專利名稱：發(fā)光裝置、燈泡形燈及照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備半導(dǎo)體發(fā)光元件的燈泡形燈及具備該燈泡形燈的照明裝置。
背景技術(shù)：
作為半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光二極管(LED :Light Emitting Diode)比以往的照明光源小型、高效率及長壽命。近年來的針對節(jié)能或節(jié)約資源的市場需求成為風(fēng)潮，使用LED的燈泡形燈(以下，簡稱作“ LED燈泡”)及具備它的照明裝置的需求增加。已知LED隨著其溫度上升而光輸出下降且壽命變短。所以，為了抑制LED的溫度上升，在以往的LED燈泡中，在半球狀的罩體(globe)與燈頭之間設(shè)有金屬制的盒體(例 如，參照專利文獻(xiàn)I)。該金屬制的盒體作為用來將由LED產(chǎn)生的熱向外部釋放的散熱器而發(fā)揮功能，從而能夠抑制LED的溫度上升。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2006-313717號公報發(fā)明概要發(fā)明要解決的問題但是，在這樣的以往的LED燈泡中，由于在位于罩體內(nèi)的金屬性盒體的表面上設(shè)有LED模組，所以朝向燈頭側(cè)的LED的光被盒體遮擋。這樣，以往的LED燈泡與全方位配光的白熾燈泡相比光的擴(kuò)散方式不同，難以得到與白熾燈泡同樣的配光特性。所以，在LED燈泡中，可以考慮做成與白熾燈泡同樣的結(jié)構(gòu)。即，可以考慮將架設(shè)在白熾燈泡的兩根引線間的燈絲線圈替換為具有LED和安裝有該LED的基板的發(fā)光模組(LED模組)的LED燈泡。在此情況下，LED模組被保持在罩體內(nèi)的中空處。因而，來自LED的光不會被盒體遮擋，所以LED燈泡能夠得到與白熾燈泡同樣的配光特性。但是，在此情況下，由于不使用作為散熱器發(fā)揮功能的盒體，所以存在不能使由LED產(chǎn)生的熱高效率地散熱的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是為了解決上述問題而做出的，目的在于提供一種能夠維持全方位配光、并且將由LED產(chǎn)生的熱高效率地散熱的發(fā)光裝置、燈泡形燈及照明裝置。解決問題所采用的手段為了達(dá)到上述目的，有關(guān)本發(fā)明的發(fā)光裝置的一個技術(shù)方案，具備基臺以及安裝在上述基臺上的半導(dǎo)體發(fā)光元件；上述基臺是由陶瓷粒子構(gòu)成的透光性的基臺；若將上述基臺的包括安裝上述半導(dǎo)體發(fā)光元件的元件安裝區(qū)域在內(nèi)的區(qū)域設(shè)為主區(qū)域，則上述主區(qū)域中的上述陶瓷粒子的平均粒徑是IOiim以上、40iim以下。通過該結(jié)構(gòu)，在基臺的主區(qū)域中，陶瓷粒子的平均粒徑是IOym以上，所以使陶瓷致密化。由此，能夠得到基臺的較高的熱傳導(dǎo)率，提高該主區(qū)域的基臺的熱放射性。此外，由于使陶瓷致密化，所以在該主區(qū)域中能夠得到較高的透光性。因而，能夠使半導(dǎo)體發(fā)光元件(發(fā)光部)的光透射到基臺的背面，所以能夠?qū)崿F(xiàn)全取向特性。并且，根據(jù)本技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)，在基臺的主區(qū)域中，陶瓷粒子的平均粒徑是40 iim以下，所以在該主區(qū)域中能夠提高基臺的機(jī)械強(qiáng)度。進(jìn)而，在有關(guān)本發(fā)明的發(fā)光裝置的一個技術(shù)方案中，優(yōu)選的是，若將上述基臺的端部周邊的區(qū)域設(shè)為端部區(qū)域，則上述端部區(qū)域中的上述陶瓷粒子的平均粒徑比上述元件安裝區(qū)域中的上述陶瓷粒子的平均粒徑小。通過該結(jié)構(gòu)，在基臺的端部區(qū)域中，相對于基臺的主區(qū)域，陶瓷粒子的平均粒徑相對較小，所以能夠提高該端部區(qū)域的基臺的熱放射性。由此，能夠使由半導(dǎo)體發(fā)光元件產(chǎn)生的熱從元件安裝區(qū)域向端部區(qū)域高效率地?zé)醾鲗?dǎo)，并且能夠在端部區(qū)域中高效率地向基臺外部散熱。
并且，由于在基臺的端部區(qū)域中陶瓷粒子的平均粒徑比基臺的主區(qū)域更小，所以在該端部區(qū)域中能夠進(jìn)一步提聞基臺的機(jī)械強(qiáng)度。由此，能夠防止在制造中等因在基臺的端部上施加應(yīng)カ而基臺破裂或在基臺的一部分中發(fā)生缺陷或裂紋等。進(jìn)而，在有關(guān)本發(fā)明的發(fā)光裝置的一個技術(shù)方案中，優(yōu)選的是，上述陶瓷粒子是氧化鋁粒子。進(jìn)而，在有關(guān)本發(fā)明的發(fā)光裝置的一個技術(shù)方案中，優(yōu)選的是，上述端部區(qū)域中的上述陶瓷粒子的平均粒徑是5 ii m以下。此外，有關(guān)本發(fā)明的燈泡型燈的一個技術(shù)方案，具備上述發(fā)光裝置；罩體，將上述發(fā)光裝置的整個周圍包圍；燈頭，安裝于上述罩體；以及引線，用來將經(jīng)由上述燈頭所供給的電力向上述發(fā)光裝置供電。進(jìn)而，在有關(guān)本發(fā)明的燈泡形燈的一個技術(shù)方案中，優(yōu)選的是，上述發(fā)光裝置以中空狀態(tài)被支撐在上述罩體內(nèi)。進(jìn)而，在有關(guān)本發(fā)明的燈泡形燈的一個技術(shù)方案中，優(yōu)選的是，上述罩體由對可視光透明的玻璃構(gòu)成。此外，有關(guān)本發(fā)明的照明裝置的一個技術(shù)方案，具備上述燈泡形燈。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置，由于能夠?qū)⒂砂雽?dǎo)體發(fā)光元件產(chǎn)生的熱高效率地?zé)醾鲗?dǎo)、能夠高效率地散熱，所以能夠抑制半導(dǎo)體發(fā)光元件的劣化。


圖I是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的燈泡形燈的立體圖。圖2是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的燈泡形燈的分解立體圖。圖3是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的燈泡形燈的正視圖。圖4A是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的LED模組的俯視圖。圖4B是圖4A的X-X’線的有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的LED模組的剖視圖。圖5是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的LED模組的放大剖視圖。圖6是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的點(diǎn)亮電路的電路圖。
圖7是用來說明有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的LED模組的基板中的氧化鋁粒子的平均粒徑與基板的透射率之間的關(guān)系的圖。圖8是用來說明有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的LED模組的基板中的氧化鋁粒子的平均粒徑與熱傳導(dǎo)率之間的關(guān)系的圖。圖9是用來說明有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的LED模組的基板中的氧化鋁粒子的平均粒徑與彎曲強(qiáng)度之間的關(guān)系的圖。圖10是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的照明裝置的概略剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的LED模組、燈泡形燈及照明裝置進(jìn)行說明，但本發(fā)明基于權(quán)利要求書的記載來確定。因此，以下實(shí)施方式中的構(gòu)成要素中的沒有 在權(quán)利要求書中記載的構(gòu)成要素不是為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而一定需要的，而是作為構(gòu)成更優(yōu)選的形態(tài)的構(gòu)成要素來說明的。另外，各附圖是示意圖，并不一定嚴(yán)格是圖示的結(jié)構(gòu)。此外，在各附圖中，對于相同的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號而將其詳細(xì)的說明省略或簡略化。(燈泡形燈的整體結(jié)構(gòu))首先，參照圖I 圖3對有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的燈泡形燈100的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖I是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的燈泡形燈的立體圖。圖2是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的燈泡形燈的分解立體圖。圖3是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的燈泡形燈的正視圖。另外，在圖3中，將位于燈頭190內(nèi)部的點(diǎn)亮電路180和引線170的一部分用虛線表示。如圖I 圖3所示，有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的燈泡形燈100是代替白熾燈泡的燈泡形的LED燈，具備具有LED的LED模組(發(fā)光裝置)130、用來收納LED模組130的透光性的罩體110、以及安裝在罩體110的開ロ部111處的燈頭190。此外，燈泡形燈100具備芯柱(stem) 120、兩根引線170及點(diǎn)亮電路180。以下，對有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的燈泡形燈100的各構(gòu)成要素詳細(xì)地說明。(罩體)罩體110是對于可視光而言透明的硅玻璃(silica glass)制的中空部件。因此，收納在罩體110內(nèi)的LED模組130能夠從罩體110的外側(cè)視覺識別。通過該結(jié)構(gòu)，能夠抑制來自LED模組130的光因罩體110而損失。進(jìn)而，罩體110不是樹脂制而是玻璃制，所以具有聞耐熱性。罩體110的形狀是一端被封閉為球狀、在另一端具有開ロ部111的形狀。換言之，罩體110的形狀是，中空的球的一部分一邊向遠(yuǎn)離球的中心部的方向延伸一邊變窄那樣的形狀。在本實(shí)施方式中，罩體110的形狀是與一般的白熾燈泡同樣的A型(JIS C7710)。此夕卜，罩體110在遠(yuǎn)離球的中心部的位置形成有開ロ部111。另外，罩體110的形狀并不一定需要是A型。例如，罩體110的形狀也可以是G型或E型等。此外，罩體110并不一定需要對于可視光而言是透明的，也并不需要是硅玻璃制。例如，罩體110也可以是丙烯酸等樹脂制的部件。(芯柱)芯柱120設(shè)置為，從罩體110的開ロ部111朝向罩體110內(nèi)延伸。具體而言，在芯柱120的一端，形成有在Z軸方向上延伸到LED模組130附近的棒狀的延伸部。即，有關(guān)本實(shí)施方式的芯柱120是在一般的白熾燈泡中使用的芯柱延伸到罩體110內(nèi)部那樣的部件。另外，芯柱120也可以是在一般的白熾燈泡中使用的芯柱。芯柱120的燈頭側(cè)的端部以與開ロ部111的形狀一致的方式形成為擴(kuò)ロ(flare)狀。并且，形成為擴(kuò)ロ狀的芯柱120的端部與罩體110的開ロ部111相接合，以使得將罩體110的開ロ堵塞。此外，在芯柱120內(nèi)，封固著兩根引線170各自的一部分。結(jié)果，能夠在保持著罩體110內(nèi)的氣密性的狀態(tài)下，從罩體110外對處于罩體110內(nèi)的LED模組130供電。因此，燈泡形燈100能夠持續(xù)長期間地防止水或水蒸氣等侵入到罩體110內(nèi)，能夠抑制因水分帶來的LED模組130的劣化、以及LED模組130與引線170之間的連接部分的劣化。此外，芯柱120由對于可視光而言透明的軟質(zhì)玻璃構(gòu)成。由此，燈泡形燈100能夠抑制由LED模組130產(chǎn)生的光因芯柱120而損失。此外，燈泡形燈100還能夠防止由芯柱120形成陰影。此外，由于LED模組130發(fā)出的白色光，芯柱120閃亮，所以燈泡形燈100還能夠發(fā)揮在視覺上良好的美觀性。
另外，芯柱120并不一定需要將罩體110的開ロ堵塞，也可以安裝在開ロ部111的一部分上。(LED 模組)LED模組130是發(fā)光模組，收納在罩體110內(nèi)。優(yōu)選的是，LED模組130配置在由罩體110形成的球形狀的中心位置(例如，罩體110的內(nèi)徑較大的大徑部分的內(nèi)部)。通過這樣在中心位置配置LED模組130，燈泡形燈100在點(diǎn)亮?xí)r能夠得到與使用以往的燈絲線圈的一般白熾燈泡近似的全方位配光特性。此外，LED模組130受兩根引線170支撐，以位于罩體110內(nèi)的中空處(在本實(shí)施方式中是罩體110的大徑部分內(nèi))的方式以中空狀態(tài)配置。即，LED模組130被兩根引線170保持為，在罩體110內(nèi)從罩體110的內(nèi)面浮起的狀態(tài)。此外，LED模組130與兩根引線170電連接，通過被從兩根引線170供電，從而LED模組130發(fā)光。另外，在LED模組130的兩端部設(shè)有供電端子，供電端子與引線通過焊料等電連接。接著，使用圖4A及圖4B對有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的LED模組130的各構(gòu)成要素詳細(xì)敘述。圖4A是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的LED模組的俯視圖。圖4B是沿著圖4A的X-X’線切斷的有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的LED模組的剖視圖。如圖4A及圖4B所示，本實(shí)施方式的LED模組130是本發(fā)明的發(fā)光裝置，具有基臺140、多個LED芯片150、和封固材料160。另外，LED模組130中，安裝有多個LED芯片150的面朝向罩體110的頂部(Z方向的正的方向)配置。以下，對LED模組130的各構(gòu)成要素詳細(xì)敘述。首先，對基臺140進(jìn)行說明。基臺140由對從封固材料160釋放的光具有透光性的部件構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，由于從封固材料160釋放白色光，所以基臺140由對可視光具有透光性的部件構(gòu)成。作為這樣的基臺140，可以使用由陶瓷粒子構(gòu)成的透光性的陶瓷基板。在本實(shí)施方式中，使用由氧化鋁(氧化鋁Al2O3)粒子構(gòu)成的長條狀的氧化鋁基板。在本實(shí)施方式中，基臺140由矩形狀的基板構(gòu)成，將安裝LED芯片150的面設(shè)為安裝面，將與該安裝面相反側(cè)的面設(shè)為背面。此外，如圖4A所示，將基臺140的端部周邊的區(qū)域設(shè)為端部區(qū)域Al，將基臺140的安裝LED芯片150的區(qū)域設(shè)為元件安裝區(qū)域A2。將端部區(qū)域Al與元件安裝區(qū)域A2之間的區(qū)域設(shè)為中間區(qū)域A3。如圖4A及圖4B所示，基臺140的端部區(qū)域Al是在基臺140的整周中包圍端部的區(qū)域，是基臺140的側(cè)面、和在基臺140的安裝面及背面中距側(cè)面周緣為一定寬度的區(qū)域。端部區(qū)域Al中的該一定寬度，優(yōu)選為距基臺140的邊緣為0. 2 I. 0mm。另外，在本實(shí)施方式中，采用長邊方向(X方向)的長度為25mm、短邊方向(Y方向)的長度為6mm的縱橫比較大的長條狀的基板，但也可以采用縱橫比較小的、例如正方形的基板?；_140的主區(qū)域是基臺140的除了端部區(qū)域Al以外的區(qū)域，由元件安裝區(qū)域A2和中間區(qū)域A3構(gòu)成。元件安裝區(qū)域A2包括安裝LED芯片150的區(qū)域，并且包括形成封固材料160的區(qū)域，是通過LED芯片150及封固材料160而發(fā)出白色光的發(fā)光部區(qū)域。S卩，是封固材料160附近的基臺140的正下方區(qū)域。中 間區(qū)域A3是端部區(qū)域Al與元件安裝區(qū)域A2之間的區(qū)域。優(yōu)選為，中間區(qū)域A3基本上做成與元件安裝區(qū)域A2同樣的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，基臺140的主區(qū)域中的陶瓷粒子的平均粒徑為10 ii m以上40 U m以下。此外，在基臺140中，端部區(qū)域Al中的陶瓷粒子的平均粒徑比元件安裝區(qū)域A2中的陶瓷粒子的平均粒徑小。在本實(shí)施方式中，作為陶瓷粒子而使用氧化鋁粒子，使端部區(qū)域Al中的氧化鋁粒子的平均粒徑為5 以下。這樣平均粒徑不同的基臺140能夠如以下這樣形成。通常，能夠通過向混合了粒徑較小的氧化鋁粒子等陶瓷原料、和氧化鋯(ZrO2)等散射體及燒結(jié)輔助劑(添加剤)的材料中添加有機(jī)粘合劑并進(jìn)行加壓成形、然后燒制而制作陶瓷基板。作為燒結(jié)輔助劑，例如使用鎂氧(氧化鎂:MgO)，在燒制時給陶瓷粒子的晶粒成長帶來影響。具體而言，如果使鎂氧的含量變多，則陶瓷粒子的晶粒成長被抑制，陶瓷粒子的平均粒徑保持為較小，另ー方面，如果使鎂氧的含量變少，則陶瓷粒子的晶粒成長被促迸，陶瓷粒子的平均粒徑變大。在本實(shí)施方式中，在燒結(jié)前，對作為平均粒徑小的區(qū)域的基臺140的端部區(qū)域Al，進(jìn)ー步部分地浸潰鎂氧。由此，能夠使該端部區(qū)域Al中的鎂氧的含量比端部區(qū)域Al以外的區(qū)域(元件安裝區(qū)域A2、中間區(qū)域A3)中的鎂氧的含量多。結(jié)果，燒制時端部區(qū)域Al的陶瓷粒子的晶粒成長被抑制。因而，在燒制后，能夠使端部區(qū)域Al中的陶瓷粒子的平均粒徑保持較小的狀態(tài)從而比端部區(qū)域Al以外的區(qū)域中的陶瓷粒子的平均粒徑小。另外，雖未圖示，但在基臺140的安裝面上形成有金屬布線圖案，各LED芯片150經(jīng)由線材等與金屬布線圖案電連接。接著，對LED芯片150進(jìn)行說明。LED芯片150是半導(dǎo)體發(fā)光元件的一例，是發(fā)出単色的可視光的裸芯片(bare chip)。在本實(shí)施方式中，使用當(dāng)被通電時發(fā)出藍(lán)色光的藍(lán)色LED芯片。LED芯片150在基臺140的安裝面上，在基臺140的短邊方向的中央部分處沿著基臺140的長邊方向以一條直線狀安裝。具體而言，12個LED芯片150以一直線狀排列安裝。如圖5所示，有關(guān)本實(shí)施方式的LED芯片150呈縱長形狀(長度600 ym、寬度300 u m、厚度100 u m)。LED芯片150具有藍(lán)寶石基板151，以及層疊在該藍(lán)寶石基板151上的、由互不相同的組成構(gòu)成的多個氮化物半導(dǎo)體層152。在氮化物半導(dǎo)體層152的上表面的端部，形成有陰極電極153和陽極電極154。此夕卜，在陰極電極153及陽極電極154上，分別形成有引線接合(wire bond)部155、156。
相互相鄰的LED芯片150的陰極電極153和陽極電極154經(jīng)由引線接合部155、156，通過金線157串聯(lián)地電連接。并且，位于兩端的LED芯片150的陰極電極153或陽極電極154通過金線157連接到供電端子141。各LED芯片150以使藍(lán)寶石基板151側(cè)的面與基臺140的安裝面對置的方式，通過透光性的芯片接合材料158安裝在基臺140上。芯片接合材料能夠使用含有由氧化金屬構(gòu)成的填料的硅樹脂等。通過在芯片接合材料中使用透光性的材料，能夠減小從LED芯片150的藍(lán)寶石基板151側(cè)的面和LED芯片150的側(cè)面出來的光的損失，能夠防止由芯片接合材料造成的陰影的發(fā)生。
另外，在本實(shí)施方式中，表示了多個LED芯片150安裝在基臺140上的例子，但LED芯片150的個數(shù)可以根據(jù)燈泡形燈100的用途適當(dāng)變更。例如，在用小型燈泡代替的用途中，安裝在基臺140上的LED芯片150也可以是I個。此外，在本實(shí)施方式中，多個LED芯片150在基臺140上安裝為一列，但也可以以3列等多列進(jìn)行安裝。接著，對封固材料160進(jìn)行說明。封固材料160形成為直線狀(條狀)，以使得將多個LED芯片150覆蓋。此外，封固材料160含有作為光波長變換材料的熒光體，還作為將來自LED芯片150的光進(jìn)行波長變換的波長變換層而發(fā)揮功能。封固材料160可以使用在硅樹脂中分散了規(guī)定的熒光體粒子(未圖示)和光擴(kuò)散材料(未圖示)的含熒光體樹脂。作為熒光體粒子，在LED芯片150是發(fā)出藍(lán)色光的藍(lán)色LED芯片的情況下，為了得到白色光，可以使用(Y，GcO3Al5O12:Ce3+、Y3Al5O12:Ce3+等YAG類的黃色熒光體粒子。由此，LED芯片150發(fā)出的藍(lán)色光的一部分被封固材料160中含有的黃色熒光體粒子進(jìn)行波長變換而成為黃色光。并且，沒有被黃色熒光體粒子吸收的藍(lán)色光、和被黃色熒光體粒子進(jìn)行波長變換后的黃色光，在封固材料160中擴(kuò)散、混合,從而從封固材料160作為白色光而射出。作為光擴(kuò)散材料，使用ニ氧化硅(silica)等粒子。在本實(shí)施方式中，由于使用具有透光性的基臺140，所以從條狀的封固材料160射出的白色光還透射基臺140的內(nèi)部，而從基臺140的沒有安裝LED芯片150的側(cè)面也射出。結(jié)果，在點(diǎn)亮?xí)r，從基臺140的哪個側(cè)面?zhèn)扔^察，都看起來如現(xiàn)有的白熾燈泡的燈絲線圈那樣閃亮。另外，封固材料160含有的波長變換材料也可以是例如(Sr，Ba)2Si04:Eu2+、Sr3SiO5IEu2+等黃色熒光體。此外，波長變換材料也可以是(Ba，Sr)2Si04:Eu2+、Ba3Si6O12N2:Eu2+等綠色熒光體。此外，波長變換材料也可以是CaAlSiN3:Eu2+、Sr2(Si，Al)5(N，0)8:Eu2+等紅色熒光體。此外，封固材料160并不一定需要由硅樹脂構(gòu)成，除了氟類樹脂等有機(jī)材料以外，也可以是由低熔點(diǎn)玻璃、溶膠-凝膠玻璃等無機(jī)材料構(gòu)成的部件。無機(jī)材料與有機(jī)材料相比耐熱特性較好，所以由無機(jī)材料構(gòu)成的封固材料160對于高亮度化是有利的。此外，封固材料160也可以還設(shè)在沒有安裝LED芯片150的面上。由此，透射基臺140內(nèi)并從沒有安裝LED芯片150的側(cè)面射出的藍(lán)色光的一部分被變換為黃色光。因而，能夠使從沒有安裝LED芯片150的側(cè)面射出的光的顏色接近于從封固材料160直接射出的光的顏色。這樣構(gòu)成的封固材料160例如經(jīng)過以下這樣的兩個エ序形成。首先，在第一エ序中，將含有波長變換材料的未硬化的糊狀的封固材料160通過涂料器(dispenser)不間斷地以直線狀涂布在多個LED芯片150上。接著，在第二エ序中，使涂布的糊狀的封固材料160硬化。這樣形成的封固材料160的從X方向觀察的截面是圓頂狀，寬度是1mm、高度是0. 2mmo(引線)兩根引線170是用于保持及供電的電線，將LED模組130保持在罩體110內(nèi)的一定的位置上，并且將從燈頭190供給的電力向LED芯片150供給。各引線170由將內(nèi)部引線171、杜美(dumet)線(包銅之鎳鐵合金線)172、以及外部引線173依次接合的復(fù)合線構(gòu)成。內(nèi)部引線171是從芯柱120朝向LED模組130延伸的電線，與基臺140接合，支撐著LED模組130。杜美線172封固在芯柱120內(nèi)。外部引線173是從點(diǎn)亮電路180朝向芯柱120延伸的電線。
這里，引線170優(yōu)選為含有熱傳導(dǎo)率高的銅的金屬線。由此，能夠?qū)⒂蒐ED模組130產(chǎn)生的熱積極地經(jīng)由引線170向燈頭190排散。另外，引線170不一定需要是復(fù)合線，也可以是由相同的金屬線構(gòu)成的單線。此夕卜，引線170并不一定需要是兩根。例如，燈泡形燈100中，在罩體110內(nèi)具備多個LED模組130的情況下，也可以在每個LED模組130中具備兩根引線170。此外，優(yōu)選為，引線170以將基臺140向芯柱120側(cè)施カ的方式安裝在基臺140上。由此，能夠?qū)⒒_140更牢固地固定保持在芯柱120上。(點(diǎn)売電路)點(diǎn)亮電路180是用來使LED芯片150發(fā)光的電路，收納在燈頭190內(nèi)。具體而言，點(diǎn)売電路180具有多個電路兀件、和安裝各電路兀件的電路基板。在本實(shí)施方式中，點(diǎn)売電路180將從燈頭190接受的交流電カ變換為直流電力，經(jīng)由兩根引線170對LED芯片150供給該直流電力。圖6是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的點(diǎn)売電路的電路圖。如圖6所不，點(diǎn)売電路180具備整流用的ニ極管電橋183、平滑用的電容184、和電流調(diào)整用的電阻185。ニ極管電橋183的輸入端連接在點(diǎn)亮電路180的輸入端子181上。此外，ニ極管電橋183的輸出端、以及與ニ極管電橋183的一端連接的電容184和電阻185的另一端連接在點(diǎn)亮電路180的輸出端子182上。輸入端子181與燈頭190電連接。具體而言，輸入端子181的一個連接在燈頭190的側(cè)面的螺旋(screw)部191上。此外，輸入端子181的另ー個連接在燈頭190的底部的小孔(eyelet)部192上。輸出端子182連接在引線170上，與LED芯片150電連接。另外，燈泡形燈100也可以并不一定具備點(diǎn)亮電路180。例如，在從照明器具或電池等直接供給直流電カ的情況下，燈泡形燈100也可以不具備點(diǎn)亮電路180。在此情況下，外部引線173的一個連接在螺旋部191上，外部引線173的另ー個連接在小孔部192上。此外，點(diǎn)亮電路180并不限定于平滑電路，也可以適當(dāng)選擇、組合調(diào)光電路、升壓電路等。(燈頭)燈頭190設(shè)在罩體110的開ロ部111。具體而言，燈頭190使用膠合劑等粘接劑安裝在罩體110上，以使得將罩體110的開ロ部111覆蓋。在本實(shí)施方式中，燈頭190是E26型的燈頭。燈泡形燈100安裝在與エ業(yè)交流電源連接的E26燈頭用燈座中而使用。另外，燈頭190并不一定需要是E26型的燈頭，也可以是E17型等不同大小的燈頭。此外，燈頭190并不一定需要是擰入式的燈頭，例如也可以是插入型等不同形狀的燈 頭。如以上這樣，根據(jù)有關(guān)本實(shí)施方式的LED模組130，在基臺140的主區(qū)域中，陶瓷粒子的平均粒徑構(gòu)成為IOym以上。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)陶瓷基臺的致密化，所以能夠提高基臺140的熱傳導(dǎo)率。由此，能夠使由LED芯片150產(chǎn)生的熱高效率地?zé)醾鲗?dǎo)而散熱。此外，由于使陶瓷基臺致密化，所以在主區(qū)域中能夠得到較高的透光性。因而，能夠使LED芯片150(發(fā)光部)的光透射到基臺140的背面，所以能夠?qū)崿F(xiàn)全取向特性。并且，在有關(guān)本實(shí)施方式的LED模組130中，基臺140的主區(qū)域中的陶瓷粒子的平均粒徑構(gòu)成為40 ii m以下。由此，能夠提高主區(qū)域中的基臺140的機(jī)械強(qiáng)度。這樣，根據(jù)有關(guān)本實(shí)施方式的LED模組130，熱特性良好且機(jī)械特性良好，且能夠?qū)崿F(xiàn)與以往的使用燈絲線圈的白熾燈泡同樣的全取向特性。使用圖7 圖9對有關(guān)本實(shí)施方式的LED模組130的光學(xué)特性、熱特性及機(jī)械特性進(jìn)行說明。圖7是用來說明有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的LED模組的基板中的氧化鋁粒子的平均粒徑與基板的透射率之間的關(guān)系(光學(xué)特性)的圖。圖8是用來說明有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的LED模組的基板中的氧化鋁粒子的平均粒徑與熱傳導(dǎo)率之間的關(guān)系(熱特性)的圖。圖9是用來說明有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的LED模組的基板中的氧化鋁粒子的平均粒徑與彎曲強(qiáng)度之間的關(guān)系(機(jī)械特性)的圖。如圖7所示，在有關(guān)本實(shí)施方式的LED模組130中，通過使主區(qū)域中的氧化鋁粒子的平均粒徑為IOym以上，能夠使主區(qū)域的透射率成為適合于全配光特性的90%以上。此夕卜，如圖8所示，通過使主區(qū)域中的氧化鋁粒子的平均粒徑為IOym以上，還能夠使主區(qū)域的熱傳導(dǎo)率為28W/m K以上的高熱傳導(dǎo)率。此外，如圖9所示，可知如果主區(qū)域中的氧化鋁粒子的平均粒徑超過40 y m則彎曲強(qiáng)度急劇下降。因而，優(yōu)選的是，使主區(qū)域中的氧化鋁粒子的平均粒徑為40 ii m以下。進(jìn)而，在有關(guān)本實(shí)施方式的LED模組130中，構(gòu)成為，在基臺140的端部區(qū)域Al中，相對于基臺140的主區(qū)域，陶瓷粒子的平均粒徑相對地變小。由此，能夠使陶瓷粒子的表面積增大，所以能夠提聞端部區(qū)域Al中的基臺140的熱放射率。這樣，在有關(guān)本實(shí)施方式的LED模組130中，在端部區(qū)域Al中熱放射性良好，并且在元件安裝區(qū)域A2中熱傳導(dǎo)性良好，所以能夠使由LED芯片150產(chǎn)生的熱高效率地?zé)醾鲗?dǎo)、井向基臺140的外部高效率地散熱。結(jié)果，燈泡形燈100能夠進(jìn)一歩抑制因溫度上升帶來的LED芯片150的發(fā)光效率的下降及壽命的下降。并且，根據(jù)有關(guān)本實(shí)施方式的LED模組130，在基臺140的端部區(qū)域Al中，陶瓷粒子的平均粒徑比主區(qū)域更小，所以在該端部區(qū)域Al中能夠進(jìn)ー步提高基臺140的機(jī)械強(qiáng)度。由此，能夠防止在制造中等因?qū)_140的端部施加應(yīng)カ而基臺140破裂或在基臺140的一部分中發(fā)生缺陷或裂紋等。此外，根據(jù)有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的燈泡形燈100，具備整個周圍被透光性的罩體110內(nèi)包圍的LED模組130。由此，由LED模組130產(chǎn)生的白色光不會被盒體遮擋而向全方位釋放。因而，能夠得到與以往的白熾燈泡同樣的全配光特性。接著，使用圖10對有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的照明裝置200進(jìn)行說明。圖10是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的照明裝置的概略剖視圖。如圖10所示，有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的照明裝置200例如安裝在室內(nèi)的頂棚300上而使用，具備上述的本發(fā)明的實(shí)施方式的燈泡形燈100和點(diǎn)亮器具220。點(diǎn)亮器具220使燈泡形燈100熄滅及點(diǎn)亮，具備安裝在頂棚300上的器具主體221、和覆蓋燈泡形燈100的燈罩222。器具主體221具有燈座221a。在燈座221a中螺合燈泡形燈100的燈頭190。經(jīng)由該燈座221a對燈泡形燈100供電。另外，圖10所示的照明裝置200具備I個燈泡形燈100，但也可以具備多個燈泡形燈 100。以上，基于各實(shí)施方式對有關(guān)本發(fā)明的發(fā)光裝置、燈泡形燈及照明裝置進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施方式。例如，在本實(shí)施方式中，在基臺140的主區(qū)域中，使陶瓷粒子的平均粒徑為IOiim以上40 y m以下，但也可以包括端部區(qū)域Al而在基臺140整體中使陶瓷粒子的平均粒子徑為10 m以上40 m以下。通過這樣使基臺140整體的陶瓷粒子的平均粒子徑為10 y m以上40 ii m，能夠?qū)_140整體實(shí)現(xiàn)陶瓷基臺的致密化，所以能夠提高基臺140整體的熱傳導(dǎo)率。由此，能夠使由LED芯片150產(chǎn)生的熱高效率地?zé)醾鲗?dǎo)而散熱，并且在基臺140的整體區(qū)域中能夠得到高透光性。并且，通過使基臺140整體的陶瓷粒子的平均粒子徑為40以下，對于基臺140整體能夠確保穩(wěn)定的機(jī)械強(qiáng)度。此外，在將該形態(tài)的發(fā)光裝置(LED模組)應(yīng)用于燈泡形燈的情況下，該發(fā)光裝置優(yōu)選為以中空狀態(tài)保持在罩體內(nèi)，特別優(yōu)選為配置在罩體內(nèi)的中央部分。另外，在將發(fā)光裝置以中空狀態(tài)保持在罩體內(nèi)的情況下，雖可以如本實(shí)施方式那樣通過用引線支撐發(fā)光裝置而保持為中空狀態(tài)，但也可以構(gòu)成為，不是用引線而是用芯柱使發(fā)光裝置保持為中空狀態(tài)。此外，在本實(shí)施方式中，作為基臺140而使用氧化鋁基板，但并不限定于此。作為基臺140的材料，也可以使用透射性氮化鋁或透射性氧化鎂等。此外，基臺140的形狀并不限于矩形狀。此外，在本實(shí)施方式中，也可以將基臺140和芯柱120通過熱傳導(dǎo)性樹脂等連接。由此，能夠?qū)⒂蒐ED模組130產(chǎn)生的熱經(jīng)由芯柱120積極地向燈頭190排散。另外，在此情況下，優(yōu)選的是將基臺140的元件安裝區(qū)域A2的背面與芯柱120連接。此外，在本實(shí)施方式中，使用包含LED芯片和波長變換材料的封固材料構(gòu)成LED模組以使其發(fā)出白色光，但并不限定于此。例如，可以使用黃色到琥珀色的LED芯片，通過不包含波長變換材料的透光性的封固材料構(gòu)成LED模組。通常，在光束低的燈泡中，不在意顯色性的用途較多，在這樣的用途中，能夠僅通過LED芯片的光再現(xiàn)白熾燈泡。并且，當(dāng)然能夠根據(jù)用途而適當(dāng)選擇LED芯片的發(fā)光色、波長變換材料的有無及種類。例如，在LED芯片中，可以采用以下結(jié)構(gòu)等使用藍(lán)色、緑色及紅色的光的3原色形成白色光的結(jié)構(gòu)，使用從藍(lán)紫到近紫外域的波長的LED芯片和藍(lán)色、緑色及紅色的3原色的各熒光體形成白色光的結(jié)構(gòu)，或者僅藍(lán)色、僅綠色、僅紅色等単色光的結(jié)構(gòu)。除此以外，只要不脫離本發(fā)明的主_，對本實(shí)施方式實(shí)施了本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的各種變形的形態(tài)、或者將不同的實(shí)施方式或變形例中的構(gòu)成要素組合而構(gòu)建的形態(tài)也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。エ業(yè)實(shí)用性本發(fā)明作為以LED等半導(dǎo)體發(fā)光元件為光源的發(fā)光裝置、代替以往的白熾燈泡等的LED燈泡及具備該LED燈泡的照明裝置等具有實(shí)用性。符號說明100燈泡形燈110 罩體111 開ロ部 120 芯柱130 LED 模組140 基臺150 LED 芯片151藍(lán)寶石基板152氮化物半導(dǎo)體層153 陰極154 陽極155,156引線接合部157 金線158芯片接合材料160封固材料170 引線171內(nèi)部引線172杜美線173外部引線180點(diǎn)亮電路181輸入端子182輸出端子183 ニ極管電橋184 電容185 電阻190 燈頭191螺旋部192小孔部200照明裝置220點(diǎn)亮器具221器具主體221a 燈座222 燈罩
300 頂棚Al端部區(qū)域A2元 件安裝區(qū)域
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，其特征在干， 具備 基臺；以及 安裝在上述基臺上的半導(dǎo)體發(fā)光元件； 上述基臺是由陶瓷粒子構(gòu)成的透光性的基臺； 若將上述基臺的包括安裝上述半導(dǎo)體發(fā)光元件的元件安裝區(qū)域在內(nèi)的區(qū)域設(shè)為主區(qū)域，則上述主區(qū)域中的上述陶瓷粒子的平均粒徑是IOiim以上、40 iim以下。
2.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在干， 若將上述基臺的端部周邊的區(qū)域設(shè)為端部區(qū)域，則上述端部區(qū)域中的上述陶瓷粒子的平均粒徑比上述主區(qū)域中的上述陶瓷粒子的平均粒徑小。
3.如權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光裝置，其特征在干， 上述陶瓷粒子是氧化鋁粒子。
4.如權(quán)利要求2或3所述的發(fā)光裝置，其特征在干， 上述端部區(qū)域中的上述陶瓷粒子的平均粒徑是5 y m以下。
5.一種燈泡形燈，其特征在干， 具備 權(quán)利要求I 4中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置； 罩體，將上述發(fā)光裝置的整個周圍包圍； 燈頭，安裝于上述罩體；以及 引線，用來將經(jīng)由上述燈頭所供給的電力向上述發(fā)光裝置供電。
6.如權(quán)利要求5所述的燈泡形燈，其特征在干， 上述發(fā)光裝置以中空狀態(tài)被支撐在上述罩體內(nèi)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的燈泡形燈，其特征在干， 上述罩體由對可視光透明的玻璃構(gòu)成。
8.ー種照明裝置，其特征在干， 具備權(quán)利要求5 7中的任一項(xiàng)所述的燈泡形燈。
全文摘要
提供一種能夠?qū)⒂蒐ED產(chǎn)生的熱高效率地散熱的發(fā)光裝置。本發(fā)明的發(fā)光裝置具備基臺(140)、和安裝在基臺(140)上的LED芯片(150)?；_(140)是由陶瓷粒子構(gòu)成的透光性的基臺。若將基臺(140)的包括安裝LED芯片(150)的元件安裝區(qū)域(A2)在內(nèi)的區(qū)域設(shè)為主區(qū)域，則主區(qū)域中的陶瓷粒子的平均粒徑是10μm以上、40μm以下。此外，若將基臺(140)的端部周邊的區(qū)域設(shè)為端部區(qū)域(A1)，則端部區(qū)域(A1)中的陶瓷粒子的平均粒徑優(yōu)選的是比元件安裝區(qū)域(A2)中的陶瓷粒子的平均粒徑小。
文檔編號F21S8/04GK102792089SQ20118000350
公開日2012年11月21日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者三貴政弘, 松田次弘, 植本隆在, 永井秀男, 竹內(nèi)延吉 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社