專利名稱：帶有塑料燈頭的發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光元件。從現(xiàn)有技術(shù)中知道了許多發(fā)光元件。除了早就存在的白熾 燈泡外，發(fā)光二極管(LED)近年來(lái)尤其也用作發(fā)光裝置。與例如白熾燈泡相比，這種發(fā)光二 極管在耗電方面是高效的，其體積小并產(chǎn)生較少的熱。近年來(lái)，人們致力于研究具有標(biāo)準(zhǔn)發(fā) 光裝置的發(fā)光強(qiáng)度的LED。
背景技術(shù)：
這種發(fā)光裝置在建筑物重點(diǎn)照明中和作為車輛行駛燈光是早就已知的。但是，目 前還未公開(kāi)用于由LED發(fā)光裝置和標(biāo)準(zhǔn)燈座構(gòu)成的組件的標(biāo)準(zhǔn)化解決方案。目前只提供了 用于常規(guī)發(fā)光裝置的標(biāo)準(zhǔn)化燈座。LED照明元件未來(lái)也應(yīng)該能以其它方式使用。因此，例如正在準(zhǔn)備所謂的OLED (有 機(jī)發(fā)光二極管)和其它技術(shù)。還期望將顯著改變照明裝置。除了當(dāng)前的應(yīng)用外，重點(diǎn)照明、平面、移動(dòng)和可控的照明(例如在場(chǎng)景燈光時(shí))也 擴(kuò)充了燈光設(shè)計(jì)。這又將直接影響到安裝，即尤其是尺寸、位置、穩(wěn)固性和溫度和控制用觸 點(diǎn)接通，即電流接頭。此外，尤其在有多個(gè)光源的組件中出現(xiàn)有效散熱的問(wèn)題。因此，例如由電子裝置產(chǎn) 生的熱應(yīng)更好地從殼體散發(fā)出去。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明基于以下任務(wù)，避免或消除目前采用的復(fù)雜的散熱體或者至少更好 地控制熱分布。—般伴隨迄今已知的發(fā)光方法而來(lái)的是產(chǎn)生大量熱，已知的照明裝置的前提是發(fā) 光裝置及其燈座經(jīng)受高溫，因此發(fā)光過(guò)程必須是耐熱的。而對(duì)于LED或類似方法適用的是以點(diǎn)狀方式產(chǎn)生熱并且熱本身對(duì)發(fā)光過(guò)程和使 用壽命產(chǎn)生影響。而且，發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)將來(lái)變得更小并且今后也應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)其它的使用 方式。在此情況下，散熱端口連帶造型整體起到?jīng)Q定性作用。此外，集成有同樣發(fā)熱的電子控制元件，例如調(diào)光器、色控元件、光調(diào)元件等。目前，大多數(shù)LED生產(chǎn)廠商著眼于由LED發(fā)光的任務(wù)，較少考慮低成本地制造燈座 和使明顯以點(diǎn)方式發(fā)熱的LED的過(guò)程熱能散發(fā)到環(huán)境的要求。因此，本發(fā)明尤其基于以下其它任務(wù)，提供一種特殊裝置，它尤其在使用LED時(shí)也 允許有效散熱。因此，最好也應(yīng)能制造具有許多光源的發(fā)光元件。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)將通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的發(fā)光元件和通過(guò)具有權(quán)利要 求11的特征的燈頭來(lái)完成。有利的實(shí)施方式和改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。在多個(gè) 實(shí)施例中給出了本發(fā)明的其它優(yōu)選特征。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件具有至少一個(gè)帶有兩根接線的光源，所述接線用于給光源 供應(yīng)電流。而且，發(fā)光元件具有用于容納光源的燈頭。根據(jù)本發(fā)明，光源具有發(fā)熱部分并且該燈頭接觸該發(fā)熱部分，其中，該燈頭由導(dǎo)熱塑料構(gòu)成，或者具有這樣的導(dǎo)熱塑料并如此構(gòu) 成，即，燈頭至少部分散走光源所產(chǎn)生的熱。該燈頭最好是注射成型件。此時(shí)，該燈頭或其塑料優(yōu)選被注入特殊模具中并且為 特殊的接線技術(shù)做好準(zhǔn)備。通過(guò)這種方式，可以制造出工業(yè)用的發(fā)光燈座。為此，為了完成上述任務(wù)而采用導(dǎo)熱塑料或者提供導(dǎo)熱塑料，其接受在光源處產(chǎn) 生的熱并直接將熱散發(fā)到環(huán)境或燈座。因此，光源的支承散熱系統(tǒng)最好與燈座相結(jié)合并在 此形式中已經(jīng)是散熱機(jī)構(gòu)。因此，也可以通過(guò)該燈頭或圍繞燈頭的燈座散發(fā)較高的熱功率。在所有的實(shí)施方式和改進(jìn)方案中，優(yōu)選采用導(dǎo)熱和/或?qū)щ姾?或?qū)Т诺乃芰?，?該塑料中例如加入纖細(xì)的或很細(xì)的金屬纖維、鋼纖維或不銹鋼纖維，從而得到一種塑料合 成物，其使最終產(chǎn)品傳熱導(dǎo)電。特別優(yōu)選采用要被加入塑料中的球形金屬顆粒。此時(shí)，優(yōu)選微米級(jí)的直徑。最好加入具有高導(dǎo)熱性能的金屬。例如，優(yōu)選采用銅或銅合金。金屬纖維或金屬 顆粒很理想地作為用于導(dǎo)熱塑料的有效填料。盡管其體積小，但它們完全足以顯著地改善 燈頭的熱學(xué)性能。特別優(yōu)選由銅、鋁以及氮化硼或石墨構(gòu)成的填料，用于提高導(dǎo)熱性能。輔料含量或 者說(shuō)填料含量尤其在約10%至70%的范圍內(nèi)，最好在約20%至60%的范圍內(nèi)。添加有例 如石墨顆?；蜚~粉時(shí)的導(dǎo)熱性能尤其大于lW/(mK)，最好大于2W/(mK)。導(dǎo)熱性能有利地在 大約2W/(mK)至大約IOW/(mK)范圍內(nèi)，但也可以更寬。在所有的實(shí)施方式中，由塑料構(gòu)成的燈頭如此具有三維材料結(jié)構(gòu)，S卩，除了電絕緣 區(qū)外，還設(shè)有多個(gè)導(dǎo)電區(qū)，這些導(dǎo)電區(qū)配設(shè)有帶狀導(dǎo)線。這種制造例如可以通過(guò)激光結(jié)構(gòu)化 來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨后的電鍍產(chǎn)生了導(dǎo)電能力。在激光結(jié)構(gòu)化中，激光可以加工和激活在塑料表面和材料內(nèi)所含的金屬籽晶。金 屬將變被釋放并沉積在表面上。通過(guò)這種方式，細(xì)微的和最細(xì)微的導(dǎo)線圖案通過(guò)激光被加 入材料中。在與之相連的銅液槽中可以產(chǎn)生真正的帶狀導(dǎo)線，因?yàn)閬?lái)自銅液槽的金屬沉積 在激光已釋放金屬的地方。因此，總之可以制造出各向異性的結(jié)構(gòu)，此時(shí)可以有優(yōu)選的導(dǎo)熱方向并且可以產(chǎn) 生目標(biāo)明確的電連接。光源優(yōu)選是發(fā)光二極管或OLED。在另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，燈頭沿周向完全包圍或者基本上完全包圍光源。通 過(guò)這種方式，所出現(xiàn)的發(fā)熱向四面散發(fā)。因此，燈頭可以具有開(kāi)口，LED或者至少其發(fā)熱部 分被裝入該開(kāi)口中。在另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，發(fā)光元件具有包圍燈頭的燈座。此時(shí)，例如可能出現(xiàn) 的是燈頭具有可被擰入燈座中的螺紋。但是，也可以想到插接燈座等。這樣一來(lái)，所產(chǎn)生的 熱也可通過(guò)燈座來(lái)散發(fā)。在另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，至少一根接線具有導(dǎo)電塑料。因此，例如可以將接線 集成到燈頭中。在另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，燈頭部分地由導(dǎo)電塑料構(gòu)成。因此，利用呈導(dǎo)電塑料 形式的供電機(jī)構(gòu)來(lái)導(dǎo)電接通光源被整合到發(fā)光裝置和燈座的設(shè)計(jì)當(dāng)中。為此，最好在此通 過(guò)集成的傳導(dǎo)性塑料來(lái)實(shí)現(xiàn)電連接。
光源的燈頭和燈座最好可以用至少一種導(dǎo)電導(dǎo)熱塑料來(lái)優(yōu)化。作為導(dǎo)熱塑料的替代，也可以采用具有熱學(xué)性能的其它材料如陶瓷和金屬。在另 一個(gè)有利的實(shí)施方式中，發(fā)光元件具有圍繞燈頭的其它散熱機(jī)構(gòu)。該其它散熱機(jī)構(gòu)最好也 包圍上述燈座。通過(guò)這種方式，可以更有效地散發(fā)熱功率，這尤其對(duì)于在一個(gè)載體上布置多 個(gè)光源是重要的。在另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，發(fā)光元件具有印制的帶狀導(dǎo)線。但除此之外，也可以 借助電鍍工藝獲得導(dǎo)電能力。根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施方式，該發(fā)光元件具有許多光源。此時(shí)，這些光源可以例如并 排布置，或者也可以按照陣列方式布置，或者設(shè)置在一個(gè)圓環(huán)等的平面上。在本發(fā)明的一個(gè)有利改進(jìn)方案中，該發(fā)光元件具有多個(gè)燈頭，所述多個(gè)燈頭可以 在其外壁處接合，其中，各有一個(gè)具有第一剖面形狀的第一外壁和各有一個(gè)具有第二剖面 形狀的第二外壁，第一剖面形狀和第二剖面形狀是彼此互補(bǔ)構(gòu)成的。通過(guò)這種方式，可以像 拼圖那樣插接多個(gè)燈頭。此時(shí)，可以把相應(yīng)的帶狀導(dǎo)線印制、層壓、壓制到表面中，或以聚合 物形式構(gòu)成等等。本發(fā)明還涉及一種用于光源的燈頭，其具有用于容納光源的發(fā)熱部分的容納開(kāi) 口，其中該燈頭由導(dǎo)熱塑料構(gòu)成并如此構(gòu)造，該燈頭至少部分散走由該光源產(chǎn)生的熱。


在附圖中，單純示意地示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例并且以下將詳加說(shuō)明，附圖所 示為圖1表示按照現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光元件；圖2表示本發(fā)明的發(fā)光元件的第一實(shí)施方式；圖3表示按照許多發(fā)光元件形式的本發(fā)明發(fā)光元件的第二實(shí)施方式；圖4表示本發(fā)明的發(fā)光元件的第三實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1至圖4，以下將描述本發(fā)明發(fā)光元件100的三個(gè)實(shí)施例。圖1表示在現(xiàn)有技術(shù)中的呈白熾燈泡形式的發(fā)光元件100。此時(shí)，附圖標(biāo)記102涉 及真正的光源，即通常是帶有螺旋燈絲的玻璃燈泡。附圖標(biāo)記110涉及燈頭，光源102保持在該燈頭中，其中在燈頭110中也設(shè)有用于 光源102的電流供應(yīng)機(jī)構(gòu)。燈頭110又通過(guò)螺紋被裝入燈座114中。附圖標(biāo)記104和106涉及兩根接線或觸 點(diǎn)，用于通過(guò)電連接108、109給發(fā)光裝置供應(yīng)電流?？梢钥吹?，在此發(fā)光裝置中的發(fā)熱主要出現(xiàn)在光源本身上并且可能至少?zèng)]有直接 散發(fā)到燈座。為此，在白熾燈泡的情況下，燈座114未用于散熱，其必須能經(jīng)受住高溫。圖2表示按照本發(fā)明的發(fā)光元件1。發(fā)光元件1具有呈發(fā)光二極管形式的光源2， 該光源由兩根接線4和6來(lái)供電。此時(shí)，在光源區(qū)域加內(nèi)生成熱。附圖標(biāo)記10涉及燈頭，它沿周向完全包圍光源，因而良好地適用于承受所產(chǎn)生的 熱能并又將該熱能發(fā)散至環(huán)境。
燈頭10又設(shè)置在燈座14中，例如被旋擰在燈座中。因此，可以通過(guò)燈頭10實(shí)現(xiàn) 目標(biāo)明確的散熱。附圖標(biāo)記20涉及又包圍燈座14的其它散熱系統(tǒng)或者散熱機(jī)構(gòu)。圖3表示根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件的另一個(gè)實(shí)施方式。在這里，與圖2所示的實(shí)施方式的區(qū)別在于，兩根接線4和6被集成到燈頭10中 并且電能在此將通過(guò)燈座14來(lái)供應(yīng)。為此，燈座本身可以被分成兩個(gè)部分，或者說(shuō)左側(cè)和 右側(cè)彼此電絕緣。在這里，附圖標(biāo)記22和M也涉及電連接。觸點(diǎn)4和6在此可以由導(dǎo)電塑料構(gòu)成， 其如上所述地由燈座14供電。圖4表示本發(fā)明發(fā)光元件1的另一個(gè)實(shí)施方式，在這里，成排設(shè)有許多光源2。各 自的燈頭10在此具有外壁IOa和10b，它們分別以形狀互補(bǔ)的方式構(gòu)成，在此，可以通過(guò)這 種方式實(shí)現(xiàn)一定的布線技術(shù)。這樣一來(lái)，得到發(fā)光元件1的平面構(gòu)造。在這里，觸點(diǎn)接通又可以通過(guò)電連接22和M來(lái)實(shí)現(xiàn)。此時(shí)如上所述，印制、壓制、 層壓或以其它方式施加有帶狀導(dǎo)線。也可以直接通過(guò)外壁IOa和IOb來(lái)實(shí)現(xiàn)光源的觸點(diǎn)接
ο本發(fā)明允許構(gòu)成專為L(zhǎng)ED應(yīng)用而配置的燈頭。這通過(guò)目標(biāo)明確的散熱增強(qiáng)了發(fā)光 效率，通過(guò)匹配于周邊形狀的燈頭實(shí)現(xiàn)了較小的構(gòu)造，通過(guò)集成接線技術(shù)就操縱和成本降 低而言加分。確切地說(shuō)，整個(gè)燈頭包括LED安裝在內(nèi)可以在一個(gè)合并的壓注過(guò)程中完成。在本申請(qǐng)文件中公開(kāi)的所有特征被視為對(duì)本發(fā)明是重要的，只要其以單獨(dú)或組合 的方式相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)是新的。附圖標(biāo)記列表1發(fā)光元件；2光源Ja光源區(qū)域；4接線；6接線；10燈頭；IOa外壁；IOb外壁；100 發(fā)光元件(現(xiàn)有技術(shù))；102光源(現(xiàn)有技術(shù))；104接線(現(xiàn)有技術(shù))；106接線(現(xiàn)有技 術(shù))；108電連接；109電連接；110燈頭(現(xiàn)有技術(shù))；114燈座或管座(現(xiàn)有技術(shù))。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光元件(1)，具有至少一個(gè)光源O)、用于給該光源供應(yīng)電流的至少兩根接線 (4,6)和容納該光源O)的燈頭(10)，其特征是，該光源( 具有發(fā)熱部分(加)，該燈頭 (10)接觸該發(fā)熱部分( )，其中該燈頭(10)由導(dǎo)熱塑料構(gòu)成并且如此構(gòu)造，該燈頭至少部 分散走由該光源( 產(chǎn)生的熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征是，該光源( 是發(fā)光二極管(LED)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的發(fā)光元件(1)，其特征是，該燈頭(10)在周向 上完全包圍該光源O)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的發(fā)光元件(1)，其特征是，該發(fā)光元件(1)具有 包圍該燈頭(10)的燈座(14)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的發(fā)光元件(1)，其特征是，至少一根接線(4，6) 具有導(dǎo)電塑料。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的發(fā)光元件(1)，其特征是，該燈頭(10)至少部 分由導(dǎo)電塑料構(gòu)成。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的發(fā)光元件(1)，其特征是，該發(fā)光元件具有包 圍該燈頭(10)的其它散熱機(jī)構(gòu)00)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的發(fā)光元件(1)，其特征是，該發(fā)光元件(1)具有 印制的帶狀導(dǎo)線。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的發(fā)光元件(1)，其特征是，該發(fā)光元件(1)具有 多個(gè)光源⑵。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的發(fā)光元件(1)，其特征是，該發(fā)光元件(1)具 有多個(gè)燈頭(10)，所述多個(gè)燈頭可在其外壁(10a，IOb)處接合，其中各有一個(gè)具有第一剖 面形狀的第一外壁(IOa)和各有一個(gè)具有第二剖面形狀的第二外壁(10b)，第一剖面形狀 和第二剖面形狀彼此互補(bǔ)構(gòu)成。
11.一種用于光源(2)的燈頭，具有用于容納該光源(2)的發(fā)熱部分Oa)的容納開(kāi)口， 其中該燈頭(10)由導(dǎo)熱塑料構(gòu)成并且如此構(gòu)造，該燈頭至少部分散走由該光源(2)產(chǎn)生的 熱。
全文摘要
一種發(fā)光元件(1)具有至少一個(gè)光源(2)、至少兩根用于給該光源供應(yīng)電流的接線(4，6)和容納該光源(2)的燈頭(10)。根據(jù)本發(fā)明，光源(2)具有發(fā)熱部分(2a)，燈頭(10)接觸該發(fā)熱部分(2a)，其中，燈頭(10)由導(dǎo)熱塑料構(gòu)成并如此構(gòu)造，該燈頭至少部分散走由光源(2)產(chǎn)生的熱。
文檔編號(hào)F21V29/00GK102099616SQ200980122717
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者J·卡爾霍夫 申請(qǐng)人:菲尼克斯電氣有限兩合公司