线性LED光源及其制造方法技术

本申请涉及一种线性LED光源的制造方法，包括：提供近端(21)和远端(22)敞开的管状玻璃壳(20)；将包括一个或多个LED单元(12)的光源安装组件(10)插入管状玻璃壳(20)中；在远端(22)处形成远端气密密封件(24)，使得在远端(22)处保留远端开口(25)；在近端(21)处形成近端气密密封件(27)，使得在近端(21)处保留近端开口(28)；用气体填充物(18)填充管状玻璃壳(20)；密封远端开口和近端开口(25，28)以获得密封灯壳(11)；其中，如果在形成各个气密密封件(24,27)之前插入了光源安装组件(10)，则在形成近端气密密封件(27)和/或远端气密密封件(24)期间，保持冷却剂气体流(29)通过管状玻璃壳(20)。本申请还提供一种线性LED光源，包括：密封灯壳(11)；和光源安装组件(10)，具有安装在密封灯壳(11)的一个或多个LED单元(12)；其中，密封灯壳(11)基本上为圆柱形，并且其中，密封灯壳(11)的远端(21)和/或近端(22)与最靠近密封灯壳(11)的端部(21，22)的LED单元(12)之间的距离小于密封灯壳(11)直径(d)的二倍。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】线性LED光源及其制造方法
本申请涉及一种线性LED光源的制造方法及线性LED光源。具体地，本申请涉及一种线性LED光源，其中，LED单元线性地布置在细长的、大体为圆柱形的半透明灯壳(例如玻璃管)中。本申请适用于常规线性LED光源(在常规线性LED光源中，LED单元中使用多个独立的LED)，也适用于线性LED灯丝光源。
技术介绍
在LED灯丝光源中，光是通过LED灯丝产生的，LED灯丝是类似于白炽灯泡灯丝的多LED结构。LED灯丝由在透明基板上串联连接的多个LED组成，从而使LED发出的光均匀地且一致地分散。通常，树脂粘合剂材料中的黄色磷光体涂层将LED产生的蓝光转换为白光。US8,400,051B2中公开了一种LED灯丝光源的例子。LED灯丝灯通常填充有导热气体。原因是LED灯丝是全向光源，而且由于常规的散热器的不透明特性，因此无法将LED灯丝连接到常规的散热器(例如金属或导热聚合物基板)上。这将阻止一个方向的光辐射，并使全向LED灯丝的概念失效。因此，LED灯丝通过光学透明的方式(例如上述气体)进行冷却。氢气和氦气均具有高导热性，这部分是由于它们的原子直径极小(如果是氢，则为分子直径)，并且这些气体会扩散通过传统上用于LED灯壳的许多透明材料，例如半透明的塑料、石英以及许多硬玻璃等。然而，通过普通软玻璃的渗透性足够慢，以致此类气体可以足够长的时间地包含在由这些材料制成的灯壳中，以达到有用的灯寿命。因此，已经确定最好的气体冷却LED灯丝灯是用填充有低原子质量的导热气体的软玻璃壳制成的。>同样值得关注的是玻璃-金属密封件的质量，在玻璃-金属密封件中，电载流导体穿过玻璃壳。对于典型的粘合材料，轻气体也是可以通过的，因此，在电灯和相关的玻璃真空装置的制造中，根据长期以来建立的技术，必须直接从玻璃壳到具有适当匹配的热膨胀系数的金属导体形成密封，以获得气密密封。在US1,498,908中公开了这种密封件的示例。这种密封的形成要求玻璃在高温下熔化，由于在LED灯丝的构造中使用聚合物和其他热不稳定材料，这可能对紧密靠近的LED灯丝有害。为了避免对LED灯丝(或其他热敏元件)造成此类损坏，将这些元件布置在玻璃壳内部，并与密封形成区域保持一定距离，以便在密封形成过程中在密封形成区域中产生的高温不会损害这些元件的完整性。这使得在密封形成区域附近形成不发光的盲区。因此，比较理想的是，发光应当延伸到更接近灯的在制造过程中被密封的区域。这种需求对于线性LED光源是特别突出的，线性LED光源具有基本为圆柱形的玻璃壳和沿玻璃壳的纵轴布置的多个LED单元。现在，这种线性LED光源通常用来代替荧光灯管型光源。在此，玻璃壳的端部通常在制造过程中被密封。由于当将LED靠近玻璃管的密封形成区域时LED会被烧坏，因此事实证明生产双端LED灯丝管灯是很困难的。
技术实现思路
鉴于以上所述，本申请的目的是提供一种具有改善的辐射特性的线性LED光源，特别是这样一种线性LED光源：其发光源基本上在产品的整个长度上延伸。上述目的通过根据权利要求1的主题的制造方法以及通过根据权利要求16的主题的线性LED光源来实现。本申请的优选实施例通过从属权利要求的主题示出。具体地，本申请提供一种线性LED光源的制造方法，包括：-提供近端和远端敞开的管状玻璃壳；-将具有一个或多个LED单元的光源安装组件插入管状玻璃壳中；-在远端处形成远端气密密封件，使得在远端处保留远端开口；-在近端处形成近端气密密封件，使得在近端处保留近端开口；-用气体填充物填充管状玻璃壳；-密封远端开口和近端开口以获得密封灯壳；其中，如果在形成各个气密密封件之前插入了光源安装组件，则在形成近端气密密封件和/或形成远端气密密封件期间，保持冷却剂气体流通过管状玻璃壳。本申请的核心概念在于在玻璃壳的端部形成气密密封件期间提供冷却剂气流，以用于向光源安装组件周围的温度敏感元件提供暂时的冷却效果。通常通过加热玻璃壳的端部来实现玻璃材料的软化和变形以形成气密密封件。密封件形成中涉及的温度通常会导致相邻LED单元的燃烧，最终使线性LED光源失效。然而，在本申请中，即使将仅几毫米远的玻璃壳加热到其工作温度超过1200℃，冷却剂气体通过玻璃壳的定向流动也可以将热脆性LED单元保持在约250℃以下。因此，与常规的制造方法相比，LED单元可以被放置在更靠近密封的玻璃壳的近端和远端的位置。因此，本申请的制造方法能够制造线性LED光源，其中由LED单元构成的发光源基本上在产品的整个长度上延伸。由于提供了用于冷却剂气体的流入和流出的远端开口和近端开口，因此可以在整个密封过程中基本上保持冷却剂气体的流动。在常规的制灯技术中，一旦密封了灯壳的一端，就必须中断先前可能已经提供的任何冷却剂气流，以避免灯管内的压力增加以及密封区域中软化玻璃的不必要的膨胀。在将热敏LED单元密封到这种管状灯壳中时，冷却剂流不可中断，因为热量将从热玻璃壁通过固定体积的滞留气体传导和对流至LED，以将LED加热到高于其损坏温度。此外，本申请的冷却剂气体流的定向性质避免了在密封区域附近的灯壳侧面的不必要的冷却，这种冷却会干扰玻璃的密封过程并导致在玻璃壳中残余应力，该残余应力会导致灯泡破裂和故障。冷却剂气流优选通过远端开口或近端开口引入。在近端形成气密密封件的过程中，优选将冷却剂气体在近端侧引入，反之亦然。冷却剂气体流作用到相邻的LED单元上，以提供临时的冷却作用。应注意的是，根据本申请的方法步骤的顺序不是固定的。具体地，可以互换插入光源安装组件和形成第一气密密封件的步骤的顺序。在插入光源安装组件(优选地从近端插入)之前，可以在管状玻璃壳的一端(优选地在远端处)形成气密密封件。随后，可以执行近端气密密封件的形成。仅当在已经插入了光源安装组件的情况下形成气密密封件时，才提供冷却气体流，以保护密封形成区域附近的LED单元免于过热。必须确保，至少在形成密封件(在该密封件附近布置有LED单元)所需时间的相当大部分时间内保持冷却剂气体的流动，从而防止LED单元过热。显然，在将光源安装组件插入并形成气密密封件之后，执行用气体填充物填充管状玻璃壳和密封远端开口和近端开口的步骤。作为密封的玻璃壳的材料，优选高纯度版本的普通钠钙硅酸盐。特别优选的是具有低氧化铁含量的高纯度形式的普通钠钙硅酸盐。密封的玻璃壳的材料特别优选的选择是具有高碱含量的钠钙硅酸盐软玻璃，其由69-75wt％的SiO2、14-19wt％的Li2O、Na2O和/或K2O，6-10.5wt％的MgO、CaO、SrO和/或BaO，1.5-3wt％的Al2O3和/或B2O3组成，其余是不可避免的杂质。这种玻璃是有利的，因为它的工作温度较低，约为1300K，且其线性膨胀系数较高，范围为85-90·10-6K-1。在优选的实施例中，远端开口的直径和/或近端开口的直径小于管状玻璃壳的直径。这有助于在用气体填充物填充灯之后近端开口和远端开口的密封。进一步优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性LED光源的制造方法，包括：/n-提供近端(21)和远端(22)敞开的管状玻璃壳(20)；/n-将包括一个或多个LED单元(12)的光源安装组件(10)插入所述管状玻璃壳(20)中；/n-在所述远端(22)处形成远端气密密封件(24)，使得在所述远端(22)处保留远端开口(25)；/n-在所述近端(21)处形成近端气密密封件(27)，使得在所述近端(21)处保留近端开口(28)；/n-用气体填充物(18)填充所述管状玻璃壳(20)；/n-密封所述远端开口和近端开口(25，28)以获得密封灯壳(11)；/n其中，如果在形成各个所述气密密封件(24,27)之前插入了所述光源安装组件(10)，则在形成所述近端气密密封件(27)和/或所述远端气密密封件(24)期间，保持冷却剂气体流(29)通过所述管状玻璃壳(20)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种线性LED光源的制造方法，包括：
-提供近端(21)和远端(22)敞开的管状玻璃壳(20)；
-将包括一个或多个LED单元(12)的光源安装组件(10)插入所述管状玻璃壳(20)中；
-在所述远端(22)处形成远端气密密封件(24)，使得在所述远端(22)处保留远端开口(25)；
-在所述近端(21)处形成近端气密密封件(27)，使得在所述近端(21)处保留近端开口(28)；
-用气体填充物(18)填充所述管状玻璃壳(20)；
-密封所述远端开口和近端开口(25，28)以获得密封灯壳(11)；
其中，如果在形成各个所述气密密封件(24,27)之前插入了所述光源安装组件(10)，则在形成所述近端气密密封件(27)和/或所述远端气密密封件(24)期间，保持冷却剂气体流(29)通过所述管状玻璃壳(20)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述远端开口(25)的直径和/或所述近端开口(28)的直径小于所述管状玻璃壳(20)的直径(d)。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述远端气密密封件(24)的形成包括以下步骤：
-将第二玻璃管(23)插入到所述远端(22)，使得所述第二玻璃管(23)的端部突出于所述远端(22)到达所述管状玻璃壳(20)的外部；和
-通过加热所述远端(22)以使所述远端(22)围绕所述第二玻璃管(23)凹陷，从而在所述管状玻璃壳(20)和所述第二玻璃管(23)的接合处形成所述远端气密密封件(24)。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述所述近端气密密封件(27)的形成包括以下步骤：
-将第三玻璃管(26)插入到所述近端(21)，使得所述第三玻璃管(26)的端部突出于所述近端(21)延伸到所述管状玻璃壳(20)的外部；和
-通过加热所述近端(21)以使所述近端(21)围绕所述第三玻璃管(26)凹陷，从而在所述管状玻璃壳(20)和所述第三玻璃管(26)的接合处形成所述近端气密密封件(27)。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述光源安装组件(10)具有至少一个与其连接的电馈通部件(17)，其中，当所述光源安装组件(10)插入到所述管状玻璃壳(20)中时，所述电馈通部件(17)布置成突出于所述近端(21)延伸到所述管状玻璃壳(20)的外部，并且其中，在所述形成所述近端气密密封件(27)时，加热所述近端(21)，使得所述近端(21)围绕所述电馈通部件(17)凹陷，以围绕所述电馈通部件(17)形成气密密封件。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，尤其是根据权利要求1至4中任一项所述的方法，在将所述光源安装组件(10)插入所述管状玻璃壳(20)之前，所述方法包括：
-提供具有一体式气流管的阀杆组件(34，34b，34’)，气体可以流过所述一体式气流管，所述阀杆组件(34，34b，34’)气密地密封到电馈通组件(17)；和
-将所述电馈通组件(17)连接到所述光源安装组件(10)；
其中，当将所述光源安装组件(10)插入到所述管状玻璃壳(20)中时，所述阀杆组件(34，34b，34’)部分插入到所述管状玻璃壳(20)中，并且所述一体式气流管突出到所述近端(21)之外，以及
其中，通过加热所述近端(21)使得所述近端(21)围绕所述阀杆组件(34，34b，34’)凹陷，以在所述管状玻璃壳(20)和所述阀杆组件(34，34b，34’)的接合处形成所述近端气密密封件(27)。


7.根据前...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·胡克，弗兰克·布罗德，沃尔特·沙夫，
申请(专利权)人：福罗威尔国际照明控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL