專利名稱：在密封玻璃管外部的tl改型led模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括光生成單元以及光轉(zhuǎn)換單元的照明設(shè)備，其中該光生成單元包括具有至少一個(gè)發(fā)光二極管的發(fā)光二極管元件，該光轉(zhuǎn)換單元用于轉(zhuǎn)換生成的光并且包括磷光體元件。
背景技術(shù)：
例如如JP 2005103700中所公開的用于包括發(fā)光二極管元件(LED元件)和磷光體元件的常規(guī)熒光燈的LED改型方案具備用于圍繞具有該LED元件、該磷光體元件以及有可能的其他零件的空腔的密封外殼。但是，由于在不損壞該LED的前提下在該空腔中可以 消散有限的功率所以該結(jié)構(gòu)具有有限的光亮度能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)的照明設(shè)備。通過(guò)如權(quán)利要求I所定義的根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的。本發(fā)明基于這樣一種見(jiàn)解，該見(jiàn)解是通過(guò)將光轉(zhuǎn)換單元從光生成單元分離并且將該發(fā)光二極管元件配置在導(dǎo)熱材料上，實(shí)質(zhì)上提高用于散熱的條件。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種照明設(shè)備，其包括光生成單元以及光轉(zhuǎn)換單元，其中該光生成單元包括具有至少一個(gè)發(fā)光二極管的發(fā)光二極管元件。該光轉(zhuǎn)換單元包括封閉空腔的整體外殼以及配置在該空腔中的有機(jī)磷光體元件。該光生成單元包括用于支撐該光轉(zhuǎn)換單元的光轉(zhuǎn)換單元支架以及包括底座部分，該底座部分包括與該發(fā)光二極管元件熱連接的導(dǎo)熱材料。由該光生成單元生成的光通過(guò)該光轉(zhuǎn)換單元從發(fā)光二極管設(shè)備輸出并且因此被該磷光體元件轉(zhuǎn)換。與使用無(wú)機(jī)磷光體元件相比，使用有機(jī)磷光體元件是有利的。另一方面，該有機(jī)磷光體元件需要保護(hù)以免與氧氣接觸。因此，對(duì)于該有機(jī)磷光體元件而言具有受控?zé)o氧氛圍的密封空腔是必要的。但是，LED元件不需要該受控氛圍。因而通過(guò)從該光生成單元分離該光轉(zhuǎn)換單元，提供導(dǎo)熱材料以及將該LED元件安裝到作為散熱器的該導(dǎo)熱材料上，與將該LED元件封閉在與該磷光體元件相同的空腔中相比，能夠散發(fā)大得多數(shù)量的熱量。此外，可以實(shí)質(zhì)上提高該照明設(shè)備的亮度。根據(jù)該照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式，該光生成單元和該光轉(zhuǎn)換單元一起定義另一空腔，在該另一空腔中配置該發(fā)光二極管元件。有利的是，該另一空腔的特性可以對(duì)于該發(fā)光二極管元件是匹配的。根據(jù)該照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式，該光生成單元包括光轉(zhuǎn)換支架，該光轉(zhuǎn)換支架包括壁體部，該壁體部具有在該壁體部的內(nèi)表面處的光反射器，該光反射器用于朝向該光轉(zhuǎn)換單元反射由該發(fā)光二極管元件生成的入射光。就導(dǎo)向輸出光而言，這是有利的。根據(jù)該照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式，該照明設(shè)備包括配置在該發(fā)光二極管元件與該光轉(zhuǎn)換單元之間的光導(dǎo)。這是用于導(dǎo)向光輸出的另一個(gè)有利的方式。根據(jù)該照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式，該有機(jī)磷光體兀件是已經(jīng)在該整體外殼的內(nèi)表面上沉積的層。該實(shí)施方式提供用于光轉(zhuǎn)換單元的相對(duì)簡(jiǎn)單的制造。根據(jù)該照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式，該整體外殼由玻璃制造。根據(jù)該照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式，該發(fā)光二極管元件生成藍(lán)光。借助補(bǔ)足的有機(jī)磷光體元件，獲得例如白光的高亮度的輸出。
根據(jù)該照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式，該光生成單兀包括殼體，該殼體附著到該光轉(zhuǎn)換單元并且附著到延伸出該光轉(zhuǎn)換單元的底座部分的一部分，并且該殼體形成空間，在該空間中在該底座部分上配置驅(qū)動(dòng)電子器件。因而可以與該結(jié)構(gòu)的其余部分有利地分離該驅(qū)動(dòng)電子器件。本發(fā)明的這些以及其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將參考下文描述的實(shí)施方式變得顯而易見(jiàn)并且得以闡述。


現(xiàn)在將參考附圖來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式的橫截面圖；圖2是圖I的照明設(shè)備的縱向截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式的橫截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式的橫截面圖；圖5是圖4的照明設(shè)備的縱向截面圖；圖6-9是根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的實(shí)施方式的橫截面具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備100的第一實(shí)施方式，如圖I和圖2中所示，包括光生成單元102和附著到該光生成單元102的光轉(zhuǎn)換單元104。光生成單元102包括具有多個(gè)發(fā)光二極管(LED) 103的發(fā)光二極管(LED)元件105。光轉(zhuǎn)換單元104包括由閉合玻璃管組成的圍繞空腔130的整體外殼110以及配置在空腔130中并且由已經(jīng)被沉積在該玻璃管110的內(nèi)表面上的層組成的有機(jī)磷光體元件112。該有機(jī)磷光體元件112覆蓋在該內(nèi)表面的至少一部分優(yōu)選其前半部上，形成玻璃管110的最終光出口表面。光生成單元102包括具有盤形的底座部分114以及可以與該底座部分114 一體并且構(gòu)成壁體部分116的光轉(zhuǎn)換單元支架116。壁體部分116沿其在底座部分114的前表面120上的外圍條形邊緣部118，垂直地延伸到底座部分114，其中該壁體部分116也附著到該前表面120。因此，壁體部分116在壁體部分116的后邊緣122處附著到底座部分114，并且與底座部分114 一起形成矩形盒子。由壁體部分116支撐光轉(zhuǎn)換單元104。更具體地，將玻璃管110放置在盒子114、116中，其中玻璃管110的縱向中心軸線沿盒子114和116的長(zhǎng)度，因而玻璃管110由壁體部分116支撐并且延伸到到盒子114、116中到玻璃管110的寬度的幾乎一半。玻璃管110沿壁體部分116的外表面的縱向條形部126和/或在玻璃管的末端部128處附著到壁體部分116的前邊緣124，其中，末端部128與壁體部分116的內(nèi)表面接合。有機(jī)磷光體元件112覆蓋玻璃管110的從盒子114、116突出的一部分。底座部分114包括導(dǎo)熱材料，并且更具體地，在該實(shí)施方式中，整個(gè)底座部分114由導(dǎo)熱材料組成，這意味著其具有相當(dāng)大的導(dǎo)熱性。例如通過(guò)用導(dǎo)熱材料諸如鋁、銅、陶瓷等等制造底座部分來(lái)獲得該相當(dāng)大的導(dǎo)熱性。由于良好的導(dǎo)熱能力，LED元件105的安裝直接在導(dǎo)熱材料上，以及遠(yuǎn)離LED元件105處安裝獨(dú)立的光轉(zhuǎn)換單元104，所以使用更大功率的LED 103而不引起熱損壞是可能的。光生成單元102和光轉(zhuǎn)換單元104在它們之間形成另一空腔138。將LED元件105放置在該另一空腔中。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，閉合玻璃管110的內(nèi)部是抽真空的或者利用惰性氣體填充的，以便保護(hù)有機(jī)磷光體元件112由于氧氣而隨時(shí)間退化。 LED 103有利地是生成藍(lán)光的無(wú)機(jī)LED，并且有機(jī)磷光體元件112被配置為將藍(lán)光轉(zhuǎn)換成白光。壁體部分116的壁體部具備反射內(nèi)表面117，因而反射由LED元件105生成的光。如圖9中的900處所不,根據(jù)第一實(shí)施方式的改進(jìn),提供了光導(dǎo)909,光導(dǎo)909包括覆蓋LED元件906的光學(xué)部以及配置在LED元件906的兩側(cè)上彼此相對(duì)并且傾斜地向前延伸進(jìn)入與光轉(zhuǎn)換單元904接合的反射壁體部。因而，光導(dǎo)909將來(lái)自LED元件906的發(fā)射光導(dǎo)向光轉(zhuǎn)換單元904。在照明設(shè)備300的第二實(shí)施方式中，如圖3中所示，光生成單元302包括盤形底座部分314、安裝在底座部分314的內(nèi)表面320處的LED元件306以及附著到底座部分314的光導(dǎo)305。光導(dǎo)305覆蓋LED元件306以便弓I導(dǎo)由此生成的光，并且光導(dǎo)305基本上伴隨著其縱向中心軸線垂直于底座部分314的內(nèi)表面320延伸地柱形地延伸。光轉(zhuǎn)換單元304包括由閉合雙壁玻璃泡和有機(jī)磷光體元件312組成的整體外殼310，。玻璃泡310的兩個(gè)壁體是整體的并且被配置為一個(gè)封閉另一個(gè)，因而外壁體311具有燈泡形，而內(nèi)壁體313的形狀與光導(dǎo)305的形狀匹配。因此，內(nèi)壁體313形成凹陷，在該凹陷中接收光導(dǎo)305。外壁體311和內(nèi)壁體313封閉空腔330，而另一空腔338在光生成單元302并且更具體地光生成單元302的底座部分314與光轉(zhuǎn)換單元304并且更具體地光轉(zhuǎn)換單元304的內(nèi)壁體313之間限定。因此，將LED元件306以及光導(dǎo)305放置在另一空腔338中，該另一空腔338對(duì)于周圍環(huán)境沒(méi)有具體限制。該周圍環(huán)境典型地是空氣。有機(jī)磷光體元件312由已經(jīng)被沉積在玻璃泡310的外壁體311的內(nèi)表面上的有機(jī)磷光體層組成。玻璃泡310具有附著到光生成單元302的底座部分314的泡底座。與在第一實(shí)施方式中相類似，該底座部分302由導(dǎo)熱材料組成。為了術(shù)語(yǔ)定義的目的，應(yīng)該注意到，當(dāng)觀察玻璃泡時(shí)從總體概念中選擇雙壁體定義。另一方面，當(dāng)從空腔內(nèi)部觀察玻璃泡時(shí)，因?yàn)楸隗w311、313形成整體外殼310，該玻璃泡同樣可以被視為單壁體的。類似地，當(dāng)從LED元件觀察時(shí)，因?yàn)樯晒庠谄涑雎飞辖?jīng)過(guò)兩個(gè)壁體部，所以第一實(shí)施方式的玻璃管110可以被視為雙壁的，而從玻璃管的總體概念看來(lái)其被視為單壁體的。在照明設(shè)備400的第三實(shí)施方式中，如圖4和5中所示，與照明設(shè)備400的第二實(shí)施方式類似，包括光生成單元402，該光生成單元402具有由導(dǎo)熱材料組成的盤形底座部分414以及配置在該底座部分414上的LED元件406。此外，照明設(shè)備400包括光轉(zhuǎn)換單元404，該光轉(zhuǎn)換單元404具有封閉空腔430的整體外殼410。整體外殼410具有彩虹形橫截面，并且包括外基本半圓柱形壁體411、以及具有中心基本半圓柱形壁體部的內(nèi)壁體413 (該中心基本半圓柱形壁體部分的直徑小于該外壁體并且與外壁體同軸配置)，以及在中心半圓柱形壁體部和外半圓柱形的壁體411之間延伸的平面?zhèn)缺隗w部415。整體外殼410的末端彎曲，因而其形成伸長(zhǎng)的碗，該碗的邊緣被配置在底座部分414上，因而將LED元件406安置在整體外殼410與底座部分414 之間形成的另一空腔438中。由在外半圓柱形的壁體411的內(nèi)表面上沉積的有機(jī)磷光體層412組成該有機(jī)磷光體元件。另外，在該實(shí)施方式中，光生成單元402包括殼體434，該殼體434附著到光轉(zhuǎn)換單元404并且附著到外半圓柱形壁體411的末端，并且該殼體434延伸超出整體外殼410。該外殼434覆蓋底座部分414的末端部，如同整體外殼覆蓋底座部分414的其余部分，并且形成第三空腔436，在第三空腔436中在底座部分414的所述末端部上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電子器件432。根據(jù)照明設(shè)備600的第四實(shí)施方式，如圖6中所示，包括光生成單元602，該光生成單元602包括盤形底座部分614與壁體部分616的組合，它們一起形成與第一實(shí)施方式的盒子類似的盒子。壁體部分616組成用于遠(yuǎn)離底座部分614支撐光轉(zhuǎn)換單元604的光轉(zhuǎn)換單元支架。在由盒子614、616與光轉(zhuǎn)換單元604 —起形成的另一空腔638中，LED元件606配置在盒子中并且安裝到底座部分614的內(nèi)表面620上。底座部分614包括并且更具體地由導(dǎo)熱材料組成。LED元件包括兩個(gè)LED 608，并且光轉(zhuǎn)換單元604包括兩個(gè)圓柱形閉合玻璃管610，每個(gè)玻璃管610配置在各自的LED 608前面，其中末端表面628面對(duì)LED 608。SP，每個(gè)玻璃管610配置為其縱中心軸垂直于底座部分614的內(nèi)表面620。因而，照明設(shè)備600形成基于LED的PL燈結(jié)構(gòu)。每個(gè)玻璃管610封閉空腔630，其中在空腔630中提供有機(jī)磷光體兀件612作為在玻璃管610的壁體的內(nèi)表面上沉積的,至少在圓柱形壁體的內(nèi)表面和圓柱形壁體的外末端壁體上沉積的層?？蛇x擇地，如圖7和8中所示的，作為獨(dú)立的部分提供了有機(jī)磷光體元件。因此根據(jù)照明設(shè)備700的第五實(shí)施方式，如圖7中所示，具有圓盤形光生成單元702和像帽子一樣配置在光生成單元702上的圓頂形光轉(zhuǎn)換單元704。光生成單元702包括底座部分714，該底座部分714包括導(dǎo)熱材料。光轉(zhuǎn)換單元704包括具有內(nèi)圓頂形壁體713和外圓頂形壁體711的雙壁體玻璃結(jié)構(gòu)，其中外圓頂形壁體711具有比內(nèi)圓頂形壁體713更大的直徑并且經(jīng)由環(huán)形壁體部715與內(nèi)圓頂形壁體連接，因而形成封閉空腔730的整體外殼710。有機(jī)磷光體元件712配置在空腔730中，但是在該實(shí)施方式中有機(jī)磷光體元件712固定在該空腔中的單獨(dú)部件以代替玻璃壁體710上的表面涂層。包括多個(gè)LED 708的LED元件706被安裝到定義在玻璃結(jié)構(gòu)710的內(nèi)壁體713與底座部分714的內(nèi)表面720之間的另一空腔738中的底座部分714上。另外，在圖7中，顯示了附著到底座部分714的電氣終端742的一個(gè)實(shí)例。參考圖8，照明設(shè)備800的第六實(shí)施方式也具有獨(dú)立的有機(jī)磷光體元件812。磷光體元件812配置在包括在光轉(zhuǎn)換單元804中的磚形玻璃外殼810中。由光轉(zhuǎn)換單元支架816支撐整體玻璃外殼，該光轉(zhuǎn)換單元支架816包括在光生成單元802中并且具有連接到正方形壁體部分816的壁體部。光生成單元802還包括盤形底座部分814，其與上述第一實(shí)施方式的盒子類似地與壁體部分816形成盒子。光轉(zhuǎn)換單元并且更具體地玻璃外殼810附著到壁體部分816的邊緣表面818，該邊緣表面818與底座部分814的內(nèi)表面820平行。因此，玻璃外殼810體現(xiàn)為到盒子814、816的蓋子。此外，玻璃外殼810、壁體部分816以及底座部分814定義另一空腔838，在該另一空腔838中LED元件806配置在底座部分814的內(nèi)表面上。壁體部分816的壁體部具備反射內(nèi)表面822，因而反射由LED元件806生成的光。以上已經(jīng)描述了如所附權(quán)利要求中定義的根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的實(shí)施方式。應(yīng)該將這些實(shí)施方式視為僅僅是非限制性的實(shí)例。如熟練技術(shù)人員所理解的，在本發(fā)明的范圍中許多改進(jìn)和可選擇的實(shí)施方式是可行的。例如，雖然顯示以上實(shí)施方式具有由導(dǎo)熱材料組成的底座部分，但是要注意到，只要作為整體仍然能夠獲得期望的導(dǎo)熱等級(jí)就可以由非導(dǎo)熱材料即不良熱導(dǎo)體形成該底座 部分的一部分。要注意到，為了本申請(qǐng)的目的并且具體關(guān)于所附權(quán)利要求的目的，詞語(yǔ)“包括”不排斥其他元件或步驟，詞語(yǔ)“一”或“一個(gè)”不排斥多個(gè)，這本質(zhì)上對(duì)于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員而目是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種照明設(shè)備，其包括光生成單元(102)以及光轉(zhuǎn)換單元(104)，其中，所述光生成單元(102)包括具有至少一個(gè)發(fā)光二極管(103)的發(fā)光二極管元件(105)，其特征在于所述光轉(zhuǎn)換單元包括封閉空腔(130)的整體外殼(110)以及配置在所述空腔中的有機(jī)磷光體元件(112)，并且，所述光生成單元包括底座部分(114)，該底座部分包括與所述發(fā)光二極管元件熱連接的導(dǎo)熱材料(114)，其中，由所述光生成單元的所述發(fā)光二極管元件生成的光通過(guò)所述光轉(zhuǎn)換單元輸出并且因此由所述有機(jī)磷光體元件轉(zhuǎn)換。
2.如權(quán)利要求I所述的照明設(shè)備，其中所述光生成單元(102)和所述光轉(zhuǎn)換單元(104) 一起定義另一空腔(138)，其中，在所述另一空腔中配置所述發(fā)光二極管元件。
3.如權(quán)利要求I或2所述的照明設(shè)備，其中所述光生成單元(102)包括光轉(zhuǎn)換支架(116)，所述光轉(zhuǎn)換支架包括壁體部，所述壁體部具有在所述壁體部的內(nèi)表面(117)處的光反射器，所述光反射器用于朝向所述光轉(zhuǎn)換單元反射由所述發(fā)光二極管元件(105)生成的入射光。
4.如權(quán)利要求I或2所述的照明設(shè)備，其中所述照明設(shè)備包括配置在所述發(fā)光二極管元件與所述光轉(zhuǎn)換單元之間的光導(dǎo)。
5.如權(quán)利要求I到4中的任意一項(xiàng)所述的照明設(shè)備，其中所述有機(jī)磷光體元件是已經(jīng)在所述整體外殼的內(nèi)表面上沉積的層。
6.如權(quán)利要求I到4中的任意一項(xiàng)所述的照明設(shè)備，其中所述有機(jī)磷光體元件是獨(dú)立的元件。
7.如權(quán)利要求I到6中的任意一項(xiàng)所述的照明設(shè)備，其中所述整體外殼由玻璃制造。
8.如權(quán)利要求I到7中的任意一項(xiàng)所述的照明設(shè)備，其中所述發(fā)光二極管發(fā)光元件生成藍(lán)光。
9.如權(quán)利要求I到8中的任意一項(xiàng)所述的照明設(shè)備，其中所述光生成單元包括殼體，所述殼體附著到所述光轉(zhuǎn)換單元并且附著到延伸出所述光轉(zhuǎn)換單元的底座部分的一部分，并且所述殼體形成空間，在所述空間中在所述底座部分上配置驅(qū)動(dòng)電子器件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種照明設(shè)備，其包括光生成單元(102)以及光轉(zhuǎn)換單元(104)，其中，該光生成單元(102)包括具有至少一個(gè)發(fā)光二極管(103)的發(fā)光二極管元件(105)。該光轉(zhuǎn)換單元包括封閉空腔(130)的整體外殼(110)以及配置在該空腔中的有機(jī)磷光體元件(112)。該光生成單元還包括底座部分(114)，該底座部分包括與該發(fā)光二極管元件熱連接的導(dǎo)熱材料(114)。由該光生成單元的該發(fā)光二極管元件生成的光通過(guò)該光轉(zhuǎn)換單元輸出并且因此由該有機(jī)磷光體元件轉(zhuǎn)換。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102971583SQ201180033047
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者N·德科寧格, P·J·C·范德韋爾, R·A·M·希克梅特, J·C·克里格, J·F·M·西爾萊森, R·T·韋格 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司