管型基元led及其封裝方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及LED照明，尤其涉及一種管型基元LED及該管型基元LED的封裝方法。
【背景技術】
[0002]本發(fā)明是本申請人的在先中國專利申請200810093558.3的繼續(xù)申請，而本申請的權利要求所限定、并由隨后說明書所公開和的技術方案是在中國專利申請200810093558.3基礎上的進一步改進的新發(fā)明。
[0003]具體地說，申請?zhí)枮?00810093558.3的上述在先中國專利申請，其提供了一種管型基元LED和由管型基元LED組成的照明裝置，其核心在于:發(fā)光基板芯片工作時產(chǎn)生的熱一部分通過金屬引線向支架和反射體傳導熱，一部分通過PCA板良好的導熱性能散發(fā)出來，與基元玻管內的高密度氮氣或惰性氣體進行熱交換發(fā)生對流，通過金屬反射體、支架、玻壁換熱，最后穿過玻壁發(fā)散到管外的空氣中，再者基元玻管的透明性也增加了輻射熱的透過性。因此，根據(jù)本發(fā)明的管型基元LED從導熱、換熱、散熱和光子逸出著手，不僅使芯片的內量子效率提升，而且使外量子效率有200%的提高。然而，該申請存在這樣的缺陷，即:
[0004]為了能夠減小管型基元LED的外徑，以擴展其應用范圍，例如，將具有超細外徑的管型基元LED作為類似白熾燈中的燈絲使用，這就需要減小管型基元LED中的LED發(fā)光組(包含透明基板和LED芯片)的外徑，然而，具有超細外徑的LED發(fā)光組會如同一個海綿體，出現(xiàn)脆弱易折斷、怕吸潮無法長期在大氣中點燃、電性連接困難等的問題，從而導致具有超細外徑的管型基元LED在使用時極易損壞，使用壽命短。
[0005]雖然市面上還有另一種具有超細外徑的管型基元LED，其通常是在貼裝有LED芯片的透明基板的整個外表面涂覆熒光粉，從而組成一根具有超細外徑的LED發(fā)光組。該透明基板的典型尺寸為:長30_X寬1.2_X厚0.5mm(該尺寸不含電極引腳長度)。但是，該LED發(fā)光組必須封結在泡殼(通常為類似蠟燭的形狀)內，并在該泡殼內充入一定壓力的高純氮氣或惰性氣體。這會出現(xiàn)這樣的問題，即:由于LED發(fā)光組與泡殼表面的間距較大，導致該LED發(fā)光組產(chǎn)生的熱量很難向泡殼的外部空間發(fā)散出去，從而無法在單個泡殼內封裝過多的LED發(fā)光組，否則會出現(xiàn)泡殼內的溫度過高、光效急劇下降的問題，從而現(xiàn)有的具有超細外徑的管型基元LED的光通較低，且應用范圍較小。例如，單個標準尺寸的蠟燭形泡殼內只能封裝兩根LED發(fā)光組，在輸入功率為1.78W的條件下，該LED發(fā)光組輸出的光通在2201m左右，這只相當于15?25W普通白熾燈的光通，而若增大泡殼的容積，并增加LED發(fā)光組的數(shù)量，例如在大尺寸的泡殼內封裝6?8根LED發(fā)光組，則會出現(xiàn)泡殼內的溫度過高、光效急劇下降的問題，從而即使增大了光通，卻降低了光效。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一，提出了一種管型基元LED及其封裝方法，其不僅具有較高的使用壽命，而且還有效解決了散熱問題，從而既可以提高光效、又可以增大光通。
[0007]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種管型基元LED，其包括LED發(fā)光組、玻管和一對電極，其中，所述LED發(fā)光組用于發(fā)光；所述玻管能夠透射光，且將所述LED發(fā)光組封結在其內腔中，并且在所述玻管的內腔中充有氮氣或惰性氣體；所述一對電極與所述LED發(fā)光組電性連接，并延伸至所述玻管的外部；其特征在于，所述LED發(fā)光組包括透明基板，所述透明基板的外表面包括一個承載面和至少一個散熱面，其中，在所述承載面上貼裝有一組LED芯片；所述至少一個散熱面與所述玻管的內壁面相接觸，且二者的形狀吻合。
[0008]其中，所述LED發(fā)光組的數(shù)量為一個或多個，且多個所述LED發(fā)光組單列排布，并且相互串聯(lián)；在多個所述LED發(fā)光組中，處于最首端/最尾端的LED發(fā)光組分別與所述一對電極中的正電極/負電極電連接。
[0009]優(yōu)選的，所述玻管包括在二維平面或三維空間內串接形成預設形狀的N個弧形部分和N+1個直線形部分，N為大于O的整數(shù)，其中，每個直線形部分的內腔中設置有至少一個所述LED發(fā)光組；每個弧形部分位于相鄰兩個直線形部分之間，且其內腔中設置有一根導線，用于將所述相鄰兩個直線形部分內的LED發(fā)光組串聯(lián)在一起。
[0010]優(yōu)選的，所述預設形狀包括“U”形、“V”形、“Z”形、“M”形、三角形、多邊形、不規(guī)則形、螺旋體、錐體、多方體或者不規(guī)則體。
[0011]優(yōu)選的，所述玻管的形狀為“一”字形。
[0012]優(yōu)選的，所述LED芯片與所述玻管的內壁面之間的最大間距不大于1_。
[0013]優(yōu)選的，所述玻管的內壁面上涂覆有熒光粉。
[0014]優(yōu)選的，所述透明基板的外表面還包括至少一個與所述玻管的內壁面之間存在間隙的表面，且在所述間隙內填充有導熱材料。
[0015]作為另一個技術方案，本發(fā)明還提供一種封裝方法，其包括以下步驟:將LED發(fā)光組封裝在能夠透射光的玻管的內腔中，且使與所述LED發(fā)光組電性連接的一對電極延伸至所述玻管的外部，并在抽真空后向所述玻管的內腔中充入氮氣或惰性氣體；所述LED發(fā)光組包括透明基板，所述透明基板的外表面包括一個承載面和至少一個散熱面，其中，在所述承載面上貼裝有一組LED芯片；所述至少一個散熱面與所述玻管的管壁相接觸，且二者的形狀吻合。
[0016]優(yōu)選的，所述封裝方法包括以下步驟:
[0017]SI，采用點焊的方式將所述LED發(fā)光組與所述一對電極電性連接；其中，所述LED發(fā)光組的數(shù)量為一個或多個，且多個所述LED發(fā)光組單列排布，并且相互串聯(lián)；在多個所述LED發(fā)光組中，處于最首端/最尾端的LED發(fā)光組分別與所述一對電極中的正電極/負電極電連接；
[0018]S2，將所述LED發(fā)光組裝入所述玻管，并對所述玻管的其中一端進行一次氣密性封離；
[0019]S3，對所述玻管抽真空，并充入氮氣或惰性氣體；
[0020]S4，對所述玻管的靠近其中另一端的預設位置處進行氣密性封離，并去除所述玻管位于封離處之外的部分。
[0021]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0022]本發(fā)明提供的管型基元LED，其通過使玻管的管壁與玻管內腔中的透明基板的至少一個散熱面相接觸，且二者的形狀吻合，不僅可以使該透明基板直接由玻管支撐，即，玻管起到了保持透明基板的剛度和保護透明基板的作用，從而可以提高使用壽命；而且還可以使貼裝在透明基板的承載面上的LED芯片距離玻管的管壁很近(幾乎貼近)，從而在LED芯片工作時，由其產(chǎn)生的熱量可通過以下三種途徑發(fā)散出去，即:1、由于玻管內的氣壓在受熱后會急劇上升至一個大氣壓以上，這使得玻管內的氮氣或惰性氣體通過產(chǎn)生強烈對流而把大量的熱傳遞至管壁，并通過管壁與外界的熱傳遞將熱量發(fā)散出去；2、由于LED芯片距離玻管的管壁很近，這使得由LED芯片產(chǎn)生的熱量很容易通過熱輻射的方式傳遞至管壁，并同樣由管壁將熱量熱傳遞至外界；3、由于透明基板的至少一個散熱面與玻管的管壁面接觸(二者的形狀吻合)，這使得可以通過熱傳導的方式將熱量傳遞至玻管的管壁，并同樣由管壁將熱量熱傳遞至外界。由此，本發(fā)明提供的管型基元LED有效解決了散熱問題，從而既可以提高光效、又可以增大光通。
[0023]類似的，本發(fā)明提供的封裝方法，其不僅具有較高的使用壽命，而且有效解決了管型基元LED的散熱問題，從而既可以提高光效、又可以增大光通。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實施例提供的管型基元LED的LED發(fā)光組的結構示意圖；
[0025]圖2A為本發(fā)明第一實施例提供的管型基元LED的結構示意圖；
[0026]圖2B為圖2A中沿A-A線的一種剖視圖；
[0027]圖2C為圖2A中沿A-A線的另一種剖視圖；
[0028]圖2D為圖2A中沿A-A線的又一種剖視圖；
[0029]圖3A為本發(fā)明第二實施例提供的管型基元LED的結構示意圖；
[0030]圖3B為本發(fā)明第二實施例的一種變型提供的管型基元LED的結構示意圖；
[0031]圖4為本發(fā)明第二實施例的另一種變型提供的管型基元LED的結構示意圖；以及
[0032]圖5為本發(fā)明實施例提供的封裝方法在氣密性封離前的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]為使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖進一步詳細說明用于實施本發(fā)明的優(yōu)選方式。但以下所示的實施例，是用于對本發(fā)明提供的管型基元LED及其封裝方法、照明裝置的技術思路進行具體化，并非用于對本發(fā)明的發(fā)明思路進行限定。
[0034]在本發(fā)明中，“基元”LED指的是N (N > I)個LED微晶芯片能夠在一個玻璃管作外包載體的“基元”內相互結合組成一個能夠發(fā)光的整體。這個特定的整體在本發(fā)明中被稱之為一個“管形基元” LED,或簡稱之“基元” LED。
[0035]第一實施例
[0036]圖1為本發(fā)明實施例提供的管型基元LED的LED發(fā)光組的結構示意圖。圖2A為本發(fā)明第一實施例提供的管型基元LED的結構示意圖。圖2B為圖2A中沿A-A線的一種剖視圖。請一并參閱圖1和圖2A-2B，管型基元LED100包括一個LED發(fā)光組10、玻管3和一對電極4。
[0037]其中，LE