LED灯管的制作方法

本发明涉及一种led照明设备，特别是一种led灯管。

背景技术：

发光二极管照明技术是指利用发光二极管(light-emittingdiode,led)作为照明光源的技术，近年来，由于发光二极管制造技术的大幅进步，特别是高功率、高亮度的白光发光二极管已成功的开发完成，基于绿能与环保的理想，采用发光二极管作为发光组件的led灯管(ledtubes)已开始上市，未来可能取代传统的荧光灯管(fluorescenttubes)。

图1是现有市场上贩卖的一种led灯管的构造断面图，基本上包括：一半圆形的铝质外壳10、一pc透光罩11和一pcb灯板12；pcb灯板12的正面配置有多个led灯珠13(lightemittingdiode)，led灯珠13产生的光线穿透pc透光罩11作为照明的光线；现有led灯管内置的电源结构可以概分为两种，图1绘示的第一种电源结构是分离式电源，意即是用于驱动led灯珠13的驱动器和pcb灯板12是分离的，pcb灯板12的背面通过导热胶贴合在铝质外壳10的支撑面101，pcb灯板12的热量通过导热胶传递至铝质外壳10，通过铝质外壳10及其背面的散热鯺片102进行散热，铝质外壳10的支撑面101和铝质外壳10的背面之间是中空的结构用以配置所述的驱动器14。

图2绘示的是现有led灯管的第二种电源结构，其中用于驱动led灯珠13的驱动器和pcb灯板12结合在一起，这种led灯管通常不使用铝质外壳10进行散热，相较于前述第一种电源结构使用具有支撑面101的铝质外壳10虽然可以降低led灯管的制造成本，但是散热能力不佳会影响led灯管的使用寿命。

上述图1和图2绘示的两种现有的led灯管的构造，因为在pcb灯板12的背面要预留足够的空间配置分离式电源的驱动器，或是要预留散热空间，会促使pcb灯板12在led灯管的断面位置接近led灯管的中心，这种构造会在led灯管的背面形成较大的暗区，进而减少led灯管的发光角。

因此，如何提供足够的散热效果、具有较大的发光角，以及降低led灯管的制造成本，是led灯管生产厂商努力解决的问题之一。

技术实现要素：

本件申请人有申请核准us16/053,801和us/16/166,138美国发明案，本件是利用该两案核准延伸的发明案。

本件主要将该灯丝结构特征延用于管形灯具上，即将泡壳外观改成灯管外观，灯丝贴在灯管内壁面上，灯管最佳为玻璃管，光源由led灯丝扩展为led灯板，led灯板基材可以为pcb、金属或陶瓷板，若基材为pcb电路板跟陶瓷板时，基材两面需布置有金属线路与导热金属，且该基材的第一表面的部份金属导线与第二表面的导热金属通过通孔技术相通。

另，在有关散热部份，led灯珠产生的热源可以通过与基材第二表面导热金属连通的第一表面金属线路直接传递至led灯板基材背面，且led灯板基材背面涂布有如us16/053,801和us/16/166,138案，包含轴体散热材的粘胶直将贴在玻璃灯管内壁上，以提供led光源热量直接穿过基板，粘胶传至灯管周壁上散热。此外基板上的部份热量也可以通过热辐射导热胶直接穿通过玻璃/塑料直接辐射至空气中散热，实现低成本、高效率的led管形灯具的方法和结构。

本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有足够的散热效果、较大的发光角，以及较低制造成本led灯管。

基于解决上述的技术问题，本发明led灯管的一种实施例构造，包括：

一透光灯管，是一种可透光的管状结构，在透光灯管的两端固定装设有一堵头，堵头具有朝向透光灯管的一端伸出的插针；

一led驱动器，装设在堵头内电性连接堵头的插针；以及

至少一led灯板包括：一基材、至少一个led灯珠以及导电线路，基材具有位于基材的相对两侧的一第一表面和一第二表面，led灯珠固定在基材的第一表面并且通过导电线路电性连接led驱动器，基材的第二表面具有导热金属，导热金属与第一表面上的导线相互连通，使led灯珠的热可以直接通过第一表面上的金属导线传递至基材的第二表面的导热金属；基材的第二表面以及第二表面上的导热金属涂有一导热散热胶，导热金属直接和导热散热胶接触，led灯板通过导热散热胶黏贴固定在透光灯管的内侧表面。

所述的透光灯管包含：透明玻璃管、透明塑料管、乳白色玻璃管、乳白色塑料管以及多孔可透光的塑料管其中的任一种。

其中led灯板的一种优选实施例构造包括：作为所述导电线路的金属片，以及通过射出成型(injectionmoulding)技术与金属片结合在一起的塑料部分，其中塑料部分作为所述的基材，作为导电线路的金属片可以直接延伸到背面作为导热金属和导热散热胶接触。

作为led灯板的一种优选实施例构造，其中led灯板以印刷电路板作为该基材和该导电线路，电路板的第一表面的部份金属线路通过电路板通孔技术与第二表面的导热金属相通，导热金属可以直接和导热散热胶接触。

作为led灯板的一种优选实施例构造，其中基材是陶瓷板、导电线路是由导电银浆、导电铜浆、导电碳浆或石墨烯浆制成，陶瓷板的第一表面的部份金属线路通过印刷电路板的通孔技术与第二表面的导热金属相通，导热金属可以直接该导热散热胶接触。

其中led灯珠的封装方式包含正装封装和倒装封装其中的任一种。

其中导热散热胶包括：散热填充料(dissipationfillers)、分散剂(dispersants)和黏合剂(binders)。

其中散热填充料包括：碳材料、金属颗粒(metalparticles)、陶瓷材料、远红外线辐射粉末(infrared-rayradiationpowders)和上转材料(upconversionmaterials)其中的任一种，或是上述多种散热填充料的混合体。

其中碳材料包括：石墨烯(graphene)、碳黑(carbonblack)、石墨(graphite)、碳纳米管(carbonnanotubes)和活性炭(activatedcarbon)其中的任一种，或是上述多种碳材料的混合体。

其中金属颗粒包括：铜(cu)、铝(al)、镍(ni)、锌(zn)、铁(fe)、钴(co)、银(ag)、金(au)、铂(pt)和它们的合金其中的任一种，或是上述多种金属颗粒的混合体。

其中远红外线辐射粉末包括：二氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)、二氧化钛(tio2)、氧化锆(zro2)、碳化锆(zrc)、碳化硅(sic)、碳化钽(tac)、二硼化钛(tib2)、二硼化锆(zrb2)、二硅化钛(tisi2)、氮化硅(si3n4)、氮化钛(tin)和氮化硼(bn)其中的任一种，或是上述多种远红外线辐射粉末的混合体。

其中上转材料进一步包括：氟砷盐酸基玻璃(fluorinatedarsenicchloride-basedglass)、氟氧化物玻璃(al2o3,cdf2,pbf2,yf3)、zblan玻璃(nd3pb5m3f19:m＝al,ti,v,cr,fe,ga；ho3bay2f8；pr3k2yf5)、alf3基玻璃、氟铝(aluminayttriumfloride)系统中高掺杂(erf3)、氟锆铝(aluminazirconiumfloride)玻璃系统中高掺杂(erf3)、er3cs3lu2br9玻璃、ggsx(pr3ges2ga2s3cscl)玻璃、pgpno(pr3geo2pbonb2o5)玻璃、er3teo玻璃、la2s3玻璃、磷酸盐(phosphate)玻璃、氟硼酸盐(fluoro-boricacidsalt)玻璃、及碲酸盐(telluriumacidsalt)玻璃其中的任一种或其组合。

本发明led灯管的有益效果在于，本发明led灯管不使用铝挤散热外壳，利用led灯板结构设计，直接通过导热散热胶黏贴固定在透光灯管，led灯珠产生的热通过具有热辐射与导热功能的导热散热胶传递至透光灯管进行散热，具有减少暗区以及可以大幅降低led灯管的制造成本的有益效果。

有关本发明的其它功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是现有的一种led灯管的构造断面图；

图2是现有的另一种led灯管的构造断面图；

图3是本发明的一种实施例的构造外观图；

图4是图3的实施例的构造分解图；

图5是图3在a-a位置的构造断面图；

图6是本发明的一种实施例的部分构造断面图，绘示led灯板的一种优选实施例构造；

图7是本发明的一种实施例的部分构造断面图，绘示led灯板的另一种优选实施例构造；

图8是本发明的另一种实施例的部分构造断面图。

符号说明

现有技术

10铝质外壳101支撑面

102散热鯺片11pc透光罩

12pcb灯板13led灯珠

14驱动器

本发明

20透光灯管21堵头

210插针30led驱动器

40led灯板41基材

411第一表面412第二表面

42led灯珠43导电线路

44导热金属45穿孔

50导热散热胶

具体实施方式

在下文的实施方式中所述的位置关系，包括：上，下，左和右，若无特别指明，皆是以图式中组件绘示的方向为基准。

首先请参阅图3和图4，是本发明的一种实施例的构造外观图和构造分解图。

依据本发明的一种较佳实施例，本发明led灯管的构造包括：一透光灯管20、一led驱动器30和至少一led灯板40。

透光灯管20是一种可透光的管状结构，透光灯管20的较佳实施方式是使用透明玻璃管、透明塑料管、乳白色玻璃管、乳白色塑料管以及多孔可透光的塑料管其中的任一种，在透光灯管20的两端固定装设有一堵头21，堵头21具有朝向透光灯管20的一端伸出的插针210，插针210用以和对应的插座配合，例如可以和t5插座配合的t5堵头，也可以是和t8插座配合的t8堵头，但这只是堵头21的一种示例性实施方式，并非以此为限。

本发明led灯管的较佳实施方式采用分离式的电源，其中led驱动器30装设在堵头21内电性连接堵头20的插针210，较佳的一种实施方式，只在其中一个堵头21之中配置驱动器30。

led灯板40的较佳实施例构造包括：一基材41、至少一个led灯珠42以及导电线路43，基材41具有位于基材41的相对两侧的一第一表面411和一第二表面412(见图5)，led灯珠42固定在基材41的第一表面411并且通过导电线路43电性连接led驱动器30，例如led灯珠42电性连接导电线路43，一般采焊接的方式电性连接，也可以使用导电银胶电性连接，led灯珠42再通过导电线路性连接led驱动器30，led驱动器30通过堵头21的插针210和对应的插座电性连接外部电源，利用led驱动器30将外部电源转换为用以驱动led灯珠42发光的电力。

基材41的第二表面412具有一导热金属44，导热金属44与第一表面411上的导电线路43相互连通，使led灯珠42产生的热可以直接通过第一表面411上的导电线路43传递至基材41的第二表面412的导热金属44；其中在基材41的第二表面412以及第二表面上的导热金属44涂有一导热散热胶50，导热金属44直接和导热散热胶50接触，led灯板40通过导热散热胶50黏贴固定在透光灯管20的内侧表面(见图5)。led灯板40直接通过导热散热胶50黏贴固定在透光灯管20，led灯珠42产生的热通过相通的导电线路43和导热金属44传递至具有热辐射与导热功能的导热散热胶50，再进一步传递至透光灯管20进行散热，由于led灯板40和led灯珠42非常贴近透光灯管20的内侧壁，能够大幅地减少led灯珠42在led灯板40背面的暗区，本发明led灯管不使用已知的铝挤散热外壳，可以大幅降低led灯管的制造成本。

其中led灯板40包含以下几种较佳实施方式。请参阅图5，作为led灯板40的一种优选实施例构造，其中led灯板40以印刷电路板(printedcircuitboard,简称pcb)作为所述的基材41和导电线路43。电路板的第一表面411的部份导电线路43通过电路板通孔技术与第二表面的导热金属44相通，例如，电路板的第一表面411的部份导电线路43通过穿透电路板的穿孔45与第二表面的导热金属44相通,其中导热金属44直接和导热散热胶50接触。

请参阅图6，作为led灯板40的另一种优选实施例构造，其中基材41是陶瓷板、导电线路43是由导电银浆通过印刷方式制成。该陶瓷板第一表面的部份导电线路43通过印刷电路板的通孔技术与第二表面的导热金属44相通，例如，陶瓷板的第一表面411的部份导电线路43通过穿透陶瓷板的穿孔45与第二表面的导热金属44相通,其中导热金属44直接和导热散热胶50接触。

请参阅图7，其中led灯板40的一种优选实施例构造包括：作为所述导电线路43的一金属片，以及通过射出成型(injectionmoulding)技术与金属片结合在一起的塑料部分，其中塑料部分作为所述的基材41，较佳地一种实施方式，其中作为导电线路43的金属片直接延伸到基材41的第二表面412作为导热金属44，可以直接和导热散热胶50接触，金属片依据默认的线路图形裁切完成后直接通过射出成型以塑料固定，金属片和塑料结合同步组成基板41、导电线路43与导热金属44。led灯珠42产生的热量可以直接通过金属片构成的导电线路43快速往下传导至导热散热胶50。

其中led灯珠42的封装方式可以是正装封装和倒装封装其中的任一种，例如

使用pcb板的led灯珠42的封装方式是正装，图6使用陶瓷板作为基材41的实施例，以及图7使用金属片作为导电线路43的实施例的封装方式可以是倒装。作为本发明的一种较佳实施方式，其中包括多个led灯珠42，这些led灯珠42的封装位置可以是单排(或称单列)的方式配置，也可以是多排(或称多列)的方式配置，例如图8绘示的一种实施方式，采用多排方式配置，不同列的led灯珠42可以使用不用色温的led灯珠42，通过驱动器30的控制就能实现调整色温的功能。

其中导热散热胶50的组成成分的较佳实施方式包括：散热填充料(dissipationfillers)、分散剂(dispersants)和黏合剂(binders)。

其中散热填充料包括：碳材料、金属颗粒(metalparticles)、陶瓷材料、远红外线辐射粉末(infrared-rayradiationpowders)和上转材料(upconversionmaterials)其中的任一种，或是上述多种散热填充料的混合体。

其中碳材料包括：石墨烯(graphene)、碳黑(carbonblack)、石墨(graphite)、碳纳米管(carbonnanotubes)和活性炭(activatedcarbon)其中的任一种，或是上述多种碳材料的混合体。

其中金属颗粒包括：铜(cu)、铝(al)、镍(ni)、锌(zn)、铁(fe)、钴(co)、银(ag)、金(au)、铂(pt)和它们的合金其中的任一种，或是上述多种金属颗粒的混合体。

其中远红外线辐射粉末包括：二氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)、二氧化钛(tio2)、氧化锆(zro2)、碳化锆(zrc)、碳化硅(sic)、碳化钽(tac)、二硼化钛(tib2)、二硼化锆(zrb2)、二硅化钛(tisi2)、氮化硅(si3n4)、氮化钛(tin)和氮化硼(bn)其中的任一种，或是上述多种远红外线辐射粉末的混合体。

其中上转材料进一步包括：氟砷盐酸基玻璃(fluorinatedarsenicchloride-basedglass)、氟氧化物玻璃(al2o3,cdf2,pbf2,yf3)、zblan玻璃(nd3pb5m3f19:m＝al,ti,v,cr,fe,ga；ho3bay2f8；pr3k2yf5)、alf3基玻璃、氟铝(aluminayttriumfloride)系统中高掺杂(erf3)、氟锆铝(aluminazirconiumfloride)玻璃系统中高掺杂(erf3)、er3cs3lu2br9玻璃、ggsx(pr3ges2ga2s3cscl)玻璃、pgpno(pr3geo2pbonb2o5)玻璃、er3teo玻璃、la2s3玻璃、磷酸盐(phosphate)玻璃、氟硼酸盐(fluoro-boricacidsalt)玻璃、及碲酸盐(telluriumacidsalt)玻璃其中的任一种或其组合。

以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本发明技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本发明技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本发明内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修饰为其它等效的实施例，但仍应视为与本发明实质相同的技术或实施例。