发光装置及照明装置的制作方法

专利名称：发光装置及照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光装置及照明装置，特别是涉及一种使用发光二极管(diode) 之类的发光元件的发光装置及搭载有该发光装置的照明装置。
背景技术：
作为发光元件之一例的发光二极管随着温度上升，光输出会下降，并且耐用年 数也会缩短。因此，在将发光二极管作为光源的发光装置中，要求既要抑制发光二极管 的温度上升，还要将发光二极管所发出的光效率良好地导出至发光装置之外。为了满足此要求，先前已知有一种使用白色的陶瓷(ceramic)基板来作为安装发 光二极管的基板的发光装置。陶瓷基板使用例如螺丝之类的固定件而固定于发光装置的 本体上。本体由散热性优异的铝(aluminum)之类的金属材料构成。[先行技术文献][技术文献][专利文献1]日本专利特开2008-227412号公报陶瓷基板具有比金属制的基板脆而易破裂的性质。因此，若利用螺丝来将陶瓷 基板固定于发光装置的本体上，则有时陶瓷基板会发生破裂。进而，伴随着陶瓷基板与本体之间的热膨胀率的差异，将无法避免在陶瓷基板 中的被固定于本体的部位产生应力。其结果，在发光装置的使用中陶瓷基板有时会发生 破损。由此可见，上述现有的发光装置在结构与使用上，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，而一般产品又没有适切结构能够解 决上述问题，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的发光装置 及照明装置，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
本发明的目的在于，克服现有的发光装置存在的缺陷，而提供一种新型的发光 装置及照明装置，所要解决的技术问题是使其能够防止陶瓷制的基板的破损的发光装置 及照明装置，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。为达到上述目 的，依据本发明的发光装置，其第1技术方案的发光装置具备陶瓷制的基板、多个发光 元件及按压构件。基板具有与散热构件接触的第1面、位于第1面的相反侧的第2面、 及跨及第1面的外周缘与第2面的外周缘之间的外周面。发光元件被安装于基板的第2 面上。按压构件朝向散热构件来弹性地按压基板，并且在按压构件与基板的外周面之间 设有间隙。在第1技术方案的发光装置中，作为发光元件，可使用发光二极管之类的半导体发光元件。发光元件优选通过例如板上芯片(chiponboard)方式而安装于基板上。但 是，发光元件相对于基板的安装方式并无特别限定。进而，对于发光元件的数量也无特 别限制。 作为散热构件，包括所谓的散热片(heat sink)、发光装置的本体、盒体(case)或 盖体(cover)之类的元件。亦即，散热构件是指与基板热连接的具有导热性的元件。按 压构件相对于散热构件而直接或间接地固定，且朝向散热构件来对基板弹性地施力。此 种按压构件例如可由具有弹性的不锈钢(stainless steel)或磷青铜之类的金属材料形成。基板例如可由氧化铝、氮化铝及氮化硅之类的陶瓷材料形成。但是，形成基板 的材料并不限定于指定的陶瓷材料。根据第2技术方案的发光装置，按压构件对基板赋予朝向散热构件的荷重。按 压构件对基板所赋予的荷重被设定为200g 300g。第3技术方案的发光装置更包括配置于基板的第2面上的供电端子。按压构件 通过与供电端子弹性地接触而对基板赋予朝向散热构件的荷重。按压构件对基板所赋予 的荷重被设定为70g 300g。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。为达到上述目 的，依据本发明的照明装置，第4技术方案的照明装置包括本体，包含散热构件；由 本体所支撑的如第1技术方案至第3技术方案中任一项所述的发光装置；以及点灯装置， 设于本体中，对发光装置进行点灯。此种照明装置例如包括与白炽灯泡或灯泡型荧光灯 (lamp)具有互换性的LED灯、聚光灯(spotlight)及路灯之类的在室内及室外使用的照明 用构造体或显示器(display)装置等。根据第5技术方案的照明装置，发光装置的按压构件由金属制的板簧构成。板 簧具有固定于本体上的固定部、与基板的第2面弹性地接触的按压部、及跨及固定部与 按压部之间的竖立部，且在板簧的竖立部与基板的外周面之间设有间隙。根据第6技术方案的照明装置，发光装置更包括配置于基板的第2面上的供电端 子。板簧的按压部与供电端子弹性地接触。根据第7技术方案的照明装置，发光装置更包括配置于基板的第2面上的供电端 子。发光装置的按压构件包括由本体所支撑的托架(holder)及设于托架上且可弹性变形 的接触元件，在托架与基板的外周面之间设有间隙。接触元件通过与供电端子弹性地接 触而对基板赋予荷重。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发 明发光装置及照明装置至少具有下列优点及有益效果根据本发明，陶瓷制的基板中难 以产生应力，能够防止基板的破裂。综上所述，本发明是有关于一种发光装置及照明装置，该种发光装置，难以在 陶瓷制的基板上产生应力，从而能够防止基板的破裂。发光装置具备陶瓷制的基板、多 个发光元件及按压构件。基板具有与散热构件接触的第1面、位于第1面的相反侧的第 2面及跨及第1面的外周缘与第2面的外周缘之间的外周面。发光元件被安装于基板的 第2面上。按压构件朝向散热构件来弹性地按压基板，并且在按压构件与基板的外周面 之间设有间隙。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是本 发明第1实施方式的LED灯的立体图。图2是本发明第1实施方式的LED灯的剖视图。图3表示在第1实施方式中，在灯本体的支撑面之上安装有发光装置的状态的立 体图。图4表示在第1实施方式中，在灯本体的支撑面之上安装有发光装置的状态的平 面图。图5是第1实施方式中所用的按压构件的立体图。图6是第1实施方式中所用的按压构件的平面图。图7是第1实施方式中所用的按压构件的侧视图。图8表示在第1实施方式中，发光装置的基板与按压构件的位置关系的剖视图。图9是第2实施方式中所用的按压构件的平面图。图10表示在第3实施方式中，在灯本体的支撑面之上安装有发光装置的状态的 立体图。图11表示在第3实施方式中，发光装置的基板与按压构件的位置关系的剖视 图。图12表示在第4实施方式中，在灯本体的支撑面之上安装有发光装置的状态的 立体图。图13表示在第4实施方式中，发光装置的基板与按压构件的位置关系的剖视 图。图14表示在第5实施方式中，在灯本体的支撑面之上安装有发光装置的状态的 立体图。图15表示在第5实施方式中，发光装置的基板与连接器构件的位置关系的剖视 图。1 LED 灯2 本体(灯本体)3:灯罩3a:顶部4: E型的灯头5 点灯装置6 COB型的发光装置7 散热片8 第1凹部9 第2凹部9a:支撑面10 段部
11 开口部Ila 缘部12 反射环14:盖体构件14a 周壁14b 端壁15 突出部16 通孔17 夕卜壳18:眼孔端子19 绝缘底座20 凸缘部22 电路基板23 电路零件25 基板25a 第 1 面25b 第 2 面25c 外周面26 安装区域27:配线图案28 发光元件(发光二极管芯片)29 接合线30 密封材料31a、31b 供电端子32 连接器32a> 32b 包覆电线33、34、71、72:按压构件35、73a 固定部36 竖立部37 按压部37a 前端缘部38、51a、51b 插通孔40 螺丝41 螺丝孔50 固定部50a 50d 第1边至第4边61a、61b、75、86 导线62a、62b 通孔73、81 托架
73b伸出部
74、82 接触元件
76、87 前端部
80 连接器构件
83 脚部
84 凹部
84a底面
84b内周面
85 嵌合孔
g 间隙具体实施方式
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发光装置及照明装置其具体实施方式
、结 构、特征及其功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳 实施例的详细说明中将可清楚的呈现。为了方便说明，在以下的实施例中，相同的元件 以相同的编号表示。
以下，参照图1至图8，对第1实施方式进行说明。
图1及图2揭示了作为照明装置之一例的灯泡型的LED灯1。LED灯1具备灯 本体2、灯罩(globe) 3、E型的灯头4、点灯装置5及COB (chip onboard)型的发光装置 6。
灯本体2例如由铝之类的导热性良好的金属材料构成，且兼具作为散热构件的 功能。灯本体2为具有一端及另一端的大致圆柱状。多个散热片(fin) 7 —体地形成在灯 本体2的外周面上。散热片7从灯本体2的外周面呈放射状突出，并且，随着从灯本体2 的一端向另一端的方向前进，朝向沿着灯本体2的径向的外侧而凸出。其结果，灯本体 2的另一端形成为直径大于灯本体2的一端。
如图2所示，灯本体2具有第1凹部8及第2凹部9。第1凹部8位于灯本体2 的一端，从灯本体2的一端朝向另一端而凹陷。第2凹部9位于灯本体2的另一端，从灯 本体2的另一端朝向一端而凹陷。第2凹部9的底成为平坦(flat)的支撑面9a。进而， 环(ring)状的段部10设于灯本体2的另一端。段部10包围第2凹部9，并且朝向灯本 体2的周围开放。
灯罩3例如由具有光扩散性的玻璃(glass)或合成树脂材料形成为大致半球形。 灯罩3具有球面状的顶部3a及与顶部3a相对的开口部11。开口部11的直径形成为小于 灯罩3的最大直径。规定开口部11的灯罩3的缘部Ila向灯罩3的顶部3a的相反侧而 突出，并嵌入至灯本体2的第2凹部9的内侧。其结果，灯罩3结合于灯本体2，并覆盖 第2凹部9的支撑面如。
位于灯本体2的另一端的段部10是与灯罩3之中直径最大的部分的外周部相 邻。在段部10上安装着反射环12。反射环12连接灯本体2的另一端的外周缘与灯罩3的外周部之间。
如图2所示，在灯本体2的第1凹部8内安装着盖体构件14。盖体构件14例如 由聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)树脂之类的具有电绝缘性的材料构成。盖体构件14具备圆筒状的周壁Ha及端壁14b。
周壁Ha嵌入第1凹部8内，并覆盖第1凹部8的内周面。周壁Ha具有从第1 凹部8突出到灯本体2之外的圆筒状的突出部15。端壁14b堵塞周壁Ha的开口端，并 且覆盖第1凹部8的底。进而，盖体构件14的内侧的空间通过贯穿灯本体2的通孔16 而连通至灯本体2的支撑面9a。
灯头4由螺入至灯座(lamp socket)内的金属制的外壳(shell) 17、和具有眼孔 (eyelet)端子18的绝缘底座(base) 19构成。外壳17以从外侧覆盖该盖体构件14的突出 部15的方式而安装在突出部15上。绝缘底座19碰抵到突出部15的开口端部而堵塞盖 体构件14的内侧的空间。
盖体构件14具有从突出部15的外周面凸出的凸缘(flange)部20。凸缘部20是 在突出部15的周方向上连续地设置着。凸缘部20介在于外壳17的开口端与灯本体2的 一端之间，使灯头4与灯本体2之间电性绝缘。
点灯装置5被收纳于盖体构件14的内侧的空间并与灯头4电性连接。点灯装置 5具备四方的电路基板22和安装在电路基板22上的晶体管(transistor)、电阻元件、恒压 二极管、全波整流器及电容器(condenser)之类的多个电路零件23。电路基板22以沿着 灯本体2的轴向纵置的姿势而配置在盖体构件14的内侧。
盖体构件14的内侧并不限于简单地收纳点灯装置5的空间。例如，也可以在盖 体构件14的内侧的空间内填充具有散热性及绝缘性的填充材料。作为填充材料，例如可 以使用硅酮(silicone)系的树脂材料。填充材料以覆盖点灯装置5的方式而介在于点灯装 置5与盖体构件14之间。
如图2所示，发光装置6被用作LED灯1的光源。发光装置6被安装在灯本体 2的支撑面9a上并由灯罩3所覆盖。如图3及图4所示，发光装置6具备矩形状的基板 25。基板25例如由氧化铝或氮化铝之类的白色系的陶瓷材料形成，并具有电绝缘性。
如图3、图4及图8所示，基板25具有第1面25a、第2面2 及外周面25c。 第1面25a是与灯本体2的支撑面如相对的平坦的面。第2面2 位于第1面25a的相 反侧，并构成平坦的安装面。外周面2 跨及第1面25a的外周缘与第2面25b的外周 缘之间，而沿着基板25的厚度方向来延伸。
基板25的第2面25b具有图4及图8所示的四方的安装区域26。安装区域沈 位于第2面25b的中央部。在安装区域沈上形成着多个配线图案(pattern) 27。配线图 案27彼此存在着间隔而排列成矩阵(matrix)状。
在安装区域沈上配置着多个发光二极管芯片(chip)观。第1实施方式中，使用 约100个发光二极管芯片观。各发光二极管芯片观使用硅酮系的粘合剂而粘合于安装区 域沈上，并且以与配线图案27相邻的方式而规则性地并列着。
第1实施方式中，作为各发光二极管芯片观，例如使用InGaN系的发光元件。 发光二极管芯片观具备具有透光性的蓝宝石(sapphire)基板；以及层叠于蓝宝石基板 上并发出蓝色的光的发光层。发光层是通过将η型氮化物半导体层、InGaN发光层和ρ型氮化物半导体层彼此层叠而构成。
进而，各发光二极管芯片观具备对发光层供给电流的正(plus)侧电极及负 (minus)侧电极。正侧电极具有在ρ型氮化物半导体层上形成的ρ型电极焊垫(pad)。负 侧电极具有在η型氮化物半导体层上形成的η型电极焊垫。
正侧电极及负侧电极分别经由接合线(bonding wire)四而电性连接于相邻的配线 图案27。第1实施方式中，使用金线来作为接合线四。与此同时，为了提高接合线四 的安装强度及降低发光二极管芯片观的损伤，接合线四分别经由以Au为主成分的凸块 (bump)而连接于正侧电极、负侧电极及配线图案27。
配线图案27及发光二极管芯片观由密封材料30所覆盖密封材料30例如由环氧 (epoxy)树脂或硅酮树脂之类的具有透光性的透明或半透明的树脂材料构成。密封材料30 含有荧光体。作为荧光体，使用受到发光二极管芯片观发出的蓝色的光激发而放射出黄 色的光的黄色荧光体。
如图3所示，在基板25的第2面2 上配置着一对供电端子31a、31b。供电端 子31a、31b设置在偏离安装区域沈的位置上，并且与配线图案27电性连接。进而，在 供电端子31a、31b上焊接着连接器(connector) 32。连接器32经由穿过所述通孔16的包 覆电线32a、32b而电性连接于点灯装置5。
如图3及图4所示，在灯本体2的支撑面如上安装着一对按压构件33、34。按 压构件33、34在中间夹着基板25的安装区域沈的两处，将发光装置6弹性地支撑于灯 本体2的支撑面9a上。按压构件33、34具有彼此共用的构成，因此以其中一个按压构 件33为代表来进行说明。
按压构件33例如由将厚度为0.3mm的不锈钢板弯折成台阶状的板簧构成。具体 而言，如图5至图7所示，按压构件33具有固定部35、竖立部36及按压部37。固定部 35为平坦的四方板状，在其中央部具有插通孔38。竖立部36从固定部35的一边大致垂 直地竖立着。竖立部36的高度大于基板25的厚度。按压部37为平坦的四方板状，从 竖立部36的突出端朝向固定部35的相反侧而延伸。进而，按压部37随着由竖立部36 远离而朝下倾斜，可将竖立部36的突出端作为支点而弹性变形。
如图8中最清楚地表示，按压构件33的固定部35经由螺丝40而固定于灯本体 2的支撑面如上。螺丝40贯穿固定部35的插通孔38而螺入支撑面如上所设的螺丝孔 41内。其结果，按压构件33的竖立部36与基板25的外周面2 相对，并且按压构件 33的按压部37凸出至基板25的第2面25b的外周部之上。
在将按压构件33固定于支撑面9a的状态下，按压部37的前端缘部37a与基板 25的第2面2 弹性地接触。换言之，按压部37对基板25赋予朝向支撑面如来弹性地 按压基板25的第1面25a的荷重。借此，基板25的第1面25a被按压于支撑面9a，且 发光装置6弹性地保持灯本体2。与此同时，发光装置6的基板25与灯本体2的支撑面 9a热连接。
于第1实施方式中，为了使得基板25与灯本体2之间的热连接更为确实，较为 理想的是在基板25的第1面25a与灯本体2的支撑面9a之间填充导热性润滑油(grease)。
进而，根据第1实施方式，在将按压构件33固定于支撑面9a的状态下，跨及固 定部35与按压部37之间的竖立部36远离基板25的外周面25c。换言之，在按压构件33的竖立部36与基板25的外周面2 之间形成着例如0.5mm左右的间隙g。间隙g作 为允许固定在支撑面9a上的按压构件33与基板25之间的相对移动的、所谓游隙来发挥作用。
此种LED灯1中，通过点灯装置5来对发光装置6施加电压。其结果，基板25 之上的发光二极管芯片观一齐发光。发光二极管芯片观所发出的蓝色的光入射至密封 材料30。入射至密封材料30的蓝色的光的一部分被黄色荧光体吸收。剩余的蓝色的光 不被黄色荧光体吸收而透过密封材料30。
吸收了蓝色的光的黄色荧光体受到激发而发出黄色的光。黄色的光透过密封材 料30。其结果，黄色的光与蓝色的光在密封材料30的内部彼此混合而成为白色光。白 色光从密封材料30朝向灯罩3而放射，并且透过灯罩3而供照明用途。透过灯罩3中直 径最大的部分而朝向灯本体2的方向的光由反射环12所反射后，被导向应将光导出的方 向。
在发光二极管芯片观的发光时，发光二极管芯片观所发出的热从基板25传递 至灯本体2的支撑面9a。传递至灯本体2的热从散热片7散发到LED灯1之外。
其结果，发光二极管芯片观的散热性得到提高，从而能够抑制发光二极管芯片 28的过热而良好地维持发光效率。
根据第1实施方式，因发光二极管芯片观所发出的热，使陶瓷制的基板25、灯 本体2及按压构件33、34受到加热。于是，基板25、灯本体2及按压构件33、34伴随 材质的差异而使热膨胀率产生差异，因此支撑在支撑面9a上的基板25有可能会产生其厚 度方向及沿着支撑面如的方向的应力。
然而，将基板25按压于支撑面9a的按压构件33、34的按压部37可在基板25 的厚度方向上发生弹性变形。因此，可以通过按压部37的弹性来吸收沿着基板25的厚 度方向的应力。
除此以外，按压构件33、34的竖立部36远离基板25的外周面25c，且在所述竖 立部36与基板25的外周面2 之间确保了间隙g。其结果，即使在基板25产生沿着支 撑面如的方向的应力的情况下，也能够通过间隙g的存在来吸收该应力。亦即，间隙g 作为用于吸收基板25上产生的应力的游隙来发挥作用。
因此，在LED灯1的使用中，能够消除陶瓷制的基板25发生破裂等的问题。
本发明者进行了实验，以调查在使从按压构件33、34赋予基板25的荷重发生变 化时，基板25与支撑面9a之间的热电阻比及基板25发生破裂的比例。
该实验中，使用了氧化铝(alumina)的含有率为96%的陶瓷制的基板。进而， 作为按压构件33、34，使用了经过40000小时使用时的弹性的变化率在按压构件33、34 的温度是90°C时为88%、120°C时为84%、150°C时为78%的不锈钢。
进而，该实验中，准备相当于利用螺丝来将基板完全固定于支撑面的先前例的 LED灯、以及相对于支撑面来弹性地支撑基板的实验例1 实验例5的LED灯。实验例 1中，将对基板弹性地赋予的荷重设为150g。实验例2中，将对基板弹性地赋予的荷重 设为200g。实验例3中，将对基板弹性地赋予的荷重设为250g。实验例4中，将对基 板弹性地赋予的荷重设为300g。实验例5中，将对基板弹性地赋予的荷重设为350g。
下述表1表示在先前例及实验例1 实验例5中，分别显示出调查热电阻比、基板发生破裂的比例的结果。实验例1 实验例5的热电阻比是利用将先前例的热电阻比 设为100%时的值来进行评价。
[表1]
先前例实验例1实验例2实验例3实验例4实验例5支撑方法螺丝固定弹性支撑弹性支撑弹性支撑弹性支撑弹性支撑荷重(g)完全固定150200250300350热电阻比(%)10014012011010090破裂发生率(%)20OO0010
由表1可明确的是，在先前例中，基板破裂的发生概率为20%。另一方面，实 验例1 实验例5中可知，随着对基板施加的荷重增加，热电阻比下降，从基板向灯本体 的热传导变得良好。然而，已明确的是，当对基板赋予的荷重达到350g时，基板破裂的 发生概率为10%。
因此，根据表1所示的结果得到下述结论为了使从基板向灯本体的热传导变 得良好，较为理想的是将对基板赋予的荷重设定为200g 300g。进而，已明确的是，只 要将对基板赋予的荷重设定为200g 300g，就能够同时消除基板的破裂，从而能够将基 板稳定地保持于灯本体的支撑面上。
与此同时，已明确的是，即使在LED灯经过40000小时使用的状态下，直至按 压构件的温度达到120°C为止，从按压构件对基板赋予的荷重仍能确保约85%，从按压 构件对基板赋予的荷重的变化少。
图9揭示了第2实施方式。
第2实施方式与所述第1实施方式的不同之处在于对发光装置的基板赋予荷重的 按压构件33、34的构成。按压构件33、34以外的构成与所述第1实施方式相同。
根据第2实施方式，按压构件33、34具备成为共用的构成元件的固定部50。固 定部50为四方的框，具有第1边至第4边50a、50b、50c、50d。第1边50a与第3边 50c彼此存在间隔而平行地配置着。同样地，第2边50b与第4边50d彼此存在间隔而平 行地配置着。因此，固定部50以利用第1边至第4边50a、50b、50c、50d来包围发光 装置6的基板25的方式而置于灯本体2的支撑面9a之上。
其中一按压构件33的竖立部36及按压部37 —体地形成于第1边50a上。按压 部37从第1边50a的中央朝向第3边50c而凸出。第1边50a在与按压构件33对应的 位置上具有插通孔51a。
另一按压构件34的竖立部36及按压部37 —体地形成于第3边50c上。按压部 37从第3边50c的中央朝向第1边50a而凸出。第3边50c在与按压构件34对应的位置 上具有插通孔51b。
固定部50通过将穿过插通孔51a、51b的螺丝螺入至支撑面如而固定于支撑面如上。在将固定部50固定于支撑面如的状态下，在固定部50的第1边至第4边50a、 50b、50c、50d与基板25的外周面2 之间形成有间隙g。
根据第2实施方式，一对按压构件33、34通过固定部50来连结并彼此一体化。 因此，能够将一对按压构件33、34同时安装于灯本体2的支撑面9a上，从而安装作业变 得容易。除此以外，由于一对按压构件33、34成为一体构造物，因此能够简化零件的管理。
图10及图11揭示了第3实施方式。
第3实施方式与所述第1实施方式的不同之处在于，使按压构件33、34兼具作 为通电用的连接器的功能。灯本体2及发光装置6的基本构成与第1实施方式相同。因 此，在第3实施方式中，对于与第1实施方式相同的构成部分，标注相同的参照符号并省 略其说明。
如图10所示，一对供电端子31a、31b以在中间夹着基板25的安装区域沈的方 式而配置于基板25的第2面25b之上。换言之，供电端子31a、31b在与按压构件33、 ；34的按压部37对应的位置处露出于基板25的第2面25b之上。供电端子31a、31b较为 理想的是由金属镀敷层所包覆。
第2实施方式中，按压部37的前端缘部37a与供电端子31a、31b弹性地接触。 因此，按压构件33、34从供电端子31a、31b对基板25赋予朝向支撑面如来弹性地按压 基板25的第1面25a的荷重。
进而，一对导线(lead)61a、61b经由螺丝40而连接于按压构件33、；34的固定部 35。导线61a、61b通过灯本体2的支撑面9a上开口的一对通孔62a、62b而导引至灯头 的内侧，并且电性连接于点灯装置。
作为按压构件33、34的材料，较为理想的是使用例如电传导度比不锈钢高的磷 青铜，并且磷青铜的表面由与供电端子31a、31b同样的金属镀敷层所包覆。例如，若对 供电端子31a、31b的表面实施有镀银，则可对构成按压构件33、34的磷青铜的表面实施 镀银。
在第3实施方式中，本发明者使从按压构件33、34对供电端子31a、31b赋予的 荷重发生变化，以验证按压构件33、34的按压部37与供电端子31a、31b的接触部分的 接触状况。具体而言，使从按压部37对供电端子31a、31b赋予的荷重在50g 200g之 间阶梯式地变化，来调查荷重为50g、70g、100g、150g、200g时的按压部37与供电端子 31a、31b的接触状况。
结果已判明，当从按压构件33、34对供电端子31a、31b赋予的荷重为50g时， 按压部37无法去除覆盖供电端子31a、31b的氧化皮膜，从而会发生接触不良。考虑其 理由是因为按压部37对供电端子31a、31b的接触压力不足。
因此得出下述结论为了适当地维持按压构件33、34的按压部37与供电端子 31a、31b之间的接触状态，较为理想的是将从按压部37对供电端子31a、31b赋予的荷重 设为70g 200g。
进而，当将发光装置6用作例如易受振动的道路用照明装置或车辆用照明装置 的光源时，较为理想的是将从按压部37对供电端子31a、31b赋予的荷重设为200g 300go
借此，能够充分确保按37与供电端子31a、31b之间的接触压力，以抵消对发光 装置6施加的振动。因而，既能够对按压构件33、34附加稳定的触点功能，还能够将基 板25牢固地保持于灯本体2的支撑面9a上。除此以外，根据第 3实施方式，不需要焊接在供电端子31a、31b上的专用连接 器。其结果，发光装置6不会受到因焊接造成的热影响，能够在发光二极管芯片28所允 许的接合(junction)温度下使用发光装置6。图12及图13揭示了本发明的第4实施方式。第4实施方式与所述第3实施方式的不同之处在于，将发光装置6的基板25保 持于灯本体2的支撑面9a的构成。灯本体2及发光装置6的基本构成与第3实施方式相 同。因此，在第4实施方式中，对于与第3实施方式相同的构成部分，标注相同的参照 符号并省略其说明。如图12所示，一对供电端子31a、31b以位于基板25的对角线上的方式而从基 板25的安装区域26导出。换言之，供电端子31a、31b从基板25的安装区域26朝向基 板25的彼此相对的两个角部而逆向地延伸。在灯本体2的支撑面9a上安装着一对按压构件71、72。按压构件71、72在与 供电端子31a、31b对应的位置处，将发光装置6弹性地支撑于灯本体2的支撑面9上。 由于按压构件71、72具有彼此共用的构成，因此以其中一按压构件71为代表来进行说明。如图13所示，按压构件71具备合成树脂制的托架73及支撑在托架73的内部的 接触元件74。托架73具备固定在灯本体2的支撑面9a上的固定部73a及从固定部73a 的前端凸出到基板25的角部之上的伸出部73b。伸出部73b与基板25的第2面25b及供 电端子31a相对。接触元件74例如由磷青铜或科森(corson)系合金形成。接触元件74经由导线 75而电性连接于点灯装置。进而，接触元件74具有可弹性变形的前端部76。前端部76 从托架73的伸出部73b朝向基板25而凸出，并且与供电端子31a弹性地接触。因此，接触元件74从供电端子31a对基板25赋予朝向支撑面9a来弹性地按压 基板25的第1面25a的荷重。借此，发光装置6弹性地保持在灯本体2上，并且接触元 件74电性连接于供电端子31a。进而，在发光装置6经由按压构件71而固定于支撑面9a之上的状态下，托架73 的固定部73a远离基板25的外周面25c。因此，在固定部73a与基板25的外周面25c之 间确保了间隙g。在第4实施方式中，从接触元件74对供电端子31a赋予的荷重优选与所述第3 实施方式同样地设为70g 200g。与此同时，在对接触元件74与供电端子31a之间的 接触部分施加了振动的照明装置中，可将从接触元件74对供电端子31a赋予的荷重设为 200g 300g。根据此构成，既能够对按压构件71的接触元件74附加稳定的触点功能， 还能够将基板25牢固地保持于灯本体2的支撑面9a。根据第4实施方式，供电端子31a、31b从基板25的中央的安装区域26朝向基板 25的彼此相对的一对角部而延伸。换言之，供电端子31a、31b将安装区域26夹在中间 而位于基板25的对角线上，因此能够充分确保供电端子31a、31b之间的绝缘距离。因此，能够防止电子迁移(migration)的发生，能够避免基板25的绝缘劣化。图14及图15揭示了本发明的第5实施方式。第5实施方式中，使用按压构件33及连接器构件80来将发光装置6保持于灯 本体2的支撑面9a。灯本体2、发光装置6及按压构件33的基本构成与第1实施方式相 同。因此，在第5实施方式中，对于与第1实施方式相同的构成部分，标注相同的参照 符号并省略其说明。如图14所示，一对供电端子31a、31b从基板 25的中央的安装区域26朝向按压 构件33的相反侧而导出。因此，供电端子31a、31b以露出于基板25的第2面25b的外 周部的方式，而彼此存在间隔地平行配置着。连接器构件80在与供电端子31a、31b对应的位置处安装于基板25上。如图15 所示，连接器构件80具备合成树脂制的托架81和由托架81所支撑的一对接触元件82(仅 图示了其中一者)。托架81具备脚部83和凹部84。脚部83从支撑面9a的上方嵌合于支撑面9a上 开口的嵌合孔85。凹部84以让基板25的外周部进入的方式而在托架81的周面上形成开各接触元件82例如由磷青铜或科森系合金形成。接触元件82彼此存在间隔地 并列着，并且分别经由导线86而电性连接于点灯装置。各接触元件82具有可弹性变形 的前端部87。前端部87凸出至托架81的凹部84内，并且与凹部84的底面84a相对。连接器构件80通过将基板25的外周部插入托架81的凹部84内而保持在发光 装置6上。当将基板25的外周部插入凹部84内时，接触元件82的前端部87与供电端 子31a、31b弹性地接触。其结果，接触元件82电性连接于供电端子31a、31b。与此同 时，基板25的第1面25a的外周部被按压于凹部84的底面84a，基板25被保持于连接器 构件80上。在基板25被保持于连接器构件80的状态下，凹部84的内周面84b远离基板25
的外周面25c。因此，在凹部84的内周面84b与基板25的外周面25c之间确保了间隙 g°与基板25成一体化的连接器构件80通过将脚部83嵌入灯本体2的嵌合孔85内 而载置于支撑面9a之上。在此状态下，按压构件33的固定部35利用螺丝40而固定在 支撑面9a之上。其结果，按压构件33的按压部37的前端缘部37a与基板25的第2面25b弹性 地接触。按压部37对基板25赋予朝向支撑面9a来弹性地按压基板25的第1面25a的 荷重。借此，基板25的第1面25a被按压于支撑面9a，发光装置6及连接器构件80弹 性地保持在灯本体2上。在第5实施方式中，较为理想的是，按压构件33对基板25赋予的荷重与所述第 1实施方式同样地设定为200g 300g。进而，从连接器构件80的接触元件82对供电端 子31a赋予的荷重优选与所述第3实施方式同样地设为70g 200g。与此同时，在对接 触元件82与供电端子31a之间的接触部分施加了振动的照明装置中，可将从接触元件82 对供电端子31a赋予的荷重设为200g 300g。根据第5实施方式，能够使连接器构件80的接触元件82以稳定的状态来与供电端子31a接触。进而，能够将发光装置5的基板25牢固地保持于灯本体2的支撑面9a。
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的内容，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
1.一种发光装置，其特征在于包括陶瓷制的基板，具有与散热构件接触的第1面、位于第1面的相反侧的第2面及跨及 第1面的外周缘与第2面的外周缘之间的外周面；多个发光元件，安装于所述基板的第2面上；以及按压构件，朝向所述散热构件来弹性地按压所述基板，并且在与所述基板的所述外 周面之间设有间隙。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于其中所述的按压构件对所述基板赋予 朝向所述散热构件的荷重，并且对所述基板赋予的荷重被设定为200g 300g。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于其中更包括配置于所述基板的所述第 2面上的供电端子，所述按压构件藉由与所述供电端子弹性地接触而对所述基板赋予朝向 所述散热构件的荷重，并且对所述基板赋予的荷重被设定为70g 300g。
4.一种照明装置，其特征在于包括本体，包含散热构件；由所述本体所支撑的如权利要求1至3中任一项所述的发光装置；以及点灯装置，设于所述本体中，对所述发光装置进行点灯。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于其中所述的发光装置的所述按压构件 是金属制的板簧，所述板簧具有固定于所述本体上的固定部、与所述基板的第2面弹性 地接触的按压部、及跨及所述固定部与所述按压部之间的竖立部，在所述竖立部与所述 基板的外周面之间设有所述间隙。
6.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于其中所述的发光装置更包括配置于所 述基板的所述第2面上的供电端子，所述板簧的所述按压部是与所述供电端子弹性地接 触。
7.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于其中所述的发光装置更包括配置于所 述基板的第2面上的供电端子，所述发光装置的所述按压构件包含由所述本体所支撑的 托架及设于所述托架上且可弹性变形的接触元件，在所述托架与所述基板的所述外周面之间设有所述间隙，并且所述接触元件通过与 所述供电端子弹性地接触而对所述基板赋予荷重。
全文摘要
本发明是有关于一种发光装置及照明装置，该种发光装置，难以在陶瓷制的基板上产生应力，从而能够防止基板的破裂。发光装置具备陶瓷制的基板(25)、多个发光元件(28)及按压构件(33、34)。基板(25)具有与散热构件(2)接触的第1面(25a)、位于第1面(25a)的相反侧的第2面(25b)及跨及第1面(25a)的外周缘与第2面(25b)的外周缘之间的外周面(25c)。发光元件(28)被安装于基板(25)的第2面(25b)上。按压构件(33、34)朝向散热构件(2)来弹性地按压基板(25)，并且在按压构件(33、34)与基板(25)的外周面(25c)之间设有间隙(g)。本发明能够防止陶瓷制的基板的破损的发光装置及照明装置，非常适于实用。
文档编号F21S2/00GK102022640SQ20101027930
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月9日 优先权日2009年9月14日
发明者小柳津刚, 山口康则, 川岛淨子, 武井春树 申请人:东芝照明技术株式会社, 株式会社东芝