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平面發(fā)光照明器件的制作方法

文檔序號:2944449閱讀:153來源:國知局
專利名稱:平面發(fā)光照明器件的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及包括多個發(fā)光半導體元件的平面發(fā)光照明器件。
背景技術
專利文獻I揭示了一種平面發(fā)光照明器件,其中,排列了多個用發(fā)光半導體元件形成的點光源。如圖10的平面圖和圖11的截面圖所示,在這種平面發(fā)光照明器件549中,多個LED541a (發(fā)光二極管)排列在基板541b的平面上并且被固定在外殼545中,由此,這種平面發(fā)光照明器件的尺寸和亮度得到提升。
相關的文獻 專利文獻專利文獻I JP-A-2010-44922 專利文獻 2 JP-A-2009-9408
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題然而,在專利文獻I所揭示的照明器件中,當上述LED541a中的一個因?qū)Ь€斷裂、壽命終止等而發(fā)生故障時,為了替換發(fā)生故障的部分,必須從基板541b中除去焊接到該基板541b的這個LED541a并且再次將新的LED541a焊接到該基板541b上。由此,執(zhí)行替換這個LED541a的操作是很復雜的;特別是,因其尺寸的緣故,很難焊接很小的LED541a。根 據(jù)情況,有可能必須替換掉該基板541b本身并且在所有的LED541a上執(zhí)行回流步驟。為了解決上述問題,作出了本發(fā)明;本發(fā)明的目的是提供一種平面發(fā)光照明器件,其中,替換發(fā)光半導體元件的操作是很容易執(zhí)行的。
解決問題的手段為了實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明,提供了一種平面發(fā)光照明器件,它包括:發(fā)光單元,所述發(fā)光單元包括:發(fā)光半導體元件;安裝基板,其上安裝了發(fā)光半導體元件;以及導電到發(fā)光半導體元件的輸入端子;以及外殼,所述外殼固定多個發(fā)光單元并且包括多個輸出端子,通過這些輸出端子將來自外部電源的電能提供給這些發(fā)光單元,
其中,發(fā)光單元和外殼通過一連接單元而被可移除地固定,該連接單元連接著輸入端子和輸出端子。在這種配置中,通過該連接單元,從輸出端子經(jīng)過輸入端子將來自外部電源的電能提供給發(fā)光單元。多個發(fā)光單元通過這些連接單元而被固定到所述外殼。在如上述那樣配置的本發(fā)明的平面發(fā)光照明器件中,所述連接單元是用彼此配合的凸部和凹部形成的。在這種配置中,通過該凸部和凹部,所述輸入端子和輸出端子彼此電連接,并且該凸部和凹部彼此配合,由此,發(fā)光單元和外殼被可移除地且物理地固定。在如上述那樣配置的本發(fā)明的平面發(fā)光照明器件中,所述連接單元包括導電磁體。在這種配置中,通過所述導電磁體,所述輸入端子和輸出端子彼此電連接,并且所述發(fā)光單元和外殼通過所述磁體的磁力而被可移除地且物理地固定。在如上述那樣配置的本發(fā)明的平面發(fā)光照明器件中,所述連接單元包括彈性構件,所述外殼包括用于圍繞著所述發(fā)光單元的側壁,并且通過使用所述連接單元的彈力,位于所述安裝基板的側面上的輸入端子與位于所述側壁中的輸出端子彼此連接。在這種配置中,通過施加于圍繞發(fā)光單元的側壁與發(fā)光單元的側面之間的彈性構件的彈力,使發(fā)光單元保留在外殼中。在如上述那樣配置的本發(fā)明的平面發(fā)光照明器件中,多個發(fā)光半導體元件排列在所述安裝基板上。在如上述那樣配置的本發(fā)明的平面發(fā)光照明器件中,在發(fā)光單元中提供了驅(qū)動電路,用于將控制信號饋送到所述發(fā)光半導體元件。如上述那樣配置的本發(fā)明的平面發(fā)光照明器件包括一漫射構件,用于使來自發(fā)光半導體元件的光發(fā)生漫射。如上述那樣配置的本發(fā)明的平面發(fā)光照明器件包括一光收集構件,用于收集來自發(fā)光半導體元件的光。
本發(fā)明的優(yōu)點在本發(fā)明中,當發(fā)光單元被固定在外殼之內(nèi)時,所述輸入端子和輸出端子通過所述連接單元而電連接,由此,有可能將來自外部電源的電能提供給所述發(fā)光單元。此外,因為多個發(fā)光單元被固定在所述外殼之內(nèi)并且這些發(fā)光單元通過所述連接單元被可移除地固定到所述外殼,所以有可能有效地執(zhí)行只移除其上安裝了發(fā)生故障的發(fā)光半導體元件的發(fā)光單元并替換該發(fā)光半導體元件的操作。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的平面發(fā)光照明器件的分解的示意性透視 圖2是圖1所示平面發(fā)光照明器件的分解的示意性截面 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)光單元的示意性截面 圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)光單元的部分放大的示意性平面 圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的變體的平面發(fā)光照明器件的分解的示意性截面 圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例的變體的平面發(fā)光照明器件的示意性截面 圖7是圖6的平面發(fā)光照明器件的部分放大的示意性截面 圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例的變體的平面發(fā)光照明器件的分解的示意性截面 圖9是根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)光單元的示意性平面 圖10是常規(guī)的發(fā)光單元的示意性平面圖;以及 圖11是圖10所示的平面發(fā)光照明器件的示意性截面圖。
具體實施例方式下面將參考 附圖詳細說明本發(fā)明的各個實施方式。圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的平面發(fā)光照明器件的分解的示意性透視圖;圖2是圖1所示的平面發(fā)光照明器件的分解的示意性截面圖。為了方便,構件符號等可能被省略;在這種情況下,應該參考其它附圖。平面發(fā)光照明器件49包括多個發(fā)光單元41、光漫射蓋子43以及固定它們的外殼
45。多個發(fā)光單元41通過連接單元61而排列在外殼45之內(nèi);連接單元61是用插頭61a和插座61b形成的;通過所述連接單元61,發(fā)光單元41可向外殼45導電并且被可移除地固定到外殼45上。由此,有可能只從外殼45中移除發(fā)生故障的發(fā)光單元41并且有效地從所移除的發(fā)光單元41中替換LED (發(fā)光二極管)41a。下文會描述所述連接單元61的細節(jié)。發(fā)光單元41包括多個LED41a、其上安裝這些LED的安裝基板41b以及插頭61a。LED41a是用于發(fā)光的發(fā)光半導體元件(光源);該LED41a被安裝在該安裝基板41b的基板表面上所形成的電極之上。為了獲得足夠大的光量,多個LED41a被裝在所述安裝基板41b上,并且發(fā)光單元41自身施加平面光。在外殼45之外,提供了一控制驅(qū)動器(驅(qū)動電路)71,它具有電源調(diào)節(jié)功能。通過位于安裝基板41b的背面(LED41a的安裝表面的反面)上的插頭61a以及位于外殼45中的插座61b,安裝基板41b被連接到插頭控制驅(qū)動器71。這樣,來自控制驅(qū)動器71的控制信號到達LED41a,并且LED41a的光發(fā)射受到該控制信號控制。在外殼45之內(nèi),多個插座61b有規(guī)律地間隔著,發(fā)光單元41的插頭61a被連接到插座61b,由此,整個平面發(fā)光照明器件49可以通過多個發(fā)光單元41的聚集而施加很大的平面光。然而,為了方便,在該圖中,僅僅示出了 LED41a和發(fā)光單元41的一部分。相鄰的發(fā)光單元41密集地排列在外殼45之內(nèi)且它們之間沒有任何空間,由此,有可能從該平面發(fā)光照明器件49的整個光發(fā)射表面50中施加更均勻的平面光。在外殼45之內(nèi),提供了一區(qū)域,在該區(qū)域中沒有發(fā)光單元41被附接到安排有插座61b的那部分,由此,有可能減小整個平面發(fā)光照明器件49的功耗,其結果是有可能節(jié)能??梢栽谕鈿?5之外提供用于共同地驅(qū)動發(fā)光單元41的控制驅(qū)動器71 ;對于每一個發(fā)光單元41,都可以提供用于驅(qū)動該發(fā)光單元41的控制驅(qū)動器71。在這種情況下,如圖3所示,控制驅(qū)動器71可以被設 置在所述安裝基板41b的背面之中。光漫射蓋子(漫射構件)43是平板形狀的光學構件,用于蓋住通過發(fā)光單元41的聚集而形成的光發(fā)射表面,并且接收從這些發(fā)光單元41發(fā)出的光并且使該光發(fā)生漫射。由此,光漫射蓋子43使發(fā)光單元41的平面光發(fā)生漫射,由此,可以從所述平面發(fā)光照明器件49的整個光發(fā)射表面中發(fā)出均勻的平面光。連接單元61是用插頭61a和插座61b形成的;插座61b具有插孔61c,這些插孔與插頭61a相一致;插頭61a適合進入這些插孔61c。在這些插孔61c之內(nèi)提供了一輸出端子(未示出);該輸出端子可向所述控制驅(qū)動器71導電。由此,插頭61a用作輸入端子,當插頭61a被插入所述插孔61c時,插頭61a被連接到所述輸出端子,其結果是,來自控制驅(qū)動器71的驅(qū)動信號從該輸出端子通過插頭61a被饋送到在發(fā)光單元41上的LED41a。此外,當插頭61a被插入這些插孔61c時,插頭61a就保留在這些插孔61c之內(nèi)。由此,發(fā)光單元41和外殼45被物理地且可移除地固定住了。這樣,有可能僅僅通過插頭61a和插座61b的插入和移除來執(zhí)行替換發(fā)光單元41的操作,其結果是,有可能有效地替換在發(fā)光單元41上無法發(fā)光的LED41a。下面將詳細描述發(fā)光單元41。圖4是發(fā)光單元41的部分放大的示意性平面圖。如該圖所示,LED41a具有陽極(正極)31和陰極(負極)32。陽極31和陰極32被電連接到形成于安裝基板41b上的陽極布線31a和陰極布線32a ;陽極布線31a和陰極布線32a被連接到位于安裝基板41b的背面上的插頭61a。在每一個插孔61c之內(nèi)的輸出端子被連接到外殼45之內(nèi)的陽極布線和陰極布線。由此,當插頭61a被插入這些插孔61c時,插座61b —側的陽極布線變?yōu)榭上虿孱^61a —側的陽極布線31a導電,并且插座61b —側的陰極布線變?yōu)榭上虿孱^61a —側的陰極布線32a導電。然后,來自控制驅(qū)動器71的驅(qū)動信號從所述輸出端子通過插頭61a被饋送到在發(fā)光單元41上的LED41a。[其它實施例]
本發(fā)明不限于上述實施例,且各種修改在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下是可行的。例如,如圖5所示,連接器端子可以被用作所述連接單元,所述連接單元將外殼45與發(fā)光單元41連接起來。連接器端子具有多個突出的輸入端子261a和多個插孔261c ;輸入端子261a被插入這些插孔261c中,由此,這些輸入端子261a被連接到位于這些插孔261c中的輸出端子(未示出)。通過使用這種連接器端子,有可能將多個驅(qū)動信號從所述控制驅(qū)動器71饋送到所述LED41a。此外,如圖6所示,彈性構件可以被用作所述連接單元,所述連接單元將外殼45與發(fā)光單元41連接起來。具體地講,作為輸入端子361a,彈性彈簧端子被使用,并且所述輸入端子361a被設置在安裝基板41b的反面之上。在外殼45之內(nèi),提供了側壁45b,該側壁45b從外殼45的底面45a豎起并且圍繞著發(fā)光單元41,并且在與輸入端子361a相反的側壁45b的位置處提供了輸出端子361b。當發(fā)光單元41被固定到外殼45中時,所述輸入端子361a壓著位于側壁45b中的輸出端子361b,由此,使發(fā)光單元41保持在發(fā)光單元41之內(nèi)。這樣,通過利用輸入端子361a的彈力,發(fā)光單元41和外殼45被可移除地固定了。此處,從外殼45的底面45a豎起的側壁45b是以格子形狀提供的,外殼45的內(nèi)部被劃分成多個空間,由此,有可能將發(fā)光單元41固定在每一個劃分出的空間中。圖7是圖6的平面發(fā)光照明器件的部分放大的示意性截面圖;輸入端子361a是用具有導電性的金屬片形成的,并且該金屬片的一端被耦合到陽極布線(未示出)或陰極布線(未示出),所述陽極布線或陰極布線延伸到安裝基板41b的側面。所述金屬片的另一端在遠離安裝基板41b的側面的方向上延伸出去,并且在遠離安裝基板41b的側面的方向上產(chǎn)生了彈簧壓力。彈簧端子并不限于在輸入端子361a中提供彈簧端子的情況;所述彈簧端子可以被設置在輸出端子361b中。在這種情況下,輸出端子361b壓著發(fā)光單元41的相反的側面,并且夾著并保留所述發(fā)光單元41。多個彈簧端子被進一步提供,由此,有可能穩(wěn)固地使發(fā)光單元41保留在外殼45之內(nèi)。此外,如圖8所示,具有導電性的磁體可以被用作所述連接單元,所述連接單元將外殼45與發(fā)光單元41連接起來。圖9是示出了發(fā)光單元41的背面一側的示意性平面圖;用導電磁體形成的條帶形狀的輸入端子461a被設置在安裝基板41b的背面的兩個位置。一個輸入端子461a被電連接到陽極布線31a (該陽極布線31a連接到LED41a),并且其它輸入端子461a被電連接到陽極布線32a (該陽極布線32a連接到LED41a)。在外殼45的內(nèi)偵牝可吸收輸入端子461a并具有導電性的輸出端子461b被設置在兩個位置。當輸入端子46 1a吸收輸出端子461b時,通過利用磁體的磁化而將發(fā)光單元41固定到外殼45內(nèi)。輸出端子461b被電連接到在外殼45的側面上的陽極布線或陰極布線,并且,當輸入端子461a吸收輸出端子461b時,輸出端子461b的側面上的陽極布線變?yōu)榭上蜉斎攵俗?61a的側面上的陽極布線導電,并且輸出端子461b的側面上的陰極布線變?yōu)榭上蜉斎攵俗?61a的側面上的陰極布線導電。盡管在上面的描述中安裝基板41b具有相同的形狀(只是正方形),但是本發(fā)明并不限于這種配置。例如,正方形安裝基板41b和矩形安裝基板41b被組合起來(具有多種形狀的多個安裝基板41b被收集),由此,發(fā)光單元41的聚集可以形成于外殼45之內(nèi)。此外,具有另一種形狀(比如圓形或三角形)的安裝基板41b被收集,由此,發(fā)光單元41的聚集可以被形成。盡管在上面的描述中多個LED41a被安裝在安裝基板41b上,但是本發(fā)明并不限于這種配置。例如,多個發(fā)光單元41(其中的每一個發(fā)光單元具有被安裝在一個安裝基板41b上的一個LED41a)可以排列在所述外殼45之內(nèi)。在這種情況下,因為發(fā)生故障的LED41a可以通過替換發(fā)光單元41而被替換,所以很容易執(zhí)行替換LED41a的操作。通過使多個連接單元排列在外殼45之內(nèi),如有必要,有可能改變在所述平面發(fā)光照明器件49中的LED41a的密度(分布密度)。因此,這些LED41a是密集排布的,由此,與平面發(fā)光照明器件49的整個光發(fā)射表面50上的其它部分相比,有可能提供很明亮的區(qū)域。光收集構件(比如透鏡)被設置在每一個LED41a的光發(fā)射表面上,由此,有可能增大每一個LED41a的亮度。LED41a的發(fā)光顏色并不是特別限定的。例如,安裝在安裝基板41b上的所有的LED41a被設計成具有單一的顏色,由此,有可能提供紅色發(fā)光單元41、藍色發(fā)光單元41、或綠色發(fā)光單元41。此處,這些發(fā)光單元41a是混合的,并且排列在外殼45之內(nèi),由此,有可能形成通過混合多種顏色而施加白光的平面發(fā)光照明器件49。此外,紅色LED41a、藍色LED41a和綠色LED41a被混合,并且被安裝在安裝基板41b上,由此,有可能形成通過混合多種顏色而施加白光的白色發(fā)光單元41。在這種情況下,多個白色發(fā)光單元41排列在外殼45之內(nèi),由此,有可能形成施加 白光的平面發(fā)光照明器件49。施加另一種顏色的光(單色光或混合顏色的光)的發(fā)光單元41可以被組合。
工業(yè)應用性在本發(fā)明的平面發(fā)光照明器件中,多個發(fā)光單元被設置在外殼中,這些發(fā)光單元和外殼是通過多個連接單元而可移除地被固定的,由此,有可能很容易地替換發(fā)光單元中所使用的發(fā)光半導體元件并且通過替換該發(fā)光單元而繼續(xù)使用該外殼本身。其尺寸對應于該外殼的發(fā)光單元被生產(chǎn),由此,有可能單獨地售賣該發(fā)光單元作為該平面發(fā)光照明器件的替換單元。
附圖標記的列表31陽極(正極)
31a 陽極布線
32 陰極(負極)
32a 陰極布線 41 發(fā)光單元 41a LED 41b安裝基板43 光漫射蓋子45 夕卜殼45a 底表面45b側壁
49平面發(fā)光照明器件
50光發(fā)射表面61 連接單元61a 插頭
61b插座61c 插孔71 控 制驅(qū)動器
權利要求
1.一種平面發(fā)光照明器件,包括: 發(fā)光單元,所述發(fā)光單元包括: 發(fā)光半導體元件; 安裝基板,其上安裝了所述發(fā)光半導體元件;和 輸入端子,所述輸入端子向所述發(fā)光半導體元件導電;以及 外殼,所述外殼固定多個發(fā)光單元并且包括多個輸出端子,通過這些輸出端子將來自外部電源的電能提供給這些發(fā)光單元, 其中,所述發(fā)光單元和所述外殼通過一連接單元而被可移除地固定,所述連接單元連接著所述輸入端子和所述輸出端子。
2.如權利要求1所述的平面發(fā)光照明器件, 所述連接單元是用彼此配合的凸部和凹部形成的。
3.如權利要求1所述的平面發(fā)光照明器件, 所述連接單元包括導電磁體。
4.如權利要求1所述的平面發(fā)光照明器件, 所述連接單元包括彈性構件, 所述外殼包括圍繞著所述發(fā)光單元的側壁,并且 通過利用所述連接單元的彈力,將位于所述安裝基板的側面上的輸入端子以及位于所述側壁中的輸出端子彼此連接起來。
5.如權利要求1到4中任一項所述的平面發(fā)光照明器件, 多個發(fā)光半導體元件排列在所述安裝基板上。
6.如權利要求1到4中任一項所述的平面發(fā)光照明器件, 用于將控制信號饋送到所述發(fā)光半導體元件的驅(qū)動電路被設置在所述發(fā)光單元中。
7.如權利要求1到4中任一項所述的平面發(fā)光照明器件,還包括: 漫射構件,用于使來自所述發(fā)光半導體元件的光發(fā)生漫射。
8.如權利要求1到 4中任一項所述的平面發(fā)光照明器件,還包括: 光收集構件,用于收集來自所述發(fā)光半導體元件的光。
全文摘要
一種平面發(fā)光照明器件包括發(fā)光單元(41),所述發(fā)光單元包括安裝基板(41b),其上安裝了發(fā)光半導體元件(41a);以及輸入端子(61a),向發(fā)光半導體元件(41a)導電;以及外殼(45),所述外殼固定多個發(fā)光單元(41)并且包括多個輸出端子(61b),通過這些輸出端子將來自外部電源的電能提供給這些發(fā)光單元(41),其中,發(fā)光單元(41)和外殼(45)通過一連接單元而被可移除地固定,該連接單元連接著輸入端子(61a)和輸出端子(61b)。
文檔編號F21Y101/02GK103238023SQ20118005803
公開日2013年8月7日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權日2010年12月1日
發(fā)明者福島幸記, 藤野宏晃, 染井潤一 申請人:夏普株式會社
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