CN104534313B - 一种新型led节能灯及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型LED节能灯及制造方法，包括灯头下盖、灯头上盖、E27灯头、LED驱动电源和线路板，还包括至少一个圆柱形LED光源模块,圆柱形光源模块它包括有：至少有一个透明石英基板、两个电气引线端子、至少一个透明石英管、塑胶连接端子、塑胶固定端子、LED芯片和硅胶。本发明的有益效果为：无需散热器，光衰低约6000小时光衰3％，发光效率高约160‑180lm/W,发光角度大300‑360度，发光模块眩光低，以发光模组为单元可将功率做到30‑60W可应用于大部份照明场所，成本低，利于荧光灯的节能改造更换，无易爆易碎的灯罩，采用塑胶与石英玻璃管固定可靠安全性高，节能环保无污染。

Description

一种新型LED节能灯及制造方法
技术领域
本发明涉及LED节能灯领域，具体涉及一种新型LED节能灯及制造方法。
背景技术
目前，国际国内家居照明、商业照明、工矿照明等大量用的节能灯为稀土三基色紧凑型荧光灯，其优点是结构紧凑、体积小、通用性强使用简便；发光效率高约60-70Lm/w、直接取代白炽灯省电80％以上，节省能源；寿命8000小时是白炽灯的6～10倍。然而其缺点也很明显：灯管中含汞也就不可避免地成为一大污染源，老旧节能灯因为含有汞、铅等有毒有害元素，是仅次于废电池的第二大生活垃圾“汞污染源”；节能灯使用的镇流器在产生瞬间高压时，会产生一定的电磁辐射；同时，节能灯内的稀土荧光粉本身有放射性会产生电离辐射(即放射线核辐射)，相比电磁辐射对人体侵害的不确定性，过量放射线核辐射对人体危害更值得关注；节能灯是明线光谱(不连续)，所以通常的节能灯偏紫色光，在节能灯下看东西会严重变色。蓝色会变紫，红黄色看上去会更鲜艳，所以在配色的工作场合不宜使用节能灯。
目前市场上LED节能灯在节能环保方面和技术上全面优于稀土三基色紧凑型荧光灯，但也有其缺点：LED芯片散热器大，功率越大需要加的散热器越大；LED光源的出光面为点或面，光通量越高点或面的眩光越大，为了防眩光灯壳采用漫反射罩这样降低了光通过率，光效损失15％左右；目前市场上的LED灯泡因结构上与荧光灯结构上的不同，很多场所无法直接替代，比如横插式筒灯；现有大部份室内LED灯具发光角度小，发光角度一般为120-200度，有一款灯丝型LED灯泡发光角度约300度，但因为结构和散热原因无法把功率做大，最多做到5W；
综上所述，LED节能灯与荧光节能灯各有优缺点，目前LED节能灯暂时不可能完全代替荧光节能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种新型LED节能灯及制造方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种新型LED节能灯，包括灯头下盖、灯头上盖、E27灯头、LED驱动电源和线路板，还包括至少一个圆柱形LED光源模块,所述圆柱形光源模块它包括有：至少有一个透明石英基板、两个电气引线端子、至少一个透明石英管、塑胶连接端子、塑胶固定端子、LED芯片和硅胶；若干颗LED芯片按要求功率大小通过固晶胶高温烘烤后固晶于透明石英基板上，LED芯片通过金属线串并联焊接，LED芯片的输入输出端分别焊在透明石英基板的镀银焊点上；透明石英基板的一端焊接电气引线端子，透明石英基板的另一端组装塑胶固定端子，透明石英管插入塑胶固定端子并固定，塑胶连接端子连接透明石英管，并使电气引线端子伸出塑胶连接端子，在透明石英基板和透明石英管之间通过塑胶固定端子底部的圆形通孔注有硅胶；灯头下盖与灯头上盖结合组装连接，圆柱形LED光源模块与灯头下盖结合组装并固定连接，线路板与电气引线端子焊接，LED驱动电源的输出端焊接在线路板上，LED驱动电源输入端连接E27灯头，E27灯头组装固定于灯头上盖上。
在LED芯片和金属线上设有一层高硬度保护胶，用于保护LED芯片与金属线不受到损坏；0.06W的LED芯片LED芯片串关联后总功率控制在1W或1.5W，LED芯片之间的间距2-3mm从而分散导入到LED基板热量。
每个圆柱形LED光源模块至少增加一个单位长度，即：至少两个固有LED芯片的透明石英基板并联焊接，而石英玻璃管增加至少一个石英基板的长度，构成纵向增加单元。
圆柱形LED光源模块增加三个单元模块，即在塑胶固定端子8上固定有四个圆柱形LED光源模块，构成横向增加单元。
这种新型LED节能灯的制造方法，包括如下步骤：
1、将若干颗LED芯片按要求功率大小固晶于透明石英基板上，固晶胶采用业内常用透明固晶胶，高温烘烤后固定；固晶工艺完成后，采用业界常用金属线焊接工艺将LED芯片串并联焊接，LED芯片的输入输出端分别焊在透明石英基板的镀银焊点上，然后在LED芯片和金属线上点一层高硬度保护胶；
2、将上一步制作好的半成品焊接电气引线端子，也就是透明石英基板的一端焊接电气引线端子，透明石英基板的另一端组装塑胶固定端子，然后将透明石英管插入塑胶固定端子并固定，然后将塑胶连接端子连接透明石英管，并使电气引线端子伸出塑胶连接端子；通过塑胶固定端子底部的圆形通孔注入硅胶，烘烤固化硅胶，完成圆柱形LED光源模块；
3、将上一步制作好的圆柱形LED光源模块与灯头下盖结合组装并固定，将线路板与电气引线端子焊接，并焊接LED驱动电源的输出端于线路板上；然后灯头下盖与灯头上盖结合组装，LED驱动电源输入端连接E27灯头，然后E27灯头组装固定于灯头上盖，以此完成新型LED节能灯制作。
本发明的有益效果为：与现在技术相比，无需散热器，光衰低约6000小时光衰3％，发光效率高约160-180lm/W,发光角度大300-360度，发光模块眩光低，以发光模组为单元可将功率做到30-60W可应用于大部份照明场所，以结构灵活采用荧光灯结构件成本低，利于荧光灯的节能改造更换，无易爆易碎的灯罩，采用塑胶与石英玻璃管固定可靠安全性高，节能环保无污染。
附图说明
图1是本发明的实施例1的结构示意图；
图2是本发明的实施例2的结构示意图；
图3是本发明的实施例3的结构示意图。
附图标记说明：灯头下盖1，灯头上盖2,E27灯头3,透明石英基板4,电气引线端子5，透明石英管6,塑胶连接端子7，塑胶固定端子8，LED驱动电源9,线路板10，LED芯片11，硅胶12。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步阐述，实施例将帮助更好地理解本发明，但本发明并不仅仅局限于下述实施例。
实施例1：如图1所示，这种新型LED节能灯，包括灯头下盖1、灯头上盖2、E27灯头3、LED驱动电源9和线路板10，还包括二个圆柱形LED光源模块,所述圆柱形光源模块它包括有：至少有一个透明石英基板4、两个电气引线端子5、二个透明石英管6、塑胶连接端子7、塑胶固定端子8、LED芯片11和硅胶12；若干颗LED芯片11按要求功率大小通过固晶胶高温烘烤后固晶于透明石英基板4上，LED芯片11通过金属线串并联焊接，LED芯片11的输入输出端分别焊在透明石英基板4的镀银焊点上；透明石英基板4的一端焊接电气引线端子5，透明石英基板4的另一端组装塑胶固定端子8，透明石英管6插入塑胶固定端子8并固定，塑胶连接端子7连接透明石英管6，并使电气引线端子5伸出塑胶连接端子7，在透明石英基板4和透明石英管6之间通过塑胶固定端子8底部的圆形通孔注有硅胶12；灯头下盖1与灯头上盖2结合组装连接，圆柱形LED光源模块与灯头下盖1结合组装并固定连接，线路板10与电气引线端子5焊接，LED驱动电源9的输出端焊接在线路板10上，LED驱动电源9输入端连接E27灯头3，E27灯头3组装固定于灯头上盖2上。
透明石英基板4为石英玻璃、蓝宝石透明玻璃、普通玻璃、透明塑胶等透明材料，透明LED基板上印刷有镀银电气回路，可将固定于基板上的LED芯片通过金属线任意串并联，透明石英基板4两端有连接回路并可直接锡焊的焊接点，用于焊接电气引线端子和两个透明石英基板4之间的并联焊接，两个或多个透明石英基板4焊接并联增加LED芯片承载数量，从而加大灯具功率。
透明石英管6的材料为石英玻璃、蓝宝石透明玻璃、普通玻璃、透明塑胶等透明材料，透明石英管6内外表面磨砂处理，透明石英管6内填充配有荧光粉的LED硅胶，或者透明石英管6内表面或外表面烧结有LED专用荧光粉，其作用是利用LED荧光粉与LED芯片的蓝光激发而产生白光，透明石英管6根据透明石英基板4的并联数量而加长透明石英基板4单元长度。
所述填充于透明石英管6内，其主要物理特性是粘度低、拆射率高、导热率高。粘度低是为防止填充进透明石英管6内固化内应力损坏金属线和芯片，拆射率高是提高光源出光率，导热率高是提高LED散热性，与上述5的LED芯片间距大、热分散互相作用达到不需要散热器的效果。在透明石英管6不是烧结LED荧光粉的前提下，LED硅胶内配有LED荧光粉。
所述塑胶连接端子，塑胶材质为耐高温塑胶，塑胶内孔用于固定一支或两支透明石英管6，并有两个通孔用于导出电气引线端子正负极。所述塑胶固定端子，用于固定一支或两支透明石英管6另一端，并有一个不通的方孔，用于固定透明石英基板4，一个圆形通孔用于LED的硅胶的注入。
所述的线路板印刷有串并联电气回路，并在线路板焊点上有通孔，将圆柱形的LED光源模块的电气引线直接导入到线路板，不需要焊接连接线。
在LED芯片11和金属线上设有一层高硬度保护胶，用于保护LED芯片11与金属线不受到损坏；0.06W的LED芯片LED芯片11串关联后总功率控制在1W或1.5W，LED芯片11之间的间距约2-3mm从而分散导入到LED基板热量。
本发明利用目前市场上已有的普能荧光节能灯塑胶结构件部份改造成可固定圆柱形的光LED光源模块，并将恒流直流电源封装在内的塑胶件，本发明采用E27灯头，也可以采用其他各种灯头，比如E14、E40、GU灯头等，以此可减少灯具成本和研发开模周期和成本。
这种新型LED节能灯的制造方法，包括如下步骤：
1、将若干颗LED芯片11按要求功率大小固晶于透明石英基板4上，固晶胶采用业内常用透明固晶胶，固晶胶采用业内常用透明固晶胶，高温烘烤后固定(如图1所示两个圆柱形LED模块各采用24颗0.06W芯片，可设定新型LED节能灯总功率为3W。如图2所示两个圆柱形LED模块采用48颗0.06W芯片，可设定新型LED节能灯总功率为6W)；固晶工艺完成后，采用业界常用金属线焊接工艺将LED芯片11串并联焊接，LED芯片11的输入输出端分别焊在透明石英基板4的镀银焊点上，然后在LED芯片11和金属线上点一层高硬度保护胶，作用是在以后工序中保护芯片与金线不受到损坏；
2、将上一步制作好的半成品焊接电气引线端子5，也就是透明石英基板4的一端焊接电气引线端子5，透明石英基板4的另一端组装塑胶固定端子8，然后将透明石英管6插入塑胶固定端子8并固定，然后将塑胶连接端子7连接透明石英管6，并使电气引线端子5伸出塑胶连接端子7；通过塑胶固定端子8底部的圆形通孔注入硅胶12，烘烤固化硅胶12，完成圆柱形LED光源模块；当透明石英管6为透明磨砂时，需要在硅胶12内配有业内常用LED荧光粉，当透明石英管6为烧结有荧光粉时，硅胶12为透明无LED荧光粉，
3、将上一步制作好的圆柱形LED光源模块与灯头下盖1结合组装并固定，将线路板10与电气引线端子5焊接，并焊接LED驱动电源9的输出端于线路板10上；然后灯头下盖1与灯头上盖2结合组装，LED驱动电源9输入端连接E27灯头3，然后E27灯头3组装固定于灯头上盖2，以此完成新型LED节能灯制作。
实施例2：如图2所示，每个圆柱形LED光源模块至少增加一个单位长度，即：至少两个固有LED芯片的透明石英基板4并联焊接，而石英玻璃管增加至少一个石英基板的长度；其它部位和实施方法与图1一样。以此类推，可增加3、4、5、6....10个基本单元。如图1每个光源模组的功率是1.5W其总功率是3W，增加两个基本单元后总功率为6W。此单元增加模式定为：纵向增加单元。
实施例3：如图3所示，圆柱形LED光源模块增加三个单元模块，即在塑胶固定端子8上固定有四个圆柱形LED光源模块，以此类推，可增加4、5、6...若干个，如图3增加三个光源模块后灯具总功率为6W。此单元增加模式定为：横向增加单元。
本发明新型LED节能灯，可纵向横向增加圆柱形LED光源模块，其功率可增加到30W-50W或更大功率。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种新型LED节能灯，包括灯头下盖(1)、灯头上盖(2)、E27灯头(3)、LED驱动电源(9)和线路板(10)，其特征在于：还包括至少一个圆柱形LED光源模块,所述圆柱形光源模块它包括有：至少有一个透明石英基板(4)、两个电气引线端子(5)、至少一个透明石英管(6)、塑胶连接端子(7)、塑胶固定端子(8)、LED芯片(11)和硅胶(12)；若干颗LED芯片(11)按要求功率大小通过固晶胶高温烘烤后固晶于透明石英基板(4)上，LED芯片(11)通过金属线串并联焊接，LED芯片(11)的输入输出端分别焊在透明石英基板(4)的镀银焊点上；透明石英基板(4)的一端焊接电气引线端子(5)，透明石英基板(4)的另一端组装塑胶固定端子(8)，透明石英管(6)插入塑胶固定端子(8)并固定，塑胶连接端子(7)连接透明石英管(6)，并使电气引线端子(5)伸出塑胶连接端子(7)，在透明石英基板(4)和透明石英管(6)之间通过塑胶固定端子(8)底部的圆形通孔注有硅胶(12)；灯头下盖(1)与灯头上盖(2)结合组装连接，圆柱形LED光源模块与灯头下盖(1)结合组装并固定连接，线路板(10)与电气引线端子(5)焊接，LED驱动电源(9)的输出端焊接在线路板(10)上，LED驱动电源(9)输入端连接E27灯头(3)，E27灯头(3)组装固定于灯头上盖(2)上。
2.根据权利要求1所述的型LED节能灯，其特征在于：在LED芯片(11)和金属线上设有一层高硬度保护胶，用于保护LED芯片(11)与金属线不受到损坏；0.06W的LED芯片LED芯片(11)串关联后总功率控制在1W或1.5W，LED芯片(11)之间的间距2-3mm从而分散导入到LED基板热量。
3.根据权利要求1所述的型LED节能灯，其特征在于：每个圆柱形LED光源模块至少增加一个单位长度，即：至少两个固有LED芯片的透明石英基板(4)并联焊接，而石英玻璃管增加至少一个石英基板的长度，构成纵向增加单元。
4.根据权利要求1所述的型LED节能灯，其特征在于：圆柱形LED光源模块增加三个单元模块，即在塑胶固定端子(8)上固定有四个圆柱形LED光源模块，构成横向增加单元。
5.一种制造如权利要求1所述的新型LED节能灯的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)、将若干颗LED芯片(11)按要求功率大小固晶于透明石英基板(4)上，固晶胶采用业内常用透明固晶胶，高温烘烤后固定；固晶工艺完成后，采用业界常用金属线焊接工艺将LED芯片(11)串并联焊接，LED芯片(11)的输入输出端分别焊在透明石英基板(4)的镀银焊点上，然后在LED芯片(11)和金属线上点一层高硬度保护胶；
(2)、将上一步制作好的半成品焊接电气引线端子(5)，也就是透明石英基板(4)的一端焊接电气引线端子(5)，透明石英基板(4)的另一端组装塑胶固定端子(8)，然后将透明石英管(6)插入塑胶固定端子(8)并固定，然后将塑胶连接端子(7)连接透明石英管(6)，并使电气引线端子(5)伸出塑胶连接端子(7)；通过塑胶固定端子(8)底部的圆形通孔注入硅胶12，烘烤固化硅胶(12)，完成圆柱形LED光源模块；
(3)、将上一步制作好的圆柱形LED光源模块与灯头下盖(1)结合组装并固定，将线路板(10)与电气引线端子(5)焊接，并焊接LED驱动电源(9)的输出端于线路板(10)上；然后灯头下盖(1)与灯头上盖(2)结合组装，LED驱动电源(9)输入端连接E27灯头(3)，然后E27灯头(3)组装固定于灯头上盖2，以此完成新型LED节能灯制作。
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