基于ＬＥＤ的灯泡制造技术

一种光源（１０），包括光引擎（１６）、灯座（２４）、功率转换电路（３０）、以及外壳（２２）。光引擎（１６）包括设置在平台（１４）上的至少一个ＬＥＤ（１２）。平台（１４）适合于与灯座（２４）直接配合，灯座（２４）是标准白炽灯泡灯座。荧光体（４４）接收由至少一个ＬＥＤ（１２）产生的光并将其转换成可见光。外壳（２２）具有标准白炽灯的形状。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于LED的灯泡
本专利技术涉及LED照明系统的技术。本专利技术特别适合用于传统上用于白炽光源的照明组件，并特别参照它来进行描述。本领域内的技术人员将意识到，本专利技术使LED光源适用于传统灯泡照明组件中，能够提供诸如延长的耐用性、光输出的稳定性、以及节能等优点。
技术介绍
典型地，白炽灯泡组件利用包括玻璃外壳内的白炽灯丝的光源。然而，白炽灯丝是易碎的，并在灯泡的使用寿命期间趋向于逐渐退化(degrade)，导致由灯丝产生的有效光输出随着时间推移而减少。灯丝的易碎性因年久而增加，最终导致断裂。通常的白炽灯泡的平均寿命为500小时至4,000小时。发光二极管(LED)是作为灯泡组件中的光源的具有吸引力的替代物。低功率、固态LED灯能够维持高达100,000小时(11年)，远远超过典型白炽灯泡的寿命。当LED在100,000小时之后退化到其初始强度的一半时，其继续以减小的输出工作。在以减小的输出工作的情况下，LED的能量效率仍比白炽灯泡高出十倍，并且大约是荧光灯的效率的两倍。除了产生很少热量以及能量高效之外，LED是没有活动部件的固态器件。LED特性不会因年久而显著变化，并且其不易被撞击或振动损坏。这使得LED照明系统非常可-->靠。LED的小外形和由其产生的低热量使照明系统能够采用各种形状和尺寸。因为顾客习惯于看和购买传统的灯泡，因此限制了LED照明系统的普遍使用。在市场上的各种灯泡照明组件数量非常巨大。除了独特的装饰性外观外，这些组件在发光级别、色温、电需求、以及其他特性上也不同。一种方法是直接将LED改型成现有的照明组件。然而，单个LED不能产生具有与每个现有白炽灯泡相同的光学特性的光输出。此外，LED发射导致小光角的高定向光并且需要不同的输入功率。本专利技术提供了一种新的LED灯。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，公开了一种光源。光引擎(light engine)产生具有多个波长中的一个波长的光。光引擎包括平台以及设置于平台上的至少一个LED。外壳包围光引擎的光发生区域。灯座(base)包括散热片，用于传导热能远离该至少一个LED。光引擎安装到散热片上。转换电路向光引擎提供电功率。本专利技术的一个优点在于，提供了一种可以在各种灯泡平台上使用的共用光引擎。本专利技术的另一优点在于，提供了一种可适应的(adaptable)并且可定标的(scalable)LED灯设计。对于本领域的普通技术人员来说，通过阅读和理解以下详细描述优选实施例，本专利技术的其他优点和好处将变得显而易见。-->附图说明本专利技术可以在各种部件及部件的配置、以及各种步骤及步骤的排列中成形。附图仅仅用于解释说明优选实施例，并不是用于限制本专利技术。图1示意性地示出基于LED的灯的截面图；图2示意性地示出包括LED的平台的俯视图；图3示意性地示出包括散热块(heat dissipating slug)的基于LED的灯的截面图；图4示意性地示出包括扩展的散热块的基于LED的灯的截面图；图5示意性地示出包括荧光体板的基于LED的灯的截面图；以及图6示意性地示出包括灯丝导光件(light guide)的基于LED的灯的截面图。具体实施方式参照图1和图2，照明系统10包括一个或多个LED 12，其位于安装平台14上，该平台限定了光引擎16。引线18、20被提供用于为LED 12供电。LED 12是无机和有机发光器件中之一，用于发射从UV至红外线光谱中的光。通过以不同的方式设置LED可以实现不同的光学性能、视角、和强度级。照明系统10包括灯罩或外壳22。优选地，外壳22是传统的灯泡形外壳。可选地，外壳22是定制的外壳，以提供不均匀的光输出来制造特殊的视觉效果。注意-->到外壳22可以是球形的、椭圆形的、圆柱形的、半球形的、方形的、n面形的、或任何其他形状。优选地，外壳22由透光或半透光材料或者其化合物制成。外壳22的材料选自玻璃、塑料、丙烯酸纤维、聚碳酸酯、或其他适当的材料。优选地，平台14是其上可以生长半导体的衬底。平台14可以是蓝宝石、砷化镓、碳化硅、磷化镓、砷化镓、氮化镓、或其他适当的材料中的一种。还注意到平台14可以是印刷电路板、散热片、或用于安装LED 12的任何其他适当的装置。LED 12通过焊接、丝焊、热声波(thermosonic)、热压缩(thermocompression)、导电粘合剂、导热粘合剂、其他适当的方法、或上述方法的组合中的一种附着在平台14上。还注意到LED 12可以靠近罩22或制造成为其组成部分。平台14适合于直接安装到灯座或插座24中。在一个实施例中，灯座24具有光引擎16插入其中的插座。优选地，灯座24是一种商业上可获得的灯泡插座，以易于现场交换(field exchange)和将具有LED光引擎16的灯泡改型，使得外壳22能够安在光引擎16上。例如，在一个实施例中，灯座24是商业上可获得的诸如6S6螺口灯座、194卡口灯座(wedge base)等白炽灯插座中的一种。这样的设计使得可以在不经改变灯插座或灯外壳的情况下，用各种不同的LED光引擎替换传统的灯。可选地，灯座24是定制的。至少一个散热片26整体地设置为与光引擎16和灯座24进行热传递，以从LED 12带走热量。散热片26用能够将热量传导远离LED 12的材料制成。适当的材料的实例包括铜、铝、碳化硅、氮化硼、和其他已知的具有高导热系数的材料。优选地，使用折射率匹配(index matching)材料28来包围光引擎16，以提高光提取。折射率匹配材料从硅、丙烯酸树脂、环氧树脂、热塑性塑料、玻璃、和任何其他适当的材料中选择。可选地，-->优选地起到热扩散媒质作用的折射率匹配流体存在于光引擎16和罩22之间。流体从固体、凝胶体、液体、碳氟化合物冷却剂、发光材料等中选择，用于产生期望视觉效果。此外，反射的或半透明的粒子可以添加到流体，用于产生更多的视觉效果。罩22与内部流体共同作用，以优化光提取和/或提供视觉效果。在一个实施例中，折射率匹配材料28被构造为提供透镜化(lensing)。为了向LED 12提供适当的电功率，照明系统10包括一个或多个电功率转换电路、或控制电子设备、或功率电子电路30，其优选地与光引擎16结合。可选地，电功率转换电路30可以靠近光引擎16、位于灯座24内、或设置为远离照明系统10。在一个实施例中，电功率转换电路包括AC/DC转换器，其允许用标准家用120V AC或国际220V AC用户电压来给基于LED的照明系统10供电。这样的电路使LED灯真正地代替了灯泡。优选地，功率电子电路30是二维或三维结构，以提供最小尺寸。在一个实施例中，电功率转换电路30是柔性电路(flexible circuit)。可选地，电功率转换电路30是非平面电路板。参照图3，照明系统10包括散热块32。散热块32被设置为与灯座24进行热传递，以将热量从光引擎16传导到灯座24中。可选地，散热块32将热量从光引擎16传递到空气中。优选地，散热块32包括设置在块32的外围周围的多个径向翅片(fin)34。参照图4，散热块32伸展出灯座24，以将热量从光引擎16传递到空气中。可选地，灯座24包括热电致冷、压电合成喷射(piezo syntheticjet)、qu-管(qu-pip本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光源（１０），包括：光引擎（１６），用于产生多个波长中的一个波长的光，所述光引擎（１６）包括：平台（１４），以及至少一个ＬＥＤ（１２），设置于所述平台（１４）上；外壳（２２），包围所述光引擎（１６）的光发生区域；灯座（２４），包括散热片（２６），用于将热能传导远离所述至少一个ＬＥＤ（１２），所述光引擎（１６）安装到所述散热片（２６）中；以及转换电路（３０），用于向所述光引擎（１６）提供电功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-5-5 60/467,9251.一种光源(10)，包括：光引擎(16)，用于产生多个波长中的一个波长的光，所述光引擎(16)包括：平台(14)，以及至少一个LED(12)，设置于所述平台(14)上；外壳(22)，包围所述光引擎(16)的光发生区域；灯座(24)，包括散热片(26)，用于将热能传导远离所述至少一个LED(12)，所述光引擎(16)安装到所述散热片(26)中；以及转换电路(30)，用于向所述光引擎(16)提供电功率。2.根据权利要求1所述的光源，还包括：发光转换元件(44)，用于接收由所述光引擎(16)产生的光并将至少一些所接收的光转换成可见光。3.根据权利要求2所述的光源，还包括：导光件(36)，设置于所述外壳(22)内。4.根据权利要求3所述的光源，其中，所述发光转换元件(44)靠近所述至少一个LED(12)。5.根据权利要求4所述的光源，其中，所述导光件(36)提供灯丝的外观。-->6.根据权利要求4所述的光源，其中，所述导光件(36)包括具有内部漫射体、外部漫射体、和其他受抑TIR(全内反射)特征中的一种特征的光纤，以允许光在预选位置射出。7.根据权利要求3所述的光源，其中，所述导光件(36)包括反射器。8.根据权利要求7所述的光源，其中，所述反射器包括反射金属。9.根据权利要求3所述的光源，其中，所述发光转换元件(44)设置在所述导光件(36)上或设置在所述导光件(36)内。10.根据权利要求2所述的光源，其中，所述发光转换元件(44)设置在所述外壳(22)上或设置在所述外壳(22)中。11.根据权利要求10所述的光源，其中，所述发光转换元件(44)包括透明荧光体。12.根据权利要求11所述的光源，其中，所述透明荧光体包括以下之一：有机荧光体，稀土元素金属的有机复合体，纳米荧...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗L博勒尔，鲍里斯科洛丁，埃米尔拉德科夫，斯里纳特K安娜格拉，小斯坦特恩E韦弗，詹姆士T彼得罗斯基，泽娜布朗，
申请(专利权)人：吉尔科有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]