ＬＥＤライト及びその製造方法
【課題】ＬＥＤライト及びその製造方法の提供。
【解決手段】伝統的なタングステン、ハロゲン、省エネ電球を直接代替できるＬＥＤライトは、少なくとも一つのＬＥＤ装置を備えるライト芯と、口金の中空内に充填する熱伝導絶縁材と、ライト芯と口金に機械的に接触する一つの電極を含む。前記ＬＥＤ装置の通電時、前記熱伝導絶縁材は熱通路を提供し、熱エネルギーをライト芯から電極に伝えて放熱させる。本発明のＬＥＤライトは、一般のライト器具の電球ソケットに直接挿入でき、元来のライト器具システムを取り替えたり、アダプタ（adapter）を追加する必要のないものである。
【解決手段】伝統的なタングステン、ハロゲン、省エネ電球を直接代替できるＬＥＤライトは、少なくとも一つのＬＥＤ装置を備えるライト芯と、口金の中空内に充填する熱伝導絶縁材と、ライト芯と口金に機械的に接触する一つの電極を含む。前記ＬＥＤ装置の通電時、前記熱伝導絶縁材は熱通路を提供し、熱エネルギーをライト芯から電極に伝えて放熱させる。本発明のＬＥＤライトは、一般のライト器具の電球ソケットに直接挿入でき、元来のライト器具システムを取り替えたり、アダプタ（adapter）を追加する必要のないものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライト（ｌａｍｐ）に関し、特に、伝統的なタングステン、ハロゲン、省エネ電球を直接代替できる発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）ライトに係る。
【背景技術】
【０００２】
直流ＬＥＤ装置をライト芯材としたＬＥＤライトは、整流器（ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）またはコンバーター（ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を使用して交流電力を直流電力に変換して直流ＬＥＤ装置に供給しなければならないため、ＬＥＤライトのコスト高となっている。また、コンバーターの体積が大きいために、伝統的な電球（ｂｕｌｂ）の標準口金（ｂａｓｅ）内に完全に隠すのが非常に難しく、別にモールドを開発し、伝統的な電球とは異なる構成要素を製作する必要がある。よって、コスト高となるほか、ＬＥＤライトの体積増加にもなる。直流ＬＥＤ装置を通電する場合には熱エネルギーが発生するため、別に放熱メカニズムを設計して熱エネルギーを処理する必要がある。効果的な放熱ができない場合は、高温が起因して、ＬＥＤの発光効率の低下、寿命減少、波長偏移等の不利効果を生じさせる。コンバーターは、交流電力を直流電力に変換する過程において、やはり熱エネルギーを発生するため、特に、その内のインダクタ（ｉｎｄｕｃｔｏｒ）と集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ，ＩＣ）は、高温によって損傷を受けると、商品が動作しなくなることもある。高効率の応用における、例えば、照明用途のライトは、直流ＬＥＤ装置の生じさせる熱エネルギーが比較的高いため、放熱不足によって引き起こされる問題が更に深刻である。ある商品においては、二つの低効率ランプタイプ（ｌａｍｐ ｔｙｐｅ）のＬＥＤと、簡単なブリッジ整流器（ｂｒｉｄｇｅ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）を使用し、小体積の伝統的な口金への適応に利便をはかっている。しかし、低効率のＬＥＤは、通常明るさが低く、市場受け入れ度にも限りがあり、しかも、この種の製品は往々にして放熱が良好でないため、光衰現象が深刻である。
【０００３】
近年、交流ＬＥＤ装置を使用した技術は日々成熟し、その明るさも日に日に上昇し、既に商業利用価値を備えている。交流ＬＥＤ装置は直列、並列の複数のＬＥＤ装置を同一のエピタキシャルチップ（ｅｐｉｔａｘｉａｌ ｃｈｉｐ）に製作し、前記エピタキシャルチップのパッケージ後、あるレジスト値を備える直列のレジスターは、１１０ボルトや２２０ボルト等の高電圧使用を直接受け入れられるため、直流ＬＥＤ装置の必要とするコンバーター或いは整流器は不要で、コストを効果的に削減し、回路による品質問題を減少させる。交流ＬＥＤ装置は小体積の空間内に便利に応用できるものの、解決すべき放熱問題が依然として存在する。特に、高効率の応用においては、例えば、照明用途のライトの発生する熱エネルギーは比較的高く、ヒートシンク（ｈｅａｔ ｓｉｎｋ）を増設したならば、ＬＥＤライトの体積とコストを拡大することになる。交流ＬＥＤ装置の放熱をサポートしないのなら、ＬＥＤの発光効率を低下させ、寿命を減少させ、波長を偏移させ、ひどい場合にはＬＥＤエピタキシャルチップを熱で損傷させることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的の一つは、ＬＥＤ装置の放熱を強化するＬＥＤライトを提供することにある。
【０００５】
次の本発明の目的の一つは、伝統的なタングステン、ハロゲン、省エネ電球を直接代替できるＬＥＤライトを提供することにある。
【０００６】
更なる本発明の目的の一つは、ＬＥＤライトの製造方法を提供することにある。本発明に基づくＬＥＤライトは、少なくとも一つのＬＥＤ装置を備えるライト芯と、中空（ｃａｖｉｔｙ）を備える口金と、熱伝導絶縁材（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）を前記ライト芯内に充填し、前記ライト芯と口金に機械的に接触する一つの電極（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）とを備える。前記ＬＥＤ装置を通電させた時、熱伝導絶縁材は熱通路（ｔｈｅｒｍａｌ ｃｈａｎｎｎｅｌ）を提供し、前記ライト芯から前記電極に伝えられる熱エネルギーを放熱する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の口金は、伝統的な電球の口金を使用するため、前記ＬＥＤライトは直接一般のライト器具のソケットに直接挿入し、元来のライト器具システムを取り替えたりアダプタを追加取り付けする必要がない。
【０００８】
また、本発明は、ＬＥＤライトを製造するための数種の方法を提供する。それは、回路部材を口金に行うハンダ接合と、熱伝導絶縁材を口金の中空内にする充填を含む。前記熱伝導絶縁材は、ライト芯と口金の一つの電極に機械的に接触させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のＬＥＤライト及びその製造方法は、特に、伝統的なタングステン、ハロゲン、省エネ電球を直接代替できる効果を備えるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施例図である。
【図２】図１のＬＥＤライトの等価回路図である。
【図３】数種の交流ＬＥＤエピタキシャルチップ図である。
【図４】本発明の第二実施例図である。
【図５】本発明の第三実施例図である。
【図６】多数のエピタキシャルチップのライト芯図である。
【図７】本発明の第四実施例図である。
【図８】本発明の第五実施例図である。
【図９】本発明の第六実施例図である。
【図１０】本発明の第七実施例図である。
【図１１】本発明の第八実施例図である。
【図１２】図１１のＬＥＤライト等価回路図である。
【図１３】本発明の第九実施例図である。
【図１４】図１３のＬＥＤライト等価回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に本発明の第一実施例図を示す。本発明の特徴を明らかにするために、本実施例では、小電球用の標準口金１０を使用し、それに備える電極１２と電極１４を交流電源に接続する。本技術分野の通常知識を備える者が熟知しているとおり、電極１２は螺旋状外形１６を備える金属外殻であり、その内側には中空１８を設ける。本実施例は、交流ＬＥＤ装置２０をライト芯としたものを使用し、それは、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２をサポート部２４上に固定し、その上にはシール２６を被覆する。ＬＥＤのパッケージは公知技術とし、図面を簡略化するために、ここでは交流ＬＥＤ装置２０のパッケージ構造の詳細は未図示とした。レジスター３０の一端は電極１４にハンダ付けし、もう一端は導入線３２によってＬＥＤ装置２０にハンダ付けし、導入線３４の両端をそれぞれ電極１２及び交流ＬＥＤ装置２０にハンダ付けする。前記ＬＥＤライトの等価回路は図２に示すとおりであり、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２とレジスター３０は電極１２と電極１４間に並列接続される。本技術分野の通常知識を有する者が熟知するとおり、いわゆる交流ＬＥＤエピタキシャルチップは、相反する方向に配置する二つのＬＥＤを二つの接合足部の間に並列し、前記各方向には少なくとも一つのＬＥＤを備え、相反する方向に配置する二つのＬＥＤをそれぞれ、交流電源の正負半周期において光らせる。レジスター３０のレジスト値Ｒの大きさは設計が要求する電流値に基づき選択する。レジスター３０にも、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２を保護する機能が備えられ、電極１２と電極１４に接続する交流電源が超えた時、レジスター３０はサージ電圧の大部分を吸収する。図１に戻り、本発明の特徴の一つは、中空１８内に熱伝導絶縁材３６を充填することにあり、サポート部２４と電極１２に機械的に接触し、熱通路を提供し、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２が通電発光により生じさせた熱エネルギーを電極１２に伝えて放熱を行なう。本技術分野の通常知識を有する者が熟知するとおり、サポート部２４は通常、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２放熱を助ける金属片を含む。そこで、サポート部２４を熱伝導絶縁材３６上に貼り合わせて、良好な熱伝導効果を獲得する。交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２の放熱を助けるほか、熱伝導絶縁材３６は、レジスター３０の放熱も助けるため、レジスター３０を熱伝導絶縁材３６内に埋め込む。
【００１２】
熱伝導絶縁材３６は、エポキシ樹脂、例えば酸化アルミニウム（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｏｘｉｄｅ）、窒化アルミニウム（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ）、窒化ホウ素（ｂｏｒｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ）、その他熱伝導材料の何れかの熱伝導粉末、或いは、エポキシ樹脂と熱伝導粉末の混合物とする。表１には、図１のＬＥＤライトに三種の異なる熱伝導材料を使用し、実際に測定された結果を示す。
【表１】
【００１３】
表１の測定結果からわかるとおり、エポキシ樹脂を採用した熱伝導絶縁材３６は、熱伝導係数が劣るため、通電後の全体温度が比較的高くなる。エポキシ樹脂と熱伝導粉末を混合した熱伝導絶縁材３６は、熱伝導効果が良好であるため、点灯テストにおいて、異常は見られなかった。熱伝導粉末を直接使用してしっかりと充填した熱伝導絶縁材３６は、良好な熱伝導効果が得られた。全体的に言えば、ＬＥＤライトは、出力される光の明るさが良好で、連続１０００時間点灯しても異常発生はみられなかった結果が出ている。また、その他の材料を熱伝導絶縁材３６として選択することも可能であり、その熱伝導係数（ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）は、０．２５乃至３０Ｗ／ｍｋ間である。
【００１４】
伝統的な電球を使用するのは標準口金で、例えば、Ｅ１２、Ｅ１４、Ｅ１７、Ｅ２６及びＥ２７は伝統的なタングステン電球（ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｌｉｇｈｔ ｂｕｌｂ）の口金、ＭＲ１６及びＧＵ１０は伝統的なハロゲン電球（ｈａｌｏｇｅｎ ｌｉｇｈｔ ｂｕｌｂ）の口金である。表２は、図１のＬＥＤライト中に標準口金のＥ１２及びＥ２７を使用し、実際の測定結果を示したものである。
【表２】
【００１５】
表２に示すとおり、図１のＬＥＤライトは、通常みられる体積の比較的小さいＥ１２の口金、或いは体積の比較的大きいＥ２７の口金の何れも、出力される光の明るさが良好で、連続１０００時間点灯した場合も異常の発生は見られなかった。よって、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２の生じる熱エネルギーは電極１２に効果的に伝えられ、放熱が行なわれる。図１に示す通り、本ＬＥＤライトの大きさは標準口金１０とほぼ同様で、良好な放熱能力を備え、公知技術が達成できなかった高効率の応用を実現する。伝統的なハロゲン電球の口金内において、一つの電極は柱状の金属外殻で、被絶縁物ともう一つの電極とを分離している。標準口金には、相互に絶縁状態にある二つの針状（ｐｉｎ）電極を使用するものもある。伝統的なタングステン電球、ハロゲン電球の口金或いはその他標準口金には、いずれにも中空があり、熱伝導絶縁材を充填できるため、少なくとも一つの電極は、ＬＥＤライトのライト芯の放熱を助ける。口金の電極は外側方向に露出しており、良好な放熱効果を提供する。
【００１６】
図１のＬＥＤライトは、各種工程を用いて製造される。一実施例において、まず、全ての回路部品をハンダ付けした後、更に熱伝導絶縁材３６を中空１８内に充填する。熱伝導絶縁材３６の用量は、サポート部２４の底部まで充填するまでとし、サポート部２４底部の平面を超えるまで若干増やすことも可能である。エポキシ樹脂或いはエポキシ樹脂と熱伝導粉末の混合物を熱伝導絶縁材３６として選択するなら、それを中空１８に注入した後、加熱して固化（ｃｕｒｅｄ）させる。熱伝導粉末を熱伝導絶縁材３６として選択するなら、それを中空１８に充填した後、圧力をかけて緊密になるようにし、熱伝導粉末をシリコン接着剤に混合して接着剤体を作り、中空１８に注入した後、加熱し、固化することも可能である。もう一つの実施例において、まず、導入線３４とレジスター３０を電極１２と電極１４にハンダ付けした後、熱伝導絶縁材３６を中空１８内に充填する。導入線（ｗｉｒｅ）３２と導入線３４の末端は熱伝導絶縁材３６外に露出させ、更に、交流ＬＥＤ装置２０を熱伝導絶縁材３６の上表面に貼り合わせ、最後に、導入線３２と導入線３４を交流ＬＥＤ装置２０にハンダ付けする。熱伝導絶縁材３６を固化する必要がある場合は、交流ＬＥＤ装置２０への貼り合わせ前或いは貼り合わせ後に、加熱を行なうことも可能である。
【００１７】
ＬＥＤを多数量含む交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２の選択によってＬＥＤライトの明るさを向上させることも可能である。図３には、数種の交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２図を示した。第一種目は、二本の接合足部の間に逆方向の二本のＬＥＤを並列させ、それぞれには、二つ以上のＬＥＤを備える。第二種目は、二本の接合足部の間に二組以上のＬＥＤの一対を直列し、それぞれのＬＥＤの一対には逆方向の二つのＬＥＤを共に並列する。第三種目は、五つ以上のＬＥＤをブリッジ式構造に配列したものである。全て商品化されたこれらの商品を選択使用可能である。
【００１８】
図４は、本発明の第二実施例図である。本実施例のライト芯には、回路板２８とその上の交流ＬＥＤ装置２０を含み、交流ＬＥＤ装置２０には少なくとも一つの交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２を含む。直列レジスター（ｓｅｒｉｅｓ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）３８を変更して回路板２８上に取り付け、並びに、導入線３４と導入線３２によって回路板２８を電極１２と電極１４の間に接続する。回路板２８は、強化ガラス繊維（ＦＲ４）或いは金属基板（ＩＭＳ）の部材を選択可能である。交流ＬＥＤ装置２０と直列レジスター３８は、表面実装タイプの部品（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ；ＳＭＤ）を選択し、表面実装技術（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ＳＭＴ）を用いて回路板２８上に取り付ける。レジスター３８は回路板２８上にハンダ付けするため、可変レジスターを使用して、例えば、交流ＬＥＤ装置２０を経由する電流値を便利に調整するなど、応用の弾力性を拡大することができる。本ＬＥＤライトの製造時は、まず、交流ＬＥＤ装置２０と直列レジスター３８を回路板２８上にハンダ付けし、更に、口金１０に接合する。一実施例において、まず、導入線３４と導入線３２を電極１２と電極１４及び回路板２８にハンダ付けし、更に熱伝導絶縁材３６を中空１８内に充填する。熱伝導絶縁材３６の充填量は、それが回路板２８の底部に接触するまでとし、回路板２８底部の平面を超えるまで若干増加可能である。必要に応じて、更に熱伝導絶縁材３６を加熱して固化する。もう一つの実施例においては、まず、導入線３４と導入線３２を電極１２と電極１４にハンダ付けした後、熱伝導絶縁材３６を中空１８内に充填する。導入線３２と導入線３４の末端を熱伝導絶縁材３６外に露出させ、更に、回路板２８を熱伝導絶縁材３６の上表面に貼り合わせ、最後に、導入線３２と導入線３４とを回路板２８にハンダ付けする。必要であれば、熱伝導絶縁材３６は、回路板２８の貼り合わせ前か貼り合わせ後に加熱して固化することも可能である。熱伝導絶縁材３６の選択と製作は、図１の実施例と同様である。本技術分野において通常知識を備える者が熟知するとおり、回路板２８の底部には通常、放熱を助ける金属層を含む故に、回路板２８は熱伝導絶縁材３６上に貼り合わせることで、良好な熱伝導効果を発揮することができる。
【００１９】
ライト芯と口金１０を接合した後は、更にライトカバー４０を加える。ライトカバー４０は、ガラスキャップ（ｃａｐ）、プラスチックキャップ、エポキシ樹脂、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）から選択する。ガラスキャップ或いはプラスチックキャップを選択した場合は、接着剤接合、ホゾ組み、ネジ山等の機械方式によってそれを標準口金１０の末端上に接合する。エポキシ樹脂或いはシリコンを選択した場合は、ライト芯上にそれを塗布する。その用量が十分なら完全に回路板２８及びその上の全ての部品を包み込むことができる。必要に応じて、加熱をくわえ、固化させる。ライトカバー４０は保護を目的とし、水分、塵、或いはＬＥＤライトの内部部品にかかる外力を防止する。ライトカバー４０は、光学部品の機能を備え、霧化、幾何学形状設計等の方式を通して、各種必要な光学効果を生じさせる。ライトカバー４０の霧状構造は、砂吹き（ｓａｎｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ）、エッチング（ｅｔｃｈｉｎｇ）、静電粉体塗装（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｓｔａｔｉｃ ｐｏｗｄｅｒ ｃｏａｔｉｎｇ）、シリコン塗布、スプレーペイント、或いは射出成型（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ）方式によって製作される。表３は、数種の異なる材質のライトカバー４０を実際に測定して得られた結果である。
【表３】
【００２０】
表３に示すとおり、ライトカバー４０に、ガラスキャップ、プラスチックキャップ、エポキシ樹脂、シリコンの何れを使用しても良好な光出力が得られ、点灯テストにおいては、異常の発生がみられないことが明らかに理解される。これは、通電後の交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２の生じさせる熱エネルギーが熱伝導絶縁材３６及び電極１２を通して外部に効果的に伝えられ、ライトカバー４０を取り付けても放熱に明らかな影響を及ぼさないことを示している。
【００２１】
図５には、本発明の第三実施例図を示す。本実施例のＬＥＤライトのライト芯には、交流ＬＥＤ装置２０、回路板２８、熱伝導部品５０（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｍｅｍｂｅｒ）を備える。交流ＬＥＤ装置２０、レジスター３８、及び回路板２８と図４の実施例とは同様で、熱伝導部品５０の一端に備えた盤面は回路板２８の底部表面上に貼り合わせ、もう一端は熱伝導絶縁材３６内に埋め込む。熱伝導部品５０の軸方向長さは０．１乃至１０センチとし、最良を０．５乃至３．０センチとする。それを熱伝導絶縁材３６に埋め込む深さを利用して交流ＬＥＤ装置２０の高さを調整する。熱伝導部品５０は、高熱伝導率材質により作製される。それは例えば、銅やその他金属とし、その形状は、柱状（ｒｏｄ）、片状（ｓｔｒｉｐ）、或いはその他形状とする。ライトカバー４０には、ガラスキャップ或いはプラスチックキャップを選択する。本実施例のＬＥＤライトの製造工程については、まず、導入線３４と導入線３２を電極１２及び電極１４にハンダ付けした後、熱伝導絶縁材３６を中空１８内に注入し、導入線３４と導入線３２の末端を熱伝導絶縁材３６外に露出させ、熱伝導部品５０の一端を熱伝導絶縁材３６内に挿入し、必要に応じて、加熱をくわえて熱伝導絶縁材３６を固化する。更に、既に交流ＬＥＤ装置２０及びレジスター３８を取り付けた回路板２８を熱伝導部品５０の盤面上にハンダ付けし、導入線３４と導入線３２を回路板２８にハンダ付けし、最後に、ライトカバー４０を口金１０の末端上に接合する。
【００２２】
ＬＥＤライトの明るさを向上させたいなら、更に多くの交流ＬＥＤ装置２０を直列、並列、或いは直並列させることも可能である。図６に示した多数のエピタキシャルチップライト芯は、回路板２８のハンダパッド５２とハンダパッド５４の間に三列の交流ＬＥＤ装置２０を並列させ、各列には三つの交流ＬＥＤ装置２０を備えている。各交流ＬＥＤ装置２０のパワーが１Ｗであるなら、このライト芯は９Ｗに達する。
【００２３】
図４、図５、図６のライト芯は、交流ＬＥＤ装置２０を回路板２８上に貼り合わせたが、それを変更し、回路板２８上にチップオンボード（Ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏａｒｄ；ＣＯＢ）で交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２を搭載することも可能である。それは、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２の裸チップを直接回路板２８上に貼り合わせるもので、ワイヤボンディング（ｗｉｒｅ ｂｏｎｄｉｎｇ）後は、更にシール２６を被覆する。
【００２４】
図７に示した本発明の第四実施例図では、レジスター３０の他に、回路板２８上に取り付けたレジスター３８を追加し、レジスター３０と交流ＬＥＤ装置２０に並列させる。回路板２８、レジスター３８、及び交流ＬＥＤ装置２０は一つのモジュール（ｍｏｄｕｌｅ）とし、レジスター３８のレジスト値の大きさを交流ＬＥＤ装置２０の設計に対応させ、レジスター３０及び口金１０を他のモジュールとする。モジュールの結合が異なれば、異なる規格のＬＥＤライトが得られる。例えば、同様のレジスター３０と口金１０のモジュールを使用するなら、異なるライト芯及びレジスター３８のモジュールを組み合わせるだけで、明るさ及び電流値の異なるＬＥＤライトを製作できる。レジスター３８もまた、可変レジスターを採用可能であり、要求に応じてそのレジスト値を調整する。
【００２５】
図８に示した本発明の第五実施例図では、交流ＬＥＤ装置２０を熱伝導部品５０の盤面上にハンダ付けし、熱伝導部品５０の他の一端を熱伝導絶縁材３６内に埋め込み、それを熱伝導絶縁材３６内に埋め込んだ深さによって、交流ＬＥＤ装置２０の高さを調整する。表４では、熱伝導部品５０に銅柱及び銅片を用いた効果を比較してみた。
【表４】
【００２６】
表４のテスト結果から理解されるとおり、銅柱或いは銅片を追加した設計は、交流ＬＥＤ装置２０の通電により生じる熱エネルギーを更に迅速に外部に伝えることができ、光源が出力する明るさを良好にし、連続１０００時間点灯しても異常がみられなかった。ＬＥＤライトの製造方法において、先ず、導入線３４及びレジスター３０を電極１２及び電極１４にハンダ付けした後、熱伝導絶縁材３６を中空１８内に注入し、導入線３４と導入線３２の末端を熱伝導絶縁材３６外に露出させ、熱伝導部品５０の一端を熱伝導絶縁材３６内に挿入し、必要に応じて、加熱をくわえて熱伝導絶縁材３６を固化する。更に、既に交流ＬＥＤ装置２０を熱伝導部品５０の盤面上にハンダ付けした後、導入線３４と導入線３２を交流ＬＥＤ装置２０の接合足部６６にハンダ付けし、最後に、ライトカバー４０を口金１０の末端上に接合する。また、別の実施例では、熱伝導部品５０を熱伝導絶縁材３６に挿入する以前に、まず、交流ＬＥＤ装置２０を熱伝導部品５０の盤面上にハンダ付けすることも可能である。
【００２７】
図９に示した本発明の第六実施例図では、穿孔（ｔｈｒｏｕｇｈ ｈｏｌｅ）６０を備える回路板２８を使用し、熱伝導部品５０の一端を回路板２８の上方に配置し、他の一端を穿孔６０を経由させて熱伝導絶縁材３６内に埋め込み、交流ＬＥＤ装置２０を熱伝導部品５０の露出する一端上にハンダ付けする。熱伝導部品５０には長い片（ｓｔｒｉｐ）５６と側面翼５８とを備え、長い片５６の軸方向の長さは０．１乃至１０センチ間、最良を０．５乃至３．０センチ間とし、側面翼５８を交流ＬＥＤ装置２０と回路板２８との間に配置する。交流ＬＥＤ装置２０の接合足部（ｐｉｎ）６６は、ハンダ６８を用いて回路板２８の貫通孔６２に接合し、ハンダ７０で回路板２８の貫通孔６４を電極１２に接合する。貫通孔６２及び貫通孔６４はブラインドビア（ｂｌｉｎｄ ｈｏｌｅ）或いはその他構造に変更可能とし、これらは回路板の公知技術の範囲である。レジスター３０を電極１４及び回路板２８間にハンダ付けするため、レジスター３０と交流ＬＥＤ装置２０は電極１２と電極１４との間に直列する。回路板２８は強化ガラス繊維或いは金属基板の部材を選択可能であるが、良好であるのは、回路板２８もまた熱伝導絶縁材３６に機械的に接触させることである。他の実施例では、レジスター３０を回路板２８上のレジスターに変更するか、回路板２８上に追加するレジスターとレジスター３０とを直列させることも可能であり、これは前述の実施例と同様である。必要に応じて、ライトカバーを追加取り付けすることも可能であり、これは前述の実施例と同様である。本ＬＥＤライトの製造時、まず、レジスター３０を電極１４及び回路板２８にハンダ付けし、更に回路板２８を電極１２にハンダ付けした後、穿孔６０から熱伝導絶縁材３６を中空１８内に挿入し、熱伝導部品の一端を穿孔６０を経て熱伝導絶縁材３６内に埋め込み、その後、交流ＬＥＤ装置２０にハンダ付けする。必要に応じて、加熱し熱伝導絶縁材３６を固化する。
【００２８】
図１０に示した本発明の第七実施例図では、金属基板を備える回路板２８を熱伝導絶縁材３６上に貼り合わせる。この種の回路板２８に備えるアルミニウム層２８a、銅層２８c、熱伝導層２８bは、二者間に配置され、放熱能力は、強化ガラス繊維基板を超える。交流ＬＥＤ装置２０は、ＣＯＢパッケージ構造によって回路板２８上にハンダ付けされ、ハンダは回路板２８を電極１２にハンダ付けし、レジスター３０は電極１４と回路板２８の間にハンダ付けするため、レジスター３０と交流ＬＥＤ装置２０は電極１２と電極１４の間に直列する。別の実施例においては、レジスター３０を回路板２８上のレジスターにハンダ付けするよう変更するか、回路板２８上に追加したレジスターとレジスター３０を直列することも可能であり、前述の実施例と同様である。必要に応じて、ライトカバーを取り付けることも可能であり、これらと前述の実施例とは同様である。本実施例のＬＥＤライトの製造方法は、先ずレジスター３０を電極１４にハンダ付けし、更に熱伝導絶縁材３６を中空１８内に充填した後、レジスター３０を回路板２８にハンダ付けし、回路板２８を電極１２にハンダ付けし、最後に回路板２８上に交流ＬＥＤ装置２０をパッケージする。必要に応じて、加熱し熱伝導絶縁材３６を固化する。交流ＬＥＤ装置２０をパッケージする時、まず、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２を回路板２８上にハンダ付けした後、ワイヤボンディングし、更にシール２６を塗布する。ライトカバーを付加したい場合は、シール２６の塗布は必要ない。
【００２９】
前述の各実施例においては、実際の応用に基づき、採用される交流ＬＥＤ装置２０のパワーは０．３乃至５Ｗ間とし、良好であるのは、１乃至３Ｗ、５０乃至５００００Ωのレジスター３０或いはレジスター３８を選択する。交流ＬＥＤ装置２０の使用電圧は、１２乃至２４０ボルト間とし、単一の交流ＬＥＤ装置２０を使用する場合は、その使用電圧は交流電源に基づき、１１０Ｖまたは２２０Ｖを選択する。多数の交流ＬＥＤ装置２０を直列する場合は、その使用する電圧は、例えば１２Ｖのような比較的低いものを選択可能である。
【００３０】
図１１には本発明の第八実施例図を、図１２には等価回路図を示す。本実施例は、直流ＬＥＤ装置７２をライト芯に変更し、ブリッジ式整流器７４を追加する。レジスター３８とブリッジ式整流器７４は何れも回路板２８上にハンダ付けする。図１２に示すとおり、直流ＬＥＤ装置７２中の直流ＬＥＤエピタキシャルチップ７６は、一つのＬＥＤ或いはＬＥＤ列（ｓｔｒｉｎｇ）を備え、良好であるのは、直流ＬＥＤ装置７２が高圧直流ＬＥＤ装置となるものである。ブリッジ式整流器７４には、二つの入力端７８及び入力端８０を備え、それぞれを電極１２と電極１４に接続し、二つの出力端８２と出力端８４は、整流後の電源を直列した直流ＬＥＤ装置７２とレジスター３８に供給する。
【００３１】
図１３には本発明の第九実施例図を、図１４には等価回路図を示す。本実施例のライト芯もまた直流ＬＥＤ装置７２を使用する。レジスター３０は熱伝導絶縁材３６内に埋め込み、ブリッジ式整流器７４は回路板２８上にハンダ付けする。図１４に示すとおり、レジスター３０は１４とブリッジ式整流器７４の入力端８０の間に移動し、直流ＬＥＤエピタキシャルチップ７６はブリッジ式整流器７４の出力端８２と出力端８４の間に接続する。レジスター３０を電極１２とブリッジ式整流器７４の入力端７８の間に変更するか、エピタキシャルチップ７６とレジスター３０の位置を交換することも可能である。図１１から図１４までの実施例の他、直流ＬＥＤ装置を使用するＬＥＤライトは、図１、図５、図８から図１０に開示された各種構造及び配置に基づき、異なる実施例を構成することも可能である。
【００３２】
前述した各実施例の交流ＬＥＤ装置２０及び直流ＬＥＤ装置７２は、砲弾型部品とプラスチックリードチップキャリア（ＰＬＣＣ）、表面実装構造（ＳＭＤ）、及びチップオンボード（ＣＯＢ）を示しただけであるが、その他各種の異なるタイプ或いはパッケージの交流ＬＥＤ装置と直流ＬＥＤ装置もまた本発明に適用可能とする。
【符号の説明】
【００３３】
１０ 口金
１２ 電極
１４ 電極
１６ 螺旋状外形
１８ 中空
２０ 交流ＬＥＤ装置
２２ 交流ＬＥＤエピタキシャルチップ
２４ サポート部
２６ シール
２８ 回路板
２８a アルミニウム層
２８b 熱伝導層
２８c 銅層
３０ レジスター
３２ 導入線
３４ 導入線
３６ 熱伝導絶縁材
３８ レジスター
４０ ライトカバー
５０ 熱伝導部品
５２ ハンダパッド
５４ ハンダパッド
５６ 長い片
５８ 側面翼
６０ 穿孔
６２ 貫通孔
６４ 貫通孔
６６ 接合足部
６８ ハンダ
７０ ハンダ
７２ 直流ＬＥＤ装置
７４ ブリッジ式整流器
７６ エピタキシャルチップ
７８ ブリッジ式整流器入力端
８０ ブリッジ式整流器入力端
８２ ブリッジ式整流器出力端
８４ ブリッジ式整流器出力端
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライト（ｌａｍｐ）に関し、特に、伝統的なタングステン、ハロゲン、省エネ電球を直接代替できる発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）ライトに係る。
【背景技術】
【０００２】
直流ＬＥＤ装置をライト芯材としたＬＥＤライトは、整流器（ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）またはコンバーター（ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を使用して交流電力を直流電力に変換して直流ＬＥＤ装置に供給しなければならないため、ＬＥＤライトのコスト高となっている。また、コンバーターの体積が大きいために、伝統的な電球（ｂｕｌｂ）の標準口金（ｂａｓｅ）内に完全に隠すのが非常に難しく、別にモールドを開発し、伝統的な電球とは異なる構成要素を製作する必要がある。よって、コスト高となるほか、ＬＥＤライトの体積増加にもなる。直流ＬＥＤ装置を通電する場合には熱エネルギーが発生するため、別に放熱メカニズムを設計して熱エネルギーを処理する必要がある。効果的な放熱ができない場合は、高温が起因して、ＬＥＤの発光効率の低下、寿命減少、波長偏移等の不利効果を生じさせる。コンバーターは、交流電力を直流電力に変換する過程において、やはり熱エネルギーを発生するため、特に、その内のインダクタ（ｉｎｄｕｃｔｏｒ）と集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ，ＩＣ）は、高温によって損傷を受けると、商品が動作しなくなることもある。高効率の応用における、例えば、照明用途のライトは、直流ＬＥＤ装置の生じさせる熱エネルギーが比較的高いため、放熱不足によって引き起こされる問題が更に深刻である。ある商品においては、二つの低効率ランプタイプ（ｌａｍｐ ｔｙｐｅ）のＬＥＤと、簡単なブリッジ整流器（ｂｒｉｄｇｅ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）を使用し、小体積の伝統的な口金への適応に利便をはかっている。しかし、低効率のＬＥＤは、通常明るさが低く、市場受け入れ度にも限りがあり、しかも、この種の製品は往々にして放熱が良好でないため、光衰現象が深刻である。
【０００３】
近年、交流ＬＥＤ装置を使用した技術は日々成熟し、その明るさも日に日に上昇し、既に商業利用価値を備えている。交流ＬＥＤ装置は直列、並列の複数のＬＥＤ装置を同一のエピタキシャルチップ（ｅｐｉｔａｘｉａｌ ｃｈｉｐ）に製作し、前記エピタキシャルチップのパッケージ後、あるレジスト値を備える直列のレジスターは、１１０ボルトや２２０ボルト等の高電圧使用を直接受け入れられるため、直流ＬＥＤ装置の必要とするコンバーター或いは整流器は不要で、コストを効果的に削減し、回路による品質問題を減少させる。交流ＬＥＤ装置は小体積の空間内に便利に応用できるものの、解決すべき放熱問題が依然として存在する。特に、高効率の応用においては、例えば、照明用途のライトの発生する熱エネルギーは比較的高く、ヒートシンク（ｈｅａｔ ｓｉｎｋ）を増設したならば、ＬＥＤライトの体積とコストを拡大することになる。交流ＬＥＤ装置の放熱をサポートしないのなら、ＬＥＤの発光効率を低下させ、寿命を減少させ、波長を偏移させ、ひどい場合にはＬＥＤエピタキシャルチップを熱で損傷させることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的の一つは、ＬＥＤ装置の放熱を強化するＬＥＤライトを提供することにある。
【０００５】
次の本発明の目的の一つは、伝統的なタングステン、ハロゲン、省エネ電球を直接代替できるＬＥＤライトを提供することにある。
【０００６】
更なる本発明の目的の一つは、ＬＥＤライトの製造方法を提供することにある。本発明に基づくＬＥＤライトは、少なくとも一つのＬＥＤ装置を備えるライト芯と、中空（ｃａｖｉｔｙ）を備える口金と、熱伝導絶縁材（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）を前記ライト芯内に充填し、前記ライト芯と口金に機械的に接触する一つの電極（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）とを備える。前記ＬＥＤ装置を通電させた時、熱伝導絶縁材は熱通路（ｔｈｅｒｍａｌ ｃｈａｎｎｎｅｌ）を提供し、前記ライト芯から前記電極に伝えられる熱エネルギーを放熱する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の口金は、伝統的な電球の口金を使用するため、前記ＬＥＤライトは直接一般のライト器具のソケットに直接挿入し、元来のライト器具システムを取り替えたりアダプタを追加取り付けする必要がない。
【０００８】
また、本発明は、ＬＥＤライトを製造するための数種の方法を提供する。それは、回路部材を口金に行うハンダ接合と、熱伝導絶縁材を口金の中空内にする充填を含む。前記熱伝導絶縁材は、ライト芯と口金の一つの電極に機械的に接触させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のＬＥＤライト及びその製造方法は、特に、伝統的なタングステン、ハロゲン、省エネ電球を直接代替できる効果を備えるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施例図である。
【図２】図１のＬＥＤライトの等価回路図である。
【図３】数種の交流ＬＥＤエピタキシャルチップ図である。
【図４】本発明の第二実施例図である。
【図５】本発明の第三実施例図である。
【図６】多数のエピタキシャルチップのライト芯図である。
【図７】本発明の第四実施例図である。
【図８】本発明の第五実施例図である。
【図９】本発明の第六実施例図である。
【図１０】本発明の第七実施例図である。
【図１１】本発明の第八実施例図である。
【図１２】図１１のＬＥＤライト等価回路図である。
【図１３】本発明の第九実施例図である。
【図１４】図１３のＬＥＤライト等価回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に本発明の第一実施例図を示す。本発明の特徴を明らかにするために、本実施例では、小電球用の標準口金１０を使用し、それに備える電極１２と電極１４を交流電源に接続する。本技術分野の通常知識を備える者が熟知しているとおり、電極１２は螺旋状外形１６を備える金属外殻であり、その内側には中空１８を設ける。本実施例は、交流ＬＥＤ装置２０をライト芯としたものを使用し、それは、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２をサポート部２４上に固定し、その上にはシール２６を被覆する。ＬＥＤのパッケージは公知技術とし、図面を簡略化するために、ここでは交流ＬＥＤ装置２０のパッケージ構造の詳細は未図示とした。レジスター３０の一端は電極１４にハンダ付けし、もう一端は導入線３２によってＬＥＤ装置２０にハンダ付けし、導入線３４の両端をそれぞれ電極１２及び交流ＬＥＤ装置２０にハンダ付けする。前記ＬＥＤライトの等価回路は図２に示すとおりであり、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２とレジスター３０は電極１２と電極１４間に並列接続される。本技術分野の通常知識を有する者が熟知するとおり、いわゆる交流ＬＥＤエピタキシャルチップは、相反する方向に配置する二つのＬＥＤを二つの接合足部の間に並列し、前記各方向には少なくとも一つのＬＥＤを備え、相反する方向に配置する二つのＬＥＤをそれぞれ、交流電源の正負半周期において光らせる。レジスター３０のレジスト値Ｒの大きさは設計が要求する電流値に基づき選択する。レジスター３０にも、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２を保護する機能が備えられ、電極１２と電極１４に接続する交流電源が超えた時、レジスター３０はサージ電圧の大部分を吸収する。図１に戻り、本発明の特徴の一つは、中空１８内に熱伝導絶縁材３６を充填することにあり、サポート部２４と電極１２に機械的に接触し、熱通路を提供し、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２が通電発光により生じさせた熱エネルギーを電極１２に伝えて放熱を行なう。本技術分野の通常知識を有する者が熟知するとおり、サポート部２４は通常、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２放熱を助ける金属片を含む。そこで、サポート部２４を熱伝導絶縁材３６上に貼り合わせて、良好な熱伝導効果を獲得する。交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２の放熱を助けるほか、熱伝導絶縁材３６は、レジスター３０の放熱も助けるため、レジスター３０を熱伝導絶縁材３６内に埋め込む。
【００１２】
熱伝導絶縁材３６は、エポキシ樹脂、例えば酸化アルミニウム（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｏｘｉｄｅ）、窒化アルミニウム（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ）、窒化ホウ素（ｂｏｒｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ）、その他熱伝導材料の何れかの熱伝導粉末、或いは、エポキシ樹脂と熱伝導粉末の混合物とする。表１には、図１のＬＥＤライトに三種の異なる熱伝導材料を使用し、実際に測定された結果を示す。
【表１】
【００１３】
表１の測定結果からわかるとおり、エポキシ樹脂を採用した熱伝導絶縁材３６は、熱伝導係数が劣るため、通電後の全体温度が比較的高くなる。エポキシ樹脂と熱伝導粉末を混合した熱伝導絶縁材３６は、熱伝導効果が良好であるため、点灯テストにおいて、異常は見られなかった。熱伝導粉末を直接使用してしっかりと充填した熱伝導絶縁材３６は、良好な熱伝導効果が得られた。全体的に言えば、ＬＥＤライトは、出力される光の明るさが良好で、連続１０００時間点灯しても異常発生はみられなかった結果が出ている。また、その他の材料を熱伝導絶縁材３６として選択することも可能であり、その熱伝導係数（ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）は、０．２５乃至３０Ｗ／ｍｋ間である。
【００１４】
伝統的な電球を使用するのは標準口金で、例えば、Ｅ１２、Ｅ１４、Ｅ１７、Ｅ２６及びＥ２７は伝統的なタングステン電球（ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｌｉｇｈｔ ｂｕｌｂ）の口金、ＭＲ１６及びＧＵ１０は伝統的なハロゲン電球（ｈａｌｏｇｅｎ ｌｉｇｈｔ ｂｕｌｂ）の口金である。表２は、図１のＬＥＤライト中に標準口金のＥ１２及びＥ２７を使用し、実際の測定結果を示したものである。
【表２】
【００１５】
表２に示すとおり、図１のＬＥＤライトは、通常みられる体積の比較的小さいＥ１２の口金、或いは体積の比較的大きいＥ２７の口金の何れも、出力される光の明るさが良好で、連続１０００時間点灯した場合も異常の発生は見られなかった。よって、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２の生じる熱エネルギーは電極１２に効果的に伝えられ、放熱が行なわれる。図１に示す通り、本ＬＥＤライトの大きさは標準口金１０とほぼ同様で、良好な放熱能力を備え、公知技術が達成できなかった高効率の応用を実現する。伝統的なハロゲン電球の口金内において、一つの電極は柱状の金属外殻で、被絶縁物ともう一つの電極とを分離している。標準口金には、相互に絶縁状態にある二つの針状（ｐｉｎ）電極を使用するものもある。伝統的なタングステン電球、ハロゲン電球の口金或いはその他標準口金には、いずれにも中空があり、熱伝導絶縁材を充填できるため、少なくとも一つの電極は、ＬＥＤライトのライト芯の放熱を助ける。口金の電極は外側方向に露出しており、良好な放熱効果を提供する。
【００１６】
図１のＬＥＤライトは、各種工程を用いて製造される。一実施例において、まず、全ての回路部品をハンダ付けした後、更に熱伝導絶縁材３６を中空１８内に充填する。熱伝導絶縁材３６の用量は、サポート部２４の底部まで充填するまでとし、サポート部２４底部の平面を超えるまで若干増やすことも可能である。エポキシ樹脂或いはエポキシ樹脂と熱伝導粉末の混合物を熱伝導絶縁材３６として選択するなら、それを中空１８に注入した後、加熱して固化（ｃｕｒｅｄ）させる。熱伝導粉末を熱伝導絶縁材３６として選択するなら、それを中空１８に充填した後、圧力をかけて緊密になるようにし、熱伝導粉末をシリコン接着剤に混合して接着剤体を作り、中空１８に注入した後、加熱し、固化することも可能である。もう一つの実施例において、まず、導入線３４とレジスター３０を電極１２と電極１４にハンダ付けした後、熱伝導絶縁材３６を中空１８内に充填する。導入線（ｗｉｒｅ）３２と導入線３４の末端は熱伝導絶縁材３６外に露出させ、更に、交流ＬＥＤ装置２０を熱伝導絶縁材３６の上表面に貼り合わせ、最後に、導入線３２と導入線３４を交流ＬＥＤ装置２０にハンダ付けする。熱伝導絶縁材３６を固化する必要がある場合は、交流ＬＥＤ装置２０への貼り合わせ前或いは貼り合わせ後に、加熱を行なうことも可能である。
【００１７】
ＬＥＤを多数量含む交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２の選択によってＬＥＤライトの明るさを向上させることも可能である。図３には、数種の交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２図を示した。第一種目は、二本の接合足部の間に逆方向の二本のＬＥＤを並列させ、それぞれには、二つ以上のＬＥＤを備える。第二種目は、二本の接合足部の間に二組以上のＬＥＤの一対を直列し、それぞれのＬＥＤの一対には逆方向の二つのＬＥＤを共に並列する。第三種目は、五つ以上のＬＥＤをブリッジ式構造に配列したものである。全て商品化されたこれらの商品を選択使用可能である。
【００１８】
図４は、本発明の第二実施例図である。本実施例のライト芯には、回路板２８とその上の交流ＬＥＤ装置２０を含み、交流ＬＥＤ装置２０には少なくとも一つの交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２を含む。直列レジスター（ｓｅｒｉｅｓ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）３８を変更して回路板２８上に取り付け、並びに、導入線３４と導入線３２によって回路板２８を電極１２と電極１４の間に接続する。回路板２８は、強化ガラス繊維（ＦＲ４）或いは金属基板（ＩＭＳ）の部材を選択可能である。交流ＬＥＤ装置２０と直列レジスター３８は、表面実装タイプの部品（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ；ＳＭＤ）を選択し、表面実装技術（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ＳＭＴ）を用いて回路板２８上に取り付ける。レジスター３８は回路板２８上にハンダ付けするため、可変レジスターを使用して、例えば、交流ＬＥＤ装置２０を経由する電流値を便利に調整するなど、応用の弾力性を拡大することができる。本ＬＥＤライトの製造時は、まず、交流ＬＥＤ装置２０と直列レジスター３８を回路板２８上にハンダ付けし、更に、口金１０に接合する。一実施例において、まず、導入線３４と導入線３２を電極１２と電極１４及び回路板２８にハンダ付けし、更に熱伝導絶縁材３６を中空１８内に充填する。熱伝導絶縁材３６の充填量は、それが回路板２８の底部に接触するまでとし、回路板２８底部の平面を超えるまで若干増加可能である。必要に応じて、更に熱伝導絶縁材３６を加熱して固化する。もう一つの実施例においては、まず、導入線３４と導入線３２を電極１２と電極１４にハンダ付けした後、熱伝導絶縁材３６を中空１８内に充填する。導入線３２と導入線３４の末端を熱伝導絶縁材３６外に露出させ、更に、回路板２８を熱伝導絶縁材３６の上表面に貼り合わせ、最後に、導入線３２と導入線３４とを回路板２８にハンダ付けする。必要であれば、熱伝導絶縁材３６は、回路板２８の貼り合わせ前か貼り合わせ後に加熱して固化することも可能である。熱伝導絶縁材３６の選択と製作は、図１の実施例と同様である。本技術分野において通常知識を備える者が熟知するとおり、回路板２８の底部には通常、放熱を助ける金属層を含む故に、回路板２８は熱伝導絶縁材３６上に貼り合わせることで、良好な熱伝導効果を発揮することができる。
【００１９】
ライト芯と口金１０を接合した後は、更にライトカバー４０を加える。ライトカバー４０は、ガラスキャップ（ｃａｐ）、プラスチックキャップ、エポキシ樹脂、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）から選択する。ガラスキャップ或いはプラスチックキャップを選択した場合は、接着剤接合、ホゾ組み、ネジ山等の機械方式によってそれを標準口金１０の末端上に接合する。エポキシ樹脂或いはシリコンを選択した場合は、ライト芯上にそれを塗布する。その用量が十分なら完全に回路板２８及びその上の全ての部品を包み込むことができる。必要に応じて、加熱をくわえ、固化させる。ライトカバー４０は保護を目的とし、水分、塵、或いはＬＥＤライトの内部部品にかかる外力を防止する。ライトカバー４０は、光学部品の機能を備え、霧化、幾何学形状設計等の方式を通して、各種必要な光学効果を生じさせる。ライトカバー４０の霧状構造は、砂吹き（ｓａｎｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ）、エッチング（ｅｔｃｈｉｎｇ）、静電粉体塗装（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｓｔａｔｉｃ ｐｏｗｄｅｒ ｃｏａｔｉｎｇ）、シリコン塗布、スプレーペイント、或いは射出成型（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ）方式によって製作される。表３は、数種の異なる材質のライトカバー４０を実際に測定して得られた結果である。
【表３】
【００２０】
表３に示すとおり、ライトカバー４０に、ガラスキャップ、プラスチックキャップ、エポキシ樹脂、シリコンの何れを使用しても良好な光出力が得られ、点灯テストにおいては、異常の発生がみられないことが明らかに理解される。これは、通電後の交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２の生じさせる熱エネルギーが熱伝導絶縁材３６及び電極１２を通して外部に効果的に伝えられ、ライトカバー４０を取り付けても放熱に明らかな影響を及ぼさないことを示している。
【００２１】
図５には、本発明の第三実施例図を示す。本実施例のＬＥＤライトのライト芯には、交流ＬＥＤ装置２０、回路板２８、熱伝導部品５０（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｍｅｍｂｅｒ）を備える。交流ＬＥＤ装置２０、レジスター３８、及び回路板２８と図４の実施例とは同様で、熱伝導部品５０の一端に備えた盤面は回路板２８の底部表面上に貼り合わせ、もう一端は熱伝導絶縁材３６内に埋め込む。熱伝導部品５０の軸方向長さは０．１乃至１０センチとし、最良を０．５乃至３．０センチとする。それを熱伝導絶縁材３６に埋め込む深さを利用して交流ＬＥＤ装置２０の高さを調整する。熱伝導部品５０は、高熱伝導率材質により作製される。それは例えば、銅やその他金属とし、その形状は、柱状（ｒｏｄ）、片状（ｓｔｒｉｐ）、或いはその他形状とする。ライトカバー４０には、ガラスキャップ或いはプラスチックキャップを選択する。本実施例のＬＥＤライトの製造工程については、まず、導入線３４と導入線３２を電極１２及び電極１４にハンダ付けした後、熱伝導絶縁材３６を中空１８内に注入し、導入線３４と導入線３２の末端を熱伝導絶縁材３６外に露出させ、熱伝導部品５０の一端を熱伝導絶縁材３６内に挿入し、必要に応じて、加熱をくわえて熱伝導絶縁材３６を固化する。更に、既に交流ＬＥＤ装置２０及びレジスター３８を取り付けた回路板２８を熱伝導部品５０の盤面上にハンダ付けし、導入線３４と導入線３２を回路板２８にハンダ付けし、最後に、ライトカバー４０を口金１０の末端上に接合する。
【００２２】
ＬＥＤライトの明るさを向上させたいなら、更に多くの交流ＬＥＤ装置２０を直列、並列、或いは直並列させることも可能である。図６に示した多数のエピタキシャルチップライト芯は、回路板２８のハンダパッド５２とハンダパッド５４の間に三列の交流ＬＥＤ装置２０を並列させ、各列には三つの交流ＬＥＤ装置２０を備えている。各交流ＬＥＤ装置２０のパワーが１Ｗであるなら、このライト芯は９Ｗに達する。
【００２３】
図４、図５、図６のライト芯は、交流ＬＥＤ装置２０を回路板２８上に貼り合わせたが、それを変更し、回路板２８上にチップオンボード（Ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏａｒｄ；ＣＯＢ）で交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２を搭載することも可能である。それは、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２の裸チップを直接回路板２８上に貼り合わせるもので、ワイヤボンディング（ｗｉｒｅ ｂｏｎｄｉｎｇ）後は、更にシール２６を被覆する。
【００２４】
図７に示した本発明の第四実施例図では、レジスター３０の他に、回路板２８上に取り付けたレジスター３８を追加し、レジスター３０と交流ＬＥＤ装置２０に並列させる。回路板２８、レジスター３８、及び交流ＬＥＤ装置２０は一つのモジュール（ｍｏｄｕｌｅ）とし、レジスター３８のレジスト値の大きさを交流ＬＥＤ装置２０の設計に対応させ、レジスター３０及び口金１０を他のモジュールとする。モジュールの結合が異なれば、異なる規格のＬＥＤライトが得られる。例えば、同様のレジスター３０と口金１０のモジュールを使用するなら、異なるライト芯及びレジスター３８のモジュールを組み合わせるだけで、明るさ及び電流値の異なるＬＥＤライトを製作できる。レジスター３８もまた、可変レジスターを採用可能であり、要求に応じてそのレジスト値を調整する。
【００２５】
図８に示した本発明の第五実施例図では、交流ＬＥＤ装置２０を熱伝導部品５０の盤面上にハンダ付けし、熱伝導部品５０の他の一端を熱伝導絶縁材３６内に埋め込み、それを熱伝導絶縁材３６内に埋め込んだ深さによって、交流ＬＥＤ装置２０の高さを調整する。表４では、熱伝導部品５０に銅柱及び銅片を用いた効果を比較してみた。
【表４】
【００２６】
表４のテスト結果から理解されるとおり、銅柱或いは銅片を追加した設計は、交流ＬＥＤ装置２０の通電により生じる熱エネルギーを更に迅速に外部に伝えることができ、光源が出力する明るさを良好にし、連続１０００時間点灯しても異常がみられなかった。ＬＥＤライトの製造方法において、先ず、導入線３４及びレジスター３０を電極１２及び電極１４にハンダ付けした後、熱伝導絶縁材３６を中空１８内に注入し、導入線３４と導入線３２の末端を熱伝導絶縁材３６外に露出させ、熱伝導部品５０の一端を熱伝導絶縁材３６内に挿入し、必要に応じて、加熱をくわえて熱伝導絶縁材３６を固化する。更に、既に交流ＬＥＤ装置２０を熱伝導部品５０の盤面上にハンダ付けした後、導入線３４と導入線３２を交流ＬＥＤ装置２０の接合足部６６にハンダ付けし、最後に、ライトカバー４０を口金１０の末端上に接合する。また、別の実施例では、熱伝導部品５０を熱伝導絶縁材３６に挿入する以前に、まず、交流ＬＥＤ装置２０を熱伝導部品５０の盤面上にハンダ付けすることも可能である。
【００２７】
図９に示した本発明の第六実施例図では、穿孔（ｔｈｒｏｕｇｈ ｈｏｌｅ）６０を備える回路板２８を使用し、熱伝導部品５０の一端を回路板２８の上方に配置し、他の一端を穿孔６０を経由させて熱伝導絶縁材３６内に埋め込み、交流ＬＥＤ装置２０を熱伝導部品５０の露出する一端上にハンダ付けする。熱伝導部品５０には長い片（ｓｔｒｉｐ）５６と側面翼５８とを備え、長い片５６の軸方向の長さは０．１乃至１０センチ間、最良を０．５乃至３．０センチ間とし、側面翼５８を交流ＬＥＤ装置２０と回路板２８との間に配置する。交流ＬＥＤ装置２０の接合足部（ｐｉｎ）６６は、ハンダ６８を用いて回路板２８の貫通孔６２に接合し、ハンダ７０で回路板２８の貫通孔６４を電極１２に接合する。貫通孔６２及び貫通孔６４はブラインドビア（ｂｌｉｎｄ ｈｏｌｅ）或いはその他構造に変更可能とし、これらは回路板の公知技術の範囲である。レジスター３０を電極１４及び回路板２８間にハンダ付けするため、レジスター３０と交流ＬＥＤ装置２０は電極１２と電極１４との間に直列する。回路板２８は強化ガラス繊維或いは金属基板の部材を選択可能であるが、良好であるのは、回路板２８もまた熱伝導絶縁材３６に機械的に接触させることである。他の実施例では、レジスター３０を回路板２８上のレジスターに変更するか、回路板２８上に追加するレジスターとレジスター３０とを直列させることも可能であり、これは前述の実施例と同様である。必要に応じて、ライトカバーを追加取り付けすることも可能であり、これは前述の実施例と同様である。本ＬＥＤライトの製造時、まず、レジスター３０を電極１４及び回路板２８にハンダ付けし、更に回路板２８を電極１２にハンダ付けした後、穿孔６０から熱伝導絶縁材３６を中空１８内に挿入し、熱伝導部品の一端を穿孔６０を経て熱伝導絶縁材３６内に埋め込み、その後、交流ＬＥＤ装置２０にハンダ付けする。必要に応じて、加熱し熱伝導絶縁材３６を固化する。
【００２８】
図１０に示した本発明の第七実施例図では、金属基板を備える回路板２８を熱伝導絶縁材３６上に貼り合わせる。この種の回路板２８に備えるアルミニウム層２８a、銅層２８c、熱伝導層２８bは、二者間に配置され、放熱能力は、強化ガラス繊維基板を超える。交流ＬＥＤ装置２０は、ＣＯＢパッケージ構造によって回路板２８上にハンダ付けされ、ハンダは回路板２８を電極１２にハンダ付けし、レジスター３０は電極１４と回路板２８の間にハンダ付けするため、レジスター３０と交流ＬＥＤ装置２０は電極１２と電極１４の間に直列する。別の実施例においては、レジスター３０を回路板２８上のレジスターにハンダ付けするよう変更するか、回路板２８上に追加したレジスターとレジスター３０を直列することも可能であり、前述の実施例と同様である。必要に応じて、ライトカバーを取り付けることも可能であり、これらと前述の実施例とは同様である。本実施例のＬＥＤライトの製造方法は、先ずレジスター３０を電極１４にハンダ付けし、更に熱伝導絶縁材３６を中空１８内に充填した後、レジスター３０を回路板２８にハンダ付けし、回路板２８を電極１２にハンダ付けし、最後に回路板２８上に交流ＬＥＤ装置２０をパッケージする。必要に応じて、加熱し熱伝導絶縁材３６を固化する。交流ＬＥＤ装置２０をパッケージする時、まず、交流ＬＥＤエピタキシャルチップ２２を回路板２８上にハンダ付けした後、ワイヤボンディングし、更にシール２６を塗布する。ライトカバーを付加したい場合は、シール２６の塗布は必要ない。
【００２９】
前述の各実施例においては、実際の応用に基づき、採用される交流ＬＥＤ装置２０のパワーは０．３乃至５Ｗ間とし、良好であるのは、１乃至３Ｗ、５０乃至５００００Ωのレジスター３０或いはレジスター３８を選択する。交流ＬＥＤ装置２０の使用電圧は、１２乃至２４０ボルト間とし、単一の交流ＬＥＤ装置２０を使用する場合は、その使用電圧は交流電源に基づき、１１０Ｖまたは２２０Ｖを選択する。多数の交流ＬＥＤ装置２０を直列する場合は、その使用する電圧は、例えば１２Ｖのような比較的低いものを選択可能である。
【００３０】
図１１には本発明の第八実施例図を、図１２には等価回路図を示す。本実施例は、直流ＬＥＤ装置７２をライト芯に変更し、ブリッジ式整流器７４を追加する。レジスター３８とブリッジ式整流器７４は何れも回路板２８上にハンダ付けする。図１２に示すとおり、直流ＬＥＤ装置７２中の直流ＬＥＤエピタキシャルチップ７６は、一つのＬＥＤ或いはＬＥＤ列（ｓｔｒｉｎｇ）を備え、良好であるのは、直流ＬＥＤ装置７２が高圧直流ＬＥＤ装置となるものである。ブリッジ式整流器７４には、二つの入力端７８及び入力端８０を備え、それぞれを電極１２と電極１４に接続し、二つの出力端８２と出力端８４は、整流後の電源を直列した直流ＬＥＤ装置７２とレジスター３８に供給する。
【００３１】
図１３には本発明の第九実施例図を、図１４には等価回路図を示す。本実施例のライト芯もまた直流ＬＥＤ装置７２を使用する。レジスター３０は熱伝導絶縁材３６内に埋め込み、ブリッジ式整流器７４は回路板２８上にハンダ付けする。図１４に示すとおり、レジスター３０は１４とブリッジ式整流器７４の入力端８０の間に移動し、直流ＬＥＤエピタキシャルチップ７６はブリッジ式整流器７４の出力端８２と出力端８４の間に接続する。レジスター３０を電極１２とブリッジ式整流器７４の入力端７８の間に変更するか、エピタキシャルチップ７６とレジスター３０の位置を交換することも可能である。図１１から図１４までの実施例の他、直流ＬＥＤ装置を使用するＬＥＤライトは、図１、図５、図８から図１０に開示された各種構造及び配置に基づき、異なる実施例を構成することも可能である。
【００３２】
前述した各実施例の交流ＬＥＤ装置２０及び直流ＬＥＤ装置７２は、砲弾型部品とプラスチックリードチップキャリア（ＰＬＣＣ）、表面実装構造（ＳＭＤ）、及びチップオンボード（ＣＯＢ）を示しただけであるが、その他各種の異なるタイプ或いはパッケージの交流ＬＥＤ装置と直流ＬＥＤ装置もまた本発明に適用可能とする。
【符号の説明】
【００３３】
１０ 口金
１２ 電極
１４ 電極
１６ 螺旋状外形
１８ 中空
２０ 交流ＬＥＤ装置
２２ 交流ＬＥＤエピタキシャルチップ
２４ サポート部
２６ シール
２８ 回路板
２８a アルミニウム層
２８b 熱伝導層
２８c 銅層
３０ レジスター
３２ 導入線
３４ 導入線
３６ 熱伝導絶縁材
３８ レジスター
４０ ライトカバー
５０ 熱伝導部品
５２ ハンダパッド
５４ ハンダパッド
５６ 長い片
５８ 側面翼
６０ 穿孔
６２ 貫通孔
６４ 貫通孔
６６ 接合足部
６８ ハンダ
７０ ハンダ
７２ 直流ＬＥＤ装置
７４ ブリッジ式整流器
７６ エピタキシャルチップ
７８ ブリッジ式整流器入力端
８０ ブリッジ式整流器入力端
８２ ブリッジ式整流器出力端
８４ ブリッジ式整流器出力端
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤライトに備えられるライト芯において、０．３乃至５Ｗ間のパワーを有する、少なくとも一つの交流ＬＥＤ装置を含み、
第一電極と第二電極を備える口金は、中空を備え、第一電極には、螺旋状、柱状、或いは針状外形を備え、
レジスト値が５０乃至５００００Ω間であるレジスターと前記ライト芯を第一電極と第二電極の間に直列し、
熱伝導係数が０．２５乃至３０Ｗ／ｍｋ間である熱伝導絶縁材は、前記中空内に充填し、ライト芯と第一電極に機械的に接触し、第一電極へのライト芯の放熱を助ける熱通路の提供を特徴とするＬＥＤライト。
【請求項２】
前記ライト芯には少なくとも一つの交流ＬＥＤ装置を搭載する回路板を備え、しかも、前記熱伝導絶縁材に機械的に接触することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項３】
前記ライト芯には少なくとも一つの交流ＬＥＤ装置をハンダ付けする熱伝導部品を備え、しかも一端を熱伝導絶縁材内に埋め込むことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項４】
前記ライト芯には、
穿孔を備え、少なくとも一つの交流ＬＥＤ装置を搭載する回路板と、
交流ＬＥＤ装置にハンダ付けする第一端と、穿孔を経て熱伝導絶縁材内に埋め込む第二端とを有する熱伝導部品とを備えることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項５】
前記回路板は、熱伝導絶縁材に機械的に接触することを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤライト。
【請求項６】
前記レジスターを前記回路板にハンダ付けすることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤライト。
【請求項７】
前記熱伝導絶縁材は、エポキシ樹脂、熱伝導粉末、二者の混合物の何れかを含むことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項８】
前記口金は伝統的なタングステン電球の標準口金とすることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項９】
前記口金は伝統的なハロゲン電球の標準口金とすることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項１０】
前記交流ＬＥＤ装置は、１２乃至２４０ボルトを含む電圧を使用することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項１１】
前記交流ＬＥＤ装置のパワーは１乃至３Ｗとすることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項１２】
口金の中空内に熱伝導絶縁材を充填し、
少なくとも一つの交流ＬＥＤ装置を含むライト芯及びレジスターを取り付けて、それを前記口金の二つの電極間に直列させる方法を含むことを特徴とするＬＥＤライトの製造方法。
【請求項１３】
前記製造方法には、更に加熱し熱伝導絶縁材を固化する方法を含むことを特徴とする請求項１２に記載のＬＥＤライトの製造方法。
【請求項１４】
ＬＥＤライトに備えられるライト芯において、０．３乃至５Ｗ間のパワーを有する、少なくとも一つの直流ＬＥＤ装置を含み、
レジスト値が５０乃至５００００オーム間であるレジスターと前記ライト芯を直列させ、第一電極と第二電極を備える口金は、中空を備え、前記第一電極には、螺旋状、柱状、或いは針状外形を備え、
ブリッジ式整流器に備える二つの入力端は、それぞれを第一電極及び第二電極に接続し、二つの出力端は、整流後の電源を少なくとも一つの直流ＬＥＤ装置に提供し、
熱伝導係数が０．２５乃至３０Ｗ／ｍｋ間である熱伝導絶縁材は、前記中空内に充填し、ライト芯と第一電極に機械的に接触し、第一電極へのライト芯の放熱を助ける熱通路の提供を特徴とするＬＥＤライト。
【請求項１５】
前記ライト芯には少なくとも一つの直流ＬＥＤ装置を搭載する回路板を備え、しかも、前記熱伝導絶縁材に機械的に接触することを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項１６】
前記ライト芯には、少なくとも一つの直流ＬＥＤ装置をハンダ付けする熱伝導部品を備え、しかも、一端を熱伝導絶縁材内に埋め込むことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項１７】
前記ライト芯には、
穿孔を備え、少なくとも一つの直流ＬＥＤ装置を搭載する回路板と、
直流ＬＥＤ装置にハンダ付けする第一端と、穿孔を経て熱伝導絶縁材内に埋め込む第二端とを有する熱伝導部品とを備えることを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項１８】
前記回路板は、熱伝導絶縁材に機械的に接触することを特徴とする請求項１７に記載のＬＥＤライト。
【請求項１９】
前記レジスター及びブリッジ式整流器を前記回路板上にハンダ付けすることを特徴とする請求項１７に記載のＬＥＤライト。
【請求項２０】
前記熱伝導絶縁材は、エポキシ樹脂、熱伝導粉末、二者の混合物の何れかを含むことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項２１】
前記口金は伝統的なタングステン電球の標準口金とすることを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項２２】
前記口金は伝統的なハロゲン電球の標準口金とすることを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項２３】
前記直流ＬＥＤ装置は、１４乃至２４０ボルトを含む電圧を使用することを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項２４】
前記直流ＬＥＤ装置のパワーは１乃至３Ｗとすることを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項２５】
口金の中空内に熱伝導絶縁材を充填し、
少なくとも一つの直流ＬＥＤ装置を含むライト芯、レジスター、及びブリッジ式整流器を取り付けて、それによって前記口金の二つの電極間に回路を形成させることを特徴とするＬＥＤライトの製造方法。
【請求項２６】
前記製造方法には、更に加熱し熱伝導絶縁材を固化する方法を含むことを特徴とする請求項２５に記載のＬＥＤライトの製造方法。
【請求項１】
ＬＥＤライトに備えられるライト芯において、０．３乃至５Ｗ間のパワーを有する、少なくとも一つの交流ＬＥＤ装置を含み、
第一電極と第二電極を備える口金は、中空を備え、第一電極には、螺旋状、柱状、或いは針状外形を備え、
レジスト値が５０乃至５００００Ω間であるレジスターと前記ライト芯を第一電極と第二電極の間に直列し、
熱伝導係数が０．２５乃至３０Ｗ／ｍｋ間である熱伝導絶縁材は、前記中空内に充填し、ライト芯と第一電極に機械的に接触し、第一電極へのライト芯の放熱を助ける熱通路の提供を特徴とするＬＥＤライト。
【請求項２】
前記ライト芯には少なくとも一つの交流ＬＥＤ装置を搭載する回路板を備え、しかも、前記熱伝導絶縁材に機械的に接触することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項３】
前記ライト芯には少なくとも一つの交流ＬＥＤ装置をハンダ付けする熱伝導部品を備え、しかも一端を熱伝導絶縁材内に埋め込むことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項４】
前記ライト芯には、
穿孔を備え、少なくとも一つの交流ＬＥＤ装置を搭載する回路板と、
交流ＬＥＤ装置にハンダ付けする第一端と、穿孔を経て熱伝導絶縁材内に埋め込む第二端とを有する熱伝導部品とを備えることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項５】
前記回路板は、熱伝導絶縁材に機械的に接触することを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤライト。
【請求項６】
前記レジスターを前記回路板にハンダ付けすることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤライト。
【請求項７】
前記熱伝導絶縁材は、エポキシ樹脂、熱伝導粉末、二者の混合物の何れかを含むことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項８】
前記口金は伝統的なタングステン電球の標準口金とすることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項９】
前記口金は伝統的なハロゲン電球の標準口金とすることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項１０】
前記交流ＬＥＤ装置は、１２乃至２４０ボルトを含む電圧を使用することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項１１】
前記交流ＬＥＤ装置のパワーは１乃至３Ｗとすることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤライト。
【請求項１２】
口金の中空内に熱伝導絶縁材を充填し、
少なくとも一つの交流ＬＥＤ装置を含むライト芯及びレジスターを取り付けて、それを前記口金の二つの電極間に直列させる方法を含むことを特徴とするＬＥＤライトの製造方法。
【請求項１３】
前記製造方法には、更に加熱し熱伝導絶縁材を固化する方法を含むことを特徴とする請求項１２に記載のＬＥＤライトの製造方法。
【請求項１４】
ＬＥＤライトに備えられるライト芯において、０．３乃至５Ｗ間のパワーを有する、少なくとも一つの直流ＬＥＤ装置を含み、
レジスト値が５０乃至５００００オーム間であるレジスターと前記ライト芯を直列させ、第一電極と第二電極を備える口金は、中空を備え、前記第一電極には、螺旋状、柱状、或いは針状外形を備え、
ブリッジ式整流器に備える二つの入力端は、それぞれを第一電極及び第二電極に接続し、二つの出力端は、整流後の電源を少なくとも一つの直流ＬＥＤ装置に提供し、
熱伝導係数が０．２５乃至３０Ｗ／ｍｋ間である熱伝導絶縁材は、前記中空内に充填し、ライト芯と第一電極に機械的に接触し、第一電極へのライト芯の放熱を助ける熱通路の提供を特徴とするＬＥＤライト。
【請求項１５】
前記ライト芯には少なくとも一つの直流ＬＥＤ装置を搭載する回路板を備え、しかも、前記熱伝導絶縁材に機械的に接触することを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項１６】
前記ライト芯には、少なくとも一つの直流ＬＥＤ装置をハンダ付けする熱伝導部品を備え、しかも、一端を熱伝導絶縁材内に埋め込むことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項１７】
前記ライト芯には、
穿孔を備え、少なくとも一つの直流ＬＥＤ装置を搭載する回路板と、
直流ＬＥＤ装置にハンダ付けする第一端と、穿孔を経て熱伝導絶縁材内に埋め込む第二端とを有する熱伝導部品とを備えることを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項１８】
前記回路板は、熱伝導絶縁材に機械的に接触することを特徴とする請求項１７に記載のＬＥＤライト。
【請求項１９】
前記レジスター及びブリッジ式整流器を前記回路板上にハンダ付けすることを特徴とする請求項１７に記載のＬＥＤライト。
【請求項２０】
前記熱伝導絶縁材は、エポキシ樹脂、熱伝導粉末、二者の混合物の何れかを含むことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項２１】
前記口金は伝統的なタングステン電球の標準口金とすることを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項２２】
前記口金は伝統的なハロゲン電球の標準口金とすることを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項２３】
前記直流ＬＥＤ装置は、１４乃至２４０ボルトを含む電圧を使用することを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項２４】
前記直流ＬＥＤ装置のパワーは１乃至３Ｗとすることを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤライト。
【請求項２５】
口金の中空内に熱伝導絶縁材を充填し、
少なくとも一つの直流ＬＥＤ装置を含むライト芯、レジスター、及びブリッジ式整流器を取り付けて、それによって前記口金の二つの電極間に回路を形成させることを特徴とするＬＥＤライトの製造方法。
【請求項２６】
前記製造方法には、更に加熱し熱伝導絶縁材を固化する方法を含むことを特徴とする請求項２５に記載のＬＥＤライトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１５６０５０（Ｐ２０１２−１５６０５０Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５２１６（Ｐ２０１１−１５２１６）
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（５１１０２５２３７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（５１１０２５２３７）
【Ｆターム（参考）】
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