CN202769315U - 灯泡 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可期待能够充分抑制发光状态下发热的半导体发光元件的温度上升的灯泡。灯泡的特征在于包括本体、光源、及灯罩。本体为金属制且包括光源安装部。光源包括具有发光状态下发热的LED(半导体发光元件)的发光部及安装着该发光部的光源基板。使光源基板与光源安装部接触而将光源安装在光源安装部。使灯罩由均包含透光性且高导热性的材料的灯罩本体与导光部而形成。导光部与灯罩本体的中央部热结合而向灯罩本体内突出设置。使灯罩本体覆盖光源及光源安装部而配设。在导光部的突出前端部收容发光部，并且使该突出前端部与光源基板热结合。

Description

灯泡

技术领域

本实用新型的实施方式涉及一种包括灯罩的灯泡。

背景技术

具备如下构成的灯泡已作为背景技术而为人所知，所述构成为：将安装着发光二极管(light emitting diode，LED)的光源基板安装在作为金属制外围构件的外盖(cover)所具有的光源安装部的表面，并且将包含成形为大致球状的透明玻璃等且覆盖光源基板的透光性灯罩安装在光源安装部，将覆盖LED的导光体配置在光源基板上，且使该导光体的前端面与灯罩的中央部内面相向。

发光状态的LED发出的热的大部分经由光源基板而传递至外围构件，并从该外围构件的周部向大气中放出。由此，抑制LED的温度上升，因而实现了LED的发光效率及发光色的维持等。

近年来，LED的高输出化不断推进，从而LED的发热量增大。因此，考虑难以充分抑制LED的温度上升的情况。进而，在灯泡形状为小型的情况下，因灯泡所具备的外围构件的表面积、也就是散热面积小，所以更难以充分抑制LED的温度上升。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2009-289697号公报

实用新型内容

实施方式中提供一种可期待充分抑制发光状态下发热的半导体发光元件的温度上升的灯泡。

为了解决所述课题，实施方式的灯泡的特征在于包括本体、光源、及灯罩。本体为金属制且包括光源安装部。光源包括：包含发光状态下发热的半导体发光元件的发光部及安装着该发光部的光源基板。使光源基板与光源安装部接触而将光源安装在光源安装部。灯罩由均包含透光性且高导热性材料的灯罩本体与导光部形成。导光部与灯罩本体的中央部热结合而向灯罩本体内突出设置。使灯罩本体覆盖光源及光源安装部而配设。将发光部收容于导光部的突出前端部，并且使该突出前端部与光源基板热结合。

[实用新型的效果]

根据实施方式的灯泡，可期待能够充分抑制发光状态下发热的半导体发光元件的温度上升的效果。

附图说明

图1是表示实例1的LED灯泡的剖面图。

图2是表示实例2的LED灯泡的剖面图。

符号的说明：

1：灯泡

2：本体

3：周壁

4：光源安装部

4a：光源安装部的表面

5：凹部

7：光源

8：光源基板

8a：周部

9：发光部

9a：LED(半导体发光元件)

9b：框架

9c：密封构件

11：灯罩

12：灯罩本体

13：导光部

13a：基端部

13b：突出前端部

13c：窄部

15：凹部

21：绝缘构件

25：点灯电路

26：电路基板

27：电路零件

31：灯头

32：灯头本体

33：连结构件

具体实施方式

实施方式1的灯泡的特征在于包括：金属制的本体，包括光源安装部；光源，包括具有发光状态下发热的半导体发光元件的发光部及安装着该发光部的光源基板，使该光源基板与所述光源安装部接触而安装在该光源安装部；以及灯罩，包括：灯罩本体，其包含透光性且高导热性的材料且覆盖所述光源及所述光源安装部而配设；及导光部，其包含透光性且高导热性的材料且与所述灯罩本体的中央部热结合而向所述灯罩本体的内部突出设置，并且突出前端部收容所述发光部而与所述光源基板热结合。

实施方式1中，形成本体的金属可较佳地使用铝及其合金等，但也可使用其他金属。与此同时，即便本体为与其光源安装部形成为一体的构成，或者即便为使光源安装部与本体主部单独成形而将该光源安装部与本体主部连结的构成，均无妨。

实施方式1中，半导体发光元件中可使用LED(发光二极管)或半导体激光等。实施方式1中，光源基板可较佳地使用具有形成该基板的背面的金属制的基底板的金属基底基板，但也可取而代之，而使用一块绝缘板或经积层的绝缘板等。

实施方式1中，就形成灯罩本体及导光部的材料而言，只要为具有透光性且高导热性的材料即可，可使用陶瓷、合成树脂、或玻璃等。实施形态1中，灯罩本体为大致半球状或大致球状，在确保大表面积方面优选，但不限定于此。

实施方式1中，所谓导光部与灯罩本体的中央部热结合，是指所述两者连接成可导热的状态，例如可列举导光部与灯罩本体成形为一体的形态，及导光部与灯罩本体密接的形态。在为后一形态的情况下，为了使导光部与灯罩本体之间不易残留空气，也可在两者之间插入黏接剂或传热层。作为该构成中所使用的黏接剂，优选像硅酮系黏接剂这样的具有良导热性的黏接剂。而且，作为形成传热层的材料，可列举硅酮树脂或油脂(grease)等。

同样地，实施方式1中，所谓导光部的突出前端部与光源基板热结合，是指所述两者连接成可导热的状态，例如可列举突出前端部与光源基板密接的形态。在该情况下，为了使突出前端部与光源基板之间不易残留空气，也可在两者之间插入黏接剂或传热层。作为该构成中所使用的黏接剂，优选像硅酮系黏接剂这样的具有良导热性的黏接剂。而且，作为形成传热层的材料，可列举硅酮树脂或油脂等。

实施方式1中，透光性的灯罩包含高导热性的材料，该灯罩包括与光源基板热结合的导光部，并且该导光部与灯罩本体热结合。因此，在灯泡的点灯状态下光源的半导体发光元件所发出的热会从光源基板经由导光部而传递至灯罩本体，且从该灯罩本体的表面向大气中放出。此外，在灯泡的点灯状态下光源的半导体发光元件所发出的热会从光源基板向本体的光源安装部传递，且从本体的表面向大气中放出。

能够如所述那样从本体与灯罩的双方散热的实施方式1的灯泡，因向其外部的散热面积大，所以即便在使用发热量大的半导体发光元件的情况下，即便在灯泡的形状为小型的情况下，也可期待充分抑制半导体发光元件的温度上升。

实施方式2的灯泡如实施方式1，其特征在于所述灯罩本体与所述导光部形成为一体。

就实施方式2而言，在实施方式1中，灯罩本体与导光部之间的热电阻(thermal resistance)更小，能够使热容易从导光部向灯罩本体移动，因而可提高从灯罩本体的表面向大气中的放出性能。

实施方式3的灯泡如实施方式1，其特征在于：所述导光部与所述灯罩本体不为一体。

就该实施方式3而言，在实施方式1中，进而使灯罩本体与导光部各别地形成，因而可期待以下的优点。例如使承担透镜功能的部位或承担向导光部周围的光扩散功能的部位形成在导光部，在对导光部附加所期望的功能的情况下，相比于导光部与灯罩本体为一体的构成，在成形灯罩本体与导光部后并无成为底切(under cut)的部位，因而成形性佳。

实施方式4的灯泡如实施方式1至实施方式3中的任一实施方式，其特征在于：在与所述灯罩本体热结合的所述导光部的基端部，设置着对透过所述导光部的光进行控制的透镜部。

就该实施方式4而言，在实施方式1至实施方式3中，藉由将发光部所发出的光向灯罩本体导引的导光部的透镜部，而使从灯罩本体的中央部向光的利用方向出射的光聚集或扩散，从而可形成规定的配光。

实施方式5的灯泡如实施方式1至实施方式4的任一实施方式，其特征在于：所述灯罩本体及所述导光部为陶瓷制。

就该实施方式5而言，在实施方式1至实施方式4的任一实施方式中，灯罩的导热性更高，因而藉由从该灯罩的表面向大气中的散热，能够充分抑制半导体发光元件的温度上升。

[实例1]

以下，参照图1对实例1的灯泡进行详细说明。

灯泡1包括金属制的本体2、光源7、灯罩11、绝缘构件21、点灯电路25、及灯头31。

本体2包含例如铝或其合金的一体成形品。该本体2包括周壁3与光源安装部4。周壁3成为圆筒状，其外周面作为散热面而加以利用。周壁3随着远离光源安装部4而逐渐缩径。另外，形成本体2的周部的周壁3也可具有多个为了增加其散热面积而向外方突出的散热鳍片。光源安装部4以封闭周壁3的轴方向一端部的方式与周壁3形成为一体。该光源安装部4的表面4a包含平坦面。本体2包括由周壁3与光源安装部4包围而形成的凹部5。凹部5向周壁3的轴方向另一端开放。

光源7包含发光模块，该发光模块例如将发光部9安装在成为大致圆形或矩形的光源基板8的中央部而形成。

光源基板8包含印刷配线基板等，该印刷配线基板虽未图示，但例如在金属制基底板的一面积层绝缘层，且在该绝缘层上形成配线图案，并且具有被覆在除该配线图案的规定部位外的绝缘层及配线图案上的绝缘性的薄抗蚀层。形成光源基板8的背面的基底板包含铝或其合金、铁或者铜等。绝缘层包含合成树脂或陶瓷等。而且，也可代替基底板及绝缘层，而使用一块陶瓷制的绝缘板。

进而，配线图案例如包含铜箔。该配线图案一体地包括散热(heatspreader)部，该散热部用于使后述的LED9a的热遍及光源基板8的大致整个区域而扩散。散热部到达光源基板8的周缘部附近，且由抗蚀层而覆盖。

发光部9例如包含COB(chip on board，板上芯片封装)型的发光模块。也就是，发光部9包括多个LED9a、框架9b、密封构件9c而形成。

各LED9a包含裸芯片，与配线图案电连接而安装在光源基板8上。各LED9a中例如使用发出蓝色光的LED9a。框架9b黏接于光源基板8，且包围LED9a群。密封构件9c具有电绝缘性且透光性，填埋LED9a等而填充于框架9b内。

密封构件9c中混入荧光体(未图示)。荧光体中使用被LED9a所发出的光激发而放射出黄色光的黄色荧光体。因此，发光部9发出从荧光体放射的黄色光与LED9a发出的蓝色光混合而成的白色光。另外，发光部9中可使用表面安装器件(Surface Mounted Devices，SMD)型等的发光模块。

光源7所包括的发光部9具有LED9a，因而该光源7为LED光源，并且包括该光源7的灯泡1为LED灯泡。LED9a的发光通过使顺向电流流经半导体的p-n结而实现，因此LED直接将电能转换为光。利用此种发光原理发光的LED等的半导体发光元件，利用通电而使灯丝灼热为高温，从而与利用该热放射而放射可见光的白炽灯泡相比，具有节省能量的效果。

发光部9使其光源基板8的背面密接于光源安装部4的表面4a而安装在光源安装部4的中央部区域。

灯罩11包含灯罩本体12与导光部13。

灯罩本体12为中空且大致半球状，优选为相当于将中空的球体设为1/2的形状的半球形状，该圆形的端面的直径与光源安装部4的直径大致相等。该灯罩本体12由具有透光性且高导热性的材料形成，例如由透光性陶瓷形成。此处，灯罩11即便为透明也无妨，但优选为扩散透光性。进而，灯罩11为高导热性是指，具有比作为普通合成树脂制灯罩的构成材料即丙烯酸系树脂或聚碳酸酯树脂的导热性高的导热性。

导光部13由与灯罩本体12同样地具有透光性且高导热性的材料而形成，例如由与灯罩本体12相同的透光性陶瓷而形成。导光部13从灯罩本体12的中央部向灯罩本体12的内部突出设置。导光部13与灯罩本体12由插入它们之间的未图示的良导热性的黏接剂例如硅酮系黏接剂而黏接，且利用该黏接部将导光部13与灯罩本体12热结合。

导光部13为实心且外周圆形的柱状，在与灯罩本体12的中央部内面连接的基端部13a，形成着对通过灯罩11的中央而出射的光的配光进行控制的透镜部14。透镜部14设置在导光部13的中心轴线上且相对于基端部13a凹陷，但其开口在灯罩本体12的中央部封闭。因此，包含凹部的透镜部14上不会附着尘埃。

在与基端部13a为相反侧的导光部13的端部，也就是，在突出前端部13b上，形成着受光凹部15。受光凹部15的大小为可收容发光部9，该受光凹部15的底面成为光入射面。

进而，导光部13在其轴方向中央部具有窄部13c。利用该窄部13c，使在导光部13内导引的光的一部分向导光部13的周围出射。另外，在导光部13的透明度比透明玻璃低的情况下，即便导光部13中不存在窄部13c，亦可利用导光部13的光扩散性能而向其周围出射光。

如所述那样灯罩11并不局限于在其导光部13具有窄部13c，因灯罩本体12与导光部13各别地成形，所以相比于具有窄部13c的导光部13与灯罩本体12一体成形的构成，在使用模具将灯罩本体12与导光部13成形时，窄部13c不会成为底切。因此，可容易地成形灯罩本体12与导光部13。

灯罩11覆盖光源安装部4及光源7而配设。因此，灯罩本体12的开口缘与光源安装部4的周部黏接而支撑在本体2上。此外，导光部13的突出前端部13b在其受光凹部15内收容发光部9，且，在发光部9的周围与光源基板8黏接，经由该光源基板8而支撑在本体2上。这些承担黏接的未图示的黏接剂中优选使用良导热性的黏接剂，例如使用硅酮系黏接剂。利用光源基板8与突出前端部13b的黏接部而使导光部13与光源基板8热结合。另外，为了确保该热结合的面积更大，较理想的是突出前端部13b与光源基板8的周部8a的大致整体重合而黏接于该周部8a。

如以上那样无需用于使灯罩11支撑在本体2的零件，便能够以简单的构成将灯罩11支撑在本体2上。进而，除将灯罩本体12的开口缘黏接于本体2而加以支撑外，还将导光部13黏接于光源基板8，因此灯罩11的支撑性能提高。为此，即便万一在灯罩本体12的开口缘与本体2的黏接中产生不良部位，也不会有由该不良部位所导致的灯罩11的支撑变得不稳定的担心。

绝缘构件21成形为罩杯形状，为了使本体2与后述的点灯电路25之间电绝缘，而沿着凹部5的内面配设。

使光源7所具有的各LED9a发光的点灯电路25，将各种电路零件27安装在电路基板26上并加以单元化。该点灯电路25收容在本体2的凹部5内且绝缘构件21的内侧。电路基板26经由贯通绝缘构件21及光源安装部4的未图示的绝缘被覆电线而与光源基板8电连接。

对点灯电路25供给电源的灯头31包括灯头本体32及连结构件33。灯头本体32可装卸地旋入未图示的供电灯座。连结构件33由合成树脂等的电气绝缘材料形成，且固定在灯头本体32上。该连结构件33与本体2的凹部5的开口端部连结。在灯头本体32的内面，连接着与点灯电路25电连接的未图示的绝缘被覆电线。

所述构成的灯泡1在其灯头31与未图示的供电灯座连接的状态下，使点灯电路25通电，从而光源7的发光部9所具有的各LED9a发光。由此，从发光部9出射的白色光透过灯罩11而供于照明。该情况下，从发光部9出射的光除由导光部13而导向灯罩本体12的中央部之外，还从导光部13的周围放出而到达灯罩本体12的内面，因此灯罩本体12整体变得明亮。

在所述灯泡1的点灯状态下各LED9a发出热，该热传递至光源基板8，且从该光源基板8而分别向本体2、及包含具有高导热性的透光性材料制的灯罩本体12与导光部13的灯罩11传递，并从这些本体2的表面及灯罩11的表面向大气中放出。

也就是，各LED9a发出的热从光源基板8向光源安装部4传递，并从本体2的周部向大气中放出。

随之，灯罩11所具有的导光部13通过与光源基板8黏接而热结合，使该光源基板8夹在所述导光部13与光源安装部4之间。因此，各LED9a发出的热从光源基板8传递至导光部13，且经由该导光部13而传导至灯罩本体12的中央部。随之，所述热向灯罩本体12的整个区域传导，并且从该灯罩本体12的表面向大气中放出。

在所述导热中，在光源基板8的周部8a，设置着如所述般包含配线图案的一部分的未图示的散热部，在该周部8a连接着包围发光部9的导光部13的突出前端部13b。因此，能够使各LED9a发出的热中向散热部扩散的热高效地传递至导光部13。

另外，灯罩本体12的开口缘也与光源安装部4黏接而进一步热结合。因此，从光源7向光源安装部4放出且欲向本体2的周部传递的热的一部分，经由灯罩本体12与光源安装部4的黏接部而向灯罩本体12传导，并从灯罩本体12的表面向大气中放出。

可如以上般从本体2与灯罩11的双方散热的灯泡1，可根据灯罩本体12的表面积而确保向大气中的散热面积大。并且，灯罩本体12为大致半球状可确保其表面积更大，随之，可进一步提高从灯罩本体12的表面向大气中的散热性。

因此，即便在光源7所具有的LED9a的发热量大的情况下，即便在灯泡1的形状为小型的情况下，或者即便在满足所述双方的情况下，均可期待能够充分抑制各LED9a的温度上升。

[实例2]

图2表示实例2。实例2的以下说明的构成与实例1有所不同，除此以外的构成与实例1相同，因此，对于实现与实例1相同或同样的功能的构成，附上与实例1相同的符号并省略其说明。

该实例2的灯泡1使向灯罩本体12的内侧突出的导光部13与灯罩本体12的中央部一体成形，并且使形成在导光部13的基端部13a的透镜部14在灯罩11的中央部表面开放，就该点而言与实例1有所不同，而实例2的灯泡1的其他构成与实例1相同。

因此，该实例2中，藉由实例1中说明的理由来解决所述课题，可提供一种可期待能够充分抑制发光状态下发热的LED9a的温度上升的灯泡1。

另外，实例2中，通过将导光部13在利用该窄部13c而成为最小径的部位进行分割，而可由与灯罩本体12为一体的基端部侧导光构件、及利用黏接剂与该基端部侧导光构件黏接的突出端部侧导光构件此二个构件，来形成导光部13。这样，在成形灯罩11时窄部13c不会成为底切部，因而可提高灯罩的成形性。

Claims (5)

1.一种灯泡，其特征在于包括：

金属制的本体，包括光源安装部；

光源，包括具有发光状态下发热的半导体发光元件的发光部及安装着所述发光部的光源基板，使所述光源基板与所述光源安装部接触而安装在所述光源安装部；以及

灯罩，包括：灯罩本体，其包含透光性且高导热性的材料且覆盖所述光源及所述光源安装部而配设；及导光部，包含透光性且高导热性的材料且与所述灯罩本体的中央部热结合而向所述灯罩本体的内部突出设置，并且突出前端部收容所述发光部而与所述光源基板热结合。

2.如权利要求1所述的灯泡，其特征在于：

所述灯罩本体与所述导光部形成为一体。

3.如权利要求1所述的灯泡，其特征在于：

所述导光部与所述灯罩本体不为一体。

4.如权利要求1所述的灯泡，其特征在于：

在与所述灯罩本体热结合的所述导光部的基端部，设置着对透过所述导光部的光进行控制的透镜部。

5.如权利要求1所述的灯泡，其特征在于：

所述灯罩本体及所述导光部为陶瓷制。

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