用于led灯的保护性涂层的制作方法_5

文档序号:9291378阅读:来源:国知局
泡的另一个实施方式 中,使用了 20XLamp^XT-ELED,其中每个XT-E具有12V正向电压并在实施方式中包括 横跨LED阵列1128总压约240V的串联排布的DALED。在一些实施方式中,LED灯泡1000 相当于40瓦白炽灯泡。在这样的实施方式中,LED阵列1130可以包含10XLamp?:XT-E LED,其中每个XT-E包括16个串联布置的DALED芯片。10个46VXLamp>:XT-E?LED可以按照两个并行串布置,其中每个串具有五个串联布置的LED,横越LED阵列1128总压约 230V。在其它实施方式中,不同类型的LED是可能的,如由Cree公司生产的XLamp?:XB-D LED等等。可以使用电路板上LED和LED包装的芯片的其它排布提供在跨越LED阵列1128 约相同或不同的电压下相当于40、60和/或更高瓦数的白炽灯泡的基于LED的光。在其它 实施方式中,LED组件1130能够具有不同的形状,如具有或不具有曲面的三角形,或正方形 和/或其它多边形形状。
[0092] 仍参照图1-3,所示的是修改的基座1102,基座1102包含两部件基座,具有的上 部件1102a连接至外罩1112而下部件1102b连接至上部件1102a。在下部件1102b上形 成爱迪生螺纹1103,用于连接至爱迪生插座。基座1102可以通过任何合适的机构,包括粘 合剂,焊接,机械连接等而连接至外罩1112。下部件1102b通过任何合适的机构,包括粘合 剂,焊接,机械连接等连接至上部件ll〇2a。基座1102可以制成反射性的,而反射由LED灯 产生的光。基座1102具有固定到外罩1112的相对较窄的近端1102d,在此基座直径从近 端至近端和爱迪生螺旋1103之间的点P逐渐扩大。通过为基座1102在其中间部分提供较 大的直径,基座的内部容积扩大超过了由圆柱形基座提供的内部体积。因此,提供更大的内 部空间1105用于将电源1111和驱动器1110接收和保留于基座中。基座从点P向爱迪生 螺纹1103逐渐变窄而使爱迪生螺纹的直径可以接收于标准爱迪生插座中。基座1102的外 表面由平滑的曲面形状形成而使基座均匀地向外反射光。提供相对窄的近端ll〇2d防止基 座1102挡住通常向下投射的光而凹形部分1107以平滑方式向外反射光。较窄的凹形部分 1107相较宽的凸起部分1109的平滑过渡也提供了软反射,而没有任何锐利的影线。
[0093] 图4A,4B,5A和5B共同显示了另一个示例性LED灯以说明除此之外能够起到白炽 灯泡替代物的灯100的实施方式。这个实施方式利用了已经描述的相似组件或特征,然而, 热沉元件154和/或壳体部分105对于以上所讨论的LED灯1000却是独特的。灯100可 以用作具有爱迪生基座102的A-系列灯,更具体而言,灯100经过设计而用作A19白炽灯 泡的固态替代物。如本文中所示和描述的爱迪生基座102可以通过使用爱迪生连接器103 和塑料形式而实现。LED阵列128中的LED127可以包括安装于密封剂如硅酮中的LED管 芯,以及封装有磷光体以在需要各种用于产生白光的选择时提供局部波长转换的LED。LED 阵列128的LED127安装在子座129上并可操作地通过电连接通电时发射光。在一些实施 方式中,驱动器或电源可以与LED阵列一起包括于在子座上。在某些情况下,驱动器可以通 过印刷电路板或"PCB"80上的组件形成。尽管显示了具有标准尺寸化的家用白炽灯泡的尺 寸和形态因子的灯,但灯可以具有其它尺寸和形态因子。例如,灯可以是PAR风格的灯,如 PAR-38白炽灯泡的替代物。
[0094] 在一些实施方式中,外罩112由易碎材料,如玻璃,石英,硼硅酸盐,硅酸盐,其它 玻璃或其它合适的材料制成。外罩可以是家用白炽灯泡常用的类似形状。在一些实施方式 中,用硅石113或其它扩散性材料如耐火氧化物在内侧涂覆玻璃外罩,提供会产生更均匀 的远场图形的扩散散射层。外罩还可以进行蚀刻,磨砂和涂覆本文中公开的保护性层。另 外,表面处理可以省略,并可以提供清晰外罩。还应当指出的是,在这个或任何本文中所示 的实施方式中,透光性外罩或一部分透光性外罩能够用磷光体或散射体涂覆或浸渍。玻璃 外罩112可以具有传统的灯泡形状,具有至较窄颈部115逐渐变窄的球形主体114。
[0095] 灯基座102如爱迪生基座,用作电连接器而将灯100连接至电源插座或其它连接 器。根据实施方式,其它基座结构也可以制作这种电连接如其它标准基座或非传统基座。基 座102可以包括电子部件110,用于为灯100供电,并可以包括电源和/或驱动器,以及在干 线和LED之间形成所有或部分电路径。基座102还可以包括仅部分供电线路,而同时将一 些较小的组件保留于子座上。对于图6的实施方式,正如本公开内容的许多其它实施方式 一样,术语"电路径"能够用于指LED阵列128的整个电路径,包括设置于将另外对LED直 接提供电的电连接和LED阵列之间的介入电源(interveningpower),或它可以用于指灯 内的干线和所有电子组件,包括电源之间的连接。该术语也可以用于指电源和LED阵列之 间的连接。电导体在LED组件130 (其坐靠导热部分152而确保这些元件之间的良好热导 率)和灯基座102之间运行,以承载电源的两侧,为LED127提供临界电流。
[0096] LED组件130可以使用印刷电路板("PCB")实现,并且可以在某些情况下称为LED PCB。在一些实施方式中,LEDPCB包含子座129。灯100包括固态灯,固态灯包括具有发光 的LED127的LED组件130。多个LED127能够一起使用,形成LED阵列128。LED127能 够以各种方式安装于或固定于灯内。在至少一些示例性实施方式中,使用了子座129。LED 阵列128中的LED127包括可以包括安装于密封剂如硅酮中的LED管芯的LED,和封装有磷 光体以提供局部波长转换的LED。各种各样的LED和LED的组合可以用于本文描述的LED 组件130中。LED阵列128的LED127在通过电连接供电时可操作地发射光。电路径在子 座129和灯基座102之间运行以承载电源的两侧,为LED127提供临界电流。
[0097] 仍参照图4A-5B,在一些实施方式中,驱动器和/或电源连同LED阵列128 -起包 括于子座129上。在其它实施方式中,驱动器和/或电源如所示包括于基座102中。电源 和驱动器也可以分别安装,其中电源的组件安装于基座102中而驱动器与子座129 -起安 装于外罩112中。基座102可以包括电源或驱动器并构成干线和LED127之间的所有或部 分电路径。基座102也可以仅包括部分供电线路,同时一些较小的组件安装于子座129上。 在一些实施方式中,任何直接穿过AC输入线的组件可以处于基座102中而辅助将AC转换 成有用的DC的其它组件可以处于玻璃外罩112中。在一个示例性实施方式中,构成部分 EMI过滤器的感应器和电容器都处于爱迪生基座内。
[0098] 在一些实施方式中,气体运动器件可以设置于外罩112内以增加LED127和LED 组件130与热沉149之间的热传递。气体在LED组件130上方的运动使在LED组件130的 组件上的气体边界层运动。在一些实施方式中,气体运动器件包括小风扇。风扇可以连接 至为LED127供电的电源。虽然气体运动器件可以包括电动风扇,但气体运动器件可以包 括各种设备和技术以移动外罩内的空气,如旋转风扇,压电风扇,电晕或离子风发生器,合 成喷气隔膜栗等。
[0099] LED组件130包括布置为使LED阵列128基本上处于外罩112中心以使LED127 位于外罩112大致中心的子座129。正如本文所使用的术语"外罩中心"是指外罩内LED的 垂直位置,正好与球形主体114的大致最大直径区域对齐。在一个实施方式中,LED阵列128 布置于标准白炽灯泡内安装灯丝的大致位置。
[0100] 图6A和图6B是如以上所讨论的示例性LED灯,更具体而言,是不同于全方位灯的 灯如A19替代灯泡的实施方式。图6A和图6B所示的BR或PAR灯泡中,光以定向模式,而 不是全方位模式发射。标准BR或PAR型灯泡是以定向模式反射光的反射灯泡;然而,光束 角度并非严格控制且可以至少达约90至100度或其它相当宽的角度。参照图6A,显示了定 向灯1000 a的透视图,如抛物面镀铝反射("PAR")白炽灯泡的替代物。因此,图6A-6B中 所示的灯泡(l〇〇〇a,1000b)可以用作BR型和PAR型反射型灯泡或其它类似灯泡的固态替 代物。图6A-6B的灯泡包括热沉149和外罩(302a,302b)。例如,灯1000 a包括在子座上设 置于包封在外罩302a内的外层反射器内的LED阵列(未显示)。易碎玻璃或易碎塑料透镜 部分702能够涂上本文中公开的涂层69。电源(未示出)能够容纳于灯1000 a的基座部分 310内。灯1000 a可以包括爱迪生基座102。反射器(未示出)和具有涂层69的透镜部分 702可以一起形成用于灯的透光性外罩302a,但是光透射在这种情况下是定向的。注意,灯 如灯1000 a能够用单一外罩形成,例如,由易碎材料如玻璃形成,适当成形和在合适的部分 上镀银或涂覆,以形成定向的透光外罩。灯1000 a在透光性外罩内可以包括一环境如一种 或多种惰性气体,以为LED阵列和任何电源组件提供热親合(热接触,thermalcoupling)。 参照图6B,灯1000b也能够构造成定向LED灯,适于替换BR-30白炽灯泡。涂层69能够布 置于外罩302a,302b的内表面或外表面的任一整个表面上,和/或能够沿部分外罩分带或 分层。
[0101] 图7描述了显示通过具有其上沉积的涂层69的外罩302易碎部分702向外罩 302 (其可以包含反射元件)发射全方位光的LED元件601的BR或PAR型灯泡602的截面 视图。外罩302的涂层69或内部都能够含有磷光体,或者,磷光体能够位于外罩302的涂 层69和易碎部分702之间。外罩302能够设置或构造为包含第一环境,例如,一种或多种 惰性气体作为环境,用于改进冷却,专用CRI或其他功能。
[0102] 方法
[0103] 为了进一步解释涂层69和/或灯1000的抗破碎特性,将描述涂覆灯的方法的实 施方式。任何适用于对前体组分(混合的或独立地)粘度相似的材料的涂覆方法都可以使 用。例如,两部分组合物的每一部分都能够单独处理,例如,在喷涂装置中,或者它们能够在 喷涂、雾化、淋涂(flowed)、涂刷或辊涂于LED灯表面上之前或之后进行组合。在其它实例 中,LED灯能够浸涂于一种或多种前体组分的浴中。前体组分能够混合在一起或能够在单 独的浴中配置用于按序对LED灯的浸涂。在另一个方面中,LED灯能够通过通过一种或多 种前体组分的一个或多个的淋涂流而进行级联涂覆。
[0104] 在另一个方面中,能够使用涂层方法的组合,例如,浸涂或级联涂覆与喷涂的组 合。在一个方面中,第二喷涂涂覆过程能够提供一个或多个沉积于此前沉积于LED灯上的 第一涂层上的"带",以在LED灯的外罩周围提供各种(或所定义的)厚度的涂层,例如,离 爱迪生插座最远的外罩的最宽区域和/或顶点,能够带化以改善抗冲击和/或抗破碎性。 "带"能够独立地含有一种或多种磷光体和/或散射体材料。带能够处于LED灯外罩的外部 和/或内部上。
[0105] 在某些方面中,一种或多种前体组分的粘度设置于目标范围内。在这个方面中,一 种或多种前体组分能够是无溶剂的。因此,在一个方面中,一种或多种前体组分的粘度选择 为约500至约20,OOO厘泊,或约750至约15,OOO厘泊,或约1000至约12,OOO厘泊,或约 1500至约10, 000厘泊,或约2000至约8, 000厘泊。在一个方面中,一种或多种前体组分的 粘度选择为约3, 000至约7, 000厘泊,例如,以容许LED灯的连续浸涂过程。
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