全发光高照度led灯泡及其组装方法_2

文档序号:9233055阅读:来源:国知局
应用场合,选择不同的LED光引擎,设计及制作不同的LED灯具。同一款标准化的LED光引擎产品可以同时有很多家生产厂家方便地进行批量生产;经过自动或半自动量产化的LED光引擎,其寿命真正可以做到和发光芯片同寿命,使LED灯具的应用品质给予了有效保障。
[0038]本发明实施例的LED光引擎是将小功率LED芯片、线性恒流芯片、半导体器件裸晶绑定在所述透光热沉基板上封装制作而成的。具体为:将透光热沉基板,LED封装技术与线性恒流技术,光学、热学、机械、和电气、电子元件,融合在一起制成了全发光高照度灯泡的LED光引擎。其中,裸芯半导体元器件包含LED驱动1C、控制1C、传感1C、通信IC裸芯器件;小功率LED芯片为20mm电流下工作的小功率芯片。本发明使用LED光引擎替代LED发光条及传统LED光源,无需另外配置驱动电源,减少了高成本的外接LED驱动器,大辐度降低了 LED灯泡的整体造价,有利于LED灯泡平民化。并且,将扩展光源制成光引擎器件,这样可以直接得到一次光学设计的配光曲线及有效工作区域照度,然后按照模糊匹配的设计方法,可以大大减少整灯组装二次光学的设计成本,只要通过不同泡壳对光参数进行修正,就可以筒单,方便的制作光耗小的大功率全发光高照度灯泡,适合不同光环境下工作照明对照度的需要,有利于实现全发光高照度灯泡的产业化,推扩LED照明的应用。
[0039]需要说明的是,在制作LED扩展光源时,可以在所述透光热沉基板上涂覆
0.0lmm?5mm的透明导电膜,实现光路、电路、热路联接;涂覆上透明导电膜之后,由于LED扩展光源微孔透光热沉基板的热容量远远大于发光条线光源的热沉基板的热容量,热容量的增加有利于led芯片的传热,由于用透明导电膜电路替代原有金属材料印刷电路。减少了热沉基板的纵向热阻,有效降低了热沉的系统热阻,在微孔的对流作用下,使高光效的扩展光源可在较低温度下工作发挥其高光效的优点,用透明导电层,真正实现了光、电、热连接的全发光LED光电热复合光源成为产业化产品。
[0040]基于上述全发光高照度LED灯泡,本发明实施例还提供一种全发光高照度LED灯泡的组装方法,该方法整体包括两个步骤,第一个步骤为灯泡组件选择,第二个步骤为整灯组装。具体的包括如下的方法:
[0041 ] 步骤I,选择全发光高照度LED灯泡的组成部件,该组件包括LED发光体2选择、泡壳I选择、灯头3选择。
[0042]需要说明的是,本步骤的组成部件的选择是按照图4所示的光学软件设定的灯具配光曲线及灯具有效工作区域照度要求进行模糊匹配的选择。其中模糊匹配指的是通过LED芯片的功率大小及在透光热沉基板上排列绑定的位置、形状及封装方法的调整,即一次光学设计进行近似的配光曲线及灯具有效工作区域照度匹配。
[0043]其中,LED发光体2选择用小功率LED芯片裸晶绑定封装在透光热沉基板上制作而成的LED扩展光源,例如LED光引擎,该LED光引擎可用20mm电流下工作的小功率芯片成园环形排列裸晶绑定在所述透光热沉基板上封装制作而成。在透光热沉基板上封装制作的LED光引擎,取得如图4所示近似的配光曲线及灯具有效工作区域照度;其中透光热沉基板,如图5和图6所示,选择用厚度0.5mm帶有微形小孔2c的园形超簿高导热率的荧光陶瓷基板2b ;用薄膜涂覆技术将基板2b两面都涂覆上透明导电膜层,然后用半导体IC绑定技术,裸晶绑定led芯片、线性恒流芯片、半导体器件在透光热沉基板上封装制作成LED光引擎;为了散热有利,将排列成多亇园环形状的20ma小电流LED芯片2a绑定在带有微孔的荧光陶瓷基板正面;将高压线性恒流芯片与裸芯半导体元器件绑定在透光热沉基板的反面(图6中未表示),通过透明导电膜层制成的电路进行电、热联接;通过微形小孔2c提高散热性能。
[0044]其中,泡壳I选择,可根据市场选择按现有灯泡的泡壳中的一种合适的形状1,如:A-型、G-型、R-型、PAR-型、T-型、烛型或自制一种合适的形状。并且进一步的可以使用磨砂、乳白色或内涂白玻壳,或者在灯泡的泡壳上涂I ym?500 μ m光学膜层或荧光粉膜层,实现防眩光作用的泡壳,进行二次光学设计调整。
[0045]其中,灯头3可选择常用的E26灯头;为E40、E27、E26、E14、⑶等现有灯泡的电连接器中的一种,以适合于安装在不同灯座或灯具上。
[0046]步骤2,整灯组装。
[0047]在进行整灯组装的时,可以采用但不局限于以下的方法实现,该方法包括:
[0048]第一种方法,如图5和图6所示,用芯柱调节LED发光体的全发光高照度LED灯泡。具体的,先按LED发光体在泡壳内的位置,确定芯柱支架4a的长度,然后将LED发光体固定在带有排气口与电引出线4c,支架4a的芯柱4上,再将芯柱喇叭口 4b与玻璃泡壳封口,真空密封,充有低粘度高导热率散热气体。实现用气体散热的全发光高照度LED玻璃灯泡的制作,将电引出线4c与灯头3焊接后完成整灯组装。组装制作成基本上符合设定的配光曲线及灯具有效工作区域照度的全发光高照度LED灯泡。
[0049]第二种方法,如图2:用塑料容器真空加工工艺,直接将LED发光体用专用模具固定在透明塑料泡壳内,再封口,真空密封,充有低粘度高导热率散热气体;实现用气体散热的全发光高照度LED塑料灯泡的制作。其它工艺与实施例一相同,不再重复。
[0050]其中整灯组装中,所述的灯头3作为电连接器按照需要还可以内置有电参数调整组件或电子保护组件或智能控制组件,这样全发光高照度LED灯泡不仅可以通过LED光引擎上的基本LED驱动电路正常工作,还可以通过附加组件认加调光,智能控制,无线通讯等功能,进一步扩展全发光高照度LED灯泡的应用功能及应用领域。
[0051]通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中,如计算机的软盘,硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0052]以上所述,仅为本发明的【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种全发光高照度LED灯泡,包括泡壳,LED发光体以及灯头;其特征在于,所述LED发光体是一种LED扩展光源,其由小功率LED芯片裸晶绑定封装在透光热沉基板上制作而成; 所述LED发光体固定在泡壳内部与灯头中心轴垂直相交的一个平面中,并通过灯头连接外电源从泡壳射出高照度的照明光线。2.根据权利要求1所述的全发光高照度LED灯泡,其特征在于,所述LED发光体为LED光引擎; 所述LED光引擎是将小功率LED芯片、线性恒流芯片、半导体器件裸晶绑定在所述透光热沉基板上封装制作而成的。3.根据权利要求2所述的全发光高照度LED灯泡,其特征在于,将小功率LED芯片裸晶绑定封装在透光热沉基板上具体为:将小功率LED芯片成圆环形排列裸晶绑定封装在透光热沉基板上。4.根据权利要求1-3中任一项所述的全发光高照度LED灯泡,其特征在于,所述LED发光体固定在LED灯泡的泡颈至LED灯泡的泡壳最大直径之间。5.根据权利要求4所述的全发光高照度LED灯泡,其特征在于,所述透光热沉基板为帶有微形小孔的超簿高导热率基板;或者帶有微形小孔的阶梯形高导热率基板。6.根据权利要求5所述的全发光高照度LED灯泡,其特征在于,所述帶有微形小孔的超簿尚导热率基板为0.5mm以下帶有微形小孔的超簿尚导热率基板。7.根据权利要求6所述的全发光高照度LED灯泡,其特征在于,所述基板为荧光陶瓷基板、荧光玻璃基板或荧光塑料基板。8.根据权利要求7所述的全发光高照度LED灯泡,其特征在于,所述透光热沉基板上涂覆0.0lmm?5mm的透明导电膜。9.根据权利要求7所述的全发光高照度LED灯泡,其特征在于,所述泡壳为磨砂、乳白色或内涂白玻壳;或者为涂有I ym?500 ym光学膜层或荧光粉膜层的泡壳。10.一种全发光高照度LED灯泡的组装方法,所述全发光高照度LED灯泡为权利要求1-9中任一项所述的全发光高照度LED灯泡,该方法包括: 根据制作需求进行全发光高照度LED灯泡组件的选择,所述选择包括LED发光体选择、泡壳选择以及灯头选择;所述LED发光体选择是按照软件设计的配光曲线及有效工作区域照度要求进行模糊匹配的选择; 将LED发光体固定在带有排气口与电引出线支架的芯柱支架上,并将芯柱喇叭口与泡壳封口 ;或者直接将LED发光体固定在泡壳内并封口 ; 真空密封,充有低粘度高导热率散热气体。
【专利摘要】本发明公开了一种全发光高照度LED灯泡及其组装方法,涉及照明技术领域,主要目的是克服目前全发光LED灯存在眩光及主工作面照度低的缺陷。该全发光高照度LED灯泡,包括泡壳,LED发光体以及灯头;所述LED发光体是一种LED扩展光源,其由小功率LED芯片裸晶绑定封装在透光热沉基板上制作而成;所述LED发光体固定在泡壳内部与灯头中心轴垂直相交的一个平面中,并通过灯头连接外电源从泡壳射出高照度的照明光线。
【IPC分类】F21Y101/02, F21V19/00, F21S2/00, F21V3/04
【公开号】CN104948953
【申请号】CN201510330266
【发明人】吴明番, 潘可伟, 吴清, 潘哲宇, 刘志华
【申请人】吴明番
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月16日
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