CN103238023A - 平面发光照明器件 - Google Patents

Abstract

一种平面发光照明器件包括：发光单元(41)，所述发光单元包括：安装基板(41b)，其上安装了发光半导体元件(41a)；以及输入端子(61a)，向发光半导体元件(41a)导电；以及外壳(45)，所述外壳固定多个发光单元(41)并且包括多个输出端子(61b)，通过这些输出端子将来自外部电源的电能提供给这些发光单元(41)，其中，发光单元(41)和外壳(45)通过一连接单元而被可移除地固定，该连接单元连接着输入端子(61a)和输出端子(61b)。

Description

平面发光照明器件

技术领域

本发明涉及包括多个发光半导体元件的平面发光照明器件。

背景技术

专利文献1揭示了一种平面发光照明器件，其中，排列了多个用发光半导体元件形成的点光源。如图10的平面图和图11的截面图所示，在这种平面发光照明器件549中，多个LED541a（发光二极管）排列在基板541b的平面上并且被固定在外壳545中，由此，这种平面发光照明器件的尺寸和亮度得到提升。

相关的文献

专利文献

专利文献1：JP-A-2010-44922

专利文献2：JP-A-2009-94087

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在专利文献1所揭示的照明器件中，当上述LED541a中的一个因导线断裂、寿命终止等而发生故障时，为了替换发生故障的部分，必须从基板541b中除去焊接到该基板541b的这个LED541a并且再次将新的LED541a焊接到该基板541b上。由此，执行替换这个LED541a的操作是很复杂的；特别是，因其尺寸的缘故，很难焊接很小的LED541a。根据情况，有可能必须替换掉该基板541b本身并且在所有的LED541a上执行回流步骤。

为了解决上述问题，作出了本发明；本发明的目的是提供一种平面发光照明器件，其中，替换发光半导体元件的操作是很容易执行的。

解决问题的手段

为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种平面发光照明器件，它包括：发光单元，所述发光单元包括：发光半导体元件；安装基板，其上安装了发光半导体元件；以及导电到发光半导体元件的输入端子；以及外壳，所述外壳固定多个发光单元并且包括多个输出端子，通过这些输出端子将来自外部电源的电能提供给这些发光单元，

其中，发光单元和外壳通过一连接单元而被可移除地固定，该连接单元连接着输入端子和输出端子。

在这种配置中，通过该连接单元，从输出端子经过输入端子将来自外部电源的电能提供给发光单元。多个发光单元通过这些连接单元而被固定到所述外壳。

在如上述那样配置的本发明的平面发光照明器件中，所述连接单元是用彼此配合的凸部和凹部形成的。

在这种配置中，通过该凸部和凹部，所述输入端子和输出端子彼此电连接，并且该凸部和凹部彼此配合，由此，发光单元和外壳被可移除地且物理地固定。

在如上述那样配置的本发明的平面发光照明器件中，所述连接单元包括导电磁体。

在这种配置中，通过所述导电磁体，所述输入端子和输出端子彼此电连接，并且所述发光单元和外壳通过所述磁体的磁力而被可移除地且物理地固定。

在如上述那样配置的本发明的平面发光照明器件中，所述连接单元包括弹性构件，所述外壳包括用于围绕着所述发光单元的侧壁，并且通过使用所述连接单元的弹力，位于所述安装基板的侧面上的输入端子与位于所述侧壁中的输出端子彼此连接。

在这种配置中，通过施加于围绕发光单元的侧壁与发光单元的侧面之间的弹性构件的弹力，使发光单元保留在外壳中。

在如上述那样配置的本发明的平面发光照明器件中，多个发光半导体元件排列在所述安装基板上。

在如上述那样配置的本发明的平面发光照明器件中，在发光单元中提供了驱动电路，用于将控制信号馈送到所述发光半导体元件。

如上述那样配置的本发明的平面发光照明器件包括一漫射构件，用于使来自发光半导体元件的光发生漫射。

如上述那样配置的本发明的平面发光照明器件包括一光收集构件，用于收集来自发光半导体元件的光。

本发明的优点

在本发明中，当发光单元被固定在外壳之内时，所述输入端子和输出端子通过所述连接单元而电连接，由此，有可能将来自外部电源的电能提供给所述发光单元。此外，因为多个发光单元被固定在所述外壳之内并且这些发光单元通过所述连接单元被可移除地固定到所述外壳，所以有可能有效地执行只移除其上安装了发生故障的发光半导体元件的发光单元并替换该发光半导体元件的操作。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的平面发光照明器件的分解的示意性透视图；

图2是图1所示平面发光照明器件的分解的示意性截面图；

图3是根据本发明的实施例的发光单元的示意性截面图；

图4是根据本发明的实施例的发光单元的部分放大的示意性平面图；

图5是根据本发明的实施例的变体的平面发光照明器件的分解的示意性截面图；

图6是根据本发明的实施例的变体的平面发光照明器件的示意性截面图；

图7是图6的平面发光照明器件的部分放大的示意性截面图；

图8是根据本发明的实施例的变体的平面发光照明器件的分解的示意性截面图；

图9是根据本发明的实施例的发光单元的示意性平面图；

图10是常规的发光单元的示意性平面图；以及

图11是图10所示的平面发光照明器件的示意性截面图。

具体实施方式

下面将参考附图详细说明本发明的各个实施方式。图1是根据本发明一实施例的平面发光照明器件的分解的示意性透视图；图2是图1所示的平面发光照明器件的分解的示意性截面图。为了方便，构件符号等可能被省略；在这种情况下，应该参考其它附图。

平面发光照明器件49包括多个发光单元41、光漫射盖子43以及固定它们的外壳45。多个发光单元41通过连接单元61而排列在外壳45之内；连接单元61是用插头61a和插座61b形成的；通过所述连接单元61，发光单元41可向外壳45导电并且被可移除地固定到外壳45上。由此，有可能只从外壳45中移除发生故障的发光单元41并且有效地从所移除的发光单元41中替换LED（发光二极管）41a。下文会描述所述连接单元61的细节。

发光单元41包括多个LED41a、其上安装这些LED的安装基板41b以及插头61a。LED41a是用于发光的发光半导体元件（光源）；该LED41a被安装在该安装基板41b的基板表面上所形成的电极之上。为了获得足够大的光量，多个LED41a被装在所述安装基板41b上，并且发光单元41自身施加平面光。

在外壳45之外，提供了一控制驱动器（驱动电路）71，它具有电源调节功能。通过位于安装基板41b的背面（LED41a的安装表面的反面）上的插头61a以及位于外壳45中的插座61b，安装基板41b被连接到插头控制驱动器71。这样，来自控制驱动器71的控制信号到达LED41a，并且LED41a的光发射受到该控制信号控制。在外壳45之内，多个插座61b有规律地间隔着，发光单元41的插头61a被连接到插座61b，由此，整个平面发光照明器件49可以通过多个发光单元41的聚集而施加很大的平面光。然而，为了方便，在该图中，仅仅示出了LED41a和发光单元41的一部分。

相邻的发光单元41密集地排列在外壳45之内且它们之间没有任何空间，由此，有可能从该平面发光照明器件49的整个光发射表面50中施加更均匀的平面光。在外壳45之内，提供了一区域，在该区域中没有发光单元41被附接到安排有插座61b的那部分，由此，有可能减小整个平面发光照明器件49的功耗，其结果是有可能节能。

可以在外壳45之外提供用于共同地驱动发光单元41的控制驱动器71；对于每一个发光单元41，都可以提供用于驱动该发光单元41的控制驱动器71。在这种情况下，如图3所示，控制驱动器71可以被设置在所述安装基板41b的背面之中。

光漫射盖子（漫射构件）43是平板形状的光学构件，用于盖住通过发光单元41的聚集而形成的光发射表面，并且接收从这些发光单元41发出的光并且使该光发生漫射。由此，光漫射盖子43使发光单元41的平面光发生漫射，由此，可以从所述平面发光照明器件49的整个光发射表面中发出均匀的平面光。

连接单元61是用插头61a和插座61b形成的；插座61b具有插孔61c，这些插孔与插头61a相一致；插头61a适合进入这些插孔61c。在这些插孔61c之内提供了一输出端子（未示出）；该输出端子可向所述控制驱动器71导电。由此，插头61a用作输入端子，当插头61a被插入所述插孔61c时，插头61a被连接到所述输出端子，其结果是，来自控制驱动器71的驱动信号从该输出端子通过插头61a被馈送到在发光单元41上的LED41a。

此外，当插头61a被插入这些插孔61c时，插头61a就保留在这些插孔61c之内。由此，发光单元41和外壳45被物理地且可移除地固定住了。这样，有可能仅仅通过插头61a和插座61b的插入和移除来执行替换发光单元41的操作，其结果是，有可能有效地替换在发光单元41上无法发光的LED41a。

下面将详细描述发光单元41。图4是发光单元41的部分放大的示意性平面图。如该图所示，LED41a具有阳极（正极）31和阴极（负极）32。阳极31和阴极32被电连接到形成于安装基板41b上的阳极布线31a和阴极布线32a；阳极布线31a和阴极布线32a被连接到位于安装基板41b的背面上的插头61a。在每一个插孔61c之内的输出端子被连接到外壳45之内的阳极布线和阴极布线。

由此，当插头61a被插入这些插孔61c时，插座61b一侧的阳极布线变为可向插头61a一侧的阳极布线31a导电，并且插座61b一侧的阴极布线变为可向插头61a一侧的阴极布线32a导电。然后，来自控制驱动器71的驱动信号从所述输出端子通过插头61a被馈送到在发光单元41上的LED41a。

[其它实施例]

本发明不限于上述实施例，且各种修改在不背离本发明的精神和范围的情况下是可行的。

例如，如图5所示，连接器端子可以被用作所述连接单元，所述连接单元将外壳45与发光单元41连接起来。连接器端子具有多个突出的输入端子261a和多个插孔261c；输入端子261a被插入这些插孔261c中，由此，这些输入端子261a被连接到位于这些插孔261c中的输出端子（未示出）。通过使用这种连接器端子，有可能将多个驱动信号从所述控制驱动器71馈送到所述LED41a。

此外，如图6所示，弹性构件可以被用作所述连接单元，所述连接单元将外壳45与发光单元41连接起来。具体地讲，作为输入端子361a，弹性弹簧端子被使用，并且所述输入端子361a被设置在安装基板41b的反面之上。在外壳45之内，提供了侧壁45b，该侧壁45b从外壳45的底面45a竖起并且围绕着发光单元41，并且在与输入端子361a相反的侧壁45b的位置处提供了输出端子361b。当发光单元41被固定到外壳45中时，所述输入端子361a压着位于侧壁45b中的输出端子361b，由此，使发光单元41保持在发光单元41之内。这样，通过利用输入端子361a的弹力，发光单元41和外壳45被可移除地固定了。

此处，从外壳45的底面45a竖起的侧壁45b是以格子形状提供的，外壳45的内部被划分成多个空间，由此，有可能将发光单元41固定在每一个划分出的空间中。

图7是图6的平面发光照明器件的部分放大的示意性截面图；输入端子361a是用具有导电性的金属片形成的，并且该金属片的一端被耦合到阳极布线（未示出）或阴极布线（未示出），所述阳极布线或阴极布线延伸到安装基板41b的侧面。所述金属片的另一端在远离安装基板41b的侧面的方向上延伸出去，并且在远离安装基板41b的侧面的方向上产生了弹簧压力。弹簧端子并不限于在输入端子361a中提供弹簧端子的情况；所述弹簧端子可以被设置在输出端子361b中。在这种情况下，输出端子361b压着发光单元41的相反的侧面，并且夹着并保留所述发光单元41。多个弹簧端子被进一步提供，由此，有可能稳固地使发光单元41保留在外壳45之内。

此外，如图8所示，具有导电性的磁体可以被用作所述连接单元，所述连接单元将外壳45与发光单元41连接起来。图9是示出了发光单元41的背面一侧的示意性平面图；用导电磁体形成的条带形状的输入端子461a被设置在安装基板41b的背面的两个位置。一个输入端子461a被电连接到阳极布线31a（该阳极布线31a连接到LED41a），并且其它输入端子461a被电连接到阳极布线32a（该阳极布线32a连接到LED41a）。在外壳45的内侧，可吸收输入端子461a并具有导电性的输出端子461b被设置在两个位置。

当输入端子461a吸收输出端子461b时，通过利用磁体的磁化而将发光单元41固定到外壳45内。输出端子461b被电连接到在外壳45的侧面上的阳极布线或阴极布线，并且，当输入端子461a吸收输出端子461b时，输出端子461b的侧面上的阳极布线变为可向输入端子461a的侧面上的阳极布线导电，并且输出端子461b的侧面上的阴极布线变为可向输入端子461a的侧面上的阴极布线导电。

尽管在上面的描述中安装基板41b具有相同的形状（只是正方形），但是本发明并不限于这种配置。例如，正方形安装基板41b和矩形安装基板41b被组合起来（具有多种形状的多个安装基板41b被收集），由此，发光单元41的聚集可以形成于外壳45之内。此外，具有另一种形状（比如圆形或三角形）的安装基板41b被收集，由此，发光单元41的聚集可以被形成。

尽管在上面的描述中多个LED41a被安装在安装基板41b上，但是本发明并不限于这种配置。例如，多个发光单元41（其中的每一个发光单元具有被安装在一个安装基板41b上的一个LED41a）可以排列在所述外壳45之内。在这种情况下，因为发生故障的LED41a可以通过替换发光单元41而被替换，所以很容易执行替换LED41a的操作。通过使多个连接单元排列在外壳45之内，如有必要，有可能改变在所述平面发光照明器件49中的LED41a的密度（分布密度）。因此，这些LED41a是密集排布的，由此，与平面发光照明器件49的整个光发射表面50上的其它部分相比，有可能提供很明亮的区域。光收集构件（比如透镜）被设置在每一个LED41a的光发射表面上，由此，有可能增大每一个LED41a的亮度。

LED41a的发光颜色并不是特别限定的。例如，安装在安装基板41b上的所有的LED41a被设计成具有单一的颜色，由此，有可能提供红色发光单元41、蓝色发光单元41、或绿色发光单元41。此处，这些发光单元41a是混合的，并且排列在外壳45之内，由此，有可能形成通过混合多种颜色而施加白光的平面发光照明器件49。此外，红色LED41a、蓝色LED41a和绿色LED41a被混合，并且被安装在安装基板41b上，由此，有可能形成通过混合多种颜色而施加白光的白色发光单元41。在这种情况下，多个白色发光单元41排列在外壳45之内，由此，有可能形成施加白光的平面发光照明器件49。施加另一种颜色的光（单色光或混合颜色的光）的发光单元41可以被组合。

工业应用性

在本发明的平面发光照明器件中，多个发光单元被设置在外壳中，这些发光单元和外壳是通过多个连接单元而可移除地被固定的，由此，有可能很容易地替换发光单元中所使用的发光半导体元件并且通过替换该发光单元而继续使用该外壳本身。其尺寸对应于该外壳的发光单元被生产，由此，有可能单独地售卖该发光单元作为该平面发光照明器件的替换单元。

附图标记的列表

      31      阳极（正极）

31a     阳极布线

32      阴极（负极）

32a     阴极布线

41      发光单元

41a      LED

41b安装基板

43      光漫射盖子

45      外壳

45a     底表面

45b侧壁

49      平面发光照明器件

50      光发射表面

61      连接单元

61a     插头

61b插座

61c     插孔

71      控制驱动器

Claims (8)

1.一种平面发光照明器件，包括：

发光单元，所述发光单元包括：

发光半导体元件；

安装基板，其上安装了所述发光半导体元件；和

输入端子，所述输入端子向所述发光半导体元件导电；以及

外壳，所述外壳固定多个发光单元并且包括多个输出端子，通过这些输出端子将来自外部电源的电能提供给这些发光单元，

其中，所述发光单元和所述外壳通过一连接单元而被可移除地固定，所述连接单元连接着所述输入端子和所述输出端子。

2.如权利要求1所述的平面发光照明器件，

所述连接单元是用彼此配合的凸部和凹部形成的。

3.如权利要求1所述的平面发光照明器件，

所述连接单元包括导电磁体。

4.如权利要求1所述的平面发光照明器件，

所述连接单元包括弹性构件，

所述外壳包括围绕着所述发光单元的侧壁，并且

通过利用所述连接单元的弹力，将位于所述安装基板的侧面上的输入端子以及位于所述侧壁中的输出端子彼此连接起来。

5.如权利要求1到4中任一项所述的平面发光照明器件，

多个发光半导体元件排列在所述安装基板上。

6.如权利要求1到4中任一项所述的平面发光照明器件，

用于将控制信号馈送到所述发光半导体元件的驱动电路被设置在所述发光单元中。

7.如权利要求1到4中任一项所述的平面发光照明器件，还包括：

漫射构件，用于使来自所述发光半导体元件的光发生漫射。

8.如权利要求1到4中任一项所述的平面发光照明器件，还包括：

光收集构件，用于收集来自所述发光半导体元件的光。

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