小型LED灯泡接连亮相 采用新电源方式及4层底板是关键

夏普与东芝照明技术从2010年2月相继开始供货形状与小型E17型灯泡接近的LED灯泡（图1）。E17型灯泡“市场供货量有望大幅增长”（东芝照明技术总部LED产品技术部LED产品技术主要负责人兼参事酒井诚）的产品，预计E17型LED灯泡在2012年将占日本国内灯泡市场的4成左右（图2）。

  夏普使用LED灯泡进行展示

 
　　夏普与东芝照明技术为了开拓这一有望增长的市场，利用小型化技术向该领域发起挑战。两公司均通过新开发的电源电路及LED封装，实现了产品的小型化。

　
　　使用夏普基于各资料而推测的数据。由于小数点第2位进行了四舍五入，合计后数值并非100%.

　　夏普投入AQUOS电视的电源开发团队

　　“先设计再开发”（夏普 健康及环保系统业务本部 LED照明业务推进中心 副所长兼商品企划部长桃井恒浩）。夏普采用了无限接近E17型灯泡外形尺寸的设计。

　　为了实现电源电路的小型化，该公司投入了液晶电视“AQUOS”的电源开发团队。在采用原来的E26型LED灯泡使用的电源电路时，变压器及电解电容器过大，无法收藏于E17型灯泡内。因此，AQUOS的电源开发团队大幅改进了电源电路，并将此前的降压斩波方式改成了回扫方式。这样，在变压器实现大幅小型化的同时，还将电解电容器成功替换成了小型的陶瓷电容器（图3）。

图3:变压器及电容器实现小型化

　　夏普通过实现变压器的小型化，改换电容器等，使电源电路可收纳在E17型产品内（a,b）。还新开发了可高密度安装LED芯片的封装（c）。

　　不过，为了实现小型化，不得不采用比原来价格高的电子部件。为了控制成本增加，夏普通过增加LED灯泡的产量来降低电子部件的采购价格。此前的LED灯泡生产规模为每月20万个，而此次增加到了每月50万个。这是因为“在使用半导体及电子部件这一点上，照明与数字家电相同。大批量生产可降低成本”（桃井）。

　　实现小型化的另一推动因素是新开发的LED封装，该封装可在12mm×15mm的封装内安装40个蓝色LED芯片。而原来采用排列有多个蓝色LED芯片的数mm见方封装的方式，所以在E17型LED灯泡上无法配置足够数量注1）。

　　注1）新开发封装的特点并不仅仅是实现了小型化。除了可在封装上事先调整蓝色LED芯片的颜色不均之外，通过采用陶瓷底板代替原来的树脂底板，可抑制产品老化。

　　夏普已在供货E17型LED灯泡之前，从2010年初开始量产蓝色LED芯片。首先向公司内部供应，估计此次的部分E17型LED灯泡均配备这种蓝色LED芯片。

　　采用4层底板实现小型化

　　东芝照明技术则将电源电路的印刷底板由原来的两面底板更换成了4层底板产品，同时还将电解电容器等电子部件更换为小型部件，从而实现了小型化（图4）。据介绍，这是该公司首次在LED灯泡上采用4层印刷底板。

图4:改用4层底板

　　东芝照明技术通过将两面底板更换为4层底板，削减了底板面积（a）。制作LED封装时采用了自主开发的安装装置（b）。图片为东芝照明技术的数据。

　　采用4层印刷底板以及实现电子部件小型化而导致的成本增加部分，通过降低其它部件的制造成本来抵消。比如，更改了名为Glove的半球型树脂灯罩的制造方法，最大限度地降低了为散热而添加的树脂的使用量等。注2）

　　注2）原来为了使光均匀照射，采用树脂厚度均一的“吹气成形”技术。此次采用局部较厚的“射出成形”技术，降低了成本。较厚的部分在无光照射的场所也可利用。

　　LED封装通过在单个封装内安装56个蓝色LED芯片，实现了小型化。为了高密度配备LED芯片，该公司自主开发了产品装配装置。蓝色LED芯片则从其他公司采购。

　　东芝照明技术的E17型LED灯泡的特点是支持密封型器具注3）。对此，夏普的桃井表示“由于没有生产过照明器具，因此很难对各种器具进行验证”,因此夏普不支持密封型器具。

　　注3）此外，东芝照明技术的LED灯泡1W耗电量的亮度（光通量）高达85.3lm/W（昼白色产品）。夏普的产品为了支持调光器，耗电量略大。