专利名称：灯泡形灯及照明器具的制作方法
技术领域：
本发明 涉及一种使用半导体发光元件的灯泡形灯、以及使用该灯泡形灯的照明器具。
背景技术：
现有技术在使用发光二极管(Light Emitting Diode, LED)作为半导体发光元件 的灯泡形灯中，在金属制的固定器的一侧边缘安装着使用LED芯片的发光部，并且安装着 覆盖该发光部的灯罩(globe)，在固定器的另一侧边缘经由绝缘构件而安装着灯座，在绝缘 构件的内侧收纳着点灯电路。在发光部中使用安装搭载着LED芯片的带有连接端子的发光体的表面安装元件 (Surface Mount Device, SMD)封装体、或者例如日本专利特开2009-37995号公报中所公 开的在基板上安装着多个LED芯片的载芯片板(Chip On Board, COB)模块等。当为SMD封装体时，可以分散配置在固定器的一侧边缘的面上，由于发热部被分 散，因此将LED的热高效率地传导至固定器并向外部散热，易于抑制LED的温度上升，但当 为COB模块时，由于基板上安装着多个LED而导致发热部集中，因此如果无法将集中的多个 LED的热高效率地传导至固定器，那么难以抑制LED的温度上升。在现有技术的使用COB模块的灯泡形灯中，关于将集中的多个LED的热高效率地 传导至固定器这一点并未加以充分的考虑。由此可见，上述现有的灯泡形灯在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟 待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但 长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何 能创设一种新型结构的灯泡形灯及照明器具，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业 界极需改进的目标。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的灯泡形灯存在的缺陷，而提供一种新型结构 的灯泡形灯及照明器具，可以将来自基板上安装着多个半导体发光元件的发光模块的热高 效率地传导至固定器，且可以抑制半导体发光元件的温度上升，非常适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种灯泡形灯，包括发光模块，具有在基板的一侧面的面上安装着多个半导体发光元件 的发光部；固定器，具有基体部，设置在该基体部的一侧边缘且基体部侧较厚、前侧边缘较 薄的缘部，以及设置在较该缘部更另一侧边缘即设置在所述基体部的周围的散热片，且所 述基体部的一侧边缘的面与所述基板的另一侧面的面可导热地接触，以使所述发光模块的 发光部位在所述基体部的一侧边缘的区域内；灯座，设置在所述固定器的另一侧边缘；以 及点灯电路，设置在所述固定器的基体部与所述灯座之间。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的灯泡形灯，所述缘部的一侧边缘的面与所述基体部的一侧边缘的面为同一 面，另一侧边缘的面呈锥面。前述的灯泡形灯，所述缘部的锥面与所述散热片的端部相连结。前述的灯泡形灯，所述基体部的热容量大于所述散热片的热容量。前述的灯泡形灯，在所述固定器上形成有配线孔，其连通所述基体部的一侧边缘 与另一侧边缘并可以实现所述发光模块与所述点灯电路的配线连接，在所述发光模块的基 板上形成有在所述基板接触所述基体部的状态下使所述配线孔开口的避让部。前述的灯泡形灯，在所述固定器上形成 有连通所述基体部的一侧边缘与另一侧边 缘的孔部，并且在所述固定器的一侧边缘的面上从所述孔部的一侧边缘向所述固定器的周 边区域形成有槽部，通过这些孔部及槽部而形成有可以实现所述发光模块与所述点灯电路 的配线连接的配线孔。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的 一种照明器具，包括器具主体，具有插座；以及灯泡形灯，安装在所述器具主体的插座中。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目 的，本发明提供了 一种灯泡形灯和照明器具。半导体发光元件例如包括LED元件或电致发光(Electroluminescence，EL)元件寸。发光模块例如包括在基板上安装多个LED芯片，涂布混合了荧光体的透明树脂 而形成有密封树脂层的COB (Chip On Board)模块等。发光部例如由多个LED芯片及密封 树脂层等构成。另外，发光模块的发光部优选位于基体部的一侧边缘的区域内，但一部分也 可以位于区域外。固定器例如为金属制，基体部只要形成于至少一侧边缘即可，也可以在基体部的 另一侧边缘形成收纳点灯电路的空间部。散热片例如包括从基体部的周围成放射状地突出 的散热片。灯座例如包括可以连接于E17形或E26形等的一般照明灯泡用的插座(socket) 的灯座。点灯电路例如具有输出恒定电流的直流电流的电源电路，并通过配线等将电力供 给至半导体发光元件。此外，固定器的一侧边缘也可以具备覆盖发光模块的具有透光性的灯罩等，但并 非是本发明的必需的构成。配线孔可以形成于基体部的中心，也可以形成于远离中心的位置，但就作为灯泡 形灯的光分布而言，发光模块的半导体发光元件配置在与基体部的中心相对应的位置更 佳，因此配线孔优选形成于远离基体部的中心的位置。基板的避让部可以为切口部、孔部及槽部中的任一形态。在基板上，也可以构成为 在避让部的附近配置连接器座，且能够连接从点灯电路穿过配线孔而配线的连接线的连接
ο配线孔的孔部可以形成于基体部的任意位置，但当考虑作为灯泡形灯的光分布而 将发光模块的半导体发光元件配置在与基体部的中心相对应的位置时，为了将来自半导体 发光元件的热高效率地传导至基体部的中心，优选将该孔部形成于远离基体部的中心的位置。另外，槽部在发光模块的基板接触固定器的基体部的状态下，可以在较基板的缘部更外 侧形成开口，并可以使配线穿过。在基板的缘部，也可以构成为对应于固定器的槽部的开口 位置而配置连接器座，且可以连接从点灯电路穿过槽部而配线的连接线的连接器。借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果由于发光模块的发光部位于固定器的基体部的一侧边缘的区域内，因此可以利用 基体部吸收来自多个半导体发光元件的热并高效率地导热，且可以通过散热片而向外部高 效率地散热，从而可以抑制半导体发光元件的温度上升。而且，将半导体发光元件的热从基 体部传导至散热片来散热，但也可以将半导体发光元件的热从基体部传导至缘部来散热， 由于使 该缘部的基体部侧较厚，因此该部分的热容量变大，可以使导热更佳良好。另外，灯 泡形荧光灯的散热性较佳且可以延长寿命。通过形成于发光模块的基板的避让部，使形成于固定器的基体部的配线孔开口， 因此可以一面维持从发光模块至固定器的导热性，一面使点灯电路与发光模块的配线连接 变得容易。通过连通基体部的一侧边缘与另一侧边缘的孔部、以及在固定器的一侧边缘的面 上从孔部的一侧边缘向固定器的周边区域所形成的槽部而形成配线孔，因此可以一面维持 从发光模块至固定器的导热性，一面使点灯电路与发光模块的配线连接变得容易综上所述，本发明提供一种可以将发光模块的多个LED芯片的热高效率地传导至 固定器，且可以抑制LED芯片的温度上升的灯泡形灯。固定器具有基体部，设置在该基体部 的一侧边缘且基体部侧较厚、前侧边缘较薄的缘部，以及设置在较该缘部更另一侧边缘即 设置在基体部的周围的散热片。将半导体发光元件的热从基体部传导至散热片来散热。也 将半导体发光元件的热从基体部传导至缘部来散热。此时，使缘部的基体部侧较厚而增大 热容量，从而使导热变得良好。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚 为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是表示第1实施例的灯泡形灯的截面图。图2是从一侧边缘观察图1的灯泡形灯的固定器及发光模块而得到的正视图。图3是从一侧边缘观察图1的灯泡形灯的固定器而得到的正视图。图4是图1的灯泡形灯的侧视图。图5是使用图1的灯泡形灯的照明器具的截面图。图6是从一侧边缘观察表示第2实施例的灯泡形灯的固定器及发光模块而得到的 正视图。图7是从一侧边缘观察表示第3实施例的灯泡形灯的固定器及发光模块而得到的 正视图。11 灯泡形灯12 固定器13 发光模块14 遮罩
15:灯座16:灯罩 17:点灯电路21:躯干部22 散热片23 基体部24:圆筒部25:间隙26 缘部26a 锥面27 发光模块安装面 28 安装孔29 灯罩安装部30 倾斜部31 孔部32 槽部33,52 配线孔41 基板42 配线图案43 =LED芯片44:电极垫45:连接器座46 发光部47 发光面48:螺丝51 凸缘部55 外壳56 绝缘部57 眼孔60 嵌合部63 连接器64 连接线70 照明器具71 器具主体72 插座73 反射体81 避让部
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的灯泡形灯，其具体实施方式
、结构、特征及其功效， 详细说明如后。图1至图5表示第1实施例。如图1至图4所示，11为灯泡形灯，该灯泡形灯11包括金属制的固定器12、安装 在该固定器12的一侧边缘(灯泡形灯11的灯轴的一侧边缘)的发光模块13、安装在固定 器12的另一侧边缘的具有绝缘性的遮罩(cover) 14、安装在该遮罩14的另一侧边缘的灯 座15、覆盖发光模块13并安装在固定器12的一侧边缘的具有透光性的灯罩16、以及在固 定器12与灯座15之间收纳于遮罩14的内侧的点灯电路17。固定器12由导热性优异的例如铝等金属材料一体形成，中央区域形成有躯干部 21，在该躯干部21的周围，沿着灯轴方向的多个散热片22成放射状地突出形成着。在躯干部21的一侧边缘形成有圆柱状且实心的基体部23，在另一侧边缘形成有 向另一侧边缘开口的圆筒部24。散热片22是以径向的突出量从固定器12的另一侧边缘向一侧边缘逐渐变大的方 式而倾斜地形成。另外，这些散热片22在固定器12的圆周方向上相互以大致相等的间隔 形成为放射状，且在这些散热片22间形成有间隙25。这些间隙25向固定器12的另一侧 边缘及周围形成开口，而在固定器的一侧边缘受到阻塞。在散热片22及隙间25的一侧边 缘，在基体部23的周围形成有连接于该基体部23的环状的缘部26。该缘部26的一侧边缘的面与基体部23的一侧边缘的面为同一面，另一侧边缘的面成为锥面26a，由此，以使基体 部23侧较厚，前侧边缘(外径侧)较薄的方式使缘部26的厚度发生变化。缘部26的锥面 26a与散热片22的一端部相连结。在固定器12的一侧边缘的面，在作为中央区域的基体部23的一侧边缘的面上形 成有与发光模块13面接触而安装的发光模块安装面27，并且在该发光模块安装面27上形 成有可对发光模块进行螺丝固定的多个安装孔28，在作为周边区域的缘部26的一侧边缘 的面上突出形成有可安装该灯罩16的环状的灯罩安装部29。在该灯罩安装部29的外周形 成有作为一侧边缘的灯罩16侧变成小径的倾斜部30。
在固定器12的基体部23，连通固定器12的一侧边缘的面与作为另一侧边缘的圆 筒部24的内面的孔部31沿灯轴方向形成于远离灯轴的中心的位置，在固定器12的一侧边 缘的面上，从孔部31的一侧边缘向固定器12的周边区域形成有槽部32，通过这些孔部31 及槽部32而形成有用以将点灯电路17与发光模块13予以配线连接的配线孔33。而且，从固定器12的一侧边缘的面观察，固定器12具有以下的关系基体部23的 容积大于散热片部分的容积，即，可由基体部23吸热的热容量大于散热片22的部分的热容 量。另外，发光模块13具有例如由铝等金属材料、或者陶瓷或环氧树脂等绝缘材料所 形成的四角形状的基板41，在作为该基板41的一侧边缘的面的安装面上形成有配线图案 42，并且多个作为半导体发光元件的LED芯片43成矩阵状地排列并安装于安装面的中央区 域。多个LED芯片43沿着配置于多个LED芯片43的两侧区域的配线图案42的一对 电极垫44间的方向通过打线接合而串联连接。在基板41的缘部，即，在发光模块13被安 装在固定器12的状态下与固定器12的槽部32对向的基板41的缘部，配设有电性连接在 配线图案42的连接器座45。LED芯片43例如使用发出蓝色光的LED芯片。在基板41上所安装的多个LED芯 片43上涂布形成有例如硅树脂等作为透明树脂的密封树脂。在该密封树脂中混入有由来 自LED芯片43的蓝色光的一部分激发而可放射黄色光的荧光体。因此，由LED芯片43及 密封树脂构成发光部46，作为该发光部46的表面的密封树脂的表面成为发光面47，从该发 光面47放射白色系的照明光。在基板41的四角附近形成有未图示的多个插通孔，通过将插通于这些插通孔的 螺丝48螺固在固定器12的安装孔28中，而将基板41的另一侧边缘的面以面接触的状态 安装在作为固定器12的基体部23的一侧边缘的面的发光模块安装面27。此时，在基板41 的另一侧边缘的面与固定器12的发光模块安装面27之间，存在导热性优异的薄片或油脂 等导热材料。而且，在将基板41安装于固定器12的发光模块安装面27的状态下，发光面 47的中心位于与灯轴的中心相对应的位置上，并且发光模块13的发光部46位于固定器12 的一侧边缘所描绘的基体部23的投影区域(图2及图3中虚线所示的区域)内，换言之，发 光模块13的发光部46位于并未形成散热片22的区域，另外，配线孔33的槽部32的端部 从基板41的缘部露出并开口。此外，已确认只要以使发光部46的90%以上，优选为95% 以上存在于该区域内的方式使基板41与发光模块安装面27形成面接触，那么热导传良好， 也可以获得既定的散热效果。
另外，遮罩14例如由聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate, PBT)树脂等绝缘树脂形成为向另一侧边缘开口的圆筒状。在遮罩14的另一侧边缘的外周 部形成有介于固定器12与灯座15之间且使它们相互之间绝缘的环状的凸缘部51。在遮罩 14的一侧边缘的面上形成有与固定器12的配线孔33同轴地连通的配线孔52。另外，灯座15例如为可以连接于E17形或E26形等的一般照明灯泡用的插座的灯 座，它包括外壳(shell) 55，嵌合并铆接而固定于遮罩14 ；绝缘部56，设置 在该外壳55的 另一侧边缘；以及眼孔(eyelet) 57，设置在该绝缘部56的顶部。另外，灯罩16是利用具有光扩散性的玻璃或合成树脂等以覆盖发光模块13的方 式形成为球面状。灯罩16的另一侧边缘形成开口，在该开口缘部形成有嵌合于固定器12 的灯罩安装部29的内周侧且利用粘接剂等而固定的嵌合部60。另外，点灯电路17例如为对发光模块13的LED芯片43供给恒定电流的电路，且 具有安装着构成电路的多个电路元件的电路基板，该电路基板被收纳并固定于遮罩14内。 灯座15的外壳55及眼孔57通过连接线而电性连接于点灯电路17的输入侧。前端具有连 接器63的连接线64连接于点灯电路17的输出侧，该连接器63及连接线64穿过遮罩14 的配线孔52及固定器12的配线孔33而被抽出至固定器12的一侧边缘，且连接器63连接 于基板41的连接器座45。此外，与该发光模块13的连接作业是在使发光模块13被螺丝止 动于固定器12之前进行。另外，图5表示作为使用灯泡形灯11的筒灯(down light)的照明器具70，该照明 器具70具有器具主体71，在该器具主体71内配设有插座72及反射体73。于是，如果将灯泡形灯11安装于照明器具70的插座72上并通电，那么点灯电路 17运作，将电力供给至发光模块13的多个LED芯片43，多个LED芯片43发光，该光通过灯 罩16而扩散放射。在点亮发光模块13的多个LED芯片43时所产生的热传导至基板41，并且从该基 板41传导至固定器12的基体部23，接着从该基体部23传导至多个散热片22，然后从多个 散热片22高效率地散热至空气中。另外，在点亮发光模块13的多个LED芯片43时所产生的热也从基体部23传导至 缘部26，而且，由于使该缘部26的基体部23侧的厚度较厚，因此该部分的热容量变大，可以 使从基体部23至缘部26的导热变得良好，且可以从该缘部26散热。另外，由于缘部26的锥面26a与散热片22的一端部相连结，因此可以在缘部26 与散热片22中相互导热，且可以从这些缘部26与散热片22两者高效率地散热。另外，从固定器12的一侧边缘的面观察，固定器12具有以下的关系基体部23的 容积大于散热片22部分的容积，即，可由基体部23吸热的热容量大于散热片22部分的热 容量。因此，通过使发光模块13的发光部46位于基体部23的一侧边缘的区域，优选为位 于该区域内，则可以由热容量较大的基体部23高效率地且持续地吸收来自多个LED芯片43 的热，因此可以在固定器12的基体部23中高效率地导热，并且自基体部23至散热片22的 导热也变得良好，因此可以通过散热片22向外部高效率地散热，从而可以有效地抑制LED 芯片43的温度上升。另外，通过连通固定器12的基体部23的一侧边缘与另一侧边缘的孔部31、以及在 固定器12的一侧边缘的面上从孔部31的一侧边缘向固定器12的周边区域所形成的槽部32而形成配线孔33，因此可以一面维持从发光模块13至固定器12的导热性，一面使点灯 电路17与发光模块13的配线连接变得容易。尤其，由于配线孔33的孔部31形成于远离基体部23的中心的位置，因此即使考 虑作为灯泡形灯11的光分布而将发光模块13的LED芯片43配置在与基体部23的中心相 对应的位置，也可以将来自LED芯片43的热高效率地传导至基体部23的中心。其次，图6表示第2实施例，图6是从一侧边缘观察灯泡形灯的固定器及发光模块 而得到的正视图。在固定器12中，在基体部23的位置且远离灯轴的中心的位置形成有连通固定器 12的一侧边缘与另一侧边缘的配线孔33。发光模块13的基板41大致为四角形 ，其中1个角部被切除而形成有避让部81。当将发光模块13安装在固定器12上时，使基板41的避让部81对准配线孔33的 位置，并使配线孔33开口。由此，基板41的整个面接触固定器12的基体部23，可以一面维持从发光模块13 至固定器12的高导热性，一面使通过配线孔33的点灯电路17容易地与发光模块13达成 配线连接。而且，通过在基板41上形成避让部81，可以使发光模块13的发光面47的中心接 近灯轴的中心，并可以获得均勻的光分布特性。其次，图7表示第3实施例，图7是从一侧边缘观察灯泡形灯的固定器及发光模块 而得到的正视图。在固定器12中，在基体部23的位置且远离灯轴的中心的位置形成有连通固定器 12的一侧边缘与另一侧边缘的配线孔33。发光模块13的基板41大致为四角形，且在中央区域形成有长孔状的避让部81。当将发光模块13安装在固定器12上时，使基板41的长孔状的避让部81对准配 线孔33的位置，并使配线孔33开口。由此，基板41的整个面接触固定器12的基体部23，可以一面维持从发光模块13 至固定器12的高导热性，一面使通过配线孔33的点灯电路17容易地与发光模块13达成 配线连接。另外，在基板41上，将LED芯片43分割并配置于长孔状的避让部81的两侧，由此 可以一面在基板41的中央具有长孔状的避让部81，一面获得均勻的光分布特性。此外，虽然将避让部81设定为长孔状，但也可以形成为大致U字形的槽状。另外，当将LED芯片43分割配置时，也可以将基板41本身加以分割。例如也可以 使基板41形成为大致L字形，并将一对基板41组合成四角形框状而固定于固定器12上， 然后通过打线接合或焊接连接等使一对基板41间达成电性连接。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对 以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
一种灯泡形灯，其特征在于，包括发光模块，具有在基板的一侧面上安装着多个半导体发光元件的发光部；固定器，具有基体部，设置在该基体部的一侧边缘且基体部侧较厚、前侧边缘较薄的缘部，以及设置在较该缘部更另一侧边缘即设置在所述基体部的周围的散热片，且所述基体部的一侧边缘面与所述基板的另一侧面可导热地接触，以使所述发光模块的发光部位在所述基体部的一侧边缘的区域内；灯座，设置在所述固定器的另一侧边缘；以及点灯电路，设置在所述固定器的基体部与所述灯座之间。
2.根据权利要求1所述的灯泡形灯，其特征在于所述缘部的一侧边缘的面与所述基体部的一侧边缘的面为同一面，另一侧边缘的面呈 锥面。
3.根据权利要求2所述的灯泡形灯，其特征在于 所述缘部的锥面与所述散热片的端部相连结。
4.根据权利要求1所述的灯泡形灯，其特征在于 所述基体部的热容量大于所述散热片的热容量。
5.根据权利要求1所述的灯泡形灯，其特征在于在所述固定器上形成有配线孔，其连通所述基体部的一侧边缘与另一侧边缘并可以实 现所述发光模块与所述点灯电路的配线连接，在所述发光模块的基板上形成有在所述基板接触所述基体部的状态下使所述配线孔 开口的避让部。
6.根据权利要求1所述的灯泡形灯，其特征在于在所述固定器上形成有连通所述基体部的一侧边缘与另一侧边缘的孔部，并且在所述 固定器的一侧边缘的面上从所述孔部的一侧边缘向所述固定器的周边区域形成有槽部，通 过这些孔部及槽部而形成有可以实现所述发光模块与所述点灯电路的配线连接的配线孔。
7.一种照明器具，其特征在于，包括 器具主体，具有插座；以及根据权利要求1所述的灯泡形灯，安装在所述器具主体的插座中。
全文摘要
本发明是有关于一种使用半导体发光元件的灯泡形灯、以及使用该灯泡形灯的照明器具。该灯泡形灯包括，具有基体部的固定器，设置在该基体部的一侧边缘且基体部侧较厚、前侧边缘较薄的缘部，以及设置在较该缘部更另一侧边缘即设置在基体部的周围的散热片。该灯泡形灯可以将发光模块的多个LED芯片的热高效率地传导至固定器，且可以抑制LED芯片的温度上升。将半导体发光元件的热从基体部传导至散热片来散热，也将半导体发光元件的热从基体部传导至缘部来散热。此时，使缘部的基体部侧较厚而增大热容量，从而使导热变得良好。
文档编号F21Y101/02GK101936472SQ20101021694
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月29日 优先权日2009年6月30日
发明者三瓶友広, 久安武志, 大泽滋, 柴原雄右, 森川和人, 竹中绘梨果, 酒井诚 申请人:东芝照明技术株式会社;株式会社东芝