４とは、ここでは、左右対称となる傾斜を有するように平坦部２０２から突出して形成されている。

図３及び図４に示すように、一側凸部２０３は、一側端部から他側端部に向かって一側傾斜面２３を形成するものである。この一側凸部２０３は、平面視において三角形状あるいは台形状の一辺に対応する部分を一側端部から上方に突出させ他側端部に向かって傾斜面となるように形成されている。一側凸部２０３は、平面視において、一側端部から他側端部に向かって三角形状あるいは台形状等になるように、一端が広く他端が狭くなる範囲を突出させている。一側凸部２０３は、ここでは、図３に示すように、他側端部から一側端部に向かって突出範囲の広がり角度δ１、δ２が一例として９０度になるように設定されている。なお、一側凸部２０３は、図４に示すように、平坦部２０２から一側端部を垂直に立ち上げる場合、立ち上げた先端側において高さ方向における所定範囲を他側端部側に所定角度傾斜させる曲折部２０３ａを形成している。この曲折部２０３ａを形成することで、一側凸部２０３は、曲折部２０３ａがない場合と比較して、高さ方向において、カバーケース部材４０に対して離間した状態で、高さを確保することができる。

また、一側凸部２０３は、平坦部２０２から突出する頂部に向かって滑らかな曲面となるように、ここでは形成されている。そして、一側凸部２０３は、平坦部２０２との境目線に対して直交する方向からの断面において、例えば、傾斜角度θ１が所定角度、例えば、＋５〜＋３５度の範囲（一例として＋２５度）となるように平坦部２０２から突出して形成されている。一側凸部２０３により形成される一側傾斜面２３は、可撓性基板１０に当接して可撓性基板１０の第１傾斜面１３を支持する。

また、図３及び図６に示すように、他側凸部２０４は、他側端部から一側端部に向かって他側傾斜面２４を形成するものである。この他側凸部２０４は、平坦部２０２との境目線に対して直交する方向からの断面において、例えば、傾斜角度θ２が例えば、−５〜−３５度の範囲（一例として−２５度）となるように平坦部２０２から突出して形成されている。他側凸部２０４により形成される他側傾斜面２４は、可撓性基板１０に当接して可撓性基板１０の第２傾斜面１４を支持する。なお、他側凸部２０４は、既に説明した一側凸部２０３と向きが異なり各構成に対応する符号が異なるのみで同じ形状であるため説明を省略する。また、ここでは、水平から時計回り方向に立ち上がる角度を「＋」として示し、反時計回りに立ち上がる角度を「−」として示している。

図２に示すように、平坦部２０２は、平面視して長手方向の両端部に位置するものを除いて矩形である平行四辺形となる領域として形成されている。そして、平坦部２０２は、一側凸部２０３及び他側凸部２０４の間に配置されて一側傾斜面２３及び他側傾斜面２４に連続する平面２２を形成する。平坦部２０２により形成される平面２２は、可撓性基板１０に当接して可撓性基板１０の介在平面１２を支持する。

基板保持部２０の設置面２５は、基板保持部２０をベース部材３０に設置するための面である。設置面２５は、ベース部材３０の上面の形状に対応して形成されている。この設置面２５は、ベース部材３０の上面が平坦に形成されているために、ここでは、平坦に形成されている。

基板保持部２０は、以上のように構成されているので、可撓性基板１０を接着剤等の接着手段を介して当接面２１に設置した場合、図４に示すように、長手方向の一端部側から見たときに、一側傾斜面２３に位置する発光部１７は、水平面（平面２２）の基準に対して傾斜角度θ１を＋２５度傾けた状態で撓んで設置される。また、図６に示すように、他側傾斜面２４に位置する発光部１７は、水平面（平面２２）の基準に対して傾斜角度θ２を−２５度傾けた状態で撓んで設置される。さらに、図５に示すように、平面２２に設置された発光部１７は、傾斜角度がゼロ度となるように垂直方向（上方向）を向いた状態で設置されることとなる。したがって、可撓性基板１０は、傾斜角度が異なる少なくとも２つ以上の基板面である第１傾斜面１３、第２傾斜面１４及び介在平面１２を有し、それぞれの基板面に設けた発光部１７から照射される光の照射範囲を、平坦な位置のみに配置されている発光部と比較すると、広くすることができる。

つまり、可撓性基板１０は、平面視において直線方向に沿って配置されるように、長手方向に沿って一側端部と他側端部に一側凸部２０３と他側凸部２０４とを繰り返すことで、基板面の傾斜角度を変えるように撓んだ状態として基板保持部２０に保持されている。そして、基板保持部２０の当接面２１に沿って基板面を所定間隔で交互に撓ませて凸部を断続的に繰り返して、少なくとも２つの基板面の方向（ここでは光軸方向は３方向）に向かって光が照射できるように発光部１７を設置した状態として基板保持部２０に保持される。そのため、基板保持部２０は、可撓性基板１０を当接面２１に沿って設置すると発光部１７が一側、上方及び他側を向く方向に光を照射できるように複数配置され光の照射範囲を広げることができる。

なお、一側傾斜面２３及び他側傾斜面２４は、例えば、平面視において、三角形状あるいは台形状に形成され、平面２２は、平行四辺形に所定の大きさで形成されていることで、それぞれの傾斜領域及び平面領域に複数の発光部１７を配置するように構成される。ここでは、一例として、当接面２１に可撓性基板１０が設置されたときに、長手方向において両端の平面を除き、その他の介在平面１２の位置に発光素子１５が３つ配置され、第１傾斜面１３及び第２傾斜面１４の位置に発光素子１５が各々４つ配置されるように、それぞれの領域範囲が形成されている。また、第１傾斜面１３及び第２傾斜面１４は、それぞれの中央の頂部から左右の斜面位置に発光部１７が２つずつ配置されるように構成されている。つまり、可撓性基板１０では、発光部１７は、２つ以上の光軸方向あるいは３つ以上の光軸方向（図面では９つの光軸方向）となるようにここでは配置されている。

図３及び図４に示すように、ベース部材３０は、基板保持部２０を当接して支持し、基板保持部２０が保持している可撓性基板１０を、装置全体の予め設定した位置に設置するためのものである。このベース部材３０は、ここでは、基板保持部２０に当接して支持する支持面３１が平面となる略半円形断面の柱状に形成されている。ベース部材３０は、基板保持部２０を支持面３１に当接させた状態でカバーケース部材４０を係合する係合部３２が、長手方向に沿って一側部および他側部に形成されている。係合部３２は、長手方向の両側部において平坦な支持面３１から突出して形成されており、カバーケース部材４０の対応する位置に形成された係止部４２が弾性変形することで係合できるように構成されている。なお、ベース部材３０は、一例として、カバーケース部材４０の内側に設置されずに、カバーケース部材４０に対向して配置されることで照明装置１の外観形状の略半分を構成している。

図３及び図４に示すように、カバーケース部材４０は、ベース部材３０に係合して可撓性基板１０を覆うものである。このカバーケース部材４０は、断面が略半円筒形状に形成され発光部１７からの光を外部に透過する樹脂、ガラス等の透過部材により形成されている。カバーケース部材４０は、光を透過させることができるものでれば、透明であること以外に曇りガラスのような拡散状態材を有する半透明なものであっても構わない。カバーケース部材４０は、光を照射するための照射面４１と、長手方向に沿って一側部及び他側部に形成される係止部４２，４２とを備えている。係止部４２は、ベース部材３０の係合部３２に着脱自在に係合するように構成されている。

図３に示すように、コンセントキャップ５０は、外部の電源と発光素子１５とを導通させるためのものである。このコンセントキャップ５０は、ベース部材３０にカバーケース部材４０が係合した状態で、その両端に嵌合して支持するように設置される。そして、コンセントキャップ５０は、ベース部材３０に基板保持部２０を介して設置した可撓性基板１０に電気的に接続するように構成されている。このコンセントキャップ５０は、筒状のキャップ５１に端子ピン５２が設けられている。そして、コンセントキャップ５０は、端子ピン５２の基端側に可撓性基板１０の両端に形成されたリード線が電気的に接続され、端子ピン５２の先端側が外部のソケット等の接続部に接続されるように構成されている。

前記した構成を備える照明装置１は、コンセントキャップ５０の端子ピン５２を外部の電源に繋がるソケットに接続させることで、発光素子１５に電力が導通して発光する。そして、照明装置１では、前記した構成とする可撓性基板１０を備えるので、図７及び図８に示すように、発光したときの配光範囲は鉛直角（配光角）において略２６０度の範囲に亘ることが照度を測定することで分かった。照明装置１は、第１傾斜面１３の傾斜角度θ１を＋２５度とし、第２傾斜面１４の傾斜角度θ２を−２５度とし、かつ、第１傾斜面１３と第２傾斜面１４との間に介在平面１２を設けた構成とし、光を照射させた結果を、図８の実線で示している。なお、図８のグラフ中において、点線は、比較例として、同数の発光部を備える可撓性基板１０を平坦な状態に配置した構成で光を照射した場合の値を示している。この比較例の照射装置では、照射範囲は略２００度である。また、実施形態の可撓性基板１０では、６０度から９０度の範囲と、−６０度から−９０度の範囲において、比較例の可撓性基板を平坦に配置したものと照度を比較した場合、やや値が低下しているが、製品として十分明るさを確保できる範囲であることが分かる。さらに、実施形態の可撓性基板１０を備える照明装置１では、介在平面１２、第１傾斜面１３、介在平面１２、第２傾斜面１４を交互となるように配置しているので、長手方向の全体に亘って光の照射配分を整えることが可能となる。なお、可撓性基板１０は、基板保持部２０に保持されずに、平面視において直線方向に沿って配置されるように、長手方向に沿って一側端部と他側端部に一側凸部２０３と他側凸部２０４とを繰り返すことで、基板面の傾斜角度を変えるように撓んだ状態としてもよい。

［照明装置の製造方法］
つぎに、本発明の第１実施形態に係る照明装置１の製造方法について説明する。
照明装置１では、発光素子１５と、可撓性基板１０とがそれぞれ形成されて、可撓性基板１０に発光素子１５が実装され、その後、発光素子１５には蛍光体等の波長変換部材１６が被覆される。
発光素子１５を形成する場合、例えば、平板状のサファイア基板のｃ面側の表面にＳｉＯ₂を成膜し、サファイア基板上にマスクを設けドライエッチングすることで、当該サファイア基板のＣ面側の表面に、凸部を複数形成する。そして、凸部を形成したサファイア基板上にバッファ層を形成しその上に窒化物半導体層を成長させる。形成した窒化物半導体は、ｎ型半導体層、活性層、ｐ型半導体層を有している。さらに、部分的にｎ型半導体層を露出させてｎ電極を設けると共に、ｐ型半導体層の表面に全面電極およびｐ電極を設け個片化することで発光素子１５を製造することができる。

個片化した発光素子１５は、可撓性基板１０の実装位置に異方性導電材料等を介して実装される。そして、ここでは、可撓性基板１０に実装した発光素子１５に波長変換部材１６を被覆することで発光部１７を形成している。
また、基板保持部２０、ベース部材３０、カバーケース部材４０及びコンセントキャップ５０は、それぞれが、発光素子１５及び可撓性基板１０と同様に、別工程で製造される。そして、基板保持部２０に可撓性基板１０を接着剤等の接続手段で接合して、ベース部材３０に取り付け、カバーケース部材４０をベース部材３０に係合し、コンセントキャップ５０を設けることで、照明装置１を製造することができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る照明装置２について、図９から図１３を参照して説明する。なお、照明装置２は、可撓性基板１１０を平面視において曲線方向の一具体例である円環状に配置した構成が第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。
図９に示すように、照明装置２は、長尺状の可撓性基板１１０と、可撓性基板１１０に実装される発光部１７と、可撓性基板１１０を保持する基板保持部１２０と、基板保持部１２０に当接して支持するベース部材１３０と、ベース部材１３０に係合して可撓性基板１１０から離間して覆うカバーケース部材１４０と、外部の電源に接続するソケットに差し込むためのコンセントキャップ１５０とを主に備えている。

図９及び図１０に示すように、可撓性基板１１０は、実施形態１で説明した構成と同様に、基材１１１と、配線パターンＰ１とを備えている。この可撓性基板１１０は、可撓性であることにより、平面視において、基板保持部１２０に沿って支持され、あるいは、単独で加熱される等の加工を施すことにより、円環状に折り曲げた状態を維持するようにして使用される。そして、可撓性基板１１０は、全体で１つの基板を折り曲げて円環状にする構成であっても、複数の基板を円環の一部同士として接続して円環状に設置する構成であってもよい。なお、可撓性基板１１０は、複数を接続して円環状にする場合には、配線パターンが各基板同士で電気的に導通するように基板両端で配線パターンが接続できるように構成されている。

可撓性基板１１０は、平面視において湾曲させるために、円環状の外周側となる一側端部には凹凸を設けることなく、円環状の内周側となる他側端部に凹部及び凸部を連続して設けるように撓ませる状態として構成される。可撓性基板１１０は、ここでは、基板保持部１２０に接着剤等の接合手段により対面して接続されることで、第１傾斜面１１３及び第２傾斜面１１４が周方向に連続して構成される。可撓性基板１１０は、他側端部に連続して凹部による第１傾斜面１１３及び凸部による第２傾斜面１１４が形成されることで、角度の異なる２つの基板面を備える構成としている。また、図１１に示すように、可撓性基板１１０は、円環状に形成されたときに、周方向の端部が離間して対向あるいは接続する（図面では接続）部分に平坦な外部電極接続部１１０Ａ，１１０Ｂが形成されている。この外部電極接続部１１０Ａ，１１０Ｂは、外部の電源に接続するための端子ピン１５２（図９参照）に電気的に接続するためのものであり、端子ピン１５２（図９参照）に電気的に接続するための配線パターンが形成されている。

図１０及び図１２に示すように、基板保持部１２０は、可撓性基板１１０の当接面１２１と、ベース部材１３０への設置面１２５とを備え、可撓性基板１１０を支持して予め設定された形状に保持するものである。この基板保持部１２０は、筐体等に使用されるリジットな樹脂あるいは金属で形成されている。なお、金属で形成された場合には、絶縁が必要な部分には絶縁膜が適宜設けられるように構成されている。基板保持部１２０は、可撓性基板１１０の外周側となる一側端部に対向する側部に平坦面１２２が形成され、可撓性基板１１０の内周側となる他側端部に対向する側部には凹凸が形成されるように凹凸面を設けた当接面１２１を備えている。

基板保持部１２０は、平面視において一体の円環状に形成されることや、あるいは、円環の一部となる保持部片を接続することで円環状に形成されている。図１１に示すように、この基板保持部１２０の当接面１２１は、円環の内側となる他側端部に沿って凹凸を繰り返し凹凸面を備えると共に、外部電極に対応する部分に平坦な配線接続用平面Ｓｈを備えている。
当接面１２１は、一側端部には平坦面１２２が形成されると共に、他側端部に凹凸を有することで形成される他側凹面１２３及び他側凸面１２４を繰り返すように備えている。他側凹面１２３及び他側凸面１２４は、ここでは同じ他側端部に形成され、一側端部に向かって徐々に凹凸状態が小さくなるように形成されている。図１３に示すように、他側凹面１２３は、平坦面１２２からの傾斜角度θ３が約＋１０〜＋２０度の範囲（図面では＋１２．５度）となるように傾斜するように形成されている。また、他側凸面１２４は、平坦面１２２からの傾斜角度θ４が約−１０〜−２０度の範囲（図面では−１２．５度）となるように傾斜するように形成されている。なお、基板保持部１２０は、図面上、一側端部は、フランジ状に形成されることで、当該一側端部に沿って平坦面１２２を形成し易くしている。

以上説明したように構成された基板保持部１２０に可撓性基板１１０を対面させて当接させることで、基板保持部１２０の当接面１２１の他側凹面１２３により、可撓性基板１１０に第１傾斜面１１３が形成され、基板保持部１２０の他側凸面１２４により、可撓性基板１１０の第２傾斜面１１４が形成される。つまり、可撓性基板１１０は、平面視において曲線方向である円環状に沿って配置されるように、長手方向に沿った他側端部に、他側凹部１２３及び他側凸部１２４である凹凸部を繰り返すことで、基板面の傾斜角度を変えるように撓んだ状態として構成される。
また、可撓性基板１１０は、周方向の外部電極接続部１１０Ａ，１１０Ｂの位置が互いに接続されていても、離間させた状態であってもよく、ここでは、端部が当接した状態で基板保持部１２０に取り付けられている。
図１２及び図１３に示すように、可撓性基板１１０を保持した基板保持部１２０は、ここでは、ベース部材１３０の支持面１３１に接着剤等の接着手段により取り付けられる。
ベース部材１３０は、断面が略半円形に形成され、上面中央に支持面１３１が形成され、外周となる一側端部と内周となる他側端部にカバーケース部材１４０に係合する係合部１３２がそれぞれ形成されている。

支持面１３１は、基板保持部１２０を設置したときに、可撓性基板１１０の第１傾斜面１１３及び第２傾斜面１１４が予め設定した位置になるように平担面から突出して形成されている。そして、支持面１３１は、ここでは、突出傾斜面１３１ａと、この突出傾斜面１３１ａの他端側（内周面側）に形成した端部位置設定凸部１３１ｂとを備えている。突出傾斜面１３１ａは、予め設定した角度に基板保持部１２０を取り付けられるようにその傾斜角度が設定されている。

図１１に示すように、突出傾斜面１３１ａは、一例として、可撓性基板１１０の第１傾斜面１１３が基準とする水平面に対して＋１２．５度となると共に、可撓性基板１１０の第２傾斜面１１４が水平面に対して−１２．５度となるように周方向に一定の傾斜角度で周方向に連続して形成されている。そして、突出傾斜面１３１ａは、外周側端部に基板保持部１２０のフランジ部分となる一側端部を係止させると共に、基板保持部１２０の他側凹面１２４の底面に当接して、接着剤等により基板保持部１２０を接合する。また、突出傾斜面１３１ａに当接面１２５の全面あるいは一部を当接する基板保持部１２０は、仮にフランジ部分がない構成であっても、他側端部が端部設定凸部１３１ｂに当接するようになる。したがって、端部設定凸部１３１ｂに基板保持部１２０の他側端部が当接した状態で、基板保持部１２０を接着剤等により接合することで、ベース部材１３０の設定位置に基板保持部１２０を取り付けることができる。

端部設定凸部１３１ｂは、基板保持部１２０の他側端部に当接して可撓性基板１１０の設置位置を決めるためのものである。この端部設定凸部１３１ｂは、周方向に連続して形成され基板保持部１２０の他側端部に当接して位置合わせすることができる大きさであれば高さ形状は限定されるものではない。なお、端部設定凸部１３１ｂは、ここでは、基板保持部１２０の他側凹面１２３の一部が当接することとなる。

係合部１３２は、周方向の両側部において突出して形成されており、カバーケース部材１４０の対応する位置に形成された係止部１４２が弾性変形することで係合できるように構成されている。なお、ベース部材１３０は、一例として、カバーケース部材１４０の内側に設置されずに、カバーケース部材１４０に対向して配置されることで照明装置２の外観形状である円環部の略半分を構成している。

カバーケース部材１４０は、ベース部材１３０に係合して可撓性基板１１０を覆うものである。このカバーケース部材１４０は、断面が略半円筒形状に形成され、平面視において円環形状、あるいは、円環の一部として分割して形成され連結させることで円環形状となるように形成されている。カバーケース部材１４０は、発光部１７からの光を外部に透過する樹脂等の透過部材により形成され照射面１４１と、周方向に沿って一側部及び他側部に係止部１４２を備えている。この係止部１４２は、ベース部材１３０の係合部１３２に着脱自在に弾性変形して係合するように構成されている。

コンセントキャップ１５０は、外部の電源と発光素子１５とを導通させるためのものである。このコンセントキャップ１５０は、ベース部材１３０にカバーケース部材１４０が係合した状態で、外部電極接続部１１０Ａ，１１０Ｂの対向する位置に設置され、ベース部材１３０に基板保持部１２０を介して設置した可撓性基板１１０に電気的に接続するように構成されている。このコンセントキャップ１５０は、筒状のキャップ１５１に端子ピン１５２が設けられている。そして、コンセントキャップ１５０は、端子ピン１５２の基端側に可撓性基板１１０の外部電極接続部１１０Ａ，１１０Ｂのリード線が電気的に接続され、端子ピン１５２の先端側が外部のソケット等の接続部に接続されるように構成されている。なお、コンセントキャップ１５０は、例えば、既存の蛍光灯のソケットに対応して形成されている。

以上のように構成された照明装置２は、可撓性基板１１０が平坦な構成の装置と比較して、発光部１７を設置した第１傾斜面１１３及び第２傾斜面１１４が、所定の傾斜角度に撓んで形成されていることで、照射範囲を広げることができ、照度についても商品として充分な明るさを確保できる。つまり、照明装置２の可撓性基板１１０は、傾斜角度が異なる少なくとも２つの基板面を撓ませることで形成して、その傾斜角度の異なる基板面（凹凸部を繰り返す構成）に発光素子１５が設置され、照射範囲を広げる構成としている。

以上、説明した照明装置１、２では、従来のものと比較して光の照射範囲を広くでき、また、製造方向も複雑な工程を取ることがない。そして、照明装置１，２では、以下に示すような構成としても構わない。例えば、照明装置１では、基板保持部２０をベース部材３０に取り付けることとして説明したが、カバーケース部材４０に取り付けることとしてもよい。なお、カバーケース部材４０に取り付ける場合には、例えば、係止部４２，４２の中央に向かって平坦となる部分を設置面として、基板保持部２０が載置できるように形成することで実現することができる。

また、照明装置２でも、基板保持部１２０を同様にカバーケース部材１４０に取り付けることとしてもよい。すなわち、図１４に示すように、基板保持部１２０をカバーケース部材１４０Ａに取り付ける場合には、カバーケース部材１４０Ａの係止部１４２Ａ，１４２Ａの平坦な部分の一方に係合凸部１４３を設けるようにする。このような構成を備えるカバーケース部材１４０Ａは、その係合凸部１４３に基板保持部１２０の一側端部のフランジ部分を係止させるように配置して接着剤等の接合部材で接合することで、基板保持部１２０を係止部１４２，１４２に渡って設置することができる。なお、係合凸部１４３を形成した係合部１４２に対向する係合部１４２の上面にも端部設置凸部と同じ役割となる設定凸部１４４を設ける構成としてもよい。また、カバーケース部材１４０で基板保持部１２０を支持する場合、係合部１４２，１４２とは別に側壁から中央側に向かって突出する新たに設置部を形成する構成としてもよい。

さらに、照明装置１，２では、基板保持部２０，１２０を介して可撓性基板１０，１１０を保持するように説明したが、ベース部材３０，１３０の支持面３１，１３１に可撓性基板１０，１１０を直接保持するように構成してもよい。つまり、ベース部材３０，１３１の支持面３１，１３１が基板保持部２０，１２０を兼ねる構成（ベース部材が基板保持部である構成）としてもよい。

さらに、基板保持部２０は、設置面２５として裏面全面がベース部材３０の支持面３１に当接する構成として説明したが、平坦部２０２に対向する裏面のみが、ベース部材３０の支持面３１に接着剤等を介して当接して設置されるように構成しても構わない。また、基板保持部１２０は、一側端部のフランジ部分と、他側凹面１２４の裏面となる部分がベース部材１３０に接着剤等を介して当接して設置されるように説明したが、基板保持部１２０の裏面の凹凸部分に当接するようにベース部材１３０の支持面１３１を凹凸形状に形成して、基板保持部１２０の設置面１２５の全面が当接して支持されるように構成してもよい。

そして、可撓性基板１０は、平面視を直線状となるように、凸部（第１傾斜面及び第２傾斜面）を同じ大きさで同じ数とし所定間隔となるように断続的に繰り返す構成として説明したが、介在平面１２と図示しない凹部により傾斜角度が異なる少なくとも２つの基板面を撓ませて有する構成であっても構わない。また、可撓性基板１０は、傾斜角度を大きくするために、介在平面１２の替わりに図示しない凹部を撓ませて形成することで、凹凸部を連続的に繰り返すように構成しても構わない。さらに、図１５に示すように、可撓性基板１０Ａとして、平面視において、基材１１を一側及び他側に交互に湾曲した曲線方向に沿った状態としてもよい。このように可撓性基板１０を交互に湾曲させて構成することで、光の照射範囲を変えて、照明装置の形状やデザインに広がりを持たせることができる。

さらに、可撓性基板１０，１１０は、基材１１に形成した配線パターンＰ１の実装領域Ｐ２（図２参照）以外の部分に発光素子１５から照射された光を反射するための反射樹脂が設けられる構成であってもよい。
また、可撓性基板１０は、裏面側に対面する全面を基板保持部２０に接続する構成として説明したが、例えば、可撓性基板１０に熱を加えることで基材１１を変形させて一側凸部及び他側凸部を撓ませて形成し、形成した一側凸部と平坦部のみを基板保持部２０に接続する構成としても構わない。

さらに、可撓性基板１０，１１０は、ベース部材３０，１３０の支持面３１，１３１が所定角度に傾斜した状態であっても、あるいは、高さ方向に曲面により段差があるような構成であっても、その配置される形状に合せて変形させて、基板保持部２０，１２０を介して設置することができる。あるいは、可撓性基板１０，１１０は、熱等により撓ませることで異なる傾斜面を２つ以上形成し、基板保持部２０，１２０なしの単独でベース部材３０，１３０に設置することができる構成としても構わない。

また、一側凸部及び他側凸部（第１傾斜面及び第２傾斜面）は、同じ大きさとして説明したが、異なる大きさのものを一側端部及び他側端部に沿って形成することで、平面視において直線方向あるいは曲線方向に可撓性基板１０，１１０を撓ませるように構成してもよい。また、一側凸部及び他側凸部（第１傾斜面及び第２傾斜面）は、形成する数（例えば、一方が他方より一つ多い数）が異なっても対称形状とすることで直線方向に沿った形状としてもよい。さらに、可撓性基板１０，１１０は、平面視において、一側凸部及び他側凸部（第１傾斜面及び第２傾斜面）を、形成する数が異なっても形状、大きさを変えることで、直線方向あるいは曲線方向に沿って撓ませて構成してもよい。

さらに、図１６に示すように、可撓性基板１０Ｂは、介在平面１２が長手方向の一端から他端まで連続するように一側凸部１３Ｂ及び他側凸部１４Ｂを形成するように構成しても構わない。つまり、一側凸部１３Ｂ及び他側凸部１４Ｂは、対向する側端部まで連続しない状態で形成されることとしてもよい。

また、図１７に示すように、可撓性基板１０Ｃは、一側端部及び他側端部に形成される凸部（一側凸部及び他側凸部）の短手方向の長さを変えるように構成してもよい。この可撓性基板１０Ｃは、一側端部及び他側端部から突出する辺Ｃａの長さＬａを同じ寸法として、短手方向の長さを変えるようにしている。この可撓性基板１０Ｃでは、凸部の大きさが異なっていても第１傾斜面１３Ｃ及び第２傾斜面１４Ｃの傾斜角度が同じになるように構成している。

なお、照明装置１に設置される前記した可撓性基板１０では、一側端部及び他側端部に凸部又は凹部あるいは凹凸部を断続的又は連続的に繰り返し形成して可撓性基板を撓ませることで、傾斜角度が異なる２つ（３つ）以上の基板面を形成する構成とするものであれば、その凸部又は凹部あるいは凹凸部の形状、大きさ、形成角度δ等を限定するものではない。特に傾斜角度が３つ以上の基板面を構成することでより光の照射範囲を広げ、かつ、図８で示すように、既存の光の照射範囲の照度を照明として充分確保することができる。

また、照明装置２に設置される前記した可撓性基板では、外周側となる一側端部を平坦として、内周側となる他側端部に凸部又は凹部あるいは凹凸部を形成して撓ませることで、傾斜角度が異なる２以上の基板面を形成することができる構成とするものであれば、その形状、大きさ、数を限定するものではない。もちろん、一側端部及び他側端部の両方に凸部又は凹部あるいは凹凸部を、大きさあるいは形状もしくは数を変えることで、平面視において曲線方向である円環状あるいは湾曲させるように撓ませ、２つ以上の異なる傾斜角度の基板面を形成するように可撓性基板を構成してもよい。つまり、可撓性基板は、平面視において曲線方向に沿って配置されるように、長手方向に沿った一側端部及び他側端部、あるいは、一側端部又は他側端部に、凸部又は凹部あるいは凹凸部を繰り返すことで、前記基板面の傾斜角度を変えるように撓んだ状態とすることができれば、凸部、凹部あるいは凹凸部の構成は限定されるものではない。

また、照明装置２の基板保持部１２０の他側凹部及び他側凸部の傾斜角度や大きさや数を変える（図示せず）ように構成してもよい。さらに、照明装置２では、基板保持部１２０を、他側凸部及び他側凹部とは異なる大きさ形状あるいは数として、図示しない一側凸部あるいは一側凹部を形成することで平面視において曲線方向である湾曲せる構成としてもよい。そして、照明装置２では、一例として他側端部に凹凸部を連続して形成する構成として説明したが、図示しない、凹部と平坦部あるいは凸部と平坦部を形成することで湾曲させるようにしてもよい。また、曲線方向としては、円環状又は円環状の一部あるいは図１５に示すように一側及び他側に交互に湾曲させる曲線とすること以外にも、所望の曲線とすることとしてもよい。

１、２ 照明装置
１０、１１０ 可撓性基板
１１，１１１ 基材
１２，１１２ 介在平面
１３，１１３ 第１傾斜面
１４，１１４ 第２傾斜面
１５ 発光素子
１６ 波長変換部材
１７ 発光部
２０，１２０ 基板保持部
２１，１２１ 当接面
２２，１２２ 平面
２３，１２３ 一側傾斜面
２４，１２４ 他側傾斜面
２５，１２５ 設置面
３０，１３０ ベース部材
３１，１３１ 支持面
３２，１３２ 係合部
４０，１４０ カバーケース部材
４１，１４１ 照射面
４２，１４２ 係止部
５０，１５０ コンセントキャップ
５１，１５１ キャップ
５２，１５２ 端子ピン
１３１ａ 突出傾斜面
１３１ｂ 端部設定凸部
２０１ 一側凸部
２０２ 平坦部
２０３ 一側凸部
２０３ａ 曲折部
２０４ 他側凸部
２１３ 平坦
Ｐ１ 配線パターン
Ｐ２ 実装領域
Ｓｈ 配線接続用平面

Claims (11)

1. 配線パターンが設けられた長尺状の可撓性基板と、前記可撓性基板の長手方向に間隔を空けて配置され、前記配線パターンに電気的に接続された複数の発光素子とを備え、
   前記可撓性基板は、傾斜角度が異なる少なくとも２つの基板面を有し、前記２つの基板面のそれぞれに前記発光素子が設置され、
   前記可撓性基板は、平面視において直線方向に沿って配置されるように、長手方向に沿った一側端部と他側端部とに凸部又は凹部あるいは凹凸部を繰り返すことで、前記基板面の傾斜角度を変えるように撓んだ状態とする照明装置。
2. 配線パターンが設けられた長尺状の可撓性基板と、前記可撓性基板の長手方向に間隔を空けて配置され、前記配線パターンに電気的に接続された複数の発光素子とを備え、
   前記可撓性基板は、傾斜角度が異なる少なくとも２つの基板面を有し、前記２つの基板面のそれぞれに前記発光素子が設置され、
   前記可撓性基板は、長手方向に沿った一側端部と他側端部とに、凸部又は凹部あるいは凹凸部を繰り返すことで、前記基板面の傾斜角度を変えるように撓んだ状態とし、前記凸部又は前記凹部あるいは前記凹凸部の数が異なることで、平面視において曲線方向に沿って配置される照明装置。
3. 配線パターンが設けられた長尺状の可撓性基板と、前記可撓性基板の長手方向に間隔を空けて配置され、前記配線パターンに電気的に接続された複数の発光素子とを備え、
   前記可撓性基板は、傾斜角度が異なる少なくとも２つの基板面を有し、前記２つの基板面のそれぞれに前記発光素子が設置され、
   前記可撓性基板は、長手方向に沿った一側端部又は他側端部に、凸部又は凹部あるいは凹凸部を繰り返すことで、前記基板面の傾斜角度を変えるように撓んだ状態とし、前記凸部又は前記凹部あるいは前記凹凸部の数が異なることで、平面視において曲線方向に沿って配置される照明装置。
4. 配線パターンが設けられた長尺状の可撓性基板と、前記可撓性基板の長手方向に間隔を空けて配置され、前記配線パターンに電気的に接続された複数の発光素子とを備え、
   前記可撓性基板は、傾斜角度が異なる少なくとも２つの基板面を有し、前記２つの基板面のそれぞれに前記発光素子が設置され、
   前記可撓性基板は、長手方向に沿った一側端部と他側端部とに、凸部又は凹部あるいは凹凸部を繰り返すことで、前記基板面の傾斜角度を変えるように撓んだ状態とし、前記凸部又は前記凹部あるいは前記凹凸部の大きさが異なることで、平面視において曲線方向に沿って配置される照明装置。
5. 配線パターンが設けられた長尺状の可撓性基板と、前記可撓性基板の長手方向に間隔を空けて配置され、前記配線パターンに電気的に接続された複数の発光素子とを備え、
   前記可撓性基板は、傾斜角度が異なる少なくとも２つの基板面を有し、前記２つの基板面のそれぞれに前記発光素子が設置され、
   前記可撓性基板は、長手方向に沿った一側端部又は他側端部に、凸部又は凹部あるいは凹凸部を繰り返すことで、前記基板面の傾斜角度を変えるように撓んだ状態とし、前記凸部又は前記凹部あるいは前記凹凸部の大きさが異なることで、平面視において曲線方向に沿って配置される照明装置。
6. 前記可撓性基板を保持する基板保持部を備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の照明装置。
7. 前記曲線方向は、平面視において円環状又は円環状の一部を含む請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の照明装置。
8. 前記可撓性基板は、前記凸部又は前記凹部あるいは前記凹凸部の数が等しいことで、直線方向に沿って配置される請求項１に記載の照明装置。
9. 前記可撓性基板は、前記凸部又は前記凹部あるいは前記凹凸部の大きさが等しいことで、直線方向に沿って配置される請求項１に記載の照明装置。
10. 前記基板保持部は、前記可撓性基板の裏面に少なくとも一部が当接して前記可撓性基板を保持する請求項６に記載の照明装置。
11. 前記基板保持部は、可撓性基板に対面して当該可撓性基板が当接する当接面を備え、
    前記当接面は、可撓性基板の一側端部から他側端部に向かって傾斜するように形成され、前記可撓性基板の基板面の傾斜角度を変える一側傾斜面と、前記可撓性基板の基板面を水平とする平坦部と、前記可撓性基板の他側端部から一側端部に向かって傾斜するように形成され、前記可撓性基板の基板面の傾斜角度を変える他側傾斜面と、を備え、
    前記一側傾斜面と他側傾斜面とが前記平坦部を介して形成された請求項６又は請求項１０に記載の照明装置。

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