旨在用于灯泡的固态照明装置载体的制作方法

本发明涉及旨在用于灯泡的固态照明(ssl)装置载体和用于产生这样的载体的方法。

背景技术：

目前强烈的趋势是用基于ssl技术的灯泡来代替传统的白炽灯泡，因为这些基于ssl技术的灯泡通常在能量效率、操作寿命和许多其它因素方面具有优越的性能。wo2014/080301a1中公开了这样的灯泡的一个示例。该文献公开了一种照明装置，该照明装置在壳体内具有安装在由导热材料制成的薄片的小带片上的发光二极管(led)。

制作基于ssl技术的灯泡时必须处理的技术考虑的示例包括：如何高效地冷却ssl装置，以及如何实现满足预期应用的要求的光分布。旨在找到对这些技术挑战的创新性解决方案的进一步努力是必要的。

us2014/0049972公开了一种柱筒形的照明装置，其中封罩包括设置有led的柔性基板。柱筒形的封罩被安装在底座上，以用于与插座建立电连接和机械连接。

wo2013/078180公开了一种包括led的柔性基板，以用于使用在照明装置中，例如在改型的灯泡中。

技术实现要素：

提供一种旨在用于灯泡的改善的或替代性的ssl装置载体将是有利的。特别令人感兴趣的方面包括该载体是否改善了灯泡的热性能以及该载体是否有助于满足不同的光分布要求。

在第一方面中，提出了一种用于ssl装置的载体。该载体旨在被布置在灯泡中，并且由已经弯曲成大体管形形式的一个单个的平坦且可成形的基板形成。该载体包括：环形安装部分，用于将载体安装在灯泡内；以及两个或更多个条带，其从环形安装部分大体彼此平行地延伸并且在环形安装部分的切线方向上彼此分开。每个条带在远离安装部分的方向上具有长度，并且在条带被结合到安装部分处的切线方向上具有宽度。该长度是该宽度的至少两倍大。另外，每个条带具有ssl装置以及一个或多个导电路径，该一个或多个导电路径沿着该条带从安装部分延伸到用于ssl装置的指定的安装位点，该ssl装置安装在每个安装位点上。

该条带将从环形安装部分延伸，以形成延伸的类似皇冠的形状。载体的管形形式将使得灯泡内的气体能够容易流动，其可能导致热烟囱效应。这改善了由ssl装置生成的热量到灯泡外部的传递。此外，条带易于通过弯曲、扭曲和/或折叠来成形，导致在ssl装置的定位中以及在选择它们在哪些方向上发射光时的显著自由度。因此载体有助于为预期的应用提供最佳的光分布。

在一个实施例中，长度是宽度的至少三倍大，备选地是至少四倍大或五倍大。增加条带的长度可以增加热烟囱效应。最佳的长度取决于这样的因素：诸如载体被布置于其中的灯泡的形状和大小，以及所期望的光分布。

在一个实施例中，条带中的至少两个条带具有不同的长度。这样的条带可以有助于满足一些光分布要求。

在一个实施例中，至少一个条带具有与安装部分邻近的近端部分以及在距安装部分一定距离处的远端部分。该远端部分宽于该近端部分。增加的宽度使得更易于将若干ssl装置安装在条带上。例如，条带中的全部或一半可以具有这个形状。

在一个实施例中，至少一个条带具有在距安装部分一定距离处的远端部分，当在切线方向上观察时该远端部分具有v形的横截面。例如，条带中的全部或一半可以具有带有v形横截面的远端部分。当两个ssl装置被安装在相同v形的不同的“腿”上时，它们将在不同的方向上发射光。

在一个实施例中，至少一个条带具有安装在两个相对侧中的每一侧上(即，在面朝到管形载体中的一侧上和在背离于管形载体的一侧上)的至少一个ssl装置。以这种方式来安装ssl装置导致ssl装置中的一些ssl装置朝向载体的外部发射光，而其它的ssl装置朝向载体的内部发射光。这可以创建宽的光分布。

取代将led安装在条带的两侧上，在一侧上具有led的较长的条带可以被双折叠。如此，ssl装置中的一些可以朝向载体的内部并且ssl装置中的一些可以朝向外部。

在一个实施例中，载体具有从安装部分延伸的至少一个紧固条带。这样的紧固条带可以用于将载体机械地固定在灯泡的内部。

在一个实施例中，安装部分在径向方向上包括多个孔洞。孔洞完全穿过安装部分并且有助于在灯泡的产生期间防止热量传递到ssl装置，特别是当灯泡的封罩被密封时。

在第二方面中，提出了一种灯泡，其包括：帽，用于将灯泡机械连接和电连接到灯插座；透光的封罩，附接到帽；柄，布置在封罩内并且接近于帽；以及根据前述权利要求中的任一项的载体，其中安装部分至少部分地围绕柄并且条带延伸到封罩中。两个或更多个ssl装置被安装在载体上。这一第二方面的效果和特征类似于上文结合第一方面所描述的效果和特征。

在一个实施例中，灯泡是气体填充的灯泡。例如氦气的气体可以通过提供从ssl装置到封罩的更好的热传递而改善热性能。灯泡可以包含气体的混合，例如氦气和氧气的混合。使用气体的混合可以通过减少ssl装置的流明降低来改善灯泡的寿命。

在第三方面中，提出了一种用于产生用于ssl装置的载体的方法，该载体旨在被布置在灯泡中。该方法包括：提供具有两个或更多个ssl装置的平坦的可成形的基板；将该基板切割成如下的形状，该形状具有基板上矩形的安装部分和两个或更多个条带，该两个或更多个条带从安装部分的一侧在远离安装部分的方向上大体彼此平行地延伸，并且在安装部分的纵长方向上彼此分开，每个条带在该远离安装部分的方向上具有长度，并且在条带被结合到安装部分处的纵长方向上具有宽度，该长度是该宽度的至少两倍大；以及将安装部分成形为环形形状，以形成基本上管形的载体。这一第三方面的效果和特征类似于上文结合第一方面所描述的那些效果和特征。

在一个实施例中，该方法还包括弯曲、扭曲和/或折叠至少一个条带。通过弯曲、扭曲和折叠条带，可以引导ssl装置以便实现所期望的光分布。

应注意的是，本发明涉及记载在权利要求中的特征的所有可能组合。

附图说明

现在将参照附图更加具体地描述本发明的这个方面和其他方面，在附图中：

图1是用于产生载体的方法的步骤中的一些步骤的流程图；

图2a至图2d示意性地图示了图1中的流程图的步骤中的一些步骤；

图3至图6示意性地图示了载体的一些示例；

图7是以灯泡视角的示意性分解图；以及

图8是灯泡的横截面侧视图。

具体实施方式

现在将参照附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的当前优选的实施例。然而，本发明可以被体现在许多不同的形式中并且不应当被解释为限于本文所阐述的实施例；确切地说，这些实施例是为了彻底性和完整性而被提供，并且将本发明的范围充分传达给技术人员。

将参照图1和图2a至图2d来描述用于制造用于ssl装置的管形载体的方法的一个示例。载体和ssl装置共同形成三维l2结构。例如，该载体可以旨在用于a60灯泡。

在步骤s1中，提供平坦、可成形的基板1。基板1可以例如是用于印刷电子装置的基板、柔性印刷电路板(fpcb)或可弯曲的金属基印刷电路板(mcpcb)。

在步骤s2中，若干ssl装置2在指定的安装位点处被安装在基板1上(参见图2a)。ssl装置2能够例如是半导体led、有机led、聚合物led或激光二极管。所有的ssl装置2可以被配置为发射相同颜色的光，例如白光。备选地，不同的ssl装置2可以被配置为发射不同颜色的光。ssl装置2电连接到基板1上的电路径3a，该基板1还具有绝缘路径3b。电路径3a通常由印刷在基板1上的导电材料形成，但是它们可以以一些其它方式(例如通过蚀刻)而被布置在基板1上。正端子3a’和负端子3a”由电气路径3a的端部形成。

在步骤s3中，基板1被切割成具有安装部分4和两个或更多个条带5的形状。图2b中图示了经切割的基板1。应当注意的是，ssl装置2可以在基板1被切割之前或之后被安装在基板1上，即，步骤s2可以先于步骤s3或跟在步骤s3之后。切割基板1可以例如包括冲压、激光切割或铣削。切割基板1的最佳方式取决于基板1的类型。冲压或激光切割通常用于切割fpcb，而可弯曲的mcpcb通常通过铣削或冲压来切割。可以有偶数或奇数数目的条带5，该数目通常不超过10。安装部分4基本上是矩形的。安装部分4的长度l和宽度t两者均被选择为适合与该载体所旨在用于的灯泡相关联的设计要求。长度l可以是例如约7cm，并且宽度t可以例如在从3mm到10mm的范围中。条带5从安装部分4的一侧延伸并且在安装部分4的纵长方向上被分开距离d。距离d可以在从0.1mm到10mm的范围中。在图2b所示的示例中，距离d在所有条带5之间是相同的，但是在其它的一些实施例中可以是或者可以不是该情况。在条带5被结合到安装部分4处每个条带5具有宽度w，并且条带5始终沿着其长度具有这一宽度。条带5因此具有恒定的宽度w。在其它的一些示例中，在条带5被结合到安装部分处的宽度可以在条带5之间不同和/或条带5的宽度可以不是恒定的。条带5中的一半条带具有第一长度l1并且另一半条带具有比第一长度l1短的第二长度l2。第一和第二长度l1、l2两者均是宽度w的至少两倍大。短和长的条带5被交替地布置。当然，条带长度的许多其它配置也是可能的。所有的条带5可以例如在另一实施例中具有相同的长度，即，第一长度l1可以等于第二长度l2(如在图2d中图示的那样)。宽度w以及第一和第二长度l1、l2的最合适的值取决于应用。宽度w通常在从3mm到10mm的范围中。如果载体6旨在用于a60灯泡，则第一长度l1可以是例如约8cm。第二长度l2可以例如从大约1cm至大约等于l1。

基板1被切割，使得每个条带5上有两个ssl装置2。在其它的一些示例中，每个条带5上可以有一个或多于两个的ssl装置2，并且不同的条带5可以具有不同数目的ssl装置2。ssl装置2可以被安装在条带5上的任何地方，并且ssl装置2在条带5上的位置可以在条带5之间不同。两个ssl装置2沿着条带5的长度分开，并且靠近于远离安装部分4的条带端部而安装。基板1的两个相对侧中的仅一侧具有ssl装置2，但是基板1的两侧在其它的一些示例中(其中，基板1是双侧的印刷电路板)可以具有ssl装置2。

在步骤s4中，安装部分4被成形成环形形状。这可以通过弯曲该基板使得安装部分4的两个相对端部4’、4”汇合并且然后将端部4’、4”彼此附接来实现。可以例如在端部4’、4”之一上存在钩并且在另一个端部上存在孔洞或类似物以用于接纳该钩。安装部分4具有圆形形状，如沿着中心轴线a4所见的那样，但是安装部分4可以在其它的一些示例中具有不同的形状。如沿着中心轴线a4所见的安装部分4的形状可以例如是多边形，诸如矩形、六边形或八边形。应当注意的是，一些基板1可以足够刚硬以自身保持弯曲，使得不一定要将安装部分4的端部4’、4”彼此附接。如果这样的话，则当沿着中心轴线a4观察时安装部分4可以具有类似c的形状。将端部4’、4”附接到一起可以导致载体的环形形状随着时间的推移更好地保持。

步骤s4的结果是如图2c所描绘的大体管形的载体6，图2c示出了环状的安装部分4以及从安装部分4大体彼此平行且与载体6的中心轴线a4大体平行延伸的条带5。如从图2c中显而易见的，载体6c也可以被描述为大体是皇冠形状。图2c中所示的实施例的条带5是笔直的，但是这在其它的一些实施例中不一定是这种情况，因为该方法可以包括通常在步骤s4之前实施的步骤，在该步骤中，条带5中的一个或多个条带以某种方式被弯曲、扭曲和/或折叠，以便使ssl装置2在各种方向上发射光，从而获得所期望的光分布或适当的设计。例如，条带5可以围绕着其相应的纵长轴线a1扭曲。通过围绕垂直于条带5的纵长轴线a1的横向轴线a2、a3来弯曲条带5，ssl装置2的照明方向可以被向上或向下引导到期望的程度。例如，通过使条带5围绕横向轴线a2、a3弯曲90度，ssl装置2可以被引导成使得其笔直向上或向下发射光。在图2中图示的示例中，所有的ssl装置2均朝向载体6的外部7，即朝向远离载体6的中心轴线a4，但是可以通过例如使承载ssl装置2的条带5围绕横向轴线a2、a3弯曲180度而使ssl装置5朝向载体6的内部8，即朝向载体6的中心轴线a4。另外，通过使条带5围绕横向轴线弯曲，条带5安装有ssl装置2的部分可以被成形成在两个“腿”中的每一个上具有一个ssl装置2的“v”，使得两个ssl装置5在稍微不同的方向上发射光。技术人员认识到，为了实现针对特定应用的最佳光分布，存在可以使条带5弯曲、扭曲和/或折叠的许多其它方式。应当注意的是，确保在载体6已经被赋予其最终形状之后条带5安装有ssl装置2的部分基本上是平坦的，可以最小化焊点和ssl装置2上的机械应力。

该方法可以包括在安装部分4中形成的孔洞9(例如参见图4中的载体6b)的步骤。这样的孔洞9可以有助于减小在生产灯泡期间对ssl装置的热损伤的风险。该方法还可以包括如下的步骤，在该步骤中，条带5设置有开口10，电线可以通过该开口从载体6的一侧穿到另一侧(参见图4中的载体6b)。这些孔洞9和开口10通常在形成环形安装部分4之前，即在步骤s4之前，通过切割基板1而制成。

图2d示出了如下的基板1，该基板已经被切割，使得存在从安装部分4延伸的第一紧固条带11a和第二紧固条带11b。第一紧固条带11a从安装部分4的与条带5相同的侧延伸并且在条带5之间延伸。第二紧固条带11b从相对侧延伸。第一和第二紧固条带11a、11b可以用于将载体紧固到灯泡的柄，例如通过围绕柄来弯曲紧固条带11a、11b而将载体紧固到灯泡的柄。

图3至图6示出了载体的三个示例，这些载体可以通过上述方法来产生并且类似于图2c中的载体，但是有一些差异，这些差异可以使得它们特别适合于特定应用。图3中的载体6a具有双折叠的安装部分4a。安装部分4a在被成形为环形形状之前已经关于自身折叠。如沿着载体6a的中心轴线a4所见的那样，安装部分4a形成具有共同中心和稍微不同大小的两个c。结果是，条带5a中的一些条带上的ssl装置2被定位成朝向载体6a的内部发射光，并且条带5a中的一些条带上的ssl装置2被定位成朝向载体6a的外部发射光。

图4示出了具有包含孔洞9的安装部分4b的载体6b。当在切线方向上观察时，每个条带5b具有类似v的形状。v形的闭合端在径向方向上指向载体6b的内部。每个条带5b朝向条带5b的中部稍微逐渐变细。v形远离于安装部分4b的腿稍微宽于接近于安装部分4的腿。v形远离于安装部分4b的腿具有类似液滴的形状并且支撑一个ssl装置2。ssl装置2在图4中朝向稍微向下。

图5示出了载体6c的另一示例。条带5c具有接近于安装部分4c的笔直部分和远离于安装部分4c的弯曲部分。当在切线方向上观察时，弯曲部分具有基本上v形的横截面，v形的闭合端在径向方向上指向载体6c的外部。每个条带5c具有两个ssl装置2，在条带的v形的每个“腿”上各有一个ssl装置。

图6示出了具有双折叠的条带5d的载体6d。条带5d已经被折叠，使得每个条带5d的自由端汇合或者与安装部分4几乎汇合。每个条带5d具有两个ssl装置2。ssl装置2之一朝向载体6d的外部，而另一个朝向内部。

图7和图8示出了具有通过上述方法产生的载体的灯泡的示例。图7示出了具有光学轴线oa的灯泡100，该光学轴线是灯泡的中心轴线。由灯泡100生成的照明在这一示例中是基本上围绕光学轴线oa成旋转对称的。灯泡100具有布置在灯泡100的端部处的帽101，该帽101适于将灯泡100机械连接和电连接到灯插座。帽101通常由金属制成。在这一示例中，帽101是螺旋式底座，但是帽101在其它的一些实施例中可以是不同类型的，例如卡口灯泡安装件。

灯泡100还具有透光的封罩102，该封罩的中心沿着光学轴线oa相对于帽101被移位。例如，封罩102可以由玻璃或塑料制成。在这一示例中，封罩102具有由球形头部102a和圆柱形颈部102b形成的梨状形状，头部102a和颈部102b分别远离于帽101和接近于帽101。封罩102被填充有气体，因而灯泡100是气体填充的灯泡。气体可以例如是氦气和氧气的混合。气体可以包括在5％与10％之间的氧气。

可以由例如玻璃或塑料制成的柄103被布置在封罩102内。柄103具有底座部分103a，该底座部分接近于帽101而定位，与封罩102的颈部102b近似在一个水平位置。底座部分103a包括分别远离于帽101和接近于帽101的柱形部段103a’和外开部段103a”。外开部段103a”有时被称为“喇叭(flare)”，并且柱形部段103a’有时候称为“喇叭管”。外开部段103a”是锥形的，朝向帽101变宽。在其它的一些示例中，外开部段103a”可以是基本上平坦的。柄103还具有有时被称为“排气管”的管部103b，气体可以通过该管部被引入到封罩102中。管部103b具有比底座部分103a小的直径并且在远离帽101的方向上延伸到封罩102中。管部103b远离于帽101，而底座部分103a接近于帽101。应当注意的是，在其它的一些实施例中，柄103可以没有管部103b。可以例如在柄103的外表面中存在开口，气体可以通过该开口被引入到封罩102中。柄103包括接触线104(有时被称为“导入线”)，其从柄103突出到封罩102中。接触线104经由驱动器105电连接到帽101。将驱动器105的一些部分与帽101电绝缘的绝缘部件106可以被布置在驱动器105与帽101之间。

灯泡100具有布置在封罩102内的载体6b。在这一示例中，载体6b类似于图4中的载体。载体6b的安装部分4b围绕柄103，如沿着光学轴线oa所见的那样，并且条带5b延伸到封罩102中。载体6b的接近于帽的边缘4b’靠在外开部段103a”上。换言之，外开部段103a”作为抵接件来支撑载体6b。外开部段103a”由此防止载体6b沿着光学轴线oa朝向帽101移动。载体6b电连接到接触线104，例如通过钎焊或焊接而电连接到接触线104。接触线104通过防止载体6b围绕柄103旋转以及防止载体6b在远离帽101的方向上朝向封罩102从柄103滑落，而有助于将载体6b机械地固定到柄103。应当注意的是，在其它的一些示例中，载体6b可以以除上述方式之外的某种方式而被固定到柄103，例如扣紧或夹钳柱形部段103a’。另外，可以使用一种类型的“星形臂”来将载体6b机械地固定到柄103。

图8示出了灯泡100a，其类似于图7中的灯泡，除了皇冠形状的载体6e是不同的。图8中的载体6e的条带5e中的每个条带均具有第一部分和第二部分，该第一部分接近于柄103并且与光学轴线oa基本平行，该第二部分远离于柄103并且该第二部分相对于光学轴线oa倾斜角度φ。角度φ可以例如是大约30度。另外，载体6e包括载体线104’，接触线104连接到该载体线，例如借助于夹钳或者通过被焊接或钎焊到一起而连接到该载体线。经连接的接触线和载体线104、104’中的每一对在线104、104’被连接到彼此处相对于彼此形成小于45度的角度θ。角度θ可以小于30度、小于20度或小于10度。

通过将帽101插接到被连接到电力供应的电插座中，灯泡100a进入操作中，通过该电力供应，驱动器105经由接触线104和载体6e向ssl装置2供应功率。ssl装置2发射光，该光透过封罩102。由ssl装置2生成的热量造成了热烟囱效应，由于热烟囱效应，在封罩102内的气体通过载体6e并且在载体6e周围循环。从ssl装置2耗散的热量创建了跨载体6的表面的热梯度。这导致了封罩102内的循环气流，在封罩102中心的气流速度高于封罩102附近的气流速度。

本领域技术人员认识到，本发明绝不限于上述的优选实施例。相反地，在所附权利要求的范围内许多修改和变型是可以的。例如，封罩102的形状不限于梨状的形状。其它封罩形状的一些示例包括柱形、椭球形和锥形。

另外，通过研究附图、公开内容和所附权利要求，技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其它的元件或步骤，并且不定冠词“一个”或“一”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不表示这些措施的组合不能有利地使用。