專利名稱：燈泡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型的實施方式涉及一種包括燈罩的燈泡。
背景技術(shù)：
具備如下構(gòu)成的燈泡已作為背景技術(shù)而為人所知，所述構(gòu)成為將安裝著發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)的光源基板安裝在作為金屬制外圍構(gòu)件的外蓋(cover)所具有的光源安裝部的表面，并且將包含成形為大致球狀的透明玻璃等且覆蓋光源基板的透光性燈罩安裝在光源安裝部，將覆蓋LED的導(dǎo)光體配置在光源基板上，且使該導(dǎo)光體的前端面與燈罩的中央部內(nèi)面相向。發(fā)光狀態(tài)的LED發(fā)出的熱的大部分經(jīng)由光源基板而傳遞至外圍構(gòu)件，并從該外圍構(gòu)件的周部向大氣中放出。由此，抑制LED的溫度上升，因而實現(xiàn)了 LED的發(fā)光效率及發(fā)光 色的維持等。近年來，LED的高輸出化不斷推進，從而LED的發(fā)熱量增大。因此，考慮難以充分抑制LED的溫度上升的情況。進而，在燈泡形狀為小型的情況下，因燈泡所具備的外圍構(gòu)件的表面積、也就是散熱面積小，所以更難以充分抑制LED的溫度上升。[背景技術(shù)文獻][專利文獻][專利文獻I]日本專利特開2009-289697號公報
實用新型內(nèi)容實施方式中提供一種可期待充分抑制發(fā)光狀態(tài)下發(fā)熱的半導(dǎo)體發(fā)光元件的溫度上升的燈泡。為了解決所述課題，實施方式的燈泡的特征在于包括本體、光源、及燈罩。本體為金屬制且包括光源安裝部。光源包括包含發(fā)光狀態(tài)下發(fā)熱的半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光部及安裝著該發(fā)光部的光源基板。使光源基板與光源安裝部接觸而將光源安裝在光源安裝部。燈罩由均包含透光性且高導(dǎo)熱性材料的燈罩本體與導(dǎo)光部形成。導(dǎo)光部與燈罩本體的中央部熱結(jié)合而向燈罩本體內(nèi)突出設(shè)置。使燈罩本體覆蓋光源及光源安裝部而配設(shè)。將發(fā)光部收容于導(dǎo)光部的突出前端部，并且使該突出前端部與光源基板熱結(jié)合。[實用新型的效果]根據(jù)實施方式的燈泡，可期待能夠充分抑制發(fā)光狀態(tài)下發(fā)熱的半導(dǎo)體發(fā)光元件的溫度上升的效果。
圖I是表示實例I的LED燈泡的剖面圖。圖2是表示實例2的LED燈泡的剖面圖。符號的說明[0015]I :燈泡2 :本體3 :周壁4:光源安裝部4a:光源安裝部的表面5:凹部7 :光源8 :光源基板8a :周部9 :發(fā)光部9a LED (半導(dǎo)體發(fā)光元件)9b :框架9c :密封構(gòu)件11 :燈罩12 :燈罩本體13 :導(dǎo)光部13a:基端部13b :突出前端部13c :窄部15:凹部21 :絕緣構(gòu)件25:點燈電路26 電路基板27 電路零件31:燈頭32:燈頭本體33:連結(jié)構(gòu)件
具體實施方式
實施方式I的燈泡的特征在于包括金屬制的本體，包括光源安裝部；光源，包括具有發(fā)光狀態(tài)下發(fā)熱的半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光部及安裝著該發(fā)光部的光源基板，使該光源基板與所述光源安裝部接觸而安裝在該光源安裝部；以及燈罩，包括燈罩本體，其包含透光性且高導(dǎo)熱性的材料且覆蓋所述光源及所述光源安裝部而配設(shè)；及導(dǎo)光部，其包含透光性且高導(dǎo)熱性的材料且與所述燈罩本體的中央部熱結(jié)合而向所述燈罩本體的內(nèi)部突出設(shè)置，并且突出前端部收容所述發(fā)光部而與所述光源基板熱結(jié)合。實施方式I中，形成本體的金屬可較佳地使用鋁及其合金等，但也可使用其他金屬。與此同時，即便本體為與其光源安裝部形成為一體的構(gòu)成，或者即便為使光源安裝部與本體主部單獨成形而將該光源安裝部與本體主部連結(jié)的構(gòu)成,均無妨。實施方式I中，半導(dǎo)體發(fā)光元件中可使用LED(發(fā)光二極管)或半導(dǎo)體激光等。實施方式I中，光源基板可較佳地使用具有形成該基板的背面的金屬制的基底板的金屬基底基板，但也可取而代之，而使用一塊絕緣板或經(jīng)積層的絕緣板等。實施方式I中，就形成燈罩本體及導(dǎo)光部的材料而言，只要為具有透光性且高導(dǎo)熱性的材料即可，可使用陶瓷、合成樹脂、或玻璃等。實施形態(tài)I中，燈罩本體為大致半球狀或大致球狀，在確保大表面積方面優(yōu)選，但不限定于此。實施方式I中，所謂導(dǎo)光部與燈罩本體的中央部熱結(jié)合，是指所述兩者連接成可導(dǎo)熱的狀態(tài)，例如可列舉導(dǎo)光部與燈罩本體成形為一體的形態(tài)，及導(dǎo)光部與燈罩本體密接的形態(tài)。在為后一形態(tài)的情況下，為了使導(dǎo)光部與燈罩本體之間不易殘留空氣，也可在兩者之間插入黏接劑或傳熱層。作為該構(gòu)成中所使用的黏接劑，優(yōu)選像硅酮系黏接劑這樣的具有良導(dǎo)熱性的黏接劑。而且，作為形成傳熱層的材料，可列舉硅酮樹脂或油脂(grease)等。同樣地，實施方式I中，所謂導(dǎo)光部的突出前端部與光源基板熱結(jié)合，是指所述兩者連接成可導(dǎo)熱的狀態(tài)，例如可列舉突出前端部與光源基板密接的形態(tài)。在該情況下，為了 使突出前端部與光源基板之間不易殘留空氣，也可在兩者之間插入黏接劑或傳熱層。作為該構(gòu)成中所使用的黏接劑，優(yōu)選像硅酮系黏接劑這樣的具有良導(dǎo)熱性的黏接劑。而且，作為形成傳熱層的材料，可列舉硅酮樹脂或油脂等。實施方式I中，透光性的燈罩包含高導(dǎo)熱性的材料，該燈罩包括與光源基板熱結(jié)合的導(dǎo)光部，并且該導(dǎo)光部與燈罩本體熱結(jié)合。因此，在燈泡的點燈狀態(tài)下光源的半導(dǎo)體發(fā)光元件所發(fā)出的熱會從光源基板經(jīng)由導(dǎo)光部而傳遞至燈罩本體，且從該燈罩本體的表面向大氣中放出。此外，在燈泡的點燈狀態(tài)下光源的半導(dǎo)體發(fā)光元件所發(fā)出的熱會從光源基板向本體的光源安裝部傳遞，且從本體的表面向大氣中放出。能夠如所述那樣從本體與燈罩的雙方散熱的實施方式I的燈泡，因向其外部的散熱面積大，所以即便在使用發(fā)熱量大的半導(dǎo)體發(fā)光元件的情況下，即便在燈泡的形狀為小型的情況下，也可期待充分抑制半導(dǎo)體發(fā)光元件的溫度上升。實施方式2的燈泡如實施方式1，其特征在于所述燈罩本體與所述導(dǎo)光部形成為一體。就實施方式2而言，在實施方式I中，燈罩本體與導(dǎo)光部之間的熱電阻(thermalresistance)更小，能夠使熱容易從導(dǎo)光部向燈罩本體移動，因而可提高從燈罩本體的表面向大氣中的放出性能。實施方式3的燈泡如實施方式I，其特征在于所述導(dǎo)光部與所述燈罩本體不為一體。就該實施方式3而言，在實施方式I中，進而使燈罩本體與導(dǎo)光部各別地形成，因而可期待以下的優(yōu)點。例如使承擔(dān)透鏡功能的部位或承擔(dān)向?qū)Ч獠恐車墓鈹U散功能的部位形成在導(dǎo)光部，在對導(dǎo)光部附加所期望的功能的情況下，相比于導(dǎo)光部與燈罩本體為一體的構(gòu)成，在成形燈罩本體與導(dǎo)光部后并無成為底切(under cut)的部位，因而成形性佳。實施方式4的燈泡如實施方式I至實施方式3中的任一實施方式，其特征在于在與所述燈罩本體熱結(jié)合的所述導(dǎo)光部的基端部，設(shè)置著對透過所述導(dǎo)光部的光進行控制的透鏡部。就該實施方式4而言，在實施方式I至實施方式3中，藉由將發(fā)光部所發(fā)出的光向燈罩本體導(dǎo)引的導(dǎo)光部的透鏡部，而使從燈罩本體的中央部向光的利用方向出射的光聚集或擴散，從而可形成規(guī)定的配光。實施方式5的燈泡如實施方式I至實施方式4的任一實施方式，其特征在于所述燈罩本體及所述導(dǎo)光部為陶瓷制。就該實施方式5而言，在實施方式I至實施方式4的任一實施方式中，燈罩的導(dǎo)熱性更高，因而藉由從該燈罩的表面向大氣中的散熱，能夠充分抑制半導(dǎo)體發(fā)光元件的溫度上升。[實例I]以下，參照圖I對實例I的燈泡進行詳細說明。燈泡I包括金屬制的本體2、光源7、燈罩11、絕緣構(gòu)件21、點燈電路25、及燈頭31。本體2包含例如鋁或其合金的一體成形品。該本體2包括周壁3與光源安裝部4。周壁3成為圓筒狀，其外周面作為散熱面而加以利用。周壁3隨著遠離光源安裝部4而逐漸縮徑。另外，形成本體2的周部的周壁3也可具有多個為了增加其散熱面積而向外方突出的散熱鰭片。光源安裝部4以封閉周壁3的軸方向一端部的方式與周壁3形成為一體。該光源安裝部4的表面4a包含平坦面。本體2包括由周壁3與光源安裝部4包圍而形成的凹部5。凹部5向周壁3的軸方向另一端開放。光源7包含發(fā)光模塊，該發(fā)光模塊例如將發(fā)光部9安裝在成為大致圓形或矩形的光源基板8的中央部而形成。光源基板8包含印刷配線基板等，該印刷配線基板雖未圖示，但例如在金屬制基底板的一面積層絕緣層，且在該絕緣層上形成配線圖案，并且具有被覆在除該配線圖案的規(guī)定部位外的絕緣層及配線圖案上的絕緣性的薄抗蝕層。形成光源基板8的背面的基底板包含鋁或其合金、鐵或者銅等。絕緣層包含合成樹脂或陶瓷等。而且，也可代替基底板及絕緣層，而使用一塊陶瓷制的絕緣板。進而,配線圖案例如包含銅箔。該配線圖案一體地包括散熱(heat spreader)部，該散熱部用于使后述的LED9a的熱遍及光源基板8的大致整個區(qū)域而擴散。散熱部到達光源基板8的周緣部附近，且由抗蝕層而覆蓋。發(fā)光部9例如包含COB (chip on board,板上芯片封裝)型的發(fā)光模塊。也就是，發(fā)光部9包括多個LED9a、框架％、密封構(gòu)件9c而形成。各LED9a包含裸芯片，與配線圖案電連接而安裝在光源基板8上。各LED9a中例如使用發(fā)出藍色光的LED9a?？蚣?b黏接于光源基板8，且包圍LED9a群。密封構(gòu)件9c具有電絕緣性且透光性，填埋LED9a等而填充于框架9b內(nèi)。密封構(gòu)件9c中混入突光體(未圖不)。突光體中使用被LED9a所發(fā)出的光激發(fā)而放射出黃色光的黃色熒光體。因此，發(fā)光部9發(fā)出從熒光體放射的黃色光與LED9a發(fā)出的藍色光混合而成的白色光。另外，發(fā)光部9中可使用表面安裝器件(Surface MountedDevices, SMD)型等的發(fā)光模塊。光源7所包括的發(fā)光部9具有LED9a，因而該光源7為LED光源，并且包括該光源7的燈泡I為LED燈泡。LED9a的發(fā)光通過使順向電流流經(jīng)半導(dǎo)體的p_n結(jié)而實現(xiàn)，因此LED直接將電能轉(zhuǎn)換為光。利用此種發(fā)光原理發(fā)光的LED等的半導(dǎo)體發(fā)光元件，利用通電而使燈絲灼熱為高溫，從而與利用該熱放射而放射可見光的白熾燈泡相比，具有節(jié)省能量的效
果O[0069]發(fā)光部9使其光源基板8的背面密接于光源安裝部4的表面4a而安裝在光源安裝部4的中央部區(qū)域。燈罩11包含燈罩本體12與導(dǎo)光部13。燈罩本體12為中空且大致半球狀，優(yōu)選為相當(dāng)于將中空的球體設(shè)為1/2的形狀的半球形狀，該圓形的端面的直徑與光源安裝部4的直徑大致相等。該燈罩本體12由具有透光性且高導(dǎo)熱性的材料形成，例如由透光性陶瓷形成。此處，燈罩11即便為透明也無妨，但優(yōu)選為擴散透光性。進而，燈罩11為高導(dǎo)熱性是指，具有比作為普通合成樹脂制燈罩的構(gòu)成材料即丙烯酸系樹脂或聚碳酸酯樹脂的導(dǎo)熱性高的導(dǎo)熱性。導(dǎo)光部13由與燈罩本體12同樣地具有透光性且高導(dǎo)熱性的材料而形成，例如由·與燈罩本體12相同的透光性陶瓷而形成。導(dǎo)光部13從燈罩本體12的中央部向燈罩本體12的內(nèi)部突出設(shè)置。導(dǎo)光部13與燈罩本體12由插入它們之間的未圖示的良導(dǎo)熱性的黏接劑例如硅酮系黏接劑而黏接，且利用該黏接部將導(dǎo)光部13與燈罩本體12熱結(jié)合。導(dǎo)光部13為實心且外周圓形的柱狀，在與燈罩本體12的中央部內(nèi)面連接的基端部13a，形成著對通過燈罩11的中央而出射的光的配光進行控制的透鏡部14。透鏡部14設(shè)置在導(dǎo)光部13的中心軸線上且相對于基端部13a凹陷，但其開口在燈罩本體12的中央部封閉。因此，包含凹部的透鏡部14上不會附著塵埃。在與基端部13a為相反側(cè)的導(dǎo)光部13的端部，也就是，在突出前端部13b上，形成著受光凹部15。受光凹部15的大小為可收容發(fā)光部9，該受光凹部15的底面成為光入射面。進而，導(dǎo)光部13在其軸方向中央部具有窄部13c。利用該窄部13c，使在導(dǎo)光部13內(nèi)導(dǎo)引的光的一部分向?qū)Ч獠?3的周圍出射。另外，在導(dǎo)光部13的透明度比透明玻璃低的情況下，即便導(dǎo)光部13中不存在窄部13c，亦可利用導(dǎo)光部13的光擴散性能而向其周圍出射光。如所述那樣燈罩11并不局限于在其導(dǎo)光部13具有窄部13c，因燈罩本體12與導(dǎo)光部13各別地成形,所以相比于具有窄部13c的導(dǎo)光部13與燈罩本體12—體成形的構(gòu)成，在使用模具將燈罩本體12與導(dǎo)光部13成形時，窄部13c不會成為底切。因此，可容易地成形燈罩本體12與導(dǎo)光部13。燈罩11覆蓋光源安裝部4及光源7而配設(shè)。因此，燈罩本體12的開口緣與光源安裝部4的周部黏接而支撐在本體2上。此外，導(dǎo)光部13的突出前端部13b在其受光凹部15內(nèi)收容發(fā)光部9，且，在發(fā)光部9的周圍與光源基板8黏接，經(jīng)由該光源基板8而支撐在本體2上。這些承擔(dān)黏接的未圖示的黏接劑中優(yōu)選使用良導(dǎo)熱性的黏接劑，例如使用硅酮系黏接劑。利用光源基板8與突出前端部13b的黏接部而使導(dǎo)光部13與光源基板8熱結(jié)合。另外，為了確保該熱結(jié)合的面積更大，較理想的是突出前端部13b與光源基板8的周部8a的大致整體重合而黏接于該周部8a。如以上那樣無需用于使燈罩11支撐在本體2的零件，便能夠以簡單的構(gòu)成將燈罩11支撐在本體2上。進而，除將燈罩本體12的開口緣黏接于本體2而加以支撐外，還將導(dǎo)光部13黏接于光源基板8，因此燈罩11的支撐性能提高。為此，即便萬一在燈罩本體12的開口緣與本體2的黏接中產(chǎn)生不良部位，也不會有由該不良部位所導(dǎo)致的燈罩11的支撐變得不穩(wěn)定的擔(dān)心。[0079]絕緣構(gòu)件21成形為罩杯形狀，為了使本體2與后述的點燈電路25之間電絕緣，而沿著凹部5的內(nèi)面配設(shè)。使光源7所具有的各LED9a發(fā)光的點燈電路25，將各種電路零件27安裝在電路基板26上并加以單元化。該點燈電路25收容在本體2的凹部5內(nèi)且絕緣構(gòu)件21的內(nèi)側(cè)。電路基板26經(jīng)由貫通絕緣構(gòu)件21及光源安裝部4的未圖示的絕緣被覆電線而與光源基板8電連接。對點燈電路25供給電源的燈頭31包括燈頭本體32及連結(jié)構(gòu)件33。燈頭本體32可裝卸地旋入未圖示的供電燈座。連結(jié)構(gòu)件33由合成樹脂等的電氣絕緣材料形成，且固定在燈頭本體32上。該連結(jié)構(gòu)件33與本體2的凹部5的開口端部連結(jié)。在燈頭本體32的內(nèi)面，連接著與點燈電路25電連接的未圖示的絕緣被覆電線。所述構(gòu)成的燈泡I在其燈頭31與未圖示的供電燈座連接的狀態(tài)下，使點燈電路25通電，從而光源7的發(fā)光部9所具有的各LED9a發(fā)光。由此,從發(fā)光部9出射的白色光透過燈罩11而供于照明。該情況下，從發(fā)光部9出射的光除由導(dǎo)光部13而導(dǎo)向燈罩本體12的中央部之外,還從導(dǎo)光部13的周圍放出而到達燈罩本體12的內(nèi)面，因此燈罩本體12整體
變得明亮。在所述燈泡I的點燈狀態(tài)下各LED9a發(fā)出熱，該熱傳遞至光源基板8，且從該光源基板8而分別向本體2、及包含具有高導(dǎo)熱性的透光性材料制的燈罩本體12與導(dǎo)光部13的燈罩11傳遞，并從這些本體2的表面及燈罩11的表面向大氣中放出。也就是，各LED9a發(fā)出的熱從光源基板8向光源安裝部4傳遞，并從本體2的周部向大氣中放出。隨之，燈罩11所具有的導(dǎo)光部13通過與光源基板8黏接而熱結(jié)合，使該光源基板8夾在所述導(dǎo)光部13與光源安裝部4之間。因此，各LED9a發(fā)出的熱從光源基板8傳遞至導(dǎo)光部13，且經(jīng)由該導(dǎo)光部13而傳導(dǎo)至燈罩本體12的中央部。隨之，所述熱向燈罩本體12的整個區(qū)域傳導(dǎo)，并且從該燈罩本體12的表面向大氣中放出。在所述導(dǎo)熱中，在光源基板8的周部8a，設(shè)置著如所述般包含配線圖案的一部分的未圖示的散熱部，在該周部8a連接著包圍發(fā)光部9的導(dǎo)光部13的突出前端部13b。因此，能夠使各LED9a發(fā)出的熱中向散熱部擴散的熱高效地傳遞至導(dǎo)光部13。另外，燈罩本體12的開口緣也與光源安裝部4黏接而進一步熱結(jié)合。因此，從光源7向光源安裝部4放出且欲向本體2的周部傳遞的熱的一部分，經(jīng)由燈罩本體12與光源安裝部4的黏接部而向燈罩本體12傳導(dǎo)，并從燈罩本體12的表面向大氣中放出?？扇缫陨习銖谋倔w2與燈罩11的雙方散熱的燈泡1，可根據(jù)燈罩本體12的表面積而確保向大氣中的散熱面積大。并且，燈罩本體12為大致半球狀可確保其表面積更大，隨之，可進一步提高從燈罩本體12的表面向大氣中的散熱性。因此，即便在光源7所具有的LED9a的發(fā)熱量大的情況下，即便在燈泡I的形狀為小型的情況下，或者即便在滿足所述雙方的情況下，均可期待能夠充分抑制各LED9a的溫
度上升。[實例2]圖2表示實例2。實例2的以下說明的構(gòu)成與實例I有所不同，除此以外的構(gòu)成與實例I相同，因此，對于實現(xiàn)與實例I相同或同樣的功能的構(gòu)成，附上與實例I相同的符號并省略其說明。該實例2的燈泡I使向燈罩本體12的內(nèi)側(cè)突出的導(dǎo)光部13與燈罩本體12的中央部一體成形，并且使形成在導(dǎo)光部13的基端部13a的透鏡部14在燈罩11的中央部表面開放，就該點而言與實例I有所不同，而實例2的燈泡I的其他構(gòu)成與實例I相同。因此，該實例2中，藉由實例I中說明的理由來解決所述課題，可提供一種可期待能夠充分抑制發(fā)光狀態(tài)下發(fā)熱的LED9a的溫度上升的燈泡I。另外，實例2中，通過將導(dǎo)光部13在利用該窄部13c而成為最小徑的部位進行分害I]，而可由與燈罩本體12為一體的基端部側(cè)導(dǎo)光構(gòu)件、及利用黏接劑與該基端部側(cè)導(dǎo)光構(gòu)件黏接的突出端部側(cè)導(dǎo)光構(gòu)件此二個構(gòu)件，來形成導(dǎo)光部13。這樣，在成形燈罩11時窄部13c不會成為底切部，因而可提高燈罩的成形性?！?br>
權(quán)利要求1.一種燈泡，其特征在于包括 金屬制的本體，包括光源安裝部； 光源，包括具有發(fā)光狀態(tài)下發(fā)熱的半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光部及安裝著所述發(fā)光部的光源基板，使所述光源基板與所述光源安裝部接觸而安裝在所述光源安裝部；以及 燈罩，包括燈罩本體，其包含透光性且高導(dǎo)熱性的材料且覆蓋所述光源及所述光源安裝部而配設(shè)；及導(dǎo)光部，包含透光性且高導(dǎo)熱性的材料且與所述燈罩本體的中央部熱結(jié)合而向所述燈罩本體的內(nèi)部突出設(shè)置，并且突出前端部收容所述發(fā)光部而與所述光源基板熱彡口口
2.如權(quán)利要求I所述的燈泡，其特征在于 所述燈罩本體與所述導(dǎo)光部形成為一體。
3.如權(quán)利要求I所述的燈泡，其特征在于 所述導(dǎo)光部與所述燈罩本體不為一體。
4.如權(quán)利要求I所述的燈泡，其特征在于 在與所述燈罩本體熱結(jié)合的所述導(dǎo)光部的基端部，設(shè)置著對透過所述導(dǎo)光部的光進行控制的透鏡部。
5.如權(quán)利要求I所述的燈泡，其特征在于 所述燈罩本體及所述導(dǎo)光部為陶瓷制。
專利摘要本實用新型提供一種可期待能夠充分抑制發(fā)光狀態(tài)下發(fā)熱的半導(dǎo)體發(fā)光元件的溫度上升的燈泡。燈泡的特征在于包括本體、光源、及燈罩。本體為金屬制且包括光源安裝部。光源包括具有發(fā)光狀態(tài)下發(fā)熱的LED(半導(dǎo)體發(fā)光元件)的發(fā)光部及安裝著該發(fā)光部的光源基板。使光源基板與光源安裝部接觸而將光源安裝在光源安裝部。使燈罩由均包含透光性且高導(dǎo)熱性的材料的燈罩本體與導(dǎo)光部而形成。導(dǎo)光部與燈罩本體的中央部熱結(jié)合而向燈罩本體內(nèi)突出設(shè)置。使燈罩本體覆蓋光源及光源安裝部而配設(shè)。在導(dǎo)光部的突出前端部收容發(fā)光部，并且使該突出前端部與光源基板熱結(jié)合。
文檔編號F21V29/00GK202769315SQ20122025201
公開日2013年3月6日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者柴原雄右 申請人:東芝照明技術(shù)株式會社