CN103185249B - 一种液态散热方式的大型led灯泡 - Google Patents
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Abstract
<b>本发明公开了一种液态散热方式的大型LED灯泡，包括LED灯泡光机核心构件和LED灯泡外围构件，所述的LED灯泡核心构件包括导热支架（3），导热支架（3）下方设有内罩（61），内罩（61）粘结在导热支架（3）的嵌槽（61.3）内，导热支架（3）和内罩（61）之间形成密封空间，且该密封空间内充满透明绝缘导热液；所述内罩（61）上设有光机模组（4），内罩（61）内设置台阶支撑光机模组（4），光机模组（4）悬于透明绝缘导热液中；所述光机模组（4）通过柔性转接电路（44）与内罩（61）外的电气接插件（11）的插针（17）焊接，电气接插件（11）穿过导热支架（3）。</b>
Description
技术领域
本发明涉及一种液态散热方式的大型LED灯泡，属于LED照明技术领域。
背景技术
申请号为201210253590.X、201210253702.1、201210253639.1、201210253844.8、201210255564.0等中国专利申请公开了多个结构方案、可通用和互换的LED灯泡，上述及相关专利描述的LED灯泡，是采用LED作为发光体，可以独立使用、可互换和更换，用非破坏性手段不可拆分的光源结构。这些技术为建立以LED灯泡为中心的照明产业架构，使LED灯泡(照明光源)、灯具、照明控制成为独立生产、应用的终端产品的基本理念奠定了基础。进一步创造理念先进、更易标准化的LED灯泡结构部件对于大规模推广LED照明意义深远，尤其是LED灯泡核心组件的结构，如光机模组等。
发明内容
本发明的目的在于，基于上述灯泡方案，特别是规格尺寸基础上，提供一种液态散热方式的大型LED灯泡，它是一种通用型强、规格少、便于标准化和规模化制作的高效散热方式的LED灯泡。
本发明的技术方案：一种液态散热方式的大型LED灯泡，其特点是：包括LED灯泡光机核心构件和LED灯泡外围构件。所述的LED灯泡核心构件包括导热支架，导热支架下方设有内罩，内罩粘结在导热支架的嵌槽内，导热支架和内罩之间形成密封空间，且该密封空间内充满透明绝缘导热液；所述内罩上设有光机模组，内罩内设置台阶支撑光机模组，光机模组悬于透明绝缘导热液中；所述光机模组通过柔性转接电路与内罩外的电气接插件的插针焊接，电气接插件穿过导热支架，并通过固定端固定在导热支架上；导热支架被内罩罩住部分的表面设有反射层，光机模组的上出射光会通过反射层向下和侧面反射，使LED的出光射出内罩，提高LED的发光效率；所述内罩上设有泄压孔，泄压孔上覆盖卸压膜，透明绝缘导热液通过卸压孔注入；当内罩中温度异常，液体会从冲破卸压膜从卸压孔流出，防止事故扩大；
上述的液态散热方式的大型LED灯泡中，所述的光机模组包括光机模板；所述光机模板为在现行LED衬底上做过渡外延层形成的薄型外延片，外延片进入反应炉分层生长形成LED晶片及相关电路，LED晶片生长完成后不分割，并固晶(对晶片级驱动电源芯片等元件进行固晶，如果有的话。也可通过在反应炉中直接生长形成)上相关元器件，再打金线连接LED晶片及相关元器件(如果需要的话)。LED晶片及相关电路和相关元器件形成了LED相关元器件，外延片与光机模板粘合，所述外延片与光机模板的外形相同，且光机模板和外延片的两侧均设有缺口；或者直接在所述光机模板上做过渡外延层，进入反应炉在其上生长形成LED晶片及相关电路，并固晶(对晶片级驱动电源芯片等元件进行固晶，如果有的话。也可通过在反应炉中直接生长形成)上相关元器件，再打金线连接LED晶片及相关元器件(如果需要的话)。所述LED晶片、相关电路及相关元器件形成了LED相关元器件；或者，所述光机模板为透明材料基板，LED晶片及相关电路和相关元器件利用现有晶片和现有嵌合印刷技术和固晶、打金线等技术在光机模板上实现。所述LED晶片、相关电路及相关元器件形成了LED相关元器件；所述LED相关元器件上使用透明封胶和/或透明盖板进行覆盖，仅露出LED相关元器件上的关连焊盘。
上述的液态散热方式的大型LED灯泡中，灯泡的外围构件结构分五种。
第一种：所述导热支架上设置6个均布的法兰孔作为灯泡固定孔，通过灯泡固定螺钉来固定灯泡，导热支架下方铆接有支架衬，导热支架和支架衬形成灯泡支撑基本结构；导热支架上方设置导热垫；支架衬下方与透镜粘接，导热支架与支架衬和透镜之间构成了一个密封空间(该密封空间以导热支架和透镜为上下底面、以支架衬为侧边)，该密闭空间内设有光机模板和内罩；电气接插件穿过导热支架，并通过固定端固定在导热支架上，且电气接插件通过柔性转接电路连接光机模组；光机模组外罩有内罩；支架衬外部设置透镜卡环，卡住透镜，可设置固定螺钉将透镜卡环固定在支架衬上，防止透镜意外脱落。
第二种：所述导热支架上还设有透镜卡环，透镜卡环包覆导热支架的边缘，导热支架的边缘上设置6个均布的法兰孔作为灯泡固定孔，透镜卡环上也设置相应的灯泡固定孔，灯泡固定孔内设有灯泡固定螺钉来固定灯泡，且导热支架下方设有内卡环(通过粘接及固定螺钉连接在导热支架上)，透镜卡环、导热支架和内卡环形成灯泡支撑基本结构；导热支架上设置导热垫；透镜通过粘接与内卡环连接，导热支架、内卡环和透镜之间构成密封空间(以导热支架和透镜为上下底面、以内卡环为侧边)，内罩及光机模组等固定其中；电气接插件)穿过导热支架，并通过固定端固定在导热支架上，且电气接插件通过柔性转接电路连接光机模组；
第三种：所述导热支架上设置6个均布的法兰孔作为灯泡固定孔，通过灯泡固定螺钉来固定灯泡，内卡环通过粘接及固定螺钉连接在导热支架下方，形成灯泡支撑基本结构；导热支架上设置导热垫；透镜通过粘接与内卡环连接，导热支架、内卡环和透镜之间构成密封空间(以导热支架和透镜为上下底面、以内卡环为侧边)，内罩及光机模组固定其中；电气接插件穿过导热支架，并通过固定端固定在导热支架上，且电气接插件通过柔性转接电路连接光机模组；内卡环外部设置透镜卡环，卡住透镜，可通过固定螺钉将透镜卡环固定在内卡环上，防止透镜意外脱落；
第四种：所述导热支架通过粘接固定在内卡环上，透镜通过粘接与内卡环连接，形成灯泡支撑基本结构。导热支架上设置导热垫；在导热支架与内卡环和透镜之间构成密封空间(以导热支架和透镜为上下底面、以内卡环为侧边)，内罩及光机模组固定其中；电气接插件)穿过导热支架，并通过固定端固定在导热支架上，且电气接插件通过柔性转接电路连接光机模组；内卡环外部设置透镜卡环，卡住透镜，并通过粘接将透镜卡环连接在内卡环上，透镜卡环上设置个均布的法兰孔作为灯泡固定孔，通过灯泡固定螺钉来固定灯泡。
第五种：所述导热支架通过粘接固定在透镜内，形成灯泡支撑基本结构。导热支架上设置导热垫；在导热支架和透镜之间构成密封空间，内罩及光机模组固定其中；电气接插件穿过导热支架，并通过固定端固定在导热支架上，且电气接插件通过柔性转接电路连接光机模组；透镜外部设置透镜卡环，卡住透镜，并通过粘接将透镜卡环连接在透镜上，透镜卡环上设置6个均布的法兰孔作为灯泡固定孔，通过灯泡固定螺钉来固定灯泡。
前述的液态散热方式的大型LED灯泡中，所述使用透明封胶和/或透明盖板对LED相关元器件进行覆盖的方法分别是：在LED相关元器件的元件间填充少许透明胶找平，使LED芯片表面与透明盖板之间尽可能少地形成透明胶，再采用轮廓与光机模板相同的透明盖板加盖其上，透明盖板上设有开口区域，用于露出焊盘；或者，在LED相关元器件的元件间填充少许透明胶找平，再采用轮廓小于光机模板的透明盖板加盖其上，然后在透明盖板周围包覆透明封胶,使透明封胶的轮廓与光机模板齐平，透明盖板上设有开口区域，用于露出焊盘；或者，在LED相关元器件上直接包覆透明封胶,使透明封胶的轮廓与光机模板齐平，透明胶上设有开口区域，用于露出焊盘。
前述的液态散热方式的大型LED灯泡中，所述光机模板为圆形板，圆形板的两侧设有两个对称缺口，每个缺口沿圆形板所在圆的一条弦切割而成的，而且所述弦两端向外倾斜120度，并通过圆弧过渡到圆形板所在圆；所述焊盘位于圆形板的缺口内侧，焊盘分别设在两个缺口内侧或集中设在其中一个缺口内侧。
前述的液态散热方式的大型LED灯泡中，所述圆形板所在圆的直径dG为20mm、38mm或50mm，所述缺口中的弦长减去两端向外倾斜的部分后长度为10mm，过渡用的圆弧的半径为1mm；两个缺口所对应的两条弦相互平行；当圆形板所在圆的直径dG为20mm时，两条弦之间的距离为15mm；当圆形板所在圆的直径dG为38mm时，两条弦之间的距离为33mm；当圆形板所在圆的直径dG为50mm时，两条弦之间的距离为45mm。所述光机模板上还设有用于固定的固定孔，所述固定孔的数量为两个，两个固定孔基于圆形板的圆形中心对称，且两个固定孔之间的距离为dG-6，固定孔的直径为2.2mm；两个固定孔的连线，与两个缺口中心的连线相互正交；当dG＝20mm时，单边开一个固定孔。
前述的液态散热方式的大型LED灯泡中，所述透镜还可用外罩替代，当灯泡采用外罩时，所述内罩或透镜卡环外部粘接设置外罩；或直接采用透镜式接口的外罩替代透镜。
前述的液态散热方式的大型LED灯泡中，所述内罩外还设有内环罩，当灯泡采用小型化驱动电源时，驱动电源可做成环形设置在内环罩内，光机模组输入端的朝向由+X旋转180度朝向-X方向，柔性转接电路形状改变为A型柔性转接电路来连接环形驱动电路与电气接插件；所述内环罩遮盖电气接插件的固定端及环形设置的驱动电源的元器件等，起美化作用。
前述的液态散热方式的大型LED灯泡中，所述透明盖板上还涂敷有荧光粉并加涂保护层；或者所述透明盖板为模具成型的透明荧光体。透明荧光体为荧光材料与透明材料按重量比为5～30:100配制制成。
前述的液态散热方式的大型LED灯泡中，所述灯泡的内罩为凹形结构，且内凹部分可向外突出，增大容积容纳透明绝缘导热液膨胀的体积，避免透明绝缘导热液膨胀使内罩密封失效；内罩表面涂敷荧光粉并加涂保护层或内罩为模具成型的透明荧光体。透明荧光体为荧光材料与透明材料按重量比为5～30:100配制制成。
与现有技术相比，现行的LED照明产业延续了传统的半导体产业的思维模式，以芯片形态才能满足千奇百怪的整体式LED照明灯的要求，进而芯片成为LED照明产业的中心，向上延伸形成了芯片基底材料及外延片等相关产业，向下形成了芯片封装、驱动电源、灯具制造、配件等相关产业，但从产业结构分析，这样的产业结构弊端较多。首先：基于芯片生长和分割，对芯片的基底材料提出了极高的要求，目前只有对生产工艺要求极高的单晶氧化铝等为数很少的几种材料才能满足要求；其次：衬底及外延片、芯片生长、切割、筛分、封装到装入灯具、驱动电源、控制配套等过程零星而冗长，费工费时；其三：现行的整体式LED照明灯通用和互换性较差，产品生产过程化中用户对象零星而分散，集约化程度极低。而本发明基于前述灯泡方案，且灯泡覆盖了大多数照明环境的用灯要求，本发明的技术方案将大型LED灯泡的光机模组锐减集中到3个具体产品上，由于光机模组的规格总量少，这样就具备了让LED中上游企业将研发和生产重心调整到有限规格品种的光机模组上来组织规模化和集约化生产的条件。本发明的LED晶片及相关电路是直接在外延片上生长得到的，即LED芯片加工企业只需在外延片或光机模板上直接生长LED晶片及相关电路后，无需再经过切割等工艺仅需简单焊接和粘贴即可直接得到用于LED灯泡生产的核心部件——光机模组，再通过简单组装即可得到LED灯泡。LED照明系统重心偏移到灯泡而不是芯片上，容易解决当前LED行业存在的通用和互换性问题，本质上也弱化和局部消除了国外的专利壁垒，为我国LED照明产业提供了很好发展空间；另外以灯泡为中心的产业架构中的灯具结构简单，技术含量低，传统的灯具生产厂家即刻就可转而生产LED灯具，最终保持传统照明方式下的灯具市场现状，这对降低LED照明成本具有积极意义。在其他具体技术效果上，本发明通过将LED相关元器件密封在透明光机模板和透明盖板之间，LED芯片紧挨透明盖板，透明封胶较少且将荧光粉设在透明盖板外可远离LED芯片，这样荧光粉和透明胶不易老化，对保证LED灯泡稳定、高效运行具有重要意义；另外芯片的下出射光可透过透明光机模板，再通过LED灯泡的反射面反射透出灯泡内罩，参见图10和图12，获得芯片发光效率较大提升和降低芯片结温良好效果；而且光机模板上两侧的缺口设计，便于连接外部导线，并使其能很好的在液体氛围中工作，光机模组安装在LED灯泡带透明绝缘导热液的内罩中后，受热的透明绝缘导热液可以穿过缺口完成畅通的流动以便进行热循环，这样就使本发明的光机模组在工作时能具有极优的散热效果，从而提高了LED的发光效率。
附图说明
图1A是本发明实施例1的结构示意图；
图1B是本发明实施例2的结构示意图；
图1C是本发明实施例3的结构示意图；
图1D是本发明实施例4的结构示意图；
图1E是本发明实施例5的结构示意图；
图2是本发明使用轮廓与光机模板相同的透明盖板的光机模组的外形示意图；
图3是图2所示的光机模组的拆分图；
图4是本发明使用透明封胶的光机模组外形图；
图5是本发明使用轮廓小于光机模板的透明盖板的光机模组结构示意图；
图6是图5所示的光机模组的拆分图；
图7是本发明的光机模板开孔示意图；
图8是本发明的光机模板与接插件的安装示意图；
图9是本发明采用灯泡外罩替换透镜方案的结构示意图；
图10是本发明的热循环示意图；
图11A是图10中内罩部分的局部放大图；
图11B是图10中电气接插件部分的局部放大图；
图12是基于本发明的GaN基LED的发光原理示意图；
图13是灯泡内环罩布置的小型化电源的示意图；
图14是透镜式接口的外罩结构示意图。
附图中的标记为：2-导热垫，3-导热支架，4-光机模组，5-支架衬，7-透镜，7.1-透镜式接口的外罩，8-透镜卡环，9-外罩，11-电气接插件，12-固定螺钉，14-卡环固定螺钉，15-固定端，16-防水胶圈，17-插针，31-反光层，41-LED相关元器件，42-透明盖板，43-光机模板，44-柔性转接电路，44.1-A型柔性转接电路，45-透明封胶，46-芯片衬底，61-内罩，61.1-卸压孔，61.2–卸压膜，61.3-嵌槽，62-内环罩，62.1-环形驱动电源，81-内卡环，105-灯泡固定螺钉，431-对位销。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1。一种液态散热方式的大型LED灯泡，如图1A所示，包括导热支架3，导热支架3下方设有内罩61，内罩61粘结在导热支架3的嵌槽61.3内，导热支架3和内罩61之间形成密封空间，且该密封空间内充满透明绝缘导热液；所述内罩61上设有光机模组4，内罩61内设置台阶支撑光机模组4，光机模组4悬于透明绝缘导热液中；所述光机模组4通过柔性转接电路44与内罩61外的电气接插件11的插针17焊接，电气接插件11穿过导热支架3，并通过固定端15固定在导热支架3上；导热支架3被内罩61罩住部分的表面设有反射层31；所述内罩61上设有泄压孔61.1，泄压孔61.1上覆盖卸压膜61.2，透明绝缘导热液通过卸压孔61.1注入；当内罩61中温度异常，液体会从冲破卸压膜61.2从卸压孔61.1流出，防止事故扩大；或者，所述内罩61外还设有内环罩62罩住电气接插件11的固定端15。所述导热支架3上设置6个均布的法兰孔作为灯泡固定孔，通过灯泡固定螺钉105来固定灯泡，导热支架3下方铆接有支架衬5，导热支架3和支架衬5形成灯泡支撑基本结构；导热支架3上方设置导热垫2；支架衬5下方与透镜7粘接，导热支架3与支架衬5和透镜7之间构成了一个密封空间(该密封空间以导热支架3和透镜7为上下底面、以支架衬5为侧边)，该密闭空间内设有光机模板4和内罩61；电气接插件11穿过导热支架3，并通过固定端15固定在导热支架3上，且电气接插件11通过柔性转接电路44连接光机模组4；光机模组4外罩有内罩61；支架衬5外部设置透镜卡环8，卡住透镜7，可设置固定螺钉14将透镜卡环8固定在支架衬5上，防止透镜意外脱落。
实施例2。一种液态散热方式的大型LED灯泡，如图1B所示，包括导热支架3，导热支架3下方设有内罩61，内罩61粘结在导热支架3的嵌槽61.3内，导热支架3和内罩61之间形成密封空间，且该密封空间内充满透明绝缘导热液；所述内罩61上设有光机模组4，内罩61内设置台阶支撑光机模组4，光机模组4悬于透明绝缘导热液中；所述光机模组4通过柔性转接电路44与内罩61外的电气接插件11的插针17焊接，电气接插件11穿过导热支架3，并通过固定端15固定在导热支架3上；导热支架3被内罩61罩住部分的表面设有反射层31；所述内罩61上设有泄压孔61.1，泄压孔61.1上覆盖卸压膜61.2，透明绝缘导热液通过卸压孔61.1注入；当内罩61中温度异常，液体会从冲破卸压膜61.2从卸压孔61.1流出，防止事故扩大；或者，所述内罩61外还设有内环罩62罩住电气接插件11的固定端15。所述导热支架3上还设有透镜卡环8，透镜卡环8包覆导热支架3的边缘，导热支架3的边缘上设置6个均布的法兰孔作为灯泡固定孔，透镜卡环8上也设置相应的灯泡固定孔，灯泡固定孔内设有灯泡固定螺钉105来固定灯泡，且导热支架3下方设有内卡环81(通过粘接及固定螺钉12连接在导热支架3上)，透镜卡环8、导热支架3和内卡环81形成灯泡支撑基本结构；导热支架3上设置导热垫2；透镜7通过粘接与内卡环81连接，导热支架3、内卡环81和透镜7之间构成密封空间(以导热支架3和透镜7为上下底面、以内卡环5侧边)，内罩61及光机模组4等固定其中；电气接插件11穿过导热支架3，并通过固定端15固定在导热支架3上，且电气接插件11通过柔性转接电路44连接光机模组4。
实施例3。一种液态散热方式的大型LED灯泡，如图1C所示，包括导热支架3，导热支架3下方设有内罩61，内罩61粘结在导热支架3的嵌槽61.3内，导热支架3和内罩61之间形成密封空间，且该密封空间内充满透明绝缘导热液；所述内罩61上设有光机模组4，内罩61内设置台阶支撑光机模组4，光机模组4悬于透明绝缘导热液中；所述光机模组4通过柔性转接电路44与内罩61外的电气接插件11的插针17焊接，电气接插件11穿过导热支架3，并通过固定端15固定在导热支架3上；导热支架3被内罩61罩住部分的表面设有反射层31；所述内罩61上设有泄压孔61.1，泄压孔61.1上覆盖卸压膜61.2，透明绝缘导热液通过卸压孔61.1注入；当内罩61中温度异常，液体会从冲破卸压膜61.2从卸压孔61.1流出，防止事故扩大；或者，所述内罩61外还设有内环罩62罩住电气接插件11的固定端15。所述导热支架3上设置6个均布的法兰孔作为灯泡固定孔，通过灯泡固定螺钉105来固定灯泡，内卡环81通过粘接及固定螺钉12连接在导热支架3下方，形成灯泡支撑基本结构；导热支架3上设置导热垫2；透镜7通过粘接与内卡环81连接，导热支架3、内卡环81和透镜7之间构成密封空间(以导热支架3和透镜7为上下底面、以内卡环5为侧边)，内罩61及光机模组4固定其中；电气接插件11穿过导热支架3，并通过固定端15固定在导热支架3上，且电气接插件11通过柔性转接电路44连接光机模组4；内卡环81外部设置透镜卡环8，卡住透镜7，并通过固定螺钉14将透镜卡环(8)固定在内卡环81上，防止透镜意外脱落。
实施例4。一种液态散热方式的大型LED灯泡，如图1D所示，包括导热支架3，导热支架3下方设有内罩61，内罩61粘结在导热支架3的嵌槽61.3内，导热支架3和内罩61之间形成密封空间，且该密封空间内充满透明绝缘导热液；所述内罩61上设有光机模组4，内罩61内设置台阶支撑光机模组4，光机模组4悬于透明绝缘导热液中；所述光机模组4通过柔性转接电路44与内罩61外的电气接插件11的插针17焊接，电气接插件11穿过导热支架3，并通过固定端15固定在导热支架3上；导热支架3被内罩61罩住部分的表面设有反射层31；所述内罩61上设有泄压孔61.1，泄压孔61.1上覆盖卸压膜61.2，透明绝缘导热液通过卸压孔61.1注入；当内罩61中温度异常，液体会从冲破卸压膜61.2从卸压孔61.1流出，防止事故扩大；或者，所述内罩61外还设有内环罩62罩住电气接插件11的固定端15。所述导热支架3通过粘接固定在内卡环81上，透镜7通过粘接与内卡环81连接，形成灯泡支撑基本结构。导热支架3上设置导热垫2；在导热支架3与内卡环81和透镜7之间构成密封空间(以导热支架3和透镜7为上下底面、以内卡环5为侧边)，内罩61及光机模组4固定其中；电气接插件11穿过导热支架3，并通过固定端15固定在导热支架3上，且电气接插件11通过柔性转接电路44连接光机模组4；内卡环81外部设置透镜卡环8，卡住透镜7，并通过粘接将透镜卡环8连接在内卡环81上，透镜卡环8上设置6个均布的法兰孔作为灯泡固定孔，通过灯泡固定螺钉105来固定灯泡。
实施例5。一种液态散热方式的大型LED灯泡，如图1E所示，包括导热支架3，导热支架3下方设有内罩61，内罩61粘结在导热支架3的嵌槽61.3内，导热支架3和内罩61之间形成密封空间，且该密封空间内充满透明绝缘导热液；所述内罩61上设有光机模组4，内罩61内设置台阶支撑光机模组4，光机模组4悬于透明绝缘导热液中；所述光机模组4通过柔性转接电路44与内罩61外的电气接插件11的插针17焊接，电气接插件11穿过导热支架3，并通过固定端15固定在导热支架3上；导热支架3被内罩61罩住部分的表面设有反射层31；所述内罩61上设有泄压孔61.1，泄压孔61.1上覆盖卸压膜61.2，透明绝缘导热液通过卸压孔61.1注入；当内罩61中温度异常，液体会从冲破卸压膜61.2从卸压孔61.1流出，防止事故扩大；或者，所述内罩61外还设有内环罩62罩住电气接插件11的固定端15。所述导热支架3通过粘接固定在透镜7内，形成灯泡支撑基本结构。导热支架3上设置导热垫2；在导热支架3和透镜7之间构成密封空间，内罩61及光机模组4固定其中；电气接插件11穿过导热支架3，并通过固定端15固定在导热支架3上，且电气接插件11通过柔性转接电路44连接光机模组4；透镜7外部设置透镜卡环8，卡住透镜7，并通过粘接将透镜卡环8连接在透镜7上，透镜卡环8上设置6个均布的法兰孔作为灯泡固定孔，通过灯泡固定螺钉105来固定灯泡。
实施例1、2、3、4和5中所述光机模组4包括光机模板43，所述光机模板43为在现行LED衬底上做过渡外延层形成的薄型外延片46，外延片46进入反应炉分层生长形成LED晶片及相关电路，LED晶片生长完成后不分割，并固晶上相关元器件，再打金线连接LED晶片及相关元器件。LED晶片及相关电路和相关元器件形成了LED相关元器件41，外延片46与光机模板43粘合，所述外延片46与光机模板43的外形相同，且光机模板43和外延片46的两侧均设有缺口；或者直接在光机模板43上做过渡外延层，进入反应炉在其上生长形成LED晶片及相关电路，并固晶上相关元器件，再打金线连接LED晶片及相关元器件。所述LED晶片、相关电路及相关元器件形成了LED相关元器件41；或者，光机模板43为透明材料基板，LED晶片及相关电路和相关元器件利用现有晶片、嵌合印刷技术和固晶、打金线等技术在光机模板43上实现。所述LED晶片、相关电路及相关元器件形成了LED相关元器件41；所述上LED相关元器件41使用透明封胶45和/或透明盖板42对进行覆盖，仅露出LED相关元器件41上的关连焊盘；所述使用透明封胶45和/或透明盖板42透明盖板对LED相关元器件41进行覆盖的方法有：如图2和图3所示，在LED相关元器件41的元件间填充少许透明胶找平，使LED芯片表面与透明盖板之间尽可能少地形成透明胶，再采用轮廓与光机模板43相同的透明盖板42加盖其上，透明盖板42上设有开口区域，用于露出焊盘；或者，如图5和6所示，在LED相关元器件41的元件间填充少许透明胶找平，使LED芯片表面与透明盖板之间尽可能少地形成透明胶，再采用轮廓小于光机模板43的透明盖板42加盖其上，然后在透明盖板42周围包覆透明封胶45,使透明封胶45的轮廓与光机模板43齐平，透明盖板42上设有开口区域，用于露出焊盘；或者，如图4所示，在LED相关元器件41上直接包覆透明封胶45,使透明封胶45的轮廓与光机模板43齐平，透明胶45上设有开口区域，用于露出焊盘。
所述光机模板43的形状如图7所示，所述光机模板43为圆形板，圆形板的两侧设有两个对称缺口，每个缺口沿圆形板所在圆的一条弦切割而成的，而且所述弦两端向外倾斜120度，并通过圆弧过渡到圆形板所在圆。它的形状是，以dG直径，对称X轴以lG为长度，wG为弦长，在弦长wG端向外倾斜120度，以R＝1.0mm圆弧向直径dG过度，切下圆的两边形成缺口。缺口的用途为当光机模组用于液态散热方案时，被加热的透明绝缘导热液可从缺口处进行热循环。所述圆形板所在圆的直径dG为20mm、38mm或50mm，所述缺口中的弦长减去两端向外倾斜的部分后长度为10mm，过渡用的圆弧的半径为1mm；两个缺口所对应的两条弦相互平行；当圆形板所在圆的直径dG为20mm时，两条弦之间的距离为15mm；当圆形板所在圆的直径dG为38mm时，两条弦之间的距离为33mm；当圆形板所在圆的直径dG为50mm时，两条弦之间的距离为45mm。所述焊盘位于圆形板的缺口内侧，各个焊盘分别设在两个缺口内侧或集中设在其中一个缺口内侧，接插件11通过柔性转接电路44与焊盘相连。所述LED相关元器件41通过柔性转接电路44将焊盘与内罩61外的电气接插件11焊接，柔性转接电路44紧贴导热支架3粘接，内罩61通过嵌槽61.3及粘接与导热支架3形成密封空间，并压紧柔性转接电路44，如图8和图11B所示。
所述光机模板43上还设有用于固定的固定孔。所述固定孔的数量为两个，两个固定孔关于圆形板的圆形中心对称，且两个固定孔之间的距离为dG-6，固定孔的直径为2.2mm；两个固定孔的连线，与两个缺口中心的连线相互正交；当dG＝20mm时，单边开一个固定孔。即以Y轴为中心，按直径dG-6为尺寸对称在光机模板43上设置2个直径为2.2mm的固定孔。当直径dG＝20mm时，只单边开一个固定孔。
液态散热方式的大型LED灯泡外设有内罩61(凹形的)，最终液态散热方式的大型LED灯泡悬空于导热支架3和凹形内罩61之间密闭空间内，液态散热方式的大型LED灯泡的光机模板外径与内罩61的内径紧密贴合。这样就构成了一个LED灯泡的核心结构，最后在内罩61内注入透明绝缘导热液(凹形内罩61上设有泄压孔61.1和密封用的泄压膜61.2)，如图11A所示。
所述透镜7还可用外罩9替代，当灯泡采用外罩9时，所述内罩61或透镜卡环8外部粘接设置外罩9，如图9所示；或直接采用透镜式接口的外罩7.1替代透镜7，如图14所示。
所述内罩61外还设有内环罩62，当灯泡采用小型化驱动电源时，驱动电源可做成环形设置在内环罩62内，如图13，光机模组4输入端的朝向由+X旋转180度朝向-X方向，柔性转接电路44形状改变为A型柔性转接电路44.1来连接环形驱动电源62.1与电气接插件11；内环罩62遮盖电气接插件11的固定端15及连接环形驱动电源62.1等，起美化作用。
所述透明盖板42上还涂敷有荧光粉并加涂保护层；或者所述透明盖板42为模具成型的透明荧光体。透明荧光体为荧光材料与透明材料按重量比为5～30:100配制制成。
所述所述内罩61的内凹部分可向外突出，增大容积容纳透明绝缘导热液膨胀的体积，避免透明绝缘导热液膨胀使内罩61密封失效；内罩61表面涂敷荧光粉并加涂保护层或内罩61为模具成型的透明荧光体。透明荧光体为荧光材料与透明材料按重量比为5～30:100配制制成。
本发明的散热循环如图10所示。
以上三个实施例，实现了以下3种规格的LED光机模组：
Claims (9)
1.一种液态散热方式的大型LED灯泡，其特征在于：包括LED灯泡光机核心构件和LED灯泡外围构件，所述的LED灯泡核心构件包括导热支架(3)，导热支架(3)下方设有内罩(61)，内罩(61)粘结在导热支架(3)的嵌槽(61.3)内，导热支架(3)和内罩(61)之间形成密封空间，且该密封空间内充满透明绝缘导热液；所述内罩(61)内设有光机模组(4)，内罩(61)内设置台阶支撑光机模组(4)，光机模组(4)悬于透明绝缘导热液中；所述光机模组(4)通过柔性转接电路(44)与内罩(61)外的电气接插件(11)的插针(17)焊接，电气接插件(11)穿过导热支架(3)，并通过固定端(15)固定在导热支架(3)上；导热支架(3)被内罩(61)罩住部分的表面设有反射层(31)；所述内罩(61)上设有泄压孔(61.1)，泄压孔(61.1)上覆盖卸压膜(61.2)，透明绝缘导热液通过卸压孔(61.1)注入；当内罩(61)中温度异常，液体会从冲破卸压膜(61.2)从卸压孔(61.1)流出，防止事故扩大；所述的光机模组(4)包括光机模板(43)；所述光机模板(43)为在现行LED衬底上做过渡外延层形成的薄型外延片(46)，外延片(46)进入反应炉分层生长形成LED晶片及相关电路，LED晶片生长完成后不分割，并固晶上相关元器件，再打金线连接LED晶片及相关元器件，外延片(46)与光机模板(43)粘合，所述外延片(46)与光机模板(43)的外形相同，且光机模板(43)和外延片(46)的两侧均设有缺口；或者直接在所述光机模板(43)上做过渡外延层，进入反应炉在其上生长形成LED晶片及相关电路，并固晶上相关元器件，再打金线连接LED晶片及相关元器件；或者，所述光机模板(43)为透明材料基板，LED晶片及相关电路和相关元器件利用现有晶片、嵌合印刷技术和固晶、打金线技术在光机模板(43)上实现；所述LED晶片、相关电路及相关元器件形成了LED相关元器件(41)；所述LED相关元器件(41)上使用透明封胶(45)和/或透明盖板(42)进行覆盖，仅露出LED相关元器件(41)上的关连焊盘。
2.根据权利要求1所述的液态散热方式的大型LED灯泡，其特征在于：所述LED灯泡外围构件包括导热支架(3)，导热支架(3)上设置6个均布的法兰孔作为灯泡固定孔，通过灯泡固定螺钉(105)来固定灯泡，导热支架(3)下方铆接有支架衬(5)，导热支架(3)和支架衬(5)形成灯泡支撑基本结构；导热支架(3)上方设置导热垫(2)；支架衬(5)下方与透镜(7)粘接，导热支架(3)与支架衬(5)和透镜(7)之间构成了一个密封空间，该密封空间内设有光机模板(4)和内罩(61)；电气接插件(11)穿过导热支架(3)，并通过固定端(15)固定在导热支架(3)上，且电气接插件(11)通过柔性转接电路(44)连接光机模组(4)；光机模组(4)外罩有内罩(61)；支架衬(5)外部设置透镜卡环(8)，卡住透镜(7)，可通过固定螺钉(14)将透镜卡环(8)固定在支架衬(5)上，防止透镜意外脱落。
3.根据权利要求1所述的液态散热方式的大型LED灯泡，其特征在于：所述LED灯泡外围构件包括导热支架(3)，导热支架(3)上还设有透镜卡环(8)，透镜卡环(8)包覆导热支架(3)的边缘，导热支架(3)的边缘上设置6个均布的法兰孔作为灯泡固定孔，透镜卡环(8)上也设置相应的灯泡固定孔，灯泡固定孔内设有灯泡固定螺钉(105)来固定灯泡，且导热支架(3)下方设有内卡环(81)；透镜卡环(8)、导热支架(3)和内卡环(81)形成灯泡支撑基本结构；导热支架(3)上设置导热垫(2)；透镜(7)通过粘接与内卡环(81)连接，导热支架(3)、内卡环(81)和透镜(7)之间构成密封空间，内罩(61)及光机模组(4)固定其中；电气接插件(11)穿过导热支架(3)，并通过固定端(15)固定在导热支架(3)上，且电气接插件(11)通过柔性转接电路(44)连接光机模组(4)；
或者所述LED灯泡外围构件包括导热支架(3)，导热支架(3)上设置6个均布的法兰孔作为灯泡固定孔，通过灯泡固定螺钉(105)来固定灯泡，内卡环(81)通过粘接及固定螺钉(12)连接在导热支架(3)下方，形成灯泡支撑基本结构；导热支架(3)上设置导热垫(2)；透镜(7)通过粘接与内卡环(81)连接，导热支架(3)、内卡环(81)和透镜(7)之间构成密封空间，内罩(61)及光机模组(4)固定其中；电气接插件(11)穿过导热支架(3)，并通过固定端(15)固定在导热支架(3)上，且电气接插件(11)通过柔性转接电路(44)连接光机模组(4)；内卡环(81)外部设置透镜卡环(8)，卡住透镜(7)，可通过固定螺钉(14)将透镜卡环(8)固定在内卡环(81)上，防止透镜意外脱落。
4.根据权利要求1所述的液态散热方式的大型LED灯泡，其特征在于：所述LED灯泡外围构件包括导热支架(3)，导热支架(3)通过粘接固定在内卡环(81)上，透镜(7)通过粘接与内卡环(81)连接，形成灯泡支撑基本结构；导热支架(3)上设置导热垫(2)；在导热支架(3)与内卡环(81)和透镜(7)之间构成密封空间，内罩(61)及光机模组(4)固定其中；电气接插件(11)穿过导热支架(3)，并通过固定端(15)固定在导热支架(3)上，且电气接插件(11)通过柔性转接电路(44)连接光机模组(4)；内卡环(81)外部设置透镜卡环(8)，卡住透镜(7)，并通过粘接将透镜卡环(8)连接在内卡环(81)上，透镜卡环(8)上设置6个均布的法兰孔作为灯泡固定孔，通过灯泡固定螺钉(105)来固定灯泡；
或者所述LED灯泡外围构件包括导热支架(3)，导热支架(3)通过粘接固定在透镜(7)内，形成灯泡支撑基本结构；导热支架(3)上设置导热垫(2)；在导热支架(3)和透镜(7)之间构成密封空间，内罩(61)及光机模组4固定其中；电气接插件(11)穿过导热支架(3)，并通过固定端(15)固定在导热支架(3)上，且电气接插件(11)通过柔性转接电路(44)连接光机模组(4)；透镜(7)外部设置透镜卡环(8)，卡住透镜(7)，并通过粘接将透镜卡环(8)连接在透镜(7)上，透镜卡环(8)上设置6个均布的法兰孔作为灯泡固定孔，通过灯泡固定螺钉(105)来固定灯泡。
5.根据权利要求2所述的液态散热方式的大型LED灯泡，其特征在于：所述使用透明封胶(45)和/或透明盖板(42)对LED相关元器件(41)进行覆盖的方法是：在LED相关元器件(41)的元件间填充少许透明胶找平，使LED芯片表面与透明盖板(42)之间尽可能少地形成透明胶，再采用轮廓与光机模板(43)相同的透明盖板(42)加盖其上，透明盖板(42)上设有开口区域，用于露出焊盘；或者，在LED相关元器件(41)的元件间填充少许透明胶找平，使LED芯片表面与透明盖板(42)之间尽可能少地形成透明胶，再采用轮廓小于光机模板(43)的透明盖板(42)加盖其上，然后在透明盖板(42)周围包覆透明封胶(45),使透明封胶(45)的轮廓与光机模板(43)齐平，透明盖板(42)上设有开口区域，用于露出焊盘；或者，在LED相关元器件(41)上直接包覆透明封胶(45),使透明封胶(45)的轮廓与光机模板(43)齐平，透明胶(45)上设有开口区域，用于露出焊盘。
6.根据权利要求1所述的液态散热方式的大型LED灯泡，其特征在于：所述光机模板(43)为圆形板，圆形板的两侧设有两个对称缺口，每个缺口沿圆形板所在圆的一条弦切割而成的，而且所述弦两端向外倾斜120度，并通过圆弧过渡到圆形板所在圆；所述焊盘位于圆形板的缺口内侧，焊盘分别设在两个缺口内侧或集中设在其中一个缺口内侧。
7.根据权利要求6所述的液态散热方式的大型LED灯泡，其特征在于：所述圆形板所在圆的直径dG为20mm、38mm或50mm，所述缺口中的弦长减去两端向外倾斜的部分后长度为10mm，过渡用的圆弧的半径为1mm；两个缺口所对应的两条弦相互平行；当圆形板所在圆的直径dG为20mm时，两条弦之间的距离为15mm；当圆形板所在圆的直径dG为38mm时，两条弦之间的距离为33mm；当圆形板所在圆的直径dG为50mm时，两条弦之间的距离为45mm；所述光机模板(43)上还设有用于固定的固定孔，所述固定孔的数量为两个，两个固定孔基于圆形板的圆形中心对称，且两个固定孔之间的距离为dG-6，固定孔的直径为2.2mm；两个固定孔的连线，与两个缺口中心的连线相互正交；当dG＝20mm时，单边开一个固定孔。
8.根据权利要求5所述的液态散热方式的大型LED灯泡，其特征在于：所述透镜(7)还可用外罩(9)替代，当灯泡采用外罩(9)时，所述内罩(61)或透镜卡环(8)外部粘接设置外罩(9)；或直接采用透镜式接口的外罩(7.1)替代透镜(7)；所述内罩(61)外还设有内环罩(62)，当灯泡采用小型化驱动电源时，驱动电源可做成环形设置在内环罩(62)内，内环罩(62)罩住电气接插件的固定端(15)或环形驱动电源(62.1)。
9.根据权利要求1所述的液态散热方式的大型LED灯泡，其特征在于：所述透明盖板(42)上还涂敷有荧光粉并加涂保护层；或者所述透明盖板(42)为模具成型的透明荧光体；所述内罩(61)为凹形，当内部的导热液压力过大时，其内凹部分可向外突出，增大容积容纳透明绝缘导热液膨胀的体积，避免透明绝缘导热液膨胀使内罩(61)密封失效；内罩(61)表面涂敷荧光粉并加涂保护层或内罩(61)为模具成型的透明荧光体。
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