用于改進的冷卻的發(fā)光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種固態(tài)發(fā)光裝置，尤其是適于取代傳統(tǒng)燈的發(fā)光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 當前出于環(huán)境問題的原因而取代白識燈是由節(jié)能巧光燈W及固態(tài)解決方案、特別 是發(fā)光二極管(LED)來完成的。盡管巧光燈每瓦特發(fā)出6倍多的光并且具有高達10,000小時 的壽命，其為白識燈的10倍，L邸燈需要的能量較之白識燈需要的能量少90%并且較之節(jié)能 巧光燈需要的能量少50%，并且其能夠點亮高達50,000小時。Lm)燈就巧光燈而言的其他優(yōu) 勢是即時打開、調(diào)光的可能性W及使用由于無隸而可W作為常規(guī)廢物進行丟棄的環(huán)保型組 件。對于低流明輸出燈泡來說，向基于L邸的照明的過渡正在全面執(zhí)行。
[0003] 在基于Lm)的白識燈泡替換燈中，由于運些Lm)燈通常被設(shè)計為具有傳統(tǒng)的燈泡的 外觀并且安裝在傳統(tǒng)的插座中等，其通常被稱為"改型燈(retrofit lamp)"，發(fā)光燈絲線由 一個或多個Lm)代替。在燈泡內(nèi)的氛圍可W是空氣或者氮氣。然而，基于Lm)的改型燈的一個 問題是LED的冷卻。L抓的過熱可能導致減少的壽命，降低的光輸出或L抓故障。由于不充分 的冷卻，一些類型的燈目前為止不可能實現(xiàn)，特別地是用于取代產(chǎn)生60W、7抓或100W的白識 燈的高流明輸出LED燈。
[0004] 因此在本領(lǐng)域內(nèi)存在對于改進的基于Lm)燈的需要，其能夠取代具有高流明輸出 的白識燈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明的一個目的在于克服該問題，并且提供一種提出了改進的熱管理的發(fā)光裝 置。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，運個W及其他的目的通過一種發(fā)光裝置來實現(xiàn)，其包括：
[0007] 適于發(fā)射初級光的發(fā)光元件陣列，布置在至少部分為圓柱形或環(huán)形的載體上，該 載體具有面朝至少部分由所述載體包圍的內(nèi)部空間的內(nèi)表面W及外表面，并且其中發(fā)光元 件布置為其發(fā)光表面朝內(nèi)W向內(nèi)部空間發(fā)光，W及
[0008] 具有套殼體的管狀波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件，套殼體包括面朝部分由所述波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件包圍 的內(nèi)部空間的光接收內(nèi)套殼表面W及外套殼表面，波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件布置為與所述載體相鄰從 而經(jīng)由所述光接收內(nèi)套殼表面接收由所述發(fā)光元件發(fā)射的光，管狀波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件適于將由 發(fā)光元件發(fā)射的初級光的部分轉(zhuǎn)換為次級光且從所述內(nèi)套殼表面W及所述外套殼表面發(fā) 射所述次級光，并且透射沒有轉(zhuǎn)換的部分初級光。
[0009] 在操作期間，發(fā)光元件初步發(fā)射光進入組件的內(nèi)部并且運個光的至少部分由波長 轉(zhuǎn)換構(gòu)件的光接收內(nèi)表面接收。典型地，發(fā)光元件僅在一個方向上發(fā)射光，運個方向為向內(nèi) 地朝向組件的內(nèi)部。于是，發(fā)光元件布置為其發(fā)光表面朝內(nèi)并且其非發(fā)光的背側(cè)朝外。運種 布置提供了改善的來自發(fā)光元件和載體的熱消散，并且進一步防止發(fā)光元件彼此加熱。進 一步，將發(fā)光元件均勻地圍繞載體的圓周而分布還改善了熱擴散并且盡可能地避免發(fā)光元 件彼此加熱。
[0010] 正如運里所使用的，術(shù)語"管狀"指的是細長的空屯、結(jié)構(gòu)，可選地具有一個或多個 開放的末端。至少一段管狀結(jié)構(gòu)可W具有封閉的套殼表面。在本發(fā)明的上下文中，"管狀"意 在于覆蓋圓柱形結(jié)構(gòu)W及圓錐形、截錐形、漏斗形結(jié)構(gòu)W及具有圓形橫截面的相似結(jié)構(gòu)，然 而還有Ξ角形、長方形W及其他具有多邊形橫截面的多邊形結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件可 W具有圓錐形狀或截錐形狀。管狀波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件可W進一步具有裝配進傳統(tǒng)的燈泡形狀內(nèi) 的縱橫比。例如，管狀波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件的直徑可W約為3cm或小于3cm，并且縱橫比于是可W約 為4或者小于4。
[0011] 載體可W至少部分為曲面的。因此，內(nèi)表面可W是凹面的，并且外表面可W是凸面 的。
[0012] 載體至少部分為圓柱形或環(huán)形。然而載體并不必然閉合而是可W具有例如螺旋 形。發(fā)光元件可W均勻地沿著所述載體進行分布。在實施例中，發(fā)光元件可W布置在載體的 內(nèi)表面上從而發(fā)射光進入組件的內(nèi)部空間。然而還構(gòu)思可W將發(fā)光元件布置在透明載體的 外表面上從而發(fā)射光通過載體進入組件的內(nèi)部。
[0013] 載體和波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件可W典型地具有形狀和尺寸相同或相似的橫截面，因此其可 W輕易地被結(jié)合而沒有初級光向外部的過度泄露。載體典型地與所述波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件對準從 而形成管狀組件。載體的內(nèi)表面可W至少為部分反射的。
[0014] 在實施例中，波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件形成或者形成了部分(例如連同散熱器一同）的開放末 端管狀結(jié)構(gòu)。"開放末端"意味著至少一個開放末端。在一些實施例中，管狀結(jié)構(gòu)可W具有兩 個開放末端。兩個開放末端允許氣流流動經(jīng)過發(fā)光裝置并且實現(xiàn)當在管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)的溫度梯 度導致了氣體經(jīng)過并且圍繞結(jié)構(gòu)的移動時會發(fā)生的"煙畫吸效應"。該結(jié)果進一步改善了發(fā) 光裝置的冷卻。
[0015] 在實施例中，載體可W布置在管狀波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件的末端，可選地為開放末端。可代 替地，載體可W布置在管狀波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件的套殼體上或者布置用W形成管狀波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件 的套殼體的部分，例如套殼體的中間區(qū)域。例如，載體可W在圓周方向上布置在內(nèi)部套殼表 面上。
[0016] 在實施例中，根據(jù)進一步的發(fā)光裝置包括提供在所述載體上的至少一個光重定向 元件用W將由所述發(fā)光元件發(fā)射的光導向在波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件的光接收內(nèi)套殼表面的方向上。 運種光重定向元件的例子包括(鏡面)反射器、TIR準直器W及自由形狀的透鏡。特別地，光 重定向元件可W為反射器?？蛇x地，載體的部分可W適于具有光重定向元件的功能，即光重 定向元件可W與載體相集成。如果用例如金屬的熱傳導材料制成，光重定向元件可W附加 地提供冷卻。
[0017] 至少一個光重定向元件可W布置為將由一個發(fā)光元件發(fā)射的光導向為遠離另一 個發(fā)光元件。由此，所述發(fā)光元件中的至少一個可W通過所述光重定向元件而防止接收從 所述發(fā)光元件中的另一發(fā)光元件所發(fā)射的光。運種將發(fā)光元件從其他發(fā)光元件發(fā)射的光進 行遮蔽改善了光學效率。
[0018] 在實施例中，每個發(fā)光元件可W具有光重定向元件。
[0019] 在一些變形中，載體可W與波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件進行對準從而形成管狀組件并且由此形 成所述管狀組件的開放末端?？蒞布置光重定向元件從而防止來自其相關(guān)聯(lián)的發(fā)光元件的 光在所述載體所位于的末端處從管狀組件處逸出。
[0020] 在實施例中，發(fā)光裝置進一步包括在載體背離波長轉(zhuǎn)換構(gòu)件的一側(cè)處連接到所述 載體的散熱器。運種布置進一步改善了從發(fā)光元件的熱傳送。
[0021] 在第二方面，本發(fā)明提供一種燈，特別是所謂的改型燈，其包括至少部分地由至少 部分透明的套殼所包圍的如運里所描述的發(fā)光組件。套殼可W填充有氣體，例如氮氣或空 氣或者其混合，從而通過氣體圍繞發(fā)光裝置、在發(fā)光裝置內(nèi)W及/或者經(jīng)過發(fā)光裝置的的循 環(huán)來改善熱傳送并且實現(xiàn)冷卻。
[0022] 發(fā)光裝置或者包括發(fā)光裝置的燈可W適于提供典型地為諸如400-1000流明的至 少4001m的高流明輸出。也就是說，發(fā)光裝置可W包括充分量的發(fā)光元件從而產(chǎn)生至少 4001m。運種高流明輸出，沒有導致減少的壽命、降低的光輸出W及/或Lm)故障的過熱，通過 根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置所提供的卓越的冷卻效果得W實現(xiàn)。
[0023] 注意到本發(fā)明設(shè)及記載