CN104048205A - 一种led节能灯用光源模块及led节能灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种LED节能灯用光源模块，包括：密闭的透光管，设置在透光管上的灯芯座，位于透光管内与灯芯座固定的LED发光条，以及填充在透光管内的传热保护气体；所述LED发光条的侧面与透光管内壁之间的最大垂直距离不大于3mm。与现有技术相比，本发明提供的光源模块，具有制造成本低，散热效果好的特点，且能直接利用现有的荧光灯工艺和设备进行生产加工，便于实现照明产业的转型升级，在制造节能灯时，方便根据实际需求，自主选择模块的功率和数量，并利于实现自动化、规模化生产。本发明还提供一种基于上述光源模块的LED节能灯。

Description

一种LED节能灯用光源模块及LED节能灯

技术领域

本发明涉及半导体照明技术领域，尤其涉及一种LED节能灯用光源模块及LED节能灯。

背景技术

随着全球各国日益重视节能，在照明领域，节能灯大规模替代传统光源产品的浪潮已经来临。继全球十几个国家和地区陆续发布白炽灯淘汰计划之后，中国发布了《逐步淘汰白炽灯路线图》。到2016年前，国内将分阶段逐步彻底淘汰白炽灯，进而全面引入年可节电480亿度的节能灯。"十二五"期间，国内将加大推广绿色照明工程的力度，节能灯市场容量将出现数倍的增长，同时市场发展潜力巨大。

传统意义上的节能灯是指将荧光灯与镇流器组合成一个整体的照明设备，其尺寸与白炽灯相近，与灯座的接口也和白炽灯相同，所以可以直接替换白炽灯使用。节能灯的耗能一般是普通白炽灯用电量的1/5至1/4，从而可以节约大量的照明电能和费用。但由于节能灯不可回收，而节能灯中又含有的汞，如果处理不好会对土壤和水造成污染。近日，国家环保部有关人士表示，拟禁止批复使用液态汞和手动注汞的荧光灯生产新建、改建、扩建项目。

LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。近年来，随着LED照明技术的不断进步，其在普通照明领域的应用变得越来越成熟，是一种十分理想的白炽灯和荧光节能灯替代品，用LED节能灯代替传统的荧光节能灯已成一种发展趋势。

由于LED灯珠大都为单面出光，为获得大角度出光的LED灯具，一个常用的做法是：设置具有多个安装侧面的立柱，在每个安装侧面上都设置LED灯珠或LED灯条，如一篇公开号为CN102767709A的中国专利所述。这种结构的LED灯具，虽能获得大角度的出光，但必须配备一个立柱，制造工艺和结构都比较复杂，加工成本相对较高。为获得大角度出光的LED灯具，还有一种技术手段是，将LED发光条的基板设置成透明状，获得大角度出光光源，用多个大角度出光光源充当灯丝，如一篇公开号为CN201944638U的中国专利所述。这种结构的LED灯具，虽避免了安装立柱的使用，但多个LED发光条连在一起，发热量相对较大，而又没有安装立柱来导热，散热性能相对较差，灯具的整体寿命难以保障。同时，灯丝状的LED发光条相对较细，封装不易，封装成本高。

有鉴于此，如何开发设计一种制造成本低，散热效果好，能直接与现有白炽灯、节能灯进行替换的LED灯具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的一个目的在于提供一种工艺简单、制造成本低、散热效果好的LED节能灯用光源模块。

本发明的另一个目的在于提供一种基于上述光源模块的LED节能灯。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种LED节能灯用光源模块，其特征在于，包括：密闭的透光管，设置在透光管上的灯芯座，位于透光管内与灯芯座固定的LED发光条，以及填充在透光管内的传热保护气体。

作为上述方案的进一步说明，所述LED发光条包括：透光基板，设置在透光基板正面的LED芯片，以及覆盖LED芯片和透光基板背面的荧光粉；所述透光基板的厚度在0.4-0.6mm之间，透光基板的宽度在4-8mm之间。

作为上述方案的进一步说明，所述LED发光条的侧面与透光管内壁之间的最大垂直距离不大于3mm。

作为上述方案的进一步说明，所述传热保护气体按体积百分比包括：92％的氩气和8％的氮气。

作为上述方案的进一步说明，所述灯芯座上集成有喇叭状的封底玻璃片，所述封底玻璃片与透光管密封，所述LED发光条直接焊到灯芯座上并与灯芯座电连接。

作为上述方案的进一步说明，在灯芯座上设有转换接头，在转换接头上设有带金属弹片的插接槽，在LED发光条的端部设有银浆电极；连接时，银浆电极插接在金属弹片内构成电连接结构。

作为上述方案的进一步说明，所述透光管包括至少两排玻璃管，相邻两排玻璃管之间通过至少一个连接块加固，在连接块上设有将两排玻璃管连通的中空管道。

作为上述方案的进一步说明，在LED发光条上设有定位支架，所述LED灯条被定位支架限位而与透光管平行。

作为上述方案的进一步说明，制造光源模块时，首先将LED发光条固定在灯芯座上，接着将灯芯座烧结在透光管开口部位，并进行抽真空和填充传热保护气体处理。

本发明还公开一种LED节能灯，它利用权利上述光源模块制得，包括：灯座，驱动器和光源模块；

所述灯座为螺纹灯座或十字灯座中的任一种；

所述驱动器为分立器件或集成在灯座内；

实际制备时，根据产品类型的不同，选择相应的灯座，并将所需规格和数量的光源模块安装到灯座上即可获得相应产品。

与现有技术相比，本发明提供的一种节能灯用光源模块具有以下有益效果：

一、能直接利用现有的荧光灯工艺和设备进行生产加工，便于实现照明产业的转型升级，极具市场效益。实际制造节能灯时，方便根据实际需求，自主选择模块的功率和数量，是一种全新的LED灯具组装方式，并能实现自动化、规模化生产。

二、由于LED发光条直接与灯芯座固定安装，无需额外的灯条安装座，结构简单，加工方便，制造成本低。同时，通过在透光管内填充传热保护气体，有效保证LED发光条的散热。

三、通过将LED发光条的侧面与透光管内壁之间的垂直距离设置成不大于3mm，便于LED发光条热量的散发。

附图说明

图1所示为本发明提供的光源模块实施例一的结构示意图；

图2所示为LED发光条结构示意图；

图3所示为LED节能灯结构示意图；

图4所示为本发明提供的光源模块实施例二的结构示意图；

图5所示为本发明提供的光源模块实施例三的结构示意图。

附图标记说明：

1、透光管，2、灯芯座，3、LED发光条，4、灯座，5、转换接头，6、连接块，7、定位支架；

31、透光基板，32、LED芯片32，33、荧光粉，34、电极。

具体实施方式

为方便本领域普通技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式说明如下。

实施例一

如图1所示，一种LED节能灯用光源模块，包括：密闭的透光管1，设置在透光管1上的灯芯座2，位于透光管1内与灯芯座2固定的LED发光条3，以及填充在透光管1内的传热保护气体。

其中，所述透光管1为透明玻璃管，所述灯芯座2与传统的荧光管灯芯座结构一致，包括喇叭形的封底玻璃和埋在封底玻璃内的电引线。所述LED发光条3直接焊到灯芯座2上并与电引线连接。在这里，采用透明玻璃管的好处是尽量减少透光管带来的光损失，提高出光效率，且利于热量的散失。在其他实施方式中，所述透光管采用荧光管或半透明的毛玻璃管替代，以提高出光的均匀性，不限于本实施例。

如图2所示，所述LED发光条3包括：透光基板31，设置在透光基板31正面的LED芯片32，覆盖LED芯片32和透光基板31背面的荧光粉33，以及电极34。本实施例中，优选LED芯片32由30颗0.1W的蓝光小功率芯片串联而成，优选荧光粉33为黄色荧光粉，这样不仅保证单个光源模块具有较高的功率，而且能提高整个LED发光条3的光效。

所述传热保护气体为氮气和氩气的混合气，在传热保护气体中，氮气所占体积比为8％，氩气所占体积比为92％。传热保护气体采用氮气和氩气混合气的好处是，兼顾散热的同时有效降低制造成本。

进一步地，为封装方便，所述透光基板31的厚度为0.4mm，透光基板的宽度为4mm。与现有的灯丝形发光源相比，采用该尺寸的透光基板，利于实现LED芯片的排布和荧光粉的涂布，封装成本相对较低。为控制LED发光条3与透光管2之间的热阻，保证LED发光条3的使用寿命，本实施例中，所述LED发光条3的侧面与透光管2内壁之间的垂直距离不大于3mm。

如图3所示，实际制备LED节能灯时，首先将LED发光条3固定在灯芯座2上，接着将灯芯座2烧结在透光管1的开口部位，并进行抽真空和填充传热保护气体处理；最后将充有传热保护气体的光源模块安装到相应的灯座4上即可。本实施例中，所述灯座4为集成有驱动器的螺纹灯座，在灯座4上安装有两个光源模块；在其他实施方式中，所述灯座采用十字灯座代替，驱动器与灯座互为分立器件，不限于本实施例。

与现有技术相比，本实施例提供的光源模块其整个加工过程，能直接采用现有的荧光灯生产设备和工艺，便于实现照明产业的转型升级，极具市场效益。实际制造节能灯时，方便根据实际需求，自主选择灯座结构，光源模块的功率及数量，是一种全新的LED灯具组装方式，并能实现自动化、规模化生产。

实施例二

如图4所示，一种LED节能灯用光源模块，包括：密闭的透光管1，设置在透光管1上的灯芯座2，位于透光管1内与灯芯座2固定的LED发光条3，以及填充在透光管1内的传热保护气体。

本实施例提供的一种LED节能灯用光源模块，其结构与实施例一基本一致，区别在于：

一、在灯芯座2上设有转换接头5，在转换接头5上设有带金属弹片的插接槽，在LED发光条3的端部设有银浆电极；连接时，银浆电极插接在金属弹片内构成电连接结构。

这种银浆电极和插接件插接的连接方式具有以下几个好处，一是连接方便，只需将LED灯条对准插接座插入即可，无需像传统制造工艺那样进行电极焊接。二是LED灯条稳固，插接后整个LED灯条基本上与透光管呈平行状态，出光、散热效果好。三是导电效果好，由于银浆本身的熔点较低，在透光管进行熔融封管工艺时，其余热足以让银浆进行二次固化，银浆与金属弹片充分接触。

二、LED发光条的尺寸进行了适当调整，将透光基板的厚度调整为0.6mm，将透光基板的宽度调整为8mm。采用这种尺寸的透光基板主要是为了节约封装成本，因为基板过小，对封装精度、封装工艺要求较高，而基板尺寸过大造成透光基板材料的浪费，尤其对一些高品质的蓝宝石基板而言，这种浪费是不可接受的。

三、所述透光管包括两排U形玻璃管，在相邻透光管1的顶部和底部分别设有连接块6，在各连接块6上设有将相邻透光管1连通的中空管道。这样，实际制备时，不仅能够一次实现抽真空和充气工艺，而且便于实现各相邻透光管1之间的对流，使整个光源模块均匀散热，避免出现局部灯坏死现象。

实施例三

如图5所示，一种LED节能灯用光源模块，包括：密闭的透光管1，设置在透光管1上的灯芯座2，位于透光管1内与灯芯座2固定的LED发光条3，以及填充在透光管1内的传热保护气体。

本实施例提供的一种LED节能灯用光源模块，其结构与实施例一基本一致，区别在于：

一、在LED发光条3上设有定位支架7，所述LED发光条被定位支架7限位而与透光管1保持等间距，以保证整个灯具的光效和散热。

二、所述传热保护气体优选为高浓度的氦气，所述高浓度氦气是指浓度为100％。

以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED节能灯用光源模块，其特征在于，包括：密闭的透光管，设置在透光管上的灯芯座，位于透光管内与灯芯座固定的LED发光条，以及填充在透光管内的传热保护气体。

2.根据权利要求1所述的一种LED节能灯用光源模块，其特征在于，所述LED发光条包括：透光基板，设置在透光基板正面的LED芯片，以及覆盖LED芯片和透光基板背面的荧光粉；所述透光基板的厚度在0.4-0.6mm之间，透光基板的宽度在4-8mm之间。

3.根据权利要求1所述的一种LED节能灯用光源模块，其特征在于，所述LED发光条的侧面与透光管内壁之间的最大垂直距离不大于3mm。

4.根据权利要求1所述的一种LED节能灯用光源模块，其特征在于，所述传热保护气体按体积百分比包括：92％的氩气和8％的氮气。

5.根据权利要求1所述的一种LED节能灯用光源模块，其特征在于，所述灯芯座上集成有喇叭状的封底玻璃片，所述封底玻璃片与透光管密封，所述LED发光条直接焊到灯芯座上并与灯芯座电连接。

6.根据权利要求1所述的一种LED节能灯用光源模块，其特征在于，在灯芯座上设有转换接头，在转换接头上设有带金属弹片的插接槽，在LED发光条的端部设有银浆电极；连接时，银浆电极插接在金属弹片内构成电连接结构。

7.根据权利要求1所述的一种LED节能灯用光源模块，其特征在于，所述透光管包括至少两排玻璃管，相邻两排玻璃管之间通过至少一个连接块加固，在连接块上设有将两排玻璃管连通的中空管道。

8.根据权利要求1所述的一种LED节能灯用光源模块，其特征在于，在LED发光条上设有定位支架，所述LED灯条被定位支架限位而与透光管平行。

9.根据权利要求1所述的一种LED节能灯用光源模块，其特征在于，制造时，首先将LED发光条固定在灯芯座上，接着将灯芯座烧结在透光管开口部位，并进行抽真空和填充传热保护气体处理。

10.一种LED节能灯，其特征在于，它利用权利要求1-9中任意一项所述的光源模块制得，包括：灯座，驱动器和光源模块；

所述灯座为螺纹灯座或十字灯座中的任一种；

所述驱动器为分立器件或集成在灯座内；

实际制备时，根据产品类型的不同，选择相应的灯座，并将所需规格和数量的光源模块安装到灯座上即可获得相应产品。