[发明专利]LED灯泡中氢的投配

说明书

借助加热至少包含用于氢释放的活性材料的不可逆氢分配器进行LED灯泡中的氢的不可逆投配的方法。

提出了“充气”发光二极管系统或“充气”LED灯泡作为白炽灯替代灯，并且在一些情况下还作为高强度放电(HID)灯替代灯；这些LED灯泡通常由密封在玻璃灯泡(其填充有具有高导热率的填充气体从而不需要存在特定的散热器)内的基于LED的结构(例如基于布置在狭长基板上的一系列微LED的所谓“LED灯丝”或者例如通过焊接安装在板上的LED)组成。有关这种类型的灯的更多信息可见于欧洲专利EP2535640号。

通常采用的气体为高导热氦或有高浓度He的填充混合物，并且填充压力可为100毫巴至1200毫巴，以使得在运行期间LED可以在低于临界值的温度(通常建议运行温度低于125℃以防止加速劣化机制并避免发光效率的显著降低)下工作。

尽管氦实际上是最扩散性的气体，但是例如在美国专利申请2004/201990中，氢也被描述为合适的气体。由于氢相对于氦较高的热导率，其呈现出一些技术优点，另外其较低的粘度使得对流机制在散热时更有效，而且其较低的逸度减少了在长的灯泡寿命期间的气体损失，但是其使用也产生与安全原因有关的主要缺点。

本发明旨在解决LED灯泡内精确和受控的氢填充的问题，以实现良好的热管理，而没有与使用氢气供应相关的风险。氢投配的精确度确保了在LED灯泡内存在适当的氢含量(即，该量足以保证令人满意的热管理)，同时使氢浓度保持在危险水平以下。因为灯泡是密封的并因此与含氧的外部环境相隔离，所以在正常的LED灯泡运行中可能不出现这个问题，但在灯泡破裂并因此外部气氛与LED灯泡的内部气氛接触并混合的情况下，则可能出现这个问题。

上述优点通过本发明来实现，本发明的第一方面在于用于LED灯泡中氢的不可逆投配的方法，所述方法包括加热至少包含用于氢释放的活性材料的不可逆氢分配器的步骤，其特征在于所述用于氢释放的活性材料为：

●选自以下的一种或更多种材料A：LiH、NaH、MgH₂、CaH₂、LiAlH₄、LiBH₄、NaAlH₄、它们的含有相应化学计量化合物中所含的氢量的至少三分之一的亚化学计量化合物、及其混合物；或者

●以下物质的混合物：

-选自以下的一种或更多种材料B：TiH₂、ZrH₄、YH₂,ZrCr_(2-x)Mn_(x)H₂、LaNi_(5-y)Al_yH_(6+z)、LaNi_(5-y)Sn_yH_(6+z)、以及它们的含有相应化学计量化合物中所含的氢量的至少三分之一的亚化学计量化合物，其中x为0至2，y为0至0.25，z为0至0.5；和

-选自以下的一种或更多种材料C：Al、Sn、AlNi、AlSi、CuAl、CuSn；和/或一种或更多种材料A；

所述用于氢释放的活性材料的特征还在于，W_A与W_B的总和为至少5mg/dm³LED灯泡体积，以及W_B/(W_A+9*W_C)的比率为0至0.8，更优选0至0.6；其中W_A是以mg/dm³LED灯泡体积计的材料A的重量，W_B是以mg/dm³LED灯泡体积计的材料B的重量，W_C是以mg/dm³LED灯泡体积计的材料C的重量。