特表 2015-515087 ＬＥＤ発光柱及びそれを用いたＬＥＤランプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2015-515087(P2015-515087A)

(43)【公表日】2015年5月21日

(54)【発明の名称】ＬＥＤ発光柱及びそれを用いたＬＥＤランプ

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20060101AFI20150424BHJP

   F21V 29/00 20150101ALI20150424BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20150424BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20150424BHJP

   F21V 23/06 20060101ALI20150424BHJP

   F21V 3/00 20150101ALI20150424BHJP

   F21V 3/04 20060101ALI20150424BHJP

   F21V 9/16 20060101ALI20150424BHJP

   F21V 7/00 20060101ALI20150424BHJP

   F21V 15/04 20060101ALI20150424BHJP

   F21V 17/00 20060101ALI20150424BHJP

   H01L 33/64 20100101ALI20150424BHJP

   F21Y 101/02 20060101ALN20150424BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 224

   F21V29/00 111

   F21V29/00 510

   F21S2/00 216

   F21V19/00 170

   F21V19/00 150

   F21V19/00 450

   F21V19/00 234

   F21V19/00 233

   F21V23/00 120

   F21V23/00 150

   F21V23/00 160

   F21V23/06

   F21V3/00 510

   F21V3/04 500

   F21V9/16 100

   F21V7/00 510

   F21V3/00 100

   F21V15/04

   F21V17/00 154

   H01L33/00 450

   F21Y101:02

【審査請求】有

【予備審査請求】有

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2014-561275(P2014-561275)

(86)(22)【出願日】2013年3月11日

(85)【翻訳文提出日】2014年10月29日

(86)【国際出願番号】CN2013072411

(87)【国際公開番号】WO2013135153

(87)【国際公開日】20130919

(31)【優先権主張番号】201210063705.9

(32)【優先日】2012年3月12日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201220184752.4

(32)【優先日】2012年4月26日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201210211538.8

(32)【優先日】2012年6月21日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201220578926.5

(32)【優先日】2012年11月5日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201220678171.6

(32)【優先日】2012年12月6日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201210591074.8

(32)【優先日】2012年12月28日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201320016905.9

(32)【優先日】2013年1月11日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201320089879.2

(32)【優先日】2013年2月27日

(33)【優先権主張国】CN

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KM,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC

(71)【出願人】

【識別番号】512243247

【氏名又は名称】浙江鋭迪生光電有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100103263

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 康

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100096921

【弁理士】

【氏名又は名称】吉元 弘

(72)【発明者】

【氏名】▲葛▼ 世 潮

(72)【発明者】

【氏名】▲葛▼ ▲曉▼勤

(72)【発明者】

【氏名】▲劉▼ 化 斌

【テーマコード（参考）】

3K011

3K013

3K014

3K243

5F142

【Ｆターム（参考）】

3K011AA09

3K011FA00

3K013AA07

3K013BA01

3K013CA05

3K013CA06

3K013CA07

3K013CA09

3K013CA16

3K013EA03

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3K014AA01

3K014HA03

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3K014LB04

3K243MA01

5F142AA23

5F142AA25

5F142AA42

5F142AA56

5F142BA32

5F142CA03

5F142CB15

5F142CB17

5F142CB22

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5F142CD16

5F142CD17

5F142CD18

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5F142CE06

5F142CE08

5F142CG03

5F142CG26

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5F142DA15

5F142DA61

5F142DB44

5F142EA06

5F142EA08

5F142EA10

5F142EA18

5F142EA34

(57)【要約】

本発明は、ＬＥＤ発光柱および当該ＬＥＤ発光柱を用いたＬＥＤランプを提供する。前記ＬＥＤ発光柱は、高熱伝導率管と、前記高熱伝導率管の外面に設けられる少なくとも一列の同じ又は異なる色の光を発光するＬＥＤチップ、又は、少なくとも一列の同じ又は異なる色の光を発光するＬＥＤチップを設けた少なくとも一本のＬＥＤ発光バーと、を備える。当該ＬＥＤ発光柱を用いたＬＥＤランプは、真空封止され、熱伝導ガス及び保護ガスが充填された光透過バルブと、ＬＥＤドライバ及び電気的コネクタとを備え、ＬＥＤ発光柱がバルブ内に固定され、前記ＬＥＤ発光柱の電気的引き出し線は、ドライバ及び電気的コネクタを経由して外部電源に接続され、外部電源を投入すると、前述ＬＥＤランプを点灯することができる。前記ＬＥＤランプは、単一バルブのランプ、複数のランプチューブを有するランプ、又は、Ｕ型ランプのいずれかである。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高熱伝導率管と、
前記高熱伝導率管の外面に設けられる少なくとも一列の同じ又は異なる色の光を発光するＬＥＤチップ、又は少なくとも一列の同じ又は異なる色の光を発光するＬＥＤチップが設けられた少なくとも一本のＬＥＤ発光バーと、
少なくとも一列のＬＥＤチップ又は少なくとも一本のＬＥＤ発光バーの、動作電圧を接続するための電気的引き出し線とを備え、
前記一列のＬＥＤチップ又はＬＥＤ発光バーは、互いに直列又は直並列に接続され、
動作電圧を投入すると、前記ＬＥＤ発光柱を点灯することができることを特徴とするＬＥＤ発光柱。

【請求項2】

前記高熱伝導率管は、透明なセラミック、ＡｌＮセラミック、ガラス、金属又はプラスチックからなり、或いは、複数の高熱伝導率板からなり、
前記高熱伝導率管は、円柱形、多角形、円錐形又は多角錐形の形状を有することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光柱。

【請求項3】

金属からなる高熱伝導率管は、高光反射率層を持つ円柱形、多角形、円錐形、多角錐形のチューブのいずれかであり、
前記金属は、アルミニウム、銅、銀又は高熱伝導率合金であることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ発光柱。

【請求項4】

前記高熱伝導率管の外面上に、ＬＥＤチップ又はＬＥＤ発光バーを固定するための少なくとも一つの平面部が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ発光柱。

【請求項5】

前記ＬＥＤチップは、青色の光を発するチップ、紫外光を発するチップ、赤色の光を発するチップのいずれか一つ又はそれらの組み合わせ、或いは、赤、青、緑の三つの原色の光を発するチップ又は複数の原色の光を発するチップであり、
前記ＬＥＤチップの各々は、一つ又は複数のｐ-ｎ接合を有するチップであり、
前記ＬＥＤチップは、チップ基板が透明で反射膜を持つチップ、又は不透明なチップであり、
前記ＬＥＤチップに、透明なゲルと発光粉体とを混合してなるランプ用発光粉のゲル、発光粉管、又は、半柱面発光粉管のいずれかである第１の発光粉層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光柱。

【請求項6】

前記ＬＥＤ発光バーは、高熱伝導率基板と、前記高熱伝導率基板の第１の表面に設けられる少なくとも一列のＬＥＤチップとを備え、
前記ＬＥＤチップに、第１の発光粉層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光柱。

【請求項7】

前記ＬＥＤ発光バーの高熱伝導率基板の第１の表面に、少なくとも一列のＬＥＤチップが設けられ、前記高熱伝導率基板の第１の表面に対向する第２の表面は、透明ゲル、熱伝導ゲル又は銀ペーストによって高熱伝導率管の外面に固定されることを特徴とする請求項１又は６に記載のＬＥＤ発光柱。

【請求項8】

前記高熱伝導率基板は、サファイア、透明なセラミック、ＡｌＮセラミック、ガラス、金属又はプラスチックからなることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤ発光柱。

【請求項9】

前記第１の発光粉層および高熱伝導率管の外面に、第２の発光粉層が塗布されていることを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤ発光柱。

【請求項10】

光透過バルブ筺体とそのコアコラムとを真空封止してなる、真空チャンバ内部に低粘度で高熱伝導率のガスが設置されている光透過バルブと、
前記コアコラムに固定されるＬＥＤ発光柱と、
外部電源に接続されるための電気的コネクタと、
ＬＥＤドライバ及びそのケースとを備え、
前記ＬＥＤドライバのケースは、ＬＥＤ発光柱を封止したバルブ筺体、ＬＥＤドライバ、及び、電気的コネクタを互いに接続してランプ全体を形成し、
ＬＥＤ発光柱の電気的引き出し線は、コアコラムの電気的引き出し線を経由してＬＥＤドライバの出力端に接続され、当該ＬＥＤドライバの入力端は、前記電気的コネクタに電気的に接続されることによって、外部電源を投入すると、ＬＥＤ発光源を点灯することができ、
前記ＬＥＤ発光柱は、少なくとも一つの請求項１乃至９のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光柱を備えることを特徴とするＬＥＤランプ。

【請求項11】

前記コアコラムには、排気管、ラッパ管、電極引き出し線及びブラケットが設けられ、
前記ＬＥＤ発光柱は、コアコラムの電極引き出し線及びブラケットに固定されることを特徴とする請求項１０に記載のＬＥＤランプ。

【請求項12】

前記光透過バルブ筺体とコアコラムのラッパ管は、高温で溶融封止され、
前記光透過バルブを、排気管によって真空化した後、放熱ガス及び保護ガスを充填して、排気管を溶融封止して、放熱ガス及び保護ガスを前記光透過バルブ内に封止することを特徴とする請求項１１に記載のＬＥＤランプ。

【請求項13】

前記ＬＥＤ発光柱は、コアコラムのブラケットに実装され、
前記ＬＥＤ発光柱の上端は、バネによってバルブ筺体の内壁上に固定されることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載のＬＥＤランプ。

【請求項14】

前記ＬＥＤ発光柱は、コアコラムのブラケット上に固定され、
前記ＬＥＤ発光柱のコアコラムに近接する一端におけるＬＥＤチップの両端の電気的引き出し線と、コアコラムの電気的引き出し線とは、互いに溶接により固定され、
前記ＬＥＤ発光柱のコアコラムから離れた一端は、コアコラムのブラケット上におけるバネによって固定されることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載のＬＥＤランプ。

【請求項15】

前記コアコラムのブラケットは、ガラス管又はガラス柱であり、
前記ＬＥＤ発光柱は、前記ブラケットにスリーブ接続によって固定され、
前記ブラケットのコアコラムに近接する一端に、少なくとも一つのスルーホールが設けられることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載のＬＥＤランプ。

【請求項16】

前記ＬＥＤ発光柱上の第１の発光粉層及び／又は第２の発光粉層は、光透過バルブの内壁上に設けられることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか一項に記載のＬＥＤランプ。

【請求項17】

前記光透過バルブの形状は、Ａ型、ＢＲ型、Ｃ型、Ｇ型、Ｓ型、Ｔ型、Ｒ型、ＰＡＲ型、茸型、梨型のいずれか一つであることを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載のＬＥＤランプ。

【請求項18】

前記電気的コネクタの形状は、Ｅ型、ＧＵ型、ＧＸ型、ＧＺ型又はＢ型のいずれか一つであることを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載のＬＥＤランプ。

【請求項19】

少なくとも二つの離れた、それぞれが真空封止されたＬＥＤランプチューブと、
ＬＥＤドライバおよびそのケースと、を備え、
各前記ＬＥＤランプチューブは、共に真空封止された光透過バルブと請求項１乃至９のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光柱とを備え、各ＬＥＤランプチューブは、それぞれＬＥＤ発光柱の電気的引き出し線を有し、
前記ＬＥＤドライバのケースのトップに、前記ＬＥＤランプチューブが固定実装され、前記ＬＥＤドライバの出力端が、前記ＬＥＤ発光柱の電気的引き出し線と電気的に接続され、前記ＬＥＤドライバの入力端が、外部電源に接続するための電気的コネクタに電気的に接続されることによって、外部電源を投入すると、ＬＥＤ発光源を点灯することができることを特徴とする複数のＬＥＤランプチューブを有するＬＥＤランプ。

【請求項20】

各前記ＬＥＤランプチューブにおける光透過バルブは、バルブ筺体と、排気管、電極引き出し線及びブラケットを持つコアコラムとが高温で溶融されて封止されたものであり、これによって真空封止のＬＥＤランプチューブを形成することを特徴とする請求項１９に記載の複数のＬＥＤランプチューブを有するＬＥＤランプ。

【請求項21】

各前記ＬＥＤランプチューブの間に、相互固定装置が設けられ、
各ランプチューブのトップには、ソフトゲル層が設けられることを特徴とする請求項１９に記載の複数のＬＥＤランプチューブを有するＬＥＤランプ。

【請求項22】

前記ＬＥＤドライバは、各ＬＥＤランプチューブに定電流の駆動電圧を提供するための定電流電源であることを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか一項に記載の複数のＬＥＤランプチューブを有するＬＥＤランプ。

【請求項23】

少なくとも一つのＵ型又はＨ型のランプチューブと、
外部電源に接続するための電気的コネクタと、
ＬＥＤドライバおよびそのケースとを備え、
前記Ｕ型又はＨ型のランプチューブの開口された両端が、それぞれ二つのコアコラムと高温で溶融されて封止されることで、真空封止のＵ型又はＨ型のランプチューブを構成し、
前記ドライバのケースは、Ｕ型又はＨ型のランプチューブと電気的コネクタとを相互に接続してランプ全体を形成し、前記Ｕ型又はＨ型のランプチューブの電気的引き出し線が、コアコラムの電気的引き出し線を経由してＬＥＤドライバの出力端に接続され、ＬＥＤドライバの入力端が、電気的コネクタに電気的に接続されることによって、外部電源を投入すると、ＬＥＤランプを点灯することができ、
前記Ｕ型又はＨ型のランプチューブの両端には、それぞれ請求項１乃至９のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光柱及びそれに対応する電極引き出し線が設けられることを特徴とするＵ型又はＨ型のランプチューブを有するＬＥＤランプ。

【請求項24】

前記Ｕ型又はＨ型のランプチューブの両端における少なくとも一つの前記コアコラムに、真空化し熱伝導ガスと保護ガスを充填するための排気管が設けられることを特徴とする請求項２３に記載のＵ型又はＨ型のランプチューブを有するＬＥＤランプ。

【請求項25】

前記ＬＥＤドライバは、Ｕ型又はＨ型のランプチューブに定電流の駆動電圧を提供するための定電流電源であることを特徴とする請求項２３又は２４に記載のＵ型又はＨ型のランプチューブを有するＬＥＤランプ。

【請求項26】

複数のＵ型のランプチューブは、同一の平面に配置されて平面ＬＥＤランプを構成することを特徴とする請求項２３乃至２５のいずれか一項に記載のＵ型又はＨ型のランプチューブを有するＬＥＤランプ。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の参照】

【0001】

本出願は、２０１２年３月１２日に提出した、出願番号が２０１２１００６３７０５．９で、発明の名称が「ＬＥＤ電球」である特許出願、２０１２年４月２６日に提出した、出願番号が２０１２２０１８４７５２．４で、発明の名称が「４π発光のＬＥＤ電球」である特許出願、２０１２年６月２１日に提出した、出願番号が２０１２１０２１１５３８．８で、発明の名称が「高光束のＬＥＤ照明電球」である特許出願、２０１２年１１月５日に提出した、出願番号が２０１２２０５７８９２６．５で、発明の名称が「セラミックチューブのＬＥＤランプ」である特許出願、２０１２年１２月６日に提出した、出願番号が２０１２２０６７８１７１．６で、発明の名称が「ＬＥＤチップ４π発光の高効率ＬＥＤ反射ランプ」である特許出願、２０１２年１２月２８日に提出した、出願番号が２０１２１０５９１０７４．８で、発明の名称が「Ｕ型のランプチューブのＬＥＤ省エネランプ」である特許出願、２０１３年１月１１日に提出した、出願番号が２０１３２００１６９０５．９で、発明の名称が「全方位発光のＬＥＤ電球」である特許出願、２０１３年２月２７日に提出した、出願番号が２０１３２００８９８７９．２で、発明の名称が「全方位発光のＬＥＤ照明灯」である特許出願という中国特許出願の優先権を主張する。それらの内容は、全部ここで本出願に組み込まれる。

【技術分野】

【0002】

本発明は、ＬＥＤランプに関する。特に、直接白熱灯及び省エネ蛍光灯（ＣＦＬ）に代わって照明に使用可能な、発光源がＬＥＤ発光柱であるＬＥＤランプに関する。

【背景技術】

【0003】

従来、直接白熱灯及び省エネ蛍光灯に代わるＬＥＤランプの通常の製造方法は、以下のとおりである。まず、一つ又は複数のパワー型のＬＥＤを金属の回路基板（ＭＰＣＢ）又はセラミックの回路基板に実装する。そして、それを金属又はセラミックの放熱器に実装し、或いは、ヒートパイプを介して放熱器に伝熱させる。ＬＥＤランプは、ＬＥＤの前段に光透過のバルブを設け、放熱器の内部に電気的にコネクタに接続されるＬＥＤドライバを設けることで、構成される。具体的な内容は、中国特許２０１０１０１４８１４１．Ｘ、２０１１１０２４２９３９．５、２０１２１０２６２５１０．７及び２０１２２０２５９８８５．３、米国特許７３０３９３２，８１３８５１２，８１６７４６８，８２９７７９７などを参照することができる。

【0004】

現在、このようなＬＥＤランプの発光効率や使用寿命などは、省エネ蛍光灯以上になっており、有害の水銀を含まず、大多数の白熱灯及び省エネ蛍光灯に代わって照明に適用することができる。

【0005】

しかし、このようなＬＥＤランプは、全て重い金属の放熱器を必要とし、ランプのパワーが大きいほど、放熱器のサイズが大きく及び／又は重くなる。その他、このようなＬＥＤランプは、以下のような不足も有している。発光効率が一般的に低く、色温度が暖色であって、ＣＲＩ（演色指数）が８３程度であるＬＥＤランプの発光効率が５０−８０ｌｍ／Ｗであるため、省エネ蛍光灯と同じ程度になっている。また、このようなＬＥＤランプのコストは高すぎ、同じ光束の省エネ蛍光灯の３−６倍程度である。これらは、現在、ＬＥＤランプが迅速に進められない要因の一つである。

【0006】

また、従来のパワー型のＬＥＤパッケージ技術を用いて、複数のＬＥＤチップを金属又はセラミックの回路基板に実装することができる。前記パッケージ技術は、ＣＯＢ （Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）技術であり、具体的には、中国特許２００９１００３６９１１．９，０２２４８８７５．８及び米国特許８０２２６２６，８２８３８６８などを参照することができる。このようなパッケージ技術を用いて封止されるハイパワーのＬＥＤは、ＬＥＤ素子として量産されており、適切な放熱器を増設した前述したＬＥＤ素子は、街灯などの照明に用いられている。しかしながら、それらは依然として重い金属放熱器を必要としている。

【0007】

なお、特許ＥＰ２２９２９７０、ＵＳ２０１１０５００７３に記載のように、ソフトＰＣＢのＬＥＤバーを、湾曲のランプチューブ（例えば、ジグザグ形のチューブ）内に設けて、見かけが省エネ蛍光灯に似ているＬＥＤランプを形成する。例えば、中国特許２００９２０２４７１２２．５， ２０１１１０３２６６１４．５などは、ＬＥＤを実装したＰＣＢが設けられるＵ型のランプチューブを開示している。このようなＬＥＤランプは、ＬＥＤ素子がソフトＰＣＢに実装されたり、ドライバのシェルの放熱に依存したりするので、放熱性に限界がある。そして、高光束の照明灯を製造することが困難である。

【0008】

中国特許２０１１１００３２３２５．６は、ＬＥＤランプカップを開示している。ＬＥＤチップは、ランプカップ外の放熱器に接続されて放熱する熱伝導管に接続される透明なセラミックに実装され、ランプカップ内は真空化され或いは不活性ガスが充填される。このようなＬＥＤチップが真空バルブを介して外部の放熱器に接続されるヒートパイプに亘る構成において、ヒートパイプは、ガラスバルブと真空で封止されなければならない。この状態は、プロセス上で実現しにくい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上記のような欠点を克服するために、本出願の発明者は、ＬＥＤチップ４π発光のＬＥＤ発光バーと、真空封止され、低粘性係数及び高熱伝導率を有するガスが充填される真空封止のバルブとを備える全方位発光のＬＥＤランプを開発した。具体的には、例えば、中国特許２０１０１０２７８７６０．０と２０１０１０６１００９２．７を参照することができる。このようなランプの発光効率は１８０ｌｍ／Ｗで、非常に高く、ＣＲＩも９７で非常に高く、金属放熱器を必要しないため、軽くて白熱灯に近い。そのため、直接白熱灯と省エネ蛍光灯に代わる１００−８００ｌｍのＬＥＤランプの製造に用いられることができる。

【0010】

しかしながら、このようなＬＥＤ発光バーを有するＬＥＤランプのＬＥＤチップは、熱伝導率が０．３Ｗ／ｍ・Ｋである二層のシリカゲルと発光粉層に囲まれ、チップの放熱が難しい。現在、出力光束が８００ｌｍより大きい高光束のランプを製造することが困難である。

【0011】

以上のことに鑑みて、放熱器を必要とせず、比較的に高い光束を出力可能なＬＥＤランプ及びそれに関するＬＥＤ発光源を提供する必要がある。

【0012】

本発明の目的は、従来技術に存在する上記問題及び欠陥の少なくとも一つを解決することである。

【0013】

本発明は、光束が高くて、出力光束が８００−５０００ ｌｍ以上になるＬＥＤランプの製造に適用でき、直接ハイパワーの白熱灯及び省エネ蛍光灯に代わることができ、照明に用いられることができる。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明の一つの形態によれば、前記高光束のＬＥＤランプの光源として用いられるＬＥＤ発光柱を提供する。前記ＬＥＤ発光柱は、高熱伝導率管と、前記高熱伝導率管の外面に設けられる少なくとも一列の同じ又は異なる色の光を発光するＬＥＤチップ、又は少なくとも一列の同じ又は異なる色の光を発光するＬＥＤチップを設けた少なくとも一本のＬＥＤ発光バーと、少なくとも一列のＬＥＤチップ又は少なくとも一本のＬＥＤ発光バーの、駆動電圧を接続するための電気的引き出し線とを備え、前記少なくとも一列のＬＥＤチップ又は少なくとも一本のＬＥＤ発光バーは、互いに直列又は直並列に接続され、電源を投入すると、前記ＬＥＤ発光柱を点灯することができる。

【0015】

前記高熱伝導率管は、透明なセラミック、ＡｌＮ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ）セラミック、ガラス、金属又はプラスチックからなり、その形状は、円柱形、多角形、円錐形又は多角錐形又は他の形であってもよい。

【0016】

前記高熱伝導率管の外面に、ＬＥＤチップ又はＬＥＤ発光バーを固定するための少なくとも一つの平面部が設けられる。

【0017】

金属からなる高熱伝導率管は、例えば高光反射率層を持つ円柱形、多角形、円錐形、多角錐形管のいずれか一つであり、或いは、複数の高熱伝導率板からなる多角形、多角錐形管のいずれか一つであり、前記金属は、例えば、アルミニウム、銅、銀、又は他の高熱伝導率金属のいずれか一つである。

【0018】

前記ＬＥＤチップは、青色の光を発するチップ、紫外光を発するチップ、赤色の光を発するチップのいずれか一つ又はそれらの組み合わせたものであってもよい。前記ＬＥＤチップに、第１の発光粉層が設けられる。前記第１の発光粉層は、透明ゲルと発光粉体とを混合してなるランプ用発光粉のゲル、発光粉管又は半柱面発光粉管のいずれか一つである。

【0019】

前記ＬＥＤチップは、赤、青、緑の三つの原色の光を発するチップ又は複数の原色の光を発するチップのいずれか一つであってもよい。

【0020】

前記ＬＥＤチップの各々は、一つ又は複数のｐ-ｎ接合を有するチップである。

【0021】

前記ＬＥＤチップは、チップ基板が透明で反射膜を持つチップ、又は、不透明なチップである。

【0022】

本発明の他の一つの形態によれば、前記ＬＥＤ発光柱は、高熱伝導率管に設けられる少なくとも一本のＬＥＤ発光バーであり、前記ＬＥＤ発光バーは、高熱伝導率基板と、高熱伝導率基板の第１の表面に設けられる少なくとも一列の同じ又は異なる色の光を発光するＬＥＤチップとを備え、前記ＬＥＤチップに第１の発光粉層が覆われている。前記ＬＥＤ発光バーの高熱伝導率基板は、サファイア、透明なセラミック、ＡｌＮセラミック、ガラス、金属又はプラスチックからなる。前記ＬＥＤ発光バー基板の他の面（第１の表面に対向する第２の表面）は、透明なゲル、熱伝導のゲル又は銀ペーストによって高熱伝導率管に粘着されて固定される。

【0023】

前記ＬＥＤ発光バー及び高熱伝導率管の外面に、第２の発光粉層を塗布してもよい。

【0024】

前記ＬＥＤ発光柱の高熱伝導率管は、ＬＥＤチップの面積よりもはるかに大きい表面積を有する。ＬＥＤチップは、直接又は高熱伝導率基板を介して前記高熱伝導率管に実装され、ＬＥＤチップのｐ-ｎ接合から高熱伝導率管への熱抵抗は小さいので、ＬＥＤチップが動作するとき発生する熱は、高熱伝導率管を経由して容易に放熱される。これによって、出力の高い光束を有しかつ効率がより高いＬＥＤ発光素子を製造することができる。

【0025】

前記高熱伝導率基板及び高熱伝導率管は、熱伝導率の高い材料からなるので、非常に高い熱伝導率を有する。たとえば、サファイアの熱伝導率は４６Ｗ／ｍ・Ｋであり、ＡｌＮセラミックの熱伝導率は１７０Ｗ／ｍ・Ｋであり、アルミニウムや銅の熱伝導率は２００−４００Ｗ／ｍ・Ｋである。

【0026】

前記金属からなる高熱伝導率管は、例えば、高光反射率層を持つアルミニウム又は他の高熱伝導率金属のいずれか一つであってもよい。

【0027】

本発明の他の一つの形態によれば、上記ＬＥＤ発光柱を用いてＬＥＤランプを製造する方法が提供される。ＬＥＤランプの光透過バルブは、バルブ筺体と、排気管、電気的引き出し線、ブラケットを持つコアコラムとが高温で溶融されて封止されてなるものである。前記光透過バルブ内に、低粘度で高熱伝導率の熱伝導ガス及び保護ガスが設置される。前記ガスは、排気管によって前記光透過バルブを真空化した後充填される。そして、排気管が溶融されて封止され、放熱ガス及び保護ガスを前記バルブ内に封止する。

【0028】

前記ＬＥＤ発光柱は、前記バルブのコアコラムの電気的引き出し線及びブラケットに設置固定される。

【0029】

前記ＬＥＤ発光柱は、コアコラムに固定され、例えば、前記ＬＥＤ発光柱のコアコラムに近接する一端におけるＬＥＤチップの両端の電気的引き出し線は、コアコラムの電気的引き出し線と互いに溶接により固定され、他端はコアコラムブラケットのバネによって固定される。前記コアコラムブラケットは、ガラス管又はガラス柱、或いは粗いワイヤであってもよい。

【0030】

前記ＬＥＤランプでは、熱伝導率の高い材料を用いてＬＥＤ発光柱を製造する。ＬＥＤチップのｐ-ｎ接合から高熱伝導率管への熱抵抗が小さく、高熱伝導率管の表面積が大きいため、ＬＥＤチップが動作するとき発生する熱は、面積の大きい高熱伝導率管を経由してバルブ内の熱伝導ガスに容易に伝達されて、熱伝導ガスの対流及び伝導によって、バルブを経由して容易に放熱される。したがって、出力の高い光束かつ高効率のＬＥＤランプを製造することができる。

【0031】

前記光透過バルブの形状は、現有の共有の白熱灯及び省エネ蛍光灯バルブの形状のうちの一つであり、例えば、Ａ型、ＢＲ型、Ｃ型、Ｇ型、Ｓ型、Ｔ型、Ｒ型、ＰＡＲ型のいずれか一つであってもよい。

【0032】

前記電気的コネクタの形状は、現有の共有の白熱灯及び省エネ蛍光灯の形状のうちの一つであり、例えば、Ｅ型、ＧＵ型、ＧＸ型、ＧＺ型又はＢ型のいずれか一つであってもよい。

【0033】

本発明の他の一つの形態によれば、前記ＬＥＤ発光柱を使用して製造した複数のランプチューブを有するＬＥＤランプを提供する。当該ＬＥＤランプは、それぞれ１つのＬＥＤ発光柱を有する少なくとも二つのＴ型ＬＥＤランプチューブと、ＬＥＤドライバ及びそのケースとを備え、各前記ランプチューブは、それぞれ真空封止され、各ＬＥＤランプチューブはＬＥＤ発光柱の電気的引き出し線を有し、前記少なくとも二つのＬＥＤランプチューブは、ドライバのケースのトップに固定されて実装され、前記ＬＥＤドライバの出力端が、前記少なくとも二つのＬＥＤランプチューブの電気的引き出し線に電気的に接続され、前記ＬＥＤドライバの入力端が、外部電源に接続するための電気的コネクタに電気的に接続されることによって、外部電源を投入すると、各ＬＥＤ発光ランプチューブを点灯することができ、前記少なくとも二つのＬＥＤランプチューブは、互いに離れており、各ＬＥＤランプチューブの周囲には、自在に流通できる空気があるので、ＬＥＤが動作するとき発する熱を取り出して放熱させることができる。

【0034】

前記ＬＥＤドライバは、各ＬＥＤランプチューブに定電流の駆動電圧を提供するための定電流電源である。

【0035】

本発明の他の一つの形態によれば、前記ＬＥＤ発光柱を使用して製造したＵ型又はＨ型のランプチューブを有するＬＥＤランプを提供する。当該ＬＥＤランプは、少なくとも一つのＵ型又はＨ型のランプチューブと、ＬＥＤドライバおよびそのケースと、外部電源に接続するための電気的コネクタとを備え、前記Ｕ型又はＨ型のランプチューブの両端が、それぞれコアコラムと高温で溶融されて封止されることで、真空封止のＵ型又はＨ型のランプチューブを構成し、ランプチューブ両端のコアコラムにおける少なくとも一つは、真空化すると共に熱伝導ガス及び保護ガスを充填するための排気管を持ち、前記Ｕ型又はＨ型のランプチューブの両端に、それぞれＬＥＤ発光柱及びそれらの電気的引き出し線が設けられ、前記ＬＥＤドライバのケースは、少なくとも一つのＵ型又はＨ型のランプチューブ及び電気的コネクタを相互に接続してランプ全体を構成し、前記Ｕ型又はＨ型のランプチューブの電気的引き出し線が、コアコラムの電気的引き出し線を経由してＬＥＤドライバの出力端に接続され、ＬＥＤドライバの入力端が、電気的コネクタに電気的に接続されることによって、外部電源を投入すると、ＬＥＤランプを点灯することができる。

【0036】

前記ＬＥＤドライバは、各ＬＥＤ発光柱に定電流の駆動電圧を提供するための定電流電源である。

【0037】

本発明の他の一つの形態によれば、前記ＬＥＤ発光柱を使用して製造した複数のＵ型のランプチューブからなる平面ＬＥＤランプを提供する。

【0038】

本発明のＬＥＤ発光柱及びそれを用いて製造したＬＥＤランプは、放熱性が良く、出力光束が高く、効率が高く、製造プロセスが簡単で、コストが低いという利点を含み、直接に白熱灯及び省エネ蛍光灯に代わって照明に用いられることができる。

【0039】

本発明の上記及び他の面及び利点は、以下に図面を参照しながら記述する好ましい実施例の記載に基づいて明らかになり、容易に理解できる。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】本発明の一つの実施例によるＬＥＤ発光柱を設けたＬＥＤランプの構成を示す模式図である。

【図2】本発明の一つの実施例による図１の線Ａ−Ａに沿って切断したＬＥＤ発光柱の断面の構成を示す模式図である。

【図3】本発明の他の一つの実施例による図１の線Ａ−Ａに沿って切断したＬＥＤ発光柱の断面構成を示す模式図である。

【図4】本発明の一つの実施例によるＬＥＤ発光柱のＬＥＤ発光バーの断面構成を示す模式図である。

【図5】本発明の他の一つの実施例によるＬＥＤ発光柱のＬＥＤ発光バーの断面構成を示す模式図である。

【図6】本発明の他の一つの実施例による複数のランプチューブを有するＬＥＤランプの構成を示す模式図である。

【図7】本発明の他の一つの実施例によるＬＥＤランプの構成を示す模式図である。

【図8】本発明の他の一つの実施例によるＬＥＤランプの構成を示す模式図である。

【図9】本発明の他の一つの実施例によるＨ型のランプチューブを有するＬＥＤランプの構成を示す模式図である。

【図10】本発明の他の一つの実施例によるＵ型のランプチューブを有するＬＥＤランプの構成の模式図である。

【図11】本発明の他の一つの実施例による複数のランプチューブを有する平面ＬＥＤランプの構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0041】

以下、実施例によって、図面を参照しながら、本発明の技術案に対して具体的に説明する。明細書で、同じ又は類似する符号は、同じ又は類似する部品を表す。以下、附図を参照しながら本発明の実施形態を記述したものは、本発明の要旨を解釈するもので、本発明に対する限定ではない。

【0042】

図１は、本発明の一つの実施例によるＬＥＤ発光柱１を設けたＬＥＤランプ２の構成を示す模式図である。当該ＬＥＤランプ２は、少なくとも一つのＬＥＤ発光柱１と、光透過又は透明なバルブ３と、ＬＥＤドライバ４及びそのケース５と、電気的コネクタ６と、を含む。ＬＥＤドライバのケース５は、ＬＥＤ発光柱１を封止した光透過バルブ３と、ＬＥＤドライバ４と、電気的コネクタ６とを、互いにランプ全体を形成するように接続している。具体的に、ＬＥＤ発光柱１の電極引き出し線１３は、コアコラム８の電気的引き出し線８ｄを介してＬＥＤドライバ４の出力端に接続される。当該ＬＥＤドライバ４の入力端は、電気的コネクタ６に電気的に接続される。そのため、外部の電源（図示なし）をオンする又は動作電圧が印加されると、ＬＥＤ発光柱１を点灯することができる。

【0043】

前記光透過バルブ３は、バルブ筺体７と、ブラケット８ａ、ラッパ管８ｂ、排気管８ｃ及び電気的引き出し線８ｄを持つコアコラム８とが、高温で溶融封止されてなるものであるので、真空封止の光透過バルブ３になる。前記バルブ３は、排気管８ｃによって真空化された後、低粘度で高熱伝導率の熱伝導・保護ガス９を充填する。

【0044】

本実施例においては、前記ＬＥＤ発光柱１は、コアコラム８の電気的引き出し線８ｄ及びブラケット８ａに実装固定される。前記ＬＥＤ発光柱１は、外面に少なくとも一列の発光色の同じ或いは異なるＬＥＤチップ１１が実装された高熱伝導率管１０を備え、前記ＬＥＤチップ１１は、電気接続線１２によって互いに直列又は直並列に接続される。前記ＬＥＤチップ１１の合計駆動電圧は、ドライバ４の出力電圧に等しいか、又は近い。前記ＬＥＤチップ１１の間の電気接続は、いずれも高熱伝導率管１０の上でなされ、電気的引き出し線１３とコアコラム８の電気的引き出し線８ｄとの接続のみが、溶接によってなされる。そのため、本発明のＬＥＤランプ２は、プロセスが簡単で、量産に適合し、安定性が高く、コストが低いという利点を有する。

【0045】

図１に示すように、ＬＥＤ発光柱１の両端にそれぞれ電気的引き出し線１３が設けられ、各前記電気的引き出し線１３とコアコラム８の電気的引き出し線８ｄは互いに接続される。電気的引き出し線１３は、電気的引き出し線１３の固定装置１３ａを介して高熱伝導率管１０上に固定される（本実施例において、高熱伝導率管１０の下端に固定される）。

【0046】

コアコラム８の電気的引き出し線８ｄは、ＬＥＤドライバ４の出力端に接続され、ＬＥＤドライバ４の入力端は、電気接続線１４を介して電気的コネクタ６に接続され、前記電気的コネクタ６は、外部のＡＣ又はＤＣ電源と接続するためのものであり、外部電源を投入すると、ＬＥＤ発光柱１を点灯することができる。

【0047】

本発明の透明バルブ３は、バルブ筺体７とコアコラム８とを真空封止することで構成され、バルブ筺体７とコアコラム８の両者がともに同じガラスで製造される。上記のように、前記コアコラム８は、ブラケット８ａ、ラッパ管８ｂ、排気管８ｃ及び電気的引き出し線８ｄからなり、ラッパ管８ｂとバルブ筺体７は、高温で溶融封止される。溶融封止された後、排気管８ｃによって、透明なバルブ３から空気を抽出して真空化した後、さらに排気管８ｃを介して低粘度で高熱伝導率のガス９を充填する。そして、排気管８ｃを溶融封止してから、充填された高熱伝導率ガス９を透明なバルブ３内に封止する。低粘度で高熱伝導率のガス９は、ヘリウムガス、水素ガス、ヘリウム水素混合ガス、窒素ガス又は他のガスのいずれかであればよい。

【0048】

前記ＬＥＤチップ１１は、青色光、赤色光や紫外光を発するチップであり、前記ＬＥＤチップ１１の周辺に、ＬＥＤチップ１１の発した光を所望の白光又は他色の光に変換するための第１の発光粉層１５が設けられている。所望の色温度および演色指数を得るために、ＬＥＤチップ１１に、他の色を発するＬＥＤチップが増設されてもよい。前記ＬＥＤチップ１１は、Ｒ、Ｇ、Ｂの三つの原色のチップ或いは複数の原色のチップであってもよい。数の異なる各色のチップによって、色の異なる光を出力することができる。前記ＬＥＤチップ１１は、基板が透明で反射膜を持つチップ、又は不透明なチップである。前記ＬＥＤチップ１１は、チップごとに一つのｐ-ｎ接合又は複数のｐ-ｎ接合を有するチップである。

【0049】

前記ＬＥＤ発光柱１の高熱伝導率管１０は、高熱伝導率の材料、例えば、透明なセラミック、ＡｌＮセラミック、ガラス、金属又はプラスチックからなる。前記金属は、例えば、高光反射率を有するアルミニウム、銅又は他の高熱伝導率の金属のいずれかであればよい。これにより、低粘度で高熱伝導率のガスとの接触面積を大きくすることができる。即ち、ＬＥＤチップ１１と放熱ガス９との熱抵抗を低減することで、ＬＥＤの放熱効果を向上させることができる。前記高熱伝導率管１０の形状は、円柱形、多角形、円錐形、多角錐形又は他の形のいずれかであればよい。図１は、一例として、円柱形の高熱伝導率管１０を例としている。

【0050】

図１に示すように、高熱伝導率管１０は、コアコラム８のブラケット８ａ上に実装され、前記ブラケット８ａは、コアコラム８におけるガラスチューブである。図１に示す円柱形の高熱伝導率管１０は、内径をコアコラム８上のブラケット８ａの外径（例えば４−４０ｍｍ）に合わせるように設けることで、ブラケット８ａ上にスリーブ接続される。高熱伝導率管１０とブラケット８ａとの間に、上記の高熱伝導率管１０とブラケット８ａ固定する固定ゲル１７が設けられる。前記ブラケット８ａは、排気管８ｃに近接する端に、高熱伝導率管１０のガスを流通させて放熱するための少なくとも一つのスルーホール１６が設けられている。これによって、パワーがより高く、光束がより高いＬＥＤランプ２を製造することができる。

【0051】

図２及び図３から理解できるように、前記ＬＥＤチップ１１は、直接又は高熱伝導率基板１９を介して前記高熱伝導率管１０に実装される。高熱伝導率管１０は、熱伝導率が高くて表面積が大きいので、ＬＥＤチップ１１が動作するとき発生する熱は、高熱伝導率管１０に伝達しやすく、大きい放熱表面を経由してバルブ３内の熱伝導ガス９に伝達されてから、熱伝導ガス９の対流及び熱伝導によってバルブ３に伝達され、バルブ３周囲の空気によって放熱される。

【0052】

前記ＬＥＤチップ１１は、高熱伝導率管１０に直接又は高熱伝導率基板１９を介して実装されるので、ＬＥＤチップ１１と高熱伝導率管１０との熱抵抗が小さく、高熱伝導率管１０の表面積が大きく、熱伝導ガス９との接触面積が大きい。そのため、ＬＥＤチップが動作するとき発生する熱は、容易に放熱される。これによって、パワーがより高い又はより多くのＬＥＤチップ１１を用いて、出力光束がより高く、発光効率がより高いＬＥＤランプを製造することができる。

【0053】

前記光透過バルブ３の形状は、現有の共有の白熱灯や省エネ蛍光灯のバルブ形状で、例えば、Ａ型、ＢＲ型、Ｃ型、Ｇ型、Ｓ型、Ｔ型、Ｒ型、ＰＡＲ型、茸型、梨型のいずれか一つであり、図１に示す光透過バルブ３の形状に限られない。

【0054】

前記電気的コネクタ６の形状は、現有の共有の白熱灯及び省エネ蛍光灯の形状で、例えば、Ｅ型、ＧＵ型、ＧＸ型、ＧＺ型又はＢ型のいずれか一つであり、図１に示す電気的コネクタ６の形に限られない。

【0055】

図２は、本発明の一つの実施例による図１の線Ａ−Ａに沿って切断したＬＥＤ発光柱１の断面構成を示す模式図である。図２に示すように、本発明のＬＥＤ発光柱１は、高熱伝導率管１０と、高熱伝導率基板１９の第１の表面上に（例えば粘着ゲル１８で）固定され、かつ第１の発光粉層１５が設けられる、少なくとも一列の同じ又は異なる色の光を発光するＬＥＤチップ１１と、を備え、前記高熱伝導率基板１９の第２の表面（第１の表面に対向する）は、粘着ゲル２０によって高熱伝導率管１０上に固定される。本実施例において、高熱伝導率管１０は、ブラケット８ａ上にスリーブ接続される。

【0056】

前記高熱伝導率基板１９は、サファイア、ＡｌＮセラミック、透明なセラミック、ガラス、金属又はプラスチックからなる。前記粘着ゲル１８及び２０は、薄いシリカゲル、銀ペースト、熱伝導ゲル及び半田などである。

【0057】

前記高熱伝導率管１０は、円柱形である。高熱伝導率管１０の表面に、ＬＥＤチップ１１又はＬＥＤチップ１１を有する高熱伝導率基板１９を実装するための少なくとも一つの平面部２１が配置される。図２は、平面部２１にＬＥＤチップ１１を有する高熱伝導率基板１９が実装された一例である。

【0058】

図２及び下記の各図面の記述から理解できるように、特に説明がない限り、同じ符号は同じ部件又は同じ構成を表す。

【0059】

図３は、本発明の他の一つの実施例による図１の線Ａ−Ａに沿って切断したＬＥＤ発光柱１の断面構成を示す模式図である。本実施例のＬＥＤ発光柱１において、ＬＥＤチップ１１は、粘着ゲル１８によって直接に高熱伝導率管１０上に粘着されて固定される。ＬＥＤチップ１１に、第１の発光粉層１５が設けられる。前記第１の発光粉層１５及び高熱伝導率管１０の外面に、第２の発光粉層２２が設けられる。

【0060】

図４は、本発明の一つの実施例による本発明のＬＥＤランプ２のＬＥＤ発光柱１として用いられるＬＥＤバー２３の断面構成を示す模式図である。

【0061】

図４に示すように、全方位発光のＬＥＤ照明灯のＬＥＤ発光バー２３は、サファイア、透明なセラミック、又は、ＡｌＮセラミックの基板１９ａと、粘着ゲル又は透明ゲル１８によって基板１９ａ上に固定される少なくとも一列の同じ又は異なる色の光を発光するＬＥＤチップ１１と、前記少なくとも一列の同じ又は異なる色の光を発光するＬＥＤチップ１１の周辺に設けられ、透明ゲルと発光粉体を混合してなる第１の発光粉層１５と、を備え、前記少なくとも一列の同じ又は異なる色の光を発光するＬＥＤチップ１１における各ＬＥＤチップは、透明な基板チップ又は反射層を持つ基板チップである。図１は、透明チップ基板の一例を示している。ＬＥＤチップ１１から発した光は、チップ１１の正面から第１の発光粉層１５を介して射出し、或いは、図４の符号２５に示すように発光バー２３の基板１９ａを介して射出する。基板１９ａが光透過基板であるため、発光バー２３の周りは全て発光することができる。即ち、４π発光である。前記少なくとも一列の同じ又は異なる色の光を発光するＬＥＤチップ１１は、互いに直列又は直並列に接続される。図４における符号１２は、ＬＥＤチップ間の電気接続線を示す。また、前記発光粉層１５とＬＥＤチップ１１との間に、透明ゲル１８ａを設けることができる。

【0062】

図５は、本発明の他の一つの実施例による本発明のＬＥＤランプ２のＬＥＤ発光柱１として用いられるＬＥＤバー２３ａの断面構成を示す模式図である。図５に示すように、前記高熱伝導率基板１９ｂは、高熱伝導率金属からなり、ＬＥＤチップ１１が設けられた面に、高光反射率層２６が設けられている。前記ＬＥＤチップ１１は、透明チップ又は光反射層２４を持つチップである。図５は、光反射層２４を持つチップの一例である。ＬＥＤチップ１１の上を、透明なゲル層２７で覆う。ＬＥＤチップ１１上の発光粉層は、透明ゲルと発光粉体を混合してなる半円柱形の発光粉管１５ａであり、透明ゲル２７によって高熱伝導率基板１９ｂの高光反射率層２６に固定されている。ＬＥＤチップ１１と発光粉管１５ａとの間に、透明ゲル２７を充填してもよく、透明ゲルがＬＥＤチップ１１のみを覆い発光粉管１５ａを固定してもよい。図５は、ＬＥＤチップ１１のみを覆う発光粉管１５ａの一例を示す。ＬＥＤチップ１１から発した光は、発光粉層１５ａを介して直接射出されてもよく、図５の光線２５に示すように、高光反射率層２４又は２６に反射されて射出されてもよい。

【0063】

図６は、本発明の一つの実施例による複数のランプチューブを有するＬＥＤランプの構成を示す模式図である。図６に示すように、前記ＬＥＤランプは、少なくとも二つのそれぞれ真空封止されたＬＥＤランプチューブ２８を備え、前記ＬＥＤランプチューブ２８がＴ型で、各ＬＥＤランプチューブ２８にはそれぞれ上述した本発明のＬＥＤ発光柱１が実装される。前記少なくとも二つのＬＥＤランプチューブ２８は、ＬＥＤドライバ４のケース５のトップに実装される。各ＬＥＤランプチューブ２８の間の隙間を、自在に流通できる空気が流れることによって、各ＬＥＤランプチューブ２８が動作するとき発生する熱を取り出して放熱させることができる。前記ＬＥＤランプチューブ２８の実装されたＬＥＤドライバのケース５のトップは、突出したテーパ状２９である。具体的に、前記テーパ状のトップでのフルテーパ角は、例えば、空気流３０を速く流すことができて、ＬＥＤランプチューブ２８の熱を取り出して放熱するように、１２０°未満に設定している。

【0064】

前記ＬＥＤ発光柱１の電気的引き出し線１３は、コアコラム８の電気的引き出し線８ｄに接続されて固定される。前記ＬＥＤ発光柱１の高熱伝導率管１０の上端は、バネ３１によってランプチューブのバルブ３ａと互いに固定されている。

【0065】

前記ＬＥＤランプチューブ２８の発光粉層１５ｂは、ＬＥＤランプチューブ２８の内壁に塗布される。

【0066】

ＬＥＤランプの機械強度を増加させるために、各ＬＥＤランプチューブ２８の間に、固定装置３２が設けられても良い。各ランプチューブのトップには、バルブ３ａを保護してランプチューブ２８を落としたとき壊れてしまうことを防止するように、強度を増加させるために用いられる、例えば、シリカゲルなどの透明なソフトゲル３３が設けられても良い。

【0067】

図７は、本発明のＬＥＤランプの他の一つの実施例の構成を示す模式図である。

【0068】

図７に示すように、前記ＬＥＤ発光柱１の高熱伝導率管１０は、円錐形又は多角錐形のチューブであり、例えば、外面に反射率の高い層であるアルミニウム、銅又は他の高熱伝導率の金属を塗布したチューブであってもよく、複数の高熱伝導率板で構成する多角柱形、多角錐形柱であってもよい。前記高熱伝導率管１０の上端は、バネ３１ａによってコアコラムのブラケット８ａに固定される。前記ブラケット８ａは、ガラス管又はガラス柱であり、その下端は電気的引き出し線１３により溶接で固定される。高熱伝導率管１０の固定強度を増加させるために、コアコラム８上に固定のための少なくとも一つのワイヤ３４が設けられても良い。ワイヤ３４は、高熱伝導率管１０に接続されて固定される。前記バルブ筺体７は、一部に反射層３５を有するＲ型バルブである。前記テーパ状の高熱伝導率管１０の傾斜面の傾斜角３９は、ドライバのケース５を大体被覆することができ、図５中の３８に示すように、ＬＥＤ発光柱１からドライバのケース５への光を遮断して、ＬＥＤ発光柱１から発した光がドライバ４及びそのケース５の方向に射出する光ロスを低減して、発光効率を向上している。

【0069】

前記高熱伝導率管１０の上に、本発明の図４又は５に示すような少なくとも一本のＬＥＤ発光バー２３又は２３ａが設けられる。前記ＬＥＤ発光バー２３又は２３ａは、粘着ゲル２０によって高熱伝導率管１０に固定され、互いに直列又は直並列に接続されている。その両端の電極引き出し線１３は、互いにコアコラム８の電気的引き出し線８ｄに接続されて固定されている。符号３７は固定接続装置である。

【0070】

図８は、本発明のＬＥＤランプの他の一つの実施例の構成を示す模式図である。

【0071】

その主要な構成は、図７に示すＬＥＤランプと同じであり、異なるところは、前記真空封止バルブ３がＡ型バルブである点にある。

【0072】

図９は、本発明によるＨ型のランプチューブを有するＵ型のＬＥＤランプの構成を示す模式図である。図９に示すように、前記ランプチューブ２８は、Ｈ型のランプチューブであり、前記Ｈ型のランプチューブ２８は、上端がＨ型をなすＵ型のランプチューブである。前記Ｈ型のランプチューブ２８の両端のＬＥＤ発光柱は、それぞれＬＥＤ発光柱１である。各前記ＬＥＤ発光柱１は、透明管１０を備え、当該透明管１０の外面に、少なくとも一列の同じ又は異なる色の光を発光するＬＥＤチップ１１が実装される。当該ＬＥＤチップ１１の両端の電極は、固定装置１３ａにより透明管１０上に固定された電気的引き出し線１３を介して、引き出されている。前記透明管１０は、透明なセラミック管、ガラス管又はプラスチック管のいずれかである。前記チップ１１及び透明管１０に、発光粉層１５及び２２が設けられる。前記ＬＥＤ発光柱１のコアコラム８に近接する一端は、電気的引き出し線１３及びコアコラム８の電気的引き出し線８ｄにより、互いに接続されて固定される。ＬＥＤ発光柱１の上端は、バネ３１ａによってランプチューブ２８の壁に固定される。

【0073】

図１０は、本発明の他の一つの実施例によるＵ型のランプチューブを含むＬＥＤランプの構成を示す模式図である。

【0074】

図１０に示すように、前記ＬＥＤランプのバルブ３は、少なくとも一つのＵ型のランプチューブであり、前記Ｕ型のランプチューブの両端には、それぞれ、当該両端を真空封止するためのコアコラム８が設けられている。前記Ｕ型のランプチューブの両端には、それぞれ、コアコラム８の電気的引き出し線８ｄ及びコアコラムブラケット８ａのバネ３１ａに固定されたＬＥＤ発光柱１が設けられている。

【0075】

図１１は、本発明のＬＥＤランプの他の一つの実施例の構成を示す模式図である。図１１に示すように、前記ＬＥＤランプは、複数のＵ型のランプチューブ３６を有する平面ＬＥＤランプであり、前記各Ｕ型のランプチューブは、同じ平面に配列されている。

【0076】

以上は、本発明の総体構想を示す一部の実施例を示し説明してきたが、当業者にとって、本発明の総体構想の原則及びその思想に違反しない限り、これらの実施例に対して変更を行ってもよいことは勿論である。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその同等物によって限定されるものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】