管型基元led及其封装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED照明，尤其涉及一种管型基元LED及该管型基元LED的封装方法。
【背景技术】
[0002]本发明是本申请人的在先中国专利申请200810093558.3的继续申请，而本申请的权利要求所限定、并由随后说明书所公开和的技术方案是在中国专利申请200810093558.3基础上的进一步改进的新发明。
[0003]具体地说，申请号为200810093558.3的上述在先中国专利申请，其提供了一种管型基元LED和由管型基元LED组成的照明装置，其核心在于:发光基板芯片工作时产生的热一部分通过金属引线向支架和反射体传导热，一部分通过PCA板良好的导热性能散发出来，与基元玻管内的高密度氮气或惰性气体进行热交换发生对流，通过金属反射体、支架、玻壁换热，最后穿过玻壁发散到管外的空气中，再者基元玻管的透明性也增加了辐射热的透过性。因此，根据本发明的管型基元LED从导热、换热、散热和光子逸出着手，不仅使芯片的内量子效率提升，而且使外量子效率有200%的提高。然而，该申请存在这样的缺陷，即:
[0004]为了能够减小管型基元LED的外径，以扩展其应用范围，例如，将具有超细外径的管型基元LED作为类似白炽灯中的灯丝使用，这就需要减小管型基元LED中的LED发光组(包含透明基板和LED芯片)的外径，然而，具有超细外径的LED发光组会如同一个海绵体，出现脆弱易折断、怕吸潮无法长期在大气中点燃、电性连接困难等的问题，从而导致具有超细外径的管型基元LED在使用时极易损坏，使用寿命短。
[0005]虽然市面上还有另一种具有超细外径的管型基元LED，其通常是在贴装有LED芯片的透明基板的整个外表面涂覆荧光粉，从而组成一根具有超细外径的LED发光组。该透明基板的典型尺寸为:长30_X宽1.2_X厚0.5mm(该尺寸不含电极引脚长度)。但是，该LED发光组必须封结在泡壳(通常为类似蜡烛的形状)内，并在该泡壳内充入一定压力的高纯氮气或惰性气体。这会出现这样的问题，即:由于LED发光组与泡壳表面的间距较大，导致该LED发光组产生的热量很难向泡壳的外部空间发散出去，从而无法在单个泡壳内封装过多的LED发光组，否则会出现泡壳内的温度过高、光效急剧下降的问题，从而现有的具有超细外径的管型基元LED的光通较低，且应用范围较小。例如，单个标准尺寸的蜡烛形泡壳内只能封装两根LED发光组，在输入功率为1.78W的条件下，该LED发光组输出的光通在2201m左右，这只相当于15?25W普通白炽灯的光通，而若增大泡壳的容积，并增加LED发光组的数量，例如在大尺寸的泡壳内封装6?8根LED发光组，则会出现泡壳内的温度过高、光效急剧下降的问题，从而即使增大了光通，却降低了光效。
【发明内容】
[0006]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种管型基元LED及其封装方法，其不仅具有较高的使用寿命，而且还有效解决了散热问题，从而既可以提高光效、又可以增大光通。
[0007]为实现本发明的目的而提供一种管型基元LED，其包括LED发光组、玻管和一对电极，其中，所述LED发光组用于发光；所述玻管能够透射光，且将所述LED发光组封结在其内腔中，并且在所述玻管的内腔中充有氮气或惰性气体；所述一对电极与所述LED发光组电性连接，并延伸至所述玻管的外部；其特征在于，所述LED发光组包括透明基板，所述透明基板的外表面包括一个承载面和至少一个散热面，其中，在所述承载面上贴装有一组LED芯片；所述至少一个散热面与所述玻管的内壁面相接触，且二者的形状吻合。
[0008]其中，所述LED发光组的数量为一个或多个，且多个所述LED发光组单列排布，并且相互串联；在多个所述LED发光组中，处于最首端/最尾端的LED发光组分别与所述一对电极中的正电极/负电极电连接。
[0009]优选的，所述玻管包括在二维平面或三维空间内串接形成预设形状的N个弧形部分和N+1个直线形部分，N为大于O的整数，其中，每个直线形部分的内腔中设置有至少一个所述LED发光组；每个弧形部分位于相邻两个直线形部分之间，且其内腔中设置有一根导线，用于将所述相邻两个直线形部分内的LED发光组串联在一起。
[0010]优选的，所述预设形状包括“U”形、“V”形、“Z”形、“M”形、三角形、多边形、不规则形、螺旋体、锥体、多方体或者不规则体。
[0011]优选的，所述玻管的形状为“一”字形。
[0012]优选的，所述LED芯片与所述玻管的内壁面之间的最大间距不大于1_。
[0013]优选的，所述玻管的内壁面上涂覆有荧光粉。
[0014]优选的，所述透明基板的外表面还包括至少一个与所述玻管的内壁面之间存在间隙的表面，且在所述间隙内填充有导热材料。
[0015]作为另一个技术方案，本发明还提供一种封装方法，其包括以下步骤:将LED发光组封装在能够透射光的玻管的内腔中，且使与所述LED发光组电性连接的一对电极延伸至所述玻管的外部，并在抽真空后向所述玻管的内腔中充入氮气或惰性气体；所述LED发光组包括透明基板，所述透明基板的外表面包括一个承载面和至少一个散热面，其中，在所述承载面上贴装有一组LED芯片；所述至少一个散热面与所述玻管的管壁相接触，且二者的形状吻合。
[0016]优选的，所述封装方法包括以下步骤:
[0017]SI，采用点焊的方式将所述LED发光组与所述一对电极电性连接；其中，所述LED发光组的数量为一个或多个，且多个所述LED发光组单列排布，并且相互串联；在多个所述LED发光组中，处于最首端/最尾端的LED发光组分别与所述一对电极中的正电极/负电极电连接；
[0018]S2，将所述LED发光组装入所述玻管，并对所述玻管的其中一端进行一次气密性封离；
[0019]S3，对所述玻管抽真空，并充入氮气或惰性气体；
[0020]S4，对所述玻管的靠近其中另一端的预设位置处进行气密性封离，并去除所述玻管位于封离处之外的部分。
[0021]本发明具有以下有益效果:
[0022]本发明提供的管型基元LED，其通过使玻管的管壁与玻管内腔中的透明基板的至少一个散热面相接触，且二者的形状吻合，不仅可以使该透明基板直接由玻管支撑，即，玻管起到了保持透明基板的刚度和保护透明基板的作用，从而可以提高使用寿命；而且还可以使贴装在透明基板的承载面上的LED芯片距离玻管的管壁很近(几乎贴近)，从而在LED芯片工作时，由其产生的热量可通过以下三种途径发散出去，即:1、由于玻管内的气压在受热后会急剧上升至一个大气压以上，这使得玻管内的氮气或惰性气体通过产生强烈对流而把大量的热传递至管壁，并通过管壁与外界的热传递将热量发散出去；2、由于LED芯片距离玻管的管壁很近，这使得由LED芯片产生的热量很容易通过热辐射的方式传递至管壁，并同样由管壁将热量热传递至外界；3、由于透明基板的至少一个散热面与玻管的管壁面接触(二者的形状吻合)，这使得可以通过热传导的方式将热量传递至玻管的管壁，并同样由管壁将热量热传递至外界。由此，本发明提供的管型基元LED有效解决了散热问题，从而既可以提高光效、又可以增大光通。
[0023]类似的，本发明提供的封装方法，其不仅具有较高的使用寿命，而且有效解决了管型基元LED的散热问题，从而既可以提高光效、又可以增大光通。
【附图说明】
[0024]图1为本发明实施例提供的管型基元LED的LED发光组的结构示意图；
[0025]图2A为本发明第一实施例提供的管型基元LED的结构示意图；
[0026]图2B为图2A中沿A-A线的一种剖视图；
[0027]图2C为图2A中沿A-A线的另一种剖视图；
[0028]图2D为图2A中沿A-A线的又一种剖视图；
[0029]图3A为本发明第二实施例提供的管型基元LED的结构示意图；
[0030]图3B为本发明第二实施例的一种变型提供的管型基元LED的结构示意图；
[0031]图4为本发明第二实施例的另一种变型提供的管型基元LED的结构示意图；以及
[0032]图5为本发明实施例提供的封装方法在气密性封离前的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图进一步详细说明用于实施本发明的优选方式。但以下所示的实施例，是用于对本发明提供的管型基元LED及其封装方法、照明装置的技术思路进行具体化，并非用于对本发明的发明思路进行限定。
[0034]在本发明中，“基元”LED指的是N (N > I)个LED微晶芯片能够在一个玻璃管作外包载体的“基元”内相互结合组成一个能够发光的整体。这个特定的整体在本发明中被称之为一个“管形基元” LED,或简称之“基元” LED。
[0035]第一实施例
[0036]图1为本发明实施例提供的管型基元LED的LED发光组的结构示意图。图2A为本发明第一实施例提供的管型基元LED的结构示意图。图2B为图2A中沿A-A线的一种剖视图。请一并参阅图1和图2A-2B，管型基元LED100包括一个LED发光组10、玻管3和一对电极4。
[0037]其中，LE