專利名稱：Led燈管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED作發(fā)光體的LED燈管，尤其是一種以C0MMB-LED集成面光源作發(fā)光體的日光燈管。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的LED燈管，多采用獨(dú)立珠體的LED作發(fā)光體用錫膏沾貼到PCB板上，再將其貼合到散熱傳熱鋁型材上，作為外罩的鋁型材與PC罩無(wú)縫扣合制作，雖然LED作發(fā)光體的日光燈燈管亮燈時(shí)鋁型材溫度僅為55°C左右，為了實(shí)現(xiàn)消除弦光和均光的目的在出光面設(shè)置了混有擴(kuò)散粉的PC罩，但由于PC罩的熱導(dǎo)出能力較差使得LED作發(fā)光體和PC罩形成的封閉空間溫度較高，且光的傳播損失較大，以通常使用的T8管20W為例，在環(huán)境溫度25°C時(shí) 腔內(nèi)溫度可以達(dá)到80°C，這使得LED芯片的結(jié)點(diǎn)溫度達(dá)到100°C，形成正出光面的熱量聚集遠(yuǎn)高于非發(fā)光側(cè)的情況，較高的結(jié)點(diǎn)溫度會(huì)嚴(yán)重影響LED燈管的使用壽命，并且光的傳播損失達(dá)到20%以上。為實(shí)現(xiàn)照明所需白光，由發(fā)藍(lán)光的LED芯片與黃色熒光粉互補(bǔ)形成的白光顯色性較差。在LED燈管運(yùn)用于普通照明時(shí)Ra值必須達(dá)到80以上，現(xiàn)在一般僅能達(dá)到Ra值僅為65左右，其顯色性無(wú)法達(dá)到使用要求，如果采用黃紅混光粉可以提高顯色性，燈管內(nèi)腔溫度過(guò)高，黃紅混光粉的光衰就更大。其發(fā)光體無(wú)論是采用矩形電極的直插式燈珠作發(fā)光體，還是采用鋁基板上直接邦定LED芯片作發(fā)光體，或者采用貼片式燈珠粘結(jié)到PCB板上，由于PCB板的結(jié)構(gòu)特性作為光源尤其是照明光源的集成功率較大且散熱處理方式的選擇有限，散熱的障礙使LED發(fā)光體的運(yùn)用受到限制，為克服這種限制而采取的技術(shù)措施使加工難度增大的同時(shí)也使成本大幅上升。目前使用的LED作發(fā)光體的日光燈燈管，隨著芯片每瓦流明數(shù)的提高，電流密度不斷增大，散熱問(wèn)題尤其是出光端的封閉腔的散熱問(wèn)題已經(jīng)成為L(zhǎng)ED發(fā)光體作為照明光源集成運(yùn)用中的在日光燈燈管，在密閉使用條件下一個(gè)十分突出的難題，為了使LED的芯片結(jié)溫控制在65°C以下，根據(jù)大量試驗(yàn)證明，LED燈管殼體材料的選擇必須使LED發(fā)光體發(fā)出的熱無(wú)溫度場(chǎng)突變的情況下應(yīng)使表面的溫度應(yīng)控制在50°C以下(環(huán)境溫度為25°C )，一般而言通常采用以下三種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)一、加大芯片貼合面背面的金屬散熱片的表面積，二、在封頭端設(shè)置強(qiáng)制排風(fēng)扇，三、在發(fā)光體與燈具殼體間填充冷卻液。第一種方式對(duì)散熱的改進(jìn)有限，尤其是對(duì)內(nèi)腔封閉的日光燈燈管而言，降低出光側(cè)封閉腔環(huán)境溫度成為主要矛盾，第二種方式增大了 LED日光燈管的功耗且制造成本高，另外使用中的失效可能性增大，第三種方式雖然較好地解決了散熱問(wèn)題，使整個(gè)密閉管內(nèi)溫度場(chǎng)均勻，但由于現(xiàn)有PCB板的結(jié)構(gòu)特性使得LED作發(fā)光體的出光端相背的表面無(wú)法處理成高反光特性的表面，因此出光效率下降了 20%至30%。因此上述的LED日光燈燈管均存在缺陷需要進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是一、通過(guò)改進(jìn)出光面的光面罩，提高LED燈管的光的顯色性；二通過(guò)擴(kuò)大出光側(cè)密封腔的體積和改進(jìn)構(gòu)成密封腔的結(jié)構(gòu)，使整個(gè)密閉管內(nèi)溫度場(chǎng)變大，降低LED芯片的結(jié)點(diǎn)溫度；三、通過(guò)提高芯片背襯材料的反光率，提高燈管出光面的出光効率；四、通過(guò)燈管的結(jié)構(gòu)改進(jìn),降低LED發(fā)光體的并聯(lián)線路承載體和散熱體的成本。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種LED作發(fā)光體的LED燈管，尤其是一種以C0MMB-LED集成面光源作發(fā)光體的日光燈管，具有將電源引入LED芯片的供電部分、支架部分和安裝在支架部分上的玻璃燈管，LED芯片通過(guò)承載的鏡面良導(dǎo)熱體和散熱型材組合體安裝在燈管中，其特征在于所述的C0MMB-LED日光燈管的玻璃燈管內(nèi)部沿?zé)艄艿拈L(zhǎng)度方向成園弧狀布置有具有均光散光功能的擴(kuò)散膜。LED日光燈管支架部分帶有自適應(yīng)成型的膠圈墊。LED芯片承載的鏡面良導(dǎo)熱體板和散熱傳熱型材組合體沿?zé)艄艿拈L(zhǎng)度方向布置且與支架機(jī)械固定連接，在燈管兩端設(shè)置分體的前電源板組件(整流和PFC值補(bǔ)償模塊)和后電源板組件(驅(qū)動(dòng)芯片和濾波電容模塊的功能模塊)組合成的開(kāi)關(guān)電源，且擴(kuò)散膜截面設(shè)置紅色補(bǔ)光透明顏料。
本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案如下優(yōu)選地，所述的C0MMB-LED日光燈管沿?zé)艄艿膬?nèi)管壁長(zhǎng)度方向成圓弧狀布置有具有均光散光功能的擴(kuò)散膜。優(yōu)選地，所述C0MMB-LED日光燈管的支架部分中的塑料連接套具有自適應(yīng)成型的隨玻管壁厚和管徑變化相適應(yīng)的膠圈墊。優(yōu)選地，所述的C0MMB-LED日光燈管供電部分為分體的前電源板組件(整流和PFC值補(bǔ)償模塊)和后電源板組件(驅(qū)動(dòng)芯片和濾波電容模塊)的功能模塊組合成的開(kāi)關(guān)電源，并且分置在燈管兩端，通過(guò)導(dǎo)線導(dǎo)電連接功能塊。優(yōu)選地，所述的C0MMB-LED日光燈管中的LED芯片的承載鏡面良導(dǎo)熱體板是鏡面招板，LED芯片粘貼在鏡面招板上。優(yōu)選地，所述的C0MMB-LED日光燈管擴(kuò)散膜截面滲入紅色補(bǔ)光透明顏料。優(yōu)選地，所述的C0MMB-LED日光燈管外罩為透明玻璃管。一種制造上述LED日光燈管方法，包含以下步驟a、將固晶、焊線、點(diǎn)膠完成的C0MMB-LED光源片模組的發(fā)光面朝向?qū)醾鳠徜X型材散熱面，依次導(dǎo)入型材的串并工裝內(nèi)嵌槽內(nèi)，在與發(fā)光面相背的電極觸點(diǎn)上，進(jìn)行串并聯(lián)錫焊連線后，對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行包覆絕緣點(diǎn)膠；b、用C0MMB-LED光源片模組串并形成的光源組合體，將發(fā)光面朝向面向擴(kuò)散膜的出光方向，將其裝在導(dǎo)熱傳熱鋁型材嵌槽內(nèi)；C、將C0MMB-LED光源片模組串并形成的光源組合體和導(dǎo)熱傳熱鋁型材構(gòu)成的半成品置于灌膠機(jī)上進(jìn)行全長(zhǎng)度方向整體灌膠后烘烤固化；d、將C0MMB-LED光源片模組串并形成的光源組合體和導(dǎo)熱傳熱鋁型材構(gòu)成的整體灌膠后烘烤固化半成品裝入玻璃管內(nèi)；e、沿玻管內(nèi)壁軸向出光方向?qū)霐U(kuò)散膜，使擴(kuò)散膜沿?zé)艄軆?nèi)管壁的長(zhǎng)度方向成圓弧狀布置；f、將支撐部件上的塑料連接套膠圈槽沿槽的圓周方向注入柔性熱固性膠體后，將塑料連接套與玻璃管壁嵌入，加溫固化后制成自適應(yīng)膠圈墊，再使其與導(dǎo)熱傳熱鋁型材機(jī)械固定連接；g、將分置的的前電源板組件(整流和PFC值補(bǔ)償模塊)和后電源板組件(驅(qū)動(dòng)芯片和濾波電容模塊)的功能模塊組合成的開(kāi)關(guān)電源分置在燈管兩端鋁殼外蓋內(nèi)，再用導(dǎo)線導(dǎo)電連接功能模塊兩PCB板電極觸點(diǎn)；h、將帶有接線柱的端蓋與鋁殼外蓋機(jī)械連接。本發(fā)明采用導(dǎo)熱散熱傳熱鋁型材沿軸向內(nèi)置于玻璃罩管內(nèi)壁，由于鏡面良導(dǎo)熱體的傳熱性好而使芯片上的焦點(diǎn)熱從芯片襯底被迅速傳到鏡面良導(dǎo)熱體和散熱傳熱鋁型材上，由于招型材與玻璃罩貼合制作，使得熱被迅速傳到玻璃罩的外表面上，同時(shí)熱量被均勻地傳遞到密封腔內(nèi)，而出光面由于擴(kuò)散膜較薄(一般為0. I至0. 25mm)其傳熱能力高出PC罩較多(PC的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0. 15至0. 20，而玻璃為0. 55至0. 65)，由導(dǎo)熱散熱傳熱鋁型材和玻璃圓管構(gòu)成的密封腔較鋁型材與PC罩無(wú)縫扣合制得的密封腔大很多，使得LED作發(fā)光體和玻璃罩形成的封閉空間溫度場(chǎng)大，外傳熱能較快，以通常使用的T8管15W為例，在環(huán)境溫度25°C時(shí)腔內(nèi)環(huán)境溫度與PC與散熱鋁型材和PCB形成的密閉散熱型腔比，外傳熱能更快，其熱平衡溫度低10°C左右，這使得LED芯片的節(jié)點(diǎn)溫度確?？刂圃?0°C以下。 為實(shí)現(xiàn)照明所需高質(zhì)量的白光，針對(duì)由發(fā)藍(lán)光的LED芯片與黃色熒光粉互補(bǔ)形成的白光顯色性較差的缺點(diǎn)，在擴(kuò)散膜截面滲入透明顏料形成紅色補(bǔ)光提高顯色指數(shù)。針對(duì)目前主流的LED作發(fā)光體的燈管的光源，采用PCB板印制電路，由于PCB板的制造工藝復(fù)雜，使其制造成本較高，制造過(guò)程需要進(jìn)行電鍍、蝕刻等工藝流程對(duì)環(huán)境污染較大，為克服這種缺陷，本發(fā)明的實(shí)施方式中采用鏡面良導(dǎo)熱體板的鏡面表面為芯片出光側(cè)的C0MMB-LED光源片模組，提高芯片背襯材料的反光率。為了從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上避免震動(dòng)壞損玻管，將支撐部件上的塑料連接套膠圈槽沿槽的圓周方向注入柔性熱固性膠體后，將塑料連接套與玻璃管嵌入，加溫固化后制成自適應(yīng)膠圈墊，再使其與導(dǎo)熱傳熱鋁型材機(jī)械固定連接；在燈管軸向兩側(cè)的鋁殼蓋頭內(nèi)將分置的電源整流和PFC值補(bǔ)償模塊和驅(qū)動(dòng)芯片和濾波電容模塊的功能模塊分別裝入，再用引線導(dǎo)電連接兩PCB板組件電極觸點(diǎn)，使燈管裝配和拆修方便的同時(shí)美化燈管外形，提高了系統(tǒng)可靠性和系統(tǒng)修復(fù)能力。通過(guò)上述五方面的改進(jìn)，使目前LED日光燈管中的高密度集成的LED發(fā)光體在二次配光，散熱和光的傳播質(zhì)量上有了全面改進(jìn)。其有益效果是采用沿?zé)艄艿膬?nèi)壁長(zhǎng)度方向成圓弧狀布置有具有均光散光功能的擴(kuò)散膜，實(shí)現(xiàn)消除弦光和均光的目的。燈管的支架部分的塑料連接套具有自適應(yīng)玻管壁厚和管徑變化的膠圈墊，使不同壁厚的玻管實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的膠圈達(dá)到密封減震的目的。由于玻璃罩的傳熱性和透光性都高出PC罩較多使得LED作發(fā)光體和玻璃罩形成的封閉空間增大和傳熱能力增強(qiáng)，從而熱平衡溫度較低，從而使得LED芯片中的結(jié)溫較低。在擴(kuò)散膜截面設(shè)置紅色補(bǔ)光透明顏料設(shè)置紅色補(bǔ)充光源形成紅色補(bǔ)光提高顯色指數(shù)，大大提高了 LED日光燈管的光的顯色性。由于在燈管軸向兩側(cè)的鋁殼蓋頭內(nèi)將分置的前電源板組件(整流和PFC值補(bǔ)償模塊)和后電源板組件(驅(qū)動(dòng)芯片和濾波電容模塊)的功能模塊組合成的開(kāi)關(guān)電源，再用引線導(dǎo)電連接兩功能模塊，使燈管裝配方便的同時(shí)美化燈管外形，提高了系統(tǒng)可靠性和系統(tǒng)修復(fù)能力。本發(fā)明內(nèi)容結(jié)合以下實(shí)施例作進(jìn)一步的說(shuō)明，但發(fā)明的內(nèi)容不僅限于實(shí)施例中涉及內(nèi)容。


圖I是C0MMB-LED光源片為發(fā)光體的日光燈管結(jié)構(gòu)2是C0MMB-LED光源片為發(fā)光體的日光燈管橫向截面圖
具體實(shí)施例實(shí)施例一如圖1、2所示，一種LED燈管，包括用以完成LED日光燈管與燈座的鋼性導(dǎo)電聯(lián)接，引入市電的外接銅柱連接塑料端蓋I ;鋁殼外蓋2 ;作為L(zhǎng)ED日光燈管中前電源整流和PFC值補(bǔ)償模塊3 ;塑料連接套4 ;自適應(yīng)膠圈墊5 ;外罩透明玻璃管6 ;后驅(qū)動(dòng)芯片和濾波電容模塊7的懸梁承載體和塑料連接套4以及外罩透明玻璃管6的軸向支撐部件。前電源整流和PFC值補(bǔ)償模塊3 ;分置的電源整流和PFC值補(bǔ)償模塊組件總成。塑料連接套4 ;是LED芯片11的并聯(lián)線路承載面板的懸梁承載體和自適應(yīng)膠圈墊5的端面壓緊支 撐部件。自適應(yīng)膠圈墊5 ；自適應(yīng)玻管壁厚和管徑變化，實(shí)現(xiàn)燈管內(nèi)腔的彈性密封和彈性接觸對(duì)外罩透明玻璃管6減震。外罩透明玻璃管6 ;用以盛裝散熱傳熱鋁型材嵌合鏡面良導(dǎo)熱體板并承載LED芯片11模組的串并聯(lián)線路和擴(kuò)散膜12形成的封閉空間，保護(hù)C0MMB-LED光源片發(fā)光體。后驅(qū)動(dòng)芯片和濾波電容模塊7 ;分置的驅(qū)動(dòng)芯片和濾波電容模塊組件總成。連接導(dǎo)線8 ;用以導(dǎo)電連接分置的電源整流和PFC值補(bǔ)償模塊組件總成和分置的驅(qū)動(dòng)芯片和濾波電容模塊組件總成。固定連接的緊定螺釘9 ;用于將塑料連接套4、導(dǎo)熱傳熱鋁型材10嵌合鏡面良導(dǎo)熱體板面光源的半成品固定連接。導(dǎo)熱傳熱鋁型材10 ;將裝有LED芯片11模組的鏡面良導(dǎo)熱體板的承載體和芯片熱量的迅速吸收和外傳熱容體。LED芯片11 ;完成C0MMB-LED光源片生成。擴(kuò)散膜12 ;實(shí)現(xiàn)消除弦光和均光散光的目的。鏡面良導(dǎo)熱體板13 ;用于承載LED芯片，實(shí)現(xiàn)焦點(diǎn)熱從芯片襯底被迅速傳到散熱傳熱鋁型材上。實(shí)施例二 將如果在實(shí)施例一中裝有LED芯片11模組的鏡面良導(dǎo)熱體板的承載體優(yōu)選為鏡面鋁板則在實(shí)現(xiàn)芯片熱量的迅速吸收和外傳熱容體形成的同時(shí)大幅降低制造成本。將如果在實(shí)施例一中沿?zé)艄艿膬?nèi)管壁長(zhǎng)度方向成圓弧狀的具有散光功能的擴(kuò)散膜12截面滲入紅色補(bǔ)光透明顏料，則可以實(shí)現(xiàn)提高LED燈管的光的顯色性。
權(quán)利要求
1.一種LED日光燈管，具有將電源引入LED芯片的供電部分、支架部分和安裝在支架部分上的燈管，LED芯片通過(guò)承載部分沿軸向安裝在燈管中，其特征在于所述的LED日光燈管沿?zé)艄艿膬?nèi)管壁長(zhǎng)度方向成圓弧狀布置有具有均光散光功能的擴(kuò)散膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED燈管，其特征在于所述燈管的支架部分的塑料連接套有自適應(yīng)玻管壁和管徑厚變化的膠圈墊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈管，其特征在于所述的供電部分為分置的前電源板組件(整流和PFC值補(bǔ)償模塊)和后電源板組件(驅(qū)動(dòng)芯片和濾波電容模塊)的功能模塊組合開(kāi)關(guān)電源，被置于燈管兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED燈管，其特征在于LED芯片的承載部分是鏡面鋁板，LED芯片粘貼在鏡面招板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED燈管，其特征在于所述的所述的擴(kuò)散膜截面滲入紅色 補(bǔ)光透明顏料。
6.一種制造權(quán)利要求I至5所述的LED燈管方法，包含以下步驟 a、將固晶、焊線、點(diǎn)膠完成的COMMB-LED光源片模組的發(fā)光面朝向?qū)醾鳠徜X型材散熱面，依次導(dǎo)入型材的串并工裝內(nèi)嵌槽內(nèi)，在與發(fā)光面相背的電極觸點(diǎn)上，進(jìn)行串并聯(lián)錫焊連線后，對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行包覆絕緣點(diǎn)膠； b、將C0MMB-LED光源片模組串并形成的光源組合體，將發(fā)光面朝向擴(kuò)散膜的出光方向，將其裝在導(dǎo)熱傳熱鋁型材嵌槽內(nèi)； C、將C0MMB-LED光源片模組串并形成的光源組合體和導(dǎo)熱傳熱鋁型材構(gòu)成的半成品置于灌膠機(jī)上進(jìn)行全長(zhǎng)度方向整體灌膠后烘烤固化； d、將C0MMB-LED光源片模組串并形成的光源組合體和導(dǎo)熱傳熱鋁型材構(gòu)成的整體灌膠后烘烤固化半成品裝入玻璃管內(nèi)； e、沿玻管內(nèi)壁軸向出光方向?qū)霐U(kuò)散膜，使擴(kuò)散膜沿?zé)艄軆?nèi)管壁的長(zhǎng)度方向成圓弧狀布置； f、將支撐部件上的塑料連接套膠圈槽沿槽的圓周方向注入柔性熱固性膠體后，將塑料連接套與玻璃管壁嵌入，加溫固化后制成自適應(yīng)膠圈墊，再使其與導(dǎo)熱傳熱鋁型材機(jī)械固定連接; g、將分置的前電源板組件(整流和PFC值補(bǔ)償模塊)和后電源板組件(驅(qū)動(dòng)芯片和濾波電容模塊)的功能模塊組合成的開(kāi)關(guān)電源分置在燈管兩端鋁殼外蓋內(nèi)，再用導(dǎo)線導(dǎo)電連 接功能模塊兩PCB板電極觸點(diǎn)； h、將帶有接線柱的端蓋與鋁殼外蓋機(jī)械連接。
全文摘要
一種LED日光燈管，具有沿?zé)艄艿膬?nèi)管壁長(zhǎng)度方向成圓弧狀布置有具有均光散光功能的擴(kuò)散膜，燈管的支架部分有自適應(yīng)玻管壁厚和管徑變化的膠圈墊，供電部分為分置在燈管兩端的電源前整流和PFC值補(bǔ)償模塊和后驅(qū)動(dòng)芯片和濾波電容模塊的功能模塊組合開(kāi)關(guān)電源，燈管的外罩為透明玻璃管，LED芯片的承載部分是鏡面良導(dǎo)熱體板，導(dǎo)熱傳熱鋁型材與玻璃罩貼合制作，使得熱被迅速傳到玻璃罩的外表面上的同時(shí)均布在密封腔內(nèi)沿圓周方向散出，擴(kuò)散膜截面滲入紅色補(bǔ)光透明顏料由此形成紅色補(bǔ)光，提高LED日光燈管的光的顯色性。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102748626SQ20121022374
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者彭雯 申請(qǐng)人:彭雯