DE112013001778T5 - Beleuchtungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung dafür - Google Patents

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Wook Pyo LEE
Ariyoshi TETSUO
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Abstract

Eine Beleuchtungsvorrichtung in welcher eine Wärmesenke und eine Abdeckung durch Coextrusion gebildet werden und ein Herstellungsverfahren dafür werden erbracht. Die Wärmesenke und die Abdeckung können coextrudiert werden. Ein Formsteuerteil kann an der Wärmesenke gebildet werden, um die Form eines Sitzabschnitts zu steuern, um ein Schaltungssubstrat während der Extrusion der Wärmesenke zu setzen. Zusätzlich kann ein Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt zwischen einer Leuchtdiode (LED) und der Abdeckung gebildet werden, um die Eigenschaften des Lichts zu steuern, das von der LED erzeugt wird.

Description

  • Die vorliegende erfinderische Idee betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine Leuchtdiode (LED) umfasst, und insbesondere eine Beleuchtungsvorrichtung zur Erhöhung der Massenproduktion und zur Reduzierung von Kosten durch die Herstellung einer Wärmesenke und einer Abdeckung durch Coextrusion.
  • Stand der Technik
  • Eine Leuchtdiode (LED) bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung, welche Licht emittiert, wenn ein elektrischer Strom fließt. Beispielsweise bezieht sich die LED auf eine pn-Übergangsdiode mit Galliumarsenid (GaAs), Ga-Nitrid (GaN) optischen Halbleitern, als ein elektronisches Teil, das elektrische Energie in optische Energie umwandelt.
  • Kürzlich wurden eine blaue LED und eine ultraviolette (UV) LED mit Nitriden vorgestellt, die hervorragende physikalische und chemische Eigenschaften haben. Da die blaue LED oder die UV LED weißes Licht oder andere monochromatischen Lichter mit einem Leuchtstoffmaterial erzeugen können, erweitern sich die Anwendungsfelder der LED.
  • Die LED hat eine relativ lange Lebensdauer und kann in einer kleinen Größe und mit geringem Gewicht realisiert werden. Da die LED außerdem eine starke Richtwirkung der Lichtemission aufweist, ist Niederspannungsansteuerung möglich. Außerdem ist die LED beständig gegen Stöße und Vibrationen und benötigt kein Vorwärmen und keine komplizierte Ansteuerung, und wird daher für verschiedene Anwendungen verwendet. Beispielsweise erweitern sich in letzter Zeit die Anwendungsgebiete der LED von einer kleinen Beleuchtung für ein mobiles Endgerät hin zu einer allgemeinen Innen- und Außenbeleuchtung, zur Fahrzeugbeleuchtung, zu einer Hintergrundbeleuchtungseinheit (backlight unit, BLU) für großflächige Flüssigkristallanzeigen (LCD), und dergleichen.
  • In Hinsicht auf Produkte, die die LED beinhalten, ist Wärmestrahlung ein wichtiges Thema, da Wärme, die von der LED erzeugt wird, die Lebensdauer der LED ernsthaft verkürzen kann.
  • Daher ist selbst in einer LED-Beleuchtungsvorrichtung vom Röhrentyp, bei dem die erzeugte Wärme pro Flächeneinheit verglichen mit anderen allgemeinen Beleuchtungseinrichtungen relativ gering ist, eine Wärmesenke weit verbreitet, um die Wärmeabstrahlungsleistung zu sichern. In herkömmlichen LED-Beleuchtungsvorrichtungen vom Röhrentyp werden eine Wärmesenke und eine Abdeckung aus unterschiedlichen Materialien hergestellt und zusammengebaut.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Ein Aspekt der vorliegenden erfinderischen Idee bezieht sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung, die es ermöglicht, die Massenproduktion zu steigern und die Kosten durch die Herstellung einer Wärmesenke und einer Abdeckung durch Coextrusion aus einem Stück reduziert, und auf ein Herstellungsverfahren dafür.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden erfinderischen Idee umfasst eine Beleuchtungsvorrichtung, die einen Sitzabschnitt der Wärmesenke in eine genaue Form steuern kann, durch einen Kühlvorgang eines Formsteuerteils, der an der Wärmesenke vorgesehen ist, während der Extrusion der Wärmesenke und der Abdeckung, und ein Herstellungsverfahren dafür.
  • Ein weiterer anderer Aspekt der vorliegenden erfinderischen Idee bezieht sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung, die, je nach Lichtverhältnissen, Konstruktionsbedingungen und Verwendung der Beleuchtungseinrichtung, effizient die Charakteristik von Licht einer LED regeln kann, indem ein Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt zwischen der LED und der Abdeckung angeordnet ist, und ein Herstellungsverfahren dafür.
  • Lösung des Problems
  • Ein Aspekt der vorliegenden erfinderischen Idee bezieht sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung, die ein Schaltungssubstrat mit einer lichtemittierenden Diode (LED) auf einer ersten Oberfläche des Schaltungssubstrats angeordnet hat; eine Wärmesenke mit einem Sitzabschnitt, in welchem eine zweite Oberfläche des Schaltungssubstrats eingesetzt ist; eine Abdeckung, die mit der Wärmesenke verbunden ist, so dass das Schaltungssubstrat zwischen der Abdeckung und der Wärmesenke angeordnet ist; und ein Formsteuerteil, das an der Wärmesenke um den Sitzabschnitt herum angeordnet ist, um geringfügig die Form des Sitzabschnitts zu steuern, indem die Wärmeabstrahlungsleistung um den Sitzabschnitt gesichert wird.
  • Der Formsteuerteil kann einen an der Wärmesenke definierten Kühlpfad umfassen, um gleichförmig Kühlmittel an Umgebungen des Sitzabschnitts zu leiten.
  • Der Formsteuerteil kann einen ersten Kühlpfad umfassen, der in der Wärmesenke um den Sitzabschnitt herum definiert ist; und einen zweiten Kühlpfad, der zwischen der Außenseite der Wärmesenke und dem ersten Kühlpfad definiert ist, um das Kühlmittel in das Innere des ersten Kühlpfads zu liefern.
  • Die zweite Oberfläche des Schaltungssubstrats und des Sitzabschnitts können mindestens einen gebogenen Querschnitt und/oder einen linearen Querschnitt aufweisen, um einander zu entsprechen, um Oberflächenkontakt miteinander zu herzustellen.
  • Die zweite Oberfläche des Schaltungssubstrats und des Sitzabschnitts können einen gekrümmten oder linearen Querschnitt aufweisen, um einander zu entsprechen, und ein Querschnitt des ersten Kühlpfads kann die gleiche Form wie ein Querschnitt des Sitzteils aufweisen, so dass der erste Kühlpfad in der Wärmesenke so angeordnet ist, dass er parallel zu dem Sitzabschnitt ist.
  • Die Abdeckung kann aus einem transparenten oder transluzenten Material hergestellt sein, während die Wärmesenke aus einem Material mit einer höheren Wärmestrahlungseffizienz als das Material des Deckels hergestellt ist.
  • Mindestens die Abdeckung und/oder die Wärmesenke können ein Material mit sich ändernder thermischer Ausdehnung umfassen, das den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Wärmesenke und der Abdeckung so ändert, dass eine Differenz im Wärmeausdehnungskoeffizient verkleinert ist.
  • Die Abdeckung kann einen Schaumteil in wenigstens einem Teil der Abdeckung aufweisen, um die Diffusionseffizienz des Lichts zu erhöhen, das von der LED erzeugt ist.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung kann ferner einen Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt umfassen, der zwischen der Abdeckung und der LED angeordnet ist, um Eigenschaften vom Licht zu steuern, das von der LED erzeugt wird.
  • Der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt kann ganzheitlich mit wenigstens dem Kühlkörper und/oder der Abdeckung gebildet werden.
  • Der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt kann eine Streuplatte zwischen der Abdeckung und der LED aufweisen, um die Diffusionseffizienz des von der LED erzeugten Lichts zu erhöhen.
  • Der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt kann eine fluoreszierende Platte zwischen der Abdeckung und der LED aufweisen, um eine Wellenlänge des von der LED erzeugten Lichts zu ändern.
  • Der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt kann eine Filterplatte zwischen der Abdeckung und der LED aufweisen, um Licht einer bestimmten Wellenlänge des von der LED erzeugten Lichts zu entfernen.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden erfinderischen Idee umfasst eine Beleuchtungsvorrichtung. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst ein Schaltungssubstrat, das eine Leuchtdiode (LED) auf einer ersten Oberfläche des Schaltungssubstrats angeordnet hat; eine Wärmesenke mit einem Sitzabschnitt, in welchem eine zweite Oberfläche des Schaltungssubstrats eingesetzt ist; eine Abdeckung, die mit der Wärmesenke verbunden ist, so dass das Schaltungssubstrat zwischen der Abdeckung und der Wärmesenke angeordnet ist; und ein Formsteuerteil, das an der Wärmesenke um dem Sitzabschnitt angeordnet ist, um geringfügig eine Form des Sitzabschnitts zu steuern, indem die Wärmeabstrahlungsleistung um den Sitzabschnitt herum gesichert ist, wobei ein Teil von mindestens der Wärmesenke und/oder der Abdeckung so trennbar ist, dass der Teil als ein getrennter Abschnitt gebildet ist und der getrennte Abschnitt danach angebracht wird.
  • Der getrennte Abschnitt, der später angebracht wird, kann ein Bindemittel und/oder ein Befestigungselement umfassen.
  • Die Wärmesenke und die Abdeckung können eine Rohrform aufweisen, und der getrennte Abschnitt kann an einer Seite von gegenüberliegenden Seiten angeordnet and, an deren Ende die Wärmesenke und die Abdeckung angebracht sind.
  • Das Formsteuerteil kann einen Kühlpfad umfassen, der an der Wärmesenke definiert ist, um gleichförmig Kühlmittel in Umgebungen des Sitzabschnitts während der Extrusion der Abdeckung und der Wärmesenke zu leiten, und der getrennte Abschnitt kann an der Wärmesenke angeordnet sein, um die Wärmesenke von dem Kühlpfad zu trennen.
  • Der Formsteuerteil kann einen ersten Kühlpfad umfassen, der in der Wärmesenke um den Sitzabschnitt herum definiert ist; und ein zweiter Kühlpfad, der zwischen der Außenseite der Wärmesenke und dem ersten Kühlpfad definiert ist, um das Kühlmittel in das Innere des ersten Kühlpfads zu liefern.
  • Die zweite Oberfläche des Schaltungssubstrats und des Sitzabschnitts können einen gekrümmten oder linearen Querschnitt aufweisen, um einander zu entsprechen, und ein Querschnitt des ersten Kühlpfads kann die gleiche Form wie ein Querschnitt des Sitzteils aufweisen, so dass der erste Kühlpfad in der Wärmesenke so angeordnet ist, dass er parallel zu dem Sitzabschnitt ist.
  • Die zweite Oberfläche des Schaltungssubstrats und des Sitzabschnitts können mindestens einen gebogenen Querschnitt und/oder einen linearen Querschnitt aufweisen, um einander zu entsprechen, um Oberflächenkontakt miteinander herzustellen.
  • Die Abdeckung kann aus einem transparenten oder transluzenten Material hergestellt sein, während die Wärmesenke aus einem Material mit einer höheren Wärmestrahlungseffizienz als ein Material für die Abdeckung gemacht ist, und wenigstens die Abdeckung und/oder die Wärmesenke kann aus einem verformbaren Material gemacht sein, um effizient den getrennten Abschnitt zu befestigen.
  • Mindestens die Abdeckung und/oder die Wärmesenke können ein Material mit sich ändernder thermischer Ausdehnung umfassen, das den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Wärmesenke und der Abdeckung so ändert, dass eine Differenz im Wärmeausdehnungskoeffizient verkleinert ist.
  • Die Abdeckung kann einen Schaumteil in wenigstens einem Teil der Abdeckung aufweisen, um die Diffusionseffizienz des Lichts zu erhöhen, das von der LED erzeugt ist.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung kann ferner einen Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt umfassen, der zwischen der Abdeckung und der LED angeordnet ist, um Eigenschaften vom Licht zu steuern, das von der LED erzeugt wird.
  • Der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt kann ganzheitlich mit wenigstens dem Kühlkörper und/oder der Abdeckung gebildet werden.
  • Der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt kann Flügel aufweisen, die von gegenüberliegenden Innenflächen in Richtung einer Mitte der Abdeckung vorstehen, so dass sich Enden der Flügel gegenseitig überlappen.
  • Der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt kann eine Streuplatte zwischen der Abdeckung und der LED aufweisen, um die Diffusionseffizienz des von der LED erzeugten Lichts zu erhöhen.
  • Der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt kann eine fluoreszierende Platte zwischen der Abdeckung und der LED aufweisen, um eine Wellenlänge des von der LED erzeugten Lichts zu ändern.
  • Der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt kann eine Filterplatte zwischen der Abdeckung und der LED aufweisen, um Licht einer bestimmten Wellenlänge des von der LED erzeugten Lichts zu entfernen.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden erfinderischen Idee bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Beleuchtungsvorrichtung, wobei das Verfahren das Formen einer Wärmesenke und einer Abdeckung in eine längliche Form umfasst, bei der ein Teil der länglichen Form als ein getrennter Abschnitt durch Coextrusion getrennt wird. Die Wärmesenke und die Abdeckung werden in eine vorbestimmte Länge geschnitten. Die Wärmesenke und die Abdeckung werden durch Verbinden des getrennten Abschnitts der Wärmesenke und der Abdeckung in eine Röhrenform gebildet. Ein Schaltungssubstrat mit einer Leuchtdiode (LED) ist an einem Sitzabschnitt angebracht, der an der Wärmesenke gebildet ist, durch offene gegenüberliegende Enden der Wärmesenke und der Abdeckung. Kappen sind an den gegenüberliegenden offenen Enden der Wärmesenke und der Abdeckung angebracht, wodurch die Innenseite der Wärmesenke und der Abdeckung von der Außenluft isoliert sind.
  • Ein Formsteuerteil kann in der Wärmesenke vorgesehen sein, um eine Form des Sitzabschnitts durch Sicherung von Wärmeabstrahlungsleistung um den Sitzabschnitt herum geringfügig während der Extrusion der Abdeckung und der Wärmesenke zu steuern. Ein Kühlpfad kann in dem Formsteuerteil an der Wärmesenke vorgesehen sein, um während der Extrusion der Abdeckung und der Wärmesenke Kühlmittel in Umgebungen des Sitzabschnitts fließen zu lassen. Beim Formen durch Coextrusion kann das Kühlmittel in den Kühlpfad eingebracht werden, um eine unerwünschte Verformung des Sitzabschnitts zu verhindern.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Eine Beleuchtungsvorrichtung und ein Herstellungsverfahren dafür gemäß Ausführungsformen der vorliegenden erfinderischen Idee formen ganzheitlich eine Wärmesenke und eine Abdeckung durch Coextrusion, wodurch deutlich die Massenproduktivität der Beleuchtungsvorrichtung gesteigert wird und Produktion der Beleuchtungseinrichtung erhöht wird. Zusätzlich wird während der Massenproduktion der Komfort für einen Bediener verbessert. Folglich können tatsächlich die Herstellungskosten reduziert werden und die preisliche Wettbewerbsfähigkeit der Beleuchtungsvorrichtung erhöht werden.
  • Zusätzlich wird gemäß der Beleuchtungsvorrichtung und dem Herstellungsverfahren, entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden erfinderischen Idee, ein Material mit sich ändernder thermischer Ausdehnung zu der Abdeckung hinzu gegeben, um thermische Ausdehnungskoeffizienten der Wärmesenke und der Abdeckung nahezu auszugleichen. Daher kann, nachdem die Wärmesenke und die Abdeckung durch Coextrusion gebildet werden, eine Verformung der Wärmesenke und der Abdeckung während der Abkühlung verhindert werden.
  • Darüber hinaus kann, entsprechend der Beleuchtungsvorrichtung und dem Herstellungsverfahren entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden erfinderischen Idee, ein Sitzabschnitt der Wärmesenke in eine genaue Form geformt werden, was durch einen Kühlvorgang eines Formsteuerteils während der Extrusion der Wärmesenke und der Abdeckung erreicht wird. Beispielsweise kann der Sitzabschnitt nach genauen konstruktiven Maßnahmen geformt werden und ein Schaltungssubstrat kann stabil in dem Sitzabschnitt gesetzt werden. Zusätzlich kann die Wärmeübertragungseffizienz des Schaltungssubstrats verbessert werden, da ein Kontaktbereich zwischen dem Schaltungssubstrat und dem Sitzabschnitt erhöht wird. Als Ergebnis kann die Kühlleistung für das Schaltungssubstrat gesichert werden und damit eine Überhitzung verhindert werden.
  • Da ein Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt zwischen der LED und der Abdeckung vorgesehen ist, um die Charakteristik des erzeugten Lichts zu ändern, kann darüber hinaus, entsprechend der Beleuchtungsvorrichtung und dem Herstellungsverfahren entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden erfinderischen Idee, die Charakteristik des erzeugten Lichts variabel gesteuert werden, unter Verwendung des Lichtcharakteristik-Steuerabschnitts gemäß der Beleuchtungsumgebungen, Konstruktionsbedingungen, oder Verwendungen der Beleuchtungsvorrichtung. Als Ergebnis können Qualität und Nutzungsmöglichkeiten der Beleuchtungseinrichtung verbessert werden. Da außerdem der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt entsprechend den Lichtverhältnissen, Konstruktionsbedingungen oder Verwendungen der Beleuchtungseinrichtung gesteuert wird, besteht keine Notwendigkeit eine andere Beleuchtungsvorrichtung neu zu entwerfen.
  • Ferner umfasst, gemäß der Beleuchtungsvorrichtung und dem Herstellungsverfahren entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden erfinderischen Idee, die Beleuchtungsvorrichtung ein Schaumteil, das an der Abdeckung vorgesehen ist, um damit die Lichtleitfähigkeit von Licht zu erhöhen, das durch die Abdeckung geht. In diesem Fall kann auf ein lichtstreuendes Material verzichtet werden, das an der Abdeckungvorgesehen war, um die Lichtleitfähigkeit zu erhöhen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Idee zeigt.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die Hauptelemente der in 1 dargestellten Beleuchtungsvorrichtung zeigt.
  • 3 ist eine Schnittansicht, die Hauptelemente der in 2 dargestellten Beleuchtungsvorrichtung zeigt.
  • 4 bis 11 sind Schnittansichten, die eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden erfinderischen Idee zeigen.
  • 12 bis 13 sind Schnittansichten, die Beleuchtungsvorrichtungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden erfinderischen Idee zeigen.
  • 14 ist ein Diagramm, das einen Herstellungsprozess der Beleuchtungsvorrichtung aus 12 veranschaulicht.
  • Ausführung der Erfindung
  • Beispiele für das vorliegende erfinderische Konzept werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Folgenden detaillierter beschrieben. Die Beispiele der vorliegenden erfinderische Idee können jedoch durch vielerlei verschiedene Formen verkörpert werden und sollten nicht als beschränkend, auf die Beispiele, die im folgenden kommen, ausgelegt werden. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich in der ganzen Beschreibung auf gleiche Elemente.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Beleuchtungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Idee. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die Hauptelemente der in 1 dargestellten Beleuchtungsvorrichtung 100 zeigt. 3 ist eine Schnittansicht, die Hauptelemente der in 2 dargestellten Beleuchtungsvorrichtung 100 zeigt.
  • Mit Bezug auf die 1 bis 3 kann die Beleuchtungsvorrichtung 100 ein Schaltungssubstrat 110, eine Wärmesenke 120, eine Abdeckung 130 und ein Formsteuerteil 140 enthalten.
  • Im Folgenden wird die Beleuchtungsvorrichtung 100 als eine Beleuchtungsvorrichtung vom Röhrentyp beschrieben, obwohl die Beleuchtungsvorrichtung 100 auch verschiedene andere Typen aufweisen sein.
  • Das Schaltungssubstrat 110 (siehe 2 und 3) kann die Form einer langen Platte mit einer Dicke von etwa 0,1 mm bis etwa 2 mm haben. Wenn die Dicke des Schaltungssubstrats 110 mehr als 2 mm beträgt, kann die mechanische Festigkeit erhöht werden. Allerdings können sich Gewicht und Preis des Produktes auch erhöhen. Wenn die Dicke des Schaltungssubstrats 110 weniger als 0,1 mm beträgt, können Montage und Handhabung einer Leuchtdioden-(LED-)Einheit schwierig sein. Zum Beispiel bewegt sich die Breite des Schaltungssubstrats 110 im Bereich zwischen etwa 5 mm bis etwa 22 mm. Da ein Durchmesser der Abdeckung 130 mit einer Röhrenform etwa 26 mm ist, kann die Montage des Schaltungssubstrats 110 schwierig werden, wenn die Breite größer als 22 mm ist. Wenn die Breite kleiner als 5 mm ist, können Probleme in Bezug auf Oberflächenmontagetechnik (surface mounting technology, SMT) und Spannungsfestigkeitseigenschaften einer LED 112 auftreten. Die Länge des Schaltungssubstrats 110 kann gemäß einer Größe eines Produkts eingestellt werden.
  • Unter Bezugnahme auf 3 können auf einer ersten Oberfläche 110a des Schaltungssubstrats 110 eine Vielzahl von Leuchtdioden (LEDs) 112 angeordnet sein. Das Schaltungssubstrat 110 kann einen elektrischen Stromkreis aufweisen, der dazu angepasst ist, den Betrieb der Vielzahl von LEDs 112 zu steuern. Beispielsweise kann ein Material mit einer hohen Wärmestrahlungseffizienz und einer hohen optischen Reflektivität für das Schaltungssubstrat 110 verwendet werden. Das Schaltungssubstrat 110 kann zumindest eines aus einer Metallkern-Leiterplatte (metal core printed circuit board, MCPCB), einer Flammschutzklasse-4-(FR4-)Leiterplatte, einer Verbund-Epoxymaterial-(composite epoxy material, CEM)Platine oder einer flexiblen Leiterplatte (PCB) umfassen.
  • Beispielsweise kann das Schaltungssubstrat 110 der FR4-Typ sein. Alternativ kann das Schaltungssubstrat 110 ein organisches Harzmaterial wie Epoxid, Triazine, Silikon, Polyimid und dergleichen, oder andere organische Harzmaterialien umfassen. Alternativ kann das Schaltungssubstrat 110 Keramikmaterialien, wie Siliziumnitrid (SiN), Aluminiumnitrid (AlN) und Aluminiumoxid (Al2O3), metallische Materialien und metallische Verbindungen enthalten. Alternativ kann das Schaltungssubstrat 110 das MCPCB beinhalten. Außerdem kann das Substrat 110 durch Verwendung einer flexiblen Leiterplatte (FPCB) in verschiedene Formen gebildet werden.
  • Eine LED 112 als Lichtquelle, die Licht erzeugt, kann auf der ersten Oberfläche 110a des Schaltungssubstrat 110 in einem bestimmten Muster angeordnet werden. Zum Beispiel können die Vielzahl von LEDs 112 in gleichmäßigen Abständen, beispielsweise etwa 5 mm bis etwa 20 mm, entlang einer Länge des Schaltungssubstrats 110 angeordnet sein. Wenn die Intervalle der LEDs 112 extrem klein sind, kann die Anzahl der LEDs 112 erhöht werden. Wenn die Intervalle der LEDs 112 extrem groß sind, kann Licht von den LEDs 112 als Punkte gesehen werden, was entsprechend die Qualität und Marktfähigkeit des Produkts verringert. Die LEDs 112 können homogener Art sein, die Licht von einer gleichen Wellenlänge erzeugen, oder heterogener Art sein, die Licht unterschiedlicher Wellenlängen erzeugen.
  • Beispielsweise können die LEDs 112 mindestens eine umfassen, ausgewählt aus einer LED, die weißes Licht emittiert durch Kombination einer blauen LED mit gelben, grünen, roten oder orangefarbenen Leuchtstoffen und einer violetten, blauen, grünen, roten oder Infraroten (IR) LED. In diesem Fall kann die Beleuchtungsvorrichtung 100 einen Farbwiedergabeindex (color rendering index, CRI) von Na-Beleuchtung bis zu einem Niveau von Sonnenlicht 100 einstellen. Außerdem kann die Beleuchtungsvorrichtung 100 das weiße Licht mit Farbtemperaturen von einem Niveau von Kerzenlicht bis zu einem Niveau von blauem Himmel erzeugen. Zusätzlich kann die Beleuchtungsvorrichtung 100 eine Lichtfarbe, entsprechend der umgebenden Stimmung (atmosphere) einstellen, indem ein sichtbares Licht in violett, blau, grün, rot, orange oder IR erzeugt wird. Ferner kann die Beleuchtungsvorrichtung 100 Licht einer bestimmten Wellenlänge für die Förderung des Wachstums von Pflanzen erzeugen.
  • Das weiße Licht, das durch die Kombination der blauen LED mit gelben, grünen und roten Leuchtstoffen erzeugt wird, oder durch die Kombination einer grünen LED und einer roten LED erzeugt wird, kann mindestens zwei Peak-Wellenlängen haben. Die Farbtemperatur des weißen Lichts kann im Bereich von etwa 2000 K bis etwa 20000 K liegen. Beispielsweise kann ein Leuchtstoff in einer LED Zusammensetzung-Gleichungen und Farben wie folgt umfassen.
    • – Oxid-System: Gelb und Grün (Y, Lu, Se, La, Gd, Sm)3(Ga, Al)5O12:Ce, blau BaMgAl10O17:Eu, 3Sr3(PO4)2CaCl:Eu
    • – Silikatsystem: gelb und grün (Ba, Sr)2SiO4:Eu, gelb und orange (Ba, Sr)3SiO5:Eu
    • – Nitrid-System: grün -SiAlON: Eu, gelb (La, Gd, Lu, Y, Sc) 3Si6N11:Ce, orange -SiAlON:Eu, rot (Sr, Ca)AlSiN3:Eu, (Sr, Ca)AlSi(ON)3:Eu, (Sr, Ca)2Si5N8:Eu, (Sr, Ca)2Si5(ON)8:Eu, (Sr, Ba)SiAl4N7:Eu
    • – Sulfid-System: rot (Sr, Ca)S:Eu, (Y, Gd)2O2S:Eu, Grün SrGa2S4:Eu
  • Diese Kompositionen von Leuchtstoffen müssen Stöchiometrie erfüllen. Jedes Element kann durch andere Elemente einer entsprechenden Gruppe des Periodensystems ersetzt werden. Zum Beispiel kann Sr durch Ba, Ca, Mg und dergleichen Elemente aus einer Erdalkalimetallsalz-Gruppe II ersetzt werden. Y kann durch Tb, Lu, Sc, Gd und dergleichen Elemente, die zu einer Lanthan-Gruppe gehören ersetzt werden. Eu, welches ein Aktivator ist, kann durch Ce, Tb, Pr, Er, Yb und dergleichen Elemente mit einem gewünschten Energieniveau ersetzt werden. Der Aktivator kann einzeln angewendet werden, oder mit einem Unteraktivator zugegeben werden, um die Eigenschaften zu variieren.
  • Obwohl die vorliegende Ausführungsform so beschrieben wurde, dass die LED-Einheit als die LED 112 verwendet wird, ist dies nicht einschränkend, sondern verschiedene Lichtquellen können je nach Design-Bedingungen oder Umständen verwendet werden. Zum Beispiel kann die LED-Einheit einen LED-Chip, eine LED-Elektrode, eine Kunststoffformabdeckung, und eine Linse umfassen. In diesem Fall ist die LED ein einziges Produkt mit dem LED-Chip, ist aber nicht darauf beschränkt.
  • Mit Bezug auf 1 bis 3 kann die Wärmesenke 120 Wärme, die von der LED 112 erzeugt wird, absorbieren und die Wärme an die Außenseite der Beleuchtungsvorrichtung 100 abstrahlen. Die Wärmesenke 120 kann einem Sitzabschnitt 122 umfassen, um eine zweite Oberfläche 110b (siehe 3), die eine gegenüberliegende Oberfläche ist, zu einer ersten Oberfläche 110a des Schaltungssubstrats 110 zu setzen. Zum Beispiel ist die zweite Oberfläche 110b des Schaltungssubstrats 110 eine Oberfläche, auf der die LED 112 nicht montiert ist. Die Wärmesenke 120 kann sich in der gleichen Weise wie das Schaltungssubstrat 110 erstrecken. Der Sitzabschnitt 122 kann sich auch in der Längsrichtung der Wärmesenke 120 erstrecken.
  • Hier kann der Sitzabschnitt 122 auf einer Oberfläche der Wärmesenke 120 in der Form einer Vertiefung versehen werden, um das Schaltungssubstrat 110 aufzunehmen. Die zweite Oberfläche 110b des Schaltungssubstrats 110 und des Sitzabschnitts 122 kann mindestens einen gekrümmten Querschnitt und/oder einen linearen Querschnitt aufweisen. Die zweite Oberfläche 110b und der Sitzabschnitt 122 können so geformt sein, dass sie einander entsprechen, um Oberflächenkontakt miteinander herzustellen. Daher kann Wärme, die von der LED 112 erzeugt wird, durch das Schaltungssubstrat 110 und den Sitzabschnitt 122 zu der Wärmesenke 120 übertragen werden.
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Idee so beschrieben, dass die zweite Oberfläche 110b des Schaltungssubstrats 110 und des Sitzabschnitts 122 einen linearen Querschnitt aufweisen. Jedoch ist die vorliegende erfinderische Idee nicht darauf beschränkt und die zweite Oberfläche 110b und der Sitzabschnitt 122 können einen gekrümmten Querschnitt haben, so wie in 4, oder einen Querschnitt, in einer kombinierten linearen und gekrümmten Form.
  • Darüber hinaus kann die Wärmesenke 120 aus einem Material mit einer hohen Wärmestrahlungseffizienz bestehen, beispielsweise Wärmestrahlungs-Harz mit einer hohen Leitfähigkeits-Füllstoff wie Kohlenstoff, Aluminiumoxid, Bornitrid (BN), Graphen oder ähnliches. Außerdem kann die Wärmesenke 120 eine Wärmestrahlungsstruktur zur Erhöhung der Wärmestrahlungseffizienz umfassen. Zum Beispiel können eine Kühlrippe (nicht gesondert in den 1 bis 3 dargestellt) und ein Wärmeabstrahlungsloch 124 als Wärmestrahlungsstruktur der Wärmesenke 120 verwendet werden. Durch Verwendung der Kühlrippe und des Wärmeabstrahlungslochs 124 kann eine Kontaktfläche zwischen der Wärmesenke 120 und der Außenluft erhöht werden. Folglich kann die Wärmemenge, die von der Wärmesenke 120 an die Außenluft abgestrahlt wird, erhöht werden. Weiterhin können die Materialkosten und das Gewicht der Wärmesenke 120 reduziert werden, da eine ausreichende Wärmeabstrahlung gesichert ist, ohne die Größe der Wärmesenke 120 zu erhöhen.
  • Mit Bezug auf die 1 bis 3 kann die Abdeckung 130 ein Teil sein, das die Übertragung des von der LED 112 erzeugten Lichts erlaubt, und so konfiguriert ist, dass sie den Sitzabschnitt 122 umrundet. Die Abdeckung 130 kann in Form einer Röhre vorgesehen sein. Eine Öffnung kann sich an einer Seite der Abdeckung 130 in einer Längsrichtung der Abdeckung 130 erstrecken. Zum Beispiel kann die Abdeckung 130 in einer Röhrenform mit einem C-förmigen Querschnitt sein. Die Wärmesenke 120 kann an der Öffnung der Abdeckung 130 angeordnet sein. Hier kann der Sitzabschnitt 122 der Wärmesenke 120 an der Öffnung der Abdeckung 130 angeordnet sein.
  • Hier kann die Öffnung der Abdeckung 130 kleiner als der Sitzbereich 122 sein. Ein Abdeckungsende 132, das die Öffnung des Deckels 130 definiert, kann Auswirkungen auf die erste Oberfläche 110a des Schaltungssubstrats 110 haben, das in dem Sitzabschnitt 122 sitzt. Daher kann das Entweichen des Schaltungssubstrats 110 von dem Sitzabschnitt 122 verhindert werden. Als Ergebnis kann das Schaltungssubstrat 110 durch offene gegenüberliegende Enden der Abdeckung 130 und der Wärmesenke 120 in den Sitzabschnitt 122 geschoben werden.
  • Die entgegengesetzten Enden der Abdeckung 130, die entlang einer Längsrichtung geöffnet sind, können jeweils mit einer Kappe 102 (siehe 1) versehen werden. Die Kappen 102 können durch die gegenüberliegenden Enden der Abdeckung 130, die in der Längsrichtung geöffnet werden, das Schaltungssubstrat am Austreten aus dem Sitzabschnitt 122 hindern. Daher wird das Schaltungssubstrat 110 in einem hermetischen Raum empfangen, der von der Wärmesenke 120, der Abdeckung 130 und den Kappen 102 definiert wird. Jede der Kappen 102 kann einen Stromanschluss 104 (siehe 1) aufweisen, durch den externer Strom eingeleitet wird. Der Strom, der durch den Stromanschluss 104 eingeleitet wird, kann durch das Schaltungssubstrat 110 zu der LED 112 übertragen werden.
  • Beispielsweise können die Kappen 102 an gegenüberliegenden Enden der Abdeckung 130 und der Wärmesenke 120 montiert werden. Die Kappen 102 können jeweils einen Stromanschluss 104 aufweisen, die elektrisch mit der LED 112 verbunden sind.
  • Alternativ kann eine der Kappen 102 den Stromanschluss 104 beinhalten, der elektrisch mit der LED 112 verbunden ist, während eine andere der Kappen 102 einen Blindstift beinhaltet, der elektrisch offen oder mit der Erde kurzgeschlossen ist. Zusätzlich kann die Kappe 102 ein optisches Sensormodul mit einem Sensor beinhalten, der umgebende Lichtstärke erfasst. Wenn das optische Sensormodul an der Kappe 102 vorgesehen ist, kann das optische Sensormodul Umgebungsbeleuchtung durch Erfassen der Umgebungshelligkeit berechnen und Emission und Leuchtkraft der LED 112 anhand der umgebenden Helligkeit steuern.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Idee, können die Abdeckung 130 und die Wärmesenke 120 zusammen durch Extrusion aus einem Stück gebildet werden. Zum Beispiel können die Abdeckung 130 und die Wärmesenke 120 aus einem extrudierbaren Material, wie Wärmestrahlungsharz hergestellt werden. Nach der Coextrusion können die Abdeckung 130 und die Wärmesenke 120 ganzheitlich im geschmolzenen Zustand aneinander gebunden werden.
  • Die Abdeckung 130 kann aus einem transparenten oder transluzenten extrudierbaren Material hergestellt werden. Zum Beispiel kann die Abdeckung 130 aus einem transparenten oder transluzenten Material mit einer Durchlässigkeit von etwa 50% oder mehr gemacht sein, so dass das von der LED 112 erzeugte Licht problemlos durchlaufen kann. Zum Beispiel kann die Abdeckung 130 aus durchsichtigem Kunststoff oder transluzenten Kunststoff, wie Polycarbonat (PC) oder PC mit einem Dispersionsmittel hergestellt werden.
  • Die Wärmesenke 120 kann aus einem extrudierbaren Material mit höherer Wärmestrahlungseffizienz als das Material der Abdeckung 130 hergestellt werden. Zum Beispiel kann die Wärmesenke 120 aus Wärmestrahlungsharz mit einer hohen Leitfähigkeitsfüllstoff hergestellt werden, um die von der LED 112 erzeugte Wärme nach Außen abzustrahlen. Zum Beispiel kann die Wärmesenke 120 aus Harz gemacht sein, das einen Füllstoff enthält, beispielsweise PC mit einem hohen Leitfähigkeitsfüllstoff, um die Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen. Ein Kohlefüllstoff, ein Aluminiumfüllstoff, ein Graphitfüllstoff, ein keramischer Füllstoff oder dergleichen können als Füllstoff verwendet werden.
  • Wie oben erwähnt, können Wärmeausdehnungsraten der Abdeckung 130 und der Wärmesenke 120 unterschiedlich sein, wenn die Abdeckung 130 und die Wärmesenke 120 aus jeweils verschiedenen Materialien hergestellt sind. Daher können die Abdeckung 130 und die Wärmesenke 120 in unerwünschter Weise während der Extrusion verformt werden. Um eine solche unerwünschte Deformation zu vermeiden, kann zumindest die Abdeckung 130 und/oder die Wärmesenke 120 mit einem Material mit sich ändernder thermischer Ausdehnung (expansion changing material) (nicht separat gezeigt) ausgestattet sein, das den Wärmeausdehnungskoeffizienten ändert. Durch das Material mit sich ändernder thermischer Ausdehnung kann die Eigenschaft der Abdeckung 130 so verändert werden, das sie einen Wärmeausdehnungskoeffizienten ähnlich oder identisch mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Wärmesenke 120 aufweist. Das Material mit sich ändernder thermischer Ausdehnung kann einen anorganischen Füllstoff oder Glasfasern aufweisen, die den Wärmeausdehnungskoeffizienten ändern können. Zum Beispiel kann Titandioxid (TiO2), Bariumsulfat (BaSO4), Siliziumdioxid (SiO2) oder dergleichen als anorganischer Füllstoff verwendet werden.
  • Mit Bezug auf die 1 bis 3 kann das Formsteuerteil 140, durch Sicherstellung ausreichender Wärmestrahlungseffizienz um den Sitzabschnitt 122 während der Extrusion der Abdeckung 130 und der Wärmesenke 120, geringfügig die Form des Sitzabschnitts 122 steuern. Beispielsweise kann beim Kühlen der Wärmesenke 120 nach der Extrusion der Sitzabschnitt 122 verformt werden anstatt in einer festen Form zu bleiben, da Kühlgeschwindigkeit je nach Dicke und Lage der Wärmesenke 120 variiert.
  • Tatsächlich kann die Kühleffizienz der Wärmesenke 120 während der Extrusion im Vergleich dazu, wenn ein metallisches Material verwendet wird, durch Einschränkungen des Harzes abgesenkt sein, obwohl die Wärmesenke 120 aus Harz mit einer hohen Wärmestrahlungseffizienz gemacht ist. Daher kann das Formsteuerteil 140 zu der Wärmesenke 120 zugegeben werden, damit die Kühleffizienz um den Sitzabschnitt 122 herum während der Extrusion gesichert ist. Daher kann der Sitzabschnitt 122 schnell abgekühlt werden, wodurch eine Verformung verhindert wird. Wenn zum Beispiel der Formsteuerteil 140 an der Wärmesenke 120 angebracht wird, kann die Wärmesenke 120 aus Wärmestrahlungsharz gemacht werden, was weniger als Metall kostet.
  • Somit kann der Sitzabschnitt 122 unter optimalen Gestaltungsmaßnahmen gebildet werden, wenn die Form des Sitzabschnitts 122 geringfügig von dem Formsteuerteil 140 gesteuert wird. Demzufolge kann eine Verkleinerung der Kontaktfläche zwischen dem Schaltungssubstrat 110 und dem Sitzabschnitt 122 aufgrund von Verformungen des Sitzabschnitts 122 verhindert werden. Da außerdem eine Wärmeübertragungsfläche zwischen dem Sitzabschnitt 122 und dem Schaltungssubstrat 110 gesichert ist, kann die von der LED 112 erzeugte Wärme günstiger abgestrahlt werden.
  • Das Formsteuerteil 140 kann Kühlpfade 142 und 144 (siehe 3) für Kühlmittel aufweisen, die in der Wärmesenke 120 gebildet sind. Die Kühlpfade 142 und 144, die sich auf Wege zum Leiten des Kühlmittels zu Umgebungen des Sitzabschnitts 122 beziehen, können in der extrudierten Wärmesenke 120 angeordnet werden, um den Sitzabschnitt 122 zu umgeben.
  • Beispielsweise kann der Formsteuerteil 140 einen ersten Kühlpfad 142 in einem vorbestimmten Abstand von dem Sitzabschnitt 122 angeordnet haben, und einen zweiten Kühlpfad 144, der dazu ausgelegt ist, das Kühlmittel in den ersten Kühlpfad 142 zu liefern. Der erste Kühlpfad 142 kann um eine untere Oberfläche des Sitzabschnitts 122 angeordnet sein. Die erste Kühlpfad 142 kann eine kleinere Breite, als eine Breite des Sitzabschnitts 122 aufweisen und kann seitlich symmetrisch sein. Der zweite Kühlpfad 144 kann zwischen der Außenseite der Wärmesenke 120 und dem ersten Kühlpfad 142 angeordnet sein, um strombar (fluidly) mit dem ersten Kühlpfad 142 zu kommunizieren.
  • Wie in den 2 und 3 gezeigt, können die zweite Oberfläche 110b des Schaltungssubstrats 110 und der Sitzabschnitt 122 so geformt sein, dass sie einander entsprechen, und dass sie einen linearen Querschnitt aufweisen, um Oberflächenkontakt miteinander herzustellen. Ein Teil des ersten Kühlpfads 142 kann direkt unter dem Sitzabschnitt 122 in der Wärmesenke 120 angeordnet sein.
  • Im Detail kann die zweite Oberfläche 110b des Schaltungssubstrats 110 in der Form einer im wesentlichen rechteckigen Ebene sein. Außerdem kann der Sitzabschnitt 122 in der Form einer im wesentlichen rechtwinkligen Ebene sein, in der gleichen Weise wie die zweite Fläche 110b.
  • Der erste Kühlpfad 142 kann in der Form eines flachen platten Raums mit einer vorbestimmten Dicke sein, der in der Wärmesenke 120 definiert wird. Der erste Kühlpfad 142 kann direkt unter dem Sitzabschnitt 122 angeordnet sein. Der erste Kühlpfad 142 kann eine Oberfläche aufweisen, die kleiner oder gleich einer Fläche des Sitzabschnitts 122 ist. In einer Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Idee hat der erste Kühlpfad 142 eine kleinere Oberfläche als der Sitzabschnitt 122.
  • Der zweite Kühlpfad 144 kann in einem unteren Bereich des ersten Kühlpfads 142 angeordnet sein. Der zweite Kühlpfad 144 kann sich in einer Richtung erstrecken, die senkrecht zu dem ersten Kühlpfad 142 ist. Zum Beispiel können der erste Kühlpfad 142 und der zweite Kühlpfad 144 einen im wesentlichen T-förmigen Querschnitt zu bilden. Ein Ende des zweiten Kühlpfads 144 kann strombar (fluidly) mit einer Mitte des ersten Kühlpfad 142 in Verbindung stehen. Das andere Ende des zweiten Kühlpfads 144 kann zu einer äußeren Oberfläche der Wärmesenke 120 hin geöffnet sein, um nach außen hin geöffnet zu sein.
  • Dementsprechend kann während der Extrusion der Wärmesenke 120 und der Abdeckung 130 das Kühlmittel in den zweiten Kühlpfad 144 eingeführt und zu dem ersten Kühlpfad 142 fließen, um dadurch wirksam die Umgebung des Sitzabschnitts 122 zu kühlen. Ferner können der erste Kühlpfad 142 und der zweite Kühlpfad 144 als eine Wärmestrahlungsstruktur der Wärmesenke 120 fungieren, wenn die Beleuchtungsvorrichtung 100 verwendet wird. Zum Beispiel können der erste Kühlpfad 142 und der zweite Kühlpfad 144 eine Wärmeübertragungsfläche der Wärmesenke 120 erhöhen, welche an die Außenluft anknüpft. Als Ergebnis kann Wärmestrahlungseffizienz unter Verwendung der Wärmesenke 120 erhöht werden, wenn die Beleuchtungsvorrichtung 100 in Gebrauch ist.
  • In der Wärmesenke 120 kann das Wärmeabstrahlungsloch 124 in einem Abschnitt gebildet werden, in dem der Formsteuerteil 140 nicht platziert ist. Das Wärmeabstrahlungsloch 124 kann vorgesehen sein, um eine Kontaktfläche zwischen dem Kühlkörper 120 und äußerer Luft zu erhöhen, als eine Struktur, die unabhängig von dem Formsteuerteil 140 ist, um nicht strömbar (fluidly) mit dem Formsteuerteil 140 in Verbindung zu stehen. Daher kann während der Coextrusion der Wärmesenke 120 und der Abdeckung 130 kein Kühlmittel in das Wärmeabstrahlungsloch 124 von dem Formsteuerteil 140 fließen.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Beleuchtungsvorrichtung 200 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Idee. In 4 bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in den 1 bis 3 gleiche Elemente. Nachstehend wird eine Beschreibung über die Unterschiede der Beleuchtungsvorrichtung 200 von der Beleuchtungsvorrichtung 100 der 1 bis 3 gegeben.
  • 4 zeigt die Beleuchtungsvorrichtung 200, in der eine zweite Fläche 210b des Schaltungssubstrats 210 und ein Sitzabschnitt 222 der Wärmesenke 220 so geformt sind, dass sie einen gekrümmten Querschnitt haben. Gemäß 4 können die zweite Oberfläche 210b des Schaltungssubstrats 210 und der Sitzabschnitt 222 so geformt werden, dass sie einander durch die gekrümmten Schnittflächen entsprechen. Zusätzlich kann eine erste Kühlstrecke 242 eines Formsteuerteils 240 auch einen gekrümmten Querschnitt aufweisen, entsprechend der Form des Sitzabschnitts 222. Das Formsteuerteil 240 kann auch einen zweiten Kühlpfad 244 aufweisen.
  • Wie oben erwähnt kann die Form des Sitzabschnitts 222 geringfügig von dem Formsteuerteil 240 während der Extrusion der Wärmesenke 120 und der Abdeckung 130 gesteuert werden, obwohl das Schaltungssubstrat 210 und der Sitzabschnitt 222 andere Querschnitte als linearer Form haben. Daher können die Formen des Schaltungssubstrats 210 und des Sitzabschnitts 222 nach konstruktiven Gegebenheiten und Umständen der Beleuchtungsvorrichtung 200 variiert werden.
  • 5 und 6 sind Schnittansichten der Beleuchtungsvorrichtungen 300 und 400 gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden erfinderischen Idee. In 5 und 6 bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in den 1 bis 3 die gleichen Elemente. Nachstehend wird eine Beschreibung über die Unterschiede der Beleuchtungsvorrichtung 200 von der Beleuchtungsvorrichtung 100 der 1 bis 3 gegeben.
  • 5 und 6 zeigen die Beleuchtungsvorrichtungen 300 und 400, die jeweils Wärmesenken 320 und 420 in verschiedenen Strukturen aufweisen.
  • Unter Bezugnahme auf die 5, kann in der Beleuchtungsvorrichtung 300 aus 5 eine Außenfläche der Wärmesenke 320 die gleiche Krümmung wie die Abdeckung 130 aufweisen, so dass die Beleuchtungseinrichtung 300 in Form einer Röhre als Ganzes vorgesehen ist. Wenn die Wärmesenke 320 auf diese Weise gebildet wird, kann die Wärmesenke 320 die gleiche Struktur wie herkömmliche Leuchtstofflampen besitzen und daher leicht die herkömmlichen Leuchtstofflampen ersetzen.
  • Unter Bezugnahme auf die 6, ist in der Beleuchtungsvorrichtung 400 aus 6 eine Wärmestrahlungsstruktur einer Wärmesenke 420 der Beleuchtungsvorrichtung 400 sich von der in den 2 und 3 gezeigten Beleuchtungsvorrichtung 100 unterscheiden. Zum Beispiel hat die Wärmesenke 420 in 6 eine Kastenform mit einer geöffneten Seite. Ein Sitzabschnitt 422, um das Schaltungssubstrats 110 zu setzen, kann in der Wärmesenke 420 ausgebildet sein.
  • Hierbei kann eine Öffnung der Wärmesenke 420 kleiner als das Schaltungssubstrat 110 gebildet werden. Daher kann ein Wärmesenkenende 424, welches die Öffnung der Wärmesenke 420 festlegt, ein Entweichen des Schaltungssubstrats 110 verhindern. Somit kann im Gegensatz zu der Beleuchtungsvorrichtung 100, die in 2 und 3 gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts gezeigt ist, das Abdeckungsende 132, welches die Öffnung der Abdeckung 130 festlegt, das Schaltungssubstrat 110 nicht stören.
  • Außerdem kann eine Mehrzahl von Wärmeabstrahlungsrippen 426 auf einer hinteren Oberfläche der Wärmesenke 420 vorgesehen werden. Eine Wärmeübertragungsfläche der Wärmesenke 420 kann durch die Vielzahl von Wärmestrahlungsrippen 426 erhöht werden, wodurch sich die Wärmestrahlungseffizienz erhöht.
  • Insbesondere Formsteuerteile 440 können in Form einer Aushöhlungsform zwischen der Mehrzahl von Wärmeabstrahlungsrippen 426 vorgesehen sein. Beispielsweise kann während der Extrusion der Wärmesenke 420 und der Abdeckung 130 Kühlmittel in Umgebungen des Sitzabschnitts 422, durch die Formsteuerteile 440 fließen, die zwischen der Mehrzahl von Wärmestrahlungsrippen 426 gebildet sind. Somit kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Idee, das Formsteuerteil 440 bequem während des Formens der Vielzahl von Wärmestrahlungsrippen 426 geformt werden, anstatt separat in einer bestimmten Form geformt zu werden.
  • 7 ist eine Schnittansicht einer Beleuchtungsvorrichtung 500, gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Idee. In 7 bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in den 1 bis 3 gleiche Elemente. Nachstehend wird eine Beschreibung über die Unterschiede der Beleuchtungsvorrichtung 500 von der Beleuchtungsvorrichtung 100 der 1 bis 3 gegeben.
  • 7 zeigt die Beleuchtungsvorrichtung 500, die eine Abdeckung 530 mit einem Schaumteil 532 umfasst. Zum Beispiel, wie in 7 gezeigt, kann der Schaumteil 532 mit einer geschäumten Struktur in mindestens einem Teil der Abdeckung 530 angeordnet sein.
  • Der Schaumteil 532 kann eine Vielzahl von Strukturkörpern enthalten, die jeweils Luftblasen enthalten. Der Schaumteil 532 kann in mindestens einem Teil der Abdeckung 530 gebildet werden, indem eine Schäumtechnologie während der Extrusion der Abdeckung 530 angewandt wird.
  • Die Schaumtechnologie bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Produkts durch Erzeugen von Schaum während der Formgebung und dann gleichmäßiges Verteilen des Schaums in Polymerharz. Zum Beispiel kann Harz mit einem Treibmittel und anderen Zusätzen im Voraus gemischt werden, oder ein Treibmittel kann durch eine Pumpe (nicht gesondert dargestellt) von einer geeigneten Position eines Extruders (nicht gesondert dargestellt) eingespritzt werden und dann gleichmäßig verteilt werden. Weiter sich kann daher, wenn ein Extrusionsobjekt durch eine Düse des Extruders extrudiert wird, das Treibmittel in einem komprimierten Zustand unmittelbar ausdehnen und Schaum erzeugen. Daher kann die Schaumtechnologie die Gewichtsreduktionseffizienz, Wärmedämmungseffizienz, Schallabsorptionseffizienz, Schlagfestigkeit, und dergleichen erhöhen. Insbesondere kann, wenn die Schäumtechnologie mit einem lichtdurchlässigen Objekt angewendet wird, das Diffusionsvermögen des Lichts erhöht werden. Nachstehend wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Idee so beschrieben, dass der Schaumteil 532, der durch den gesamten Teil der Abdeckung 530 gebildet wird, umfasst wird.
  • Der Schaumteil 532 kann Licht zerstreuen, das durch die Abdeckung 530 kommt. Wenn Diffusionsvermögen des Lichts durch den Schaumteil 532 erhöht wird, kann die Lichtverteilungseffizienz der Beleuchtungsvorrichtung 500 erhöht werden. Insbesondere wenn lichtstreuende Materialien wie TiO2 zu einem Deckel gegeben werden, um die Lichtleitfähigkeit der herkömmlichen Beleuchtungsvorrichtungen zu sichern, da eine Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Idee die Lichtleitfähigkeit mit dem Schaumteil 532 sichert, können die Lichtstreuungsmaterialien von der Abdeckung 530 weggelassen werden.
  • 8 bis 11 sind Schnittansichten, die Beleuchtungsvorrichtungen 600, 600', 700 und 800 gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden erfinderischen Idee darstellen. In 8 bis 11 bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in den 1 bis 3 gleiche Elemente. Nachstehend wird eine Beschreibung über die Unterschiede der Beleuchtungsvorrichtungen 600, 600', 700 und 800 von der Beleuchtungsvorrichtung 100 der 1 bis 3 gegeben.
  • In den 8 bis 11 sind die Beleuchtungseinrichtungen 600, 600', 700 und 800 unverwechselbar von der in den 1 bis 3 gezeigten Beleuchtungsvorrichtung 100 erkennbar. Dies ist dadurch gekennzeichnet, dass ferner Lichtcharakteristik-Steuerabschnitte 650, 650', 750 und 850 vorgesehen sind, die jeweils zwischen der Abdeckung 130 und der LED 112 angeordnet sind, um Eigenschaften des von der LED 112 erzeugten Lichts zu steuern.
  • Die Lichtcharakteristik-Steuerabschnitte 650, 650', 750 und 850 können ganzheitlich durch Extrusion mit wenigstens dem Kühlkörper 120 und/oder der Abdeckung 130 gebildet werden. Darüber hinaus können die Lichtcharakteristik-Steuerabschnitte 650, 650', 750 und 850 aus einem transparenten oder transluzenten Material hergestellt sein, um die Durchlässigkeit des von der LED 112 erzeugten Lichts zu ermöglichen.
  • Dabei können die Lichtcharakteristik-Steuerabschnitte 650, 650', 750 und 850 aus dem gleichen Material wie die Abdeckung 130 oder die Wärmesenke 120 hergestellt werden. Die Lichtcharakteristik-Steuerabschnitte 650, 650', 750 und 850 können ganzheitlich mit der Abdeckung 130 und der Wärmesenke 120 extrudiert werden, oder können aus dem gleichen Material wie die Abdeckung 130 und die Wärmesenke 120 hergestellt sein und an der Abdeckung 130 oder der Wärmesenke 120 befestigt sein.
  • Alternativ können die Lichtcharakteristik-Steuerabschnitte 650, 650', 750 und 850 aus einem anderen Material als die Abdeckung 130 und die Wärmesenke 120 hergestellt werden. In diesem Fall können die Lichtcharakteristik-Steuerabschnitte 650, 650', 750 und 850 mit einem der Abdeckung 130 und/oder der Wärmesenke 120 coextrudiert werden, oder können aus einem anderen Material als die Abdeckung 130 und die Wärmesenke 120 hergestellt werden und an der Abdeckung 130 oder der Wärmesenke 120 angebracht werden.
  • Im folgenden werden zur Vereinfachung der Erläuterung die Lichtcharakteristik-Steuerabschnitte 650, 650', 750 und 850 so beschrieben, dass sie zusammen mit der Abdeckung 130 mit dem gleichen Material wie die Abdeckung 130 extrudiert werden können. Zum Beispiel können die Lichtcharakteristik-Steuerabschnitte 650, 650', 750 und 850 zusammen mit der Abdeckung 130 während der Coextrusion der Abdeckung 130 und der Wärmesenke 120 extrudiert werden.
  • Die Lichtcharakteristik-Steuerabschnitte 650, 650', 750 und 850 können in verschiedenen Formen und Positionen vorgesehen sein, so dass das von der LED 112 erzeugte Licht die Lichtcharakteristik-Steuerabschnitte 650, 650', 750, und 850 immer durchläuft. Zum Beispiel können die Lichtcharakteristik-Steuerabschnitte 650, 750 und 850, die in den 8, 10 und 11 gezeigt sind, in Form einer Kuppel sein, die das Schaltungssubstrats 110 abdecken, während sie sich in einer Längsrichtung des Schaltungssubstrats 110 erstrecken.
  • Der in 9 gezeigte Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt 650' kann in der Form von Flügeln von gegenüberliegenden Innenflächen der Abdeckung 130 zu einer Mitte der Abdeckung 130 vorgesehen sein und kann in der Längsrichtung des Schaltungssubstrats 110 verlängert werden. In diesem Fall können sich gegenüberliegende Enden des Lichtcharakteristik-Steuerabschnitts 650' überlappen.
  • Wie in 9 gezeigt, kann der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt 650' an jedem der gegenüberliegenden Enden der Abdeckung 130 angeordnet sein. Während der Verbindung jeder der getrennten Abschnitte 950 und 952 (siehe 12 und 13) des Kühlkörpers 120 und der Abdeckung 130 kann die Abdeckung 130 elastisch, ohne Hinderung durch den Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt 650', verformt werden.
  • Die Form der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitte 650, 650', 750 und 850 ist nicht auf die in 8 bis 11 gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann entsprechend den Entwurfsbedingungen und Lichtverhältnissen variiert werden.
  • 8 und 9 veranschaulichen die Beleuchtungsvorrichtungen 600 und 600', die jeweils Streuplatten 650 und 650' als Lichtcharakteristik-Steuerabschnitte beinhalten, um Diffusionsvermögen des von der LED 112 erzeugten Lichts zu erhöhen. Die Diffusionsplatten 650 und 650' können zwischen die Abdeckung 130 und die LED 112 gelegt werden. Daher kann das von der LED 112 erzeugte Licht durch die Streuplatten 650 und 650' gestreut werden und die Abdeckung 130 erreichen.
  • Die Streuplatten 650 und 650' können zumindest feine Luftblasen, um das von der LED erzeugte Licht 112 zu streuen und/oder ein Reflektionsmedium umfassen, um das Licht zu reflektieren. Ferner kann eine Kerbverzahnung 654 an einer Oberfläche der Streuplatten 650 und 650' vorgesehen sein, um das von der LED 112 erzeugte Licht zu streuen.
  • Im folgenden werden die Ausführungsformen so beschrieben, dass sie einen Schaumteil 652 mit feinen Luftblasen an den Streuplatten 650 und 650' haben, und die Kerbverzahnung 654 auf der Oberfläche der Streuplatten 650 und 650' ausgebildet haben. Jedoch ist die vorliegende erfinderische Idee nicht darauf beschränkt, und verschiedene andere Materialien, die dazu in der Lage sind, die Lichtleitfähigkeit zu erhöhen, können auf die Streuplatten 650 und 650' hinzugefügt werden, oder eine Lichtstreuungsstruktur kann auf die Streuplatten 650 und 650' angewendet werden. Zum Beispiel können hochreflektierende Harze an den Streuplatten 650 und 650' vorgesehen sein, um Lichtleitfähigkeit zu erhöhen.
  • Wenn der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt die Streuplatten 650 und 650', wie oben beschrieben beinhaltet, kann die Lichtverteilungseffizienz der Beleuchtungsvorrichtungen 600 und 600' erhöht werden, da die Lichtleitfähigkeit des von der LED 112 erzeugten Lichts erhöht wird. Zum Beispiel kann der Hot-Spot-Effekt (hot spot phenomenon) verhindert werden, bei dem das Licht von einer Vielzahl von in gleichmäßigen Abständen angeordneten LEDs 112 nach außen in der Form einer Punktlichtquelle emittiert wird.
  • Entsprechend kann die Lichtstreuungsstruktur oder das Lichtstreumaterial, das an der Abdeckung 130 vorgesehen ist, weggelassen werden. Zusätzlich kann die Menge des verwendeten Lichtstreumaterials im Vergleich zu dem Fall, in dem Lichtstreumaterial auf die Abdeckung 130 angebracht wird reduziert werden, da die Streuplatten 650 und 650' einen kleineren Oberflächenbereich als die Abdeckung 130 einnehmen.
  • Insbesondere ist die Streuplatte 650 in 8 dazu ausgelegt, einen Innenraum der Abdeckung 130 vollständig zu partitionieren und die LED 112 zu umgeben. Die Streuplatte 650', die in 9 gezeigt ist, kann so ausgelegt sein, dass die Übertragung der Gesamtheit des von der LED 112 erzeugten Lichts möglich ist, ohne den Innenraum der Abdeckung 130 in zwei Teile zu zerteilen.
  • Hier kann die Streuplatte 650' aus 9 in eine linke Streuplatte 650a und eine rechte Streuplatte 650b unterteilt. Die linke Streuplatte 650a kann von einer linken Innenfläche der Abdeckung 130 nach rechts, um eine vorbestimmte Länge vorstehen. Die rechte Streuplatte 650b kann von einer rechten inneren Oberfläche der Abdeckung 130 eine vorbestimmte Länge in die linke Richtung vorstehen. Die linke Streuplatte 650a und die rechte Streuplatte 650b können in verschiedenen Positionen angeordnet sein, um sich gegenseitig abzuwechseln. Zum Beispiel können die linke Streuplatte 650a und die rechte Streuplatte 650b so ausgelegt sein, dass das von der LED 112 erzeugte Licht durch nur die linke Streuplatte 650a oder die rechte Streuplatte 650b durchgehen kann.
  • 10 zeigt die Beleuchtungsvorrichtung 700, die eine fluoreszierende Platte 750 als Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt aufweist, um eine Wellenlänge des von der LED 112 erzeugten Lichts zu verändern. Die fluoreszierende Platte 750 kann zwischen der Abdeckung 130 und der LED 112 angeordnet sein. Daher kann die Wellenlänge des von der LED 112 erzeugten Lichts durch die Streuplatten 650 und 650' geändert werden und das Licht kann die Abdeckung 130 erreichen.
  • Die fluoreszierende Platte 750 kann eine Vielzahl von fluoreszierenden Medien 752 umfassen, um die Wellenlänge des von der LED 112 erzeugten Lichts variabel zu ändern. Daher kann die Farbe des von der Beleuchtungsvorrichtung 700 verteilten Lichts leicht durch Variieren der Kombination der Vielzahl von fluoreszierenden Medien 752 gesteuert werden.
  • Wenn der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt 750 die fluoreszierende Platte 750 wie oben erwähnt beinhaltet, kann die Lichtfarbe wahlweise nach verschiedenen Verwendungen und Umgebungen der Beleuchtungseinrichtung 700 gesteuert werden, wodurch die Nutzung der Beleuchtungsvorrichtung 700 verbessert wird. Da die fluoreszierende Platte 750 einen kleineren Oberflächenbereich als die Abdeckung 130 einnimmt, kann die Menge des verwendeten Fluoreszenzmaterials, verglichen damit, wenn das fluoreszierende Material in der Abdeckung 130 aufgenommen wird, verringert werden.
  • 11 zeigt die Beleuchtungsvorrichtung 800, die eine Filterplatte 850 als Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt enthält, um Licht einer bestimmten Wellenlänge aus dem von der LED 112 erzeugten Licht zu entfernen. Die Filterplatte 850 kann zwischen der Abdeckung 130 und der LED 112 angeordnet sein. Daher kann das Licht von der LED 112, von der das Licht der bestimmten Wellenlänge durch die Filterplatte 850 entfernt wird, die Abdeckung 130 erreichen.
  • Die Filterplatte 850 kann eine Vielzahl von Filtermedien 852 umfassen, um das Licht der jeweiligen Wellenlänge des von der LED 112 erzeugten Lichts zu blockieren. Daher kann eine Wellenlänge des Lichts, das von der Beleuchtungsvorrichtung 800 verteilt wird, durch selektives Verwenden der Vielzahl von Filtermedien 852 einfach gesteuert werden.
  • Wenn das Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt die Filterplatte 850 umfasst, wie oben beschrieben, kann die Wellenlänge des Lichts selektiv eingestellt werden. Daher kann die Verwendung der Beleuchtungsvorrichtung 800 verbessert werden. Zum Beispiel kann die Beleuchtungsvorrichtung 800 als eine landwirtschaftliche Beleuchtungsvorrichtung benutzt werden, die Licht einer bestimmten Wellenlänge für das Wachstum der Pflanzen aussendet, oder als eine Industriebeleuchtungsvorrichtung, die Licht einer bestimmten Wellenlänge aussendet, die erforderlich ist zur Herstellung eines Halbleiters. Da außerdem die Filterplatte 850 einen kleineren Oberflächenbereich als die Abdeckung 130 einnimmt, kann die Menge der verwendeten Filtermedien verringert werden, verglichen damit, wenn die Filtermedien an der Abdeckung 130 aufgenommen werden.
  • 12 bis 13 sind Schnittansichten, die Beleuchtungsvorrichtungen 900 und 900' gemäß anderer Ausführungsformen der vorliegenden erfinderischen: Idee darstellen. 14 ist ein Diagramm, das einen Herstellungsprozess der Beleuchtungsvorrichtung 900 der 12 veranschaulicht.
  • In den 12 bis 14, kann ein Teil von mindestens der Wärmesenke 120 und/oder der Abdeckung 130 der Beleuchtungsvorrichtung 900 als ein separates Teil gebildet werden, beispielsweise die getrennten Abschnitte 950 und 952. Jeder der getrennten Abschnitte 950 und 952 kann angebracht werden. Dabei können die Wärmesenke 120 und die Abdeckung 130 durch Coextrusion gebildet werden.
  • Beispielsweise können die Wärmesenke 120 und die Abdeckung 130 so coextrudiert werden, dass wenigstens die Wärmesenke 120 und/oder die Abdeckung 130 teilweise getrennt ist. Jeder der getrennten Abschnitte 950 (siehe 12) und 952 (siehe 13), die an der Wärmesenke 120 oder der Abdeckung 130 gebildet sind, kann auf verschiedene Weise angebracht werden, nachdem das Extrudieren der Wärmesenke 120 und der Abdeckung 130 abgeschlossen ist.
  • Beispielsweise kann jeder der getrennten Abschnitte 950 und 952 unter Verwendung eines beliebigen Bindemittels und eines Befestigungselements (bonding agent and fastening member) angebracht werden. Nachstehend wird zur Vereinfachung der Erläuterung jeder der separaten Abschnitte 950 und 952 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Idee so beschrieben, dass er durch ein Bindemittel gebunden wird. Jedoch ist die vorliegende erfinderische Idee nicht darauf beschränkt, und verschiedene Verfahren können je nach den konstruktiven Gegebenheiten und den Umständen der Beleuchtungsvorrichtung 900 verwendet werden.
  • 12 und 13 zeigen Ausführungsformen der getrennten Abschnitte 950 und 952 in unterschiedlichen Konfigurationen. Jedoch ist die Konfiguration der getrennten Abschnitte 950 und 952 nicht auf die in den 12 und 13 gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann je nach den konstruktiven Gegebenheiten und Umständen der Beleuchtungsvorrichtung 900 variiert werden.
  • Unter Bezugnahme auf die 12 kann die Wärmesenke 120 und die Abdeckung 130 in einer Röhrenform vorgesehen sein. Der getrennte Abschnitt 950 kann an jeder Seite von gegenüberliegenden Seiten an deren Enden die Wärmesenke und die Abdeckung angebracht sind, angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Wärmesenke 120 und die Abdeckung 130 mit Enden einer Seite davon miteinander angebracht extrudiert werden, und während der Extrusion können Enden der anderen Seite der Wärmesenke 120 und der Abdeckung 130 getrennt werden.
  • Wenn die Extrusion von der Wärmesenke 120 und dem Deckel 130 abgeschlossen ist, kann der getrennte Abschnitt 950 an den Enden der anderen Seiten der Wärmesenke 120 gebildet werden und die Abdeckung 130 kann angeschlossen werden, wodurch die Wärmesenke 120 und die Abdeckung 130 in die Röhrenform vollendet werden.
  • Unter Bezugnahme auf die 13, kann der getrennte Abschnitt 952 an einer Wärmesenke 120' in solch einer Weise angebracht werden, dass die Wärmesenke 120' von den Kühlpfaden 142 und 144 des Formsteuerteils 140 getrennt ist. Beispielsweise kann die Wärmesenke 120' in zwei Stücke extrudiert werden, die von dem getrennten Abschnitt 952 getrennt sind. Darüber hinaus können die zwei getrennten Teile der Wärmesenke 120' in einem Zustand extrudiert werden, in dem sie jeweils mit entgegengesetzten Enden der Abdeckung 130 angebracht sind.
  • Nachdem Extrusion der Wärmesenke 120 und der Abdeckung 130 abgeschlossen ist, kann der getrennte Abschnitt 952 der Wärmesenke 120' angebracht sein, wodurch die Wärmesenke 120' und die Abdeckung 130 in die Röhrenform vollendet werden.
  • Aus diesem Grund kann, unter Bezugnahme auf 12 und 13, mindestens die Abdeckung 130 und/oder die Wärmesenke 120 aus Harz gemacht sein, das verformbar ist, um jedes der getrennten Abschnitte 950 und 952 effizient miteinander zu verbinden. Daher können, wenn die Wärmesenke 120 extrudiert wird, um jedes der getrennten Abschnitte 950 und 952 zu umfassen, mindestens die Abdeckung 130 und/oder die Wärmesenke 120 während der Verbindung eines jeden der separaten Abschnitte 950 und 952 elastisch oder plastisch verformt werden. Daher kann ein Brechen der Wärmesenke 120 der Abdeckung 130 während der Verbindung eines jeden der separaten Abschnitte 950 und 952 verhindert werden. Außerdem kann die Verbindung von jedem der getrennten Abschnitte 950 und 952 erleichtert werden.
  • Ein Herstellungsverfahren für die Beleuchtungsvorrichtung 900, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Idee wird beschrieben. Nachstehend wird das Herstellungsverfahren für die Beleuchtungsvorrichtung 900 mit dem getrennten Abschnitt 950 aus 12 mit Bezug auf 14 beschrieben.
  • Mit Bezug auf (a) in 14 können die Wärmesenke 120 und die Abdeckung 130 in einer länglichen Form durch Coextrusion gebildet werden.
  • Hier ist der getrennte Abschnitt 950 mit den Enden einer Seite der Wärmesenke 120 und der Abdeckung 130 vorgesehen. Kühlmittel (nicht separat gezeigt) kann in das Formsteuerteil 140 der Wärmesenke 120 eingeführt werden. Dadurch kann eine unerwünschte Deformation des Sitzabschnitts 122 während der Coextrusion der Wärmesenke 120 und der Abdeckung 130 verhindert werden. Als Folge kann die Form des Sitzabschnitts 122 gesteuert werden, um genauen konstruktiven Maßen zu unterliegen.
  • Die Wärmesenke 120 und die Abdeckung 130, die wie oben erwähnt gebildet werden, können in eine vorbestimmte Länge geschnitten werden. Da zum Beispiel die Beleuchtungsvorrichtung 900 auf eine Standardgröße eingestellt werden kann, können die Wärmesenke 120 und die Abdeckung 130 richtig entsprechend der Standardgröße der Beleuchtungseinrichtung 900 ausgeschnitten werden.
  • Unter Bezugnahme auf (b) in der 14, sind der separate Abschnitt 950 der Wärmesenke 120 und der Abdeckung 130 angebracht, wodurch die Wärmesenke 120 und die Abdeckung 130 in die Röhrenform vervollständigt werden.
  • Beispielsweise kann der separate Abschnitt 950 sicher unter Verwendung eines Bindemittels gebunden werden. Daher kann die Wärmesenke 120 und die Abdeckung 130 in die Röhrenform gebildet werden, mit entgegengesetzten Enden offen.
  • Mit Bezug auf (c) in der 14, kann das Schaltungssubstrat 110 in den Sitzabschnitt 122 der Wärmesenke 120 durch die geöffneten gegenüberliegenden Enden der Wärmesenke 120 und der Abdeckung 130 geschoben werden.
  • Nachdem das Schaltungssubstrat 110 an einer rechten Position des Sitzabschnitts 122 gesetzt wird, können die Kappen 102 mit den gegenüberliegenden Enden der Wärmesenke 120 und der Abdeckung 130 angebracht sein, womit die Beleuchtungsvorrichtung 900 vollendet ist. Dementsprechend kann das Innere des Raums, das von der Wärmesenke 120, der Abdeckung 130 und den Kappen 102 definiert wird, von der Außenluft isoliert werden.
  • Obwohl einige wenige beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden erfinderischen Idee dargestellt und beschrieben wurden, ist die vorliegende erfinderische Idee nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Dementsprechend sollte es für den Fachmann auf dem Gebiet der Technik klar sein, dass die folgende Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nur für Illustrationszwecke und nicht für den Zweck der Begrenzung der Offenbarung geliefert wird, wie durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert sein.

Claims (31)

  1. Beleuchtungsvorrichtung, die umfasst: ein Schaltungssubstrat, das eine Leuchtdiode (LED) auf einer ersten Oberfläche des Schaltungssubstrats angeordnet hat; eine Wärmesenke mit einem Sitzabschnitt, in welchem eine zweite Oberfläche des Schaltungssubstrats eingesetzt ist; eine Abdeckung, die mit der Wärmesenke verbunden ist, so dass das Schaltungssubstrat zwischen der Abdeckung und der Wärmesenke angeordnet ist; und ein Formsteuerteil, das an der Wärmesenke um den Sitzabschnitt herum angeordnet ist, um geringfügig die Form des Sitzabschnitts zu steuern, indem die Wärmeabstrahlungsleistung um den Sitzabschnitt herum gesichert wird.
  2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Formsteuerteil einen an der Wärmesenke definierten Kühlpfad aufweist, um gleichförmig Kühlmittel an Umgebungen des Sitzabschnitts zu leiten.
  3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Formsteuerteil folgendes aufweist: einen ersten Kühlpfad, der in der Wärmesenke um den Sitzabschnitt herum definiert ist; und einen zweiten Kühlpfad, der zwischen der Außenseite der Wärmesenke und dem ersten Kühlpfad definiert ist, um das Kühlmittel in das Innere des ersten Kühlpfads zu liefern.
  4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die zweite Oberfläche des Schaltungssubstrats und des Sitzabschnitts mindestens einen gebogenen Querschnitt und/oder einen linearen Querschnitt aufweisen, um einander zu entsprechen, um Oberflächenkontakt miteinander herzustellen.
  5. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die zweite Oberfläche des Schaltungssubstrats und des Sitzabschnitts einen gekrümmten oder linearen Querschnitt aufweisen, um einander zu entsprechen, und ein Querschnitt des ersten Kühlpfads die gleiche Form wie ein Querschnitt des Sitzteils hat, so dass der erste Kühlpfad in der Wärmesenke so angeordnet ist, dass er parallel zu dem Sitzabschnitt ist.
  6. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung aus einem transparenten oder transluzenten Material hergestellt ist, während die Wärmesenke aus einem Material mit einer höheren Wärmestrahlungseffizienz als das Material der Abdeckung hergestellt ist.
  7. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei mindestens die Abdeckung und/oder die Wärmesenke ein Material mit sich ändernder thermischer Ausdehnung umfasst, das den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Wärmesenke und der Abdeckung so ändert, dass eine Differenz im Wärmeausdehnungskoeffizient verkleinert ist.
  8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung einen Schaumteil in wenigstens einem Teil der Abdeckung aufweist, um die Diffusionseffizienz des Lichts zu erhöhen, das von der LED erzeugt ist.
  9. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt, der zwischen der Abdeckung und der LED angeordnet ist, um Eigenschaften vom Licht zu steuern, das von der LED erzeugt wird.
  10. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt ganzheitlich mit wenigstens der Wärmesenke und/oder der Abdeckung gestaltet ist.
  11. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt eine Streuplatte zwischen der Abdeckung und der LED aufweist, um die Diffusionseffizienz des von der LED erzeugten Lichts zu erhöhen.
  12. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt eine fluoreszierende Platte zwischen der Abdeckung und der LED aufweist, um die Wellenlänge des von der LED erzeugten Lichts zu ändern.
  13. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt eine Filterplatte zwischen der Abdeckung und der LED aufweist, um Licht einer bestimmten Wellenlänge des von der LED erzeugten Lichts zu entfernen.
  14. Beleuchtungsvorrichtung, die umfasst: ein Schaltungssubstrat, das eine Leuchtdiode (LED) auf einer ersten Oberfläche des Schaltungssubstrats angeordnet hat; eine Wärmesenke mit einem Sitzabschnitt, in welchem eine zweite Oberfläche des Schaltungssubstrats eingesetzt ist; eine Abdeckung, die mit der Wärmesenke verbunden ist, so dass das Schaltungssubstrat zwischen der Abdeckung und der Wärmesenke angeordnet ist; und ein Formsteuerteil, das an der Wärmesenke um dem Sitzabschnitt herum angeordnet ist, um geringfügig eine Form des Sitzabschnitts zu steuern, indem die Wärmeabstrahlungsleistung um den Sitzabschnitt herum gesichert ist, wobei ein Teil von mindestens der Wärmesenke und/oder der Abdeckung so trennbar ist, dass der Teil als ein getrennter Abschnitt gebildet ist und der getrennte Abschnitt später angebracht wird.
  15. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei der getrennte Abschnitt, der später angebracht wird, ein Bindemittel und/oder ein Befestigungselement umfasst.
  16. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Wärmesenke und die Abdeckung eine Röhrenform aufweisen, und der getrennte Abschnitt an einer Seite von gegenüberliegenden Seiten angeordnet ist, an deren Ende die Wärmesenke und die Abdeckung angebracht sind.
  17. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Formsteuerteil einen Kühlpfad aufweist, der an der Wärmesenke definiert ist, um gleichförmig Kühlmittel in Umgebungen des Sitzabschnitts während der Extrusion der Abdeckung und der Wärmesenke zu leiten, und wobei der getrennte Abschnitt an der Wärmesenke angeordnet ist, um die Wärmesenke von dem Kühlpfad zu trennen.
  18. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Formsteuerteil folgendes aufweist: einen ersten Kühlpfad, der in der Wärmesenke um den Sitzabschnitt herum definiert ist; und ein zweiter Kühlpfad, der zwischen der Außenseite der Wärmesenke und dem ersten Kühlpfad definiert ist, um das Kühlmittel in das Innere des ersten Kühlpfads zu liefern.
  19. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 18, wobei die zweite Oberfläche des Schaltungssubstrats und des Sitzabschnitts einen gekrümmten oder linearen Querschnitt aufweisen, um einander zu entsprechen, und ein Querschnitt des ersten Kühlpfads die gleiche Form wie ein Querschnitt des Sitzteils hat, so dass der erste Kühlpfad in der Wärmesenke so angeordnet ist, dass er parallel zu dem Sitzabschnitt ist.
  20. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die zweite Oberfläche des Schaltungssubstrats und des Sitzabschnitts mindestens einen gebogenen Querschnitt und/oder einen linearen Querschnitt aufweisen, um einander zu entsprechen, um Oberflächenkontakt miteinander herzustellen.
  21. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Abdeckung aus einem transparenten oder transluzenten Material hergestellt ist, während die Wärmesenke aus einem Material mit einer höheren Wärmestrahlungseffizienz als ein Material für die Abdeckung gemacht ist, und wenigstens die Abdeckung und/oder die Wärmesenke aus einem verformbaren Material gemacht ist, um effizient den getrennten Abschnitt zu befestigen.
  22. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei mindestens die Abdeckung und/oder die Wärmesenke ein Material mit sich ändernder thermischer Ausdehnung umfasst, das den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Wärmesenke und der Abdeckung so ändert, dass eine Differenz im Wärmeausdehnungskoeffizient verkleinert ist.
  23. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Abdeckung einen Schaumteil in wenigstens einem Teil der Abdeckung aufweist, um die Diffusionseffizienz des Lichts zu erhöhen, das von der LED erzeugt ist.
  24. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14, ferner umfassend: einen Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt, der zwischen der Abdeckung und der LED angeordnet ist, um Eigenschaften vom Licht zu steuern, das von der LED erzeugt ist.
  25. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 24, wobei der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt ganzheitlich mit wenigstens der Wärmesenke und/oder der Abdeckung gestaltet ist.
  26. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 25, wobei der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt Flügel aufweist, die von gegenüberliegenden Innenflächen in Richtung einer Mitte der Abdeckung vorstehen, so dass sich Enden der Flügel gegenseitig überlappen.
  27. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 24, wobei der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt eine Streuplatte zwischen der Abdeckung und der LED aufweist, um die Diffusionseffizienz des von der LED erzeugten Lichts zu erhöhen.
  28. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 24, wobei der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt eine fluoreszierende Platte zwischen der Abdeckung und der LED aufweist, um die Wellenlänge des von der LED erzeugten Lichts zu ändern.
  29. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 24, wobei der Lichtcharakteristik-Steuerabschnitt eine Filterplatte zwischen der Abdeckung und der LED aufweist, um Licht einer bestimmten Wellenlänge des von der LED erzeugten Lichts zu entfernen.
  30. Verfahren zur Herstellung einer Beleuchtungsvorrichtung, umfassend: Bilden einer Wärmesenke und einer Abdeckung in eine längliche Form, bei der ein Teil der länglichen Form als getrennter Abschnitt durch Coextrusion getrennt ist; Ausschneiden der Wärmesenke und der Abdeckung in eine vorgegebenen Länge; Bilden der Wärmesenke und der Abdeckung in eine Röhrenform durch Verbinden des getrennten Abschnitts der Wärmesenke und der Abdeckung; Anordnen, durch offene gegenüberliegende Enden der Wärmesenke und der Abdeckung, eines Schaltungssubstrats, das mit einer Leuchtdiode (LED) auf einem Sitzabschnitt versehen ist, der an der Wärmesenke gebildet ist; und Anschließen von Kappen an den gegenüberliegenden offenen Enden der Wärmesenke und der Abdeckung, wodurch die Innenseite der Wärmesenke und der Abdeckung von der Außenluft isoliert sind.
  31. Herstellungsverfahren nach Anspruch 30, ferner umfassend: Bereitstellen eines Formsteuerteils in der Wärmesenke, um eine Form des Sitzabschnitts geringfügig durch Sicherung der Wärmeabstrahlungsleistung um den Sitzabschnitt herum während der Extrusion der Abdeckung und der Wärmesenke zu steuern, Bereitstellen eines Kühlpfads in dem Formsteuerteil an der Wärmesenke, um während der Extrusion der Abdeckung und der Wärmesenke Kühlmittel in Umgebungen des Sitzabschnitts fließen zu lassen, wobei das Formen durch Coextrusion das Einleiten des Kühlmittels in den Kühlpfad umfasst, um eine unerwünschte Verformung des Sitzabschnitts zu vermeiden.
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