专利名称：具有光导和集成热导的固态灯的制作方法
具有光导和集成热导的固态灯
背景技术：
在工业、消费品和建筑照明应用中，照明的能量效率已成为一个重要的考量因素。随著固态灯技术的发展，发光二极管(LED)已变得比荧光灯更具能量效率。此外，市场对于白炽灯、荧光灯和高强度放电灯具有庞大的已建立的装置基础。由于LED的固有点光源特性，并且需要以相对低的温度操作，故这些类型的应用对于LED提出了重大的技术挑战。现今有许多解决方案来解决这些问题，包括风扇、散热片、热管等等。然而，这些方法因增加复杂性、成本、效率损失、增加的故障模式和不可取的形状系数而限制了应用。仍需要寻找能以吸引人的制造成本和设计提供光学和电学效率优点的解决方案。
发明内容
根据本发明的灯包括光源、光导和热导。光导耦合到光源以接收和分布来自光源的光，而热导则与光导集成用于从光源提供热传导以冷却灯。在一个实施例中，所述光导呈锥形，以提高光分布的效率。在另一个实施例中，所述热导具有与内部翅片相连接的外壳，并且所述外壳可以具有反射涂层，以用于在所述光导后方提供后反射器。
附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，而且它们结合具体实施方式
阐明本发明的优点和原理。在这些附图中，图1是示出具有 光导和集成热导的固态光源的示意图；图2是使用光导的固态灯的横截面侧视图，该光导具有用于发射光的外部和用于冷却的内部；图3是图2的灯的俯视图；图4是图2的灯的仰视图；图5是具有主动冷却元件的固态灯的横截面侧视图；图6是具有锥形光导的固态灯的分解透视图；图7是组装好的图6的灯的透视图；图8是图6的灯的俯视图；图9是图6的灯的仰视图；图10是图6的灯中的LED组件的分解透视图；图11是第一锥形光导的横截面侧视图；图12是第二锥形光导的横截面侧视图；图13是示出了图6的灯中的光注入的横截面侧视图；图14是具有热导的固态灯的分解透视图，所述热导具有外壳；图15为图14的灯的横截面侧视图；图16是图14的灯的俯视图17是图14的灯的仰视图；图18是图14的灯中的第一热导的透视图；图19是第一热导的侧视图；图20是第一热导的俯视图；图21是图14的灯中的第二热导的透视图；图22是第二热导的侧视图；图23是第二热导的俯视图；图24是示出了图14的灯中的光注入的横截面侧视图；图25是光导的第一提取图案；以及
图26是光导的第二提取图案。
具体实施例方式图1是示出灯10的部件的示意图，该灯具有电力电路12、固态光源14和包括光导16和集成热导18的热光导。电力电路12接收来自电源的电力，并提供所需的电压和电流以驱动与光导16光连通的固态光源14。电力电路12是灯10的任选兀件,如果电源被配置成直接向灯10提供所需的电压和电流，或者如果电路位于灯10的外部。固态光源14将光注入用于接收并分布光的光导16。光导16包括光注入、光传播和光提取区域或元件以便分布光。热导18与光导16集成，以便通过传导作用从固态光源14吸热以及通过对流作用或辐射作用或这两者来耗散热，从而冷却灯10并有效地利用用于冷却的面积和体积。热导18包括热采集、热扩散和热耗散区域或元件以便冷却灯。通过光导和热导的集成，本发明的实施例克服了诸如上文所述的当前固态灯概念的许多限制。固态光源14可以用例如LED、有机发光二极管(OLED)或其他固态光源实施。某些实施例可以从固态光源提供均匀分布的光。或者，可以应用实施例来以特定分布控制或引导光。在一个实施例中，可以使用折射来控制所发射出的光；例如，可以使用透镜来聚焦光或者可以使用反射器来集中或分散光。例如，在某些实施例中，灯可以产生光锥或光幕。透镜可以具有透气性以用于冷却，并可以包括菲涅耳透镜、棱镜结构或小透镜结构。在其他实施例中，可以应用衍射光学来控制或引导所发射出的光的光谱和分布。例如，可以使用衍射透镜在特定方向上从广泛的光分布引导成特定光分布或色彩。另外，可以使用衍射光学和折射光学的组合。固态光源可以发射多种色彩的光，以用于装饰或其他照明效果。固态光源14与电力电路12电连接，而电力电路可以包括柔性电路或其他电路以对固态光源供电。向光源供电的电路可以包括调光电路和电子器件，用于对帮助产生更多所需光的频移或色移部件加以控制，这种电子器件的实例见述于第2009/0309505号美国专利申请公开。光导16可以用例如能够从固态光源接收光并发射光的透明或半透明材料实施。例如，光导16优选地由光学上适宜的材料制成，例如，聚碳酸酯、诸如聚甲基丙烯酸甲酯等聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、玻璃，或者折射率足够高的许多不同的塑性材料，以便让光导分布光。光导可以被配置成多种形状，例如，灯泡状、球体、圆柱体、立方体、片状或其他形状。此夕卜，光导可以包括可以含有光频移材料的基质材料，以获得更理想的色彩，基质稳定染料的实例在第5，387，458号美国专利中有所描述。
热导18可以用能够从固态光源传导热并耗散热的材料实施。例如，热导优选地由导热率为约lW/(m-K)至1000W/(m-K)、更优选地为IOW/(m_K)至1000W/(m_K)、最优选地为IOOW/(m-K)至1000W/(m-K)的材料构成。热导通过传导作用从固态光源吸热，并通过对流作用或辐射作用或这两者而使热耗散到空气中。任选地，热导的部件可以包括热管和热虹吸管。任选地，热导或其一部分可以包括位于固态光源的表面上的导热涂层，例如，可以通过传导作用和对流作用而从固定光源传送热的碳纳米管可以涂覆到所述表面上。热导与光导集成，表明热导直接或间接与固态光源充分接触，以便从固态光源传导和耗散热以使灯运行。例如，热导可以从固态光源吸热，以将光源维持在足够冷的温度下，从而按预期运行。热导可以与固态光源直接物理接触，或诸如通过上面安装有固态光源的环或其他部件而与固态光源间接接触。热导也可以与光导直接物理接触，或者经由其他部件与其间接物理接触。或者，热导不必与光导物理接触，前提条件是热导可以从固态光源传导足够的热量以使灯运行。因此，热导以接近于光导面积的至少一部分或优选大部分或以共延伸的方式存在，或者就灯泡状、球体或其他具有内部体积的三维形状而言，热导存在于光导体积的至少一部分或优选大部分内。热导可以包括导热率增强结构，例如，金属涂层或金属层或传导粒子，以有助于将固态光源产生的热传导至热导中并沿着热导传导。此外，热导可以具有对流热增强结构，例如，翅片和微结构，以增加对流和辐射的热传递系数。热导还可以具有光学增强结构，以便增强光导的光输出。例如，热导可以由以下材料形成:反射材料，或者经改性以具有反射表面的材料，例如，白漆、抛光表面或在其表面上具有薄反射材料。反射表面还可以由具有高红外发射率的材料制成，以提高通过热辐射而耗散周围环境中的热耗散。固态灯的 实例已在2009年8月4日提交的标题为“Solid State Light withOptical Guide and Integrated Thermal Guide”(具有光导和集成热导的固态灯)的第12/535203号美国专利申请中公开。用于驱动固态灯的LED的电路的实例已在2010年7月2 日提交的标题为 “Transistor Ladder Network for Driving a Light Emitting DiodeSeries String”(用于驱动发光二极管系列串的晶体管梯形网络)的第12/829611号美国专利申请中公开。具有集成热导的光导图2是使用光导的固态灯42的一个实施例的横截面侧视图，所述光导具有用于发射光的外部和用于冷却的内部。图3和图4分别为灯42的俯视图和仰视图。灯42包括光导52、集成热导54,以及位于任选的散热器环46上的固态光源。散热器环46可以通过热传导进行操作，或者所述散热器环具有与之相关的热管或热虹吸管。散热器环包括有效连接至热导的元件，此类元件的实例包括具有热连接到热导的弯曲翅片元件的环。或者，固态光源可以在无散热器环的情况下直接耦合到热导。对于固态光源而言，灯42可以包括(例如)围绕环46排列的LED48、50、66、68、70和72，如图4所示。固态光源与光导52光连通；例如，固态光源可以位于光导52的边缘中的半球状或其他类型的凹陷内，并可能通过使用光学透明的粘合剂而被固定。基座44被配置成连接到电源，并且所述基座可以包括电力电路，用于从电源提供所需的电压和电流以驱动固态光源。基座44可以用(例如)与常规灯泡插座配套使用的白炽灯基座来实施，或者可以用与常规荧光灯具连接器配套使用的基座来实施。在光导52与基座44之间设置空气通道56和58，以便通过空气通道60而在整个热导54上实现自由对流。在此示例性实施例中，热导用金属翅片54、62和64来实施，如图3所示。翅片与光导52集成，如图3和图4所示，以便从固态光源48、50、66、68、70、72吸热，并通过空气通道60中的空气流产生的对流作用或辐射作用或者这两者而耗散热。热导可以任选地包括热管或热虹吸管。例如，光导52可以用以下材料来实施:聚碳酸酯、诸如聚甲基丙烯酸甲酯等聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、玻璃，或者折射率足够高的许多不同的塑性材料，以便让光导分布光。灯42的外部可以用于分布和发射来自固态光源的光，而灯42的内部则用于冷却热导和固态光源。光导52可以形成为灯泡形状，如图2所示，或形成为其他形状。采用某些形状，例如图2所示的灯泡形状，光导52的内部可以形成内部体积，而热导可以与光导的内部体积集成，用于从固态光源提供热传导。图5是具有主动冷却元件88的固态灯74的横截面侧视图。灯74可以具有与灯42类似的构造。灯74包括基座76、光导84、热导86以及固态光源，诸如排列在任选的散热器环78上的LED80和82。主动冷却元件88 (例如，风扇)除了自由对流和辐射外还通过空气通道87吸入空气以用于冷却。主动冷却元件88可以通过基座76连接到电源，并且所述主动冷却元件可以在灯74处于操作状态时连续运行，或者可以包括温度传感器，以便只在灯74超过一定温度时才使所述主动冷却元件启动。锥形光导图6是具有锥形光导的固态灯100的分解透视图。图7是组装好的灯100的透视图，而图8和图9分别为灯100的俯视图和仰视图。图7中的透视图是在灯100的侧面和顶部观察到的，从侧面看，所述灯总体上是对称的。灯100包括:光导，所述光导由上部102和下部104组成；集成热导106 ;包含电路114的装饰性灯环108，所述电路具有固态光源；基座部分110 ;以及基座112，所述基座(例如)经由上文所述的常规灯插座或其他插座而电连接到电源。尽管所示光导具有两个部分，但它也可以具有两个以上的部分，或者可以由单个邻接材料片构成。·如图7所示，上部102与下部104相配合以形成光导，并且下部104安装到灯环108，以便与电路114上的固态光源进行光耦合。本实施例中的光导具有双弯曲形状。热导106与灯环108和基座部分110相连接，以从固定光源吸热并耗散热。如图6所示，热导106具有与外部弯曲翅片相连接的中心核，所述翅片可以符合光导的形状。另外，热导106可以任选地包括位于其外表面上的反射涂层。此外，在任一实施例中，反射层可以任选地设在光导的内表面上，例如，反射膜或白漆，或者反射层可以定位在光导与热导之间。灯100的部件可以用上文所述的示例性材料和部件来实施。灯100可以任选地包括主动冷却元件，如图5所示。上部102中的空气通道101以及灯环108中的小孔107允许空气流穿过热导106，并且这种类型的空气流在图2中用箭头示出。上部102中形成空气通道101的顶部边缘可以用反射膜105作衬里(如图8所示)，这样横穿过光导的光线在到达顶部边缘时便被反射回到该光导的下方，从而通过光导的外表面或内表面来分布光。反射膜的一个实例是来自明尼苏达州圣保罗市3M公司(3M Company, St.Paul, Minnesota)的增强型镜面反射片(ESR)膜产品。
诸如印刷电路板等电路系统116可以安装到热导106的中心核中，例如，安装到狭槽内，如图7所示。安装之后，电路系统116与电路114上的固态光源以及基座112相连接。电路系统116经由基座112接收来自电源的电力，并且提供所需的电压和电流以驱动固态光源。电路系统116可以热耦合到热导，以帮助冷却电子部件。图10是用于灯100的LED组件的分解透视图。固态光源120(例如，LED)安装在电路114上，并且容纳在灯环108内。或者，灯环中的LED电路可以包括交替的介电层与导电电路路径的任何组合，所述介电层和导电电路路径将LED连接起来，并且使LED电路与灯环108电隔离。灯环108可以由铝之类的金属材料构成。一对同心反射环118安装在灯环108的圆形狭槽中，并且位于固态光源120的上方。反射环118帮助将光从固定光源120注入到光导的下部104中。图11是第一锥形光导122的横截面侧视图，所述第一锥形光导用于实施灯100中的光导的上部102和下部104。光导122包括与下部123相配合的上部121，其中水平接缝平行于灯环108。上部121包括空气通道125，所述空气通道用于穿过热导的空气流。下部123的厚度自底部边缘124起基本上不变，而上部121的厚度则从下部123的厚度到顶部边缘126成锥形。因此，上部121变得较薄，从而移动远离固态光源，这样便增强了光提取和光分布。这种类型的锥形涉及不连续的锥形，从而表示光导中仅有一部分锥形。图12是第二锥形光导128的横截面侧视图，所述第二锥形光导是灯100中的光导的替代性实施例。光导128包括与右部129相配合的左部127，其中垂直接缝垂直于灯环108。左部127与右部129共同形成空气通道131，所述空气通道用于穿过热导的空气流。左部127从底部边缘130到顶部边缘132成锥形，而右部129以类似的方式成锥形。因此，这种光导从每个部分的底部边缘到顶部边缘变得较薄，从而移动远离固态光源，这样便增强了光提取和光分布。这种类型的锥形涉及连续的锥形，从而表示整个光导呈锥形。无论是不连续的锥形还是连续的锥形，例如，锥形程度都可以基于光输出的所需分布而变化，而且锥形程度可以使用实验证据、建模或其他技术来确定。另外，不连续的锥形或连续的锥形均可以应用于光导，无论该光导包括上部和下部、左部和右部，还是包括其他类型的部分。
图13是示出了灯100的光注入的横截面侧视图。固态光源120(例如，LED134)安装在灯环108内，并位于反射环118之间。光导的下部104的底部边缘安装在灯环108中，并安装反射环118上，从而形成LED134与光导下部104的底部边缘之间的空气间隙138。从LED134发出的光被注入到下部104的底部边缘中并通过光导进行分布。具有外壳的热导图14是具有热导的固态灯150的分解透视图，其中所述热导具有外壳。图15是灯150的横截面侧视图。图16和图17分别为灯150的俯视图和仰视图。从侧视角度，灯150总体上是对称的。灯150包括圆柱形光导151、集成热导156、固态灯组件、装饰性基座环166以及基座168，所述基座，例如，经由上文确定的常规灯插座或其他插座而电连接到电源。光导151中的至少一部分或可能是其整体可以任选地呈锥形。灯150的部件可以用上文确定的示例性材料与部件来实施。尽管所示的热导156具有圆柱形状，但是其他形状也是可能的，同时仍具有外壳。另外，热导156可以任选地在其外表面包括反射涂层。一种类型的反射涂层反射可见光并发射红外(IR)光。灯150可以任选地包括如图5所示的主动冷却元件。
光导151中的空气通道153以及基座环166中的小孔167允许空气流能穿过热导156，并且这种类型的空气流在图2中用箭头示出。光导151中形成空气通道153的顶部边缘可以镶有反射膜155 (见图16)，例如ESR膜，这样横穿过光导的光线在其到达顶部边缘时会被反射回到该光导的下方，从而通过光导的外表面或内表面对光进行分布。固态灯组件包括一对同心的反射环158、固态光源160、电路162和灯环164。固态光源160,例如,LED,容纳在用于驱动该固态光源的电路162上。灯环164包括一对楔形凹槽，用于容纳电路162，并且灯环164定位在基座环166中的凹槽中。反射环158安装在灯环164的狭槽中以及固态光源160的上方。反射环158帮助将光从光源160注入到光导151的底部边缘中。电路系统153和154，例如，印刷电路板，可以固定到电路夹持器152上并安装到热导156的中心处，例如，安装到狭槽内。当安装就位时，电路系统153和154与电路162上的固态光源以及基座168相连接。电路系统153和154经由基座168接收来自电源的电力，并且提供所需的电压和电流以驱动固态光源。电路系统153和154可以热耦合到热导，以帮助冷却电子部件。图18是热导156的透视图。图19和图20分别为热导156的侧视图和俯视图。热导156包括含有内部翅片172的外壳170,所述翅片在顶端处是弯曲的，从而符合光导151的弯曲顶部。核部分174连接到翅片，并且包含一个狭槽，用于容下电路夹持器152。外壳170的使用向光导151提供了一个后反射器，这样，从光导151进入到灯150内部的光线会被反射回穿过光导151，由此增强了光输出。壳170的外部可以覆盖有反射涂层或油漆，例如，来自伊利诺伊州芝加哥市斯普雷拉特公司(Spraylat Corporation, Chicago,Illinois)的Starbrite II水底漆，它能够提供白色的表面光洁度。一种类型的反射涂层或油漆反射可见光并发射IR光。图21是热导176的透视图，其作为灯151中热导的替代性实施例。图22和图23分别为热导176的侧视图和俯视图。热导176包括含有外部翅片178的内壳177，所述翅片在顶端处是弯曲的，从而符合光 导151的顶部。核部分180是内壳177的一部分，并且包含一个狭槽，用于容下电路夹持器152。热导176具有与光导151的内部相邻的外部翅片。图24是示出了灯150中的光注入的横截面侧视图。固态光源160，例如，LED182，安装在灯环164内并位于反射环158之间。光导151的底部边缘形成了安装在灯环164中且位于反射环158之间的楔形部分186。灯环164中与楔形部分186相邻的那些部分可以具有高反射率表面，并且反射环158可以光耦合到或者不光耦合到光导的楔形部分186。楔形部分186的底部边缘经定形符合LED182的形状，在此实施例中，该LED形状为圆形弯曲形状，但是可以使用其他形状，这取决于固态光源的形状。从LED182发出的光被注入到光导151楔形部分186的底部边缘中并通过光导进行分布。可以使用硅胶、丙烯酸树脂或其他材料而任选地将光导密封或粘附在LED182上。为固定这些部件，热导156和灯环164嵌套至基座环166内，并且基座环166的弯曲部分183 “紧扣”在灯环164的顶部边缘185周围。光导的提取图案图25和图26是示出了灯100中光导各部分102和104的光图案提取特征的实例的俯视图。这些提取图案，或其他这种图案的内表面或外表面上，或内外表面上，以便实现由光导发射出的光的有效且基本均匀的角分布。或者，可以涂以其他提取图案来产生从光导发出的光的非均匀但可取的分布。图25示出了提取特征密度稍有变动的基本均匀提取图案。图26示出了更不均匀的图案，用于补偿光所横穿过的紧凑半径，其中光是由LED发射出并且在光导的上部104上移动。可以将提取图案涂在光导的外表面或内表面或这两个表面上，其中已使用具有对应图案的掩模将这些表面漆成白点。作为点图案的可替代形式，光导的外表面或内表面可以包括均匀的白色涂层。灯150还可以任选地包括涂在光导151的外表面或内表面或这两个表面上的提取图案。SM根据图6至图11和图13制备灯泡。灯环子纟目件灯环子组件(图10)是LED灯泡设计的光引擎。它包括焊接到柔性电路的LED电路组件，所述LED电路组件通常包括日亚化学所产的9个NCSWl 19T (或等效的)白色LED，所述柔性电路包括I密尔(0.001英寸)厚的聚酰亚胺或其他聚合物基底上的18微米铜。oe该柔性电路是通过使用3M TC2810导热环氧树脂粘结剂(3M公司)而层合到铝环部件(图
6、图7和图10中的灯环108)，涂上该粘结剂可以产生一个非常薄的粘合层(大约0.001英寸或更薄)，由此能增强LED与铝环之间的导热率。该铝环能根据图10用铝块机械制出。在将LED安装到灯环之前，通过喷涂一个薄的来自伊利诺伊州芝加哥市斯普雷拉特公司的Starbrite II ZR-6221产品涂层(用30%的水加以稀释)来将铝灯环的外部漆成白色。铝环是灯设计中从LED通过柔性电路到达热导的主要热路径。一旦LED被粘合到灯 环中，将来自3M公司的Vikuti ESR膜层合到灯环子组件的侧壁上。该ESR膜如图10和图13所示设置。随后根据图6机械加工铝热导(热导106)。通过对热导进行喷涂一个薄的Starbrite II ZR-6221产品涂层(用30%的水加以稀释)，所述热导被漆成白色。不用将热导中处于翅片下方的部分漆成白色。接下来，根据图6和图7，通过对透明浇铸丙烯酸树脂块进行机械加工来制造出光导(由上部102和下部104形成的光导)。在加工后，光导仍然是粗糙的。使用3M头灯修复工具包产品(3M公司)来对内表面和外表面进行抛光。随后进行的是所推荐的逐步工序，从而产生透明的顶部和底部光导。接下来，通过研磨表面使其变滑变平来使光导的边缘变平坦且变光滑。接下来，将掩模涂覆到光导的内部，所述内部具有理想的孔图案。随后，通过在光导的整个内表面上喷涂一个薄的Starbrite II ZR-6221产品涂层(用30%的水加以稀释)，将包括粘附掩模的内表面漆成白色。用大约10分钟，使油漆局部变干。随后，将掩模从内表面上移除。孔中被保留有白色Starbrite涂层的区域形成了白漆点，由此用作光导内表面上的光提取图案。接下来,将底部光导插入2mm至3mm到灯环(图6、图7和图10中的灯环108)中。使用印第安纳州沃巴什县卡弗公司(Carver, Inc., Wabash, Indiana)的卡弗实验室压片机型号C产品来将光导压在适当位置。当光导被插入到灯环中时，使用标尺来测量光导被插入到灯环中的距离。随后使用卡弗实验室压片机型号C产品将灯环和光导组件压在热导上。将组件压在光导上，直到热导底部有9mm至IOmm从灯环组件中突出来为止。
接着，将光导顶部的一半涂覆到上述组件上。使用压敏粘结剂形成顶部光导与底部光导这两等分(图6和图7中的上部和下部102和104)之间的粘合。用于将光导顶部这等分层合到底部那等分的粘结剂是3M光学透明的粘结剂8187 (3M公司)。该粘结剂被提供用作两侧上均具有隔离衬片的0.007英寸厚的粘结剂。大约4英寸X4英寸平方的8187粘结剂被用来将光导的这两个零件粘合在一起。将暴露粘结剂面朝上，把隔离衬片从粘合剂的一侧上移除并放到硬平坦表面上。用软布和异丙醇来清洗光导的层合边缘。随后将光导紧紧地压到该暴露粘结剂上。在向下按压光导的同时，用刀片将过多的粘结剂从外边缘上修剪掉。随后，将光导翻转过来，用刀片将光导内部上的过多粘结剂修剪掉，使得层压到光导上的粘合剂成薄环状，其中光导覆有隔离衬片。光导的底部这一等分定位在沿着光导的周长且间隔以大约120°的三个坚固接触点上。将隔离衬片从顶部光导上移除，并使用这三个接触点引导准线而将衬片缓慢地降低到底部光导上。在层压光导之后，施加压力一分钟来确保光导在粘结剂的作用下已完全光耦合。电子器件安装在电子器件安装之前，在基座附近钻出主要灯泡热导并使其呈锥形，并且为能看清，钻空迭尔林(Delrin)绝缘体基座，从而使得插入到散热器中的一个迭尔林接片可以被锁定到该散热器中，由此来防止在灯泡被螺纹连接到白炽灯插座时接片滑落或被拧弯。在必要时会用热刀将迭尔林安装座的剩下3个接片修剪掉以便为电子器件保留更多空间。焊接凸耳和白炽灯螺纹基座(图6和图7中的基座112)在安装之前会被附接到迭尔林绝缘基座上。将两根电线焊接到基座上,稍后,基座被连接到电路板。使用导热粘结剂无基材胶带8820产品(3M公司)，制造出辅助热耦合器以将最热部件(桥式整流器、晶体管-用于TRIAC中以固定电路的电流部分、开关晶体管以及回扫二极管)热耦合到热导。热耦合器经机械加工以与热导内径的半径相匹配，同时与四个电路部件密切连接。一旦耦合器附接到电路板，便将导热油脂(WakeFieldl20热复合产品)涂到该耦合器的外表面，从而在电子器件与主要热导之间建立良好的热传递。在最后将电子器件插入之前，将电线从 LED焊接到电路板的输出终端。随后，将板从顶部插入，并且推动板穿过顶部，使得板从灯泡基座的底部突出来。随后，将电线从白炽灯基座焊接到板，并在基座被插入到散热器中时将电线卷进到基座内部。随后螺丝钉将基座锁定到热导。
权利要求
1.一种具有集成光导和热导的灯，所述灯包括: 光源； 与所述光源连通的光导，用于接收和分布来自所述光源的光，其中所述光导具有底部边缘和顶部边缘，并且其中所述光导的至少一部分在所述底部边缘与所述顶部边缘之间呈锥形；以及 热导，所述热导与所述光导集成，用于从所述光源提供热传导以冷却所述灯。
2.根据权利要求1所述的灯，其中所述光源包括以下项中的一者或多者:发光二极管、以及有机发光二极管。
3.根据权利要求1所述的灯，其中所述光导包括光提取特征。
4.根据权利要求1所述的灯，还包括为所述光源提供电力的电路。
5.根据权利要求1所述的灯，其中所述光导具有双弯曲形状。
6.根据权利要求1所述的灯，其中所述热导具有与外部翅片相连接的中心核。
7.根据权利要求6所述的灯，其中所述翅片是弯曲的，并且符合所述光导的形状。
8.根据权利要求1所述的灯，其中所述光导具有空气通道。
9.根据权利要求1所述的灯，还包括用于容纳所述光源的灯环，其中所述灯环具有多个小孔。
10.根据权利要求1所述的灯，其中所述光导包括上部和下部，其中所述上部能够与所述下部分离，所述上部呈锥形，而所述下部不呈锥形。
11.根据权利要求1所述的灯，其中所述光导包括上部和下部，其中所述上部能够与所述下部分离，所述上部呈锥形，并且所述下部呈锥形。
12.根据权利要求1所述的灯，其中所述光导包括左部和右部，其中所述左部能够与所述右部分离，并且所述左部和所述右部从所述底部边缘到所述顶部边缘均呈锥形。
13.根据权利要求1所述的灯，还包括位于所述光源与所述光导的所述底部边缘之间的空气间隙。
14.根据权利要求1所述的灯，还包括位于所述光导的所述顶部边缘上的反射膜。
15.根据权利要求1所述的灯，其中所述热导具有反射表面。
16.根据权利要求1所述的灯，还包括涂覆到所述热导的外表面上的涂层，其中所述涂层能够反射可见光，并且能够发射红外光。
17.一种具有集成光导和热导的灯，所述灯包括: 光源； 光导，所述光导耦合到所述光源，用于接收和分布来自所述光源的光；以及 热导，所述热导与所述光导集成，用于从所述光源提供热传导以冷却所述灯，其中所述热导具有与内部翅片相连接的外壳。
18.根据权利要求17所述的灯，其中所述光源包括以下项中的一者或多者:发光二极管、以及有机发光二极管。
19.根据权利要求17所述的灯，还包括为所述光源提供电力的电路。
20.根据权利要求17所述的灯，还包括位于所述外壳的外表面上的反射涂层。
21.根据权利要求17所述的灯，其中所述热导具有圆柱形状。
22.根据权利要求17所述的灯，其中所述光导具有由所述光导的顶部边缘形成的空气通道。
23.根据权利要求22所述的灯，还包括位于所述光导的所述顶部边缘上的反射膜。
24.根据权利要求17所述的灯，还包括灯环，所述灯环用于容纳所述光源并具有局部楔形凹槽，并且其中所述光导的底部具有符合所述楔形凹槽的形状。
25.根据权利要求24所述的灯，还包括用于容纳所述灯环的基座环，其中所述基座环具有多个小孔。
26.根据权利要求17所述的灯，还包括涂覆到所述壳的外表面上的涂层，其中所述涂层能够反射可见光，并且能够发射红外光。
27.根据权利要求17所述的灯，其中所述光导的至少一部分呈锥形。
28.根据权利要求17所述的灯，还包括位于所述热导与光导之间的反射层。
29.根据权利要求17所述的 灯，其中所述光导包括光提取特征。
全文摘要
本发明提供一种固态灯，所述固态灯具有诸如LED的固态光源、光导以及热导。所述光导耦合到所述光源，用于接收和分布来自所述光源的光，并且所述热导与所述光导集成，用于从所述固态光源提供热传导并通过对流作用和辐射作用来耗散热以冷却所述灯。所述光导可呈锥形，以提高光分布的效率。所述热导可以具有与内部翅片相连接的外壳，并且所述外壳可以具有反射涂层，以用于在所述光导后方提供后反射器。
文档编号F21Y101/02GK103249994SQ201180059174
公开日2013年8月14日 申请日期2011年11月30日 优先权日2010年12月6日
发明者雷蒙德·P·约翰斯顿, 迈克尔·A·迈斯, 罗伯特·L·布罗特, 马丁·克里斯托弗森, 查尔斯·N·德沃尔, 保罗·E·洪帕尔 申请人:3M创新有限公司