CN1266777C - 发光单元、发光单元组件和用多个该单元生产的照明装置 - Google Patents

Abstract

一些红色发光二极管，绿色发光二极管和蓝色发光二极管安装在多边形挠性多层衬底的一个表面上。发光二极管按颜色串联连接。红色馈电端子，绿色馈电端子，蓝色馈电端子及公共端子设置在挠性多层衬底周边至少三侧的各侧面上。用来将串联连接的红色、绿色、蓝色发光二极管中高电位端的发光二极管分别与红色馈电端子，绿色馈电端子和蓝色馈电端子连接的电路图设置在挠性多层衬底。另外，用来将串联连接的红色，绿色，蓝色发光二极管中低电位端的发光二极管全部与公共端子连接的电路图设置在挠性多层衬底。

Description

发光单元、发光单元组件和用多个该单元生产的照明装置

本申请基于在日本提出的2001-016663，2001-287665，2001-287666，和2001-287668号申请，其内容特此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及发光单元、发光单元组件，及使用多个发光单元制造的照明装置。

背景技术

随着时尚和消费者欣赏品位的多样化，各种产品的设计，既有移动的也有不动的，近年来日渐多样化。照明装置也不例外。脱离常规形状，引人而又实用的设计正在提出。

一个实例是连接多个扁平发光单元装配而成的照明装置。这种照明装置有几种不同的形状，视这些发光单元如何组合而定。

然而，这种形式照明装置所能实现的形状数目仍是有限的，因而设计自由度低。

发明内容

本发明第一目的是提供一种新型的发光单元，它实现具有扁平和立体外观的各种各样形状的组合。

本发明第二个目的是提供一种发光单元组件，它实现了有扁平和立体外观的各种各样的形状。

本发明第三个目的是提供使用多个发光单元生产的新型照明装置。

第一个目的通过一个发光单元能够达到，该发光单元包括：扁平多边形部分，发光部分，它设置在多边形部分的主表面上；三组端子，每组端子设置在多边形部分周边的不同一侧；及布线图案，其设置在多边形部分将端子组与发光部分连接起来。

这里，“在多边形部分周边的一侧设置一组端子”是指沿着多边形部分的一侧设置一组端子。换句话说，端子组不一定放在多边形部分的外缘，因为它可以放在多边形部分外缘以内预先确定的距离上。

第二个目的通过一个发光单元组件能够达到，该发光单元组件包括至少两个发光单元，其中每个发光单元包括：扁平多边形部分；发光部分，它设置在多边形部分的主平面上；三组端子，每组端子设置在多边形部分周边的不同一侧；及布线图案，其设置在多边形部分将端子组与发光单元部分连接，其中发光单元多边形部分已设置端子组的一侧要面对另一发光单元多边形部分已设置端子组的一侧放置，两个发光单元相面对侧上的相对应端子进行电连接。

第三个目的通过照明装置能够达到，该照明装置包括：多个发光单元；及馈电单元，它接到外电源，其中每个发光单元包括：扁平多边形部分；发光部分，它设置在多边形部分的主表面上；三组端子，每组端子设置在多边形部分周边的不同一侧；及布线图案，其设置在多边形部分将端子组与发光部分连接，馈电单元包括：多边形衬底，及三组馈电端子，每组馈电端子设置在多边形衬底周边的不同一侧，每个馈电端子与其它侧上的相应馈电端子并联，这些发光单元与馈电单元在预定的侧连接以便形成多面体形状，预定侧中的每一侧均是已设置端子组或馈电端子组的侧，这些发光单元连接侧上的相应端子进行电连接，而这些发光单元各自与馈电单元并联电连接。

第三个目的通过照明装置也能够达到，该照明装置包括多个发光单元并从外电源电路接受功率，其中每个发光单元包括：扁平多边形部分；发光部分，它设置在多边形部分的主表面上；三组端子，每组端子设置在多边形部分周边的不同一侧；及布线图案，它设置在多边形部分将端子组与发光部分连接，其中这些发光单元在预定的侧连接以便形成多面体形状，预定侧中的每一侧都是已设置端子组的侧，这些发光单元连接侧上的相应端子进行电连接，而这些发光单元各自与外电源电路并联电连接。

附图说明

本发明之上述目的和其它目的，优点及特点，从下述结合附图所进行的说明将会变得明显起来。这些附图用图解说明了本发明的具体实施方案。在附图中：

图1是透视图，它示出本发明第一实施方案涉及的发光单元外观；

图2是图1中所示发光单元的分解透视图；

图3A示出图2所示发光单元中红色发光二极管的结构；

图3B示出图2所示发光单元中绿色发光二极管和蓝色发光二极管的结构；

图4A示出多层衬底中红色发光二极管的布线图案，该衬底包括在图2所示的发光单元中。

图4B示出多层衬底中绿色发光二极管的布线图案，该衬底包括在图2所示的发光单元中。

图4C示出多层衬底中蓝色发光二极管的布线图案，该衬底包括在图2所示的发光单元中。

图5A是概念布线图案，它示出多层衬底上不同颜色发光二极管和馈电端子之间的连接；

图5B示出图5中所示发光二极管之间连接的另一实例；

图6A示出发光单元的组合实例；

图6B是图6A中所示发光单元连接部分的放大视图；

图7示出角锥形(pyramidal)照明装置实例；

图8示出发光单元组合实例；

图9示出园筒形照明装置实例；

图10是透视图，它示出用于照明装置的馈电单元外观；

图11是图10所示馈电单元中驱动电路的方框图；

图12A示出发光单元和馈电单元中馈电端子实例；

图12B示出图12A中所示馈电端子已组合的状态；

图13A示出发光单元和馈电单元中馈电端子实例；

图13B示出连接图13A所示馈电端子用的连接板；

图14A和14B示出使用图13B中所示连接板来连接图13A中所示馈电端子的方法；

图15A和15B示出馈电端子使用扁平固定件的实例；

图16A示出发光单元和馈电单元中馈电端子实例；

图16B示出连接图16A中所示馈电端子的连接板；

图17A示出发光单元和馈电单元中馈电端子实例；

图17B是连接板前视图，该连接板用于连接图17A中所示馈电端子；

图17C为图17B中所示连接板的侧视图；

图17D示出两个发光单元用图17B和17C中所示连接板已连接的状态；

图18A和18B示出发光单元和馈电单元中馈电端子实例；

图18C为图18A的右侧视图；

图18D为图18B的左侧视图；

图18E和18F示出连接图18A和18B中所示馈电端子的连接方法；

图19A是夹具顶视图，该夹具用来将发光单元装配成角锥体(pyramid)；

图19B是夹具顶视图，该夹具用来将发光单元装配成圆柱体；

图20A-20D示出使用连接板连接发光单元的过程；

图21是本发明第二实施方案涉及的发光单元的分解透视图；

图22是图21所示发光单元的局部剖视图；

图23与概念布线图案，它示出图21所示发光单元中不同颜色的发光二极管和馈电端子之间的连接；

图24A示出发光单元和馈电单元中馈电端子实例；

图24B示出图24A中所示馈电端子已组合的状态；

图25A示出发光单元和馈电单元中馈电端子实例；

图25B为图25A中所示馈电端子的放大视图；

图25C示出图25B中所示馈电端子已组合的状态；

图26A示出发光单元和馈电单元中馈电端子实例；

图26B示出连接图26A中所示馈电端子的连接板；

图27A-27C示出使用图26B中所示连接板连接图25A所示馈电端子的方法；

图28A和28B示出馈电端子使用扁平固定件的实例；

图29A示出发光单元和馈电单元中馈电端子实例；

图29B示出图29A中所示的馈电端子；

图29C示出连接图29B中所示馈电端子的连接板；

图30A示出发光单元和馈电单元中馈电端子实例；

图30B与图30A中所示馈电端子的侧视图；

图30C和30D示出连接图30A和30B中所示馈电端子的方法；

图31A示出发光单元和馈电单元中的馈电端子实例；

图31B是图31A中所示馈电端子的侧视图；

图31C示出连接图31A和31B中所示馈电端子的方法；

图32是透视图，它示出平截二十面体照明装置实例；

图33是夹具顶视图，该夹具用来组装图32中所示照明装置；

图34为照明装置透视图，该照明装置配备有充满氦气或类似气体的气球(图中未示出)；

图35是本发明第三实施例方案涉及的照明装置外观透视图；

图36是分解透视图，它示出图35所示照明装置中发光单元的结构；

图37是图案图，它示出图36所示发光单元中挠性衬底发光二极管安装表面上形成的Cu图案的实例；

图38是图案图，它示出挠相衬底与其发光二极管安装表面相反的表面上形成的Cu图案的实例；

图39是图36所示发光单元的局部剖视图，该发光单元包括发光二极管和电极端子；

图40示出图36所示发光单元的电路结构；

图41为透视图，它示出图35所示照明装置中基座单元的外观；

图42示出图41所示底座单元中装备的整流电路的电路结构；

图43示出图35所示照明装置的展开平面视图；

图44是透视图，它示出如何将一个发光单元与另一个发光单元相连接来组装图35所示的照明装置；

图45示出两个围绕电极端子发光单元的连接部分；

图46为第三实施方案改进(1)涉及的发光单元从光扩散层一侧看到的平面视图；

图47示出电子学电路，它由图46所示发光单元中的不同颜色发光二极管和电极端子组成；

图48为第三实施方案改进(2a)涉及的发光单元从光扩散层一侧看的平面视图；

图49A示出第三实施方案改进(2b)涉及的发光单元；

图49B示出连接图49A所示发光单元与另一同类型发光单元的连接板；

图50A和50B示出第三实施方案改进(2c)涉及的连接板以及用连接板连接起来的发光单元；

图51A和51B示出第三实施方案改进(2d)涉及的连接板以及用连接板连接起来的发光单元；

图52A示出第三实施方案改进(3)涉及的发光单元；

图52B示出连接图52A所示发光单元与另一同类型发光单元的连接板；

图53A示出第三实施方案改进(4)涉及的发光单元；

图53B示出连接图53A所示发光单元与另一同类型发光单元的连接板；

图54示出图53A所示发光单元用图53B所示连接板连接的情况；

图55A-55D示出使用连接板连接发光单元的过程；

图56A为第三实施方案改进(6)涉及的发光单元一个侧的顶视图和侧视图，该侧有电极端子；

图56B示出图56A所示发光单元侧放在面对另一发光单元待与其连接侧的状态；

图56C示出图56B所示侧已连接的状态；

图57示出第三实施方案改进(6)涉及的控制电路的大致结构；

图58A为第三实施方案改进(8a)涉及的扁平型照明装置的平面视图；

图58B为图58A的侧透视图；

图59A为第三实施方案改进(8b)涉及的平截二十面体照明装置的透视图；

图59B为接在图59A所示平截二十面体照明装置中的发光单元展开平面图；

图60为第三实施方案改进(8c)涉及的空气浮动式平截二十面体照明装置的透视图，其中，正六边形发光单元在组成平截二十面体的多边形中的正六边形中设置；

图61为透视图，它示出本发明第四实施方案涉及的扁平型发光单元的中间部分；

图62为图61所示发光单元的分解透视图；

图63为图61所示发光单元的局部剖视图；

图64示出图62所示发光单元中发光二极管的结构；

图65示出发光二极管已经安装好的情形，该发光二极管与图64所示发光二极管不同；

图66A主要示出图62所示发光单元多层衬底中馈电端子的结构；

图66B为概念布线图案，它示出图62所示发光单元中不同颜色发光二极管和馈电端子之间的连接情况；

图67A为图66A所示类型的多层衬底中馈电端子的放大视图；

图67B示出图67A所示馈电端子已组合的状态；

图68A示出第四实施方案中发光单元的组合方法；

图68B示出一些发光单元已连接的状态；

图69A示出已卷成园筒状的发光单元的组合方法；

图69B为照明装置透视图，该装置由多个卷好的发光单元连接装配而成；

图70A和70B示出如何装配图69B所示的照明装置；

图71A和71B分别示出第四实施方案的改进涉及的照明装置。

具体实施方案

(第一实施方案)

下面参照附图对本发明第一实施方案进行说明：

图1为透视图，它示出本发明第一实施方案涉及的发光单元外观。发光单元100形状象一个等腰三角形板(片)。发光单元100使用电自其主表面发光，电通过设置在等腰三角形各侧上的任何馈电端子(1R-6R，1G-6G，1B-6B，及1C-6C)供给。

图2为发光单元100的分解透视图。

如图所示，发光单元100大体上由菲涅耳(Fresnel)透镜101，多层挠性衬底(以下简称为“多层衬底”)200，和辐射板102构成，它们一个放在另一个的顶上；菲涅耳透镜101用半透明材料环氧树脂制成。多层衬底200有若干发光二极管裸芯片(bearchip)(以下称“LED芯片”)R1，...，G1，...，及B1，...，这些LED芯片为发光元件，安装在主表面上。

多层衬底200由多个衬底(在图4所示的实例中为4个衬底)层压而成并具有挠性。这些衬底中每个衬底都是通过把导体图印在绝缘板的一个表面或两个表面上而制成，绝缘板用聚酰亚胺树脂制作。

红色、绿色和蓝色LED芯片R1，...，G1，...，和B1，...按习惯上通用的间隔排列在多层衬底200的发光二极管安装区。发光二极管安装区为等腰三角形区，该区处在多层衬底200周边内预定的距离，因此其尺寸要比多层衬底200的主表面小。如稍后所述，表面光发射是通过照亮这些基本上成堆的LED芯片来达到的。LED芯片的数目，特别是LED芯片的间距要求是这样，在LED芯片受到光照时人们可以在视觉上对来自发光二极管安装区的光发射予以分辨。

图3示出安装在多层衬底200上的LED芯片结构。

图3A示出红色LED芯片结构。AlInGaP用于红色LED芯片。如图所示，N型AlInGaP层3400，有源层3300，和P型AlInGaP层3200被层压在导电的N型GaAs衬底3500上。通过阳极电极3100和阴极电极3600供电，它们分别设置在顶部和底部。

图3B示出绿色LED芯片和蓝色LED芯片的结构。AlInGaN用于绿色LED芯片和蓝色LED芯片。如图所示，N型AlInGaN层4100，有源层4000，和P型AlInGaN层3900被层压在蓝宝石绝缘衬底4200上。通过阳极电极3800和阴极电极3700供电，它们分别设在P型层3900和N型层4100上。

在图2中，馈电端子1R-6R(以下称“红色端子”)接到红色LED芯片之一的阳极电极上。馈电端子1G-6G(以下称“绿色端子”)接到绿色LED芯片之一的阳极电极上。馈电端子1B-6B(以下称“蓝色端子”)接到蓝色LED芯片之一的阳极电极上。馈电端子1C-6C(以下称“公共端子”)接到每种颜色LED芯片之一的阴极电极上。多层衬底200的每一侧设置有八个馈电端子的端子组，端子组由四对红色，绿色，蓝色和公共端子组成。在本说明书中，涉及红色，绿色和蓝色发光二极管的部件诸如电极，端子和布线图案分别标以“R”，“G”，和“B”，而对红色，绿色和蓝色发光二极管共用的部件则标以“C”。

八个馈电端子中的四个设在多层衬底200侧以内，而其余四个馈电端子则主要设在多层衬底200呈方形向外凸出的部分(以下称为“凸出部”)，尽管这四个端子一定程度上在多层衬底200的主体上方向回延伸。里面的馈电端子和凸出的馈电端子呈交替排列。

当凸出部按预定间隔以此方式形成时，相邻凸出部之间的间隙可以看成是凹入部。因此八个馈电端子，每个都放在交替形成的凸出部和凹入部中一个不同凸出部和凹入部处。

八个馈电端子的排列顺序对多层衬底200的每侧都是相同的。反时针方向，八个馈电端子按红→绿→蓝→公共→公共→蓝→绿→红的顺序排列。换句话说，两个公共端子放在侧的中点，而各色端子对相对于公共端子则对称放置(这样，两个公共端子之间间隙的中心就与侧中点相对应)。

由外电源通过这些不同种类的馈电端子向每个LED芯片供电。LED芯片和馈电端子用的连接以及LED芯片本身之间的连接稍后予以说明。

设置菲涅耳透镜101以便覆盖整个发光二极管安装区。这里，菲涅耳透镜101的中心基本上与等腰三角形发光二极管安装区的重心相匹配。在LED芯片安装在多层衬底200上之后，菲涅耳透镜101完全与多层衬底200模压制在一起。这就使环氧树脂在LED芯片周围扩散。因此菲涅耳透镜101充当保护覆层来保护LED芯片(裸芯片)。还有颗粒直径约100nm(图中未示出)的氧化铝粉均匀地混合在环氧树脂中作为光散射材料。氧化铝粉对发自不同颜色LED芯片且有定向性的红，绿，蓝色光有适当的扩散(散射)作用，从而对不同的颜色进行混合。氧化铝粉还有使从LED芯片产生的热量向外界逃逸的作用。从菲涅耳透镜101发出沿正方向的混合光。

辐射板102由铝合金(例如杜拉铝(Duralumin))构成，其形状为等腰三角形，该三角形基本上与LED安装区一样大，面对多层衬底200的表面是平的，而另一表面则有叶片(fin)102f以增加辐射效果。辐射板102用绝缘(不导电)粘合剂粘结在多层衬底200与发光二极管安装表面相反的表面上，以便与发光二极管安装区的位置相对应(尽管未与发光二极管安装区直接接触)。

菲涅耳透镜101，多层衬底200以及辐射板102的厚度分别为2mm，0.4mm和1mm，所以发光单元100的总厚度约3.4mm。

图4A-4C是多层衬底200的示意截面图，它们说明了馈电端子和LED芯片之间，以及LED芯片本身之间的连接情况。图5A为表示这些连接的概念布线图案。在此，组成多层衬底200的这四层从顶到底称之为第一层210，第二层220，第三层230以及第四层240。

首先，参照图4A说明红色LED芯片的连接。

将红色LED芯片R1-Rn的阴极电极焊接到第一层210上形成的安装垫(馈电端子)JR1-JRn，而其阳极电极通过接合线(bonding wire)WR1-WRn接到第一层210上形成的电极垫(馈电端子)DR1-DRn上。

红色LED芯片R1-Rn相互串联连接(以下一组串联连接的LED芯片称为“LED芯片串”)。与红色LED芯片串高电位端的红色LED芯片R1阳极电极连接的电极垫DR1(以下称LED芯片串中的“高电位馈电端子”)，通过设在第一层210中的两个通道211和212以及设在第二层220上的电路图210R，接到在第一层210上形成的红色端子上(红色端子1R-6R中的任何一个)。

另一方面，与红色LED芯片串低电位端的红色LED芯片Rn阴极电极相连接的安装垫JRn(以下称LED芯片串中的“低电位馈电端子”)，通过设在第一至第四层210-240中的两个通孔201和202以及设在第四层240底下的电路图240C，接到在第一层210上形成的公共端子上(公共端子1C-6C中的任何一个)。

高电位馈电端子和低电位馈电端子之间的红色LED芯片，其阴极电极和阳极电极，通过设在第一层210中的通道251和设在第二层220上的电路图252，进行串联连接。

第二层220上设置电路图(以下称“高电位电路图”)210R使高电位红色LED芯片R1的阳极电极和红色端子(1R-6R中的任何一个)相连接。同样地，第四层240底下设置电路图(以下称“低电位电路图”)240C，使低电位红色LED芯片Rn的阴极电极和公共端子(1C-6C中的任何一个)连接。如图5A所示，高电位电路图210R和低电位电路图240C沿着多层衬底200的侧形成等腰三角形。高电位电路图210R，通过在第一层210中形成的通道，与设在多层衬底200三侧的所有红色端子1R-6R连接。同时，低电位电路图240C，通过在多层衬底200中形成的通孔，与设在多层衬底200三侧的所有公共端子1C-6C连接。

绿色LED芯片G1-Gn的连接以及蓝色LED芯片B1-Bn的连接分别示于图4B和4C。如图所示，这些连接与红色LED芯片R1-Rn的连接差别在以下两点。

(1)阴极电极分别通过接合线WG1-WG2n和WB1-WB2n接到第一层210上形成的安装垫JG1-JGn和JB1-JBn上。

(2)将绿色LED芯片串高电位端的阳极电极接到绿色端子的高电位电路图220G和将绿色LED芯片进行串联连接的电路图253设置在第三层230上，而将蓝色LED芯片串高电位端的阳极电极接到蓝色端子的高电位电路图230B和将蓝色LED芯片进行串联连接的电路图254设置在第四层240上。

除此以外，绿色LED芯片G1-Gn的连接以及蓝色LED芯片B1-Bn的连接与红色LED芯片R1-Rn的连接相同，所以其进一步说明在此从略。

具有上述电路图和通道的多层衬底200可以采用拼装法(buildup)制造。在拼装法中，把铜箔施加在聚酰亚胺树脂绝缘板上并用刻蚀将不需要的部分去掉就可形成电路图案。同样，在绝缘板上用激光打孔并将孔注满铜糊就可形成通道。这样加工过的绝缘板经层压形成多层衬底200。

这里，至少一个限流二极管可串联插入每个LED芯片串，以防LED芯片因过流而损坏。

虽然在上述实例中同一颜色的LED芯片是串联连接的，但是它们也可以串-并联连接，如图5B所示。这么做后，即使在部分布线图案损坏时，也只有与该损坏部分相应的一个LED芯片不能发光。同样，即使在一个LED芯片损坏并停止导电时，也只有这个LED芯片不能发光。因此，所有LED芯片都不能发光的问题就可以避免。

如上所述，馈电端子，亦即红色端子1R-6R，绿色端子1G-6G，蓝色端子1B-6B，以及公共端子1C-6C，设置在发光单元100中多层衬底200的三侧。同样，电路图(高电位电路图210R，220G和230B，以及低电位电路图240C)设置在第一至第四层210-240，它们用于把多层衬底200每侧的四个馈电端子对(红色端子对，绿色端子对，蓝色端子对，以及公共端子对)分别并联接到红色，绿色和蓝色LED芯片串的高电位馈电端子DR1，DG1和DB1，以及低电位馈电端子JRn，JGn和JBn上。因此，通过多层衬底200任何一侧的任何馈电端子供电，LED芯片都能被照亮。

下面说明具有上述结构的发光单元100的连接方法。

图6示出发光单元100的连接实例。在图6及其后的附图中，只对发光单元等需要解释的部分予以说明，其余部分从略。

在图6A中，两个基本上呈等腰三角形的发光单元100相接，其顶点指向相同方向，相等的侧相互对接。

首先，一个发光单元100多层衬底200凸出部，放在另一发光单元100多层衬底200发光二极管安装表面的上方，凸出部上形成有馈电端子。结果，两个发光单元100相等侧上的对应馈电端子，即红色端子(1R与4R，2R与3R)，绿色端子(1G与4G，2G与3G)，蓝色端子(1B与4B，2B与3B)，以及公共端子(1C与4C，2C与3C)便部分地相互重叠，如图6B所示。这样，重叠的馈电端子通过焊接连接。这就使两个发光单元100能实现电气与机械上的连接。

在这样连接的发光单元100中，相对应的LED芯片串，即两个红色LED芯片串，两个绿色LED芯片串和两个蓝色LED芯片串并联连接。如上所述，由于多层衬底200每一侧上的馈电端子是并联接到LED芯片串，这样通过不涉及两个发光单元100连接的任何馈电端子供电(或其至通过涉及两个发光单元100连接的任何馈电端子供电)时，两个发光单元100的LED芯片都能被照亮。

如上面指出的那样，多层衬底200具有挠性。这就使得上面连接的发光单元100在连接部分能被弯曲。因此，以同样的方式，在图6A所示的发光单元100上再连接四个发光单元100，并且把相邻发光单元100的连接部分弯成使发光二极管安装表面朝外，那么就可以得到如图7所示的一个六角锥形照明装置70。这里，向每个发光单元100供电的馈电单元300设置在该六角锥体的底面上。此馈电单元300稍后会详细说明。

此外，两个基本上呈等腰三角形的发光单元100还可以接成其顶角指向相反方向，而相等的侧相互对接，如图8所示。如果以同样的方式在图8所示的发光单元100上再连接十个发光单元100，并将连接部分弯成使发光二极管安装表面朝外，那么就可以得到如图9所示的一个园筒形照明装置90。馈电单元300设置在该园筒的一个开口端。

图10为透视图，它示出馈电单元300的大致外部结构。

如图所示，馈电单元300装备有多层衬底310，驱动单元320，以及基座330。驱动单元320设置在多层衬底310的一个表面上。基座330设在多层衬底310的另一表面上，它与典型照明灯泡中使用的灯座相似。

图11为电路方框图，它示出驱动单元320的大致结构。

如附图所示，驱动单元320包括按电源电路321和控制电路322。控制电路322包括脉冲宽度调制电路323，微机324以及DIP开关组件325。

通过基座330供给的交流电在电源电路321中全波整流与滤波，在脉冲宽度调制电路323中进行脉冲宽度调制，然后再轮流供给红色，绿色以及蓝色LED芯片串。这里，脉冲周期是45kHz。对各种颜色，改变脉冲占空，能够改变红，绿和蓝色的色彩混合。这就使得具有广泛色彩变化的光线能得以实现。由于45kHz的脉冲周期非常短，对人眼来说似乎是不同颜色的LED芯片在同时发光。

脉冲占空在脉冲宽度调制电路323中由微机324控制。改变脉冲占空的DIP开关组件325与微机324连接。与DIP开关组件325的不同设定值相对应的脉冲占空都事先存贮在微机324中。当DIP开关组件325转换时，微机324控制脉冲宽度调制电路323，依照与DIP开关组件325转换设定值相对应的脉冲占空进行脉冲调制。

在图10中，馈电端子7R，7G，7B，7C，8C，8B，8G，8R，...，设置在馈电单元300的基本上呈正六边形多层衬底310的每一侧上(为简化起见，在图10中仅对多层衬底310的一侧给出参考数字)，这些馈电端子与设置在发光单元100每一侧上的那些端子相似。馈电单元300的多层衬底310基本上具有与发光单元100的多层衬底200相同的结构，它们在平面视图中的差别除外。在细节上，馈电端子的排列顺序在多层衬底310的每一侧上都相同。沿反时针方向，八个馈电端子按红→绿→蓝→公共→公共→蓝→绿→红的顺序排列，两个公共端子处在每一侧的中点。另外，在同一侧上相对应的端子(例如两个红色馈电端子)则由多层衬底310上形成的电路图(图中未示出)并联连接。脉冲宽度调制电路323的红，绿，蓝，以及公共馈电端子(图中未示出)分别连接到多层衬底310上的红，绿，蓝，以及公共端子上。

在上述实例中，由基座330，多层衬底310，以及驱动单元320所形成的馈电单元300被接在拥有多个发光单元100的组件上，但是本发明不应当局限于此。例如，多层衬底310可以与馈电单元300分离，而多层衬底310和馈电单元300保留下的部分用电线相互连接分别作为馈电单元板和外电源。在这种情况下，可以使用带插头的芯线而不是底座，它将接到商用电源上。这样，照明装置的使用范围(地点)就能扩大。

这种馈电单元300与发光单元100的连接方法基本上与上述的发光单元100与另一个发光单元100连接方法相同，所以其说明在此从略。

两个发光单元之间或一发光单元与馈电单元(包括馈电单元的结构)之间的连接结构不限于上述情况。例如，下述结构是可能的。

(1)图12A示出两个多层衬底410面对的侧。每一侧都形成一个宽凸出部。公共端子8C(10C)跨越凸出部造成的平面差别部形成，而其它三种颜色的馈电端子则相对于公共端子8C(10C)对称排列。

如图12B所示，一个多层衬底410的凸出部放在另一个多层衬底410上方，相应的端子焊接以连接这两个多层衬底410。

(2)图13A示出两个多层衬底420面对的侧。馈电端子12R，12G，12B，12C，13B，13G及13R(14R，14G，14B，14C，15B，15G及15R)放在无凸出部的每个直侧上。这里，公共端子12C(14C)放在侧的中点上，而其它三种颜色的馈电端子则相对于公共端子12C(14C)对称排列。另外，在公共端子12C(14C)的中心形成凹入部121C(141C)。

图13B示出用于连接这些多层衬底420的连接板130。连接板130是通过将导体图(稍后说明)印制在聚酰亚胺树脂做成的绝缘挠性板(以下简称为“挠性板”)131的一个表面上而形成的，并且连接板具有挠性。挠性板131为长方形。沿着挠性板131的纵向侧形成与多层衬底420电路图同样的一排连接电极16R，16G，...，及17R，和一排连接电极18R，18G，...，及19R。相对的连接电极用电路图导线132-138连接。另外，在纵向侧中间的端子16C和18C中还分别形成了凸出部161C和181C。

虽然在图13A和13B中未示出，但在多层衬底420馈电端子的表面以及连接板130连接电极的表面上仍设置有凸缘。

图14示出如何使用连接板130连接两个多层衬底420。

首先，多层衬底420要这样放置，使馈电端子面朝上，而相对应的馈电端子彼此相对。如图14A所示，其连接电极涂有热固性粘结剂140的连接板130放在馈电端子顶上使连接电极面朝下。这里，连接电极的凸出部161C和181C与馈电端子的凹入部121C和141C相啮合。这样就妨止了连接板130产生位移。

如图14B所示，对连接板130顶着多层衬底420加压以把它们粘结在一起，并对其合成体加热使粘结剂固化。其结果，凸缘139和421相互对着挤压使多层衬底420和连接板130电连接。多层衬底420也用粘合剂140牢固地粘结。

(3)图15示出一个实例，其中，如在(2)中一样，使用连接板150，但对连接板150的连接电极151和多层衬底的馈电端子152却使用片状叫做Mulrilock的固定件(Mulrilock是Kuraray有限公司的商标)。馈电端子152和连接电极151的电路图案与(2)中的一样。Mulrilock固定件的蘑菇状部件由合成树脂如聚酰亚胺做成，其表面镀以高电导金属(如金或铜)。

馈电端子152和连接电极151使用导电片固定件易于两个多层衬底的拆卸。因此，例如，图9所示照明装置的拆卸以及把发光单元100再重新组装成图7所示的照明装置就变得容易了。

在图15所示实例中，接至一个多层衬底的连接电极(导电片固定件)以及接至另一个多层衬底的连接电极是分开设置的。作为一种可供选择的方法，可以使用比较长的导电片固定件做为连接电极把两个多层衬底的对应馈电端子连接起来。

(4)上述实例的结构是：一个或两个公共端子设置在每一侧的中点，而每对颜色相同的馈电端子则相对于公共端子对称设置(所以馈电端子的总数为七或八个)。在本实例中，馈电端子的数目减少了。

图16A示出两个多层衬底430相面对的侧。每一侧上设置四个馈电端子，即公共端子21C(22C)，红色端子21R(22R)，绿色端子21G(22G)，及蓝色端子21B(22B)。这些端子的排列顺序按逆时间方向为公共→红色→绿色→蓝色。

为连接这两个多层衬底430，使用图16B中所示的连接板160。图16B为概念图，它示出连接板160中的布线图案。

连接板160为多层衬底，其由至少三个用聚酰亚胺树脂制作的绝缘板形成。如图所示，连接电极23C，23R，23G，23B，24C，24R，24G，及24B在顶板上形成。相反侧上的这些连接电极通过层间布线或类似布线进行交叉连接。

虽然图中未示出，但是在馈电端子和连接电极的表面上形成有凸缘。

使用连接板160连接多层衬底430的方法与图14所示的方法相同，所以其说明从略。在本实例中，连接时彼此相反的馈电端子和连接电极设置凸出部和凹入部，从而使他们啮合在一起。

(5)图17示出一实例，与(4)的情况一样，四个馈电端子设置在两个多层衬底440相面对的侧上。

图17A示出两个多层衬底440相面对的侧。每一侧上设置一个宽凸出部，而馈电端子25C，25R，25G，及25B(26C，26R，26G，及26B)在凸出部上形成。馈电端子的排列顺序与(4)相同。虽然附图中未示出，但每个多层衬底440的相反表面上形成同样的馈电端子。

图17B为连接两个多层衬底440的连接板170的前视图，而图17C则为连接板170的侧视图(概念布线图案)。连接板170的结构中，在多层衬底的一个表面上形成连接电极27C，27R，27G，及27B，而在该多层衬底的另一表面形成连接电极28C，28R，28G，及28B。相反表面上的连接电极用层间布线交叉连接，如图17C所示。

图17D示出如何用连接板170把多层衬底440连接起来。多层衬底440要弄弯，如附图所示，而连接板170则夹在弯曲的多层衬底440中间。在这种状态下，将馈电端子焊接到相应的连接电极上。

(6)图18示出一实例，在此实例中，与(4)和(5)的情况一样，在多层衬底表面的每一侧都设置四个馈电端子。然而，此实例不需要连接板来连接两个多层衬底。

图18A和18B示出两个多层衬底450的相面对的侧。每一侧设置一个宽凸出部，馈电端子29C，29R，29G，及29B(31C，31R，31G，及31B)在凸出部上形成。馈电端子的排列顺序与(4)和(5)一样。

图18C和18B分别为图18A的右侧视图和图18B的左侧视图。如图所示，在相反的表面与馈电端子29C，29R，29G，及29B(31C，31R，31G，及31B)相对应的位置上形成馈电端子30B，30G，30R，及30C(32B，32G，32R，及32C)。

相反表面的馈电端子以图17C所示的同样方式用层间布线交叉连接。也就是说，馈电端子29C与30C，29R与30R，29G与30G，29B与30B，31C与32C，31R与32R，31G与32G，以及31B与32B相互连接。这就产生了一种结构，在该结构中，在一个表面上设置的馈电端子的排列顺序与在相反表面上设置的馈电端子的排列顺序相反。

图18E和18F示出如何连接这种结构的多层衬底450。在一个多层衬底450后表面形成的馈电端子放在另一个多层衬底450前表面形成的馈电端子顶上，相对应的馈电端子用导电粘结剂分开粘接。

根据(4)，(5)和(6)中的结构，一个表面上设置的馈电端子数目大约可以减少一半，从而有可能增加馈电端子的间距。这就使发光单元(即馈电端子)易于连接。

下面说明图7所示照明装置(以下称“角锥形照明装置”)70的装配方法，以及图9所示照明装置(以下称“园筒形照明装置”)90的装配方法。

图19A为装配角锥形照明装置70所用的发光单元定位夹具180的顶视图。图19B为装配园筒形照明装置90所用的发光单元定位夹具185的顶视图。

将角锥体和园筒展开成平面图并在相对应的等腰三角形底上形成凹入部180a和185a就得到了两个夹具180和185。只需把发光单元一个接一个地装入凹入部180a和185a就能确定发光单元在平面图中的定位。

图20示出用夹具180(185)自动连接发光单元的方法。此处使用的发光单元基本上与图13所示发光单元一样，只是使用了超声波粘结而不是粘结剂。

在图20A中，发光单元(菲涅耳透镜)用接在机器人臂上的真空钳191夹住(图未示出)，并放入夹具的凹入部。这里可在菲涅耳透镜的表面固定上密封以确保用真空钳191夹牢。

发光单元一旦放入全部凹入部后(图20B)，用真空钳将连接板130放在相邻发光单元之间(图20C)。

连接板130一经放好，就用超声波振荡臂192的端头对连接板130顶着相邻发光单元的多层衬底加压，施加超声波振荡用于粘接连接板130与多层衬底420，如图20D所示。

在所有连接板130都粘接在多层衬底420上之后，连接后的发光单元自夹具中抽出并在连接板130处弄弯以形成所需的立体形状。

立体件形成后，立体件两端的发光单元间的连接以及馈电单元和发光单元之间的连接可以通过使用适当的连接板靠人工焊接或类似方法来实施。

依照上述装配方法，大部分装配操作可以自动地进行，从而能够节省人力。

虽然本发明的说明是基于第一实施方案进行的，但本发明却不应局限于此。例如，下述的改进是可能的：

(1)第一实施方案说明了发光单元基本上为等腰三角形而顶角为锐角的情况，但是发光单元可以是基本上为等腰三角形而顶角为钝角或等腰直角三角形的形状。

(2)第一实施方案使用红，绿和蓝三种颜色的LED芯片，但是LED芯片的颜色及颜色的数目并不局限于此。另外，在使用多种颜色时，LED芯片的数目对各种颜色也无需一样。例如，在上述实施方案中红，绿，及蓝色LED芯片数目的比例是1∶1∶1，该比例也可以改换成10∶8∶5。另外，可以只用一种LED芯片的颜色，在只用一种颜色时可以用单层衬底替换多层衬底。

(3)第一实施方案说明了多层衬底为四层结构的情况，但是多层衬底也可以改换成为三层结构的。在这种情况下，第四层从多层衬底中省掉了。这样，在第一层上形成串联连接红色LED芯片的电路图，第二层上形成串联连接绿色LED芯片的电路图，第三层上形成串联连接蓝色LED芯片的电路图，而低电位电路图240C则在第三层的底下形成。其具体实例在第二实施方案中给出。

(4)第一实施方案使用LED芯片作为发光元件，但是也可以使用场致发光(EL)器件代替。

在这种情况下，等腰三角形场致发光器件和与此场致发光器件相似但大小比它大的等腰三角形衬底相粘接而形成发光单元。馈电端子沿衬底周边适当的位置设置，场致发光器件的两个端子用适当方法接到馈电端子上，像第一实施方案一样。

(5)铝制反射膜或类似物可以在多层衬底的发光二极管安装表面而不是在发光二极管安装区形成。这样做的效果是改善了发光单元的亮度。

(6)第一实施方案说明了角锥形照明装置为六角形角锥体的情况，但这并不是本发明的限制。改变等腰三角形的形状及改变发光单元的数目可以得到底座为任意边数多边形的角锥形照明装置。

园筒形照明装置发光单元的数目也可以改变，因为把任何不少于六的偶数的发光单元组合起来都可以得到一个园筒。另外，虽然第一实施方案的园筒照形照明装置有其发光二极管安装表面，亦即面向外的发光面，但是园筒形照明装置也可以有面向内的发光面。作为可供选择的方法，园筒形照明装置可以既有面向外的发光面，也有面向内的发光面。

此外，第一实施方案中的馈电单元可以省去。这样，来自外电源的电就通过电导体供给到发光单元的馈电端子上。这里，角锥形照明装置可以有面向内的发光面。这样，照明装置能够用作为伞式照明装置，可以吊在天花板上。

(7)第一实施方案说明了在发光单元(多层衬底)的每一侧都设置馈电端子的情况。然而，无需在每一侧上都设置馈电端子，所以一旦照明装置装配后就不使用的馈电端子可以省去。在这样的情况下，这些不必要的馈电端子相应的凸出部也不必再形成了。

(8)第一实施方案说明了立体外观的照明装置，但是发光单元可以扁平连接(如放入夹具中所处的状态)，而连接后的物件则由适当的支撑支持住以便作为扁平型照明装置使用。这样的照明装置可以作为壁灯使用。通过发光单元的不同组合可以获得各种不同的形状。这些形状的实例包括平行四边形，梯形，扇形，多边形，弯弯曲曲的形状(其可由多个扇形或类似图形组合而成)，大于单个发光单元的等腰三角形，以及这些形状的组合。

(9)可以使用塑料制作的半透明保护罩来代替菲涅耳透镜。使用这种结构，对人眼来说仍然好像是整个表面在发光，因为LED芯片密集地放置在多层衬底上。

第二实施方案

第二实施方案基本上与第一实施方案相同，只是发光单元形状及多层衬底结构不同。因此，与第一实施方案中相同的部分或者只简要说明或者说明省略，所以下述说明集中在与第一实施方案的差别上。

在第二实施方案中，附图用的参考数字用五位数字表示。每个参考数字的两个高位数字与附图编号相同，由该参考数字标示的结构元件在此附图中首次出现。

另外，如果由参考数字标示的结构元件与第一实施方案中所示结构元件相当，则该参考数字的三个低位数字与第一方案中用来表示该相应结构元件的参考数字相同。同样的道理也适用于含字母的参考数字。

图21为本发明第二实施方案涉及的发光单元21100分解透视图。此附图相当于第一实施方案中的图2。

像第一实施方案的发光单元100一样，发光单元21100有菲涅耳透镜21101，多层衬底21200，和辐射板21102，且它们按这一顺序层叠起来。多个LED芯片R1，...，G1，...，及B1，...安装在多层衬底21200上。这种发光单元21100形状做得像正六边形，而发光单元100形状则像等腰三角形。在图21中，菲涅耳透镜21101和LED芯片被大大简化。另外，尽管在多层衬底21200每一侧都设置了与第一实施方案中同样的馈电端子，但为简便起见，只对三个侧的馈电端子给出参考数字。

图22为发光单元21100的局部剖视图，其部分地与图4相当(多层衬底)。图23为概念图，它示出多层衬底21200的布线图案，相当于图5A。图22中只示出三种颜色的低电位LED芯片(Rn，Gn，Bn)。每种颜色的LED芯片与第一实施方案中图3A和3B所示LED芯片相同，所以其说明从略。此外，如第一实施方案中说明的一样，LED芯片的数目对各颜色来说可以相同或者不同。

如图22所示，多层衬底21200为三层结构，而多层衬底200为四层结构。如第一实施方案指出的一样，在第二实施方案中，串联连接红色LED芯片的电路图在第一层22210上形成，串联连接绿色LED芯片的电路图在第二层22220上形成，串联连接蓝色LED芯片的电路图在第三层22230上形成，而低电位电路图23240C(见图23)在第三层22230底下形成。同样，红色高电位电路图23210R在第一层22210上形成，绿色高电位电路图23220G在第二层22220上形成，蓝色高电位电路图23230B在第三层22230上形成。注意氧化铝粉21101S示于图22，但它在第一实施方案中未示出。

这样，第二实施方案发光单元21100与第一实施方案的差别仅在于发光单元形状以及多层衬底结构。因此，其进一步说明从略。

具有上述结构的发光单元21100的连接方法与图6A和6B所示方法相同，也就是说，发光单元21100已形成馈电端子一侧的凸出部放在另一发光单元21100已形成馈电端子一侧的顶上，而相对应的馈电端子焊在一起，如图24A和24B所示。

下面说明发光单元(包括馈电端子结构)的其它连接结构，尽管其中大部分与第一实施方案所示连接结构相同。对那些与第一实施方案相同的连接结构，第一实施方案的相应附图予以简要说明，而其详细说明从略。

图25A-25C所示连接结构与图12A和12B所示的相同。

图26A和26B所示连接结构与图13A和13B所示的相同。

图27A-27C所示连接结构与图14所示的相同。

图28A和28B所示连接结构与图15A和15B所示的相同，该结构对连接板28150的连接端子和发光单元馈电端子使用导电片固定件。

图29A-29C所示连接结构与图16A和16B所示的相同。

图30A-30D所示连接结构与图18A-18F所示的相同。

图31A-31C所示连接结构与图17A-17D所示的略有不同。

虽然在第一实施方案中多层衬底的两个表面上设置馈电端子，但在第二实施方案中仅在多层衬底的一个表面设置馈电端子。

与此同时，连接板则与第一实施方案使用的连接板相同。

如图31C所示，需要连接的两侧弯曲成字母L的形状，而且相对应的馈电端子彼此面对放置。在此状态下，用连接板将相对应的馈电端子连接起来。虽然在第一实施方案中使用焊接连接相对应的馈电端子，而在第二实施方案中却可以使用导电粘接剂。

按照上述连接方法，如第一实施方案一样，将多个发光单元连接并将连接部分弄弯可以得多面体照明装置。

图32示出平截二十面体照明装置120，它由19个发光单元21100，12个发光单元122，和1个馈电单元32300组成。发光单元122为正五边形。发光单元122与发光单元21100结构相同，只是他们有五侧而不是六侧，因而就有五组馈电端子而不是六组馈电端子。因此，发光单元122的说明在此从略。馈电单元32300与第一实施方案中馈电单元300结构相同，故其说明也从略。

照明装置120用透明塑料做的球形罩124罩起来。

显然这种照明装置使用采用其它连接结构的发光单元取代发光单元21100(如图25-31所示那些)可以形成。

下面是上述平截二十面体照明装置的装配方法说明，该装置使用图26A所示发光单元26420以及与发光单元26420同类型的正五边形发光单元(图中未示出)。

图33为装配该照明装置用的发光单元定位夹具33180的顶视图。

定位夹具33180与第一实施方案中定位夹具180和185(示于图19A和19B)相似。

详细地说，定位夹具33180是通过将平截二十面体展开成平面图并在基底上分别对五边形和六边形设置凹入部33180a和凹入部33180b而得到的。因此，只要把发光单元逐个地安装到定位夹具33180的凹入部33180a和凹入部33180b中就能使发光单元在平面图的定位确定。

使用定位夹具33180自动连接发光单元的方法与图20所示方法相同，故其说明从略。

图34示出照明装置125，用发光单元21100取代图32所示照明装置120的馈电单元32300并去除球形罩124就得到了此照明装置。

向照明装置125供电的电导体126接到发光单元21100和122之一的馈电端子。此外，在照明装置125里面设置一个气球。除了这些差别以外，照明装置125与图32中照明装置120结构相同，所以其公共部分的说明从略。

在电导体126和外电源之间设置一个装备有上述驱动单元320的器件。电导体126为四股线组成的绞线。每一股线焊接在发光单元公共，红色，绿色，和蓝色端子中的一个不同端子上。

照明装置125里面的气球充以轻的气体如氦气，从而使照明装置125能在空中漂浮。

这里，可以使用太阳能电池板代替外电源供电，于是就可能消除对照明装置125使用场所的限制。

另外，太阳能电池板可以直接接在照明装置125上而不用使用电导体126。例如，在平截二十面体照明装置125的每个正五边形发光单元122内设置一个正面装备太阳能电池板，背面装备充电器的单元。如果太阳能电池板在白天充电，那么照明装置在夜间就可照明。

虽然本发明是基于第二实施方案说明的，但本发明不应当限制于此。显然可以进行各种各样的改进而又不偏离本发明的技术范围。下面是这些改进的典型实例。

(1)第二实施方案说明了发光单元为正六边形形状的情况，但是发光单元也可以是等边三角形形状或正方形形状，从而对边数就不存在限制。同样，发光单元的形状也不限于正多边形，而可以是不等边多边形如矩形。

(2)第二实施方案使用LED芯片作为发光元件，但是也可代之以使用EL器件。在这种情况下，EL器件做成象正多边形的形状，并接到周边有电极的衬底上。因此，单个EL器件可以代替多个LED。

(3)第二实施方案说明了连接板连接两个边长相等的发光单元的情况。但是，连接板可以做成梯形形状，以便连接边长不同的发光单元。

(4)第二实施方案说明了使用多个发光单元装配具有立体外观的照明装置的情况，但是这可做如下改进。多个发光单元扁平地排列，相对的侧互相连接，从而装配成扁平形照明装置。

(5)第二实施方案说明了使用多个正六边形发光单元和多个正五边形发光单元形成平截二十面体照明装置的情况。但是，这不是对本发明的限制，它可以采用其它形状来实现，例如使用其它多边形发光单元组合成大小不同多边形发光单元组成的花瓶形状。

(6)第二实施方案使用了红、绿和蓝三种颜色的LED芯片，但是LED芯片的颜色以及各颜色的数目却不限于此。例如，可以只使用白色或可使用多重颜色。若仅使用一种颜色，那么多层衬底就可以用单层衬底取代。

(7)在图23，25A，26A，29A，及31A所示的实例中，馈电端子处在多层衬底的周边，但是馈电端子可以放在多层衬底周边内预先确定的距离处(即在多层衬底各侧的附近)，如图30A所示。

第三实施方案

第三实施方案与第二实施方案相似之处在于发光单元为六边形，而与第二实施方案的差别在于馈电端子只设置在三个交替的侧上。此外，虽然第一和第二实施方案主要说明使用三种颜色LED的情况，但对第三实施方案却说明使用单一颜色LED的情况。

尽管第三实施方案与第一和第二实施方案有一些相似之处，但其结构进行详细说明而不忽略这些相似之处。

(1，总体结构)

图35为透视图，它示出本发明第三实施方案涉及的照明装置外观。在附图中，照明装置1有七个发光单元2a-2g和一个基座单元30000。发光单元2a-2g和基座单元基本上为正六边形扁平(片状)单元。基座单元30000有一个基座E26(直径为26mm的旋入式基座)。

发光单元2a-2g和基座单元30000放置在平截八面体的正六边形上。平截八面体的正方形是开口，用斜线阴影区标示出。这些开口容许空气通过，因而有助于发光单元2a-2g散热。

例如，照明装置1通过E26基座适配器安装在天花板或固定在天花板上的接线盒或墙壁上。E26基座适配器为一插口，装备有E26基座的灯泡可以插入。基座单元30000的基座拧入E26基座适配器，这就支撑住照明装置1发光单元2a-2g结构相同。以下，发光单元2a-2g统称为“发光单元2”。

(2.发光单元2结构)

图3b是发光单元2结构的分解透视图。发光单元2大致上由光扩散层21，挠性衬底22，以及辐射板23组成。LED安装在挠性衬底22上。光扩散层21基本上是正六边形形状，由透明树脂制成。

在光扩散层21的一个表面上形成菲涅耳透镜。此外，光散射材料(如氧化铝粉沫)也混合在光扩散层21内。光扩散层21用于保护挠性衬底上的LED免受外力等影响。

挠性衬底22用聚酰亚胺制成。Cu电路图案案通过刻蚀在挠性衬底22的两个表面上形成。另外SMD(表面安装器件)LED安装在挠性衬底22表面中的一个表面上。图37示出在挠性衬底22已排列LED的表面上形成的Cu电路图案实例。

在附图中，形成Cu电路图案以便与LED的定位相吻合。此外，为了与其它发光单元的电连接，在正六边形的三个侧上形成电极端子2201-2212，如Cu电路图案一样。注意，用点划线圈起来的区域用光扩散层21覆盖，而LED在此区域内形成。

电极端子2202，2203，2206，2207，2210，和2211是接地电极端子，它们在电气上接到挠性衬底22另一表面上形成的Cu电路图案上。另一方面，电极端子2201，2204，2205，2208，2209，和2212为馈电电极端子用来接收来自外界的电。

在电极端子用这种方式在一侧上对称排列时，发光单元相应的电极端子可以不受限制的连接。这里，有电极端子的每一侧的形状并不局限于上述实例。具有上述特性电极端子的形状及这种电极之间的连接稍后会详细说明。

图38示出Cu电路图案实例，Cu电路图案在与LED安装表面相反的挠性衬底22表面上形成。在附图中，在与光扩散层21覆盖区域相对应的整个区域上形成Cu电路图案把LED阴极接至接地电极端子上。另外，馈电电极端子也在背面上形成。

辐射板23用于有效地散逸安装在挠性衬底22上的LED所产生的热量。辐射板23的一个表面使用热固粘接剂或类似物粘接到挠性衬底22上。在另一表面上形成凸出部和凹入部(例如叶片式结构)，以增加表面面积从而改善释热效率。

辐射板23最好用导热率高的材料制做。这种材料的典型实例是杜拉铝。在导电材料用于辐射板23时，辐射板23与挠性衬底22需要相互隔离，例如使用绝缘粘接剂将辐射板23粘接在挠性衬底22上实现隔离。这样就可以避免短路。

图39为发光单元2含LED和电极端子部分的剖视图。在附图中，LED 31的阴极焊在Cu电路图案30上，其阳极焊在Cu电路图案32上。与此相类似，LED 33焊在Cu电路图案32和34上。

LED 31是串联连接LED链低电位端的一个LED。焊接有LED 31阴极的Cu电路图案与挠性衬底22另一表面上形成的Cu电路图案37通过通道38实现层间连接。挠性衬底22和Cu电路图案37用绝缘粘接剂层36粘接在辐射板23上。

如图38所示，Cu电路图案37电气上接到接地电极端子2202，2203，2206，2207，2210，和2211上。与此同时，Cu电路图案30，32和34通过Cu电路图案和LED与馈电电极端子2201，2204，2205，2208，2209和2212进行电连接。

图40为电路图，它示出发光单元2的电路结构。在附图中，电子学电路4的结构使LED以网格形式进行连接。网格电路之一端安装六个馈电电极端子2201，2204，2205，2208，2209和2212，而另一端则安装六个接地电极端子2202，2203，2206，2207，2210，和2211。

以网格形式连接LED的结构具有下述效果。即使部分网格电路断开，只有一个LED不能发光，而其余LED根本不受影响。同样，即使一个LED损坏，其余LED也根本不受影响。这样，以网格形式构成电子学电路4改进了发光单元2的有效性。

(3.基座单元30000的结构)

图41为示出基座单元30000外观的透视图。基座单元30000结构是E26基座安装在电路衬底31000的一种结构。二极管D1-D4和电阻器R安装在电路衬底31000上。另外，像发光单元2的挠性衬底22一样，在电路衬底31000上设置六个馈电电极端子和六个接地电极端子。

这里注意，虽然挠性衬底22馈电电极端子是用来接受照射LED所需电力的，但是基座单元30000馈电电极端子却是向挠性衬底22供电的电极端子。基座单元30000使用由二极管D1-D4等组成的整流电路供给直流电。

图42示出安装在基座单元30000中的整流电路的电路结构。在附图中，整流电流32000为桥式整流电路，其中二极管D1-D4在进行桥式连接。桥式连接的二极管D1-D4将交流电整流成直流电并把直流电供给到挠性衬底22。

显然图42所示商用电源P(交流)是独立于照明装置1之外的外电源。照明装置1通过基座33000从交流电源P收电，并发光。电阻器R调整供给挠性衬底22的供电电压。电阻器R中设置电阻以获得合适的电压水平。

(4照明装置1的制造方法)

图43为照明装置1的展开平面图。如图所示，发光单元2a-2g与基座单元30000的相应侧用稍后说明的方法相连接。另外发光单元2g的侧50与基座单元30000的侧53作为连接实例。

进而，发光单元2f侧51与发光单元2a侧52，基座单元30000侧54与发光单元2c侧55，发光单元2c侧56与发光单元2e侧57，以及发光单元2e侧58与发光单元2g侧59相连接从而形成平截八面体。

当照明装置1展开成平面图时，发光单元2a-2g的LED安装表面都面向同一方向。同时基座单元30000安装基座30的表面也面向与发光单元2a-2g LED安装表面相同的方向。换句话说，发光单元2a-2g的辐射板23和基座单元30000安装D1-D4的表面面向相反的方向。

发光单元2a-2g与基座单元30000使用焊接进行电气与机械连接。电极端子在每个发光单元2和基座单元30000的挠性衬底22上形成，挠性衬底22具有挠性。也就是说，将这些单元在预定的方向上弯曲就能得到立体形状(在本实施方案中为平截八面体)。

挠性衬底22的部分而不是电极端子用辐射板23加固。因此，挠性衬底22的这些部分在得到立体形状后将不会弯曲。这就避免了因挠性衬底22弯曲而造成的问题。这些问题包括Cu电路图案从挠性衬底22上脱落，LED与挠性衬底22分离，光扩散层21从挠性衬底22上脱落。

两个发光单元2或者一个发光单元2与基座单元30000通过焊接把它们的电极端子相互连接。图44是一透视图，作为连接实例，它示出如何连接发光单元2a与2b。在附图中，发光单元2a和2b这样结合使相面对侧的电极端子相互啮合。

这样，逐渐改变发光单元2a和2b形成的角度，最终使他们相对应的电极端子一个置于另一个的顶上。更详细地说，发光单元2a和2b相结合使电极端子2a1放在电极端子2b1顶上，电极端子2b2放在电极端子2a2顶上，电极端子2a3放在电极端子2b3顶上，电极端子2b4放在电极端子2a4顶上。

电极端子按这种方式一经放好，相对应的电极端子就相互焊接起来。这里，发光单元2a的光扩散层2a5和发光单元2b的光扩散层2b5在同一侧上。将四对对应的电极端子相互焊接起来，由于电极端子2a1，2a3，2b2，和2b4的挠性，发光单元2a和2b就实现了挠性连接。

图45示出发光单元2a和2b间的连接情况。如从附图可见，电极端子2a1和2b1通过焊点61焊接起来。同样，电极端子2a2和2b2通过焊点62焊接，电极端子2a3和2b3通过焊点63焊接，电极端子2a4和2b4通过焊点64焊接。

为了保护光扩散层2a5和2b5，并且不阻止LED发射光通过，采用了焊点61-64以便不与光扩散层2a5和2b5接触。另外，焊点61-64也避免发生相互接触以防止短路。一旦发光单元2a-2g与基座单元30000以这种方式在其相对应的侧连接后，照明装置1就完成了。

虽然上述实施方案是以平截八面体照明装置为例，但具有扁平和立体外观的各种形状发光装置都可以依照上述发光单元进行装配。此外，由于发光单元仅在装配照明装置所必要的侧上才有电极端子，布线就简化了，布线故障也尤为减少。

更详细地说，平截六面体的每个正六边形仅在三个侧上与其它正六边形相接。因此，仅在每个正六边形的三个侧上设置电极端子。这样，与所有侧都设电极端子的情形相比，不必要的电极端子省掉了，布线故障减少了。

另外，由于设置向外凸出的电极端子，在把发光单元连接在一起时，他们易于就位固定。于是，焊接故障能够避免。换句话说，通过以上述方式使相对应的电极端子相互啮合，电极端子被牢固地一个放在另一个的顶上，这样做的结果，焊错电极端子对的事故就可以避免。

还有，多面体照明装置的结构是一些面由发光单元形成，而其余的面用作开口。这就使空气能穿过多面体通过。因此，LED产生热量能有效地释放到外界。

虽然本发明说明是基于第三实施方案，但是本发明不应局限于此。例如，下述改进是可能的。

(改进)

(1)第三实施方案说明了以网格形成电子学电路的情况，该电子学电路包括安装在发光单元上的LED，但是下面的电路结构使用不同颜色的LED也可以用来发出所需颜色的光。

例如，像上述实施方案一样，用把红，绿和蓝三种颜色的LED装在每个正六边形发光单元上的办法形成平截八面体照明装置，设置了与这三种颜色对应的三个电路。图46为本改进涉及的发光单元70自光扩散层一侧看到的平面视图。发光单元70在三个交替侧的每一侧有八个电极端子，八个电极端子由四对电极端子组成，他们是一对红色馈电电极端子，一对绿色馈电电极端子，一对蓝色馈电电极端子，以及一对接地电极端子。

八个电极端子的排列顺序是，从这侧的两端起，红色馈电电极端子→绿色馈电电极端子→蓝色馈电电极端子→接地电接端子。在图46中，电极端子701，708，711，718，721，和728为红色馈电电极端子，电极端子702，707，712，717，722和727为绿色馈电电极端子，电极端子703，706，713，716，723，和726为蓝色馈电电极端子，电极端子704，705，714，715，724，和725为接地电极端子。

图47示出由不同颜色的LED和电极端子组成的电子学电路。在附图中，对三种颜色，LED形成了网格电路71(红)，72(绿)以及73(蓝)。电极端子701-726中相对应颜色的电极端子接到各网格电路上。此外，用于电路保护的二极管74，75，和76也接到网格电路上。

电路保护二极管74-76依照三种颜色的额定电流量连接以避免LED因过流而受损。电路保护二极管74-76最后接到接地电极端子704，705，714，715，724和725。

通过使用这样的发光单元，把各种LED组合起来能得到产生所需颜色光线的照明装置。这里，不同颜色的LED最好应均衡的分布在各发光单元中。例如，当使用四种颜色的LED时，LED在格点上的放置应使任何四个相邻格点上的四个LED的颜色都不同。

另外，当使用三种颜色的LED时，LED的放置应使具有六角栅格的每个六边形在其格点上有六个由三对相同颜色LED组成的LED。这样，由LED发射出的光的颜色就可以有效地混合。

使用其它结构也能达到本发明的效果。还有，电极端子的排列顺序也不限于上述顺序。此外，可以使用除上述颜色以外的颜色。

(2)第三实施方案说明了电极端子交替凸出形成梳状，并将相对应的电极端子牢固地一个放在另一个顶上的情况。作为选择，可使用下述结构。

(2a)图48为本改进涉及的发光单元800自扩散层81一侧看过去的平面视图。发光单元800在形成电极端子三侧中的每一侧都有一对凸出与凹入部。也就是说，在设置馈电电极端子801和803，及接地电极端子802的一侧，电极端子801和电极端子802的一半向外凸出。

同样，在设置馈电电极端子811和813，及接地电极端子812的一侧，电极端子811和电极端子812的一半向外凸出。在设置馈电电极端子821和823，及接地电极端子822的一侧，电极端子821和电极端子822的一半向外凸出。

使用这种结构，与上述实施方案相比，电接端子能够更容易，更快地相互啮合，所以他们能够正确地定位与焊接。这里，焊接应这样实施使焊点不与光扩散层81接触以保护光扩散层81且不阻挡发射光的通过。

(2b)在上述实例中，凸出部和凹入部在发光单元预定的各侧形成，并且与另一发光单元一侧形成的凸出部和凹入部相啮合，从而把两个发光单元连接起来。然而，取代形成凸出部和凹入部，用挠性连接板可以连接两个发光单元。

图49A和49B为平面视图，它们示出发光单元和挠性连接板。图49A是发光单元900从光扩散层91那侧看过去的平面视图。发光单元900在三个交替侧的每一侧都装有两个馈电电极端子和一个接地电极端子。

详细地说，电极端子901，903，911，913，921，和923为馈电电极端子，而电极端子902，912，和922为接地电极端子。在电极端子902，912，和922的中心设置装配凹入部904，914和924，用以固定六个连接板。

图49B为连接板930的平面视图，该图是从形成Cu电路图案表面那一侧看而得到的。连接板930(图中未示出)的另一表面涂以颜色与照明装置设计相配的漆。连接板930为聚酰亚胺或类似材料制成的挠性衬底，它具有挠性。

连接板930有三个Cu电路图案931，932和933，与发光单元一侧形成的两个馈电电极端子和一个接地电极端子相对应。两个凸出部934和935设在Cu电路图案932上，它们将装配进任何一个装配凹入部904，914和924中以把连接板930与两个发光单元900连接起来。

一旦连接板930接到两个发光单元900后，两个发光单元900的相对应的电极端子由Cu电路图案931-933进行电连接。

(2c)在用挠性连接板以上述方式将两个发光单元相互连接时，可以使用下述连接方法。

图50A和50B各自示出两个发光单元和一个连接板。图50A示出连接前的两个发光单元和连接板，而图50B示出连接后的两个发光单元和连接板。为了图示说明的目的，这些附图主要示出两个发光单元等电极端子部分的横截面。

在图50A中，发光单元A1和A2将用连接板A3连接。发光单元A1和A2大体上分别由光扩散层A101和A201，挠性衬底A101和A202，及辐射板A103和A203组成。发光单元A1和A2还分别装有电极端子A104及A204。

连接板A3装备有电极端子A301和A302以及挠性衬底A303。在电极端子A104，A204，A301和A302表面上形成若干凸缘。连接板A3的电极端子A301和A302涂有环氧树脂，聚酰亚胺或类似物的粘合剂，并被压到电极端子A104和A204上。

图50B示出连接板A3的电极端子A301已被压到发光单元A1的电极端子A104上，连接板A3的电极端子A302已被压到发光单元A2的电极端子A204上的状态。电极端子上形成的凸缘用压力挤压，其结果，电极端子被牢固地相互连接起来。

以这种方式使用连接板，与使用焊接的情况相比，连接电极端子的劳动减少了。另外，如图50A和50B所示，使辐射板A103和A203的外缘倾斜，可能避免在制造立体外观照明装置时，相邻发光单元辐射板边缘互相碰撞以及因此而产生的相邻发光单元的连接部分变得不能弯曲的问题。因此，立体照明装置的设计自由能得以保证。

(2d)为了进一步减少连接电极端子的劳动，可以采用下面的连接方法。图51A和51B各自示出两个发光单元和一个连接板。图51A示出连接前的两个发光单元和连接板，而图51B示出连接后的两个发光单元和连接板。图51A和51B示出发光单元等的横截面，如图50A和50B一样。

在图51A中，发光单元B1和B2分别装备有光扩散层B101和B201，挠性衬底B102和B202，辐射板B103和B203，以及电极端子B104和B204。连接板B3装有电极端子B301和B302以及挠性衬底B303。

电极端子B104，B204，B301和302的表面为片状固定件如Mulrilock(Kuraray有限公司的一种商标)。这些片状固定件具有导电性。作为一个实例，在电极端子B104，B204，B301和B302的表面上形成许多用树脂如聚酰亚胺制成的蘑菇形凸出部，而含这些凸出部的电极表面则镀以高导电金属(例如金或铜)。

在以这种方式形成电极端子时，电极端子通过电极端子凸出部的相互啮合很容易连接，所以无需使用粘合剂。另外，由于电极端子为可拆卸连接，如果组成照明装置的发光单元之一损坏了，该发光单元就可以拆出而用一个新发光单元代替。

作为一种选择，发光单元的电极端子可以由导电片固定件形成，因而发光单元可以连接在一起而不用使用连接板。

(3)上述实施方案和改进说明了电极端子在发光单元预定的各侧对称排列的情况，但是这可以改进如下。图52A和52B为平面视图，它们示出了本改进涉及的发光单元和连接板。

图52A为自光扩散层C110一侧看的发光单元C1的平面视图。电极端子在六边形发光单元C1的三侧形成。电极端子C101，C103和C105为接地电极端子，而电极端子C102，C104和C106为馈电电极端子。接地和馈电电极端子在每侧按同样的位置关系排列。

图52B示出从电极端子一侧看到的，用来连接两个发光单元C1的连接板C2。附图中，连接板C2有四个电极端子C201-C204。电极端子C201与C204以及电极端子C202与C203相互连接，所以在两个发光单元C1之间同类型的电极端子相连接。

这里注意，电极端子C201-C204之间的连接关系只是简略地示于图52B。为了在连接板C2中连接电极端子C201-C204，连接电接端子C201-C204的Cu电路图案可以设置在连接板C2与电接端子C201-C204相反的表面上。为了把发光单元C1的电极端子与连接板C2的电极端子连接起来，可以使上述连接方法如焊接。

这样，发光单元预先确定的各侧形成的电极数可以减少，从而能够使发光单元本身最小。这就扩大了照明装置的设计可能性。还有采用这样简单的结构减少了残品的出现并改善了大批生产的质量。

(4)上述改进说明了连接板具有挠性的情况，但这可改进如下。图53A和53B示出这一改进涉及的发光单元D1和连接板D2。图53A为从光扩散层D110一侧看的发光单元D1的平面视图，而图53B为相应连接板D2的平面视图和顶视图。

在图53A中，发光单元D1各预先确定的一侧都向发光单元D1应当与之连接的另一发光单元的方向凸出。电极端子在凸出部上形成。电极端子D101，D103和D105为接地电极端子，而电极端子D102，D104和D106为馈电电极端子。凸出部的结构是Cu电路图案在挠性衬底上形成且具有挠性的一种结构。

在图53B中，电极端子D201和D202在连接板D2的表面上形成，形状与发光单元D1的电极端子相一致。另外，从前视图可以看出，电极端子D203和D204在连接板的另一表面上形成，形状与发光单元D1的电极端子相一致。

连接板D2为多层衬底，其中电极端子D201与D204和电极端子D202与D203通过通道或Cu电路图案(图中未示出)进行层间电连接。因此可以获得与改进(3)同样的效果。

用连接板D2以下述方式将发光单元D1连接到同类型的另一发光单元上。图54示出使用连接板D2将发光单元D1与发光单元D3相连接的情况。该附图示出发光单元D1和D3及连接板D2的横截面。

在图54中，发光单元D1和D3装备有电极端子D101和D301，光扩散层D110和D310，挠性衬底D111和D311，以及辐射板D112和D312。在连接板D2中，电极端子D201在电路衬底D205的一个表面上形成，电极端子D203在其另一表面上形成。

这样，发光单元D1的电极端子D101就接到连接板D2的电极端子D203上，发光单元D3的电极端子D301接到连接板D2的电接端子D201上。使用上述连接方法之一就能连接这些电极端子。发光单元D1和D3的电极端子D101和D301具有挠性，这就使具有立体外观的照明装置能得以实现。

(5)使用连接板以上述方式连接发光单元时，可以使用下述改进来更高效的装配照明装置。

图55A-55D示出连接如图50A和50B所示发光单元和连接板用的器件。例如，为了装配一个具有立体外观的照明装置，要按照该立体形状的展开图(例如，见图43)制作支撑发光单元的夹具。如图55A所示，发光单元如E2和E4，使用真空钳E1在吸力下吸住，然后移至预先确定的位置并且放到夹具E3上。

图55B示出发光单元已被放在夹具E3上的状态。下一步，使用真空钳或类似的其将连接板如E6和E7放在需要连接的相邻发光单元的电极端子上。图55C示出连接板已被放在发光单元电极端子上的情况。

这样，如图55D所示，喇叭(horn)如E8和E9移至连接板如E6和E7上方，并在向他们以对连接板如E6和E7施加超声振荡。结果，连接板被固定在发光单元上(超声波粘接)。

采用这种方式改变了将三维图展示为平面图的方式，更多的连接板可以进行机械连接。这就减少了连接操作的人工劳动，并使照明装置高效装配。

(6)除了上述连接方法以外，可以采用下面的连接方法。图56A-56C示出本改进涉及的发光单元F110的一侧。图56A为发光单元F110已设置电极端子侧的顶视图和侧视图。如从侧视图可见，电极端子的排列顺序在发光单元F110的前表面和后表面是相反的。也就是说，从发光单元F110前表面的一端按接地电极端子和馈电电极端子的顺序排列，而从发光单元F110后表面相同一端按馈电电极端子和接地电极端子的顺序排列。

同样的排列原则适用于设置与不同颜色相对应的多种类型馈电电极端子的情况。例如，从前表面的一端按红色LED馈电电极端子，绿色LED馈电电极端子，蓝色LED馈电电极端子和接地电极端子的顺序排列时，从后表面的相同一端则按接地电极端子，蓝色LED馈电电极端子，绿色LED馈电电极端子和红色LED馈电电极端子的顺序排列。

这就允许每种类型只设置一个电极端子的结构。因此在发光单元一侧的一个表面上设置的电极端子数能够减少。结果，设置在发光单元侧表面上的电极端子间距加大了，从而能够减轻在连接发光单元时连接相应电极端子的劳动。

如图56B和56C所示，为了使发光单元F110与具有相同结构的发光单元F112相连接，发光单元F110和F112的相应侧要一个放置在另一个的顶上，相应的电极端子使用导电粘合剂或类似物粘接。在本实例中，电极端子在挠性衬底上形成，连接后弯曲成立体形状。

(7)根据改进(1)，照明装置发出的光线颜色可以通过改变LED的颜色组合进行调整。作为一种选择，使用下述控制电路可以调整光线的色彩。

图57示出本改进涉及的控制电路G1的结构。控制电路G1通过基座或类似物从商用电源G2或类似电源接收交流电。控制电路G1在完成全波整流及滤波的电源电路G14中把交流电转换成具有预定电压的直流电。然后该直流电供给CPU(计算机中央处理器)G12和脉冲宽度调制电路G13。

CPU G12根据从内部ROM(只读存储器)读出的程序工作，并把与DIP开关组件G11设定值相对应的信号输入到脉冲宽度调制电路G13。脉冲宽度调制电路G13为二输入三输出电路。脉冲宽度调制电路G13按照从CPU G12收到的信号对电源电路G14供给的直流电进行脉冲宽度调制并将结果输出。

在图57中，脉冲宽度调制电路G13有三个输出G15，G16和G17。作为一个实例，脉冲宽度调制电路G13分别控制照射红，绿，蓝三种颜色LED的脉冲占空以改变颜色混合比，LED的排列如图47中网格电路71，72和73所示。这样，脉冲宽度调制电路G13就调节了照明装置发出光线的色彩。这就使照明装置能得到各种各样颜色的光。

LED的光电转换效率取决于温度，光电转换效率随温度的增加而降低。但是，由于在本改进中LED是由脉冲宽度转换电路G13驱动的，流经发光单元的电流保持在恒定水平，所以发光单元的温度是稳定的。因而颜色混合比的调节可以没有困难的进行。

(8)第三实施方案说明了照明装置为平截八面体形状的情况，但这不是对本发明的限制，本发明能实现其它形状的照明装置。下面是用本发明能实现的照明装置的典型实例。

(8a)图58A是扁平型照明装置H1的平面视图。图58B是照明装置H1的侧透视图。在这些附图中，照明装置H1的结构是，六十四个边长为25mm的正六边形发光单元H12扁平地连接并放在云形罩H11中。云形罩H11由透光树脂制成，并将LED发出的光转换成为乳白色柔和光。

发光单元H12形状示于图3b，它包括厚度为2mm的光扩散层，厚度0.3mm的挠性衬底和厚度1mm的辐射板，所以总厚度为3.3mm。由于发光单元H12薄，照明装置本身仅为15mm厚，这要比使用荧光灯的情况薄得多。

(8b)图59A为平截二十面体照明装置I1的外观透视图。图59B是平截二十面体照明装置I1的展开平面图。在图59A中，将十九个正六边形发光单元和一个基座单元I2连接，并将发光单元放入球形容器I3中就形成了照明装置I1。

容器I3用透光树脂做成并被赋予有助于改善照明装置I1发射光色彩再现性能的颜色。容器I3由两个半球形部分组成，其中之一有供基座单元I2用的开口。

图59B示出由十九个发光单元和一个基座单元I2组成的平截二十面体已展开成平面图的状态。由于提供了与此形状相应的夹具，能够改善有这种改进的照明装置的装配效率。

这样，就可以得到与普通白炽灯或球形荧光灯相当的照明装置。仅在这种照明装置各发光单元的三侧设置电极端子就能达到本发明的效果。

(8c)图60为照明装置J1的外观透视图，该装置中，平截二十面体的正六边形中设置正六边形发光单元。照明装置J1大体上由本体单元J101，电源电缆J102，及电源单元J103组成。当电源单元J103通过电缆J102向本体J101供电时，照明装置J1就发光。

本体单元J101的结构与图59所示结构相同，只是照明装置J1装备有接收电力的发光单元取代基座单元I2。这种电接收发光单元，除了与其它发光单元相连接的电极端子外，还有与电源电缆J102连接的电极端子。因此，这种发光单元在四侧有电极端子。

在本体单元J101里边设置充有氦气的橡皮球。本体单元J101靠此橡皮球的浮力在空中漂浮。电源电缆J102起栓住本体J101在空中漂浮的作用。电源单元J103的重量足以阻止本体单元J101在空中进一步向上飞行。

用户能抓握着电源单元J103将照明装置J1携带到所需场所。电源单元J103中含有电池，电池产生的电通过电源电线J102供给本体J101。

由于有这样的照明装置，用户的周围环境就能从比使用手电筒或类似物时较高的位置照亮。在黑暗的地方行走或工作时，这是特别有用的。而且，本体单元J101中橡皮球的浮力减少了抓握照明装置J1必须的力，这就使得任何体能的用户都能长时间的使用照明装置J1。

(9)上述实施方案和改进说明了正六边形发光单元的使用，但是本发明不应当局限于此。其它多边形发光单元仅在其预先确定的侧设置电极仍可达到本发明的效果。

此外，发光单元的形状也不限于正多边形，因为只要每个发光单元边长相等如菱形，两个发光单元的相应侧就能连接。本发明的效果在这种情况中也能达到。

(10)第三实施方案和改进说明了正六边形发光单元的使用，但是不同形状的发光单元可以组合使用。

例如，正六边形发光单元可以与正方形发光单元组合，或者三种或更多种不同形状的发光单元组合使用。这样做时，进一步提高了照明装置的设计自由度。

组合不同形状的发光单元时，最好各个不同的发光单元边长相等。这样就能使不同的发光单元组合并连接在一起，而仍然能获得本发明的效果。

(11)第三实施方案说明了基座单元装有E26基座的情况，但是基座单元也可以装备其它尺寸的基座如E39或E17。另外，基座单元可以装备插入式基座代替旋入式基座。插入式基座可以为任何尺寸如B22D或B15D。

通过使用任何一种上述基座，本发明的照明装置能装在标准插座上。但是，即使照明装置通过其它装置接收外电源电力，本发明的效果仍然能够达到。

第四实施方案

下面参照附图说明本发明的第四实施方案。

图61为本发明第四实施方案涉及的扁平形发光单元6001中间部分的透视图。

图62为发光单元6001的分解透视图，而图63为发光单元6001的局部剖视图。

如这些附图所示，发光单元6001的结构是，许多裸芯片状的蓝色LED(以下称“LED芯片”)6003安装在厚度为0.3mm的多层挠性衬底(以下称“多层衬底”)6002上。多层衬底6002是通过在易变形的挠性聚酰亚胺树脂板6013上设置布线图案而形成的，此板易变形。多层衬底6002的LED安装表面覆盖厚度2.5mm的硅橡胶板6004，此板易变形，有挠性，半透明。多层衬底6002和硅橡胶板6004的总厚度非常小约3mm。发光单元6001本身具有挠性。此外，LED芯片6003将要装配进入的凹入部设置在硅橡胶板6004面对多层衬底6002的表面上，位置与LED芯片6003相对应。这就防止LED芯片6003和硅橡胶板6004的相互干扰。

多层衬底6002的LED安装表面，除了放置LED芯片6003的区域外，都用铝反射层6005覆盖。铝反射层6005的作用是把LED芯片6003发出的光反射到硅橡胶板6004，而把LED芯片6003产生的热穿过整个表面扩散。

铜箔层6006在多层衬底6002与LED安装表面相反的表面上形成。铜箔层6006的作用是将LED芯片6003的热量穿过整个表面传播开去。使用具有较高热导的碳石墨箔代替铜箔能得到同样效果。应当指出，虽然发光单元6001原来的形状是扁平的，但发光单元6001在图61中是以被弯成波浪形状而示出的。

必要时，可以在多层衬底6002的侧或硅橡胶板6004侧对发光单元6001设置粘接层6017，这样发光单元6001能像贴壁纸一样固定在墙壁或玻璃上。这就改善了实用性。在粘接层6017设置在硅橡胶板6004侧时，发光单元6001可以固定在橱窗的内部。

如图64所示，LED芯片6003是对蓝宝石衬底6007设置氮化合物半导体InGaAlN而形成的。

当电子和电子穴在有源层6010中相互重新组合时，蓝光就产生了，有源层6010夹在LED芯片6003中的P型氮化合物半导体6008和N型氮化合物半导体6009中间。阳极电极6011和阴极电极6012设在已形成半导体的蓝宝石衬底6007上。电极6011和6012通过焊点6015与布线图案6014连接，而布线图案6014在多层衬底6002聚酰亚胺层6013上。

由于蓝宝石衬底6007对蓝色光是透明的，透过的蓝光激发覆盖整个LED芯片6003的YAG磷6016，这就产生了黄色光。蓝色光与黄色光混合产生白光。

硅橡胶板6004使用半透明的硅橡胶粘接剂(图中未示出)粘接到多层衬底6002上。另外，在硅橡胶板6004中装载氧化铝粉6018作为散射体，所以整个硅橡胶板6004均匀地闪耀白色。由于装载了金属氧化物的氧化铝粉6018，硅橡胶板6004热导率与没有氧化铝粉6018的情况相比增加约一个数量级，在1W/m℃左右。这就改善了热辐射效果。使用金属氮化物粉沫如铝氮化物取代氧化铝粉6018能够得到同样的效果。

虽然在上述实例中磷6016是加在LED芯片6003上，但是把磷6016掺杂进硅橡胶板65004中能够得到同样效果。同样地，把氧化铝粉6018掺杂到磷6016而不是硅橡胶板6004中能够得到同样效果。还有，通过在硅橡胶板6004表面上设置凸出部和凹入部6019，能够将向光散射并均匀照射整个发光单元6001。此外，通过在硅橡胶板6004与LED芯片6003位置相对应的部分设置凸出部和凹入部6019，能够很容易地获得所要求的光线分布，这些凸出部和凹入部具有凹透镜，凸透镜，衍射光栅透镜或类似透镜的透镜作用。

也可以使用图65所示的LED 6503。这种LED 6503的结构是，阳极电极6511，P型半导体层6508，有源层6510，N型半导体层6509，导电半导体衬底层6532，以及电阴极电极6512按此顺序层压在一起的结构。在这种情况下，为了把LED 6503的电极连接到多层衬底6502的布线图案6514上，至少一根连接导线是必须的。然而，如果导线6520直接安装在扁平的多层衬底6502上，那么导线6502就与硅橡胶板6504相接触。这可能引起导线6520变形并导致短路，或连接处由于重荷而断开。为避免这种情况，多层衬底6502和硅橡胶板6504中至少一个在有LED 6503的地方要凹进去。这样做后，粘接多层衬底6502与硅橡胶板6504时，导线6502与硅橡胶板6504将不会接触。

用半透明硅油或硅脂填充凹入部，热辐射性都能得到改善。这里，通过选择折射指数在硅橡胶折射指数(约1.5)与LED折射指数(约3.0)之间的硅油或硅脂，LED发出的光线经反射离开硅橡胶的数量可以减少，所以能够提高光引出效率。

下面说明发光单元6001的布线结构及馈电端子的结构。发光单元6001为长10cm，宽5cm的长方形。总共450个LED芯片6003安装在发光单元6001上。当20mA电流通过每个LED芯片6003时，产生4001m白色光。

图66A为从硅橡胶板6004相反一侧看到的发光单元6001多层衬底6002的外观透视图。因此，在图66A中LED安装表面为背面。还有，在本实例中不设置铜箔层6006。

向LED芯片6003供电的镀电端子对6027在发光单元6001的每侧形成。馈电端子对6027由高电位端子6023和低电位端子6024组成。

如图66B所示，串联连接的LED芯片串在多层衬底6002上并联连接。这与图5B所示情况相同。

LED芯片6003本身之间的连接以及各串联连接LED芯片串两端的LED芯片6003和馈电端子之间的连接与第一实施方案中说明的涉及红色LED芯片的连接情况相同，只是馈电端子设置在与多层衬底6002的LED安装表面相反的表面上。因此，其说明从略。

更详细地说，各LED芯片串高电位端LED芯片6003的阳极电极与高电位端子6023连接，而各LED芯片串低电位端LED芯片6003的阴极电极与低电位端子6024连接。因此，每侧的高电位端子6023最终将有相同电位，而每侧的低电位端子6024最终将具有相同电位。这样，如果向设置在四侧的馈电端子6027之一供电，那么所有的LED芯片都发光。

高电位端子6023和低电位端子6024取图67A所示凸出端子6021或凹入端子6022中一种不同的形状的端子。这就使凸出端子6021与凹入端子6022能连接在一起。换句话说，两个端子6021和6022是通过凸出端子6021的凸出部分与凹入端子6022的凹入部分相啮合而焊接在一起。

图66A和66B中，每对馈电端子6027取两种不同图案中的一种图案，因而多个发光单元6001可以连接到一起或者一个发光单元6001卷起来使馈电端子互相连接。在本实施方案中，A型代表的图案是，从发光单元6001中心看，高电位端子是凸出的，处在左侧，低电位端子是凹入的，处在右侧。B型代表的图案是，高电位端子凹入，在右侧，低电位端子凸出，在左侧。从附图清楚地看出，各个端子对的排列是这样的，不同类型的端子对能够连接，而相同类型的端子对不能连接。换句话说，A型馈电端子对处在与B型馈电端子对相反的位置。这样，如图68A所示能够连接多个发光单元6001。

图68B示出墙壁照明装置6028，它是通过把大量像瓷砖一样的发光单元6001连接并铺成波浪壁面来得到的。注意，附图中未示出墙壁。通过馈电端子对6027供电，所有的发光单元6001都能被照射，馈电端子对6027设置在壁式照明装置6028上并且不涉及发光单元6001之间的连接。这与相邻发光单元要用导线或类似物逐个连接的情况相比，简化了布线，节省了连接操作的劳力。

以上述方式构成照明装置时，从各发光单元发出光的颜色可以是不同的(通过在不同的发光单元上安装不同类型的LED芯片)。这就能实现各种色彩或色调，从而能提供多种多样的设计。除了上述方法以外，把以三种主色为代表的多重颜色LED混合起来，各发光单元光的颜色也可以不同。

如图69A和69B所示，一个发光单元6001的相反的侧可以连接起来形成一个卷筒。如果其它卷起来的发光单元6001与这个发光单元6001连接，并在合成的长卷筒两端设置两个基座6930，那么就得到一个管形照明装置6029。这就能用来代替通常的直形或圆形荧光灯。

在这种情况下，可以使用硅粘合剂连接一个发光单元6001的相反的两侧，因为他们不需要电连接。

如图70A和70B所示，为了连接两个管形发光单元6001或者连接一个管形发光单元6001和一个基座6930，在相应的端子用电线7031进行电连接后，相面对的表面用硅粘合剂粘接在一起。如图70B所示，基座6930装备有凸出部6931和凹入部6932，它们将与该发光单元6001的凹端子和凸端子相啮合。

特别是在直形荧光灯的情况下，生产线需要按照随瓦数而变化的长度来改变。但是，使用上述结构，仅靠改变照明装置6029的长度，改变连接在一起的发光单元6001的数目就能够得到不同的瓦数。这就简化了生产设施。

第四实施方案说明了使用长方形发光单元6001的情况，但是使用正方形发光单元或者使用图71A和71B所示的正六边形发光单元7131也能够达到同样效果。在正六边形的情况下，同类型馈电端子可以在三个相邻侧形成，如图71A所示或者在三个交替的侧形成，如图71B所示。

在第一至第四实施方案中，不同颜色LED芯片串低电位端LED芯片的阴极电极接至公共端子，而不同颜色芯片链高电位端LED芯片的阳极电极则接到相应颜色的馈电端子上。但是电路图等也可以这样构成，即使这种连接关系反过来。也就是说，可以把不同颜色LED芯片串高电位端LED芯片的阳极电极接到公共端子，而把不同颜色LED芯片串低电位端LED芯片的阴极电极接到相应颜色的馈电端子上。既便使用这种结构，通过对不同颜色端子设定不同的电位，光发射量也可以依颜色改变。

虽然本发明通过实例参照附图已进行了充分说明，但应当指出，各种变动和改进对本技术领域的熟练人员将是显而易见的。

因此，除非这些变动和改进脱离了本发明的范围，否则应当认为这些变动和改进已被包括在其中了。

Claims (20)

1.一种发光单元，其中包括：

扁平多边形部分；

发光部分，其被设置在多边形部分的主表面上；

三组端子，每组端子被设置在多边形部分的主表面上并位于多边形部分周边的不同侧上；以及

布线图案，该布线图案被设置在多边形部分以便将端子组与发光部分连接。

2.权利要求1的发光单元，其中发光部分有第一电极和第二电极，通过第一和第二电极供电时，该发光部分发光，

端子组包括第一端子和第二端子，以及

布线图案将第一端子与第一电极连接，第二端子与第二电极连接。

3.权利要求2的发光单元，其中端子组还包括第三端子，

布线图案将第三端子与第二电极连接，以及

端子组这样设置，使第一端子位于该侧的中点，而第二端子和第三端子相对于第一端子对称放置。

4.权利要求1的发光单元，其中发光部分由多个发不同颜色光的发光元件组成，

该多个发光元件被布置在多边形部分的主表面上，而每个发光元件与和该发光元件发同色光的其它发光元件串联连接，

端子组包括公共端子和与不同颜色相对应的颜色端子，以及

布线图案将各组串联连接发光元件低电位端和高电位端之一处的电极与公共端子连接，而将各组串联连接发光元件另一端的电极与对应于该组同一颜色的颜色端子连接。

5.权利要求1的发光单元，其中发光部分由多个发不同颜色光的发光元件组成，

该多个发光元件被布置在多边形部分的主表面上，而每个发光元件与和该发光元件发同色光的其它发光元件串联连接，

端子组包括公共端子和与不同颜色相对应的颜色端子对，

布线图案将各组串联连接发光元件低电位端和高电位端之一处的电极与公共端子连接，而将各组串联连接发光元件另一端的电极与对应于该组同样颜色的一对颜色端子连接，以及

端子组这样设置，使公共端子位于该侧的中点，而组成各颜色端子对的两个颜色端子相对于公共端子对称放置。

6.权利要求5的发光单元，其中多边形部分设置端子组的所述侧有相互交替的凸出部和凹入部，以及

公共端子和颜色端子对排列在凸出部和凹入部。

7.权利要求1的发光单元，该单元还包括：

具有挠性并覆盖发光部分的树脂板，

其中发光部分由多个发光二极管组成，这些发光二极管被布置在多边形部分的主表面上，以及

多边形部分为挠性衬底。

8.权利要求7的发光单元，其中树脂板和多边形部分中的至少一个在所述多个发光二极管所在的区域中具有凹部。

9.权利要求1的发光单元，其中发光部分由多个发光二极管组成，这些发光二极管被布置在多边形部分的主表面上，以及

该发光单元还包括：

树脂层，该树脂层为半透明并覆盖了所述该多个发光二极管，

光散射体，该光散射体被混合于所述树脂层中，并且该光散射体将多个发光二极管发射的光进行散射。

10.权利要求9的发光单元，其中该光散射体是金属粉末。

11.一种发光单元组件，其中包括：

至少二个发光单元；

其中各发光单元包括：

扁平多边形部分；

发光部分，它被设置在多边形部分的主表面上；

三组端子，每组端子被设置在多边形部分的主表面上并位于多边形部分周边的不同侧上；和

布线图案，该布线图案被设置在多边形部分以便将端子组与发光部分连接，以及

其中发光单元的多边形部分已设置端子组的一侧要面对另一发光单元多边形部分已设置端子组的一侧，并且两个发光单元相面对侧上的对应端子被电连接。

12.权利要求11的发光单元组件，该组件还包括：

连接部分，它将相应端子进行电连接，

其中在各发光单元中：

发光部分由多个发不同颜色光的发光元件组成；

该多个发光元件被布置在多边形部分的主表面上，而每个发光元件与和该发光元件发同色光的其它发光元件串联连接；

端子组包括公共端子和与不同颜色相对应的颜色端子对；

布线图案将各组串联连接发光元件低电位端和高电位端之一处的电极与公共端子连接，而将位于各组串联连接发光元件另一端的电极与对应于该组同样颜色的一对颜色端子连接；以及

端子组这样设置，使公共端子位于该侧的中点，而组成各颜色端子对的两个颜色端子相对于公共端子对称放置，以及

其中在两个发光单元相面对的侧上的对应公共端子利用连接部分进行电连接，和在两个发光单元相面对的侧上的对应颜色端子利用连接部分进行电连接。

13.权利要求12的发光单元组件，其中连接部分包括：

具有挠性的绝缘衬底；以及

多个连接电极，它们在绝缘衬底的主表面上形成，所述连接电极分别与两个发光单元相面对侧上的不同端子连接。

14.权利要求11的发光单元组件，其中在各发光单元中：

发光部分由多个发不同颜色光的发光元件组成；

该多个发光元件被布置在多边形部分的主表面上，而每个发光元件与和该发光元件发同色光的其它发光元件串联连接；

多边形部分的设置有端子组的侧有相互交替的凸出部和凹入部；

端子组包括公共端子和与不同颜色相对应的颜色端子对；

公共端子和颜色端子对排列在凸出部和凹入部；

布线图案将各组串联连接发光元件低电位端和高电位端之一处的电极与公共端子连接，而将位于各组串联连接发光元件另一端的电极与对应于该组同一颜色的一对颜色端子连接；以及

端子组这样设置，使公共端子位于该侧的中点，而组成各颜色端子对的两个颜色端子相对于公共端子对称放置，及

其中发光单元侧上设置的凸出部被装配进另一发光单元侧上设置的凹入部，两个发光单元相面对的侧上的处在正相反位置的对应端子进行电连接。

15.一种照明装置，其中包括：

多个发光单元；以及

接到外电源的馈电单元，

其中各发光单元包括：

扁平多边形部分；

发光部分，它被设置在多边形部分的主表面上；

三组端子，每组端子被设置在多边形部分的主表面上并位于多边形部分周边的不同侧上；以及

布线图案，该布线图案被设置在多边形部分以便将端子组与发光部分连接，

该馈电单元包括：

多边形衬底；以及

三组馈电端子，每组馈电端子被设置在多边形衬底周边的不同侧上，而各馈电端子与其它侧的对应馈电端子并联连接，

该多个发光单元和馈电单元在预先确定的侧连接以便形成多面体形状，这些预先确定侧上分别已设置有一组端子或一组馈电端子，以及

该多个发光单元的进行上述连接的侧上的对应端子进行电连接，而该多个发光单元各自与馈电单元并联连接。

16.权利要求15的照明装置，其中该多个发光单元通过焊接该多个发光单元的相应端子而连接起来，该相应端子位于进行上述连接的侧上。

17.权利要求15的照明装置，该装置还包括：

多个连接部分，它们具有待与该多个发光单元端子连接的连接电极；

其中该多个连接部分用于连接该多个发光单元。

18.一种照明装置，该装置包括多个发光单元，并从外电源电路接受电力供应，其中各发光单元包括：

扁平多边形部分；

发光部分，它被设置在多边形部分的主表面上；

三组馈电端子，每组馈电端子被设置在多边形部分的主表面上并位于多边形部分周边的不同侧上；以及

布线图案，该布线图案被设置在多边形部分以便将端子组与发光部分连接，以及

其中该多个发光单元在预先确定的侧处连接以便形成多面体形状，这些预先确定的侧上分别已设置端子组；以及

该多个发光单元的进行上述连接的侧上的对应端子进行电连接，并且该多个发光单元各自与外电源电路并联。

19.权利要求18的照明装置，其中该多个发光单元通过焊接该多个发光单元的对应端子而连接起来，该对应端子位于进行上述连接的侧上。

20.权利要求18的照明装置，该装置还包括：

多个连接部分，它们具有待与该多个发光单元端子连接的连接电极，

其中该多个连接部分用于连接该多个发光单元。

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