BR112013005707B1

BR112013005707B1 - Lâmpada de led

Info

Publication number: BR112013005707B1
Application number: BR112013005707-6A
Authority: BR
Inventors: Shichao Ge; Huabin Liu; Tiehan Ge
Original assignee: Zhejiang Ledison Optoelectronics Co., Ltd
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2011-09-01
Publication date: 2021-03-30
Also published as: EP2535640A1; HK1174089A1; DK2535640T3; SG188483A1; AU2011300999B2; KR20130079524A; CA2810658C; PT2535640E; RU2013114922A; EP2535640B2; JP2015053269A; PL2535640T5; AU2011300999A1; US9261242B2; RU2546469C2; JP5689524B2; CA2810658A1; US20130058080A1; DE202011110805U1; KR101510462B1

Abstract

lâmpada de led, e, tira emissora de luz de led. um lâmpada de led e uma barra de iluminação de led capaz de emitir luz sobre 4(pi) são providas. a lâmpada de led inclui um invólucro (1) para a lâmpada de led, uma coluna de núcleo (5) com um tubo de exaustão (2) e um suporte (42), uma tira de led (6) com pelo menos um chip de led de iluminação 4(pi), um excitador (7) e um conector elétrico (8). o invólucro de lâmpada de led e a coluna de núcleo são selados em vácuo assim para formar uma câmara de selo a vácuo (13). a câmara de selo a vácuo é enchida com um gás tendo um baixo coeficiente de viscosidade e alta condutividade de calor. o suporte e a barra de iluminação de led fixados no suporte são acomodados na câmara de selo a vácuo. a barra de iluminação led, o excitador e o conector elétrico estão conectados eletricamente em ordem. o conector elétrico e a fonte de energia externa estão conectadas eletricamente.

Description

Campo da Invenção

[001] A presente invenção se refere a um campo de técnicas de iluminação, mais particularmente, a uma tira emissora de luz de LED e uma lâmpada usando a mesma.

Fundamento da Invenção

[002] Na técnica anterior, uma lâmpada de LED em lugar de uma lâmpada incandescente tipicamente é composta de um ou mais LEDs do tipo de potência, uma PCB baseada em metal (MPCB), um dissipador de calor com uma série de aletas de dissipação, um excitador incluindo uma fonte de energia comutada e um dispositivo de corrente constante, um membro de conexão, um invólucro de lâmpada anti-ofuscante e um conector elétrico. Atualmente, uma eficiência luminescente de tal lâmpada alcançou aquela de lâmpadas fluorescentes economizadoras de energia usadas extensamente. A eficiência luminescente das lâmpadas fluorescentes economizadoras de energia inteira é 40-70 lm/W, mas a eficiência luminescente de elemento de LED branco já está até 130 lm/W. Portanto, a eficiência da lâmpada de LED precisa ser melhorada adicionalmente. Os problemas principais para a lâmpada de LED atual se acham em custos e preços de venda altos demais, que são várias vezes aqueles das lâmpadas fluorescentes economizadoras de energia na condição de mesmo fluxo luminoso, por esse meio sendo difícil popularizar. O fator resultando em alto custo não é causado pelo próprio chip de LED, mas pelo dissipador de calor de liga de alumínio de alto custo, pelo excitador incluindo uma fonte de energia de modo comutado tendo um transformador e um dispositivo de corrente constante como também acondicionamento de LED. Tal excitador não só tem um custo alto, mas também tem uma baixa eficiência. Além disso, este excitador adicionalmente inclui elementos tais como triodo, transformador e capacitor eletrolítico que tem uma vida curta que não está casada com aquela do LED. A vida nominal média destes elementos é menos geralmente de 25.000 horas, enquanto a vida de LED deveria estar até 50.000-100.000 horas. Quer dizer, lâmpada de LED na técnica anterior para substituir a lâmpada incandescente tem uma eficiência luminescente relativamente baixa da luz inteira, custo muito alto, e vida não muita longa. Se a lâmpada de LED for pretendida para substituir a lâmpada incandescente e a lâmpada fluorescente economizadora de energia sendo usada extensamente, e se torna corrente principal da iluminação geral, então a eficiência dela deveria ser aumentada adicionalmente, o custo deveria ser diminuído significativamente, a vida de serviço deveria ser prolongada, e elas deveriam ter substancialmente o mesmo peso e volume como aqueles da lâmpada incandescente.

[003] Luz emitida de LED se origina de junção PN de LED. A junção PN originalmente é um iluminante 4π . Na técnica anterior, a fim de concentrar luz ou conectar com uma dissipador de calor de metal, a junção PN de LED é arranjada com uma camada refletiva, uma cúpula refletiva ou um dissipador de calor a um lado disso, quer dizer, o iluminante 4π original é feito como 2π ou menos que iluminante 2π. Assim, raios de luz 2π que são dirigidos para o dissipador de calor sairão disto depois de única reflexão, múltiplas reflexões e várias absorções; enquanto uma parte de raios de luz 2π que são dirigidos para uma superfície de partida de luz, também sairão depois de reflexão, múltiplas reflexões e várias absorções, dede que esta parte de luz 2π será dirigida para o dissipador de calor, por esse meio diminuindo grandemente uma taxa de partida de luz da junção PN, isto é, a eficiência do LED é diminuída. Atualmente, uma eficiência quântica interna de luz emitida pela junção PN do LED já está perto de 90%, enquanto eficiência quântica externa disso é só cerca de 30%. A frase "a eficiência quântica interna sendo 90%" significa que dentro das junções PN, só 10% de elétrons injetados são drenados sem gerar fóton, enquanto cada um de 90% de elétrons injetados gera um fóton. Porém, uma razão importante para "a eficiência quântica externa sendo só cerca de 30%" é que a junção PN emitindo originalmente luz 4π se torna um iluminador 2π. Se a junção PN de LED puder ser capaz de emitir luz 4π, certamente aumentará significativamente a eficiência luminescente do LED.

[004] Com respeito a isto, pesquisas foram efetuadas previamente. Por exemplo, Patente Chinesa No. 200510089384.X descreve que um único chip de LED está suspenso em uma substância transmissora de luz, assim para permitir ao chip emitir luz 4π. nPorém, isto não resolve um problema de dissipação de calor do chip. Este chip está suspenso sem uma placa de apoio e assim os condutores de potência no chip têm uma confiabilidade pobre. Assim, só um único chip de potência pequeno pode ser usado, e é difícil produzir uma luz confiável tendo fluxo de luz de saída suficiente. E por exemplo no Pedido de Patente publicado US No. 2007/0139949, uma pluralidade de chips pequenos é instalada em série sobre um substrato condutor térmico transparente caro, tal como safira, diamante, GaN, ou um substrato condutor térmico opaco tal como cobre, SiO. Então, a lâmpada de LED tendo uma forma do lâmpada incandescente é formada conectando o substrato descrito acima a uma cabeça de lâmpada por fios de chumbo condutor térmico e um suporte para dissipar calor, e provendo uma invólucro de lâmpada ao exterior disso, que não é selado a vácuo, mas cheio com ar no mesmo e comunicado com a atmosfera ambiente. Como descrito no pedido de patente US anterior, este substrato condutor térmico transparente tal como safira e diamante é muito caro e é difícil ser prático; e desde que o cobre, SiO e similar não são transparentes, é impossível alcançar emissão de luz 4π. Um caminho de dissipar calor para este tipo de lâmpada é chip ^ substrato condutor térmico ^ fio de chumbo condutor térmico ^ suporte condutor térmico ^ cabeça de lâmpada. O caminho de dissipar calor termina na cabeça de lâmpada, resultando em uma dificuldade de fazer uma conexão térmica e um efeito limitado de dissipar calor. Se a cabeça de lâmpada tiver o excitador para o LED, então fará o caminho de dissipar calor ser rompido e falhado. A esta condição, se a lâmpada for selada a vácuo, então o caminho de dissipar calor também será interrompido. Portanto, é difícil produzir uma luz prática tendo fluxo luminoso de saída suficiente.

[005] Na técnica anterior, a maioria das lâmpadas de luz de LED emprega LED do tipo de potência tendo uma baixa tensão e uma corrente alta. Cada chip de LED tem uma junção PN, sua corrente de funcionamento é tão grande quanto 0,35A, até mesmo vários ampères, e a potência elétrica de 1 W a vários Watts e acima está concentrada em área de um a vários milímetros quadrados do chip. Desde que a eficiência quântica externa disso é só cerca de 30%, além de uma diferença de energia entre o elétron injetado e o fóton gerado por isto como também uma diferença de energia entre o fóton gerado pelas junções PN e o fóton de partida finalmente, cerca de 70% da energia elétrica será transformada em calor. Como dissipar tanto calor sempre é um problema crítico como este tipo de LED de potência primeiro aparece. LED é um dispositivo de semicondutor, e uma elevação de temperatura de junções PN disso causará a eficiência luminescente ser diminuída rapidamente, até mesmo a queima das junções PN. Atualmente, a dissipação de calor ainda é um problema crítico deste tipo de iluminação de LED do tipo de potência de baixa tensão e alta corrente, incluindo lâmpadas de LED.

[006] A fim de resolver o problema de dissipação de calor, a lâmpada de LED na técnica anterior emprega principalmente o dissipador de calor passivo de metal tendo aletas dissipadoras. Os materiais e formas para este dissipador de calor como também como aumentar a troca de calor de convecção com ar foram estudados e descritos nas patentes, por exemplo, Patente Chinesa No. 200510062323.4 e Patentes US Nos. 6787999 e 7144135. Este dissipador de calor de metal é tipicamente feito de liga de alumínio e tem um volume vultoso, um peso pesado e um preço alto. É um de fatores críticos para alto custo da lâmpada LED na técnica anterior.

[007] Em vez do dissipador de calor de metal descrito acima, a dissipação de calor por meio de líquido também foi estudada, por exemplo, Patentes Chinesas Nos. 200810093378.5, 200910100681.8 e 200910101643.4. O LED foi colocado em um invólucro de lâmpada selado que está cheio com líquido condutor térmico capaz de transmitir luz, que pode ser por exemplo água, óleo, glicol ou outro líquido inerte. Por um lado, o líquido tem um coeficiente de condutividade térmica muito mais baixo do que aquele do metal. Como um exemplo, o coeficiente de condutividade térmica de água é cerca de 0,7W/(m.K), enquanto o coeficiente de condutividade térmica do metal é 50-415W/(m.K). O coeficiente de condutividade térmica da liga de alumínio que é geralmente usada no dissipador de calor da lâmpada de LED, é 96-226W/(m.K). Pode ser visto do anterior que o líquido tem uma condutividade térmica muito mais baixa do que aquela do metal. Por outro lado, como o coeficiente de viscosidade do líquido é muito grande, por exemplo, água tendo 8937 μP de viscosidade, é difícil para eles criarem convecção. Relativo ao anterior, o líquido tem efeitos pobres de condução térmica e dissipação de calor de convecção. Além disso, o uso de líquido para dissipar calor também dá origem aos problemas tal como eletroanálise do líquido, erosão do líquido para o LED, a falha de dissipação de calor ou até mesmo explosão causada por formação de uma camada de fase de gás a uma superfície de LED provavelmente devido à transição de fase do líquido, a contaminação líquida causada depois da quebra do invólucro de lâmpada, e o peso pesado. Assim, não é fácil usar praticamente e popularizá-la.

[008] Uso de gás para dissipar calor já foi estudado, em vez do metal descrito acima (sólido) e líquido para dissipação de calor. Por exemplo, a lâmpada de LED da Patente Chinesa No. 201010176451.2 utiliza o ânion de nitrogênio selado no invólucro de lâmpada para dissipar calor. E por exemplo, a lâmpada de LED da Patente Chinesa No. 200910250434.6 utiliza um gás misturado de nitrogênio e argônio selado no invólucro de lâmpada para dissipar calor. Estes métodos não são usados praticamente até agora. Além destas lâmpadas de LED, outros tipos das lâmpadas (tais como lâmpadas fluorescentes de cátodo frio) podem dissipar calor aplicando condutividade térmica alta de gás (tal como He ou um gás misturado de He com H2), por exemplo como descrito na Patente Chinesa No. 200710148853.X. Mas é difícil criar uma convecção limitada, resultando no efeito limitado de condução e dissipação térmicas, como o tubo da lâmpada fluorescente de cátodo frio tem um volume grande, que quase ocupa todo o invólucro de lâmpada. Portanto, não é usado praticamente hoje. E por exemplo, lâmpadas de halógeno de metal também empregam encher o invólucro de lâmpada com o gás tal como nitrogênio e/ou hidrogênio, como pode ser visto da Patente Chinesa No. 200580039670.3. A lâmpada incandescente também pode ser enchida com gás tal como nitrogênio e/ou hidrogênio. Porém, estas lâmpadas são diferentes da luz de LED.

[009] Além do problema anterior de dissipação de calor, a lâmpada de LED na técnica anterior também tem um problema de excitação de transformar a potência de tensão alta comercial na tensão baixa e corrente alta. Como descrito previamente, a maioria das lâmpadas de LED na técnica anterior é LED do tipo de potência operando na condição de corrente contínua, baixa tensão e alta corrente. Suas tensões de funcionamento estão na gama de vários volts a dezenas de volts e suas correntes estão na gama de 0,35A a vários Ampères. A lâmpada incandescente atual e lâmpada fluorescente economizadora de energia para iluminação geral usam diretamente a corrente alternada comercial com uma tensão de 110-230V. Assim, se for pretendido substituí-las diretamente, então um excitador incluindo um conversor de AC/CC será necessário, assim para transformar a corrente alternada com a tensão alta na corrente contínua com a tensão baixa e um valor de corrente alto. Tal excitador geralmente inclui uma fonte de energia comutada com elementos tais como triodos, transformadores e capacitores eletrolíticos, e um circuito de corrente constante. Como o volume da luz de LED para substituir a lâmpada incandescente não é grande demais, o volume do excitador e dos transformadores deveria ser mantido tão pequeno quanto possível, enquanto a diferença entre a tensão de entrada e a tensão de saída é muito grande; isto resulta em uma baixa eficiência para transformação elétrica, tipicamente 70%-80%. Isto reduz a eficiência luminescente da luz inteira. Enquanto isso, porque sua eficiência é baixa, gera uma grande quantidade de calor. Levando em conta o calor gerado anterior pelo excitador e o calor gerado por LED, a temperatura do excitador subirá prontamente, assim isto não só diminui adicionalmente a eficiência do excitador, mas também encurtará a vida do excitador. Os elementos tais como triodos, transformadores e capacitores eletrolíticos que são sensíveis à temperatura, estão incluídos no excitador. Quando temperatura se eleva, sua eficiência, vida e confiabilidade serão reduzidas significativamente. Isto faz a vida da lâmpada de LED na técnica anterior não ser principalmente dependente de LED, mas do excitador. Além disso, o excitador contendo a fonte de energia comutada com o transformador e o circuito de corrente constante tem um circuito complicado e uma exigência alta nos elementos, assim o custo disso é alto, que é outro fator crítico de conduzir ao preço alto da lâmpada de LED da técnica anterior.

[0010] A fim de substituir tal excitador, uma tecnologia chamada como ACLED (LED de corrente alternada) está sendo desenvolvida, como pode ser vista por exemplo nas Patentes Chinesas Nos. 200510020493.6 e 200610099185.1 e Patentes US Nos.7515248 e 7535028, como também produto AX3221 ET AL. Uma série de chips de LED de corrente pequena está conectada em série de um modo semelhante a um circuito de retificador de ponte, instalado sobre uma MPCB, e provido com um dissipador de calor. Eles podem operar diretamente com a corrente alternada comercial e o circuito de excitação disso é relativamente simples. Porém, tal LED tem atualmente uma eficiência relativamente baixa, e precisa conectar firmemente e termicamente a uma dissipador de calor de metal que tem ser exposto no ar. Desde que ACLED está conectado com uma tensão alta de corrente alternada, o dissipador de calor de metal será carregado facilmente e assim será inseguro. O HVLED da técnica anterior (LED de alta tensão), por exemplo como descrito na Patente Chinesa No. 201020159200.9, também tem os mesmos assuntos de segurança.

[0011] Além disso, o LED é um tipo de fonte luminosa pontual, e cerca de 100 lm de luz serão concentrados sobre uma área de cerca de 1 mm2, assim uma intensidade da luz será até cerca de dezenas de milhões de nits. Se uma pessoa olhar isto diretamente no olho, criará um ofuscamento forte, assim deixando uma sombra no campo de visão, então a vista será impactada fortemente em pouco tempo. Portanto, as luzes domésticas deveriam ser providas com um invólucro de lâmpada de anti-ofuscante ou outros dispositivos para dispersar luz. A fim de obter um bom sentimento para a luz, uma camada difusora de luz do invólucro de lâmpada de anti-ofuscante precisa ter uma espessura suficiente, enquanto isto também reduzirá a eficiência de transmissão do invólucro de lâmpada. Tipicamente, isto perderá cerca de 15% de luz. Isto em troca reduz a eficiência luminescente da luz inteira.

[0012] Relativo ao anterior, se a luz de LED da técnica anterior for pretendida para substituir amplamente a lâmpada incandescente e a luz fluorescente economizadora de energia, para iluminação geral, então a luz de LED deverá ter uma eficiência luminescente melhorada adicional, custo significativamente reduzido, um tempo de vida longo, e volume e peso perto daqueles da lâmpada incandescente.

Sumário da Invenção

[0013] Devido às carências acima nas técnicas anteriores, um objetivo da presente invenção é aliviar pelo menos um aspecto dos problemas e defeitos anteriores.

[0014] Por conseguinte, um objetivo da presente invenção é prover uma tira emissora de luz de LED que é capaz de emitir luz 4π com uma alta eficiência.

[0015] Um objetivo da presente invenção é prover uma lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π com uma alta eficiência.

[0016] Outro objetivo da presente invenção é prover uma lâmpada de LED altamente eficiente de baixo custo com chips de LED emitindo luz 4π.

[0017] Um objetivo adicional da presente invenção é prover uma lâmpada de LED tempo altamente eficiente de vida longa com chips de LED emitindo luz 4π.

[0018] Um objetivo ainda adicional da presente invenção é prover uma lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π tendo volume e peso perto daqueles de um lâmpada incandescente.

[0019] Conforme um aspecto da presente invenção, uma lâmpada de LED é provida, incluindo: um invólucro de lâmpada de luz de LED; uma coluna de núcleo com um tubo de exaustão e um suporte; pelo menos uma tira emissora de luz de LED com chips de LED nela emitindo luz 4π; um excitador; e um conector elétrico, em que o invólucro de lâmpada de luz de LED é selado a vácuo com a coluna de núcleo assim para formar uma câmara selada a vácuo, que está cheia com um gás tendo um baixo coeficiente de viscosidade e um alto coeficiente de condutividade térmica, o suporte e a tira emissora de luz de LED fixados no suporte são alojados na câmara selada a vácuo, a tira emissora de luz de LED está em troca conectada eletricamente ao excitador, o conector elétrico, e o conector elétrico é usado para conectar eletricamente a uma fonte de energia externa, assim para iluminar as tiras emissoras de luz de LED.

[0020] Conforme outro aspecto da presente invenção, uma tira emissora de luz de LED com chips de LED emitindo luz 4π é provida, em que a tira emissora de luz de LED inclui um substrato transparente e pelo menos uma série de chips de LED no substrato transparente conectados em série de tal maneira que as junções PN no mesmo tenham uma mesma direção, os chips de LED tendo substratos de chip transparentes, eletrodos dos chips de LED sendo conduzidos por um dispositivo condutor de eletrodo dos chips de LED disposto a duas extremidades do substrato transparente, em que o substrato transparente é feito de vidro macio, vidro duro, vidro de quartzo, cerâmicas ou plásticos transparentes.

[0021] Conforme outro aspecto da presente invenção, uma tira emissora de luz de LED com chips de LED emitindo luz 4π é provida, em que a tira emissora de luz de LED inclui um substrato transparente e pelo menos uma série de chips de LED no substrato transparente conectada em série de tal maneira que as junções PN no mesmo tenham uma mesma direção, os chips de LED tendo substratos de chip transparentes, eletrodos dos chips de LED sendo conduzidos por um dispositivo condutor de eletrodo dos chips de LED dispostos a duas extremidades do substrato transparente, em que uma parte dos chips de LED são chips de LED de luz azul, enquanto a outra parte desses são chips de LED de luz vermelha, uma camada de pó de fósforo luminescente está disposta ao redor dos chips de LED e o substrato transparente no qual os chips de LED são instalados para converter uma parte de luz azul emitida dos chips de LED em luz amarela, enquanto a outra parte de luz azul é misturada com a luz amarela e a luz vermelha para criar luz clara branca, enquanto luz tendo alto índice de representação de cor ou outra luz colorida.

[0022] Conforme outro aspecto da presente invenção, uma tira emissora de luz de LED com chips de LED emitindo luz 4π é provida, em que a tira emissora de luz de LED inclui um substrato transparente e pelo menos uma série de chips de LED no substrato transparente conectada em série de tal maneira que as junções PN no mesmo tenham uma mesma direção, os chips de LED tendo substratos de chip transparentes, eletrodos dos chips de LED sendo conduzidos por um dispositivo condutor de eletrodo dos chips de LED dispostos a duas extremidades do substrato transparente, em que um tubo transparente ou um tubo de pó de fósforo luminescente transparente é incluído no lado mais externo dos chips de LED e o substrato transparente.

[0023] Conforme outro aspecto da presente invenção, uma tira emissora de luz de LED com chips de LED emitindo luz 4π é provida, em que a tira emissora de luz de LED inclui um substrato transparente e pelo menos uma série de chips de LED no substrato transparente conectados em série de tal maneira que as junções PN no mesmo tenham uma mesma direção, os chips de LED tendo substratos de chip transparentes, eletrodos dos chips de LED sendo conduzidos por um dispositivo condutor de eletrodo dos chips de LED dispostos a duas extremidades do substrato transparente, em que os chips de LED são chips de LED de alta tensão transparentes, que cada um inclui pelo menos duas junções PN de LED conectadas em série.

[0024] Uma lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π na presente invenção inclui um invólucro de lâmpada de transmissão de luz, uma coluna de núcleo com um tubo de exaustão, um condutor de potência e um suporte, pelo menos uma tira emissora de luz de LED com chips de LED emitindo luz 4π, um excitador, um conector elétrico, um invólucro de lâmpada e um membro de conexão para conectar ao conector elétrico, o invólucro de lâmpada de transmissão de luz e a coluna de núcleo são seladas a vácuo para formar uma câmara selada a vácuo, que está cheia com um gás tendo um baixo coeficiente de viscosidade e um alto coeficiente de condutividade térmica; o invólucro de lâmpada, a tira emissora de luz de LED, o excitador, o conector elétrico e o membro de conexão estão conectados eletricamente entre si para formar um lâmpada inteira; a tira emissora de luz de LED está fixada na coluna de núcleo, eletrodos da tira emissora de luz de LED estão conectados ao excitador e ao conector elétrico pelo condutor de potência da coluna de núcleo, sendo finalmente conectado à fonte de energia externa para ligar a fonte de energia externa, isto é, iluminar a tira emissora de luz de LED.

[0025] Pode ser conhecido do anterior que na concretização presente, a lâmpada de LED transmitindo luz é selada a vácuo com a coluna de núcleo, assim para alojar nela o suporte correspondente e a tira emissora de luz de LED fixada no mesmo. Além disso, o excitador e o conector elétrico estão dispostos fora da câmara selada a vácuo.

[0026] A câmara selada a vácuo formada pelo invólucro de lâmpada de transmissão de luz e a coluna de núcleo é enchida com o gás tendo um baixo coeficiente de viscosidade e um alto coeficiente de condutividade térmica, por exemplo, He, H2, ou um gás misturado de He e H2. A uma temperatura ambiente, o gás tem uma pressão de gás na gama de 50-1520 Torr. É conhecido que qualquer gás estático é um bom isolador térmico, e dissipação de calor do gás é principalmente dependente de convecção. Quer dizer, é necessário selecionar um gás tendo um baixo coeficiente de viscosidade. Hélio tem o menor coeficiente de viscosidade, que é só 116 μP (aquele de H2 é 173 μP, aquele de ar é 922 μP, e aquele de água é 8937 μP), entre os gases, por esse meio formando facilmente uma convecção eficiente da dissipação de calor. Por outro lado, a tira emissora de luz de LED tem um volume pequeno e é mais fácil para formar uma convecção eficiente do gás, por esse meio retirando eficazmente calor gerado quando a tira emissora de luz de LED está trabalhando, pela convecção e condução de calor do gás e pelo invólucro de lâmpada. Além disso, a tira emissora de luz de LED é protegida por gás inerte tal como He ou outro gás tendo um baixo coeficiente de viscosidade, e selada a vácuo. Desde que a tira emissora de luz de LED é completamente não afetada por vapor de água, etc., no ambiente circunvizinho, a tira emissora de luz de LED e os chips LEDS nela têm um tempo de vida longo.

[0027] A tira emissora de luz de LED com os chips de LED nela emitindo luz 4π inclui um substrato transparente, e pelo menos uma série de chips de LED no substrato transparente conectados em série de tal maneira que junções PN tenham uma mesma direção. Os chips de LED têm substratos de chip transparentes, e são fixados no substrato transparente através de cola transparente, tal como cola de silicone, resina modificada ou resina de epóxi e similar. O chip de LED emite luz 4π, e tem uma alta eficiência luminescente. Eletrodos de LED são conduzidos através de condutores de potência a duas extremidades do substrato transparente.

[0028] O substrato transparente da tira emissora de luz de LED é feito de vidro, vidro duro, vidro de quartzo, cerâmicas ou plásticos transparentes e similar. Os condutores de potência a duas extremidades da tira emissora de luz de LED são fixados a ambas as extremidades do substrato transparente por cola de alta temperatura, plásticos, pasta de prata ou vidro de baixo derretimento.

[0029] A pelo menos uma série de chips de LED é fixada separadamente no substrato transparente entre si. Chips respectivos podem ser arranjados adjacentes entre si, ou podem ser espaçados à parte de uma certa distância. Por exemplo, a distância entre os chips é maior que 0,01 mm. O calor gerado quando LED está trabalhando é distribuído dispersivamente e fácil de ser dissipado. LED tem um incremento de temperatura pequeno e vida de serviço longa. Desde que luz emitida dos LED é distribuída dispersivamente, ofuscamento de LED é reduzido.

[0030] Chips conectados em série que são instalados no substrato transparente pode ser os chips de LED com cores luminescentes idênticas ou diferentes, por exemplo, emitindo luz azul idêntica, luz ultravioleta ou outra monocromática. Os chips também podem ser três cores primárias de RGB ou múltiplas cores primárias, assim para obter luz branca ou a luz misturada colorida diferente. Quando números diferentes de LEDs tendo as múltiplas cores luminescentes são selecionados, é possível obter luz branca tendo um alto índice de reprodução de cor.

[0031] Uma camada dielétrica transparente tendo alta transmissividade de luz e alto índice refrativo, por exemplo, cola de silicone, plásticos ou resina de epóxi, pode ser posta sobre uma superfície do substrato transparente da tira emissora de luz de LED instalada com chips e nos chips, por esse meio aumentando eficiência de partida da luz e protegendo os chips de LED e os fios de conexão elétrica disso.

[0032] Quando os chips de LED emitem luz azul ou luz ultravioleta, e precisam de pó de fósforo luminescente para converte-la em luz branca ou outra luz colorida, uma camada de pó de fósforo luminescente uniforme fora da tira emissora de luz e dos chips disso também é precisada.

[0033] O pó de fósforo luminescente pode ser coberto sobre superfícies exteriores ao redor do substrato transparente e dos chips.

[0034] A camada de pó de fósforo luminescente pode ser coberta sobre superfície exterior ao redor do substrato transparente da tira emissora de iluminação e uma superfície dela instalada com os chips como também a camada dielétrica transparente nos chips.

[0035] Uma camada dielétrica transparente pode ser coberta primeiramente ao redor do substrato transparente da tira emissora de luz e os chips, e então uma camada de pó de fósforo luminescente uniforme é coberta nele.

[0036] Uma camada de pó de fósforo luminescente uniforme pode ser coberta primeiramente ao redor do substrato transparente da tira emissora de luz e os chips, e então uma camada dielétrica transparente é coberta nele.

[0037] A camada de pó de fósforo luminescente é feita misturando o pó luminescente e o dielétrico transparente, que é transmissivo altamente a luz, altamente refrativo e condutivo a calor, por exemplo, cola de silicone, resina de epóxi, plásticos, cola transparente, laca transparente e material macromolecular orgânico e assim por diante.

[0038] O pó de fósforo luminescente e o dielétrico transparente são misturados antecipadamente para produzir um filme luminescente uniforme, que é então embrulhado ao redor do substrato transparente e da camada dielétrica transparente nos chips.

[0039] A camada de pó de fósforo luminescente, que é feita misturando o pó de fósforo luminescente com o dielétrico transparente, também pode ser feita como um tubo de pó de fósforo luminescente dielétrico transparente. O tubo de pó de fósforo luminescente pode ser colocado fora do substrato transparente e dos chips. O dielétrico transparente pode ser por exemplo cola de silicone, resina de epóxi, plásticos e vidro e assim por diante.

[0040] O pó de fósforo luminescente também pode ser coberto sobre uma parede interna ou externa de um tubo de vidro, e feito como um tubo de pó de fósforo luminescente de vidro. E então o substrato transparente instalado com pelo menos uma série de chips de LED pode ser colocado dentro do tubo de pó de fósforo luminescente de vidro.

[0041] Um dielétrico tendo alta transmissividade para luz, alto coeficiente de condutividade térmica e alto índice refrativo, por exemplo, cola de silicone, resina de epóxi, plásticos e assim por diante, pode ser enchido entre o tubo de pó de fósforo luminescente dielétrico transparente ou o tubo de pó de fósforo luminescente de vidro e os chips de LED e o substrato transparente. Duas extremidades do tubo de pó de fósforo luminescente dielétrico transparente anterior ou do tubo de pó luminescente de vidro podem ser fixadas ou seladas com o condutor de potência a ambas as extremidades do substrato transparente.

[0042] O pó de fósforo luminescente também pode ser coberto na parede interna do invólucro de lâmpada transparente.

[0043] A tira emissora de luz de LED com chips de LED no mesmo emitindo luz 4π tem pelo menos uma série de chips de LED conectados em série, que podem ser chips de LED de alta tensão. Cada um dos chips de LED de alta tensão inclui pelo menos duas junções PN de LED conectadas em série, qualquer duas de quais entre eles têm pelo menos um fio de conexão elétrica. Pelo menos um eletrodo de metal para soldar e unir fio é provido a duas extremidades de cada chip de LED de alta tensão. Pelo menos um fio de conexão elétrica é provido entre qualquer dois chips de LED de alta tensão, e entre o chip de LED de alta tensão e um condutor de potência do LED de alta tensão. Desde que cada chip de LED de alta tensão tem uma pluralidade de junções de PN de LED, o número dos chips precisado pela tira emissora de luz é significativamente reduzido, por esse meio simplificando o processo de união de matriz e união de fio da tira emissora de luz, e melhorando o rendimento da tira emissora de luz produzida. Enquanto isso, não é necessário as junções de PN de LED terem uma área grande de um disco de soldagem de metal opaco, e assim a eficiência de partida da luz é melhorada, isto é, aumentando a eficiência de emissão de luz.

[0044] As várias tiras emissoras de luz LED descritas acima com chips de LED nelas emitindo luz 4π, podem não só serem usadas para fabricar a lâmpada de LED presente, mas também podem ser usadas como um elemento emissor de luz individual.

[0045] A pelo menos uma série de chips de LED conectada em série de tal maneira que as junções de PN tenham uma mesma direção, tem números suficientes que uma tensão de excitação total da pelo menos uma tira emissora de luz de LED usada depois de ser conectada em série ou em série- paralelo, está próxima a uma tensão de CA externamente comercial ou uma tensão de uma fonte de energia de CC externa, por exemplo, 20-100% de um valor de pico da tensão de CA usada ou a fonte de energia de CC. Portanto, o transformador não é necessário para o excitador, e assim a presente invenção provê um circuito simples, uma alta eficiência, e um baixo custo.

[0046] A pelo menos uma tira emissora de luz de LED tendo os chips de LED nela emitindo luz 4π está conectada em série ou em conectada em série-paralelo, de forma que elas possam operar no modo de CA bidirecional ou modo de CC unidirecional.

[0047] O arranjo da pelo menos uma tira emissora de luz está em uma forma de V, W, coluna, cone, ou plano, ET AL.

[0048] A fim de evitar a geração de sombra no invólucro de lâmpada causada bloqueando luz emitida de uma tira emissora de luz de LED por meio de uma outra tira emissora de luz de LED, as respectivas das pelo menos uma tira emissora de luz entrelaçam entre si. Quer dizer, quaisquer duas tiras das várias tiras emissoras de luz de LED não estão localizadas em um mesmo plano.

[0049] As várias tiras das tiras emissoras de luz de LED entrelaçam entre si, na linha diagonal de respectivas faces de uma coluna poliédrica virtual ou cone truncado poliédrico.

[0050] Quando a pelo menos uma tira emissora de luz de LED está conectada para operar no modo de CA bidirecional, pelo menos uma das tiras emissoras de luz de LED é conduzida em uma direção dianteira, enquanto pelo menos uma adicional das tiras emissoras de luz de LED é conduzida em uma direção inversa. Conversão de CA dianteira e inversa alternativa em direção faz as tiras em troca serem conduzidas, por esse meio emitindo luz. Certamente, pelo menos 5 tiras emissoras de luz de LED estão dispostas para formar um circuito semelhante ao circuito de retificador de ponte. Exatamente como a ACLED disponível, conversão de CA dianteira e inversa alternativa em direção faz as tiras em troca serem conduzidas para emitir luz. A tira emissora de luz é selada no invólucro de lâmpada de transmissão de luz selado a vácuo, e a tensão de funcionamento alta também é isolada por ou dentro do invólucro de lâmpada. Por esse meio, é possível usar diretamente a CA comercial. Certamente, também é possível só conectar em série uma redução de tensão, circuito limitador ou regulador de corrente com o resistor e o capacitor sendo conectado em paralelo, ou resistor de PTC, ET AL. Portanto, a tira emissora de luz de LED é segura e confiável, superando os defeitos de suportar facilmente alta tensão e sendo inseguro como o dissipador de calor do ACLED e HVLED atuais.

[0051] Quando a pelo menos uma tira emissora de luz de LED está conectada para operar no modo de CC unidirecional, ela pode trabalhar com uma fonte de energia de CC externa ou fonte de energia de CA. Ao usar a fonte de energia de CA externa, o excitador pode ser composto de um retificador e circuito de filtro e um circuito limitador de corrente abaixador tendo um capacitor e um resistor conectados em paralelo ou pode usar um retificador e circuito de filtro ou um circuito de retificador conectado em série com um resistor de PTC. O excitador tem um circuito simples, um baixo custo, nenhum triodo, nenhum transformador, nenhuma radiação de alta frequência e/ou nenhum capacitor eletrolítico. O excitador pode ser um excitador não isolado relativamente simples com uma indutância e uma fonte de corrente constante, sem um transformador.

[0052] O invólucro de lâmpada de transmissão de luz é transparente, ou é leitoso, fosco ou colorido, ou uma parte do invólucro de lâmpada tem uma camada refletiva ou uma série de prismas pequenos ou lente.

[0053] O invólucro de lâmpada de transmissão de luz tem uma forma de qualquer um de tipos A, G, R, PAR, T, vela, P, PS, BR, ER, ou BRL de invólucro de lâmpada atual.

[0054] O conector elétrico é qualquer um dos conectores elétricos de tipos E40, E27, E26, E14, GU, BX, BA, EP, EX, GY, GX, GR, GZ, e G da lâmpada atual.

[0055] Quando comparada com a técnica anterior, a presente invenção tem as seguintes vantagens: - Uma alta eficiência luminescente. O gás tendo um baixo coeficiente de viscosidade, que está selado dentro da lâmpada selada a vácuo, é usado para executar a dissipação de calor por convecção, por esse meio resolvendo o problema de dissipação de calor dos chips de LED emitindo luz 4π. Quando os chips emitem luz 4π, a eficiência luminescente é aumentada por mais de 65%. Ao utilizar a tira emissora de luz de LED de alta tensão com uma pluralidade de chips de LED sendo conectados em série, a eficiência do circuito de excitador é até mais de 95%. A eficiência da lâmpada inteira pode ser até mais de 130 lm/W, que é uma vez a lâmpada de LED atual, duas vezes a lâmpada fluorescente economizadora de energia, e dez vezes a lâmpada incandescente. Se os chips de LED de alta tensão com os chips de LED emitindo luz 4π forem usados, a eficiência luminescente será melhorada adicionalmente. - Um baixo custo. O calor gerado pelos LED quando trabalha é retirado pela convecção e condução de gás tendo um baixo coeficiente de viscosidade e um alto coeficiente de condução de calor dentro do invólucro de lâmpada selada a vácuo e pelo invólucro de lâmpada, sem precisar do dissipador de calor de metal. Ao usar a tira emissora de luz de LED de alta tensão, não precisa de um conversor de CA/CC de custo alto com um transformador. O custo da lâmpada inteira é reduzido por dois terços ou mais. Se os chips de LED de alta tensão com os chips de LED emitindo luz 4π forem usados, então o custo disso pode ser reduzido adicionalmente. - Uma vida longa. A luz inteira não inclui nenhum dispositivo de elemento de vida curta. Desde que o LED está localizado dentro de um invólucro de lâmpada selado a vácuo enchido com gás inerte He, é completamente não afetado pelo vapor de água, etc., dentro do ambiente circunvizinho. Além disso, os chips são instalados dispersivamente e trabalham em uma corrente pequena e a uma baixa temperatura. A vida de serviço da lâmpada de LED pode ser alcançada a uma vida longa do próprio LED, isto é, 50.000-100.000 horas. - Segurança e confiabilidade. As tiras emissoras de luz de LED de alta tensão com a tensão de funcionamento alta para esse fim são seladas no invólucro de lâmpada selado a vácuo. Portanto, elas são seguras e confiáveis, resolvendo os problemas de segurança do ACLED e HVLED atuais. - Baixo peso e volume pequeno. Desde que a luz inteira de LED não precisa do dissipador de calor de metal e do transformador, o peso da luz é reduzido dois terços ou mais. A luz de LED na presente invenção é mais leve do que a lâmpada fluorescente economizadora de energia, e seu peso está perto daquele da lâmpada incandescente. O volume da presente luz de LED também está perto daquele da lâmpada incandescente. - Ofuscamento fraco. Uma pluralidade de pequenos chips de LED atuais são distribuídos dispersivamente, reduzindo o ofuscamento dos chips de LED.

[0056] Como a eficiência quântica interna de chips de LED é melhorada adicionalmente, e o preço dos chips é diminuído continuamente, a lâmpada de LED com chips de LED emitindo luz 4π da presente invenção pode se tornar uma forma primária da lâmpada de iluminação geral de LED.

[0057] A presente lâmpada de LED pode substituir diretamente a lâmpada incandescente e a luz fluorescente economizadora de energia, para o propósito de iluminação.

Descrição Breve dos Desenhos

[0058] Esses e/ou outros aspectos e vantagens podem ser aparentes e prontamente entendidos da descrição seguinte da concretização preferida, em combinação com os desenhos acompanhantes, em que: Figura 1 é uma vista de estrutura esquemática de lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme uma concretização da presente invenção; Figura 2 é uma vista de estrutura esquemática de lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme outra concretização da presente invenção; Figura 3 é uma vista de estrutura esquemática de lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme uma concretização adicional da presente invenção; Figura 4 é uma vista de estrutura esquemática de lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme uma concretização ainda adicional da presente invenção; Figura 5 é uma vista de estrutura esquemática de lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme um concretização ainda adicional da presente invenção; Figura 6 é uma vista dianteira de estrutura esquemática de tira emissora de luz de LED na lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme uma concretização da presente invenção; Figura 7 é uma vista de estrutura esquemática da tira emissora de luz tomada ao longo de uma linha A-A da Figura 6 conforme uma concretização da presente invenção; Figura 8 é uma vista de estrutura esquemática da tira emissora de luz tomada ao longo de uma linha A-A da Figura 6 conforme outra concretização da presente invenção; Figura 9 é uma vista de estrutura esquemática da tira emissora de luz tomada ao longo de uma linha A-A da Figura 6 conforme uma concretização adicional da presente invenção; Figura 10 é uma vista de estrutura esquemática da tira emissora de luz tomada ao longo de uma linha A-A da Figura 6 conforme uma concretização ainda adicional da presente invenção; Figura 11 é uma vista de estrutura esquemática da tira emissora de luz tomada ao longo de uma linha A-A da Figura 6 conforme uma concretização ainda adicional da presente invenção; Figura 12 é uma vista de estrutura esquemática da tira emissora de luz tomada ao longo de uma linha A-A da Figura 6 conforme uma concretização adicional da presente invenção; Figura 13 é uma vista de estrutura esquemática da tira emissora de luz tomada ao longo de uma linha A-A da Figura 6 conforme uma concretização adicional da presente invenção; Figura 14 é uma vista dianteira de estrutura esquemática de tira emissora de luz de LED na lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme uma concretização da presente invenção; Figura 15 é uma vista de estrutura esquemática da tira emissora de luz tomada ao longo de uma linha B-B da Figura 14 conforme uma concretização da presente invenção; Figura 16 é uma vista dianteira de estrutura esquemática de tira emissora de luz de LED com chips de LED de alta tensão emitindo luz 4π conforme uma concretização da presente invenção; Figura 17 é uma vista esquemática de outro arranjo de tira emissora de luz de LED na lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme uma concretização da presente invenção; Figura 18 é uma vista esquemática de outro arranjo de tira emissora de luz de LED na lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme uma concretização da presente invenção; Figura 19 é uma vista esquemática de outro arranjo de tira emissora de luz de LED na lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme uma concretização da presente invenção; e Figura 20 é uma vista esquemática de outro arranjo de tira emissora de luz de LED na lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme uma concretização da presente invenção.

[0059] Explicação breve é feita abaixo para os números de referência usados no desenho acompanhante. 1. invólucro de lâmpada de transmissão de luz de luz de LED 1a. tubo alargado de coluna de núcleo 2. tubo de exaustão 2a. local de vedação de tubo de exaustão 3. condutor de potência elétrica 3a. condutor de potência elétrica curvado 4. pilar 42. suporte 5. coluna de núcleo 6. 6a, 6b. tira emissora de luz de LED 7. excitador 8. conector elétrico 9. peça de conexão 10. lâmpada de LED 11. 11a. fio de metal em coluna de núcleo 12. fio de conexão elétrica 13. câmara selada a vácuo 14. camada refletora de luz 14a. placa refletora de luz 15. substrato transparente 16. 16a. chip de LED 17. fio de conexão elétrica entre chips 18. condutor de eletrodo; 19. meio de fixação para condutor de potência elétrica 20. extremidade de soldagem de condutor de potência elétrica 21. fio de conexão elétrica 22. cola transparente 23. luz de partida 24. junção PN 25. 25a camada dielétrica transparente 26. 26a camada de pó de fósforo luminescente 27. tira emissora de luz com tubo transparente ou tubo de pó de fósforo luminescente 28. tubo transparente ou tubo de pó de fósforo luminescente 29. condutor de potência elétrica 30. local de vedação 31. dielétrico transparente 32. camada de pó de fósforo luminescente 33. tira emissora de luz de chip de LED de alta tensão 34. chip de LED de alta tensão 35. junção PN de LED 36. fio de conexão elétrica entre junções PN 37. disco de união em duas extremidades de chip de LED de alta tensão 38. fio de conexão elétrica entre chip de LED de alta tensão e/ou fio de conexão elétrica entre chip de LED de alta tensão e condutor de potência 39. eixo de cone 40. tira emissora de luz de LED colorida diferente 41. poliedro virtual

Descrição Detalhada das Concretizações da Invenção

[0060] A solução técnica da presente invenção será explicada adicionalmente em detalhes, pelas concretizações seguintes, com referência às Figuras 1-20. Ao longo da especificação, os mesmos ou semelhantes numerais de referência indicarão os mesmos ou semelhantes componentes. A explicação para a implementação da presente invenção com referência ao desenho acompanhante é pretendida para interpretar o conceito inventivo geral da presente invenção, em vez de limitar a presente invenção.

[0061] Com referência à Figura 1, é uma vista de estrutura esquemática de lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme uma concretização da presente invenção. Esta lâmpada de LED inclui um invólucro de lâmpada de transmissão de luz 1 de luz de LED, uma coluna de núcleo 5 com um tubo de exaustão 2 e um suporte, pelo menos uma tira emissora de luz de LED 6 tendo um chip de LED emitindo luz 4π, um excitador 7, um conector elétrico 8, uma peça de conexão 9 conectando o invólucro de lâmpada 1 ao conector elétrico 8. O invólucro de lâmpada de transmissão de luz de LED 1, a coluna de núcleo 5, a tira emissora de luz de LED 6, o excitador 7, o conector elétrico 8 e a peça de conexão 9 estão conectados entre si e como uma lâmpada de LED integral 10. A tira emissora de luz de LED 6 é afixada na coluna de núcleo 5 por um condutor de potência elétrica 3 e um fio de metal 11. Eletrodos da tira emissora de luz de LED 6 estão em troca conectados ao excitador 7, um fio de conexão elétrica 12 (se precisado), o conector elétrico 8 e uma fonte de energia externa pelo condutor de potência elétrica 3 e/ou o fio de metal 11 da coluna de núcleo 5. Quando a fonte de energia externa é ligada, a tira emissora de luz de LED 6 é iluminada. O invólucro de lâmpada de transmissão de luz de luz de LED 1 e a coluna de núcleo 5 constituem uma câmara selada a vácuo 13 por meio de vedação a vácuo. A câmara 13 está cheia com um gás tendo um baixo coeficiente de viscosidade e um alto coeficiente de condutividade térmica que pode retirar calor gerado pela tira emissora de luz de LED 6 quando a tira emissora de luz de LED 6 está operando, por convecção e condução do gás e pelo invólucro de lâmpada de LED de transmissão de luz 1.

[0062] Deveria ser entendido que como mostrado na Figura 1, um pilar 4, o condutor de potência 3 e o fio de metal 11 são usados como um suporte 42 para fixar a tira emissora de luz de LED 6. Na concretização presente, a coluna de núcleo 5 inclui o tubo de exaustão 2, o tubo alargado 1a, e o suporte 42 (que inclui o condutor de potência 3, o pilar 4 e o fio de metal 11) integrados entre si. Como descrito acima, a coluna de núcleo 5 é selada a vácuo com o invólucro de lâmpada de LED 1. Especificamente, o tubo alargado 1a é selado a vácuo com o invólucro de lâmpada de LED 1 no local unido disso. Como entendido pela pessoa qualificada na técnica, a coluna de núcleo da concretização presente é arranjada da mesma maneira como vários componentes da coluna de núcleo da técnica anterior, portanto a descrição detalhada para a coluna de núcleo é omitida.

[0063] Especificamente, o invólucro de lâmpada de LED 1 e a coluna de núcleo 5 são fundidos nas posições unidas por processo de aquecimento de alta temperatura, por esse meio formando uma câmara selada a vácuo 13. O processo usado na concretização presente é idêntico ao processo de vedação usado em lâmpadas incandescentes tradicionais. A tira emissora de luz de LED 6, o pilar 4 da coluna de núcleo 5, e o fio de metal/fio de conexão 11 entre uma extremidade do condutor de potência elétrica 3 e a tira emissora de luz 6 são completamente selados na câmara selada a vácuo 13; a câmara selada a vácuo 13 está cheia com um gás tendo um baixo coeficiente de viscosidade e um alto coeficiente de condutividade térmica depois de ser evacuada pelo tubo de exaustão 2; e então o tubo de exaustão 2 é fundido no local selado 2a para selar o gás dentro da câmara 13. O gás tendo um baixo coeficiente de viscosidade e um alto coeficiente de condutividade térmico dentro da câmara selada a vácuo 13, é por exemplo, He, H2, ou um gás misturado de He e H2, uma pressão de qual está na gama de 50-1520 Torr, à temperatura ambiente. Hélio tem o menor coeficiente de viscosidade entre vários gases que é só 116 μP (quando comparado, aquele de H2 é 173 μP, aquele de ar é 922 μP, aquele de água é 8937 μP). Portanto, Hélio é fácil de executar dissipação de convecção eficiente, assim para retirar calor gerado pela tira emissora de luz de LED quando está operando, para assegurar a operação normal da tira emissora de luz de LED.

[0064] Como pode ser visto do anterior, a câmara selada a vácuo 13 só inclui a tira emissora de luz de LED 6, o pilar 4 da coluna de núcleo 5, e o fio de metal/fio de conexão 11 entre uma extremidade do condutor de potência 3 e a tira emissora de luz 6. Os eletrodos nas duas extremidades da tira emissora de luz de LED 6 são em troca conectados eletricamente ao excitador 7, o fio de conexão elétrica 12 e o conector elétrico 8 fora da câmara selada a vácuo 13 pelo condutor de potência 3 na coluna de núcleo 5. O conector elétrico 8 é usado para conectar a fonte de energia externa, assim para iluminar a tira emissora de luz de LED 6.

[0065] A tira emissora de luz de LED 6 é protegida por gases inertes tais como He ou outro gás tendo baixo coeficiente de viscosidade, e selada a vácuo, por esse meio sendo completamente não afetada por exemplo por vapor de água, etc., dentro do ambiente circunvizinho. Isto prolongará o tempo de vida do LED.

[0066] A tira emissora de luz de LED 6 tem pelo menos uma série de junções PN que estão conectadas em série entre si de tal maneira que junções PN tenham uma mesma direção. O número do chip de LED é suficientemente grande tal que uma tensão de excitação global da pelo menos uma tira emissora de luz de LED usada depois de ser conectada em série ou em série- paralelo está perto da tensão alternada externa ou uma tensão da fonte de energia de CC externa, por exemplo, na gama de 20-100% de um valor de pico da tensão de CA usada ou da tensão da fonte de energia de CC. Por esse meio, como para a tira emissora de luz de LED de alta tensão resultante com o chip LED emitindo luz 4π, há as vantagens seguintes: o excitador não precisa do transformador, o circuito é simplificado, eficiência é melhorada e custo fica baixo.

[0067] A pelo menos uma tira emissora de luz de LED 6 pode ser conectada em série ou em série-paralelo, de forma que elas possam operar no modo de CA bidirecional ou no modo de CC unidirecional. Figura 1 mostra um exemplo no qual duas tiras emissoras de luz de LED estão conectadas em série assim para operar no modo de CC unidirecional.

[0068] Quando a pelo menos uma tira emissora de luz de LED 6 está conectada para operar no modo de CC unidirecional, a fonte de energia externa disso pode ser uma fonte de energia de CC ou uma fonte de energia de CA. Ao usar a fonte de energia de CA externa, o excitador 7 pode ser composto de um circuito limitador de corrente abaixador tendo um capacitor e um resistor conectados em paralelo e um retificador e circuito de filtro, ou pode usar um retificador e circuito de filtro ou um circuito de retificador conectado em série com um resistor de PTC sem triodo, transformador, e/ou capacitor eletrolítico, ou pode empregar um dispositivo de corrente constante sem trocar a fonte de energia e um transformador. Portanto, o excitador tem um baixo custo.

[0069] Quando a pelo menos uma tira emissora de luz de LED 6 está conectada para operar em modo de CA bidirecional, pelo menos uma da tira emissora de luz de LED é conduzida em direção dianteira, enquanto pelo menos adicionalmente uma da tira emissora de luz de LED 6 é conduzida em direção inversa. Conversão de CA dianteira e inversa alternativa em direção faz as tiras em troca serem conduzidas alternativamente para emitir luz. Certamente, também é possível que pelo menos 5 tiras emissoras de luz de LED 6 sejam dispostas para formar um circuito semelhante para o circuito de retificador de ponte. Quer dizer, 4 tiras emissoras de luz são em troca conduzidas através de conversão de CA dianteira e inversa alternativa em 4 braços, para emitir luz, enquanto uma tira conectada diagonalmente aos 4 braços sempre é conduzida para emitir luz, se CA estiver na direção dianteira ou na direção inversa.

[0070] Quando as tiras emissoras de luz estão operando no modo de CA bidirecional, elas podem trabalhar diretamente pela CA comercial, ou o excitador 7 é só os resistores de PTC ou os resistores limitadores de corrente conectados em série.

[0071] A tira emissora de luz de LED tendo os chips LEDS emitindo luz 4π pode ser uma tira emissora de luz de LED de alta tensão, e o ambiente de trabalho com uma tensão de funcionamento alta disso é selado a vácuo no invólucro de lâmpada de LED que foi selada a vácuo. Portanto, a tira emissora de luz de LED de alta tensão presente é segura e confiável.

[0072] O invólucro de lâmpada de transmissão de luz 1 é transparente, ou é leitoso, fosco ou colorido. Certamente, uma parte do invólucro de lâmpada pode ter uma camada refletiva ou uma série de prismas pequenos ou lente, como exigido.

[0073] O invólucro de lâmpada de transmissão de luz 1 pode ter uma forma de A, G, R, PAR, T, S, vela, P, PS, BR, ER, BRL, ou qualquer outra forma do invólucro de lâmpada da lâmpada atual.

[0074] O conector elétrico 8 pode ser qualquer um dos conectores elétricos das lâmpadas atuais tais como tipos E40, E27, E26, E14, GU, B22, BX, BA, EP, EX, GY, GX, GR, GZ, e G, assim para adaptar para fixar em receptáculos de lâmpada diferentes ou ajuste de iluminação. Figura 1 mostra um exemplo da cabeça de luz de tipo E.

[0075] Por favor seja notado que nas concretizações seguintes da presente invenção, os numerais de referência idênticos àqueles usados na Figura 1 indicam elementos idênticos ou funcionalmente semelhantes. Por causa de conveniência, eles não são descritos novamente nas concretizações seguintes, a menos que eles portem estrutura ou função diferente.

[0076] Figura 2 é uma vista de estrutura esquemática de lâmpada de LED altamente eficiente tendo os chips de LED emitindo luz 4π conforme outra concretização da presente invenção. Na Figura 2, a fim de evitar a geração de sombra no invólucro de lâmpada de LED 1 (em seguida chamado o invólucro de lâmpada 1) ou no ajuste de iluminação causado bloqueando luz emitida de uma tira emissora de luz de LED por meio de uma outra tira emissora de luz de LED, várias tiras emissoras de luz de LED entrelaçam entre si. Quer dizer, quaisquer duas tiras das várias tiras emissoras de luz de LEDs não estão localizadas em um mesmo plano. Na concretização presente, a tira emissora de luz de LED 6 tem duas tiras emissoras de luz de LED 6a e 6b, as extremidades inferiores (adjacentes a uma extremidade do tubo de exaustão 2) de quais estão localizadas no mesmo plano horizontal (ou ao mesmo nível de altura) da Figura 2, enquanto as extremidades superiores disso estão instaladas adiante e atrás.

[0077] Figura 3 é uma vista de estrutura esquemática de lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme uma concretização adicional da presente invenção. Especificamente, o invólucro de lâmpada 1 é em forma de PAR, o invólucro de lâmpada 1 tem uma camada refletora de luz 14 em uma parede interna disso, e a tira emissora de luz de LED 6 está fixada ao fio de metal 11 da coluna de núcleo 5 e o condutor de potência elétrica 3. A fim de melhorar a eficiência luminescente, uma placa refletora de luz 14a é provida ao fundo do invólucro de lâmpada 1, a fim de refletir para frente a luz da tira emissora de luz de LED 6 sendo dirigida para o fundo para melhorar a eficiência luminescente.

[0078] Figura 4 é uma vista de estrutura esquemática de lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme uma concretização ainda adicional da presente invenção. O invólucro de lâmpada 1 é em forma de T, e pelo menos uma tira emissora de luz de LED 6 está fixada diretamente ao condutor de potência 3 e 3a da coluna de núcleo 5. O condutor de potência 3a conectado à extremidade superior da tira emissora de luz de LED 6 é curvado, assim para prevenir a luz emitida da tira emissora de luz de LED 6 de gerar sombra no invólucro de lâmpada 1 pelo condutor de potência em paralelo para isto. O invólucro de lâmpada 1 é provido com uma camada de pó luminescente 26a na parede interna dele, enquanto a tira emissora de luz de LED não tem a camada de pó luminescente. O conector elétrico 8 está conectado diretamente com o invólucro de lâmpada 1. É necessário notar neste exemplo que o condutor de potência 3a pode ser considerado como um suporte de curva para a tira emissora de luz de LED 6.

[0079] Figura 5 é uma vista de estrutura esquemática de lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme um concretização ainda adicional da presente invenção. Neste exemplo, o invólucro de lâmpada 1 é invólucro de lâmpada refletiva de tipo R, e uma camada refletora de luz 14 é provida na parede interna do invólucro de lâmpada 1. 4 tiras emissoras de luz de LED 6, conectadas em série entre si, são fixadas e fixadas à coluna de núcleo 5 pelo condutor de potência 3, pelo fio de metal 11a da coluna de núcleo e o fio de metal 11 do pilar 4.

[0080] Figura 6 é uma vista dianteira de estrutura esquemática de tira emissora de luz de LED 6 na lâmpada de LED altamente eficiente com chips de LED emitindo luz 4π conforme uma concretização da presente invenção. A tira emissora de luz de LED 6 inclui um substrato transparente 15, no qual pelo menos uma série de chips de LED 16 é provida. A pelo menos uma série de chips de LED 16 está conectada em série de tal maneira que junções PN tenham uma mesma direção. Um fio de conexão elétrica 17 é provido entre os chips de LED 16. A duas extremidades do substrato transparente 15 estão respectivamente os condutores de eletrodo de LED 18 e um meio de fixação 19. Uma extremidade 20 do condutor de eletrodo 18 enfrentando para os chips de LED 16 está exposto, para conectar eletricamente o fio de conexão 21 e os chips de LED 16.

[0081] O substrato transparente 15 é feito de vidro, vidro duro, vidro de quartzo, cerâmicas ou plásticos transparentes e assim por diante. O meio de fixação 19, para o condutor de eletrodo 18 a duas extremidades da tira emissora de luz de LED 6, é feito de cola de alta temperatura, plástico, pasta de prata ou vidro de baixo derretimento. Desde que a lâmpada de LED presente emprega um câmara selada a vácuo formada selando a vácuo o invólucro de lâmpada de LED com a coluna de núcleo e a câmara selada a vácuo é enchida com um gás tendo um baixo coeficiente de viscosidade e um alto coeficiente de condutividade térmica para executar dissipação de calor rápida, distinto da tira emissora de luz de LED na técnica anterior, a presente invenção não está limitada a só uso do substrato transparente muito caro tal como safira, diamante para resistir à alta temperatura gerada pelas tiras emissoras de luz de LED. Por esse meio, o substrato transparente das presentes tiras emissoras de luz de LED 6 pode ser feito através de materiais relativamente baratos tais como vidro, vidro duro, vidro de quartzo, cerâmicas ou plásticos transparentes, reduzindo o custo de fabricação das tiras emissoras de luz de LED 6.

[0082] Os chips 16 conectados em série são instalados no substrato transparente 15, podem ser os chips de LED coloridos luminescentes idênticos ou diferentes, por exemplo, emitindo luz azul idêntica, luz ultravioleta ou outra monocromática. Também é possível emitir luz colorida diferente, assim para obter a luz misturada colorida diferente ou luz branca. Quando um número diferente de LEDs tendo a cor luminescente diferente é selecionado, é possível obter um índice de reprodução de cor alto de luz branca tendo temperaturas de cor diferentes.

[0083] Figura 7 é uma vista de estrutura secional esquemática da tira emissora de luz de LED 6 tomada ao longo de uma linha A-A da Figura 6. Como mostrado na Figura 7, os chips de LED 16 são fixados no substrato transparente 15 através de cola transparente 22. Os substratos de chip dos chips de LED 16 são transparentes. Luz é emitida das junções PN 24 do chip de LED 16. Uma parte de luz emitida pode passar diretamente para uma direção do fio de conexão elétrica 17, e outra parte da luz emitida (isto é, a luz refletida para o substrato transparente 15 por reflexão total e a luz dirigida originalmente para o substrato transparente 15) pode passar pelo substrato de chip e o substrato transparente 15 da tira emissora de luz. Como mostrado na Figura 7, pode ser conhecido da luz de partida 23 que os chips de LED 16 são capazes de emitir luz 4π, por esse meio reduzindo significativamente a perda da luz emitida das junções PN causada por reflexão, reflexões múltiplas e absorção dentro dos chips de LED 16, finalmente melhorando grandemente a eficiência luminescente dos chips de LED e a eficiência quântica externa. Quer dizer, a eficiência de emissão de luz dos chips de LED é melhorada. A cola transparente 22 é, por exemplo, resina de epóxi, resina modificada ou gel de sílica, e assim por diante.

[0084] Figura 8 é uma vista de estrutura secional esquemática da tira emissora de luz de LED 6 tomada ao longo de uma linha A-A da Figura 6 conforme outra concretização da presente invenção. Nesta concretização, uma camada dielétrica transparente 25 tendo alto índice refrativo, alta transmissividade de luz e alta condutividade térmica está disposta em chips de LED 16 e uma superfície do substrato transparente 15 instalado com os chips de LED 16, para aumentar a transmissividade de luz dos chips de LED 16 em uma direção do fio de conexão 17 e proteger os chips 16 e o fio de conexão elétrica 17 disso. O dielétrico transparente é gel de sílica, resina de epóxi e plásticos, por exemplo.

[0085] Quando chips de LED emitem luz azul ou luz ultravioleta e pó luminescente é precisado para converter a luz em luz branca ou outra cor luminescente, as tiras emissoras de luz de LED 6 como mostrado nas Figuras 6, 7 e 8 precisam adicionalmente de uma camada de pó luminescente no exterior delas. A camada de pó luminescente pode ser presa de perto a uma superfície da tira emissora de luz de LED 6, ou coberta sobre uma parede interna ou externa do tubo de dielétrico transparente fora da tira emissora de luz de LED 6. Certamente, o pó luminescente pode ser misturado na parede do tubo dielétrico transparente (por exemplo, ser feito como um tubo de pó luminescente), ou ser coberto na parede interna do invólucro de lâmpada 1, como mostrado como a camada de pó de fósforo 26a na Figura 4.

[0086] Figura 9 é uma vista de estrutura secional esquemática da tira emissora de luz de LED tendo a camada de pó luminescente conforme uma concretização. Nesta concretização, uma camada de pó luminescente uniforme 26 é coberta sobre superfícies exteriores ao redor dos chips de LED 16 e o substrato transparente 15. Em outras palavras, uma camada de pó luminescente uniforme 26 é coberta nas superfícies exteriores das tiras emissoras de luz de LED como mostrado na Figura 7.

[0087] A camada de pó luminescente 26 é feita misturando o pó luminescente e o dielétrico transparente. O dielétrico transparente é por exemplo a cola de silicone, resina de epóxi, plásticos, cola transparente, laca transparente, polímero molecular alto ou similar.

[0088] Figura 10 é uma vista de estrutura secional esquemática da tira emissora de luz de LED tendo a camada de pó luminescente conforme outra concretização. Na Figura 10, uma camada dielétrica transparente 25 é coberta primeiramente nos chips de LED 16 e uma superfície do substrato transparente 15 instalada com os chips (como mostrado na Figura 8), e então uma camada de pó luminescente 26 é posta ao redor do substrato transparente 15 e a camada dielétrica transparente 25.

[0089] Figura 11 é uma vista de estrutura secional esquemática da tira emissora de luz de LED tendo a camada de pó luminescente conforme outra concretização. Na Figura 11, uma camada dielétrica transparente 25a é coberta primeiramente ao redor do substrato transparente 15 e uma camada dielétrica transparente 25 na superfície disso instalada com os chips de LED 16, e então uma camada de pó luminescente uniforme 26 é posta ao redor da camada dielétrica transparente 25a.

[0090] Figura 12 é uma vista de estrutura secional esquemática da tira emissora de luz de LED tendo a camada de pó luminescente conforme outra concretização. Na Figura 12, uma camada dielétrica transparente 25 é coberta primeiramente ao redor dos chips 16 e o substrato transparente 15, e então uma camada de pó luminescente uniforme 26 é posta ao redor da camada dielétrica transparente 25.

[0091] Figura 13 é uma vista de estrutura secional esquemática da tira emissora de luz de LED tendo a camada de pó luminescente conforme outra concretização. Na Figura 13, uma camada de pó luminescente uniforme 26 é coberta primeiramente ao redor dos chips 16 e o substrato transparente 15, e então uma camada dielétrica transparente 25 é posta ao redor da camada de pó luminescente 26.

[0092] Além disso, um tubo transparente pode ser adicionalmente arranjado no exterior da tira emissora de luz de LED 6 da Figura 6, para proteger os chips de LED. Certamente, a tira emissora de luz de LED 6 pode adicionalmente ser provida com uma camada de pó luminescente. Figura 14 é uma vista dianteira de estrutura esquemática da tira emissora de luz de LED provida com um tubo exterior transparente conforme uma concretização. Como mostrado na Figura 14, a tira emissora de luz de LED 27 inclui um tubo exterior transparente 28 no qual o substrato transparente 15 instalado com os chips de LED 16 é selado. Os eletrodos dos chips de LED 16 são conduzidos pelos condutores de potência elétrica 29 a ambas extremidades do tubo transparente 28, e o condutor de potência elétrica 29 é selado com o tubo transparente 28 no local de vedação 30. Na Figura 14, os chips de LED 16 podem ser chips de LED tendo duas cores luminescentes diferentes. Por exemplo, o chip de LED 16 emite luz azul, e o chip de LED 16a emite luz vermelha. O chip de LED 16a tendo cores diferentes pode ser usado para mudar a temperatura de cor e o índice de reprodução de cor da luz emitida.

[0093] Figura 15 é uma vista de estrutura esquemática da tira emissora de luz de LED 27 com chips de LED emitindo luz 4π, tomada ao longo de uma linha B-B da Figura 14. Na Figura 15, os chips de LED 16 e o substrato transparente 15 disso são providos adicionalmente com um tubo transparente 28, que é feito de vidro, plásticos ou cola de silicone. Quando a tira emissora de luz 27 precisa de uma camada de pó luminescente, o pó pode ser coberto sobre a parede interna ou externa do tubo transparente 28. Figura 15 mostra um exemplo no qual a camada de pó luminescente 32 é coberta sobre a parede interna do tubo transparente 28.

[0094] Como mostrado na Figura 15, o pó luminescente também pode ser misturado no dielétrico transparente do tubo transparente 28. Quer dizer, o pó luminescente é misturado com o dielétrico transparente tal como vidro, plásticos, ou cola de silicone, para produzir o tubo de pó luminescente transparente. Deste modo, não é necessário cobrir novamente a camada de pó luminescente 32 sobre a parede interna ou externa do tubo transparente 28.

[0095] Como mostrado na Figura 15, os materiais 31 tendo um alto coeficiente de condutividade térmica, alto índice refrativo e alta transmissividade de luz podem ser enchidos entre o tubo transparente 28 e os chips de LED como também o substrato transparente 15, por exemplo, a cola de silicone transparente, resina de epóxi e plásticos, e similar. Quando os chips de LED emitem luz 4 π, a perda de luz da luz emitida dos chips de LED fica muito pequena a várias interfaces dielétricas, desde que o substrato de vidro, a cola transparente e o tubo de vidro têm os índices refrativos perto um ao outro, por esse meio alcançando uma alta eficiência luminescente, isto é, uma alta eficiência de emissão de luz dos chips de LED.

[0096] Figura 16 é uma vista dianteira de estrutura esquemática de tira emissora de luz de LED com chips de LED emitindo luz 4π conforme outra concretização da presente invenção. Como mostrado na Figura 16, a tira emissora de luz de LED 33 com os chips de LED emitindo luz 4π, os substratos de chip dos chips de LED são transparentes. Os chips de LED são chips de LED de alta tensão, e cada um dos chips de LED de alta tensão 34 inclui pelo menos duas junções PN de LED 35 conectadas em série. Pelo menos um fio de conexão elétrica 36 está entre as junções PN respectivas, para fazer uma conexão. Ambas as extremidades de cada chip de LED de alta tensão têm pelo menos um eletrodo de metal 37 para soldagem e união de fio, respectivamente. Pelo menos um fio de conexão elétrica 38 pode ser provido entre os vários chips de LED de alta tensão, e entre os chips de LED de alta tensão e o condutor de potência 18 da tira emissora de luz de LED de alta tensão.

[0097] Como mostrado na Figura 16, pelo menos um chip de LED de alta tensão 34 da tira emissora de luz de LED 33 pode ser de mesma cor luminescente ou diferente. A tira emissora de luz 33 pode ter uma camada dielétrica transparente sobre uma superfície dos chips, como aqueles nas Figuras 6 e 14. Adicionalmente, uma camada de pó luminescente pode ser disposta ao redor da tira emissora de luz 33.

[0098] Deveria ser entendido que as tiras emissoras de luz de LED 6, 27 e 33 anteriores com os chips de LED emitindo luz 4π podem ser usadas para produzir a lâmpada de LED como mostrada nas Figuras 1-5, ou podem ser usadas individualmente como um elemento emissor de luz.

[0099] Ao serem usadas para produzir uma lâmpada de LED, as posições da pelo menos uma tira emissora de luz de LED podem ser arranjadas como exigido, por exemplo na forma de coluna, V, W, cone e plano, e similar. Por exemplo, podem ser arranjadas como mostrado nas Figuras 1-5 ou nas Figuras 17-20. Quando é precisado evitar gerar sombra no invólucro de lâmpada causado bloqueando a luz emitida de tira emissora de luz de LED por meio de uma outra tira emissora de luz de LED, as várias da pelo menos uma tira emissora de luz de LED deveriam entrelaçar entre si, como mostrado na Figura 18. As tiras emissoras de luz de LED são arranjadas a linhas diagonais de várias faces de uma coluna poliédrica virtual ou cone truncado poliédrico. Em outras palavras, as tiras emissoras de luz de LED são providas como um todo em uma forma física da coluna poliédrica ou cone truncado poliédrico, enquanto nenhuma das tiras emissoras de luz de LED está localizada em um mesmo plano. Figura 18 mostra o arranjo de corpo quadrado de 4 tiras emissoras de luz de LED, enquanto elas estão localizadas respectivamente nas linhas diagonais das quatro faces como mostrado pela linha tracejada 41 da Figura 18.

[00100] As tiras emissoras de luz usadas 6, 27 e 33 podem ser das cores luminescentes idênticas ou diferentes, assim para formar luzes tendo cores luminescentes diferentes, temperaturas de cor diferentes e índices de reprodução de cor diferentes. Por exemplo, como mostrado na Figura 17, as tiras emissoras de luz 6, 27 ou 33 incluindo quatro chips emissores de luz de LED azul e sendo coberto com uma camada de pó luminescente excitada por luz azul para gerar luz amarela, podem ser arranjadas ao redor do eixo de cone 39 entre elas, como uma forma de cone. Enquanto isso, há outra tira emissora de luz de LED 40 emitindo outra luz colorida. A outra tira emissora de luz de LED 40 por exemplo emite luz vermelha, para mudar o fluxo de luz relativo de ambas, isto é, para obter a lâmpada de LED de luz branca tendo temperatura de cor e índice de reprodução de cor diferentes.

[00101] Embora algumas concretizações do conceito inventivo geral sejam ilustradas e explicadas, seria apreciado por aqueles qualificados na técnica que modificações e variações podem ser feitas nestas concretizações sem partir dos princípios e espírito do conceito inventivo geral da exposição, a extensão de qual está definida nas reivindicações e equivalentes delas.

Claims

1. Lâmpada de LED, compreendendo: um invólucro de lâmpada de LED (1); uma coluna de núcleo (5) com um tubo de exaustão (2); pelo menos uma tira emissora de luz de LED (6, 27, 33, 40) com chips de LED (16, 16a, 34) emitindo luz 4π; um excitador (7); e um conector elétrico (8), caracterizada pelo fato de que o invólucro de lâmpada de LED (1) é selado a vácuo com a coluna de núcleo (5) para formar uma câmara selada a vácuo (13), que é enchida com um gás tendo um baixo coeficiente de viscosidade e um alto coeficiente de condutividade térmica, em que as tiras emissoras de luz de LED (6, 27, 33, 40) fixadas na coluna de núcleo (5) são alojados na câmara selada a vácuo, em que a tira emissora de luz de LED (6, 27, 33, 40) está conectada eletricamente ao excitador (7), ao conector elétrico (8), o conector elétrico (8) usado para ser conectado eletricamente a uma fonte de energia externa, de modo a iluminar as tiras emissoras de luz de LED (6, 27, 33, 40).

2. Lâmpada de LED, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a coluna de núcleo (5) compreende ainda um suporte (42), e o suporte (42) e a tira emissora de luz de LED (6, 27, 33, 40) fixada no suporte (42) são alojadas na câmara selada a vácuo.

3. Lâmpada de LED, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a lâmpada de LED (1) é capaz de transmitir luz e conectada ao conector elétrico (8) diretamente ou por uma peça de conexão (9), e uma placa de reflexão de luz (14a) é provida em uma extremidade do invólucro de lâmpada de LED (1) adjacente ao conector elétrico (8), em que o suporte (42) da coluna de núcleo (5) compreende um condutor de potência elétrica (3, 3a, 29), um pilar (4) e um fio de metal (11, 11a) para fixar a tira emissora de luz de LED (6, 27, 33, 40), eletrodos em duas extremidades da tira emissora de luz de LED (6, 27, 33, 40) são por sua vez conectados eletricamente ao conector elétrico (8) e o acionador (7) fora da câmara selada a vácuo através do condutor de potência elétrica (3, 3a, 29).

4. Lâmpada de LED, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o gás tendo um baixo coeficiente de viscosidade e um alto coeficiente de condutividade térmica inclui He, H2, ou um gás misturado de He e H2, e, à temperatura ambiente, o gás tem uma pressão de gás na faixa de 50-1520 Torr.

5. Lâmpada de LED, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que cada uma das pelo menos uma tira emissora de luz de LED (6, 27, 33, 40) possui pelo menos uma série de chips de LED (16, 16a, 34) conectados em série de tal maneira que as junções PN no mesmo tenham uma mesma direção, e o número dos chips de LED (6, 27, 33, 40) é suficientemente grande de modo que sua tensão de acionamento é próxima a uma tensão de acionamento externa após as tiras emissoras de luz de LED (6, 27, 33, 40) são conectadas em série ou em paralelo e série, a tensão de acionamento total é 20-100% de um valor de pico da tensão AC ou uma tensão da fonte de alimentação CC.

6. Lâmpada de LED, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a tira emissora de luz de LED (6, 27, 33, 40) são conectados em série ou em série e paralelo, enquanto funciona em um modo bidirecional CA ou um modo unidirecional CC, e o arranjo das tiras emissoras de luz é na forma de V, W coluna, cone ou plano.

7. Lâmpada de LED, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que as respectivas tiras emissoras de luz LED (6, 27, 33, 40) se entrelaçam entre si ou as respectivas tiras emissoras de luz LED (6, 27, 33, 40) se entrelaçam entre si e estão localizadas nas linhas diagonais das respectivas faces de um coluna poliédrica virtual ou cone truncado poliédrico (41), de modo que quaisquer duas tiras das tiras emissoras de luz LED (6, 27, 33, 40) não estejam localizadas no mesmo plano, para evitar gerar sombra no invólucro da lâmpada LED (1) causada pelo bloqueio da luz emitida por uma das tiras emissoras de luz LED (6, 27, 33, 40) por meio de outra tira emissora de luz LED (6, 27, 33, 40).

8. Lâmpada de LED, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a tira emissora de luz de LED (6, 27, 33, 40) com os chips de LED (16, 16a, 34) emitindo luz 4π, compreende: inclui um substrato transparente (15); um dispositivo condutor de eletrodo (17) dos chips LED provido em duas extremidades dos substratos transparentes (15); um meio de fixação (19) para fixar o dispositivo condutor de eletrodo nas duas extremidades do substrato transparente (15), e em que o meio de fixação (19) é feito de cola para alta temperatura, plástico, pasta de prata ou vidro com baixo ponto de fusão; e pelo menos uma série de chips de LED (16, 16a, 34) instalados no substrato transparente (15) e conectados em série de modo que as junções PN (24, 35) no mesmo tenham a mesma direção, e os chips de LED (16, 16a, 34) possuem substratos de chip transparentes, em que os chips de LED (16, 16a, 34) são chips de LED ou chips de LED de alta tensão com a mesma cor luminescente ou cores luminescentes diferentes, os chips de LED são fixados de forma independente e separada no substrato transparente (15) por cola transparente (22), e em que o substrato transparente (15) da tira emissora de luz LED (16, 16a) é feito de vidro macio, vidro duro, vidro de quartzo, cerâmica ou plástico transparente.

9. Lâmpada de LED, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que os chips de LED (16, 16a, 34) são chips de LED de luz azul ou ultravioleta, chips de LED de três cores primárias RGB (16, 16a, 34) ou chips de LED de cores multiprimárias (16, 16a, 34).

10. Lâmpada de LED, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a lâmpada de LED compreende pelo menos um dentre as características: (I) a lâmpada de LED compreende ainda uma camada de pó luminescente (26) disposta em torno dos chips de LED (16) e o substrato transparente (15) instalado com os chips de LED (16); (II) a lâmpada de LED compreende ainda uma primeira camada dielétrica transparente (25) disposta sobre uma superfície do substrato transparente (15) na qual os chips de LED (16) estão instalados e nos chips de LED (16); (III) a lâmpada de LED compreende ainda uma camada de pó luminescente (26) disposta em torno da camada dielétrica transparente (25) e do substrato transparente (15) instalado com os chips de LED (16); e (IV) a lâmpada de LED compreende ainda outra camada dielétrica transparente (25a) e uma camada de pó luminescente (26), por sua vez, dispostas em torno da primeira camada dielétrica transparente (25) e do substrato transparente (15) instalado com os chips de LED (16).

11. Lâmpada de LED, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que compreende ainda uma camada dielétrica transparente (25) e uma camada de pó luminescente (26), por sua vez, dispostas ao redor dos chips de LED (16) e o substrato transparente (15) instalado com os chips de LED (16) ou compreendendo ainda uma camada de pó luminescente (26) e uma camada dielétrica transparente (25), por sua vez, disposta em torno dos chips de LED (16) e do substrato transparente (15) instalado com os chips de LED (16).

12. Lâmpada de LED, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a camada de pó luminescente (26, 26a) é feita misturando pó luminescente e dielétrico transparente, o dielétrico transparente compreendendo qualquer um de cola de silicone, resina epóxi, plásticos, cola transparente, laca e polímero transparente, ou a combinação dos mesmos.

13. Lâmpada de LED, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que os chips de LED (16, 16a) e o substrato transparente (15) são fechados por um tubo transparente (28) ou um tubo de pó luminescente transparente (28) no lado mais externo dos chips de LED (16) e o substrato transparente (15), em que uma camada de pó luminescente (32) é fornecida em uma parede interna ou externa do tubo transparente (28) e o tubo transparente (28) é de vidro, plástico ou cola de silicone, em que a lâmpada de LED compreende ainda um dielétrico (31) com um alto coeficiente de transmissividade da luz, um alto coeficiente de condutividade térmica e um alto índice de refração, entre o tubo transparente (28) e os chips de LED (16, 16a) e o substrato transparente (15), em que o dielétrico compreende cola de silicone transparente, resina epóxi ou plástico.