发光二极管灯制造技术

本发明专利技术涉及LED灯及其制造方法。根据本发明专利技术的LED灯具有：LED模块，该LED模块带有支承体(29)和与支承体相连的灯头(2)，其中该支承体装配有至少一个LED(30)和连接在灯头与所述至少一个LED之间的用于驱动LED的至少一个电路部件；以及灯体(5)，其具有至少用于容纳支承体的支承所述至少一个LED的部分的凹处，其中灯体具有表面结构化部用于通过热对流来冷却LED灯。根据本发明专利技术的制造LED灯的方法包括：为支承体装配至少一个LED，将支承体至少部分浸入具有包封物质的池中，以及将包封物质硬化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管(LED)灯和一种用于制造LED灯的方法。
技术介绍
尽管LED与其他光源相比在使用寿命、可靠性、鲁棒性和效率方面有已知的优点，然而基于LED的光源目前尚不能在所有应用领域代替传统的光源。这尤其是由于发光二极管的热特性在超过典型在120°C 160°C的范围中的最大允许温度(所谓节温度)时，LED被损毁。LED的使用寿命也强烈地取决于工作温度。因此，需要附加的措施以便掌控LED系统的热特性。此外，LED通常不能容易地以电网来驱动而是需要特定的驱动器或电流调节器，因为LED本身是电流控制的元件。此外，已知的LED辐射器与传统的白炽灯泡的形状十分不同，这对于客户接受性而言是不利的。已知的是例如具有E27灯头用于在230V情况下工作的LED灯，其中LED为了充分冷却而未被覆盖地裸露安装在平坦的支承体上。基于这些问题，尚不存在通过LED改型来等价替换白炽灯泡。因此，本专利技术的任务是探讨通过基于LED的灯来替代传统灯并且特别是传统的白炽灯泡。
技术实现思路
该任务通过根据本专利技术的实施例的LED灯和根据本专利技术的实施例的方法来解决。LED灯具有至少一个装配有至少一个LED的支承体以及灯头或者用于电流端子的灯座，并且还包括至少一个连接在灯头和所述至少一个LED之间的电路部件用于驱动所述至少一个LED。此外，LED灯具有由透射光的、即透明的或者半透明的材料构成的灯体，用于至少容纳支承体的支承LED的部分；其中灯体具有表面结构化部用于通过热对流来冷却LED 灯。通过表面结构化部增大了 LED灯或灯体的表面(根据结构化部的形状和类型，与类似的发光强度的标准白炽灯泡相比增大达到超过100倍)，使得由于增强在灯表面和周围环境之间通过自由对流的热传递有利于冷却。LED灯可以在宽的功率范围中在不使用外部无源冷却体或者有源冷却装置的情况下来工作，这首先能够实现借助已存在的灯头(例如根据DIN 40400的Edison灯头如E26/27、E14或者卡口灯头如B22d等等)使用带有足够的亮度的这种灯。通过表面结构化部的表面增大例如可以通过带有随后对对象表面的数字化的所谓3D扫描来确定。LED的类型和数目并不受限。这样，可以使用一个或更多个的单色(包括白色)的LED,或者不同颜色的LED，例如不同颜色的至少两个LED，优选RGB原色例如根据模式RGB、RGGB、RRGB等等的LED。也可以使用串联的LED或者LED串，所谓的LED链或者并联的LED。传统的电路板，用于更好地散热的金属芯电路板或者其他合适的垫可以用作支承体。金属芯电路板优选具有在电介质(例如由聚酰亚胺或者环氧树脂构成的电介质)上的结构化的铜层，以及具有基板，例如由铝、铜或者其他金属构成的基板。在此，在电路板上产生的热通过横截面特别有效地被发出。支承体优选在这一方面被优化，使得在工作中生成的热被良好地分布在灯体的内部中。 用于驱动LED的电路部件优选包括用于反并联的LED的电路的驱动电路，其具有简单的整流器，在整流器的相应支路中带有LED或者LED链，以及还具有限流器(例如电阻和/或电流调节器)，以及开关电网部分，优选逆向转换器(Flyback-Converter)形式的开关电网部分。优选的是一种LED灯，其中灯体的轮廓与传统的白炽灯泡的轮廓匹配。尽管有表面结构化部，但LED灯因此基本上保持传统白炽灯泡(例如Edison灯泡)的熟悉的外形和尺寸或者形状，这对于客户接受性而言可以起到重要作用。然而可以优选的是，灯体也可以符合除了 Edison灯泡之外的在其他标准轮廓或者外形(所谓的廓线(Outline))范围中的其他几何形状，例如A19类型的几何形状。优选的是一种LED灯，其中表面结构化部具有多个突起部分或者凹进部分。优选地，突起部分分别构建成岛的形式。优选地，岛分别具有在俯视图中圆形或者四边形的基本形状，其中四边形的基本形状尤其是构建为带有倒圆的角部，用于简化清洁。可替选地，突起部分优选可以分别具有长形的基本形状。优选地，突起部分或者凹进部分沿着弯曲的轨迹走向并且尤其是包含S形的区段。可替选地，突起部分可以分别具有环形的基本形状。在此可以优选的是，突起部分分别关于LED灯的对称轴线、尤其是纵轴线例如光轴尤其是在直到45°的范围中、特别是45°地倾斜。也可以优选的是，突起部分以叶片形式存在。于是可以优选的是，叶片基本上彼此平行地定向。可替选地，可以优选的是，叶片基本上星形地定向。如下LED灯可以是优选的其中支承体平面地构建并且多个LED分布地安装在该支承体上。如下LED灯可以是优选的其中LED安装在LED支承体的平坦的表面上，其中LED支承体从灯头中延伸出来。可替选地，如下LED灯可以是优选的其中支承体具有圆柱形的基本形状。此外可替选地，如下LED灯可以是优选的其中支承体具有平坦的、圆形的基本形状，良好导热的芯从基本形状中沿着LED灯的纵轴线延伸出来。优选地，芯具有碳、铝和/或铜。优选地，芯具有反射光的表面，尤其是带有硫酸钡。优选地，反射性的表面具有发光材料。如下LED灯可以是优选的其中LED支承体构建为带多个分支的支架。可以优选的是，分支彼此平行地设置。可替选地，可以优选的是，分支在俯视图中彼此星形地设置。灯体优选具有热塑性塑料、聚碳酸酯、特氟龙和/或环氧树脂作为材料，但并不限于此。灯体优选构建为在可见光谱中漫散射的光学介质。对此，灯体优选具有散射中心(例如小球和/或小泡)。散射中心不仅可以设置在灯体中而且可以设置其表面上。灯体优选具有发光材料。该发光材料优选具有带有有机磷光体的稀土复合体和/或透明的有机发光材料等等。此外还优选以下的LED灯其具有热交换器，用于在支承体与灯体之间进行热交换。热交换器为了良好的导热优选具有金属、金属化合物、石墨和/或纳米小管。热交换器至少可以达到灯体的表面，于是也可以至少部分从灯体中伸出。在此，优选应遵守标准的最大允许的灯廓线(例如A19)。如下LED灯是优选的其在灯体和支承体之间具有液态的冷却介质，尤其是良好地导热的冷却介质。液体可以与所述至少一个LED(有壳体或者不带壳体)直接接触。优选水、乙醇或者乙醇-水混合物用作冷却介质，但并不限于此。酒精无毒、低黏性、透明，具有比较高的热容并且具有较低的冰点。同样可以有利地使用二醇、乙二醇和/或丙三醇添加物。优选地，冷却介质是漫散射光的和/或奶白的和/或部分透明的。优选地，冷却介质包含发光材料添加物，尤其是磷光体化合物等等。优选地，冷却介质是低黏性的，以便有利于在灯体与LED模块之间通过对流形成的热交换。优选地，冷却介质具有高的热容和/或在从一个相过渡至另一相时的高的转换热。LED模块或者LED支承体优选可以构建为使得根据LED灯的取向，热源具有对液体的对流有利的位置。这可以通过如下方式来保证LED支承体具有充分的柔性，因此其在LED灯的取向改变时屈从于重力并且以此方式将可能的空间上分布的热源(典型为LED和可能的电路部件)向下偏移。也可以优选的是，LED灯附加地或者可替选地能够实现将用于容纳LED模块的凹处与灯体的外侧之间的至少一个空气通道作为表面结构化部；灯体于是为空气可穿透的。优选地，在凹处中设置有冷却肋，其以热的方式至少良好地耦合到LED上，优选地也耦合到电子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·克劳斯，巴库里·朗沙瓦，沃尔夫冈·帕布斯特，
申请(专利权)人：欧司朗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：