灯泡形灯以及照明装置的制造方法_2

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壳10并不一定必须对可见光透明,也可以使球壳10具有光扩散功能。例如,也可以通过对球壳10的内面或外面的整个面涂敷含有二氧化硅或碳酸钙等光扩散材料的树脂或白色颜料等来形成乳白色的光扩散膜。此外,球壳10不必须由二氧化硅玻璃制造。例如,也可以使用由丙烯酸等树脂材料制作的球壳10。
[0052][LED 模块]
[0053]LED模块2具有LED (LED芯片),是经由引线70向LED供给电力从而发光的发光模块。LED模块2通过支柱40以悬空状态保持在球壳10内。
[0054]LED模块2优选配置在由球壳10形成的球形的中心位置(例如,球壳10的内径较大的大径部分的内部)。这样,通过在球壳10的中心位置配置LED模块2,灯泡形灯I的配光特性成为与以往的使用灯丝(filament coil)的通常白炽灯近似的配光特性。
[0055]另外,关于LED模块2的详细结构在后面描述。
[0056][灯头]
[0057]灯头90是从灯泡形灯I外部接受用于使LED模块2的LED发光的电力的受电部。灯头90通过二接点接受交流电力,灯头90接受的电力经由引线向点亮电路80的电力输入部输入。灯头90被安装在照明器具(照明装置)的灯座(socket)上,通过从灯座接受电力而使灯泡形灯I (LED模块2)点亮。
[0058]例如,灯头90为E型,在其外周面形成有用于与照明装置的灯座螺合的螺合部,在其内周面形成有用于与树脂壳60螺合的螺合部。灯头90是金属制的有底筒体形状。另外,作为灯头90,除了拧入型的爱迪生型(E型)的灯头以外,还能够使用E26型或E17型的灯头等。
[0059][支柱]
[0060]支柱40是从球壳10的开口部11的附近朝向上方(球壳10的内方)延伸地设置的杆,作为在球壳10内对LED模块2进行保持的保持部件发挥功能。支柱40的一端与LED模块2连接,另一端与支承板50连接。也就是说,支柱40的顶面与LED模块2的底面相接,支柱40与LED模块2例如通过硅树脂等树脂粘接剂粘接。
[0061]支柱40还作为用于使LED模块2产生的热向灯头90侧散热的散热部件发挥功能。因而,通过由热传导率高的金属材料、例如热传导率为237 [W/m.K]的铝等构成支柱40,能够提高支柱40的散热效率。结果,能够抑制由温度上升引起的LED的发光效率以及寿命的降低。另外,支柱40也可以由树脂等构成。
[0062][支承板]
[0063]支承板50是对支柱40进行支承的部件,固定于树脂壳60。支承板50构成为,与球壳10的开口部11的开口端连接,并将球壳10的开口部11堵塞。具体而言,支承板50由周缘具有阶差部的圆盘状部件构成,该阶差部与球壳10的开口部11的开口端抵接。并且,在该阶差部,通过粘接剂将支承板50、树脂壳60以及球壳10的开口部11的开口端固接。
[0064]支承板50与支柱40同样地由铝等热传导率高的金属材料构成,从而支承板50对在支柱40中热传导来的LED模块2的热的散热效率得以提高。结果,能够进一步抑制因温度上升引起的LED的发光效率及寿命的降低。
[0065][树脂壳]
[0066]树脂壳60是用于将支柱40和灯头90绝缘并收存点亮电路80的绝缘壳(电路保持件),由大径圆筒状的第I壳部61和小径圆筒状的第2壳部62构成。树脂壳60例如能够由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)成形。
[0067]由于第I壳部61的外表面露出到空气中,所以传导到树脂壳60的热主要从第I壳部61散热。第2壳部62构成为外周面与灯头90的内周面接触,在第2壳部62的外周面形成有用于与灯头90螺合的螺合部。
[0068][引线]
[0069]2条引线70是用于将使LED模块2点亮的电力从点亮电路80向LED模块2供给的铜线等金属丝状的金属电线。各引线70被配置在球壳10内,一端与LED模块2的外部端子电连接,另一端与点亮电路80的电力输出部、换言之即灯头90电连接。也就是说,2条引线70是用于将后述的第一发光模块20及第二发光模块30与点亮电路80电连接的引线对。引线70的一部分与LED模块2的外部端子连接,从而引线70也作为对LED模块2进行支承的支承部发挥功能。
[0070]2条引线70是由金属的芯线和将该芯线覆盖的绝缘性树脂构成的例如乙烯基(vinyl)线,经由不被绝缘性树脂覆盖而使表面露出的芯线,与LED模块2电连接。
[0071]另外,关于引线70与LED模块2的连接关系的详细内容,在后面叙述。
[0072][点亮电路]
[0073]点亮电路80是用于使LED模块2的LED点亮的电路单元,具有多个电路元件和安装各电路元件的电路基板。点亮电路80将从灯头90供电的交流电力变换为直流电力,并经由2条引线70将变换后的直流电力向LED模块2的LED供给。也就是说,点亮电路80是用于向后述的第一发光元件22和第二发光元件32供给电力的驱动电路。
[0074]另外,灯泡形灯I不需要必须具备点亮电路80。例如,在从照明器具或电池等向灯泡形灯I直接供给直流电力的情况下,灯泡形灯I可以不具备点亮电路80。此外,点亮电路80不限于平滑电路,也可以适当选择调光电路及升压电路等,并进行组合而构成。
[0075]接着,对于LED模块2的详细结构、LED模块2及引线70的连接关系,利用图4?图6进行说明。
[0076]图4是表示本实用新型的实施方式的LED模块2的结构的图。具体而言,图4的(a)是在灯泡形灯I中将球壳10去除了的状态下从上方观察LED模块2时的平面图。此夕卜,图4的(b)是沿图4的(a)的A — A’线切断后的LED模块2的剖面图,图4的(c)是沿图4的(a)的B — B’线切断后的LED模块2的剖面图。
[0077]图5是表示本实用新型的实施方式的LED模块2与引线70之间的连接部位的结构的图。具体而言,图5的(a)是沿图4的(a)的C 一 C’线切断后的LED模块2的剖面图,图5的(b)是将LED模块2与引线70之间的连接部位放大表示的图。
[0078]图6是表示本实用新型的实施方式的第一发光模块20以及第二发光模块30与引线70之间的连接部分的图。具体而言,图6的(a)是从上方观察第一发光模块20与引线70之间的连接部分时的平面图,图6的(b)是第一发光模块20与引线70之间的连接部分的剖面图。此外,图6的(c)是第二发光模块30与引线70之间的连接部分的剖面图,图6的(d)是从下方观察第二发光模块30与引线70之间的连接部分时的平面图。
[0079]LED模块2是将裸芯片直接安装在顶面及底面的COB (Chip On Board)构造。这里,LED模块2具备第一发光模块20、接合于第一发光模块20的底面的第二发光模块30、以及插入部件39。也就是说,引线70向后述的在第一发光模块20的顶面设置的第一发光元件22和在第二发光模块30的底面设置的第二发光元件32供给电力。
[0080]第一发光模块20具备第一基台21、在第一基台21的顶面设置的多个第一发光元件22、第一封固部件23、第一金属配线24及26、第一金属线(wire) 25、第一导电性部件27、以及第一端子(外部端子)28。另外,第一发光模块20相当于权利要求所记载的“主发光模块”,第一基台21相当于权利要求所记载的“主基板”。
[0081]此外,第二发光模块30具备第二基台31、在第二基台31的底面设置的多个第二发光元件32、第二封固部件33、第二金属配线34及36、第二金属线35、第二导电性部件37、以及第二端子(外部端子)38。另外,第二发光模块30相当于权利要求所记载的“副发光模块”,第二基台31相当于权利要求所记载的“副基板”。
[0082][第一基台、第二基台]
[0083]以下,对第一基台21以及第二基台31详细说明。另外,第一基台21和第二基台31具有相同的结构,因此以下详细进行对第一基台21的说明,将对第二基台31的说明简化或省略。
[0084]第一基台21是非导电性的基板,例如是陶瓷基板、树脂基板、玻璃基板、挠性基板或氧化铝基板等平板状的基板。第一基台21是用于安装第一发光元件22的矩形的安装基板(LED安装用基板)。第一基台21中,将长边的长度设为LI,将短边的长度设为L2,将厚度设为 d,则例如使 LI = 26mm, L2 = 13mm,d = 1mm。
[0085]第一基台21优选由对从第一发光元件22发出的光而言光透射率低、例如为10%以下的白色氧化铝基板或白色陶瓷基板等白色基板等构成。例如,第一基台21能够由对于从第一发光元件22发出的光而言具有50%以上光反射率、且以Al203、Mg0、Si0以及1102中的某一种为主成分的基板构成。
[0086]此外,如图5及图6所示,在第一基台21的长边方向的两端部,形成有从第一基台21的顶面朝向底面贯通的2个第一贯通孔21a。此外,在第二基台31的长边方向的两端部,在与第一贯通孔21a对应的位置,形成有从第二基台31的顶面朝向底面贯通的2个第二贯通孔31a。
[0087]具体而言,第一贯通孔21a及第二贯通孔31a是圆柱形状(XY平面的剖面为圆形)的贯通孔。此外,这些第一贯通孔21a以及第二贯通孔31a用于将供电用的引线70与第一端子28及第二端子38电连接,在第一贯通孔21a及第二贯通孔31a中分别插通着引线70。
[0088]另外,为了将在第一基台21上设置的多个第一发光元件22所产生的热散热,第一基台21和第二基台31通过粘接剂等无间隙地粘合。由此,第一基台21与第二基台31之间的热传导性良好,能够将在第一基台21产生的热向支柱40侧散热。
[0089]此外,为了将LED模块2固定于支柱40,在第二基台31的中央部分,可以形成有与支柱40所形成的突起部嵌合的槽或贯通孔等。此外,也可以是通过粘接剂将LED模块2固定于支柱40的结构。
[0090][第一发光元件,第二发光元件]
[0091]接着,对第一发光元件22以及第二发光元件32详细说明。另外,第一发光元件22和第二发光元件32具有相同的结构,因此以下详细进行对第一发光元件22的说明,将对第二发光元件32的说明简化或省略。
[0092]第一发光元件22是朝向全方位即侧方、上方及下方发出单色的可见光的裸芯片。第一发光元件22例如向侧方发出全光量的20%的光,向上方发出全光量的60%的光,向下方发出全光量的20%的光。
[0093]第一发光元件22例如是一边的长度约0.35mm(350 μ m)且通过通电而发出蓝色光的矩形(正方形)的蓝色发光LED芯片。作为蓝色LED芯片,例如能够采用由InGaN类的材料构成的、中心波长为440nm?470nm的氮化镓类的半导体发光元件。
[0094]此外,在第一基台21的顶面安装了多个第一发光元件22。多个第一发光元件22配设为,将在第一基台21的长边方向上以同一间距按直线状排列而构成的元件列在第一基台21的短边方向上排列多个。多个第一发光元件22在元件列中串联连接,在元件列彼此中并联连接。该多个第一发光元件22的全部或一部分相当于权利要求所记载的“第一发光元件群”。此外,多个第二发光元件32的全部或一部分相当于权利要求所记载的“第二发光元件群”。
[0095]例如,多个第一发光元件22被配设为:在
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