專利名稱：一種陶瓷管led燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種LED燈，特別是一種用高導(dǎo)熱率透明陶瓷管的LED照明燈。用于照明。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的LED照明燈有低壓大電流、高壓小電流和交流等多種。其中高壓小電流由于效率相對(duì)較高、散熱較容易，近年來發(fā)展較快；例如用多個(gè)表面貼(SMD) LED安裝在電路板上、或把多個(gè)LED芯片安裝在電路板上COB (chip on board)、或把多個(gè)LED芯片安裝在透明基板上讓芯片4 π出光的COT (chip on transparent board)等技術(shù)；它們的共同特點(diǎn)是把多個(gè)小電流LED相互串聯(lián)、提高LED的驅(qū)動(dòng)電壓，降低LED的工作電壓與外工作電壓的電壓差，提高LED驅(qū)動(dòng)器的效率，同時(shí)，用多個(gè)小功率LED分散安裝，方便解決散熱問題，從而可制成發(fā)光效率更高的LED燈。上述芯片4 Ji出光的COT技術(shù)是新近發(fā)展起來的，例如中國(guó)專利申請(qǐng)201010278760.0和201010610092.7等。它把LED芯片固定在透明基板上，讓LED芯片4 π出光，克服了以往LED把原本4 Ji出光的PN結(jié)變成小于2 Ji出光的LED元件、出光率低、SP發(fā)光光效率低的缺點(diǎn)，提高了 LED的發(fā)光效率，用這種COT技術(shù)制成的LED燈泡的整燈發(fā)光效率已可高達(dá)1801m/W ;隨著LED芯片技術(shù)的發(fā)展，它的發(fā)光效率將會(huì)進(jìn)一步提高。上述COT技術(shù)把多個(gè)小電流LED芯片安裝在透明玻璃板或透明陶瓷板上，芯片和透明板四周有透明硅膠層和發(fā)光粉層，由于透明板面積較小、硅膠的導(dǎo)熱率低，不容易制成大功率、例如輸出光通量大于IOOOlm的大功率LED燈。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于改進(jìn)LED PN結(jié)4 π出光的LED的散熱方法，提高LED的輸出光通量、發(fā)光效率和使用壽命，從而可制成輸出光通量為幾百至200001m的高光通量高效率LED照明燈。本實(shí)用新型提供的陶瓷管LED燈，其包括:至少一個(gè)LED燈管I ;每個(gè)燈管I包括:一個(gè)內(nèi)部充有散熱保護(hù)氣體16的真空密封透光泡殼2 ；一個(gè)置于所述真空密封透光泡殼2之內(nèi)、安裝有至少一串相同發(fā)光色或不相同發(fā)光色的LED芯片9的LED發(fā)光管芯8，所述LED芯片9由芯片電連接線10相互連接，所述至少一串相同發(fā)光色或不相同發(fā)光色的LED芯片9的二端電極由二端電極引出線17引出；所述真空密封透光泡殼2下端裝有一個(gè)其內(nèi)固定有至少二根電引出線14的芯柱13 ;所述LED發(fā)光管芯8通過所述電極引出線17與所述電引出線14的連接而被安裝在芯柱13上；一個(gè)驅(qū)動(dòng)器3及驅(qū)動(dòng)器外殼4 ；一個(gè)電連接器5;[0013]所述驅(qū)動(dòng)器外殼4把LED燈管1、驅(qū)動(dòng)器3和電連接器5相互連接構(gòu)成一個(gè)LED燈整燈；所述驅(qū)動(dòng)器3輸出經(jīng)電引出線14與LED發(fā)光管芯8的二端電極引出線17相連接，所述驅(qū)動(dòng)器3的輸入經(jīng)連接線18與電連接器5連接，電連接器5用于連接外電源；其特征在于，所述LED發(fā)光管芯8還包括:一個(gè)高導(dǎo)熱率透明陶瓷管7，所述至少一串相同發(fā)光色或不相同發(fā)光色的LED芯片9的芯片基板9a面被用透明膠20直接固定在所述透明陶瓷管7的外表面上；所述LED芯片9上涂覆有透明保護(hù)膠層26，同時(shí)所述真空密封透光泡殼2內(nèi)壁上涂覆有發(fā)光粉層22 ;和/或所述LED芯片9上涂覆有第一發(fā)光粉層11，同時(shí)所述第一發(fā)光粉層11及所述透明陶瓷管7上涂覆有第二發(fā)光粉層12。所述的真空密封透光泡殼2外表面局部或整體涂覆有軟透光膠層26。本實(shí)用新型的陶瓷管LED燈，還包括:將所述LED發(fā)光管芯8被固定在所述芯柱13的電引出線14上；或同時(shí)所述LED發(fā)光管芯8的上端由頂端固定裝置15固定于所述真空密封透光泡殼2內(nèi)壁頂端；所述頂端固定裝置15為金屬絲或金屬片。所述芯柱13的中心處設(shè)有一穿過所述透明陶瓷管7的垂直中央支柱29 ;所述透明陶瓷管7上端由上端固定裝置30固定在中央支柱29上端，所述透明陶瓷管7下端由下端固定裝置31固定在芯柱13上；所述上端固定裝置30和下端固定裝置31分別為金屬絲或金屬片；所述中央支柱29為一金屬絲桿、玻璃柱或玻璃管。所述芯柱13還包括有至少一個(gè)第三固定裝置32，所述固定裝置32為金屬絲。所述LED芯片9有一個(gè)或多個(gè)LED P-N結(jié)。所述的LED燈管I為復(fù)數(shù)，各LED燈管由位于各LED燈管之間的燈管固定裝置25固定。所述驅(qū)動(dòng)器外殼4的上部為錐形體23，該錐形體23的錐頂全錐角小于120°。所述真空透光泡殼2形狀為柱型、A-型、G-型、R-型、BR-形、PAR-型、T-型、燭型或現(xiàn)有燈泡形狀中的一種。本實(shí)用新型的至少一串相同發(fā)光色或不相同發(fā)光色的LED芯片的基板一面被用透明膠直接安裝在透明陶瓷管外表面上；所述LED芯片可為基板是藍(lán)寶石的芯片；所述高導(dǎo)熱率陶瓷管可為Al2O3透明陶瓷管、AlN透明陶瓷管或其它透明陶瓷管；藍(lán)寶石的導(dǎo)熱率為35-46W/mK，Al2O3透明陶瓷的導(dǎo)熱率為17_30W/mK，AlN陶瓷的導(dǎo)熱率更高達(dá)160-260W/mK ;把LED芯片的藍(lán)寶石基板直接用一層很薄的透明膠固定在高導(dǎo)熱率陶瓷管上，LED的PN結(jié)和陶瓷管之間的熱阻很小，陶瓷管具有高導(dǎo)熱率和比芯片大得多的散熱面積，LED工作時(shí)所產(chǎn)生的熱容易傳導(dǎo)到陶瓷管、再經(jīng)泡殼內(nèi)的傳熱氣體的對(duì)流和傳導(dǎo)再經(jīng)泡殼散發(fā)掉，即大大降低了 LED芯片PN結(jié)到泡殼散熱面的熱阻，從而可制成大功率LED燈；同時(shí)，由于LED的PN結(jié)到陶瓷管大面積散熱面的熱阻很小、PN結(jié)的溫升小，因而發(fā)光效率更高，可制成功率更大即輸出光通量更高、效率更高、光衰更小、燈使用壽命更長(zhǎng)的LED照明燈。本實(shí)用新型的真空密封透光泡殼內(nèi)的傳熱保護(hù)氣體具有低粘滯系數(shù)和高導(dǎo)熱率，例如為氦、氫或氦氫混合氣等，這些氣體不僅可經(jīng)對(duì)流和傳導(dǎo)有效地把透明陶瓷管上的熱傳遞給泡殼、再經(jīng)泡殼外的空氣流散發(fā)掉；同時(shí)還可保護(hù)LED，免受燈泡外環(huán)境中的水汽、硫化物、酸等有害氣體的影響，使其使用壽命更長(zhǎng)。本實(shí)用新型的陶瓷管LED燈，其具有LED芯片PN結(jié)到高導(dǎo)熱率陶瓷管的熱阻小、透明陶瓷管散熱面積大，LED芯片PN結(jié)工作時(shí)產(chǎn)生的熱容易經(jīng)陶瓷管的大散熱面積傳導(dǎo)給泡殼內(nèi)的散熱保護(hù)氣體、再經(jīng)散熱保護(hù)氣體的對(duì)流和傳導(dǎo)經(jīng)泡殼散發(fā)掉；LED芯片溫升小、LED芯片可用較大的工作電流、也可用較大尺寸的LED芯片、輸出更高光通量、發(fā)光效率更高等優(yōu)點(diǎn)。用于制造輸出光通量為幾百至200001m的高光通量高效率LED照明燈。

圖1為本實(shí)用新型的陶瓷管LED燈的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中的A— A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型的陶瓷管LED燈的又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3中的B— B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型的陶瓷管LED燈的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實(shí)用新型的陶瓷管LED燈的再一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)介紹。圖1為本實(shí)用新型的陶瓷管LED燈的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述陶瓷管LED燈包括有一個(gè)LED燈管1，一個(gè)真空密封透光泡殼2，一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器3及驅(qū)動(dòng)器外殼4，一個(gè)電連接器5 ;驅(qū)動(dòng)器外殼4把LED燈管1、驅(qū)動(dòng)器3和電連接器5相互連接成一個(gè)整燈6 ;所述燈管I包括有一個(gè)由高導(dǎo)熱率透明陶瓷管7和至少一串相同或不相同發(fā)光色的LED芯片9構(gòu)成的LED發(fā)光管芯8，所述至少一串相同或不相同發(fā)光色的LED芯片9安裝在透明陶瓷管7的外表面上，所述至少一串LED芯片9用金屬線10把各LED芯片相互電連接,每一 LED芯片上有第一發(fā)光粉層11，發(fā)光粉層11和透明陶瓷7上有第二發(fā)光粉層12 (詳細(xì)見圖2);所述真空密封透光泡殼2還包括有芯柱13和電引出線14 ;所述LED發(fā)光管芯8被安裝在芯柱13的電引出線14上，其上端由固定裝置15固定在真空密封泡殼2內(nèi)；泡殼2內(nèi)充有散熱保護(hù)氣體16 ；LED芯片的二端電極引出線17經(jīng)芯柱上的引出線14與驅(qū)動(dòng)器3輸出連接，驅(qū)動(dòng)器3輸入經(jīng)連接線18與電連接器5連接，電連接器5連接外電源，接通外電源即可點(diǎn)亮本實(shí)施例陶瓷管LED燈；19為電引出線17的固定裝置。所述LED芯片9的基板9a面被直接用一薄層透明膠與高導(dǎo)熱率陶瓷管7接觸(詳細(xì)見圖2)，LED的PN結(jié)與陶瓷管之間的熱阻很小，陶瓷管具有比芯片大得多的表面面積，LED芯片9工作時(shí)產(chǎn)生的熱容易經(jīng)陶瓷管7的大散熱面積散熱、再經(jīng)泡殼內(nèi)的散熱氣體16的對(duì)流和傳導(dǎo)再經(jīng)泡殼2散發(fā)掉；從而容易制成大功率高效率的LED燈。所述高導(dǎo)熱率透明陶瓷管7可為A1203、A1N或其它透明陶瓷管。所述透光泡殼2內(nèi)充有散熱保護(hù)氣體16、例如為氦、氫、氦氫混合氣、氮、氖等惰性氣體、它們的混合氣或干燥空氣。所述LED發(fā)光管芯8的頂端固定裝置15為金屬絲或金屬片、陶瓷或其它材料。所述真空密封透光泡殼2的形狀為柱型、A-型、G-型、R-型、BR-形、PAR-型、T-型、燭型或現(xiàn)有燈泡形狀中的一種。圖2為圖1的A— A剖面的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，LED芯片9的基板9a —面被用一薄層透明膠20直接固定在陶瓷管7上；LED芯片9上覆蓋有第一發(fā)光粉層11，第一發(fā)光粉層11和陶瓷管7上再覆蓋有第二發(fā)光粉層12。圖2中的其它數(shù)字所代表的意義與圖1中的相同。圖3為本實(shí)用新型的陶瓷管LED燈的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，所述LED燈為多管陶瓷管LED燈21，包括有復(fù)數(shù)個(gè)LED燈管1，每個(gè)LED燈管I各自包括有一個(gè)高導(dǎo)熱率透明陶瓷管7，各陶瓷管7的外表面上各自安裝有至少一串LED芯片9，其發(fā)光粉層22被涂覆在真空密封透光泡殼2的內(nèi)壁上；驅(qū)動(dòng)器外殼4的上蓋為高尖錐形23，其錐頂?shù)娜F角小于120°，以利空氣流24快速流動(dòng)、把LED燈管的熱帶走散發(fā)掉；驅(qū)動(dòng)器外殼由塑料或陶瓷制成；圖3中25為各LED的管之間的燈管固定裝置；圖4中26為真空密封透光泡殼2外表面上的軟透光保護(hù)膠，例如硅膠層，用于保護(hù)泡殼，增強(qiáng)燈的跌落試驗(yàn)強(qiáng)度。圖3和圖4中的其它數(shù)字所代表的意義與圖1中的相同。圖4所示為圖3的B— B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，至少一串LED芯片9被用透明膠20直接固定在高導(dǎo)熱率透明陶瓷管7上，LED芯片上有一保護(hù)金屬電連接線和芯片的透明保護(hù)膠層27 ;把芯片9所發(fā)的光轉(zhuǎn)變成白光或其它所需光的發(fā)光粉層22被涂覆在透光泡殼2的內(nèi)壁上。圖4中的其它數(shù)字所代表的意義與圖1中的相同。圖5為本實(shí)用新型的陶瓷管LED燈的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，透光泡殼2a為反射型(R型、BR型、PAR型、有反射層的A型等)泡殼，泡殼2a的近電連接器5一方有光反射層28 ;所述芯柱13上有一粗而強(qiáng)的中央支柱29,用于固定發(fā)光管芯8,所述發(fā)光管芯8的透明陶瓷管7的上端由上端固定裝置30與中央支柱29相互固定，所述中央支柱29為粗金屬絲或玻璃柱、玻璃管；所述陶瓷管7的下端由下端固定裝置31與芯柱13上的電引出線14連接并固定，所述電連接線14與透明陶瓷管7的固定一端為粗金屬絲，以保證LED發(fā)光管芯8牢固和耐振動(dòng)、耐沖擊，需要時(shí)、芯柱13上還可另有至少一個(gè)第三固定裝置32，所述第三固定裝置32為金屬線，用于增強(qiáng)發(fā)光管芯8的固定強(qiáng)度。圖5中的其它數(shù)字所代表的意義與圖1中的相同。圖6為本實(shí)用新型的陶瓷管LED燈的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，LED燈的透光泡殼2b為A型泡殼；所述LED發(fā)光管芯8被直接安裝在泡殼的芯柱13上，所述發(fā)光管芯8包括有第一發(fā)光粉層11和第二發(fā)光粉層12 ;所述LED發(fā)光管的LED的電引出線17與芯柱13的電引出線14焊接并固定。圖6中的其它數(shù)字所代表的意義與圖1中的相同。本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍不限于本文中介紹的各實(shí)施例，凡基于本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍和說明書內(nèi)容所作的各種形式的變換和代換、皆屬本實(shí)用新型專利涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種陶瓷管LED燈，其包括: 至少一個(gè)LED燈管(I);每個(gè)燈管(I)包括: 一個(gè)內(nèi)部充有散熱保護(hù)氣體(16)的真空密封透光泡殼(2)； 一個(gè)置于所述真空密封透光泡殼(2)之內(nèi)、安裝有至少一串相同發(fā)光色或不相同發(fā)光色的LED芯片(9)的LED發(fā)光管芯(8)，所述LED芯片(9)由芯片電連接線(10)相互連接，所述至少一串相同發(fā)光色或不相同發(fā)光色的LED芯片(9)的二端電極由二端電極引出線(17)引出； 所述真空密封透光泡殼(2)下端裝有一個(gè)其內(nèi)固定有至少二根電引出線(14)的芯柱(13);所述LED發(fā)光管芯(8)通過所述電極引出線(17)與所述電引出線(14)的連接而被安裝在芯柱(13)上； 一個(gè)驅(qū)動(dòng)器(3)及驅(qū)動(dòng)器外殼(4)； 一個(gè)電連接器(5)； 所述驅(qū)動(dòng)器外殼(4 )把LED燈管(I)、驅(qū)動(dòng)器(3 )和電連接器(5 )相互連接構(gòu)成一個(gè)LED燈整燈； 所述驅(qū)動(dòng)器(3)輸出經(jīng)電引 出線(14)與LED發(fā)光管芯(8)的二端電極引出線(17)相連接，所述驅(qū)動(dòng)器(3 )的輸入經(jīng)連接線(18 )與電連接器(5 )連接，電連接器(5 )用于連接外電源；其特征在于， 所述LED發(fā)光管芯(8)還包括: 一個(gè)高導(dǎo)熱率透明陶瓷管(7)，所述至少一串相同發(fā)光色或不相同發(fā)光色的LED芯片(9)的芯片基板9a面被用透明膠(20)直接固定在所述透明陶瓷管(7)的外表面上； 所述LED芯片(9)上涂覆有透明保護(hù)膠層(26)，同時(shí)所述真空密封透光泡殼(2)內(nèi)壁上涂覆有發(fā)光粉層(22 );和/或所述LED芯片(9 )上涂覆有第一發(fā)光粉層(11)，同時(shí)所述第一發(fā)光粉層(11)及所述透明陶瓷管(7 )上涂覆有第二發(fā)光粉層(12)。
2.按權(quán)利要求1所述的陶瓷管LED燈，其特征在于，所述的真空密封透光泡殼(2)外表面局部或整體涂覆有軟透光膠層(26 )。
3.按權(quán)利要求1所述的陶瓷管LED燈，其特征在于，還包括:將所述LED發(fā)光管芯(8)被固定在所述芯柱(13)的電引出線(14)上；或同時(shí)所述LED發(fā)光管芯(8)的上端由頂端固定裝置(15)固定于所述真空密封透光泡殼(2)內(nèi)壁頂端；所述頂端固定裝置(15)為金屬絲或金屬片。
4.按權(quán)利要求1所述的陶瓷管LED燈，其特征在于，所述芯柱(13)的中心處設(shè)有一穿過所述透明陶瓷管(7)的垂直中央支柱(29);所述透明陶瓷管(7)上端由上端固定裝置(30)固定在中央支柱(29)上端，所述透明陶瓷管(7)下端由下端固定裝置(31)固定在芯柱(13)上；所述上端固定裝置(30)和下端固定裝置(31)分別為金屬絲或金屬片；所述中央支柱(29)為一金屬絲桿、玻璃柱或玻璃管。
5.按權(quán)利要求1所述的陶瓷管LED燈，其特征在于，所述芯柱(13)還包括有至少一個(gè)第三固定裝置(32),所述固定裝置(32)為金屬絲。
6.按權(quán)利要求1所述的陶瓷管LED燈，其特征在于，所述LED芯片(9)有一個(gè)或多個(gè)LED P-N 結(jié)。
7.按權(quán)利要求1所述的陶瓷管LED燈，其特征在于，所述的LED燈管(I)為復(fù)數(shù)，各LED燈管由位于各LED燈管之間的燈管固定裝置(25)固定。
8.按權(quán)利要求1所述的陶瓷管LED燈，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)器外殼(4)的上部為錐形體(23)，該錐形體(23)的錐頂全錐角小于120。。
9.按權(quán)利要求1所述的陶瓷管LED燈，其特征在于，所述真空密封透光泡殼(2)形狀為柱型、A-型、G- 型、R-型、BR-形、PAR-型、T-型、燭型或現(xiàn)有燈泡形狀中的一種。
專利摘要一種陶瓷管LED燈，包括至少一個(gè)LED燈管，每個(gè)燈管包括透明陶瓷管、LED發(fā)光管芯，充散熱氣體的真空密封透光泡殼，驅(qū)動(dòng)器及其外殼，電連接器；至少一串相同或不同發(fā)光色LED芯片安裝于陶瓷管外表面，芯片的基板一面由透明膠安裝于陶瓷管外表面；泡殼帶芯柱、支架和電引出線；LED發(fā)光管芯安裝在芯柱支架上并密封在泡殼內(nèi)；LED芯片電極經(jīng)電極引出線引出，與驅(qū)動(dòng)器輸出連接，驅(qū)動(dòng)器輸入與電連接器連接，電連接器連接外電源；LED芯片基板直接與陶瓷管接觸，LED的PN結(jié)與陶瓷管間熱阻小，陶瓷管表面積比芯片大，LED工作時(shí)產(chǎn)生的熱容易經(jīng)陶瓷管、再經(jīng)泡殼內(nèi)散熱氣體的對(duì)流和傳導(dǎo)散發(fā)掉；從而可制作大功率高效率LED燈。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK202972617SQ20122057892
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者葛世潮 申請(qǐng)人:浙江銳迪生光電有限公司