發光裝置以及照明器具的製作方法
2023-04-26 10:41:31
專利名稱：發光裝置以及照明器具的製作方法
技術領域：
本實用新型的一個實施方式涉及一種發光裝置以及包括該發光裝置的照明器具，所述發光裝置是以半導體發光元件為光源，將半導體發光元件的放射光用於照明。
技術背景近年來，作為對於地球暖化或環境保護等的一個對策，耗電小且壽命長的發光二極體(Light Emitting Diode, LED)燈泡被使用，以代替普通白熾燈泡或燈泡形螢光燈(fluorescent lamp)。然而,LED燈泡有如下的缺點，即，由於該LED燈泡的LED的指向性，該LED燈泡的側方側的照射受到限制，特別是無法照射至後方側。若光無法照射至LED燈泡的側方側或後方側，則有時LED燈泡會使人感到炫目，或並非看上去安裝有LED燈泡的照明器具的整個開口發光，會給人帶來不協調感或不快感等。作為消除LED燈泡的指向性的缺點的光源裝置，例如已提出有如下的光源裝置，該光源裝置使LED的放射光射入至棒狀的導光體，接著使所述放射光從導光體的前端以及側面射出(例如參照專利文獻I、專利文獻2、以及專利文獻3)。即，對於專利文獻I的光源裝置而言，導光體的前端形成為大致平坦的反射面，使大致全部的入射光發生全反射，且使一部分的入射光透射，從而與普通照明用燈泡同樣地，使光也照射至燈頭側。另外，專利文獻2的燈泡使光從導光棒(導光體)的前端，經由外罩(cover)的貫通孔而射出至外部，且使光從導光棒的周緣，經由多個狹縫(slit)而射出至外部，使LED的光向多個方向射出。另外，專利文獻3的燈泡將導光體的前端形成為球(ball)形狀，利用該球形狀的表面來使發光二極體的光以不同的角度發生折射，從而使向外部照射的照射角度增加。[現有技術文獻][專利文獻][專利文獻I]日本專利特開2009-289697號公報(第5頁、第I圖)[專利文獻2]實用新型註冊第3161541號公報(第4頁、第3圖)[專利文獻3]實用新型註冊第3148997號公報(第4頁、第2圖)LED燈泡具有如下的缺點，S卩，若設置棒狀的導光體，則該導光體的組裝等繁瑣，且成本會因導光體的配設構造以及導光體的零件而相應地增加。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供如下的發光裝置以及包括該發光裝置的照明器具，所述發光裝置是以半導體發光元件為光源，將該半導體發光元件的放射光也照射至燈頭側且能夠實現低成本化。本實用新型的一個實施方式的發光裝置包括發光體、外廓構件、點燈裝置以及包圍體。實施方式的發光體包括裝配於基板的一個面側的半導體發光元件。此處，半導體發光元件為發光二極體(LED)或有機電致發光(Electroluminescence, EL)元件等。實施方式的外廓構件在一端側安裝有發光體，在另一端側包括燈頭。該燈頭連接於點燈裝置的輸入側，使外部電源輸入至點燈裝置，例如藉由E形或接腳(pin)形來形成所述燈頭。實施方式的點燈裝置收容於外廓構件。而且，點燈裝置是以如下的方式形成，即，經由外廓構件的燈頭而被供電之後工作，使半導體發光元件點燈。實施方式的包圍體包含具有透光性的材料，且是以一端側閉塞且另一端側形成開口的方式而形成。而且，以將發光體予以覆蓋，且使被引導的發光體的放射光從另一端側的開口的周緣的端面照射至外廓構件的外表面側的方式，將另一端側安裝於外廓構件的一端側。[實用新型的效果]根據本實用新型的實施方式，由於包括包圍體，該包圍體具有透光性，將發光體予以覆蓋，並且使被引導的發光體的放射光從另一端側的開口的周緣的端面射出至外廓構件的外表面側，因此，可不使用棒狀的導光體等而利用包圍體來使發光體的放射光照射至燈頭側，從而可期待實現發光裝置的小形化或低成本化，所述包圍體將發光體予以覆蓋。
圖I是表示本實用新型的實例I的發光裝置的概略側視圖。圖2同樣是發光裝置的概略底視圖。圖3同樣是發光裝置的概略立體圖。圖4同樣是圖2的A-A箭視方向的發光裝置的概略側剖面圖。圖5同樣是已將發光裝置的包圍體予以拆除的狀態的概略正視圖。圖6是表示本實用新型的實例2的照明器具的局部切開概略側視圖。圖7是表示本實用新型的實例3的照明器具的局部切開概略側視圖。[符號的說明]I :作為發光裝置的LED燈泡2 :發光體3 :外廓構件3a、5a、20a 一端側3b、5b、20b :另一端側3c :上表面3d、5e、20d :外表面4:點燈裝置5 :包圍體5c :端面5d、38a:內表面6、30 :基板6a :面7 :作為半導體發光元件的LED晶片[0041]8:密封樹脂9 :突堤10 :黃色螢光體11、33:雌連接器12 :安裝部12a、14a、20c :底面13 :環狀部14 :插入孔 15 :貫通孔16、28:凹部17:作為凸部的散熱片17a :脊線18 :絕緣紙19 :螺釘20 :安裝體20e:內壁21 :連通孔22:凸條23:燈頭24 :殼部25 :絕緣部26 :孔眼部27 :環狀座29:引導凸部31:電子零件32:供電線34、35 :雄連接器36、43:照明器具37 :天花板38,44 :器具本體39、45 :作為插座的燈泡用插座40 :蓋體41 :板彈簧42:開口46 :鉤掛天花板蓋47 電源繩48 :鉤掛天花板主體49 :天花板外罩A-A:箭視方向具體實施方式
以下，參照附圖來對本實用新型的一個實施方式進行說明。[實例I]本實用新型的一個實施方式的發光裝置I是安裝於燈泡用插座(socket)或脫離該燈泡用插座的LED燈泡，且以圖I至圖5所示的方式構成。而且，如圖4所示，發光裝置I包括發光體2、外廓構件3、點燈裝置4以及包圍體5。發光體2包括基板6、作為半導體發光元件的多個LED晶片(chip) 7以及密封樹脂8。基板6例如包含鋁(Al)的金屬板，且外形例如形成為正四邊形。LED晶片7例如是以發出藍色光的方式而形成，且藉由板上晶片(Chip On Board,COB)方式而裝配於基板6。S卩，發光體2的多個LED晶片7隔著未圖示的具有高導熱性的絕緣層，呈矩陣(matrix)狀地裝配於基板6的一個面6a側，將LED晶片7予以包圍地設置有例如包含矽酮(silicone)樹脂的突堤9。而且，在突堤9內填充有將LED晶片7予以覆蓋且進行密封的例如矽酮樹脂等的密封樹脂8。該密封樹脂8中混入有黃色螢光體10，該黃色螢光體10會被來自LED晶片7的藍色光的一部分激發而放射出黃色光。在基板6的一個面6a側裝配有雌連接器(connector) 11。該雌連接器11藉由未圖示的配線圖案(pattern)而電連接於LED晶片7。多個LED晶片7例如每列串聯地連接。發光體2的密封樹脂8的表面成為發光面,從該發光面放射出由藍色光及黃色光混合而成的白色光。再者,基板6可由玻璃環氧(glass epoxy)材料或酹醒紙(paper phenol)材料等的樹脂材料形成，也可由本身具有絕緣性的陶瓷(ceramic)板等形成。外廓構件3包含具有高導熱率的金屬材料例如鋁(Al)，且形成為柱狀體，該柱狀體的一端側3a大於另一端側3b且剖面大致呈T形。而且，在外廓構件3的上表面3c上形成有發光體2的安裝部12。S卩，安裝部12在比上表面3c的周緣更靠如下的內側處，突出形成有環狀部13，所述內側是除了包圍體5的安裝部分之外的內側，環狀部13的內側的底面12a成為發光體2的安裝面。另外，從外廓構件3的另一端側3b至一端側3a，形成有大致圓柱狀的插入孔14。在該插入孔14的底面14a形成有貫通孔15，該貫通孔15貫通於安裝部12的底面12a。而且，在安裝部12的底面12a形成有長方形狀的凹部16，該長方形狀的凹部16與貫通孔15連通。另外，在外廓構件3的外表面3d上突出形成有多個散熱片(fin)17，所述多個散熱片17沿著從一端側3a至另一端側3b的方向且作為凸部。如圖I或圖2所示，所述散熱片17是以大致等間隔，呈放射狀地形成於外廓構件3的圓周方向，並且以使直徑方向的突出量從另一端側3b向一端側3a變大的方式而傾斜地形成。此處，散熱片17的脊線17a以呈直線狀地傾斜的方式而形成，但該脊線17a也可以呈曲線狀地傾斜的方式而形成。而且，外廓構件3處於安裝部12的環狀部13的外側，且散熱片17、17之間形成缺口。外廓構件3例如是藉由招鑄件(aluminium die cast),以所述方式成型而成。再者,夕卜廓構件3也可由導熱性良好的樹脂或陶瓷等形成。圖4中，在安裝部12的底面12a，隔著絕緣紙18而安裝有發光體2。絕緣紙18例如包含電氣絕緣性的矽酮樹脂，且如圖5所示，形成為比基板6稍大的正四邊形。在基板6以及絕緣紙18各自的4個角落側，設置有螺釘19所穿過的未圖示的孔。4個螺釘19穿過所述孔，從而螺固於安裝部12的底面12a上所設置的未圖示的螺釘孔。藉此，發光體2被安裝於安裝部12的底面12a的中央部。如此，發光體2被安裝於外廓構件3的一端側3a。圖4中，安裝體20被插入且安裝於外廓構件3的插入孔14，所述安裝體20形成為有底的大致圓筒狀。安裝體20例如藉由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PolybutyleneTerephthalate,PBT)樹脂而形成為與插入孔14的壁面密接的大小，且該安裝體20具有電氣絕緣性。而且，在安裝體20的一端側20a的底面20c設置有未圖示的安裝孔，被插入至該安裝孔的未圖示的螺釘螺固於未圖示的螺釘孔，該未圖示的螺釘孔形成於插入孔14的底面14a。藉此，安裝體20被一體地安裝於外廓構件3。另外，在安裝體20的底面20c設置有連通孔21，該連通孔21與外廓構件3的貫通孔15連通。另外，在安裝體20的另一端側20b的外表面20d，呈螺旋狀地形成有凸條22，燈頭23螺合於所述凸條22。燈頭23牢固地固定於安裝體20的另一端側20b的外表面20d。燈頭23能夠連接於例如E17形的普通照明燈泡用的插座，且包括殼(shell)部24，螺合於凸條22而牢固地被固定；絕緣部25，設置於所述殼部24的另一端側；以及孔眼(eyelet)部26，設置於所述絕緣部25的頂部。燈頭23與外廓構件3藉由環狀座27而電氣絕緣，所述環狀座27形成於安裝體20的外表面20d。如此，在外廓構件3的另一端側3b，隔著安裝體20而具有燈頭23。另外，在安裝體20的內壁20e上，從一端側20a的底面20c至另一端側20b的端面，呈直線狀且以正對的方式形成有一對凹部28，而且以正對的方式形成有一對引導凸部29，該引導凸部29鄰接於凹部28。凹部28形成為供點燈裝置4的基板30的寬度方向的兩端部壓入的寬度，並且形成得比薄壁的安裝體20更淺。引導凸部29沿著長度方向來對基板30進行引導。點燈裝置4使發光體2的LED晶片7點燈，且收容在安裝體20的內部。即，收容在外廓構件3的內側。而且，點燈裝置4包括基板30以及裝配於該基板30的電子零件31等的電氣零件。基板30包含玻璃環氧材等的合成樹脂板或鋁(Al)等的金屬板，且形成為長方形。在金屬板的情況下，形成有絕緣層，且裝配有電氣零件。而且，基板30是以壓入至安裝體20的一對凹部28、28的方式而被插入，且安裝在安裝體20的內側。點燈裝置4的輸入側利用未圖示的導線而連接於燈頭23的殼部24以及孔眼部26，該點燈裝置4的輸出側藉由供電線32而連接於發光體2的基板6。在發光體2的基板6上設置有雌連接器11，在點燈裝置4的基板30設置有雌連接器33。在供電線32的兩端分別設置有雄連接器34、35。供電線32的雄連接器35安裝於點燈裝置4的雌連接器33。而且，雄連接器34穿過安裝體20的連通孔21、外廓構件3的安裝部12的貫通孔15以及凹部16，且安裝於發光體2的雌連接器11。雄連接器34使用了插入且連接於雌連接器11的零件。在將點燈裝置4安裝於安裝體20之前，將雄連接器35安裝於雌連接器33。而且，在將發光體2安裝於安裝部12之前，使供電線32以及雄連接器34穿過連通孔21、貫通孔15以及凹部16。如此，點燈裝置4連接於燈頭23與發光體2的LED晶片7。接著，經由燈頭23而供電且工作，將規定的定電流供給至LED晶片7，從而使LED晶片7點燈(發光)。[0098]包圍體5包含具有透光性的樹脂材料。此處,例如藉由聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)樹脂，以一端側5a閉塞，另一端側5b形成開口，且將發光體2予以覆蓋的方式，使所述包圍體5成型為大致球面狀。而且，以將發光體2予以覆蓋的方式，包圍體5的開口的周緣的端面5c位於外廓構件3的上表面3c，另一端側5b的內表面5d密接或密著地安裝於安裝部12的環狀部13。此處，包圍體5的端面5c以及內表面5d可分別利用黏接材料固著而安裝於外廓構件3的上表面3c以及環狀部13，也可在包圍體5的內表面5d以及環狀部13分別形成螺釘部以及螺紋部，使螺釘部以及螺紋部螺合，藉此來進行安裝。在外廓構件3的環狀部13的外側，散熱片17、17之間形成為缺口的構造，因此，如圖2或圖3所示，包圍體5是以使開口的周緣的端面5c露出至散熱片17、17之間的方式，安裝於外廓構件3的一端側3a。圖4中，從發光體2放射出的放射光從內表面5d射入至包圍體5。放射光透過包圍體5而從外表面5e向外方射出。而且，射入至包圍體5的另一端側5b的放射光的一部分在外表面5e以及內表面5d上重複地被反射，從而被引導至端面5c側，接著從端面5c射 出。從端面5c射出的放射光照射至外廓構件3的外表面3d(燈頭23)側。S卩，以使在包圍體5的內部被引導的發光體2的放射光從端面5c照射至外廓構件3的外表面3d側的方式，將所述包圍體5的另一端側5b安裝於外廓構件3的一端側3a。接著，對本實用新型的實例I的作用進行敘述。發光裝置I安裝於照明器具的燈泡用插座。接著，外部電源對燈頭23供電之後，點燈裝置4工作，而使規定的定電流(電力)從點燈裝置4供給至發光體2的多個LED晶片7。多個LED晶片7點燈，從發光體2放射出白色光。從發光體2放射出的白色光是從包圍體5的內表面5d射入至包圍體5內，接著透過包圍體5內而從外表面5e向外部空間放射。藉此，發光體2的放射光照射至包圍體5的前方側以及側方側。而且，射入至包圍體5內的白色光的一部分在包圍體5的外表面5e以及內表面5d上重複地被反射，從而被引導至開口的周緣的端面5c側。接著，到達端面5c的白色光從端面5c向外方放射。此處，射入至包圍體5的另一端側5b的白色光靠近端面5c，因此，容易被引導至端面5c側，且容易從端面5c放射。從包圍體5的端面5c放射出的白色光在包圍體5內被引導，該白色光的光量非常少，但對外廓構件3的外表面3d側或燈頭23側進行照射。藉此，發光裝置I不僅能夠將白色光照射至前方側或側方側，而且也能夠將白色光照射至後方側。而且，為了使從包圍體5的端面5c放射出的白色光的光量增加，例如使包圍體5的厚度增大即可。然而，包圍體5的厚度越大，則包圍體5內的光損失越大，因此，在此情況下，適當地對向前方側或側方側放射的光量、與向後方側放射的光量進行調整，對包圍體5的厚度進行設定即可。如上所述，根據本實施方式，由於包括包圍體5，該包圍體5具有透光性，將發光體2予以覆蓋，並且使被引導的發光體2的放射光從另一端側5b的開口的周緣的端面5c射出至外廓構件3的外表面3d側或燈頭23側，因此，具有如下的效果，即，可不使用棒狀的導光體等而利用包圍體5來使發光體2的放射光照射至燈頭23側，從而可使發光裝置I實現小形化或低成本化，所述包圍體5將發光體2予以覆蓋。[0108]另外，外廓構件3在外表面3d包括多個散熱片17，所述多個散熱片17沿著從一端側3a至另一端側3b的方向，並且以大致等間隔，呈放射狀地突出形成於所述外廓構件3的圓周方向，包圍體5是以使另一端側5b的開口的周緣的端面5c在散熱片17、17之間露出的方式，安裝於外廓構件3的一端側3a，因此，具有如下的效果，即，可不損害外廓構件3以及包圍體5的外觀，而將發光體2的放射光有效率地從包圍體5的端面5c照射至燈頭23側。再者，包圍體5設置於安裝部12的環狀部13的外表面側，但也可設置於環狀部13的內表面側。而且，也可在安裝部12的底面12a設置孔，使包圍體5的端面5c露出至散熱片17、17之間的空間。此處，也可不使包圍體5的端面5c暴 露於外部氣體，而使透光性的構件或樹脂等介於端面5c與外部氣體之間。即，外廓構件3形成為如下的構造即可，該構造能夠使發光體2的放射光從包圍體5的端面5c射出自燈頭23側的外部空間。另外，包圍體5的外表面5e可並非為球面狀，只要一端側5a閉塞且另一端側5b形成開口，則所述包圍體5的形狀並無限定，例如也可為碗狀或正方形的箱狀。另外，包圍體5也可由透光性的玻璃形成。即使在此情況下，發光體2的放射光的一部分也會在外表面5e以及內表面5d上重複地被反射,從而從端面5c射出。而且，發光體2使用了 LED晶片7作為半導體發光元件，但不限於此，也可使用LED封裝體(package)形成發光體2。另外，也可使用有機電致發光(EL)元件作為半導體發光元件。另外，安裝於外廓構件3的另一端側3b的燈頭不限於E形燈頭，也可為GX53形或G23 等。[實例2]圖6是表示本實用新型的實例2的照明器具的局部切開概略正視圖。再者，對與圖I相同的部分附上相同符號且省略說明。圖6所示的照明器具36是使用圖I所示的發光裝置(LED燈泡)I的下照燈(downlight)，該照明器具36埋設於天花板37。而且，在外形形成為有底的大致圓筒狀的器具本體38中，配設有作為插座的燈泡用插座39。器具本體38是藉由與器具本體38成一體地設置的蓋體40與板彈簧41、41而夾持於天花板37，從而固定於天花板37。而且，在燈泡用插座39中安裝有發光裝置I。燈泡用插座39通電之後，發光裝置I的點燈裝置4 (未圖示)工作，規定的定電流被供給至發光體2 (未圖示)的各LED晶片7 (未圖示)。藉此，多個LED晶片7點燈，從包圍體5放射出白色光。而且,從包圍體5的外表面5e放射出的白色光主要是從蓋體40的開口 42的中央部向地板面側射出。另外，從包圍體5的端面5c放射出的白色光在器具本體38的裡部側的內表面38a上被反射，接著從蓋體40的開口 42的周緣側向地板面側射出。根據本實施方式，微弱的白色光也從蓋體40的開口 42的周緣側射出，當從比較遠的地方來對照明器具38進行辨認時，看上去整個開口 42發光，因此，具有如下的效果，即，可抑制給人帶來的不快感或不協調感等。另外，由於小型且廉價地形成發光裝置1，因此，具有如下的效果，即，能夠小型地形成照明器具36，並且能夠廉價地形成照明器具36。[實例3]圖7是表示本實用新型的實例3的照明器具的局部切開概略正視圖。再者，對與圖I以及圖6相同的部分附上相同符號且省略說明。圖7所示的照明器具43是懸掛於天花板37的懸掛型照明器具，在外形為有底的圓筒狀的器具本體44中，配設有作為插座的燈泡用插座45，該作為插座的燈泡用插座45安裝著發光裝置I的燈頭23 (未圖示)。器具本體44連接著電源繩(cord) 47，該電源繩47在前端具有鉤掛天花板蓋(ceiling cap)46。而且,鉤掛天花板蓋46安裝於鉤掛天花板主體(ceiling body) 48,該鉤掛天花板主體(ceiling body) 48配設於天花板37。藉此,外部電源經由電源繩47等而供給至燈泡用插座45。鉤掛天花板蓋46以及鉤掛天花板主體48被天花板外罩(ceiling cover) 49覆蓋。而且，發光裝置I安裝於燈泡用插座45。根據未圖示的牆壁開關(switch)的開關操作來使發光裝置I點燈。而且，從包圍 體5的外表面5e放射出的白色光對地板面側進行照明，從包圍體5的端面5c放射出的白色光對器具本體44側進行照明。根據本實施方式，微弱的白色光從包圍體5的端面5c射出，對外廓構件3進行照明，因此，當從比較遠的地方來對照明器具43進行辨認時，看上去整個發光裝置I發光，從而具有如下的效果，即，可抑制給人帶來的不快感或不協調感等。另外，由於小型且廉價地形成發光裝置1，因此，具有如下的效果，即，能夠小型地形成照明器具43，並且能夠廉價地形成照明器具43。再者，本實施方式的照明器具並不限於懸掛型照明器具，也可為直接安裝型的照明器具。
權利要求1.一種發光裝置，其特徵在於包括 發光體，包括裝配於基板的一個面側的半導體發光元件； 外廓構件，在一端側安裝有所述發光體，且在另一端側包括燈頭； 點燈裝置，收容於所述外廓構件，經由所述燈頭而被供電之後工作，使所述半導體發光元件點燈；以及 包圍體，包含具有透光性的材料，且是以一端側閉塞且另一端側形成開口的方式而形成以將所述發光體予以覆蓋，且使被引導的所述發光體的放射光從所述開口的周緣的端面照射至所述外廓構件的外表面側的方式，將所述另一端側安裝於所述外廓構件的一端側。
2.根據權利要求I所述的發光裝置，其特徵在於 所述外廓構件包括多個凸部，所述多個凸部沿著從所述外廓構件的外面一端側至另一端側的方向，並且以大致等間隔，呈放射狀地突出形成於所述外廓構件的圓周方向，所述包圍體是以使所述開口的周緣的端面在所述凸部之間露出的方式，安裝於所述外廓構件。
3.一種照明器具，其特徵在於包括 根據權利要求I或2所述的發光裝置；以及 器具本體，包括連接著所述發光裝置的燈頭的插座。
專利摘要一種發光裝置以及照明器具，所述發光裝置是以半導體發光元件為光源，將半導體發光元件的放射光照射至燈頭側且可實現低成本化。發光裝置1包括發光體2，包括裝配於基板6的一個面6a側的半導體發光元件7；外廓構件3，在一端側3a安裝有發光體2，且在另一端側3b包括燈頭23；點燈裝置4，收容於外廓構件3，經由燈頭23而被供電後工作，使半導體發光元件7點燈；以及包圍體5，以一端側5a閉塞且另一端側5b形成開口的方式，由具有透光性的材料形成，以將發光體2予以覆蓋，且使被引導的發光體2的放射光從開口的周緣的端面5c照射至外廓構件3的外表面3d側的方式，將另一端側5b安裝於外廓構件3的一端側3a。
文檔編號F21V8/00GK202501220SQ20112047834
公開日2012年10月24日 申請日期2011年11月25日 優先權日2010年11月26日
發明者武長拓志 申請人:東芝照明技術株式會社