JP2016540384A

JP2016540384A - 配電網電圧に対応した、セラミック基板とドライバモジュールとを備えている封止されたｌｅｄモジュール

Info

Publication number: JP2016540384A
Application number: JP2016534985A
Authority: JP
Inventors: ハインリヒマルコ; グシュヴェンドラーアントン
Original assignee: Ceramtec GmbH
Current assignee: Ceramtec GmbH
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2014-11-26
Publication date: 2016-12-22
Also published as: WO2015078904A1; US20170211791A1; DE102014224128A1; TW201528563A; KR20160091372A; EP3094922A1

Abstract

本発明は、支持部材（２）を備えたＬＥＤモジュール（１）であって、当該支持部材（２）の表面上に、基板を構成すべくメタライジング領域（３）が配置されており、当該メタライジング領域（３）にＬＥＤ（４）が実装されたＬＥＤモジュール（１）に関する。ＬＥＤモジュール（１）を直ちに使用可能な状態とするため、すなわち、電源に直接接続できるようにするため、ＬＥＤ（４）の他に更に、ＬＥＤ（４）のドライバモジュール（５）も前記メタライジング領域（３）に実装されており、少なくともＬＥＤ（４）は、ドライバモジュール（５）と共に透光性材料（６）によってカバーされており、ＬＥＤ（４）または前記ドライバモジュール（５）に電気的接続要素（７）が接続されており、かつ前記透光性材料（６）から引き出されている。

Description

本発明は、支持部材を備えたＬＥＤモジュールであって、当該支持部材の表面上に、基板を構成すべくメタライジング領域が配置されており、当該メタライジング領域にＬＥＤが実装されたＬＥＤモジュールに関する。

プラスチックから、またはたとえばアルミニウムもしくは鋼等の金属（たとえば、エナメルまたはセラミック等の非導電体によって包囲したもの）から成る支持体と、ＬＥＤを覆う封止されない被覆材料とを備えたＬＥＤモジュールは、公知である。ドライバ回路は、空間的に分離された場所にある。

本発明の課題は、請求項１の上位概念に記載のＬＥＤモジュールを、直ちに使用可能な状態であるように、すなわち電源に直接接続可能であるように改良することである。

本発明では、前記課題は、ＬＥＤの他に更に、当該ＬＥＤのドライバモジュールも上述のメタライジング領域に実装し、有利にははんだ付けし、少なくともＬＥＤはドライバモジュールと共に透光性材料によってカバーされ、電気的接続要素はＬＥＤまたはドライバモジュールに接続され、かつ当該透光性材料から引き出されている構成によって解決される。透光性材料によってカバーすることにより、ＬＥＤおよびドライバモジュールは湿度および環境影響から保護され、ＬＥＤによって生成された光はほとんど妨害されずにＬＥＤモジュール内から出射することができる。電気的接続要素により、ＬＥＤモジュールを電源に簡単に接続することができる。「透光性材料によってカバーされている」とは、「透光性材料によって封止されている」との意味も有する。

有利なのは、支持部材を平板形にすることである。特定の実施態様では、支持部材を湾曲して形成することも可能である。たとえば、支持部材を管形に成形することができる。

有利には、支持部材はセラミック材料から成る。このセラミック材料は、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムとすることができる。セラミック材料は、高い絶縁破壊耐性と、十分な放熱性とを有する。セラミックの場合、基板を構成するメタライジング領域を支持部材と共に焼結するのが有利である。こうするためには、メタライジング領域をグリーン体上に印刷し、その後に焼結するか、または、焼結もしくは焼結接合された支持部材上にメタライジング領域を印刷し、その後に焼結する。いずれの場合にも、ＬＥＤやドライバモジュールからセラミック内への熱放散が特に良好になる。「ドライバモジュール」とは、ＬＥＤを電圧供給部に接続するために必要なあらゆる電気的構成要素および電子的構成要素を指す。

上述の構成に代えて、支持部材は、セラミック複合材料、ガラス、ガラスセラミックまたは高純度結晶セラミックから成ることもできる。メタライジング領域は有利には、支持部材にはんだ付けもしくは接着され、または支持部材と共に焼結される。

電気的接続要素は、接続線または差込コネクタのいずれかであり、これは、透光性材料を含むカバー内から引き出されている。「透光性材料」とは、半透明の材料を意味する。「カバー」とは、封止材のことも指す。

透光性材料は有利には、支持部材の、ＬＥＤおよびドライバモジュールが設けられた表面全部をカバーする。接続要素のみが外部に引き出されている。

有利には、透光性材料はプラスチックであるか、ないしはプラスチック系の材料から成る。

よって本発明は、１つもしくは複数のＬＥＤないしはＬＥＤモジュールを備えた、平面または曲面のＬＥＤモジュールを開示するものである。このＬＥＤないしはＬＥＤモジュールは、当該ＬＥＤないしはＬＥＤモジュールに対応するドライバモジュール（ドライバの１つもしくは複数の構成要素、または、ドライバ＋抵抗）と共に、セラミック製またはセラミック複合材料製またはガラス製またはガラスセラミック製または高純度結晶セラミック製（場合によっては、メタライジングされたもの）の基板上に実装され（はんだ付け、接着、焼結）、透光性材料によって被覆（カバー）される。かかるモジュールは、差込コネクタを有することができ、または、接続線に直接はんだ付けする（または、ボンディングもしくは他の手法により接続する）ことができる。モジュールを電源コネクタによって、たとえば１１０Ｖまたは２２０Ｖの電力線／端子に直接接続することができる。

利点：非導電性のセラミックないしはガラスプレートにより、接触に対する高度の保護を達成することができる。保護等級ＩＰコード４４以上を達成することができる。また、電気保護クラスＩＩも達成することができる。ＬＥＤモジュールを、配電網電圧に直接接続することができる。その接続については、アジア、アメリカおよび欧州の配電網電圧も適用範囲内である。防塵性がカバーによって達成される（保護等級ＩＰコード４４によってカバーされている）。ＬＥＤモジュールを取り付けることができる態様が多数存在する（接着、締結、ねじ留め、クリップ留め）。

以下、３つの図を参照して本発明を詳細に説明する。

丸形の支持部材２を備えた丸形のＬＥＤモジュール１の実施例を示す図である。ＬＥＤ４を備えた、本発明の封止されたＬＥＤモジュール１が組み込まれているランプ８を示す図である。メタライジング領域３に実装された多数のドライバモジュール５およびＬＥＤ４を有する正方形のＬＥＤモジュール１の実施例を示す図である。

図１に、丸形の支持部材２を備えた丸形のＬＥＤモジュール１の実施例を示す。この支持部材２上に、焼結されたメタライジング領域３が設けられている。これらが基板を構成し、この基板上にＬＥＤ４と、当該ＬＥＤ４に対応するドライバモジュール５とが、円形に配置ないしははんだ付けされている。支持部材２の表面全部が、透光性材料によって被覆ないしはカバーされている。透光性材料はプラスチックである。この透光性材料から、接続要素７である電気的接続ケーブルが引き出されている。この接続要素７はメタライジング領域３に電気的に接続されている。ＬＥＤモジュール１を動作させるためには、接続要素７を配電網に接続するだけでよい。接続要素７はここでは、透光性材料６すなわちカバーの下方において側方に引き出されている。

図２に、本発明の封止されたＬＥＤモジュール１が組み込まれているランプ８を示しており、このＬＥＤモジュール１はＬＥＤ４を備えている。このランプ８はセラミック（または他の材料製）の口金９を備えており、この口金９上にＬＥＤモジュール１が載っている。ここでは接続ワイヤである接続要素７は、口金９を通って２つのピン１０まで繋がっている。口金９上にはオプションとして、内側コーティング（変換層）を備えたガラスドーム１２が設けられており、このガラスドーム１２はＬＥＤモジュール１をカバーする。

図３に、メタライジング領域３に実装された多数のドライバモジュール５およびＬＥＤ４を有する正方形のＬＥＤモジュール１の実施例を示す。支持部材２の表面全部が、透光性材料６によってカバーされている。接続要素７は、透光性材料６の下方においてＬＥＤモジュールから側方に引き出されている。

Claims

支持部材（２）を備えたＬＥＤモジュール（１）であって、
前記支持部材（２）の表面上に、基板を構成すべくメタライジング領域（３）が配置されており、
前記メタライジング領域（３）にＬＥＤ（４）が実装されたＬＥＤモジュール（１）において、
前記ＬＥＤ（４）の他に更に、前記ＬＥＤ（４）のドライバモジュール（５）も前記メタライジング領域（３）に実装されており、
少なくとも前記ＬＥＤ（４）は、前記ドライバモジュール（５）と共に透光性材料（６）によってカバーされており、
前記ＬＥＤ（４）または前記ドライバモジュール（５）に電気的接続要素（７）が接続されており、かつ前記透光性材料（６）から引き出されている
ことを特徴とするＬＥＤモジュール（１）。
前記支持部材（２）は湾曲されて形成されている、すなわち平板状に形成されていない、
請求項１記載のＬＥＤモジュール。
前記支持部材（２）は、セラミック材料から成る、
請求項１または２記載のＬＥＤモジュール。
前記支持部材（２）は、セラミック複合材料、ガラス、ガラスセラミックまたは高純度結晶セラミックから成る、
請求項１または２記載のＬＥＤモジュール。
前記メタライジング領域（３）は、はんだ付けもしくは接着されており、または、前記支持部材（２）と共に焼結されている、
請求項１から４までのいずれか１項記載のＬＥＤモジュール。
前記電気的接続要素（７）は、接続線または差込コネクタである、
請求項１から５までのいずれか１項記載のＬＥＤモジュール。
前記透光性材料（６）は、前記支持部材（２）の、前記ＬＥＤ（４）および前記ドライバモジュール（５）が設けられた表面全部をカバーする、
請求項１から６までのいずれか１項記載のＬＥＤモジュール。
前記透光性材料（６）は、プラスチックである、
請求項１から７までのいずれか１項記載のＬＥＤモジュール。