JP6787954B2

JP6787954B2 - 新型ｌｅｄ電球

Info

Publication number: JP6787954B2
Application number: JP2018142912A
Authority: JP
Inventors: 文博李; 軍鄒; 楊李
Original assignee: Zhejiang Emitting Optoelectronic Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Emitting Optoelectronic Technology Co ltd
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2018-07-30
Publication date: 2020-11-18
Anticipated expiration: 2038-07-30
Also published as: JP2019029357A; WO2019023821A1; US20190032861A1; EP3438519A1; CN107514553A

Description

本発明は照明設備技術に関し、特にＬＥＤ電球に関する。

日常生活の中では、様々な照明設備、例えば卓上スタンド等がどこにでも見られる。該設備において、タングステン電球が一般的に発光源として使用されている。近年、技術の発展に伴い、発光ダイオード（ＬＥＤ）が既に光源として使用され、その電力消費量が少なく、発光効率が高いことから、急速に応用されてきている。このように、既にＬＥＤ電球がタングステン電球を代替している。

現在のＬＥＤ電球においては、ＬＥＤチップは硬質な回路基板に取り付けられることで、支持されている。ところが、このようなＬＥＤチップを有する回路基板の構造設計は見た目が悪いため、多くの人に受け入れられていない。いくつかのフレキシブル回路基板の設計については、構造が単一であり見た目が悪いため、消費者に受け入れられていない。しかしながら、立体感のある複数種のフィラメント構造を製造することは、製造コストが高すぎるため、製品の受容性が低すぎて普及にとって不利になる。

以上に鑑みて、上記要件を満たすために、新型ＬＥＤ電球を提供する必要がある。

新型ＬＥＤ電球であって、ホルダー、ホルダーに互いに間隔を置いて設置される２つの電極、及び２つの電極の間に設置される自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源を備え、該自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源は少なくとも１つのフレキシブル基板、フレキシブル基板に設置される少なくとも一層のフレキシブル回路、前記フレキシブル回路に電気的に接続される少なくとも１つのＬＥＤチップ、及び少なくとも一層の保護透明シリコーンを備え、前記フレキシブル回路の少なくとも一層の各層の両端が前記２つの電極の間に電気的に接続され、前記フレキシブル基板はフレキシブル層を備え、前記フレキシブル層は厚さが１ｍｍより小さくて幅が５ｍｍより小さく、保護透明シリコーンが少なくとも１つのＬＥＤチップ及び少なくとも１つのフレキシブル基板に塗布され、前記少なくとも１つのＬＥＤチップの正電極及び負電極が直接フレキシブル回路に電気的に接続され、前記自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源の形状は、元の曲げられた平面二次元構造からその軸方向に沿って曲げられた三次元構造に引っ張った形状である。

従来技術に比べて、前記ＬＥＤ電球は前記自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源を有し、且つ自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源がフレキシブル基板、フレキシブル回路及び保護透明シリコーンを備えるため、ＬＥＤ電球を任意形状に曲げることができる。フレキシブル基板の幅が５ｍｍより小さいが、保護透明シリコーン１２４の強度がフレキシブル基板、フレキシブル回路等の強度と合わさって、それ自体の重量を支持して自己支持の目的を実現することができ、つまり、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源は他の支持構造なしに期待される形状を維持することができる。同時に、前記自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源の形状は１つの曲げられた平面構造をその軸方向に沿って引っ張ることで形成されるため、該自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源の形状構造が非常に均一且つ円滑で、見た目が良い。且つ、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源の形状は１つの曲げられた平面構造をその軸方向に沿って引っ張ることで形成できるため、該自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源を任意形状に製造でき、且つその金型が非常に簡単であり、引っ張る前の元の平面構造が立体ではなく、二次元であるため、製造コストを削減することができる。

図１は本発明に係るＬＥＤ電球の構造模式図である。図２は図１におけるＬＥＤ電球の有するフレキシブル自己支持形ＬＥＤ光源の分解構造模式図である。図３は図１におけるＬＥＤ電球のフレキシブル自己支持形ＬＥＤ光源が元の平面構造に位置する模式図である。図４は図１におけるＬＥＤ電球に含まれる異なる構造形状を有するフレキシブル自己支持形ＬＥＤ光源を示す図である。図５は図１におけるＬＥＤ電球に含まれる異なる構造形状を有するフレキシブル自己支持形ＬＥＤ光源を示す図である。図６は図１におけるＬＥＤ電球に含まれる異なる構造形状を有するフレキシブル自己支持形ＬＥＤ光源を示す図である。図７は図１におけるＬＥＤ電球に含まれる異なる構造形状を有するフレキシブル自己支持形ＬＥＤ光源を示す図である。図８は図１におけるＬＥＤ電球に含まれる異なる構造形状を有するフレキシブル自己支持形ＬＥＤ光源を示す図である。図９は図１におけるＬＥＤ電球に含まれる異なる構造形状を有するフレキシブル自己支持形ＬＥＤ光源を示す図である。図１０は図１におけるＬＥＤ電球に含まれる異なる構造形状を有するフレキシブル自己支持形ＬＥＤ光源を示す図である。図１１は図１におけるＬＥＤ電球に含まれる異なる構造形状を有するフレキシブル自己支持形ＬＥＤ光源を示す図である。図１２は図１におけるＬＥＤ電球に含まれる異なる構造形状を有するフレキシブル自己支持形ＬＥＤ光源を示す図である。図１３はＬＥＤ電球のランプシェードがフレキシブル自己支持形ＬＥＤ光源の延在形状と同じである模式図である。図１４はＬＥＤ電球のランプシェードがフレキシブル自己支持形ＬＥＤ光源に一体に貼り付けられた模式図である。

以下、本発明の具体的な実施例を更に詳しく説明する。理解すべきなのは、この本発明の実施例についての説明は本発明の保護範囲を制限するためのものではない。

図１は本発明の実施例に示されるＬＥＤ電球の構造模式図である。前記ＬＥＤ電球はホルダー１０、ホルダー１０に互いに間隔を置いて設置される２つの電極１１、２つの電極１１に取り付けられる自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２、及びホルダー１０に固定されるランプシェード１３を備える。理解可能なのは、自己支持形フレキシブルＬＥＤライトを有するＬＥＤ電球は更に他の機能モジュール、例えば電気接続モジュール等を備えており、当業者には既知の技術である。

前記ホルダー１０は２つの電極１１及びランプシェード１３を支持することに用いられる。ホルダー１０の側壁に雄ねじが設けられる。雄ねじはライト、例えばシャンデリア等のコネクタの雌ねじを接続することに用いられる。

２つの電極１１がホルダー１０に互いに間隔を置いて固定され、それにより短絡を避ける。２つの電極１１が同じ長さを有してもよいし、異なる長さを有してもよい。２つの電極１１が導電性金属、例えば銅等で製造される。２つの電極１１のうち、１つが正電極であり、もう１つが負電極である。

自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２は２つの電極１１に電気的に接続されて、１つのフレキシブル基板１２１、フレキシブル基板１２１に設置される少なくとも一層のフレキシブル回路１２２、フレキシブル基板１２１に電気的に接続される少なくとも１つのＬＥＤチップ１２３、及び前記フレキシブル回路１２２に設置される一層の保護透明シリコーン１２４を備える。当業者には既知のように、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２は更に他の機能部材、例えば抵抗、インダクタンス等を備える。フレキシブル基板１２１はフレキシブル層１２１１を備える。フレキシブル層１２１１は１ｍｍ未満の厚さを有してもよく、且つ５ｍｍ未満の幅を有してもよく、それによりそれを任意形状に曲げることができる。本実施例において、フレキシブル層１２１１の厚さが０．３ｍｍであり、幅が４ｍｍである。フレキシブル層１２１１は金属材料又は非金属材料で製造されてもよい。フレキシブル層１２１１が金属（例えばアルミニウム）等で製造された時、フレキシブル基板１２１は更にその片側のフレキシブル層１２１１に塗布される少なくとも１つの絶縁層１２１２を備える。フレキシブル層１２１１が非金属材料（例えばポリイミド又はポリエステル）で製造された時、フレキシブル基板１２１はフレキシブル層１２１１のみを備えてもよい。本実施例において、フレキシブル層１２１１が金属材料で製造され、且つフレキシブル基板１２１は更にそれぞれフレキシブル層１２１１の両側に塗布される２つの絶縁層１２１２を備える。理解可能なのは、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２は二層のフレキシブル基板１２１を有してもよく、それらを一体に重ねることでその強度を強化する。

エッチングプロセスによってフレキシブル回路１２２をフレキシブル基板１２１に塗布することができる。フレキシブル回路１２２は銅で製造されて、ＬＥＤチップ１２３に給電することに用いられる。フレキシブル基板１２１が５ｍｍ未満の幅を有するため、フレキシブル回路１２２の最大幅はフレキシブル基板１２１の幅と同じである。

ＬＥＤチップ１２３は発光に用いられる。想到可能なように、各ＬＥＤチップ１２３が点光源である。本実施例において、ＬＥＤチップ１２３が複数配列に配置されて、フレキシブル回路１２２にＬＥＤチップ１２３が等間隔で設置される。自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２はフレキシブル回路１２２に溶接される１つのＬＥＤチップ１２３を備えてもよい。自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２が引っ張り又は曲げによって形成した任意の形状を有するため、ＬＥＤチップ１２３はフレキシブル回路１２２に直接溶接されなければならない。具体的には、ＬＥＤチップ１２３の正電極及び負電極がフレキシブル回路１２２に直接電気的に接続されることにより、引っ張り期間に故障することを避ける。フレキシブル基板１２１が任意の長さを有するため、ＬＥＤチップ１２３が複数あってもよい。また、フレキシブル回路１２２がフレキシブル基板１２１の両側に塗布されるため、より多くのＬＥＤチップ１２３がフレキシブル基板１２１の両側に電気的に接続される。

保護透明シリコーン１２４がＬＥＤチップ１２３及びフレキシブル基板１２１に塗布される。異なる色の発射光を得るために、保護透明シリコーン１２４に蛍光体材料が充填される。ＬＥＤチップ１２３が青色光を発射する時、蛍光体材料が黄色蛍光体材料であってもよく、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２は白色光を発射することもできる。ＬＥＤチップ１２３が青色光を発射する時、蛍光体材料が青色蛍光体及び赤色蛍光体材料であってもよい。且つＬＥＤチップ１２３が紫色光を発射する時、蛍光体材料が三色蛍光体であるため、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２は任意色の光を発することもできる。保護透明シリコーン１２４がフレキシブル基板１２１に塗布された後、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２がその延在方向に垂直である断面は円形形状又は楕円形形状を有してもよい。理解可能なのは、保護透明シリコーン１２４がシリカのみで製造されて、任意の蛍光体材料が充填されず、且つＬＥＤチップ１２３自体は各色の光を発射することができる。

フレキシブル基板１２１、フレキシブル回路１２２及び保護透明シリコーン１２４自体がフレキシブルであるため、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２を任意形状に曲げることができる。フレキシブル基板１２１がフレキシブル材料で製造されて、厚さが１ｍｍより小さく、且つフレキシブル回路１２２及び絶縁層１２１２の厚さが常に非常に小さいため、フレキシブル基板１２１に、フレキシブル回路１２２を構成する構造に絶縁層１２１２を併せたとしても、それ自体の重量を支持することが困難である。つまり、それ自体の重力作用において、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２が変形し、それにより所要の形状を形成しにくい。保護透明シリコーン１２４が塗布されて、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２が円形断面又は楕円形断面を有することで、保護透明シリコーン１２４の強度がフレキシブル基板１２１の強度と合わさって、フレキシブル回路１２２等はそれ自体の重量を支持して自己支持の目的を実現することができる。つまり、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２は他の支持構造なしに期待される形状を維持することができる。所要の形状を形成する前に、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２は元の曲げられた平面構造、例えば螺旋リング、垂直延在リング、Ｚ字形パターン、波形パターン等を有する。自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２の最終形状は該曲げられた平面構造の軸方向に沿って前記元の曲げられた平面構造を曲げられた三次元構造に引っ張ることで形成される。

図３は自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２の模式図である。該図において、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２が螺旋形状を有し、螺旋リングを引っ張ることで形成される。図１は図３における形状を螺旋リングの軸方向に沿って引っ張ってなる。理解可能なのは、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２は円弧形形状、又は鋭角、又は鈍角の任意形状を有してもよく、Ｚ字形パターンを引っ張ることで形成できる。鋭角又は鈍角形状については、図５に示される。図５において、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２は少なくとも２つの分岐を含み、いずれか２つの隣接する分岐の間の角度が鋭角又は鈍角である。理解可能なのは、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２は円弧形、螺旋形、鋭角形、鈍角形のうちのいずれか２つの組み合わせの任意形状を有してもよく、又は上記形状の組み合わせを有してもよく、１つ又は複数の組み合わせで構成される平面パターン構造を引っ張ってなる。

自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２がＶ型構造、Ｗ型構造又は波型構造のうちの１つ又は２つを有してもよい。例えば、図５に示される。図６に示すように、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２が波型構造の形状を有する。自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２は更に二重螺旋リングを引っ張ることで両端円錐形螺旋形状を形成することができる。図４〜図１１には異なる平面構造を引っ張ることで得られた異なる形状の自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２を示す。図４、図５、図６、図７、図９、図１０、図１１において、前記２つの電極１１が同じ長さを有する。図１、図８、図１２、図１３、図１４において、２つの電極１１が異なる長さを有する。図１２に示すように、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２は螺旋型形状を有し、垂直な引っ張りコイルばねを引っ張ることで形成されて、螺旋中心軸が水平面に垂直である。図１４に示すように、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２がランプシェード１３に密着して付設される。自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２を貼り付け又は自然拡張によってランプシェード１３に付設し、それにより前記ランプシェード１３の放熱機能を十分に利用して、該ＬＥＤ電球の放熱特性を向上させる。

自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２は更にフレキシブル基板１２１に電気的に接続される駆動回路１２５を備えてもよい。駆動回路１２５はＡＣ電力をＤＣ電力に変換し又は入力電圧を低下させることに用いられる。ＬＥＤ分野における駆動回路１２５は当業者にとって公知のものであり、詳細な説明は省略する。自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２を２つの電極１１に組み立てる時、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２の両端が２つの孔を有してもよく、且つ２つの電極１１がそれぞれこの２つの孔を貫通することができ、且つ２つの電極１１がフレキシブル回路１２２に溶接される。また、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２の両端がそれぞれ２つの電極１１に直接溶接されてもよい。

ランプシェード１３がホルダー１０に固定されて任意形状であってもよい。本実施例において、ランプシェード１３がガラスで製造される。図４に示すように、ランプシェード１３が中心対称軸の横断面を有する。中心対称軸の片側に、ランプシェードは直線部１３１、円弧部１３２及び直線部１３１と円弧部１３２との間に接続される遷移アーク部１３３を含む。遷移アーク部１３３と直線部１３１は接線の関係となる。理解可能なのは、ランプシェード１３が他の形状、例えば立方体、長方体、楕円柱等を有してもよい。一定の発光効率を実現するために、ランプシェード１３にガス、例えば不活性ガス、窒素ガス、ヨウ素蒸気等が十分に充填されてもよく、又はその内部が真空である。ランプシェード１３が透明材料で部分的に製造されてもよいし、又は透明材料で製造されてもよい。本実施例において、ランプシェード１３が透明材料で製造される。理解可能なのは、ランプシェード１３の一部又は全部がすりガラスであってもよい。他の実施例において、図１３に示すように、ランプシェード１３が自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２の延在軌跡に沿って延在し、ユーザーの異なるニーズを満たすために、様々な形状を形成することができる。図１３において、ランプシェード１３と自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２との距離が０ｍｍであり又は０ｍｍより大きい。

従来技術に比べて、前記ＬＥＤ電球は前記自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２を有し、且つ該自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２がフレキシブル基板１２１、フレキシブル回路１２２及び保護透明シリコーン１２４を備えるため、ＬＥＤ電球を任意形状に曲げることができる。フレキシブル基板１２１の幅が５ｍｍより小さいが、保護透明シリコーン１２４の強度がフレキシブル基板１２１、フレキシブル回路１２２等の強度と合わさって、それ自体の重量を支持して自己支持の目的を実現することができ、つまり、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２は他の支持構造なしに期待される形状を維持することができる。同時に、前記自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２の形状は１つの曲げられた平面二次元構造をその軸方向に沿って引っ張ることで形成された１つの立体三次元構造であるため、該自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２の形状構造が非常に均一且つ円滑で、見た目が良い。且つ、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２の形状は１つの曲げられた平面二次元構造をその軸方向に沿って引っ張ることで形成できるため、該自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源１２を任意形状に製造でき、且つその金型が非常に簡単であり、引っ張る前の元の平面構造が立体ではなく、二次元であるため、製造コストを削減することができる。

以上は本発明の好適な実施例であり、本発明の保護範囲を制限するためのものではなく、本発明の趣旨に基づいて行った修正、均等置換又は改良等は、いずれも本発明の特許請求の範囲内に含まれる。

Claims

新型ＬＥＤ電球であって、
ホルダー、ホルダーに互いに間隔を置いて設置される２つの電極、及び２つの電極の間に設置される自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源を備え、該自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源はフレキシブル基板、前記フレキシブル基板の両側にそれぞれ設置される２層のフレキシブル回路、前記フレキシブル回路のそれぞれに電気的に接続される少なくとも２つのＬＥＤチップ、及び２層の保護透明シリコーンを備え、
前記フレキシブル基板はフレキシブル層と前記フレキシブル層の両側にそれぞれ設置される２層の絶縁層とを備え、前記フレキシブル層は厚さが１ｍｍより小さくて幅が５ｍｍより小さく、前記フレキシブル回路の各層の両端が前記２つの電極の間にそれぞれ電気的に接続され、前記ＬＥＤチップの正電極及び負電極が直接フレキシブル回路に電気的に接続され、前記２層の保護透明シリコーンが前記ＬＥＤチップを備える前記フレキシブル基板の両側にそれぞれ塗布されることで前記自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源の延在方向に垂直である断面は円形形状又は楕円形形状を有し、前記自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源の形状は、元の曲げられた平面二次元構造からその軸方向に沿って曲げられた三次元構造に引っ張った形状であり、
前記ＬＥＤ電球は更にランプシェードを備え、前記ランプシェードがガラス又はプラスチックで製造され、前記ランプシェードが前記自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源を覆うように延在軌跡に沿って延在し、前記ランプシェードと前記自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源との距離が０ｍｍであり前記自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源の前記保護透明シリコーンは前記ランプシェードに密着していることを特徴とする新型ＬＥＤ電球。
前記元の曲げられた平面二次元構造がＶ形構造、Ｗ形構造又は波形構造のうちの１つ又は複数の組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の新型ＬＥＤ電球。
前記自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源の構造がＶ形、Ｗ形、心形、又は波形のうちの１つ又は複数の組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の新型ＬＥＤ電球。
前記自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源が任意形状の円弧形、螺旋形、任意形状の鋭角、鈍角、及び上記４つのうちのいずれか２つ又は３つの組み合わせを有することを特徴とする請求項１に記載の新型ＬＥＤ電球。
前記自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源は更にフレキシブル基板に電気的に接続される駆動回路を備えることを特徴とする請求項１に記載の新型ＬＥＤ電球。
２つの電極が同じ長さを有し、自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源が螺旋型形状を有することを特徴とする請求項１に記載の新型ＬＥＤ電球。
自己支持形フレキシブルＬＥＤ光源の両端がそれぞれ２つの電極に溶接されることを特徴とする請求項１に記載の新型ＬＥＤ電球。