Led組件和led光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種LED組件和LED發(fā)光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，作為對(duì)現(xiàn)有的熒光燈的替代，發(fā)光二極管(LED)發(fā)光裝置變得普遍，LED發(fā)光裝置具有作為光源的發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管消耗能量低并具有長壽命。
[0003]對(duì)發(fā)光二極管而言，每個(gè)二極管均具有低發(fā)光強(qiáng)度。因此，LED發(fā)光裝置均包括安裝在印刷電路板上的多個(gè)發(fā)光二極管。一般來說，例如日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開N0.2009-170114所公開，這種多個(gè)發(fā)光二極管二維地布置在印刷電路板上。
[0004]引用列表
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]PTL 1:日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開N0.2009-170114

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問題
[0008]在上述現(xiàn)有的LED發(fā)光裝置中，多個(gè)發(fā)光二極管二維地布置在作為平板的印刷電路板上。因此，由多個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成的光源具有方向性。具體而言，現(xiàn)有LED發(fā)光裝置沿發(fā)光二極管的安裝面的正面方向(沿法線方向)表現(xiàn)出高發(fā)光強(qiáng)度;然而，就位置而言，隨著相對(duì)于發(fā)光二極管的安裝面的正面方向的角度增大，發(fā)光強(qiáng)度減小。因此，亮度隨著與LED發(fā)光裝置的位置關(guān)系而變化，這是個(gè)缺點(diǎn)。
[0009]為了解決這個(gè)缺點(diǎn)，開發(fā)了一種改進(jìn)的LED發(fā)光裝置，該改進(jìn)的LED發(fā)光裝置包括布置在發(fā)光二極管的光發(fā)射側(cè)上的棱鏡以使光源所發(fā)射的光橫向地折射。然而，這種配備有棱鏡的LED發(fā)光裝置不可避免地涉及因附接棱鏡而增加的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和增加的成本。
[0010]根據(jù)上述情況作出本發(fā)明。本發(fā)明的目的在于提供一種允許以低成本有效地抑制正面?zhèn)劝l(fā)光強(qiáng)度的變化的LED組件和LED發(fā)光裝置。
[0011]解決技術(shù)問題的方案
[0012]就上述目的而言，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn):通過將發(fā)光二極管僅布置在直圓錐體或直棱錐體(或截角直圓錐體或截角直棱錐體)的側(cè)面上，并通過將側(cè)面相對(duì)于直圓錐體或直棱錐體的底面的傾斜角設(shè)定為55°以上且82°以下，可以顯著地抑制LED發(fā)光裝置的正面?zhèn)劝l(fā)光強(qiáng)度的變化。
[0013]具體而言，為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供了包括多個(gè)發(fā)光二極管的LED組件，其中，所述多個(gè)發(fā)光二極管僅布置在直圓錐體、直棱錐體、截角直圓錐體或截角直棱錐體的側(cè)面上；側(cè)面相對(duì)于底面具有55°以上且82°以下的傾斜角；多個(gè)發(fā)光二極管具有與側(cè)面大致平行的發(fā)光表面;在相鄰的發(fā)光二極管或成組的發(fā)光二極管中的相鄰發(fā)光二極管的與發(fā)光表面垂直的線的投影線之間所形成的角度均彼此相等并為72°以下，該投影線繪制在底面上。
[0014]為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供包括LED組件的LED發(fā)光裝置。
[0015]本發(fā)明的有益效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明的LED組件和LED發(fā)光裝置允許以低成本有效地抑制正面?zhèn)劝l(fā)光強(qiáng)度的變化并減小正面?zhèn)攘炼鹊牟痪鶆颉?br>【附圖說明】
[0017]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LED組件的示意性透視圖。
[0018]圖2是示出了從柔性印刷電路板的正面?zhèn)扔^察的圖1中的LED組件的示意性俯視圖。
[0019]圖3A是圖1中的安裝有發(fā)光二極管的柔性印刷電路板的平面展開的示意性俯視圖。
[0020]圖3B是沿著圖3A中的線A-A截取的示意性局部截面圖。
[0021 ]圖3C是從電路板的正面?zhèn)扔^察的圖3A中的柔性印刷電路板的示意性局部俯視圖。
[0022]圖3D是示出了從電路板的正面?zhèn)扔^察的圖3A中的柔性印刷電路板的示意性局部俯視圖。
[0023]圖3E是根據(jù)與圖3B中的實(shí)施例不同的實(shí)施例的LED組件的示意性局部截面圖。
[0024]圖3F是根據(jù)與圖3B和圖3E中的實(shí)施例不同的實(shí)施例的LED組件的示意性局部截面圖。
[0025]圖4A是示出了截角棱錐體部分的底面的頂點(diǎn)的數(shù)量與基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度變化量或最佳傾斜角之間的關(guān)系的曲線圖。
[0026]圖4B包括示出了具有截角棱錐體部分的LED組件的方向性的實(shí)例的曲線圖(光分布曲線)，該截角棱錐體部分的底面具有正五邊形的形狀。
[0027]圖4C包括示出了具有截角棱錐體部分的LED組件的方向性的實(shí)例的曲線圖(光分布曲線)，該截角棱錐體部分的底面具有正六邊形的形狀。
[0028]圖4D包括示出了具有截角棱錐體部分的LED組件的方向性的實(shí)例的曲線圖(光分布曲線)，該截角棱錐體部分的底面具有正七邊形的形狀。
[0029]圖5是示出了單個(gè)發(fā)光二極管的方向性的曲線圖(光分布曲線)。
[0030]圖6是示出了用于生產(chǎn)圖1中的柔性印刷電路板的方法的示意性正視圖。
[0031 ]圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LED發(fā)光裝置的示意性正視圖。
[0032]圖8A是示出了傾斜角是69°的實(shí)例的LED組件的方向性的曲線圖(光分布曲線)。
[0033]圖8B是示出了傾斜角是70°的實(shí)例的LED組件的方向性的曲線圖(光分布曲線)。
[0034]圖8C是示出了傾斜角是71°的實(shí)例的LED組件的方向性的曲線圖(光分布曲線)。
[0035]圖9是示出了截角棱錐體部分的傾斜角與基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度變化量之間的關(guān)系的曲線圖。
[0036]圖10是示出了截角棱錐體部分的傾斜角與中心發(fā)光強(qiáng)度和最大發(fā)光強(qiáng)度的比率之間的關(guān)系的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037][根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的描述]
[0038]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供了包括多個(gè)發(fā)光二極管的LED組件，其中，多個(gè)發(fā)光二極管僅布置在直圓錐體、直棱錐體、截角直圓錐體或截角直棱錐體的側(cè)面上;側(cè)面相對(duì)于底面具有55°以上且82°以下的傾斜角；多個(gè)發(fā)光二極管具有與側(cè)面大致平行的發(fā)光表面;并且在相鄰的發(fā)光二極管或成組的發(fā)光二極管中的相鄰發(fā)光二極管的與發(fā)光表面垂直的線的投影線之間所形成的角度均彼此相等并為72°以下，該投影線繪制在底面上。
[0039]在該LED組件中，多個(gè)發(fā)光二極管在俯視圖中以72°以下的等角間隔立體地(通過將發(fā)光二極管的形心聯(lián)接起來而形成的多邊形是具有五個(gè)以上的頂點(diǎn)(角點(diǎn))的多邊形)布置在直圓錐體或直棱錐體(直圓錐體、直棱錐體、截角直圓錐體或截角直棱錐體)的側(cè)面上，以與側(cè)面大致平行;并且側(cè)面相對(duì)于底面的傾斜角被設(shè)定在上述范圍中。結(jié)果，在該LED組件中，在從布置有多個(gè)發(fā)光二極管的直圓錐體或直棱錐體的底面的中心延伸出的(在頂點(diǎn)側(cè)的)所有半球方向(在LED組件的正面?zhèn)?上，可以減少隨著與光源(成組的發(fā)光二極管)的位置關(guān)系而產(chǎn)生的發(fā)光強(qiáng)度的變化。此外，發(fā)光二極管僅布置在側(cè)面上，使得可以顯著地提高沿上述所有半球方向的發(fā)光強(qiáng)度的均勻性?？傊揕ED組件允許:在不附接例如棱鏡等部件的情況下，以低成本有效地抑制正面?zhèn)劝l(fā)光強(qiáng)度的變化。順便提及，術(shù)語“大致平行”表示在與一個(gè)表面垂直的線和另一個(gè)表面之間所形成的角度在90±5°內(nèi)。術(shù)語“成組的發(fā)光二極管”表示由如下多個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成的組:多個(gè)發(fā)光二極管布置為使得在與發(fā)光表面垂直的線的投影線之間所形成的角度為10°以下，該投影線繪制在直圓錐體、直棱錐體、截角直圓錐體或截角直棱錐體的底面上。術(shù)語“成組的發(fā)光二極管的與發(fā)光表面垂直的線”表示直圓錐體、直棱錐體、截角直圓錐體或截角直棱錐體的與側(cè)面垂直的線，這些線穿過成組的發(fā)光二極管中所包括的多個(gè)發(fā)光二極管的幾何中心。
[0040]更優(yōu)選的是，側(cè)面相對(duì)于底面具有60°以上且80°以下的傾斜角。這樣，側(cè)面相對(duì)于直圓錐體、直棱錐體、截角直圓錐體或截角直棱錐體的底面的傾斜角被設(shè)定在上述范圍中，從而可以進(jìn)一步提高對(duì)LED組件而言的沿所有半球方向的發(fā)光強(qiáng)度的均勻性。
[0041]優(yōu)選的是，布置有多個(gè)發(fā)光二極管的側(cè)面包括直棱錐體或截角直棱錐體的側(cè)面；每個(gè)側(cè)面均布置有至少一個(gè)發(fā)光二極管;并且直棱錐體或截角直棱錐體包括具有多邊形形狀的底面，該多邊形形狀具有5個(gè)以上的頂點(diǎn)，并且內(nèi)角均彼此相等。這樣，使用直棱錐體或截角直棱錐體作為用于布置發(fā)光二極管的直圓錐體或直棱錐體，使得發(fā)光二極管可以容易地布置在直圓錐體或直棱錐體的側(cè)面上。直棱錐體或截角直棱錐體的底面形成為具有多邊形形狀，該多邊形形狀具有5個(gè)以上的頂點(diǎn)，并且內(nèi)角均彼此相等，使得可以進(jìn)一步提高圍繞LED組件的直圓錐體或直棱錐體的中心軸線(沿周向旋轉(zhuǎn)方向)的發(fā)光強(qiáng)度的均勻性。
[0042]直棱錐體或截角直棱錐體的底面優(yōu)選地具有奇數(shù)個(gè)頂點(diǎn)。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了如下事實(shí):當(dāng)發(fā)光二極管布置在直棱錐體或截角直棱錐體的側(cè)面上時(shí)，在直棱錐體或截角直棱錐體的底面的頂點(diǎn)的數(shù)量為奇數(shù)(2n-l，其中，η表示自然數(shù))的情況下，與底面的頂點(diǎn)的數(shù)量為偶數(shù)且比該奇數(shù)大一 (2η)的另一種情況相比，更好地提供了提高發(fā)光強(qiáng)度的均勻性的效果。沒有完全發(fā)現(xiàn)上述情況的機(jī)理;然而，一個(gè)可能的原因是:當(dāng)?shù)酌娴捻旤c(diǎn)的數(shù)量為奇數(shù)時(shí)，發(fā)光二極管的布置圖案相對(duì)于穿過底面的形心的線不具有線對(duì)稱性。因此，通過使用底面具有奇數(shù)個(gè)頂點(diǎn)的直棱錐體或截角直棱錐體，可以更有效地提高發(fā)光強(qiáng)度的均勻性。
[0043]布置有多個(gè)發(fā)光二極管的側(cè)面可以是直圓錐體或截角直圓錐體的側(cè)面，并且發(fā)光二極管或成組的發(fā)光二極管可以以等角間隔進(jìn)行布置。這樣，使用直圓錐體或截角直圓錐體作為直圓錐體或直棱錐體，并且多個(gè)發(fā)光二極管或成組的發(fā)光二極管以等角間隔進(jìn)行布置，使得還可以進(jìn)一步提高圍繞LED組件的直圓錐體或直棱錐體的中心軸線(沿周向旋轉(zhuǎn)方向)的發(fā)光強(qiáng)度的均勻性。
[0044]優(yōu)選地，LED組件還包括:金屬基材，其在中心部分包括具有直圓錐體、直棱錐體、截角直圓錐體或截角直棱錐體的形狀的凸出部；多個(gè)發(fā)光二極管安裝在柔性印刷電路板上;并且柔性印刷電路板至少布置為與金屬基材的凸出部相符。這樣，安裝有發(fā)光二極管的柔性印刷電路板布置在具有凸出部的金屬基材上，以與凸出部相符，使得發(fā)光二極管可以容易且可靠地布置在直圓錐體和直棱錐體的側(cè)面上。結(jié)果，可以進(jìn)一步減小LED組件的生產(chǎn)成本。
[0045]金屬基材的凸出部優(yōu)選地通過壓鑄、冷鍛、切削或模