CN110168276A

CN110168276A - 带有玻璃外壳的led灯泡

Info

Publication number: CN110168276A
Application number: CN201680091999.2A
Authority: CN
Inventors: 任小军; 暴志峰; 肖锟; 王志勇; R.拉迈阿; G.H.金茨勒
Original assignee: GE Lighting Solutions LLC
Current assignee: Home Lighting Usa Co ltd
Priority date: 2016-11-14
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2019-08-23
Also published as: US20190277487A1; WO2018086109A1; CA3043641C; CA3043641A1

Abstract

本公开内容的方面提供一种LED灯组件，包括：玻璃外壳；LED平台，其包括由设置在外壳内的芯柱组件支承的印刷电路板；气密到外壳的基座；以及设置在外壳内的气体。该气体能够提供LED平台与外壳之间的导热率，同时还能够减轻存在于外壳内的挥发性有机化合物。

Description

带有玻璃外壳的LED灯泡

背景

传统的白炽和卤素光灯泡通过将电传导穿过电阻灯丝且将灯丝加热到非常高的温度来产生光，以便产生可见光。白炽灯典型地包括在内部带有钨灯丝的透明玻璃外壳、带有引线的玻璃芯柱(stem)，以及用于电连接的介质基座。卤素灯典型地还包括玻璃外壳、玻璃芯柱、介质基座，以及在内部带有一个或多个灯丝和卤素蒸气的封壳(capsule)光引擎。现今，白炽灯和卤素灯正由LED灯所替代，主要是因为LED灯更加有效和节能且通常具有更加长的使用寿命。

目前，可在市场上获得带有塑料外壳的LED灯，其包括：光引擎，其具有安装在金属芯印刷电路板上的LED光源；与光引擎热联接的散热器；在散热器内部的驱动器；基座；以及半透明和散布性(diffusive)外壳。电气AC电网(mains)功率连接到基座，且驱动器将AC电网功率转换成直流电，以按给定的功率驱动LED和生成可见光。光通过散布性塑料外壳，以提供散射(diffuse)照明。在操作期间，LED生成可见光以及热能。热能中的一些通过散热器从LED去除。散热器中的热能通过辐射和对流稍微消散。在没有散热器的情况下，LED的温度可升高到其中它使用寿命缩短且甚至可损伤的点。

与带有塑料外壳的LED灯相比，传统的白炽灯和卤素灯仍具有若干优点。它们典型地具有适合于大多数应用的全向的光分布(例如，几乎4π弧度)。与上文描述的LED灯相比，白炽灯和卤素灯的材料成本更加低廉。而且它们在结构上简单，且这些灯的制造高度自动化，进一步降低这些灯对消费者的成本。

最近，产生了灯丝型式的LED灯，其试图影响(leverage)白炽灯和卤素灯的优点。灯丝型式的LED灯典型地包括玻璃外壳、LED灯丝封装，以及在外壳内部消散热量的气体。多个LED小片(dies)放置在透明的带状基底中，且涂覆有磷光体(phosphor)和硅化物的混合物，以形成LED灯丝。来自LED的热量经由玻璃外壳内部的气体来消散。这些型式的灯大体上实现几乎全向的光分布，重量轻，且具有简单的结构。然而，因为典型的灯丝LED灯使用大量昂贵的LED小片，它在成本上通常较高。

低成本、良好的色彩再现和高效率是目前驱动用于一般照明的LED灯市场的因素。在与目前使用中的那些封装类似的封装中提供类似量的流明的能力将为有利的。在使用较少功率且发出较少热量的同时提供带有类似的色温、形状、调光能力和光分布的灯也将为有利的。

概要

由于带有塑料外壳的传统LED灯以及LED灯丝灯的前述问题，所公开的实施例提供一种重量轻、具有简单结构和较低成本的LED灯。这于是克服关于塑料外壳LED灯和LED灯丝灯所提到的问题。

在一个或多个实施例中，LED灯包括：半透明的外壳或灯泡；光引擎(即，一个或多个LED光源)；以及芯柱，其机械地支承且向光引擎提供电功率。灯泡的内部填充有气体填充物，其包绕光引擎，以消散热量且避免由任何挥发性有机化合物(VOC)的存在所引起的流明降低。因为灯泡是气密的，VOC将被持续地释出(evolved)，且随着时间过去，它们的存在可降低LED的光输出。在气体填充物内部的构件减轻(mitigates)这些VOC的含量(和因此来自这些VOC的潜在损伤)。所公开的实施例的光引擎可实现为LED平台，其包括放置在印刷电路板上的一个或多个LED光源，该印刷电路板可为金属芯种类的(被称为MCPCB)且可为单一结构。PCB或MCPCB可弯曲或形成为各种形状(诸如多面体形状)，且在表面上可具有涂层，以防止和最大限度地减少可从印刷电路板释放的VOC。该涂层可为保形涂层，诸如硅化物保形涂层，例如，可买到的道康宁(Dow Corning)保形涂层，其类型将为本领域技术人员所理解。玻璃芯柱结构可延伸穿过多面体且提供对PCB板的额外机械支承。成组的引线(例如，成对的引线)可从玻璃芯柱延伸到印刷电路板，且可用来向PCB板提供电功率，且还提供机械支承。引线的另一端可穿过基座连接到电网供应部(supply)。在一些实施例中，功率供应部可位于PCB或MCPCB下方，且引线的另一端可延伸到功率供应部，该功率供应部继而可穿过基座连接到电网供应部(其中“在...下方”在灯处于直立位置中(其中基座在下)的上下文中)。

至少一个实施例，LED灯包括：玻璃外壳(或“灯泡”)；填充灯泡内部的气体，其至少包括氦；LED平台，其包括放置在多边形PCB板上的LED；芯柱区段，其通过多边形且接触PCB板的顶部；以及成组的线，其延伸穿过芯柱的至少一部分，且在物理上连接到PCB且电连接到PCB。利用芯柱来密封玻璃灯泡。利用基座胶粘剂来将基座附接到灯泡。在一些实施例中，驱动器可位于基座内部，以将AC功率转换成DC，以便驱动LED。在一个或多个实施例中，PCB可在其表面的至少一部分上涂覆有保形涂层，该保形涂层将最大限度地减少VOC传输到灯泡中。

LED灯的一个或多个实施例包括：玻璃灯泡；填充灯泡的气体；LED平台，其包括放置在定形为多边形的PCB板上的LED；以及带有金属线的芯柱，金属线从芯柱的玻璃柱(column)的上侧延伸，其中芯柱延伸穿过多边形形状的PCB板的内部，且金属线机械地防止在运输期间或在使用中PCB板未对准。线还可从芯柱的玻璃柱的下侧延伸，以提供到PCB的电连接。玻璃灯泡可密封到芯柱，形成气密外壳。驱动器可位于基座内部，以将AC功率转换成DC，以便驱动LED。在备选实施例中，驱动器可不位于基座内部，而替代地可位于PCB上，以气密在玻璃外壳内。

LED灯的一些实施例包括：玻璃灯泡；气体填充物，其包括密封在玻璃灯泡内的氦和氧；LED平台，其带有放置在三叉形状或十字形状的PCB板支柱(pillar)上的LED；以及芯柱，其通过PCB支柱的中心来支承它。氦气被包括在填充物中，将热量从LED平台消散到玻璃灯泡，且氧气存在于填充物中，以减轻LED的流明输出由于VOC的降低。

LED灯的另外的实施例包括：玻璃灯泡；在灯泡内部的气体；LED平台，其带有放置在多边形PCB板上的LED；以及多边形形状的芯柱，其可在两个或更多个侧部上接触PCB板，以便另外支承PCB板，且改进热传导和对流。

LED灯的一些实施例可包括电路板，其在顶部处具有弯曲，形成尖塔状结构。这具有提供狭窄区域的双重优点，芯柱延伸部可穿过该狭窄区域通过，以用于防止PCB未对准。另外，LED可放置在尖塔区段上，以提供沿向上方向(即，远离基座)引导的光，且帮助提供近4π的光分布(例如，全向的光分布)。

至少一个实施例涉及LED灯组件，其包括：外壳；LED平台，该LED平台包括柔性单件金属芯印刷电路板，其由设置在外壳内的芯柱装置支承；气密到外壳的基座；以及设置在外壳内的气体，其在减轻存在于外壳内的挥发性有机化合物的同时提供LED平台与外壳之间的导热率。典型地，气体填充物可包括氧，其能够与VOC反应，以形成碳氧化物或其它产物。

金属芯印刷电路板可包括形成为带有多个侧部的形状的印刷电路材料，其中LED光源安装在多个侧部的外部表面上。

金属芯印刷电路板可包括形成为多面体的印刷电路材料，其中LED光源安装在多面体的外部表面上。

印刷电路材料可在多面体的端部上形成尖塔形状，其中LED光源安装在尖塔形状的外部表面上。

金属芯印刷电路板可包括形成为多个辐条(spoke)的印刷电路材料，这些辐条围绕中心开口设置。

辐条可将外壳的内部分成节段，LED平台包括LED光源，其安装在LED平台面向节段的表面上。

LED灯组件可包括延伸穿过芯柱装置的导体，芯柱装置连接到销，销附接到LED平台，以用于将LED平台固定到芯柱装置。

LED灯组件可包括一根或多根支承线，其延伸穿过芯柱装置的上部且接触LED平台，以降低LED平台的振动。

LED灯可包括一根或多根支承线，其延伸穿过芯柱装置的上部且接触LED平台，以保持LED平台的对准。

LED灯组件可包括一根或多根支承线，其延伸穿过芯柱装置的上部且接触LED平台，以使LED平台在外壳内居中。

LED灯组件可包括设置在LED平台的一个或多个表面上的涂层，以最大限度地减少挥发性有机化合物从LED平台的释放。

设置在外壳内的气体可包括氦和氧的混合物。

设置在外壳内的气体可包括选择成在预定的时间段内实现预定的导热率和预定的流明输出的氦比氧的比率。

设置在外壳内的气体可包括(按体积)80%氦比20%氧的比率。

设置在外壳内的气体可包括85%氦比15%氧的比率。

设置在外壳内的气体可包括按体积从80%氦/20%氧至85%氦/15%氧的比率。

附图的简要描述

当连同附图一起阅读时，在以下详细描述中，所公开的实施例的前述和其它方面变得更明显，其中：

图1示出根据所公开的实施例中的一个或多个的示例性LED灯的组装图；

图2是示例性LED灯的分解图；

图3示出固定到芯柱装置的示例性LED平台；

图4示出示例性金属芯印刷电路板；

图5示出示例性实施例，其中芯柱装置突出穿过尖塔结构，以提供额外的机械支承；

图6A-图6F示出LED平台的示例性实施例的透视图，其中附接到芯柱装置的上部的一根或多根线提供额外的机械支承；

图7A和图7B示出LED平台的又一示例性实施例；

图8A和图8B示出根据所公开的实施例的LED平台的另一示例性实施例，其中矩形支柱提供额外的机械支承和热传递的益处；

图9A示出使用在氦和氧的混合物中不同浓度的氧由示例性LED发出的流明的百分比(%LM)；以及

图9B示出氧含量对He导热率的影响。

详细描述

所公开的实施例涉及一种可使用现有的白炽生产技术来制造的提供足够的流明输出、热管理、色彩控制和光分布特性的LED灯组件。热管理、色彩控制和足够的流明输出是大多数的LED灯设计所面临的显著挑战之一，特别是用于改造带有LED光源的现有灯具(lightfixtures)的应用。当评价成本效益合算的可买到的改造LED灯时，这些约束显然是明显的。所公开的实施例涉及一种当LED组件被封装在低成本的玻璃外壳内且由用于标准白炽灯的高速机器制造时用于改进LED组件的性能的方法。该现有的玻璃外壳技术高度令人期望，因为该外壳容易为消费者所识别且容易由当前的制造构件、机械和技术所支持。例如，可容易使在玻璃外壳内部安装卤素封壳的卤素灯的最后加工过程适于安装所公开的实施例的LED平台。所得到的LED灯可具有几乎不能与现有的白炽灯区别的外观和感觉，具有更长的寿命，且可以以合理的成本来生产。

图1示出根据所公开的实施例的示例性LED灯100的组装图，且图2示出LED灯100的分解图。LED灯100可包括外壳110、LED平台120、芯柱装置130、功率供应部140(见图2)、绝缘体150(图2)，以及基座160。

外壳110可大体上包围LED平台120和芯柱装置130，且可由玻璃、半透明陶瓷或用于在保持气密或不透气的外壳的同时透射光的其它适合的材料来构造。虽然示出了“A”类型的外壳，应理解的是，所公开的实施例可包括任何适合的外壳形状。外壳110的至少一个表面可固有地散射光，或至少可包括局部涂层、无光泽面、织纹状饰面、镜面涂层、二向色涂层，嵌入光散射粒子，或用于散射光的任何其它表面特性或材料。该表面特性或材料可通过降低由光的反射所引起的损失来增加光输出。在一些实施例中，该表面特性或材料可操作成最大限度地减少或阻碍来自外壳110内的构件的任何挥发性有机碳(VOC)的释放。外壳110可为密封到芯柱装置的凸缘135的真空，且可填充有如下文详细描述的气体。

在图1和图2中示出的实施例中，功率供应部140位于基座160中且由绝缘体150来绝缘。在其它实施例中，功率供应部140可部分地或全部地安装在外壳110内。在一些实施例中，功率供应部140可并入为LED平台120的部分，以便于使用与如上文提到的用于将卤素封壳安装在外壳内部的那些技术类似的技术来将LED平台120安装到LED灯100中。如本文中使用的，“功率供应部”可包括用于向外壳110内的LED提供功率的驱动器电路和/或控制器电路。

参照图3，在一些实施例中，芯柱装置130可包括安装在第二支承件131上的第一支承件133。第一支承件133和第二支承件131可由刚性材料(例如，玻璃或任何适合的支承材料)组成。在一些实施例中，第一支承件133和第二支承件131中的一个或多个可包括用于传导来自LED平台120的热量的导热材料(例如金属)。第一支承件133和第二支承件131可各自具有圆柱、矩形、方形或任何适合的形状。导体132中的一个、两个或更多个至少可延伸穿过第二支承件131，且可连接到LED平台120上的销123，以提供对于LED平台120的支承。导体132还可提供穿过LED灯100的基座160到电网供应部的连接。电网供应部典型地可在从120V至240V A.C.的范围内，但可包括其它电压。

仍参照图3，LED平台120可包括安装在LED安装板121上的一个或多个LED 122。LED122可包括由一种或多种磷光体所覆盖的蓝色LED芯片、发出白光的封装(诸如Nichia 757封装)，或任何适合的LED构件。LED 122可为带有特定的色温和大约120度的光分布模式的表面安装构件，然而，在所公开的实施例中可使用任何适合的色温或色温的组合以及任何适合的光分布模式或光分布模式的组合。

LED安装板121可由适合于安装LED和其它电子构件的材料制成。如图4的示例中示出的，在一些实施例中，LED安装板121可包括：支承多个导体410的一个或多个电路层405；一个或多个导热但电绝缘的介电层415；以及操作为散热器的金属层420，另外被称为金属芯印刷电路板(MCPCB)。金属层415可包括铝、铜、合金的混合物或任何适合的金属材料。

虽然标准的MCPCB可具有大约2mm的示例性厚度，所公开的实施例的LED安装板121可为柔性且可弯曲的，且可具有从大约0.1mm至大约0.8mm的示例性厚度，以便于使LED安装板121形成为各种形状。在一些实施例中，LED安装板121可包括用于安装LED 122的形成为带有多个侧部的形状的单个片或单件。虽然在多边形和多面体方面描述了所公开的实施例的LED安装板121和下文描述的LED安装板505、605、705、805，应理解的是，LED安装板121、505、605、705、805可具有适合于实现本文中公开的实施例的任何形状，例如包括六边形、十字和人字形状。

图5示出示例性实施例，其中LED平台500包括LED安装板505，其带有形成多面体的多个多边形510，该多面体包括形成尖塔525的表面520。LED 122可安装在多边形510和尖塔表面520(其从LED安装板505的中心530面向外)上。形成尖塔525的表面520提供LED安装表面，其导致更均匀的光分布。尖塔525还可提供用于将LED安装板505保持在芯柱装置130的第一支承件133(见图3)上的位置中的支承点。

图6A-图6C示出LED平台600的另一个示例性实施例的透视图。图6A中，LED安装板605包括各种多边形形状的表面610、620，其中形成尖塔625的表面620的边缘615与LED安装板605的相反表面610相交。在该实施例中，LED平台600的下部可由导体132支承，导体132从芯柱130延伸且连接到销123，销123附接到LED平台600。LED 122安装在LED安装板605的每个面向外(outer facing)的表面上，以实现均匀的光分布。在一些实施例中，芯柱装置130的第一支承件133可为中空的，且至少两根支承线630可从芯柱装置130的第一支承件133延伸且提供对于LED平台600的支承。支承线630可大体上接触LED平台600，且操作成在灯组装、运输期间或在使用中时降低LED平台600的振动，保持LED平台600的对准，且使LED平台在外壳110内居中。图6B示出带有支承线630的芯柱装置130的实现方式。支承线630可横向地且然后竖直地从第一芯柱支承件133延伸。支承线630可连接到中心线635或可与中心线635形成一体，该中心线635连接到第一芯柱支承件133。中心线可竖直地延伸穿过第一支承件133且可紧固到第一支承件133的上部，例如，通过围绕中心线635喷射燃烧和熔化第一支承件133的上部。图6C示出由支承线630支承且位于外壳110内的示例性LED平台600。

图6D-图6F示出LED平台650的另一个示例性实施例的透视图。在该实施例中，芯柱装置130的第一支承件133(图3)可为中空的，且单根支承线660可从芯柱装置130的第一支承件133延伸且提供对于LED平台650的支承。与上文公开的支承线630类似，支承线660可大体上操作成在灯组装、运输期间或在使用中时降低LED平台600的振动，保持LED平台650的对准，且使LED平台在外壳110内居中。图6E示出带有支承线660的芯柱装置130的实现方式。支承线660可竖直地从第一芯柱支承件133延伸。支承线660还可竖直地延伸穿过第一支承件133且可紧固到第一支承件133的上部，例如，通过围绕支承线660喷射燃烧和熔化第一支承件133的上部。图6F示出由支承线660支承且位于外壳110内的示例性LED平台700。

图7A和图7B示出LED平台700的又一示例性实施例(透视图)。在该实施例中，LED平台700包括LED安装板705，其形成为围绕中心开口715的多个辐条710，且经由中心开口715固定到芯柱装置130的第一支承件133。将LED安装板705固定到第一支承件133确保了LED平台700的位置将被固定。另外的支承可由导体132提供，导体132从芯柱130延伸且连接到销123，销123附接到LED平台700。应理解的是，虽然LED平台700示为具有四个辐条710，LED平台700可实现带有任何数量的辐条710。当LED平台700安装在外壳110中时，LED安装板705的辐条710可将外壳110的内部分成节段。LED 122安装在LED安装板705面向节段的表面上，以实现均匀的光分布。图7B示出位于外壳110内的示例性LED平台700。

图8A和图8B中示出额外的示例性实施例。在该实施例中，LED平台800包括LED安装板805，其具有矩形棱柱的形状。LED 122可安装在LED安装板805的面向外的表面810上。在该实施例以及其它公开的实施例中，至少芯柱装置的第一支承件833也可具有矩形棱柱形状，且LED安装板805可固定到第一支承件833。例如，LED安装板805的一个或多个内部表面815可紧固到第一支承件833的一个或多个外部表面820，以在LED灯100的整个寿命中增强LED安装板805的稳定性且保持LED平台800的位置。如上文提到的，第一支承件833可由导热材料(例如，金属)构造，以增强来自LED安装板805的导热性热传递。第一支承件833还可构造成包括中空的内部或可形成为管结构，以增强通过第一支承件833的对流性热传递。额外的支承可由导体132提供，导体132从芯柱130延伸且连接到销123，销123附接到LED平台800。图8B示出位于外壳110内的示例性LED平台800。

LED安装板121、505、605、705、805的每个实施例还可构造成包括中空的内部或可形成为管结构，以增强对流性热传递，例如，借助于烟囱效应。另外，LED安装板的金属层415和导体410(图4)的表面面积和形状可选择成实现特定的热特性。通过使用所选择的表面面积和形状，热量可更有效地从LED 122消散，从而允许向LED 122施加额外的功率。

返回到图1的论述，外壳110可填充有气体填充物，以改进从LED平台120到外壳110的热流。在一些实施例中，低原子量的热传递气体(例如氦)的使用可提供LED平台120与外壳110之间的改进的热量传输，且在外壳110内提供无水分的环境。根据所公开的实施例，外壳110可密封(即，气密)，以保留热传递气体(例如，包括氦的气体)。密封的外壳110典型地不具有通向外部环境的开口。导体132(图3)可以以不允许热传递气体泄露到外壳110外且不允许周围的大气到外壳110中的方式从基座160延伸穿过密封的外壳110。

典型的LED 122包括LED芯片，其带有涂覆有磷光体且覆盖有硅化物外壳的蓝色LED小片。已知在LED构造和生产过程中使用的VOC引起在带有很少或没有气体交换的封闭环境(例如，在密封的外壳110内的封闭环境)中操作的LED的流明降低。LED平台120、500、600、700、800的各种构件(诸如，LED安装板121、505、605、705、805，LED 122，以及在组装过程中使用的焊料)可在灯操作期间释放VOC。VOC可积聚于设置在LED小片上的硅化物外壳中且可变色，大体上引起不期望的流明损失和显著的(dramatic)不期望的色度改变。

涂层(例如，硅化物保形涂层)可涂覆于LED平台120、500、600、700、800，或至少涂覆于LED安装板121、505、605、705、805，以至少减少从外壳110内的各种构件中除气的VOC的量。另外，氧大体上与VOC反应，以避免流明降低和色度改变。图9A示出使用在氦和氧的混合物中不同浓度的氧由示例性LED在2000小时后发出的流明的百分比(%LM)。如图9A中示出的，与不使用氧相比，使用相对小的百分比的氧(例如3%的氧)可显著地减少流明的降低。结果，至少包括氦和氧的气体的混合物可用来填充外壳110。虽然氦与其它常见的气体(诸如氮、氖、氩或氪)相比可具有更高的导热率，外壳中氧的存在可降低氦的热消散能力。参照图9B中示出的示例，即使带有3%体积的氧，混合气体在85°C下的导热率可从大约0.18 W/m-K下降到大约0.12 W/m-K，即，在导热率方面下降大约30%。因此，氦比氧的比率应选择成使其在LED灯100的寿命内实现可接受的导热率和可接受的流明输出。再次参照图9B(在一个示例性实施例中)，可看到：如果填充物中的氧含量保持在大约15%处(导致气体混合物的导热率保持在大约0.06 W/m-K处或其之上)，则外壳中将存在足够的氧来与VOC反应，使得LED灯的寿命将不被损害。例如，使用带有800流明的额定输出的LED灯设计(通常被称为60W当量的LED灯)，氧的百分比可在10%之上，且对于更大流明设计的灯，氧的百分比可更加高。在一些实施例中，可使用80%比20%的He比O₂的比率。在一个或多个实施例中，可使用85%比15%的He比O₂的比率。在至少一个实施例中，设置在外壳内的气体包括在80%氦比20%氧与85%氦比15%氧之间的比率。虽然公开了氦与氧的不同比率，应理解的是，只要在LED灯的期望寿命内可保持适合的导热率和流明输出，可使用任何的氦与氧的比率。因此，设置在外壳内的气体包括选择成使其在预定的时间段内实现预定的导热率和预定的流明输出的氦与氧的比率。

LED平台可以以与上文描述的卤素灯泡组装过程类似的方式在制造中处理和加工。

所公开的实施例提供具有不同形状的LED平台。因为典型外壳的内颈部直径可受限制，待穿过颈部插入的任何组件的宽度典型地也由颈部直径的尺寸所限制。即，在组装之前，LED平台的最大横向范围大体上小于玻璃外壳的颈部中的开口的直径。目前公开的实施例提供满足尺寸限制的LED平台的各种构造，同时还提供增大的表面面积，增大的表面面积给予增强的光分布和增强的热分布。特别地，横跨增大的表面面积的LED分布提供几乎4π的光分布，连同更好的热扩散和向外壳的热传递。

可为有利的是，在LED平台板上(on-board)包括功率供应部140。如果此类功率供应部140具有足够小的尺寸，则最终的灯组件可通过与卤素灯泡的最后加工过程类似的过程来制造。对于一些实施例，可仅以少量修改(即，改变填充气体和调整火焰)使对于制造卤素灯的现有生产线适于该过程。另一个优点在于，到芯柱导体的连接不是特定极性的，极大地降低将电网连接错误连线到LED平台的可能性。

在一个或多个实施例中使用氦-氧填充的外壳能够在保持LED的流明输出的同时使热量远离LED平台、LED和功率供应部有效且快速地传输到外壳的表面和因此外部环境。该方法向LED和功率供应部同时提供冷却。使用所选择的氦比氧比率的低原子质量的气体的冷却提供在LED操作的特定限度内的操作温度。已证明在像大约50托一样低的填充压力下有效的热量传输，然而，可使用任何适合的填充压力。

根据一些实施例，本公开内容还提供包括所描述的LED平台的灯(或照明设备)，该LED平台容纳在玻璃外壳内，该玻璃外壳包围热传递气体(诸如氦)，其中玻璃外壳是气密的，以容纳LED平台和热传递气体。根据一些实施例，驱动器电路和/或控制器电路被包围在密封的玻璃外壳内，且在密封的玻璃外壳外部典型地可不存在驱动器电路或控制器电路。

当连同所附附图一起阅读时，考虑到前述描述，各种修改和调整对相关领域技术人员可变得显而易见的。然而，所公开的实施例的教导的所有此类和类似修改仍将落入所公开的实施例的范围内。

本文中描述的不同实施例的各种特征可一个与另一个互换。各种所描述的特征以及任何已知的等同物可混合和匹配，以构造根据该公开内容的原理的额外实施例和技术。

此外，示例性实施例的特征中的一些可在不对应使用其它特征的情况下有利地使用。因而，前述描述应仅被认为是说明所公开的实施例的原理，且非在于其限制。

Claims

1.一种LED灯组件，包括：

玻璃外壳；

LED平台，其包括由设置在所述外壳内的芯柱组件支承的印刷电路板；

气密到所述外壳的基座；以及

设置在所述外壳内的气体，其在减轻存在于所述外壳内的挥发性有机化合物的同时提供所述LED平台与所述外壳之间的导热率。

2.根据权利要求1所述的LED灯组件，其特征在于，所述印刷电路板包括形成为带有多个侧部的形状的印刷电路材料，其中LED光源安装在所述多个侧部的外部表面上。

3.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的LED灯组件，其特征在于，所述印刷电路板包括形成为多面体的印刷电路材料，其中LED光源安装在所述多面体的外部表面上。

4.根据权利要求3所述的LED灯组件，其特征在于，所述印刷电路材料在所述多面体的端部上形成尖塔形状，其中LED光源安装在所述尖塔形状的外部表面上。

5.根据权利要求1所述的LED灯组件，其特征在于，所述印刷电路板包括形成为多个辐条的印刷电路材料，所述多个辐条围绕中心开口设置。

6.根据权利要求5所述的LED灯组件，其特征在于，所述辐条将所述外壳的内部分成节段，所述LED平台包括安装在所述LED平台面向所述节段的表面上的LED光源。

7.根据前述权利要求中任一项所述的LED灯组件，其特征在于，所述LED灯组件包括延伸穿过所述芯柱组件的导体，所述芯柱组件连接到销，所述销附接到所述LED平台，以用于将所述LED平台固定到所述芯柱组件。

8.根据前述权利要求中任一项所述的LED灯组件，其特征在于，所述LED灯组件包括一根或多根支承线，其延伸穿过所述芯柱组件的上部且接触所述LED平台，以降低所述LED平台的振动。

9.根据前述权利要求中任一项所述的LED灯组件，其特征在于，所述LED灯组件包括一根或多根支承线，其延伸穿过所述芯柱组件的上部且接触所述LED平台，以保持所述LED平台的对准。

10.根据前述权利要求中任一项所述的LED灯组件，其特征在于，所述LED灯组件包括一根或多根支承线，其延伸穿过所述芯柱装置的上部且接触所述LED平台，以将所述LED平台在所述外壳内放置在近似中心的位置处。

11.根据前述权利要求中任一项所述的LED灯组件，其特征在于，所述LED灯组件包括设置在所述LED平台的一个或多个表面上的涂层，其构造成最大限度地减少挥发性有机化合物从所述LED平台的释放。

12.根据前述权利要求中任一项所述的LED灯组件，其特征在于，设置在所述外壳内的所述气体包括氦和氧。

13.根据前述权利要求中任一项所述的LED灯组件，其特征在于，设置在所述外壳内的所述气体包括选择成使其在预定的时间段内实现预定的导热率和预定的流明输出的氦比氧的比率。

14.根据前述权利要求中任一项所述的LED灯组件，其特征在于，设置在所述外壳内的所述气体包括在大约80%氦比大约20%氧至大约85%氦比大约15%氧之间的体积比率。

15.根据前述权利要求中任一项所述的LED灯组件，其特征在于，所述印刷电路板是柔性的。

16.根据前述权利要求中任一项所述的LED灯组件，其特征在于，所述印刷电路板是单件金属芯印刷电路板。