DE202018006441U1 - Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne - Google Patents

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Abstract

Eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne, bestehend aus:
einer Kugel, die Licht passieren lässt; und
mindestens einem in der Kugel angeordneten Licht emittierender Leuchtfaden, wobei der Licht emittierende Leuchtfaden umfasst:
ein Substrat mit n (n ist eine natürliche Zahl gleich oder größer als 2) flachen Abschnitten und n-1 biegsamen Abschnitten, die zwischen den flachen Abschnitten angeordnet sind;
eine Vielzahl von lichtemittierenden Chips, die auf den flachen Abschnitten angeordnet sind;
eine Schicht aus fluoreszierender Substanz, die einen oder mehrere lichtemittierende Chips bedeckt und eine Wellenlänge des Lichts von dem lichtemittierenden Chip umwandelt; und
eine Verbindungsleitung, die auf den flachen Abschnitten angeordnet ist und die benachbart zueinander liegenden lichtemittierenden Chips zwischen den benachbarten lichtemittierenden Chips elektrisch verbindet.

Description

  • GEBIET DER TECHNIK
  • Verschiedene Ausführungsformen, die in der vorliegenden Offenlegung offenbart werden, beziehen sich auf eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne in der Form einer Birne, und insbesondere auf eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne einschließlich einer lichtemittierenden Vorrichtung.
  • STAND DER TECHNIK
  • Konventionell wird eine Glühbirne mit einem Glühfaden als Lichtquelle verwendet; die Glühbirnen werden jedoch nach und nach durch lichtemittierende Vorrichtungen, wie z.B. Leuchtdioden, ersetzt, da die Glühbirne mit dem Glühfaden eine geringe Lichtmenge und einen hohen Stromverbrauch hat. Wenn die lichtemittierende Vorrichtung verwendet wird, wird die lichtemittierende Vorrichtung für einen dekorativen Zweck so gestaltet, dass sie das Aussehen und die Form eines herkömmlichen Glühfadens hat. Die lichtemittierende Vorrichtung kann beispielsweise so gestaltet sein, dass sie die gleiche Form wie eine herkömmliche Glühbirne hat.
  • Wenn jedoch die Lichtquelle mit der gleichen Form wie die herkömmliche Glühbirne unter Verwendung der lichtemittierenden Vorrichtung hergestellt wird, kann die Lichtaustrittsrichtung begrenzt sein.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Verschiedene Ausführungsformen, die in der vorliegenden Offenlegung offenbart werden, bieten eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne mit der gleichen Form wie eine herkömmliche Glühbirne und mit einem Licht emittierende Leuchtfaden mit guter Lichtgleichmäßigkeit in allen Richtungen.
  • Eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Kugel, die Licht passieren lässt, und mindestens einen in der Kugel angeordneten Licht emittierenden Leuchtfaden. Der Licht emittierende Leuchtfaden umfasst ein Substrat mit n (n ist eine natürliche Zahl gleich oder größer als 2) flachen Abschnitten und n-1 biegsamen Abschnitten, die zwischen den flachen Abschnitten angeordnet sind, eine Vielzahl von lichtemittierenden Chips, die auf den flachen Abschnitten angeordnet sind, eine Schicht aus fluoreszierender Substanz, die den lichtemittierenden Chip bedeckt und eine Wellenlänge des Lichts von dem lichtemittierenden Chip umwandelt, und eine Verbindungsleitung, die auf den flachen Abschnitten angeordnet ist und die benachbart zueinander liegenden lichtemittierenden Chips zwischen den benachbarten lichtemittierenden Chips elektrisch verbindet.
  • Das Substrat enthält mindestens eine Kerbe, die in den biegsamen Abschnitten definiert ist, und mindestens ein lichtemittierender Chip ist in jedem flachen Abschnitt angeordnet.
  • Die Verbindungsleitung hat am biegsamen Abschnitt unterschiedliche Breiten. Die Verbindungsleitung hat am biegsamen Abschnitt eine Zickzackform.
  • Die Schicht der fluoreszierenden Substanz ist zumindest auf einem Teil des flachen Abschnitts angeordnet und bedeckt die lichtemittierenden Chips. Die Schicht aus fluoreszierender Substanz erstreckt sich von dem flachen Abschnitt und bedeckt den biegsamen Abschnitt. Die Schicht der fluoreszierenden Substanz ist an dem biegsamen Abschnitt gebogen. Die Schicht der fluoreszierenden Substanz hat unterschiedliche Dicken in den flachen Abschnitten und im biegsamen Abschnitt.
  • Mindestens ein flacher Abschnitt unter den flachen Abschnitten hat eine andere Länge als die anderen flachen Abschnitte.
  • Die Kerbe ist entlang einer Breitenrichtung des Licht emittierenden Leuchtfadens vorgesehen. Die Kerbe ist entlang einer Längsrichtung des Licht emittierenden Leuchtfadens vorgesehen. Die Kerbe ist so vorgesehen, dass sie in Bezug auf die Längsrichtung des Licht emittierenden Leuchtfadens geneigt ist.
  • Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne umfasst ferner einen Sockel, der mit der Kugel in Eingriff steht, und eine in dem Sockel angeordnete und mit dem Licht emittierenden Leuchtfaden verbundene Leistungsplatine.
  • Ein erstes Ende des lichtemittierenden Leuchtfadens ist mit der Leistungsplatine verbunden, und ein zweites Ende des lichtemittierenden Leuchtfadens ist von der Leistungsplatine beabstandet.
  • Der Licht emittierende Leuchtfaden ist in einer Vielzahl vorhanden, und die lichtemittierenden Leuchtfäden sind, von einer Richtung aus gesehen, radial um eine Mitte der Kugel angeordnet.
  • Das erste Ende des lichtemittierenden Leuchtfadens ist weiter von der Mitte entfernt als das zweite Ende des lichtemittierenden Leuchtfadens.
  • Der lichtemittierende Leuchtfaden ist an einer Stelle zwischen dem ersten und zweiten Ende weiter von der Mitte entfernt als am ersten und zweiten Ende.
  • Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne enthält ferner eine Befestigungsplatte, die die zweiten Enden fixiert.
  • Wenn jeder lichtemittierende Chip Licht mit einem Orientierungswinkel aussendet, überlappen sich die Lichtaustrittsbereiche im Orientierungswinkel der lichtemittierenden Chips, die an den zweiten Enden nebeneinander angeordnet sind, und der Abstand von der Befestigungsplatte zum Überlappungsbereich ist kleiner als der Abstand von der Befestigungsplatte zur Kugel.
  • Am ersten Ende ist ein Elektrodenpad angeordnet, um die lichtemittierenden Chips mit Strom zu versorgen.
  • Die Leistungsplatine ist mit einer Einführungsöffnung versehen, in die das erste Ende eingeführt wird, und die Stromversorgung der lichtemittierenden Chips wird durch das Elektrodenpad bereitgestellt, wenn das erste Ende in die Einführungsöffnung eingeführt wird.
  • Andere Aspekte, Vorteile und wichtige Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden für den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschreiben.
  • Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne mit der Form ähnlich der herkömmlichen Glühbirne, aber mit einer hohen Lichtgleichmäßigkeit in allen Richtungen, vorgesehen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 2A ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 2B ist eine Draufsicht, die eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 2B ist eine Draufsicht, die eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 3A ist eine Draufsicht, die einen Licht emittierenden Leuchtfaden gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 3A ist eine Draufsicht, die einen Licht emittierenden Leuchtfaden gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 3B ist eine Seitenansicht, die den Licht emittierenden Leuchtfaden von 3A zeigt;
    • 3C ist eine Seitenansicht, die den Licht emittierenden Leuchtfaden aus 3B zeigt, der einen biegsamen Abschnitt in einer gebogenen Form hat;
    • 4A ist eine vergrößerte Seitenansicht, die einen Teil P1 von 3B zeigt;
    • 4B ist ein vergrößerter Seitenquerschnitt, der einen Teil P2 von 3B zeigt;
    • 4C ist ein vergrößerter Seitenquerschnitt, der einen Teil P2 von 3B mit einer zusätzlichen Linie zeigt;
    • 5 ist ein Querschnitt, der einen mit einer Leuchtdiode implementierten Licht emittierenden Chip gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung zeigt;
    • 6A ist eine konzeptuelle Ansicht, die eine Vielzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen zeigt, die gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung parallel an eine Verbindungsleitung angeschlossen sind;
    • 6B ist eine konzeptuelle Ansicht, die eine Vielzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen zeigt, die gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit einer Verbindungsleitung in Reihe geschaltet sind;
    • 7 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen Teil einer Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne zeigt, die einen Licht emittierenden Leuchtfaden gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet;
    • 8A ist eine perspektivische Ansicht, die einen biegsamen Abschnitt und zwei flache Abschnitte neben einem biegsamen Abschnitt einer Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 8B ist eine perspektivische Ansicht, die einen biegsamen Abschnitt mit einer anderen Form als den biegsamen Abschnitt von 8A und zwei flache Abschnitte neben dem biegsamen Abschnitt einer Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 9A ist eine Querschnittsansicht, die einen ersten Typ eines biegsamen Abschnitts zeigt;
    • 9B ist ein Querschnitt, der einen zweiten Typ eines biegsamen Abschnitts zeigt;
    • 9C ist eine Querschnittsansicht, die einen dritten Typ eines biegsamen Abschnitts zeigt;
    • 9D ist ein Querschnitt, der einen vierten Typ eines biegsamen Abschnitts zeigt;
    • 9E ist eine Querschnittsansicht, die einen fünften Typ eines biegsamen Abschnitts zeigt;
    • 10A ist eine Draufsicht, die einen Licht emittierenden Leuchtfaden gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 10B ist eine Seitenansicht, die den Licht emittierenden Leuchtfaden von 10A zeigt;
    • 10C ist eine Seitenansicht, die den Licht emittierenden Leuchtfaden von 10B in einer gebogenen Form zeigt;
    • 11A ist eine Draufsicht, die den Licht emittierenden Leuchtfaden gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 11B ist eine Querschnittsansicht, die entlang einer Linie I-I' von 11A aufgenommen wurde;
    • 12A ist eine Draufsicht, die einen Licht emittierenden Leuchtfaden gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 12B ist eine Ansicht, die eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne zeigt, die unter Verwendung des Lichtemittierenden Leuchtfadens 10 der 12A hergestellt wurde;
    • 13A ist eine Querschnittsansicht, die einen ersten Typ einer Kugel zeigt;
    • 13B ist eine Querschnittsansicht, die einen zweiten Typ einer Kugel zeigt;
    • 13C ist eine Querschnittsansicht, die einen dritten Typ einer Kugel zeigt; und
    • 14 ist eine Ansicht, die eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Offenbarung kann in vielen verschiedenen Formen modifiziert und realisiert werden, und daher werden spezifische Ausführungsformen in den Zeichnungen veranschaulicht und im Folgenden detailliert beschrieben. Die vorliegende Offenbarung sollte jedoch nicht auf die spezifischen offengelegten Formen beschränkt sein und so ausgelegt werden, dass sie alle Modifikationen, Äquivalente oder Ersetzungen umfasst, die im Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung enthalten sind.
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 2A ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 2B ist eine Draufsicht, die eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf die 1, 2A und 2B enthält die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne gemäß der beispielhaften Darstellung der vorliegenden Offenbarung eine Kugel 20, die mit einer Öffnung versehen ist, die durch eine Seite der Kugel 20 definiert ist und aus einem lichtdurchlässigen Material besteht, einen in der Kugel 20 angeordneten Licht emittierenden Leuchtfaden 10, eine Leistungsplatine 30, die mit einem Ende des lichtemittierenden Leuchtfadens 10 verbunden ist, und einen Sockel 40, der mit der Öffnung der Kugel 20 und der Leistungsplatine 30 verbunden ist.
  • Die Kugel 20 hat insgesamt eine kugelförmige Form und besitzt die Öffnung zum Einführen des Lichtemittierenden Leuchtfadens 10, die durch eine Seite der Kugel definiert ist. Die Kugel 20 kann eine vollständige oder unvollständige Kugelform haben, mit Ausnahme eines Teils für die Öffnung, aber sie sollte nicht darauf oder dadurch beschränkt sein. Die Kugel 20 kann verschiedene Formen haben, wie z.B. eine ovale Form oder eine Form, aus der ein Teil herausragt. Die Öffnung kann je nach der Form der Kugel 20 variieren und kann eine kreisförmige oder ovale Form haben.
  • Die Kugel 20 enthält das lichtdurchlässige Material, um das von dem lichtemittierenden Leuchtfaden 10 emittierte Licht durchzulassen. Hier bedeutet der Ausdruck „lichtdurchlässig“, dass die Kugel 20 mindestens einen Teil des von dem lichtemittierenden Leuchtfaden 10 in der Kugel 20 emittierten Lichts durchlässt, einschließlich der Situationen, in denen die Kugel 20 halbtransparent ist, um nur Licht einer bestimmten Wellenlänge oder nur einen Teil eines Lichts einer bestimmten Wellenlänge durchzulassen, oder in denen die Kugel 20 teilweise transparent ist. Darüber hinaus schließt der Begriff „lichtdurchlässig“ die Situation ein, in der die Kugel 20 transparent ist, um das gesamte Licht zu übertragen. Zu diesem Zweck kann die Kugel 20 aus einem transparenten oder halbtransparenten Glas gebildet werden, um zumindest einen Teil des Lichts zu übertragen. Ein Material für die Kugel 20 sollte jedoch nicht darauf oder dadurch beschränkt sein, und die Kugel 20 kann aus einem Kunststoffmaterial gebildet werden.
  • Der Licht emittierende Leuchtfaden 10 ist ein fadenförmiges Bauelement und umfasst ein Substrat und einen auf dem Substrat vorgesehenen Licht emittierenden Chip. Der Licht emittierende Leuchtfaden 10 emittiert das Licht. Das vom Licht emittierenden Leuchtfaden 10 emittierte Licht durchdringt die transparente Kugel 20 und wandert dann zur Außenseite der Kugel 20.
  • Der Licht emittierende Leuchtfaden 10 wird in einer Form geliefert, die durch die Öffnung der Kugel 20 in die Kugel 20 eingeführt wird. Der Licht emittierende Leuchtfaden 10 kann in Form eines länglichen Stabes geliefert werden. Ein Ende des lichtemittierenden Leuchtfadens 10 in Längsrichtung wird als „erstes Ende“ 111a und das andere, dem ersten Ende 111a in Längsrichtung gegenüberliegende Ende als „zweites Ende“ 111b bezeichnet, wie in 2A dargestellt.
  • Ein oder mehrere Licht emittierende Leuchtfäden 10 können z.B. mit etwa zwei bis etwa fünf Leuchtkörpern versehen sein. In der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung sind vier Licht emittierende Leuchtfäden 10 vorgesehen. Eine Anzahl der Licht emittierenden Leuchtfäden 10 sollte jedoch nicht darauf oder dadurch begrenzt sein, und die Licht emittierenden Leuchtfäden 10 können in einer größeren Anzahl als der oben genannten Anzahl vorhanden sein, abhängig von der Größe oder der Helligkeit der Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne.
  • Unter der Annahme, dass eine gedachte Linie, die sich in einer Richtung erstreckt, in der der Sockel 40 mit der Kugel 20 in Eingriff steht, als „Mittelachse“ CL bezeichnet wird, wird der Licht emittierende Leuchtfaden 10 mit dem Sockel 40 und der Leistungsplatine 30 in Form einer Verlängerung der Mittelachse CL in Eingriff gebracht. Der Licht emittierende Leuchtfaden 10 kann mehrfach gebogen werden und eine gebogene Form haben, so dass ein Teil davon von der Mittelachse CL entfernt ist. Das heißt, wie in den Abbildungen gezeigt, sind das erste Ende 111a und das zweite Ende 111b in einem relativ geringen Abstand von der Zentralachse CL angeordnet. Ein Bereich zwischen dem ersten Ende 111a und dem zweiten Ende 111b ist jedoch in einem relativ großen Abstand von der Zentralachse CL angeordnet. Außerdem können die Abstände zwischen der Mittelachse CL und dem Licht emittierenden Leuchtfaden 10 am ersten Ende 111a und am zweiten Ende 111b ebenfalls unterschiedlich sein, und der Abstand zwischen der Mittelachse CL und dem Licht emittierenden Leuchtfaden 10 am ersten Ende 111a kann größer sein als der Abstand zwischen der Mittelachse CL und dem Licht emittierenden Leuchtfaden 10 am zweiten Ende 111b.
  • Ein Abstand zwischen der Mittelachse CL und dem lichtemittierenden Leuchtfaden 10, der der Mittelachse CL am ersten Ende 111a in vertikaler Richtung der Mittelachse CL am nächsten liegt, wird als ein erster Abstand d1 bezeichnet, ein Abstand zwischen der Mittelachse CL und dem lichtemittierenden Leuchtfaden 10, der der Mittelachse CL am nächsten liegt, am zweiten Ende 111b in vertikaler Richtung der Mittelachse CL ist ein zweiter Abstand d2, und ein Abstand zwischen der Mittelachse CL und dem lichtemittierenden Leuchtfaden 10 in vertikaler Richtung der Mittelachse CL im Bereich zwischen dem ersten und zweiten Ende 111a und 111b ist ein dritter Abstand d3. Der dritte Abstand d3 kann größer als der erste Abstand d1 und/oder der zweite Abstand d2 sein. Außerdem kann der erste Abstand d1 größer als der zweite Abstand d2 sein. In der Beispielausführung ist der Licht emittierende Leuchtfaden 10 im Bereich zwischen dem ersten Ende 111a und dem zweiten Ende 111b am weitesten von der Mittelachse CL entfernt, so dass ein Wärmeeinfluss zwischen nebeneinander liegenden Licht emittierenden Leuchtfäden 10 minimiert wird. Da insbesondere der Durchmesser der Kugel 20 in einem Bereich, der dem Bereich zwischen dem ersten Ende 111a und dem zweiten Ende 111b entspricht, am größten ist, wird, obwohl die Wärme von dem Licht emittierenden Leuchtfaden 10 abgeleitet wird, nicht nur der Einfluss auf die benachbarten lichtemittierende Leuchtfäden 10 klein, sondern auch eine Wärmeableitung in Richtung der Kugel 20, die an einer Außenseite des Licht emittierenden Leuchtfadens 10 angeordnet ist, ist leicht möglich. Wenn der Durchmesser der Kugel 20 größer als andere Bereiche ist, kann die in einem Raumbereich angesammelte Wärmemenge reduziert werden. Dementsprechend wird ein Wärmeableitungseffekt maximiert, indem der Licht emittierende Leuchtfaden 10 so angeordnet wird, dass er am weitesten von der Zentralachse CL in dem Bereich zwischen dem ersten Ende 111a und dem zweiten Ende 111b entfernt ist, wo der Durchmesser der Kugel 20 am größten ist.
  • Da in der exemplarischen Darstellung der vorliegenden Offenbarung der dritte Abstand d3 größer als der erste Abstand d1 und/oder der zweite Abstand d2 ist, kann der Wärmeübergang in der Nähe des Licht emittierenden Leuchtfadens 10 minimiert werden. Da der erste Abstand d1 größer als der zweite Abstand d2 ist, kann die von dem Licht emittierenden Leuchtfaden 10 erzeugte Wärme außerdem leicht über die Leistungsplatine 30 (oder eine separate Wärmeableitungsplatine unter der Leistungsplatine 30) verteilt oder abgeführt werden.
  • In der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung können, wenn der Licht emittierende Leuchtfaden 10 in einer Vielzahl vorhanden ist, die Licht emittierenden Leuchtfäden 10 radial zur Mittelachse angeordnet werden, wenn sie von oben senkrecht zur Mittelachse CL betrachtet werden. Außerdem können die Winkel zwischen den radial angeordneten Licht emittierenden Leuchtfäden 10 im Wesentlichen gleich sein. Daher darf sich das von dem lichtemittierenden Leuchtfaden 10 ausgesandte Licht möglichst gleichmäßig in allen Richtungen von 360 Grad in Bezug auf die Mittelachse CL bewegen. Nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist es jedoch in einem Fall, in dem eine Emissionsrichtung anisotrop sein soll, nicht notwendig, die Licht emittierenden Leuchtfäden 10 radial in gleichen Abständen anzuordnen, und die Licht emittierenden Leuchtfäden 10 können weiter entlang einer bestimmten Richtung, in die das Licht gerichtet ist, angeordnet werden.
  • Die Leistungsplatine 30 ist mit dem ersten Ende 111a des Licht emittierenden Leuchtfadens 10 verbunden, und die Leistungsplatine 30 versorgt den Licht emittierenden Leuchtfaden 10 mit Strom. Das zweite Ende 111b des Licht emittierenden Leuchtfadens 10 ist von der Leistungsplatine 30 beabstandet.
  • Die Leistungsplatine 30 ist an der Öffnung der Kugel 20 angeordnet und verkapselt zusammen mit dem Sockel 40 die Öffnung der Kugel 20. Die Leistungsplatine 30 kann verschiedene Formen haben und kann den Licht emittierenden Leuchtfaden 10 fixieren, während sie die Stromversorgung für den Licht emittierenden Leuchtfaden 10 übernimmt. In der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung kann die Leistungsplatine 30 eine kreisförmige Plattenform mit einem stufigen Unterschied haben. Die Form der Leistungsplatine 30 kann jedoch je nach Form und Struktur der Kugel 20 und der Sockel 40 und der Verbindungsstruktur zum Licht emittierenden Leuchtfaden 10 variieren.
  • In der Leistungsplatine 30 kann eine Einführungsöffnung 31 definiert werden, und das erste Ende 111a des Licht emittierenden Leuchtfadens 10 kann in die Einführungsöffnung 31 eingeführt und daran befestigt werden. Die Einführungsöffnung 31 kann in einer Anzahl vorgesehen werden, die der Anzahl der Licht emittierenden Glühfäden 10 entspricht. Ein Drahtverbindungsabschnitt kann innerhalb des Einführungslochs 31 der Leistungsplatine 30 angeordnet werden, um elektrisch mit einem am ersten Ende 111a des lichtemittierenden Leuchtfadens 10 angeordneten Elektrodenpad verbunden zu werden, und der Drahtverbindungsabschnitt wird elektrisch mit dem am ersten Ende 111a des lichtemittierenden Leuchtfadens 10 angeordneten Elektrodenpad verbunden, nachdem der lichtemittierende Leuchtfaden 10 eingeführt wurde.
  • Obwohl nicht in den Abbildungen wie 1 und 2A-2B dargestellt, kann die Leistungsplatine 30 weiterhin einen Kühlkörper für die Ableitung an einer Stelle neben dem Elektrodenpad enthalten. Die Art oder Form des Kühlkörpers sollte nicht besonders begrenzt sein und kann verschiedene bekannte Arten oder Formen haben.
  • Eine Befestigungsplatte 11 kann am zweiten Ende 111b des Licht emittierenden Leuchtfadens 10 vorgesehen werden. Die Befestigungsplatte 11 kann so angebracht werden, dass die Mittelachse CL durch einen mittleren Teil davon verläuft. Wenn mehrere Licht emittierende Leuchtfäden 10 vorhanden sind, kann die Befestigungsplatte 11 dazu dienen, die zweiten Enden 111b der Licht emittierenden Leuchtfäden 10 zu sammeln und zu befestigen. Die Befestigungsplatte 11 kann z.B. Nuten haben, in denen die zweiten Enden 111b montiert werden, und die zweiten Enden 111b können durch Einfügen in die Nuten stabil miteinander verbunden werden. So kann trotz äußerer Stöße auf die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne eine Struktur, die frei von dunklen Flecken sein soll, beibehalten werden, da ein Spalt zwischen den zweiten Enden 111b nicht übermäßig erweitert oder verengt wird. Wenn die Licht emittierenden Leuchtfäden 10 nicht ausreichend stabil befestigt sind, kann ein Ende des länglichen Licht emittierenden Leuchtfadens 10 beim Aufbringen des äußeren Stoßes gerüttelt werden, und der Licht emittierende Leuchtfaden 10 kann mit einem anderen benachbarten Licht emittierende Leuchtfaden kollidieren, um einen Sekundärstoß zu erzeugen, wodurch ein Defekt entsteht, jedoch die Befestigungsplatte 11 verhindert den Defekt. Wenn jedoch der Licht emittierende Leuchtfaden 10 ausreichend fest fixiert ist und keine starken Erschütterungen durch den äußeren Stoß auftreten, kann die Befestigungsplatte 11 weggelassen werden.
  • Der Sockel 40 wird mit der Leistungsplatine 30 in Eingriff gebracht und mit einem Einrastglied versehen, das an einem externen Gerät (z.B. einer Steckdose) montiert wird. Der Sockel 40 kann einen Schraubgewindekontakt 41 enthalten, der in die Öffnung der Kugel 20 eingreift, und einen elektrischen Fußkontakt 43, der nach unten ragt. Der Schraubgewindekontakt 41 und der elektrische Fußkontakt 43 können ein leitendes Material enthalten, aber sie können voneinander isoliert sein. In diesem Fall sind der Schraubgewindekontakt 41 und der elektrische Fußkontakt 43 mit der Elektrodenunterlage des Licht emittierenden Leuchtfadens 10 verbunden, und der Strom wird über den Schraubgewindekontakt 41 und den elektrischen Fußkontakt 43 an den Licht emittierenden Leuchtfaden 10 angelegt. Der Schraubgewindekontakt 41 und der elektrische Fußkontakt 43 sind jedoch nicht unbedingt aus dem leitenden Material gebildet, wenn der Schraubgewindekontakt 41 und der elektrische Fußkontakt 43 nur aus ästhetischen Gründen einer alten Glühbirne ähneln. In diesem Fall kann zusätzlich zum Schraubgewindekontakt und zum elektrischen Fusskontakt eine Stromversorgung aus leitfähigem Material, z.B. ein Steckverbinder, separat vorgesehen werden.
  • 3A bis 3C sind Ansichten, die einen Licht emittierenden Leuchtfaden gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen. 3A ist eine Draufsicht, die den Licht emittierenden Leuchtfaden zeigt, und 3B und 3C sind Seitenansichten, die den Licht emittierenden Leuchtfaden zeigen.
  • 4A ist eine vergrößerte Seitenansicht, die einen Teil P1 von 3B zeigt, und 4B und 4C sind vergrößerte Seitenansichten, die einen Teil P2 von 3B zeigen. Zur leichteren Erläuterung zeigen 3A und 3B einen Zustand vor dem Verbiegen des Licht emittierenden Leuchtfadens und 3C einen Zustand nach dem Verbiegen des Licht emittierenden Leuchtfadens.
  • Unter Bezugnahme auf 3A bis 3C und 4A bis 4C ist der Licht emittierende Leuchtfaden gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in eine Richtung gedehnt und hat die Form eines Stabs mit einem ersten Ende 111a und einem zweiten Ende 111b.
  • Der Licht emittierende Leuchtfaden 10 umfasst das Substrat 110 und den lichtemittierenden Chip 130 ( bis ), die auf dem Substrat 110 angeordnet sind. Das Substrat 110 hat die Form eines in einer Richtung verlängerten Stabs und ist mindestens einmal gebogen. Das Substrat 110 enthält ein leitendes Material, zum Beispiel ein einzelnes Metall aus AI, Zn, Ag, W, Ti, Ni, Au, Mo, Pt, Pd, Cu, Cr oder Fe oder eine Legierung davon. In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann das Substrat 110 Aluminium enthalten.
  • Das Substrat 110 enthält einen biegsamen Abschnitt 113, der durch Biegen eines Teilabschnitts definiert ist, und mindestens zwei flache Abschnitte R1, R2, R3, ..., und Rn, die nebeneinander liegen, wobei der biegsame Teil 113 dazwischen angeordnet ist. Da der biegsame Teil 113 zwischen den flachen Abschnitten R1, R2, R3, ..., und Rn nebeneinander angeordnet ist, ist die Anzahl der flachen Abschnitte R1, R2, R3, ..., und Rn um eins größer als die Anzahl der biegsamen Abschnitte 113. Mit anderen Worten, wenn die Anzahl der flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., Rn „n“ ist (n ist eine natürliche Zahl von zwei oder mehr), ist die Anzahl der biegsamen Abschnitte 113 „n-1“.
  • Eine Kerbe 115 mit einer Form, die in einer Richtung entgegengesetzt zu mindestens einer Oberfläche des Substrats 110 vertieft ist, wird im biegsamen Abschnitt 113 gebildet. In der vorliegenden Beispielausführung kann die Kerbe 115 eine entlang der Breitenrichtung des Substrats 110 ausgesparte Form und in einem Querschnitt eine dreieckige Form haben.
  • Zwei oder mehr biegsame Abschnitte 113 sind im Substrat 110 vorgesehen. Obwohl in den Abbildungen nicht dargestellt, haben, wenn auf dem biegsamen Abschnitt 113 Komponenten, wie z.B. ein Film, gebildet werden, nicht nur das Substrat 110 des biegsamen Abschnitts 113, sondern auch andere Komponenten auf dem biegsamen Abschnitt 113 die gebogene Form.
  • In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung entsprechen die flachen Abschnitte R1, R2, R3, ..., Rn im Wesentlichen einem flachen geraden Bereich. In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung entsprechen die flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., und Rn möglicherweise nicht einer geradlinigen Form, und zumindest einige der flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., und Rn können nach Bedarf gebogen werden. In diesem Fall ist das Substrat 110 jedoch möglicherweise nicht vollständig flexibel und kann ein relativ starres Material enthalten, um eine flache Form zu erhalten.
  • Wie in 3B gezeigt, ist die Kerbe 115 vorgesehen, damit das Substrat 110 leicht gebogen werden kann. In der vorliegenden Beispielausführung kann die Kerbe 115 eine in Breitenrichtung des Substrats 110 ausgesparte Form haben.
  • Eine Dicke des Substrats 110 in dem Bereich, in dem die Kerbe 115 gebildet wird, ist kleiner als eine Dicke des Substrats 110 in dem Bereich, in dem die Kerbe 115 nicht gebildet wird. Dementsprechend kann das Substrat 110 in dem Bereich, in dem die Kerbe 115 gebildet wird, leicht gebogen werden.
  • Das Substrat 110 ist so konfiguriert, dass es sich je nach Position und Form der Kerbe 115 leichter in Richtung der Oberflächen mit der darin ausgebildeten Kerbe 115 biegen lässt. Dies liegt daran, dass der aus den Kerben 115 gebildete Raum genutzt werden kann, um das Biegen des Substrats 110 zu ermöglichen. Aufgrund der Kerben 115 kann das Substrat 110 möglicherweise nicht so konfiguriert werden, dass es sich in die entgegengesetzte Richtung biegen lässt, d.h. in Richtung der Oberfläche, an der die Kerben 115 nicht ausgebildet sind, da das Substrat 110 zum Biegen relativ zu den Kerben 115 weggezogen wird. In der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung kann die Kerbe 115 in einer unteren Fläche des Substrats 110 definiert werden, und das Substrat 110 kann in Richtung seiner unteren Fläche so gebogen werden, dass ein Teil der unteren Fläche sich einem anderen Teil der unteren Fläche in einer einander zugewandten Richtung nähert.
  • Die flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., und Rn können im Vergleich zum biegsamen Abschnitt 113 eine relativ flache Form haben. Die Anzahl der flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., und Rn und die Anzahl der Kerben 115 können in einem oder mehreren, abhängig von der Form des zu formenden Substrats 110, vorgesehen werden. In der vorliegenden Beispielausführung werden vier flache Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., und Rn, d.h. n=4, und drei biegbare Abschnitte 113 gezeigt. Die Anzahl der flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., und Rn und die Anzahl der biegsamen Abschnitte 113 sollten jedoch, wie oben beschrieben, nicht darauf oder dadurch beschränkt sein und können in unterschiedlicher Anzahl bereitgestellt werden. In den folgenden Zeichnungen wird ein Substrat mit ersten, zweiten, dritten und vierten flachen Abschnitten als repräsentatives Beispiel beschrieben.
  • Die flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., und Rn können vom ersten Ende 111a aus nacheinander angeordnet werden. Die flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., und Rn können die gleiche Länge haben oder unterschiedlich lang sein. Das heißt, die Länge von mindestens einem flachen Abschnitt unter den flachen Abschnitten R1, R2, R3, R4, ..., und Rn kann einen anderen Wert haben als die anderen flachen Abschnitte unter den flachen Abschnitten R1, R2, R3, R4, ..., Rn. Die Länge jedes der flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., und Rn kann in Abhängigkeit von einer gewünschten Endform des Licht emittierenden Leuchtfadens variieren, d.h., wie stark der Licht emittierende Leuchtfaden gebogen werden soll. Wenn beispielsweise in der beispielhaften Darstellung der vorliegenden Offenbarung die Längen der flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., Rn jeweils als Längen L1, L2, L3, L4, ..., und Ln bezeichnet werden, können die Längen L1, L2, L3, L4, ..., und Ln Werte haben, die nacheinander abnehmen.
  • Entsprechend den Längen der flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ... und Rn wird die gebogene Form geändert und eine Gesamtform des Substrats 110 verändert. Wenn die Anzahl der biegsamen Abschnitte 113 in einem vorbestimmten Bereich zunimmt, nimmt die Biegung des Substrats 110 zu, und somit wird eine Form des Licht emittierenden Leuchtfadens 10 schließlich einer Form ähnlich, die insgesamt einen kleinen Krümmungsradius hat, obwohl sie keine gekrümmte Linie ist. Im Gegenteil, wenn die Anzahl der biegsamen Abschnitte 113 in einem vorbestimmten Bereich abnimmt, wird die Form des Substrats 110 einer geraden Linie ähnlich, und der Licht emittierende Leuchtfaden 10 hat insgesamt einen großen Krümmungsradius. Daher kann die Form des Licht emittierenden Leuchtfadens 10 insgesamt geändert werden, indem die Anzahl der biegsamen Abschnitte 113 und die Längen L1, L2, L3, L4, ... und Ln der flachen Abschnitte R1, R2, R3, ..., Rn angepasst werden.
  • In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird gezeigt, dass die Kerben 115 zwischen den flachen Abschnitten R1, R2, R3, R4, ..., und Rn die gleiche Größe haben, aber sie sollten nicht darauf oder dadurch beschränkt werden. Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann jede Kerbe 115 in einer anderen Größe entsprechend einem Winkel zwischen zwei flachen Abschnitten R1, R2, R3, R4, ..., und Rn, die gebogen werden sollen, vorgesehen werden. Zum Beispiel kann der Aussparungsgrad einer Kerbe 115 von der unteren Oberfläche des Substrats 110 und die Breite der Kerbe 115 kleiner oder größer als die anderen Kerben 115 sein.
  • Nach der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung kann die Form und/oder der Biegewinkel des lichtemittierenden Leuchtfadens 10 durch das Anpassen der Länge jedes der flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., und Rn, der Anzahl der Kerben 115 und der Größe der Kerbe 115 gesteuert werden. Die Form und/oder der Biegewinkel des lichtemittierenden Leuchtfadens 10 kann unter Berücksichtigung der Lichtaustrittsrichtung und der Konstruktionsfaktoren bestimmt werden, und der Licht emittierende Leuchtfaden 10 kann in einer Form vorgesehen werden, die der Form der Kugel 20 entspricht.
  • In der beispielhaften Darstellung der vorliegenden Offenbarung, die sich auf einen ersten flachen Abschnitt R1, der dem ersten Ende 111a am nächsten liegt, und einen n-ten flachen Abschnitt Rn (entsprechend einem vierten flachen Abschnitt R4 in der Zeichnung), der dem zweiten Ende 111b am nächsten liegt, bezieht, kann ein Winkel, der zwischen einer Längsrichtung des ersten flachen Abschnitts R1 und einer Längsrichtung des n-ten flachen Abschnitts Rn gebildet wird, etwa 45 Grad bis etwa 90 Grad betragen.
  • Der lichtemittierende Chip 130 und eine Schicht 160 aus fluoreszierender Substanz, die den lichtemittierenden Chip 130 bedeckt, sind auf mindestens einem Teil der flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., und Rn vorgesehen. In diesem Fall ist der lichtemittierende Chip 130 nicht in dem biegsamen Abschnitt 113 vorgesehen.
  • Eine Verbindungsleitung 150 ist auf den flachen Abschnitten R1, R2, R3, R4, ..., und Rn und dem biegsamen Abschnitt 113 angeordnet, um die lichtemittierenden Chips 130 in den flachen Abschnitten R1, R2, R3, R4, ..., und Rn elektrisch zu verbinden. Die Verbindungsleitung 150 dient zum Anlegen des Leistung an die lichtemittierenden Chips 130. Die Verbindungsleitung 150 kann auf dem Substrat 110 in verschiedenen Formen ausgebildet werden. Die Verbindungsleitung 150 kann auf verschiedene Arten gebildet werden, die die elektrische Verbindung ermöglichen, z.B. in Form eines Plattierungsfilms, in Form eines Drahtes, einer Lötpaste, eines Verbinders und ähnlichem.
  • Der lichtemittierende Chip 130 ist auf mindestens einigen der flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., und Rn des Substrats 110 angeordnet und strahlt Licht aus. Das von dem lichtemittierenden Chip 130 ausgesandte Licht kann infrarotes Licht, ultraviolettes Licht oder sichtbares Licht sein, sollte aber nicht besonders begrenzt sein. In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann der lichtemittierende Chip 130 das sichtbare Licht ausstrahlen.
  • Der lichtemittierende Chip 130 ist auf mindestens zwei flachen Abschnitten R1, R2, R3, R4, ..., und Rn auf dem Substrat 110 angeordnet. Ein oder mehrere lichtemittierende Chips 130 können für jeden der flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., und Rn vorgesehen werden und können in unterschiedlicher Anzahl für jeden der flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., und Rn vorgesehen werden. Die lichtemittierenden Chips 130 können getrennt voneinander vorgesehen werden und können in verschiedenen Formen auf jedem flachen Abschnitt des Substrats 110 angeordnet werden. Zum Beispiel können die lichtemittierenden Chips 130 in einer Linienform oder in einer Matrixform auf dem Substrat 110 entlang einer Längsrichtung des Substrats 110 angeordnet werden. Die Anordnung der lichtemittierenden Chips 130 sollte jedoch nicht darauf oder dadurch beschränkt sein und kann zufällig angeordnet werden.
  • Jeder lichtemittierende Chip 130 kann Licht in verschiedenen Farben aussenden. Jeder lichtemittierende Chip 130 kann eine Vielzahl von Elementen enthalten, die das Licht ausstrahlen, und es kann eine Leuchtdiode entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
  • Jeder lichtemittierende Chip 130 kann ein weißes Licht und/oder ein farbiges Licht aussenden. Jeder lichtemittierende Chip 130 kann eine Farbe aussenden; jeder lichtemittierende Chip 130 kann jedoch das weiße Licht und/oder das Farblicht durch Kombination verschiedener Farben aussenden. In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann der lichtemittierende Chip 130 einen roten lichtemittierenden Chip, einen grünen lichtemittierenden Chip und einen blauen lichtemittierenden Chip enthalten. Die Farbe, die von den lichtemittierenden Chips 130 emittiert wird, sollte jedoch nicht darauf oder dadurch beschränkt sein, und jeder lichtemittierende Chip 130 kann Farben wie Cyan, Magenta und Gelb emittieren.
  • Es ist nicht notwendig, dass jeder lichtemittierende Chip 130 grüne, rote und/oder blaue lichtemittierende Chips verwendet, um die Farbe zu implementieren, und ein lichtemittierender Chip 130, der eine andere Farbe als die roten, grünen und blauen lichtemittierenden Chips emittiert, kann verwendet werden. Die Schicht 160 der fluoreszierenden Substanz ist auf dem lichtemittierenden Chip 130 angeordnet, bedeckt den lichtemittierenden Chip 130 und wandelt eine Wellenlänge des von dem lichtemittierenden Chip 130 emittierten Lichts um.
  • Zum Beispiel kann eine rote Leuchtdiode verwendet werden, um die rote Farbe zu implementieren; das rote Licht kann jedoch durch die Verwendung einer blauen oder ultravioletten Leuchtdiode mit der fluoreszierenden Substanz Schicht 160, die blaues Licht oder ultraviolettes Licht absorbiert und dann die rote Farbe emittiert, emittiert werden. Auf die gleiche Weise kann eine grüne Leuchtdiode verwendet werden, um die grüne Farbe zu realisieren; das grüne Licht kann jedoch durch die Verwendung einer blauen oder ultravioletten Leuchtdiode mit der fluoreszierenden Schicht 160, die das blaue oder ultraviolette Licht absorbiert und dann die grüne Farbe ausstrahlt, ausgestrahlt werden.
  • Die Schicht 160 der fluoreszierenden Substanz kann auf dem Substrat 110 angeordnet werden und kann mindestens einen lichtemittierenden Chip 130 bedecken. Mit anderen Worten, die Schicht 160 der fluoreszierenden Substanz kann so angeordnet werden, dass sie jeden lichtemittierenden Chip 130 bedeckt, oder sie kann so angeordnet werden, dass sie zwei oder mehr lichtemittierende Chips 130 bedeckt. In der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung ist die fluoreszierende Schicht 160 vorgesehen, um die lichtemittierenden Chips 130 abzudecken, die auf den flachen Abschnitten R1, R2, R3, ..., und Rn angeordnet sind; die vorliegende Offenbarung sollte jedoch nicht darauf oder dadurch beschränkt werden. Zwei voneinander beabstandete Leuchtstoffschichten 160 können auf jedem der flachen Abschnitte R1, R2, R3, ..., und Rn angeordnet werden. In diesem Fall können jedoch die lichtemittierenden Chips 130 von der Oberseite der lichtemittierenden Chips 130 mit der Leuchtstoffschicht 160 bedeckt werden. Nach der beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung darf die Leuchtstoffschicht 160 gegebenenfalls nicht auf den lichtemittierenden Chip 130 aufgebracht werden. Wenn die Leuchtstoffschicht 160 nicht auf dem lichtemittierenden Chip 130 vorgesehen ist, kann eine separate Struktur zum Schutz des lichtemittierenden Chips 130 hinzugefügt werden; sie sollte jedoch nicht darauf oder dadurch beschränkt werden.
  • Die Schicht der fluoreszierenden Substanz 160 darf in ihrer Form nicht stark eingeschränkt werden, solange die Schicht der fluoreszierenden Substanz 160 den lichtemittierenden Chip 130 bedeckt und die Farbe des emittierten Lichts umwandelt; die Schicht der fluoreszierenden Substanz 160 darf jedoch nur auf einer Oberseite des Substrats 110 in der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung vorgesehen werden. Wenn die Schicht 160 der fluoreszierenden Substanz auf der Oberseite des Substrats 110, insbesondere nur auf einem Teil der Oberseite des Substrats 110, vorgesehen ist, sind eine Unterseite und eine Seitenfläche des Substrats 110 und/oder ein Teil der Oberseite des Substrats 110 nach außen hin freiliegend, und somit kann die Wärmeableitung durch das Substrat 110 leicht durchgeführt werden. Dementsprechend kann die von dem lichtemittierenden Chip 130 erzeugte Wärme wirksam abgeführt und somit eine Fehlerrate des lichtemittierenden Chips 130 reduziert werden.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind der Einfachheit halber nur der lichtemittierende Chip 130, die Verbindungsleitung 150 und die Leuchtstoffschicht 160 auf dem Substrat 110 dargestellt, es können aber auch andere zusätzliche Komponenten vorgesehen werden. So kann z.B. eine isolierende Klebeschicht zwischen dem Substrat 110 und dem lichtemittierenden Chip 130 angebracht werden, um den lichtemittierenden Chip 130 auf dem Substrat 110 zu befestigen. Die Verbindungsleitung 150 kann auf der isolierenden Klebeschicht angeordnet werden, und ein Fotolötstopplack (PSR) kann weiter zwischen der Verbindungsleitung 53 und der Leuchtstoffschicht 160 angeordnet werden.
  • Der lichtemittierende Chip 130 nach der beispielhaften Darstellung der vorliegenden Offenbarung kann auf verschiedene Weise realisiert werden, und 5 ist eine Querschnittsansicht, die den lichtemittierenden Chip 130 als Leuchtdiode nach einer beispielhaften Darstellung der vorliegenden Offenbarung zeigt. Die Leuchtdiode kann in verschiedenen Formen konfiguriert werden, wie z.B. als Vertikaltyp oder als Flip-Typ. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wird die Leuchtdiode vom vertikalen Typ als repräsentatives Beispiel gezeigt. Die Struktur der Leuchtdiode sollte jedoch nicht darauf oder dadurch beschränkt sein, und die folgenden Zeichnungen sollten als eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verstanden werden.
  • Unter Bezugnahme auf 5 ist der lichtemittierende Chip 130 auf dem Substrat 110 mit der dazwischenliegenden isolierenden Klebeschicht 120 vorgesehen.
  • Der lichtemittierende Chip 130 kann ein Vorrichtungssubstrat 131, eine Halbleiterschicht 133 vom ersten Leitungstyp, eine aktive Schicht 135, eine Halbleiterschicht 139 vom zweiten Leitungstyp und erste und zweite Kontaktelektroden 140a und 140b enthalten.
  • Das Vorrichtungssubstrat 131 ist ein Wachstumssubstrat 110 zum Aufwachsen einer Halbleiterschicht auf III-V-Nitridbasis und kann beispielsweise ein Saphirsubstrat, insbesondere ein strukturiertes Saphirsubstrat, sein. Das Vorrichtungssubstrat 131 ist vorzugsweise ein isolierendes Substrat; es sollte jedoch nicht auf das isolierende Substrat beschränkt sein.
  • Die Halbleiterschicht 133 vom ersten Leitungstyp, die aktive Schicht 135 und die Halbleiterschicht 139 vom zweiten Leitungstyp sind nacheinander auf dem Vorrichtungssubstrat 131 angeordnet. Der erste Leitungstyp und der zweite Leitungstyp haben entgegengesetzte Polaritäten zueinander. Wenn der erste Leitungstyp ein n-Typ ist, ist der zweite Leitungstyp ein p-Typ, oder alternativ, wenn der erste Leitungstyp der p-Typ ist, ist der zweite Leitungstyp der n-Typ. In der exemplarischen Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung wird als repräsentatives Beispiel eine Struktur beschrieben, bei der die n-Typ-Halbleiterschicht, die aktive Schicht und die p-Typ-Halbleiterschicht nacheinander auf dem Vorrichtungssubstrat 131 gebildet werden.
  • Die n-Halbleiterschicht, die aktive Schicht und die p-Halbleiterschicht können aus einem III-V-Halbleiter auf Nitridbasis gebildet werden, z.B. einem Halbleiter auf Nitridbasis wie (AI, Ga, In)N. Die n-Typ-Halbleiterschicht, die aktive Schicht und die p-Typ-Halbleiterschicht können durch Aufwachsen auf dem Substrat 110 in einer Kammer unter Verwendung eines bekannten Verfahrens, wie z.B. einer metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung (MOCVD), gebildet werden. Zusätzlich enthält die n-Typ-Halbleiterschicht n-Typ-Verunreinigungen (z.B. Si, Ge oder Sn) und die p-Typ-Halbleiterschicht p-Typ-Verunreinigungen (z.B. Mg, Sr oder Ba). Die n-Typ-Halbleiterschicht kann beispielsweise GaN oder AlGaN mit Si als Dotierstoff enthalten, und die p-Typ-Halbleiterschicht kann GaN oder AlGaN mit Mg als Dotierstoff enthalten. Obwohl die n-Typ-Halbleiterschicht und die p-Typ-Halbleiterschicht in den Zeichnungen jeweils als einschichtige Struktur dargestellt sind, können diese Schichten eine mehrschichtige Struktur haben und auch eine Übergitterschicht enthalten. Die aktive Schicht kann eine Einzel-Quantentopfstruktur oder eine Multi-Quantentopfstruktur haben, und das Zusammensetzungsverhältnis des Halbleiters auf Nitridbasis ist so eingestellt, dass er eine gewünschte Wellenlänge emittiert. Die aktive Schicht kann beispielsweise blaues oder ultraviolettes Licht ausstrahlen.
  • Die erste Kontaktelektrode 140a ist auf der Halbleiterschicht 133 vom ersten Leitungstyp angeordnet, auf der die aktive Schicht 135 und die Halbleiterschicht 139 vom zweiten Leitungstyp nicht vorgesehen sind, und die zweite Kontaktelektrode 140b ist auf der Halbleiterschicht 139 vom zweiten Leitungstyp angeordnet.
  • Die erste und/oder zweite Kontaktelektrode 140a und 140b können eine ein- oder mehrschichtige Struktur aus Metallen aufweisen. Als Material der ersten und/oder zweiten Kontaktelektrode 140a und 140b können Metalle wie AI, Ti, Cr, Ni, Au und deren Legierungen verwendet werden.
  • In der beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung wird zwar der lichtemittierende Chip 130 mit Bezug auf die Zeichnungen kurz beschrieben, aber der lichtemittierende Chip 130 kann zusätzlich zu der oben beschriebenen Schicht eine Schicht mit zusätzlichen Funktionen enthalten. Zum Beispiel kann eine Elektronensperrschicht 137 auf der aktiven Schicht 135 angeordnet sein. Die Elektronensperrschicht ist zwischen der aktiven Schicht 135 und der Halbleiterschicht 139 des zweiten Leitungstyps angeordnet und verhindert, dass Elektronen, die aufgrund einer relativ hohen Energiebandlücke nicht mit Löchern in der aktiven Schicht kombiniert sind, in die darauf angeordnete Halbleiterschicht 139 des zweiten Leitungstyps diffundieren. Die Elektronensperrschicht 137 kann z.B. Aluminium-Gallium-Nitrid (AIGaN) enthalten. Ferner kann der lichtemittierende Chip 130 verschiedene Schichten enthalten, wie z.B. eine reflektierende Schicht zur Reflexion von Licht, eine zusätzliche Isolierschicht zur Isolierung eines bestimmten Bauelements und eine Lotverhinderungsschicht zur Verhinderung der Diffusion des Lotes.
  • Wenn eine Vorwärtsspannung an die Leuchtdiode mit der oben genannten Struktur angelegt wird, werden die Elektronen mit den Löchern in der aktiven Schicht 135 kombiniert und das Licht wird emittiert.
  • Bezogen auf die 3A bis 3C und 4A bis 4C werden die erste Kontaktelektrode und die zweite Kontaktelektrode über Drähte mit der Verbindungsleitung 150 verbunden. Eine erste und eine zweite Spannung werden an die Verbindungsleitung 150 angelegt. Wenn der erste Strom und der zweite Strom über die Drähte an die erste Kontaktelektrode und die zweite Kontaktelektrode angelegt werden, wird der lichtemittierende Chip 130 so angesteuert, dass er ein Licht aussendet.
  • In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist am ersten Ende 111a ein mit der Verbindungsleitung 150 verbundener Elektrodenpad 170 angeordnet (siehe 3A bis 3C). Das Elektrodenpad 170 enthält einen ersten Elektrodenpad 170a und einen zweiten Elektrodenpad 170b, die jeweils mit der ersten Kontaktelektrode und der zweiten Kontaktelektrode des lichtemittierenden Chip 130 verbunden sind. Die ersten und zweiten Elektrodenpads 170a und 170b sind am ersten Ende 111a des Substrats 110 angeordnet. Die ersten und zweiten Elektrodenpads 170a und 170b sind so angeordnet, dass sie voneinander beabstandet sind, und die oberen Oberflächen der ersten und zweiten Elektrodenpads 170a und 170b sind nach außen hin freiliegend.
  • In der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung können die ersten und zweiten Elektrodenpads 170a und 170b, die am ersten Ende 111a angeordnet sind, in verschiedenen Formen mit der Leistungsplatine 30 in Eingriff gebracht werden, um elektrisch mit der Leistungsplatine 30 verbunden zu werden.
  • Wie in 4B dargestellt, ist beispielsweise die obere Fläche des Elektrodenpads 170 nach außen hin freiliegend, die freiliegende obere Fläche hat beim Einführen in die Einführungsöffnung der Leistungsplatine 30 direkten Kontakt mit dem Drahtverbindungsabschnitt, der in der Einführungsöffnung der Leistungsplatine 30 vorgesehen ist, und somit kann der Strom an die Elektrodenpads 170 angelegt werden.
  • In der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung kann das Elektrodenpad 170 in anderen Formen bereitgestellt werden. Sie kann z.B. mit einem leitfähigen Klebstoff (z.B. einem anisotropen Klebstoff, einem Lot usw.) direkt an den freiliegenden ersten und zweiten Elektrodenpads befestigt werden.
  • Wie in dargestellt, kann eine zusätzliche Zeile 173 direkt auf dem zweiten Elektrodenpad 170 angebracht werden. Gemäß 4C kann ein leitfähiger Klebstoff 175 auf dem zweiten Elektrodenpad 170 angebracht werden, und die zusätzliche Leitung 173 kann mit dem Elektrodenpad 170 verbunden werden, wobei der leitfähige Klebstoff 175 dazwischen liegt. Die zusätzliche Leitung 173 kann verschiedene Formen haben, wie z.B. die Form eines Drahtes oder einer Platte. Nach der vorliegenden beispielhaften Ausführung kann die elektrische Verbindung mit anderen Bauteilen durch die zusätzliche Leitung 173 erleichtert werden.
  • Nach der vorliegenden beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung können die lichtemittierenden Chips in verschiedenen Formen mit der Verbindungsleitung verbunden werden. 6A und 6B sind konzeptuelle Ansichten, die die an die Verbindungsleitung angeschlossenen lichtemittierenden Chips gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
  • Unter Bezugnahme auf 6A können mehrere lichtemittierende Chips 130 parallel an eine Verbindungsleitung 150 angeschlossen werden. Nach der vorliegenden Beispielausführung können erste Kontaktelektroden jedes lichtemittierenden Chips 130 mit einem Draht oder anderen Verbindungselementen an die Verbindungsleitung 150 angeschlossen werden, und zweite Kontaktelektroden jedes lichtemittierenden Chips 130 können mit einem Draht oder anderen Verbindungselementen an die Verbindungsleitung 150 angeschlossen werden.
  • Unter Bezugnahme auf 6B kann eine Vielzahl von lichtemittierenden Chips 130 mit einer Verbindungsleitung 150 in Reihe geschaltet werden. Nach der vorliegenden Beispielausführung können die lichtemittierenden Chips 130 und die Verbindungsleitung 150 in Reihe geschaltet werden, indem die mit einem Elektrodenpad 170 verbundene Verbindungsleitung 150 mit einer ersten Kontaktelektrode eines benachbarten lichtemittierenden Chips 130 und eine zweite Kontaktelektrode des benachbarten lichtemittierenden Chips 130 mit einer ersten Kontaktelektrode eines benachbarten lichtemittierenden Chips 130 über eine Verbindungsleitung 150 auf der gegenüberliegenden Seite verbunden wird.
  • Obwohl nicht in Abbildungen dargestellt, kann der lichtemittierende Chip 130, anders als die in den 6A und 6B gezeigten Ausführungsformen, in einer Kombination aus seriellen und parallelen Verbindungen angeordnet werden. Die Anschlussmethode der lichtemittierenden Chips 130 kann auf verschiedene Weise modifiziert werden, indem ein an sie angelegter Strom oder eine von ihnen emittierte Lichtmenge berücksichtigt wird. Darüber hinaus ist die Verbindungsleitung 150 vollständig mit den lichtemittierenden Chips 130 verbunden, aber sie sollte nicht darauf oder dadurch beschränkt werden. Das heißt, es können mehrere Verbindungsleitungen 150, die einzeln mit Strom versorgt werden, separat vorgesehen werden. In der exemplarischen Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung sind beispielsweise alle in den ersten, zweiten, dritten und vierten flachen Abschnitten R1, R2, R3 und R4 vorgesehenen lichtemittierenden Chips 130 direkt oder indirekt miteinander verbunden. Nach einer anderen Ausführungsform können jedoch nur die lichtemittierenden Chips 130, die jedem der flachen Abschnitte R1, R2, R3, R4, ..., und Rn entsprechen, d.h. derselbe flache Abschnitt, direkt oder indirekt miteinander verbunden sein, und die lichtemittierenden Chips 130, die verschiedenen flachen Abschnitten R1, R2, R3, R4, ..., und Rn entsprechen, können einzeln betrieben werden, ohne miteinander verbunden zu sein.
  • Da das Substrat des Leuchtfadens nicht aus einem Glas- oder Keramikmaterial, sondern aus einem Metallmaterial besteht, kann in der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung die von dem lichtemittierenden Chip erzeugte Wärme wirksam gestreut werden. Dementsprechend kann aufgrund des Wärmeableitungseffekts des lichtemittierenden Chips eine Verschlechterung des lichtemittierenden Chips verhindert werden. Wenn bei einer herkömmlichen Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne ein Substrat für den Licht emittierende Leuchtfaden aus Glas oder Keramik gebildet wird, ist es notwendig, ein Heliumgas als Wärmeübertragungsmedium in die Kugel zur Wärmeableitung einzufüllen. Nach der beispielhaften Darstellung der vorliegenden Offenbarung kann jedoch der Wärmeableitungseffekt durch die Verwendung des Metallsubstrats erhöht werden, so dass es nicht notwendig ist, ein Wärmeableitungsgas wie das Heliumgas in die Kugel zu füllen. Daher wird die Herstellungsmethode der Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne vereinfacht und die Herstellungskosten der Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne reduziert. Wenn das Substrat aus dem Metallmaterial gebildet wird, kann das vom Lichtemittierende Chip emittierte Licht außerdem effektiv gestreut und/oder reflektiert werden, wodurch die Lichtemissionseffizienz verbessert werden kann.
  • Wie oben beschrieben, wird die Lichtemissionsfläche im Vergleich zur herkömmlichen Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne erheblich erweitert, da die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach der beispielhaften Darstellung der vorliegenden Offenbarung den mehrfach gebogenen Licht emittierende Leuchtfaden enthält.
  • Selbst wenn ein Licht emittierender Leuchtfaden verwendet wird, um das Licht in einer konventionellen Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne zu emittieren, ist der Licht emittierende Leuchtfaden der konventionellen Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne in einer geradlinigen Form vorhanden. Im Falle des geradlinig angeordneten Licht emittierenden Leuchtfadens wird das Licht nur in einer Richtung senkrecht zur Geraden abgestrahlt. Folglich wird das Licht kaum in eine Richtung parallel zur Geraden abgestrahlt, d.h. das Licht wird kaum an beiden Enden in eine Richtung abgestrahlt, in die sich der Licht emittierende Leuchtfaden erstreckt. Folglich gibt es in dem geradlinigen Licht emittierenden Leuchtfaden Bereiche, in denen die Lichtmenge entlang einer vorgegebenen Richtung deutlich abnimmt.
  • Da jedoch der Licht emittierende Leuchtfaden gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung den biegsamen Abschnitt enthält, kann der Licht emittierende Leuchtfaden in verschiedene Richtungen gebogen werden, und das Licht kann in verschiedene Richtungen statt in eine Richtung emittiert werden. Außerdem kann bei der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung das Licht in alle Richtungen gleichmäßig emittiert werden, ohne die Lichtmenge in einer bestimmten Richtung zu verringern, da der Licht emittierende Leuchtfaden in verschiedene Richtungen biegbar, gekrümmt oder gebogen ist oder eine Vielzahl von gebogenen Licht emittierenden Leuchtfäden vorgesehen ist. Insbesondere wenn der Licht emittierende Leuchtfaden entsprechend der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, kann die Menge des entlang der Ausdehnungsrichtung der Mittelachse nach oben wandernden Lichts erheblich erhöht werden.
  • 7 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die einen Teil einer Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne zeigt, die einen Licht emittierenden Leuchtfaden gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit einer Ausbreitungsrichtung des von einer lichtemittierenden Vorrichtung in dem Licht emittierenden Leuchtfaden emittierten Lichts verwendet.
  • Unter Bezugnahme auf 7 enthält die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne gemäß der beispielhaften Darstellung den biegsamen Abschnitt, so dass der Licht emittierende Leuchtfaden 10 in verschiedene Richtungen gebogen werden kann. Da insbesondere das zweite Ende 111b des biegsamen Abschnitts durch die Kerbe gebogen ist, kann dessen Ausdehnungsrichtung nahe der Richtung senkrecht zur Richtung der Mittelachse liegen. Dementsprechend wird auch der Abstrahlwinkel des von den lichtemittierenden Vorrichtungen in dem Licht emittierenden Leuchtfaden 10 emittierten Lichts entsprechend der Anordnungsrichtung des zweiten Endes 111b des biegsamen Abschnitts geändert. Wenn zum Beispiel die am zweiten Ende 111b angeordnete lichtemittierende Vorrichtung ein Licht mit einem vorbestimmten Orientierungswinkel θ ausstrahlt, wandert das vom zweiten Ende 111b des lichtemittierenden Leuchtfadens 10 ausgesandte Licht zu einem in 7 gezeigten Bereich, d.h. zu einem oberen Teil und einem vom oberen Teil leicht geneigten Bereich (ein Bereich innerhalb eines von θ angegebenen Winkels). Wenn der Licht emittierende Leuchtfaden 10 in einer Mehrzahl vorhanden ist, gibt es hier einen Bereich, in dem sich die Ausbreitungsrichtungen des von den Licht emittierenden Leuchtfäden 10 emittierten Lichts überlappen, und dunkle Flecken sind nicht sichtbar, da eine ausreichende Menge an Licht in dem überlappenden Bereich wandert. Insbesondere, nach der exemplarischen Darstellung der vorliegenden Offenbarung, ist bei symmetrischem Lauf von Licht aus benachbarten, einander zugewandten Licht emittierenden Leuchtfäden 10 mit einem Orientierungswinkel von θ ein Abstand a1 von der Befestigungsplatte 11 zum Überlappungsbereich der von den beiden Leuchtfäden ausgestrahlten Lichtquellen kleiner als ein Abstand a2 von der Befestigungsplatte 11 zur Kugel 20, so dass die dunklen Flecken in Aufwärtsrichtung der Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne praktisch nicht auftreten.
  • Dies wird wie folgt näher erläutert. Da der Licht emittierende Leuchtfaden auf dem Substrat in einem Zustand montiert ist, in dem ein einzelner, auf dem Licht emittierenden Leuchtfaden montierter Chip einen vorgegebenen Orientierungswinkel hat (z.B. von etwa 90 Grad bis weniger als etwa 180 Grad oder von etwa 120 bis etwa 150 Grad), kann die Abstrahlrichtung des Lichts im Allgemeinen je nach Form des lichtemittierenden Leuchtfadens variieren. In dem Fall, dass der Licht emittierende Leuchtfaden die geradlinige Form wie der herkömmliche Licht emittierende Leuchtfaden hat, wird das von den lichtemittierenden Chips emittierte Licht nur in eine bestimmte Richtung abgestrahlt. Folglich ist die Lichtmenge in der Richtung senkrecht zur Ausdehnungsrichtung des lichtemittierenden Leuchtfadens maximal, und die Lichtmenge ist in der Ausdehnungsrichtung des lichtemittierenden Leuchtfadens und in der entgegengesetzten Richtung zur Ausdehnungsrichtung des lichtemittierenden Leuchtfadens deutlich reduziert.
  • Obwohl der Licht emittierende Leuchtfaden gemäß der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung den Licht emittierenden Chip mit dem vorbestimmten Orientierungswinkel enthält, wird die Ausbreitungsrichtung des Lichts vom einzelnen Licht emittierenden Chip im Licht emittierenden Leuchtfaden unterschiedlich ausgedehnt, da der Licht emittierende Leuchtfaden unter verschiedenen Winkeln gebogen ist.
  • Mit anderen Worten, der Licht emittierende Leuchtfaden der vorliegenden Offenbarung hat die biegsame oder gekrümmte Form an mehreren Positionen, um im Wesentlichen senkrecht oder geneigt zur Ausdehnungsrichtung der zentralen Achse zu sein, wenn sich der Licht emittierende Leuchtfaden entlang der zentralen Achse erstreckt. Die lichtemittierenden Chips sind entlang der biegsamen Form angeordnet und emittieren das Licht vollständig aus der Ausdehnungsrichtung der zentralen Achse in die entgegengesetzte Richtung zur Ausdehnungsrichtung in Bezug auf die zentrale Achse. Dementsprechend kann der Licht emittierende Leuchtfaden der vorliegenden Offenbarung das im wesentlichen gleichmäßige Licht von vorne nach hinten entlang der Ausdehnungsrichtung der Mittelachse und über im Wesentlichen 360 Grad entlang der Richtung senkrecht zur Ausdehnungsrichtung der Mittelachse liefern.
  • Folglich werden die einzelnen lichtemittierenden Chips in verschiedene Richtungen gelenkt und emittieren schließlich das Licht, während sie eine große Fläche abdecken, da die Licht emittierenden Leuchtfäden biegbar oder gekrümmt sind. In diesem Fall kann der Grad der Biegung des Substrats am biegsamen Abschnitt entsprechend dem Orientierungswinkel des einzelnen lichtemittierenden Chips eingestellt werden.
  • Da der Licht emittierende Leuchtfaden gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aus einem relativ starren Material gebildet werden kann, um die flache Form an dem flachen Abschnitt, der nicht der gebogene Teil ist, zu haben, ist es außerdem leicht, die Krümmung in der Gesamtform zu kontrollieren. Wenn das Substrat aus einem flexiblen Material gebildet wird, ist es schwierig, den Winkel zu kontrollieren, in dem der Licht emittierende Leuchtfaden gebogen wird, und daher ist es nicht einfach, den Licht emittierende Leuchtfaden in eine gewünschte Form zu bringen. Wenn das Substrat aus dem flexiblen Material geformt wird, wird das Substrat außerdem leicht durch äußere Einflüsse verformt. Um die Krümmung bei der Verwendung des starren Substrats leicht zu kontrollieren, kann die Dicke des Substrats reduziert werden. Wenn die Dicke des Substrats jedoch um mehr als einen vorbestimmten Grad reduziert wird, wird auch die Menge an Wärme, die durch das Substrat abgeleitet werden kann, reduziert, wodurch der Wärmeableitungseffekt verringert wird.
  • Da jedoch der Licht emittierende Leuchtfaden gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung durch den biegsamen Abschnitt in einem angemessenen Maß gebogen werden kann, kann die Gesamtform kontrolliert werden. Da der Licht emittierende Leuchtfaden nicht flexibel ist, ist es außerdem weniger wahrscheinlich, dass die Form des Licht emittierenden Leuchtfadens durch die äußeren Einflüsse verformt wird. Darüber hinaus ist das Substrat leicht biegbar, wobei die Dicke aufgrund des biegsamen Abschnitts ein vorbestimmtes Maß oder mehr beträgt, und die Form des Licht emittierenden Leuchtfadens kann leicht verändert und die Wärmeabfuhr verbessert werden.
  • Nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne mit der oben beschriebenen Form eine Struktur zur Verhinderung der Trennung am biegsamen Abschnitt verwenden.
  • 8A und 8B sind perspektivische Ansichten, die einen biegsamen Abschnitt 113 und zwei flache Abschnitte neben dem biegsamen Abschnitt 113 einer Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen. 8A und 8B zeigen, dass das Substrat 110 am biegsamen Abschnitt 113 gebogen ist und einige Komponenten ausgelassen wurden. Nachfolgend werden hauptsächlich andere Merkmale als die oben genannten beschrieben, um Redundanzen zu vermeiden.
  • Unter Bezugnahme auf die 8A und 8B enthält das Substrat 110 den biegsamen Abschnitt 113, in dem eine Kerbe 115 ausgebildet ist, und die flachen Abschnitte, die auf beiden Seiten des biegsamen Abschnitts 113 angeordnet sind.
  • Ein lichtemittierender Chip 130 (nicht abgebildet), eine Verbindungsleitung 150, die jeden lichtemittierenden Chip (nicht abgebildet) mit einem benachbarten lichtemittierenden Chip verbindet, und eine Schicht aus fluoreszierender Substanz 160, die den lichtemittierenden Chip 130 bedeckt, sind an jedem flachen Abschnitt des Substrats 110 ausgebildet. In der vorliegenden Beispielausführung sind der lichtemittierende Chip 130 und die fluoreszierende Schicht 160 nur auf jedem flachen Abschnitt und nicht auf dem biegsamen Abschnitt 113 angeordnet.
  • Die Kerbe 115 ist in einer unteren Fläche des Substrats 110 ausgebildet, und das Substrat 110 ist in Bezug auf die Kerbe 115 des biegsamen Abschnitts 113 nach unten gebogen. Wenn das Substrat 110 in Bezug auf den biegsamen Abschnitt 113 nach unten gebogen wird, wird eine obere Fläche des Substrats 110, die dem biegsamen Abschnitt 113 entspricht, gebogen, und eine Zugspannung wird auf die auf der oberen Fläche des Substrats 110 angeordneten Komponenten ausgeübt. Dementsprechend können Leitungen, die auf dem biegsamen Abschnitt 113 angeordnet sind, durch die Zugspannung getrennt werden.
  • In der beispielhaften Darstellung der vorliegenden Offenbarung kann eine Breite oder eine Form der Verbindungsleitung 150 aufgrund der Zugspannung des biegsamen Abschnitts 113 anders eingestellt werden, um die Trennung der Verbindungsleitung 150 aufgrund der Zugspannung des biegsamen Abschnitts 113 zu verringern. Wie in 8A gezeigt, kann zum Beispiel, wenn die Breite der Linien im biegsamen Abschnitt 113 zunimmt, auch wenn ein Defekt wie ein Riss in einigen Teilen der Linien auftritt, die Trennung verhindert werden, indem die Linien durch die verbleibenden Teile der Linien verbunden werden. Als weiteres Beispiel, wie in 8B gezeigt, kann die Verbindungsleitung 150 im biegsamen Abschnitt 113 eine Zickzackform haben. Wenn die Verbindungsleitung 150 so angeordnet ist, dass sie in eine Richtung geneigt ist, in der die Zugspannung in Zickzackform aufgebracht wird, wird die aufgebrachte Spannung reduziert. Daher kann das Lösen der Verbindungsleitung 150 im biegsamen Abschnitt 113 verhindert werden.
  • Nach der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung kann der biegsame Teil 113 auf verschiedene Weise modifiziert werden, um das Biegen des Licht emittierenden Leuchtfadens 10 zu erleichtern. 9A bis 9E sind Querschnittsansichten, die verschiedene Arten von biegsamen Abschnitten 113 zeigen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit zeigen die 9A bis 9E nur ein Substrat 110 und eine Kerbe 115, und andere sind nicht dargestellt.
  • Unter Bezugnahme auf 9A bis 9E kann der biegsame Teil 113 verschiedene Querschnittsformen aufweisen. Zum Beispiel kann der biegsame Teil 113 eine halbkreisförmige Form haben, wie in 9A gezeigt, oder eine rechteckige Form, wie in 9B gezeigt.
  • Zusätzlich ist eine Kerbe 115 im biegsamen Abschnitt vorgesehen, jedoch können, wie in 9C gezeigt, zwei oder mehr Kerben 115 kontinuierlich im biegsamen Abschnitt angeordnet sein.
  • Außerdem kann die Kerbe 115 sowohl auf einer oberen als auch auf einer unteren Fläche angeordnet werden. Das heißt, da die mit der Kerbe 115 versehene Fläche in jede Richtung konkav oder konvex gefaltet werden kann, kann die Kerbe 115 in eine leicht zu biegende Richtung geformt werden. Zum Beispiel kann die Kerbe 115 auf der Oberseite angeordnet werden, wie in 9D gezeigt, oder die Kerbe 115 kann sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite gebildet werden, wie in 9E gezeigt.
  • Wie oben beschrieben, kann die Kerbe 115 je nach der Form des gewünschten Licht emittierenden Leuchtfadens in verschiedenen Formen, in verschiedenen Zahlen und an verschiedenen Positionen angebracht werden.
  • In der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung kann die Schicht der fluoreszierenden Substanz in verschiedenen Formen vorgesehen werden. 10A bis 10C sind Ansichten, die einen Licht emittierenden Leuchtfaden gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen. 10A ist eine Draufsicht, die den Licht emittierenden Leuchtfaden zeigt, und 10B und 10C sind Seitenansichten, die den Licht emittierenden Leuchtfaden zeigen.
  • Unter Bezugnahme auf 10A bis 10C ist in einem lichtemittierenden Chip 130 gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine fluoreszierende Schicht 160 auf einem biegsamen Abschnitt 113 und flache Abschnitte auf beiden Seiten des biegsamen Abschnitts 113 angeordnet. Mit anderen Worten, die Schicht 160 der fluoreszierenden Substanz erstreckt sich von dem flachen Abschnitt und ist auf dem biegsamen Abschnitt 113 angeordnet.
  • Da ein Substrat 110 am biegsamen Abschnitt 113 gebogen wird, hat die auf dem Substrat 110 angeordnete Leuchtstoffschicht 160 auch eine gebogene Form am biegsamen Abschnitt 113. In diesem Fall wird eine obere Fläche des Substrats 110 konvex gebogen, und die Schicht 160 der fluoreszierenden Substanz wird in einer konvexen Form entlang der oberen Fläche des Substrats 110 gebogen. Die Leuchtstoffschicht 160 wird gebogen und an beiden Seiten davon einer Zugspannung ausgesetzt. Dementsprechend hat die Fluoreszenzsubstanzschicht 160 eine Form, die sich am biegsamen Abschnitt 113 zu beiden Seiten erstreckt und dünner ist als die Fluoreszenzsubstanzschicht 160 jedes flachen Abschnitts. Daher hat die Schicht 160 aus fluoreszierender Substanz am flachen Abschnitt und am biegsamen Abschnitt 113 unterschiedliche Dicken. Zusätzlich, wenn auch nicht in Abbildungen dargestellt, kann zwischen dem Substrat 110 und der Leuchtstoffschicht 160 ein isolierender Klebstoff, eine Verbindungsleitung 150 und eine Fotolotpaste vorgesehen werden. Der isolierende Klebstoff, die Verbindungsleitung 150 und die Fotolotpaste haben die gebogene Form am biegsamen Abschnitt 113 und haben unterschiedliche Dicken am flachen Abschnitt und am biegsamen Abschnitt 113.
  • In der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung kann die Leuchtstoffschicht 160 ein Material mit Elastizität enthalten, so dass ein Schneiden oder übermäßiges Biegen der Leuchtstoffschicht 160 beim Biegen des Substrats 110 reduziert werden kann.
  • Nach der beispielhaften Darstellung der vorliegenden Offenbarung kann der biegsame Teil sowohl in Breitenrichtung als auch in Längsrichtung des Licht emittierenden Leuchtfadens gebildet werden. 11A ist eine Draufsicht, die einen Licht emittierenden Leuchtfaden nach einer anderen beispielhaften Darstellung der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 11B ist eine Querschnittsansicht, die entlang einer Linie I-I' von 11A aufgenommen wurde.
  • Unter Bezugnahme auf 11A und 11B kann der biegsame Teil in Breitenrichtung eines Licht emittierenden Leuchtfadens 10 oder alternativ in Längsrichtung des Licht emittierenden Leuchtfadens 10 gebogen werden. Das heißt, der biegsame Teil kann einen biegsamen Abschnitt 113 senkrecht zu einer Ausdehnungsrichtung eines Substrats 110 und einen biegsamen Abschnitt 113' parallel zur Ausdehnungsrichtung des Substrats 110 umfassen. Dementsprechend kann das Substrat 110 des Licht emittierenden Leuchtfadens sowohl in Längs- als auch in Breitenrichtung des Substrats 110 gebogen werden. Da der biegsame Teil in verschiedenen Formen vorgesehen ist, erhöht sich ein Freiheitsgrad in der Form des biegsamen Abschnitts.
  • In der vorliegenden Beispielausführung dürfen in den Bereichen, in denen die biegsamen Abschnitte 113 und 113' gebildet werden, ein lichtemittierender Chip 130 und eine Schicht aus fluoreszierender Substanz nicht gebildet werden. In diesem Fall kann die Leuchtstoffschicht in eine erste Leuchtstoffschicht 160a und eine zweite Leuchtstoffschicht 160b unterteilt werden, die voneinander beabstandet sind, wobei der biegsame Teil 113 dazwischen angeordnet ist.
  • Wenn mehrere Schichten aus fluoreszierenden Substanzen vorgesehen sind und die Schichten aus fluoreszierenden Substanzen voneinander beabstandet sind, können die Schichten aus fluoreszierenden Substanzen ein bestimmtes Licht in Lichter mit der gleichen Farbe oder das bestimmte Licht in Lichter mit unterschiedlichen Farben umwandeln.
  • 12A ist eine Draufsicht, die einen Licht emittierenden Leuchtfaden gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 12B ist eine Ansicht, die eine glühbirnenartige Lichtquelle zeigt, die unter Verwendung eines lichtemittierenden Leuchtfadens von 12A hergestellt wurde.
  • Unter Bezugnahme auf 12A und 12B kann ein biegsamer Teil 113" so angeordnet werden, dass er in Bezug auf eine Längs- oder Breitenrichtung eines Licht emittierenden Leuchtfadens 10 statt der Längs- oder Breitenrichtung des Licht emittierenden Leuchtfadens 10 geneigt ist. Wenn der biegsame Teil 113" in Bezug auf die Längs- oder Breitenrichtung geneigt ist, wird der in einer schrägen Richtung gebogen. Dementsprechend kann ein spiralförmiger Leuchtfaden wie in 12B dargestellt eingesetzt werden. Der spiralförmige Leuchtfaden kann das Licht in verschiedene Richtungen sowie in eine bestimmte Richtung ausstrahlen, wodurch die Gleichmäßigkeit des Lichts verbessert werden kann.
  • Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Form der Kugel in verschiedenen Formen verändert werden. 13A bis 13C sind Querschnittsansichten, die verschiedene Arten von Kugeln 20 zeigen.
  • Gemäß 13A bis 13C kann die Kugel 20 einen Radius haben, der entlang einer zentralen Achse mit zunehmendem Abstand von einem Sockel 40 zu- oder abnimmt. Alternativ dazu kann der Radius beibehalten werden und sich dann vergrößern oder verkleinern. Die Form der Kugel 20 kann je nach den verschiedenen Ausführungen variieren. Die Form des lichtemittierenden Leuchtfadens 10 kann je nach der Form der Kugel 20 variieren. Wenn der Radius von der Mittelachse der Kugel 20 groß ist, kann der Grad der Biegung lichtemittierenden Leuchtfadens 10 ebenfalls zunehmen, und wenn der Radius von der Mittelachse der Kugel 20 klein ist, kann der Grad der Biegung des lichtemittierenden Leuchtfadens 10 ebenfalls abnehmen.
  • Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Verbindungsart zwischen dem Licht emittierenden Leuchtfaden und der Leistungsplatine anders als die oben beschriebene Ausführungsform sein. 14 ist eine Ansicht, die eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und statt einem Elektrodenpad an einem ersten Ende 111a eines Licht emittierenden Leuchtfadens ist eine Drahtelektrode 171 vorgesehen. In der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung kann die Drahtelektrode 171 an eine Leitungseinheit in einem Sockel 40 angeschlossen werden. Wie oben beschrieben, kann der Licht emittierende Leuchtfaden auf verschiedene Weise von der Leitungseinheit mit Strom versorgt werden, und eine Stromversorgungsmethode kann bei Bedarf auf verschiedene Weise geändert werden.
  • Nach der beispielhaften Ausführung der vorliegenden Offenbarung kann der Leuchtfaden mit der geradlinigen Form leicht mit Hilfe der Kerbe gebogen werden, so dass der Licht emittierende Leuchtfaden mit verschiedenen Formen hergestellt werden kann. In der beispielhaften Darstellung der vorliegenden Offenbarung können bei mehreren Filamenten mit geradliniger Form die mehreren Filamente mit geradliniger Form gleichzeitig gebogen werden, indem das zweite Ende im Winkel „θ“ befestigt und dann die ersten Enden gleichzeitig in Richtung des zweiten Endes gedrückt werden. Nachdem beispielsweise mehrere noch nicht gebogene Filamente mit geradliniger Form in die Kugel eingeführt worden sind, kann das Filament mit geradliniger Form in eine bestimmte Form gebogen werden, indem ein Ende des Filaments mit geradliniger Form nach innen gedrückt wird. Da in diesem Fall der Licht emittierende Leuchtfaden in der Kugel gebogen ist, ist es möglich, den Licht emittierenden Leuchtfaden breiter als die Öffnung der Kugel herzustellen.
  • Obwohl die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, wird davon ausgegangen, dass sich die vorliegende Offenbarung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränken sollte, sondern dass verschiedene Änderungen und Modifikationen von einem gewöhnlichen Fachmann im Sinne und Umfang der vorliegenden Offenbarung, wie sie im Folgenden beansprucht wird, vorgenommen werden können.
  • Daher sollte der offenbarte Gegenstand nicht auf eine einzige hier beschriebene Ausführungsform beschränkt werden, und der Umfang des vorliegenden erfinderischen Konzepts ist gemäß den beigefügten Ansprüchen zu bestimmen.
  • Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne mit der Form ähnlich der herkömmlichen Glühbirne, aber mit der hohen Lichtgleichmäßigkeit in allen Richtungen bereitgestellt.

Claims (21)

  1. Eine Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne, bestehend aus: einer Kugel, die Licht passieren lässt; und mindestens einem in der Kugel angeordneten Licht emittierender Leuchtfaden, wobei der Licht emittierende Leuchtfaden umfasst: ein Substrat mit n (n ist eine natürliche Zahl gleich oder größer als 2) flachen Abschnitten und n-1 biegsamen Abschnitten, die zwischen den flachen Abschnitten angeordnet sind; eine Vielzahl von lichtemittierenden Chips, die auf den flachen Abschnitten angeordnet sind; eine Schicht aus fluoreszierender Substanz, die einen oder mehrere lichtemittierende Chips bedeckt und eine Wellenlänge des Lichts von dem lichtemittierenden Chip umwandelt; und eine Verbindungsleitung, die auf den flachen Abschnitten angeordnet ist und die benachbart zueinander liegenden lichtemittierenden Chips zwischen den benachbarten lichtemittierenden Chips elektrisch verbindet.
  2. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 1, wobei das Substrat mindestens eine in den biegsamen Abschnitten definierte Kerbe aufweist und mindestens ein lichtemittierender Chip in jedem flachen Abschnitt angeordnet ist.
  3. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 2, wobei die Verbindungsleitung eine oder mehrere Verbindungsleitungen umfasst, die am biegsamen Abschnitt unterschiedlich breit sind.
  4. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 2, wobei die Verbindungsleitung am biegsamen Abschnitt eine Zickzackform aufweist.
  5. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 2, wobei die Schicht der fluoreszierenden Substanz an mindestens einem Teil der flachen Abschnitte angeordnet ist und die lichtemittierenden Chips bedeckt.
  6. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 5, wobei sich die Schicht aus fluoreszierender Substanz von dem flachen Abschnitt erstreckt und den biegsamen Abschnitt bedeckt.
  7. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 6, wobei die Schicht der fluoreszierenden Substanz an dem biegsamen Abschnitt gebogen ist.
  8. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 6, wobei die Schicht der fluoreszierenden Substanz in den flachen Abschnitten und dem biegsamen Abschnitt unterschiedliche Dicken aufweist.
  9. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 2, wobei mindestens ein flacher Abschnitt unter den flachen Abschnitten eine Länge aufweist, die sich von den anderen flachen Abschnitten unterscheidet.
  10. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 2, wobei die Kerbe entlang einer Breitenrichtung des Licht emittierenden Leuchtfadens vorgesehen ist.
  11. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 2, wobei die Kerbe entlang einer Längsrichtung des Licht emittierenden Leuchtfadens vorgesehen ist.
  12. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 2, wobei die Kerbe so vorgesehen ist, dass sie in Bezug auf eine Längsrichtung des Licht emittierenden Leuchtfadens geneigt ist.
  13. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen Sockel, der mit der Kugel in Eingriff steht; und eine in dem Sockel angeordnete und mit dem Licht emittierenden Leuchtfaden verbundene Leistungsplatine.
  14. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 13, wobei ein erstes Ende des Licht emittierenden Leuchtfadens mit der Leistungsplatine verbunden ist und ein zweites Ende des Licht emittierenden Leuchtfadens von der Leistungsplatine beabstandet ist.
  15. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 14, wobei zwei oder mehr Licht emittierende Leuchtfäden vorgesehen sind und die Licht emittierenden Leuchtfäden radial um eine Mitte der Kugel angeordnet sind, wenn man sie aus einer Richtung betrachtet.
  16. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 15, wobei das erste Ende des Licht emittierenden Leuchtfadens weiter von der Mitte entfernt ist als das zweite Ende des Licht emittierenden Leuchtfadens.
  17. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 14, wobei der Licht emittierende Leuchtfaden an einer Position zwischen dem ersten und dem zweiten Ende weiter von der Mitte entfernt ist als an dem ersten und dem zweiten Ende.
  18. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 14, die ferner eine Befestigungsplatte aufweist, die die zweiten Enden fixiert.
  19. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 18, wobei jeder Lichtemittierende Chip Licht mit einem Orientierungswinkel in zwei oder mehr Lichtemissionsbereichen emittiert, und zwei Lichtemissionsbereiche an den zweiten Enden nebeneinander angeordnet sind, einander überlappen und ein Abstand von der Befestigungsplatte zu dem überlappenden Bereich kleiner ist als ein Abstand von der Befestigungsplatte zu der Kugel.
  20. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 14, wobei ein Elektrodenpad am ersten Ende angeordnet ist, um die lichtemittierenden Chips mit Strom zu versorgen.
  21. Die Lichtquelle vom Typ einer Glühbirne nach Anspruch 20, wobei die Leistungsplatine mit einer Einführungsöffnung versehen ist, in das das erste Ende eingeführt wird, und die Leistung den lichtemittierenden Chips durch das Elektrodenpad zugeführt wird, wenn das erste Ende in die Einführungsöffnung eingeführt wird.
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