CN102099616A - 带有塑料灯头的发光元件 - Google Patents

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Abstract

一种发光元件(1)具有至少一个光源(2)、至少两根用于给该光源供应电流的接线(4，6)和容纳该光源(2)的灯头(10)。根据本发明，光源(2)具有发热部分(2a)，灯头(10)接触该发热部分(2a)，其中，灯头(10)由导热塑料构成并如此构造，该灯头至少部分散走由光源(2)产生的热。

Description

带有塑料灯头的发光元件
技术领域
本发明涉及发光元件。从现有技术中知道了许多发光元件。除了早就存在的白炽灯泡外，发光二极管(LED)近年来尤其也用作发光装置。与例如白炽灯泡相比，这种发光二极管在耗电方面是高效的，其体积小并产生较少的热。近年来，人们致力于研究具有标准发光装置的发光强度的LED。
背景技术
这种发光装置在建筑物重点照明中和作为车辆行驶灯光是早就已知的。但是，目前还未公开用于由LED发光装置和标准灯座构成的组件的标准化解决方案。目前只提供了用于常规发光装置的标准化灯座。
LED照明元件未来也应该能以其它方式使用。因此，例如正在准备所谓的OLED(有机发光二极管)和其它技术。还期望将显著改变照明装置。
除了当前的应用外，重点照明、平面、移动和可控的照明(例如在场景灯光时)也扩充了灯光设计。这又将直接影响到安装，即尤其是尺寸、位置、稳固性和温度和控制用触点接通，即电流接头。
此外，尤其在有多个光源的组件中出现有效散热的问题。因此，例如由电子装置产生的热应更好地从壳体散发出去。
发明内容
因此，本发明基于以下任务，避免或消除目前采用的复杂的散热体或者至少更好地控制热分布。
一般伴随迄今已知的发光方法而来的是产生大量热，已知的照明装置的前提是发光装置及其灯座经受高温，因此发光过程必须是耐热的。
而对于LED或类似方法适用的是以点状方式产生热并且热本身对发光过程和使用寿命产生影响。而且，发光装置的结构将来变得更小并且今后也应可以实现其它的使用方式。在此情况下，散热端口连带造型整体起到决定性作用。
此外，集成有同样发热的电子控制元件，例如调光器、色控元件、光调元件等。
目前，大多数LED生产厂商着眼于由LED发光的任务，较少考虑低成本地制造灯座和使明显以点方式发热的LED的过程热能散发到环境的要求。
因此，本发明尤其基于以下其它任务，提供一种特殊装置，它尤其在使用LED时也允许有效散热。因此，最好也应能制造具有许多光源的发光元件。
根据本发明，该任务将通过具有权利要求1的特征的发光元件和通过具有权利要求11的特征的灯头来完成。有利的实施方式和改进方案是从属权利要求的主题。在多个实施例中给出了本发明的其它优选特征。
根据本发明的发光元件具有至少一个带有两根接线的光源，所述接线用于给光源供应电流。而且，发光元件具有用于容纳光源的灯头。根据本发明，光源具有发热部分并且该灯头接触该发热部分，其中，该灯头由导热塑料构成，或者具有这样的导热塑料并如此构成，即，灯头至少部分散走光源所产生的热。
该灯头最好是注射成型件。此时，该灯头或其塑料优选被注入特殊模具中并且为特殊的接线技术做好准备。通过这种方式，可以制造出工业用的发光灯座。
为此，为了完成上述任务而采用导热塑料或者提供导热塑料，其接受在光源处产生的热并直接将热散发到环境或灯座。因此，光源的支承散热系统最好与灯座相结合并在此形式中已经是散热机构。因此，也可以通过该灯头或围绕灯头的灯座散发较高的热功率。
在所有的实施方式和改进方案中，优选采用导热和/或导电和/或导磁的塑料，在该塑料中例如加入纤细的或很细的金属纤维、钢纤维或不锈钢纤维，从而得到一种塑料合成物，其使最终产品传热导电。
特别优选采用要被加入塑料中的球形金属颗粒。此时，优选微米级的直径。
最好加入具有高导热性能的金属。例如，优选采用铜或铜合金。金属纤维或金属颗粒很理想地作为用于导热塑料的有效填料。尽管其体积小，但它们完全足以显著地改善灯头的热学性能。
特别优选由铜、铝以及氮化硼或石墨构成的填料，用于提高导热性能。辅料含量或者说填料含量尤其在约10％至70％的范围内，最好在约20％至60％的范围内。添加有例如石墨颗粒或铜粉时的导热性能尤其大于1W/(mK)，最好大于2W/(mK)。导热性能有利地在大约2W/(mK)至大约10W/(mK)范围内，但也可以更宽。
在所有的实施方式中，由塑料构成的灯头如此具有三维材料结构，即，除了电绝缘区外，还设有多个导电区，这些导电区配设有带状导线。这种制造例如可以通过激光结构化来实现。随后的电镀产生了导电能力。
在激光结构化中，激光可以加工和激活在塑料表面和材料内所含的金属籽晶。金属将变被释放并沉积在表面上。通过这种方式，细微的和最细微的导线图案通过激光被加入材料中。在与之相连的铜液槽中可以产生真正的带状导线，因为来自铜液槽的金属沉积在激光已释放金属的地方。
因此，总之可以制造出各向异性的结构，此时可以有优选的导热方向并且可以产生目标明确的电连接。
光源优选是发光二极管或OLED。
在另一个有利的实施方式中，灯头沿周向完全包围或者基本上完全包围光源。通过这种方式，所出现的发热向四面散发。因此，灯头可以具有开口，LED或者至少其发热部分被装入该开口中。
在另一个有利的实施方式中，发光元件具有包围灯头的灯座。此时，例如可能出现的是灯头具有可被拧入灯座中的螺纹。但是，也可以想到插接灯座等。这样一来，所产生的热也可通过灯座来散发。
在另一个有利的实施方式中，至少一根接线具有导电塑料。因此，例如可以将接线集成到灯头中。
在另一个有利的实施方式中，灯头部分地由导电塑料构成。因此，利用呈导电塑料形式的供电机构来导电接通光源被整合到发光装置和灯座的设计当中。为此，最好在此通过集成的传导性塑料来实现电连接。
光源的灯头和灯座最好可以用至少一种导电导热塑料来优化。
作为导热塑料的替代，也可以采用具有热学性能的其它材料如陶瓷和金属。在另一个有利的实施方式中，发光元件具有围绕灯头的其它散热机构。该其它散热机构最好也包围上述灯座。通过这种方式，可以更有效地散发热功率，这尤其对于在一个载体上布置多个光源是重要的。
在另一个有利的实施方式中，发光元件具有印制的带状导线。但除此之外，也可以借助电镀工艺获得导电能力。
根据一个有利的实施方式，该发光元件具有许多光源。此时，这些光源可以例如并排布置，或者也可以按照阵列方式布置，或者设置在一个圆环等的平面上。
在本发明的一个有利改进方案中，该发光元件具有多个灯头，所述多个灯头可以在其外壁处接合，其中，各有一个具有第一剖面形状的第一外壁和各有一个具有第二剖面形状的第二外壁，第一剖面形状和第二剖面形状是彼此互补构成的。通过这种方式，可以像拼图那样插接多个灯头。此时，可以把相应的带状导线印制、层压、压制到表面中，或以聚合物形式构成等等。
本发明还涉及一种用于光源的灯头，其具有用于容纳光源的发热部分的容纳开口，其中该灯头由导热塑料构成并如此构造，该灯头至少部分散走由该光源产生的热。
附图说明
在附图中，单纯示意地示出了本发明的一个实施例并且以下将详加说明，附图所示为：
图1表示按照现有技术的发光元件；
图2表示本发明的发光元件的第一实施方式；
图3表示按照许多发光元件形式的本发明发光元件的第二实施方式；
图4表示本发明的发光元件的第三实施方式。
具体实施方式
参见图1至图4，以下将描述本发明发光元件100的三个实施例。
图1表示在现有技术中的呈白炽灯泡形式的发光元件100。此时，附图标记102涉及真正的光源，即通常是带有螺旋灯丝的玻璃灯泡。
附图标记110涉及灯头，光源102保持在该灯头中，其中在灯头110中也设有用于光源102的电流供应机构。
灯头110又通过螺纹被装入灯座114中。附图标记104和106涉及两根接线或触点，用于通过电连接108、109给发光装置供应电流。
可以看到，在此发光装置中的发热主要出现在光源本身上并且可能至少没有直接散发到灯座。为此，在白炽灯泡的情况下，灯座114未用于散热，其必须能经受住高温。
图2表示按照本发明的发光元件1。发光元件1具有呈发光二极管形式的光源2，该光源由两根接线4和6来供电。此时，在光源区域2a内生成热。
附图标记10涉及灯头，它沿周向完全包围光源，因而良好地适用于承受所产生的热能并又将该热能发散至环境。
灯头10又设置在灯座14中，例如被旋拧在灯座中。因此，可以通过灯头10实现目标明确的散热。
附图标记20涉及又包围灯座14的其它散热系统或者散热机构。
图3表示根据本发明的发光元件的另一个实施方式。
在这里，与图2所示的实施方式的区别在于，两根接线4和6被集成到灯头10中并且电能在此将通过灯座14来供应。为此，灯座本身可以被分成两个部分，或者说左侧和右侧彼此电绝缘。
在这里，附图标记22和24也涉及电连接。触点4和6在此可以由导电塑料构成，其如上所述地由灯座14供电。
图4表示本发明发光元件1的另一个实施方式，在这里，成排设有许多光源2。各自的灯头10在此具有外壁10a和10b，它们分别以形状互补的方式构成，在此，可以通过这种方式实现一定的布线技术。这样一来，得到发光元件1的平面构造。
在这里，触点接通又可以通过电连接22和24来实现。此时如上所述，印制、压制、层压或以其它方式施加有带状导线。也可以直接通过外壁10a和10b来实现光源的触点接通。
本发明允许构成专为LED应用而配置的灯头。这通过目标明确的散热增强了发光效率，通过匹配于周边形状的灯头实现了较小的构造，通过集成接线技术就操纵和成本降低而言加分。确切地说，整个灯头包括LED安装在内可以在一个合并的压注过程中完成。
在本申请文件中公开的所有特征被视为对本发明是重要的，只要其以单独或组合的方式相对现有技术是新的。
附图标记列表
1发光元件；2光源；2a光源区域；4接线；6接线；10灯头；10a外壁；10b外壁；100发光元件(现有技术)；102光源(现有技术)；104接线(现有技术)；106接线(现有技术)；108电连接；109电连接；110灯头(现有技术)；114灯座或管座(现有技术)。

Claims (11)

1.一种发光元件(1)，具有至少一个光源(2)、用于给该光源供应电流的至少两根接线(4，6)和容纳该光源(2)的灯头(10)，其特征是，该光源(2)具有发热部分(2a)，该灯头(10)接触该发热部分(2a)，其中该灯头(10)由导热塑料构成并且如此构造，该灯头至少部分散走由该光源(2)产生的热。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其特征是，该光源(2)是发光二极管(LED)。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的发光元件(1)，其特征是，该灯头(10)在周向上完全包围该光源(2)。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的发光元件(1)，其特征是，该发光元件(1)具有包围该灯头(10)的灯座(14)。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的发光元件(1)，其特征是，至少一根接线(4，6)具有导电塑料。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的发光元件(1)，其特征是，该灯头(10)至少部分由导电塑料构成。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的发光元件(1)，其特征是，该发光元件具有包围该灯头(10)的其它散热机构(20)。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的发光元件(1)，其特征是，该发光元件(1)具有印制的带状导线。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的发光元件(1)，其特征是，该发光元件(1)具有多个光源(2)。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的发光元件(1)，其特征是，该发光元件(1)具有多个灯头(10)，所述多个灯头可在其外壁(10a，10b)处接合，其中各有一个具有第一剖面形状的第一外壁(10a)和各有一个具有第二剖面形状的第二外壁(10b)，第一剖面形状和第二剖面形状彼此互补构成。
11.一种用于光源(2)的灯头，具有用于容纳该光源(2)的发热部分(2a)的容纳开口，其中该灯头(10)由导热塑料构成并且如此构造，该灯头至少部分散走由该光源(2)产生的热。
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