CN103994349A - 高光效的led球泡灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高光效的LED球泡灯，包括多个LED灯丝、芯柱、LED驱动器、标准接口和灯罩；所述多个LED灯丝和芯柱由灯罩密封，且灯罩中填充散热材料；每个LED灯丝的两端均通过LED灯丝的两个灯丝电极与芯柱上的两个芯柱电极点焊连接，多个LED灯丝在球泡灯内部围绕芯柱排布；所述芯柱下部连接排气管；芯柱的下端电极通过电连接线与LED驱动器相连，LED驱动器通过引线与标准接口连接，标准接口与外部AC或DC电源相连通；本发明由于采用高散热性材料和具有高导热性能的芯柱材料，使高光效LED灯丝在较低温度下工作发挥其高光效。

Description

高光效的LED球泡灯

技术领域

[0001] 本发明涉及一种LED球泡灯，尤其涉及一种由灯丝直接组装的高光效LED球泡灯。背景技术

[0002] 半导体发光二极管(LED)照明被认为是21世纪最具发展前景的领域之一，随着各国禁用白炽灯法令的出台，LED在照明领域应用越来越广泛，其中在透明基板上进行封装的LED灯丝由于光效高且外观类似传统的钨丝灯备受终端客户喜爱。该灯丝主要是由于LED芯片的P-N结是4JI角度发光，采用支架或者陶瓷封装会由于向下的蓝光反射回来经过P-N结而损失一半，最终导致蓝光损失25% ;采用透明基板可以将这一部分的蓝光利用起来，提高LED光源的光效，但是目前采用这种透明基板的灯丝基本不具有散热能力，组装的球泡灯由于温度过高而导致光效高的特点并不突出，尤其是采用该灯丝做成高光通量的球泡灯，所以灯丝球泡灯的散热是急需解决的问题。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高光效的LED球泡灯。

[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种高光效的LED球泡灯，包括:多个LED灯丝、芯柱、LED驱动器、标准接口、灯罩；所述多个LED灯丝和芯柱由灯罩密封，且灯罩中填充散热材料；每个LED灯丝的两端均通过LED灯丝的两个灯丝电极与芯柱上的两个芯柱电极点焊连接，多个LED灯丝在球泡灯内部围绕芯柱排布；所述芯柱下部连接排气管；芯柱的芯柱电极通过电连接线与LED驱动器相连，LED驱动器通过引线与标准接口连接，标准接口与外部AC或DC电源相连通。

[0005] 所述多个LED灯丝在球泡灯内部围绕芯柱排布具体为:LED灯丝围绕芯柱呈锥状线性排布、LED灯丝围绕芯柱呈线性交叉排布、LED灯丝围绕芯柱呈正多边形排布或LED灯丝围绕芯柱呈M型排布。

[0006] 所述LED灯丝包括:灯丝电极、透明基板、多个LED芯片、键合线和荧光胶，多个LED芯片固定在两端含有灯丝电极的透明基板上，LED芯片之间、LED芯片与灯丝电极之间通过键合线相连接，LED芯片、键合线和透明基板上包裹荧光胶。

[0007] 所述LED灯丝包括:灯丝电极、透明基板、多个LED芯片、线路和荧光胶，多个LED芯片固定在具有线路的透明基板上，通过LED芯片将透明基板上的线路与透明基板两端的灯丝电极连接起来，LED芯片和透明基板上包裹荧光胶。

[0008] 所述LED灯丝包括:灯丝电极、导电基板、多个LED芯片、键合线，多个LED芯片固定在具有微孔的导电基板上，导电基板的一端作为一个灯丝电极，导电基板的另一端通过粘结材料与另一个灯丝电极相连，LED芯片之间、LED芯片与灯丝电极之间通过键合线连接起来，LED芯片、键合线、微孔、粘结材料和导电基板上包裹荧光胶。

[0009] 所述芯柱内部包括绝缘层、第一夹层、第二夹层、第一镀层、第三夹层和第二镀层中的一种或者几种；所述绝缘层的材料为玻璃或者透明陶瓷；第一夹层的材料为金属银、铝或钛；第二夹层的材料为石蜡或金属盐；镀层的材料为银、铝、钛或钼；第三夹层的材料为铜或其合金材料；第二镀层的材料为氧化铝、二氧化硅、二氧化钛中的一种或几种。

[0010] 所述芯柱电极的材料为金、银、铜、铁、铝或其合金材料。

[0011] 所述散热材料为气体或液体；当散热材料是气体时，其组分是基础气体或由基础气体与辅助气体混合组成，所述基础气体与辅助气体的质量比为80-100:0-20，所述基础气体由氢气、氮气、氦气的一种或多种按任意配比混合组成，所述辅助气体由氖气、氩气、氪气、氙气的一种或多种按任意配比混合组成；当散热材料是液体时，其组分由水、乙醇、甘油、硅油的一种或多种按任意配比混合组成。

[0012] 所述灯罩为透明的玻璃灯罩、磨砂的玻璃灯罩或外部涂覆透明硅胶的玻璃灯罩。

[0013]所述标准接口为 E12、E14、E26、E27 或 E39。

[0014] 所述透明基板的材料为透明玻璃、微晶玻璃、透明陶瓷、钇铝石榴石、氧化铝(蓝宝石)、氮氧化氯、氧化钇陶瓷、氟化镁陶瓷、氟化钙陶瓷或透明的耐热PC/PS/PMMA ;所述导电基板的材料为铜、银、铝、铁或其合金材料。

[0015] 所述LED芯片选自UV芯片、蓝光芯片、绿光芯片中的一种或几种。

[0016] 所述键合线的材料选自金、银、铜、铁、铝或其合金材料。

[0017] 所述荧光胶由LED封装胶水和荧光粉混合而成，LED封装胶水选自硅胶、环氧树月旨、Hybrid材料、PMMA ;荧光粉由绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉中的一种或者几种组成，封装胶水、绿色荧光粉、黄色荧光粉和红色荧光粉的质量比为100:0-30:5-50:0-10o

[0018] 本发明的有益效果是，由于采用高散热性材料和具有高比热容的芯柱材料，使高光效LED灯丝在较低温度下工作发挥其高光效的优点。

附图说明

[0019] 图1(a)〜(d)是本发明球泡灯不同实施案例的结构示意图；

[0020] 图2(a)〜(e)是本发明球泡灯芯柱不同实施案例的结构示意图；

[0021] 图3 (a)〜(e)是本发明球泡灯LED灯丝不同实施案例的截面图；

[0022] 图中，LED灯丝1、灯丝电极2、芯柱3、芯柱电极4、排气管5、电连接线6、LED驱动器7、引线8、标准接口 9、灯罩10、散热材料11 ;绝缘层3-1、第一夹层3-2、第二夹层3_3、第一镀层3-4、第三夹层3-5、第二镀层3-6 ;透明基板12、导电基板17、LED芯片13、键合线14、荧光胶15、线路16、微孔18、粘结材料19。

具体实施方式

[0023] 以下参照附图，对本发明做作进一步详细说明。

[0024] 如图1所示，本发明一种高光效的LED球泡灯，包括:多个LED灯丝1、芯柱3、LED驱动器7、标准接口 9、灯罩10 ;所述多个LED灯丝I和芯柱3由灯罩10密封，且灯罩10中填充散热材料11 ;每个LED灯丝I的两端均通过LED灯丝I的两个灯丝电极2与芯柱3上的两个芯柱电极4点焊连接，多个LED灯丝I在球泡灯内部围绕芯柱3呈不同形状排布；所述芯柱3下部连接排气管5 ;芯柱3的芯柱电极4通过电连接线6与LED驱动器7相连，LED驱动器7通过引线8与标准接口 9连接，标准接口 9与外部AC或DC电源相连通；

[0025] 图1 (a)是球泡灯的第一实施案例，其中LED灯丝I呈锥状线性排布；[0026] 图1 (b)是球泡灯的第二实施案例，其中LED灯丝I呈线性交叉排布；

[0027] 图1 (c)是球泡灯的第三实施案例，其中LED灯丝I呈正多边形排布；

[0028] 图1⑷是球泡灯的第四实施案例，其中LED灯丝I呈M型排布；

[0029] 如图2所示:

[0030] 图2(a)是芯柱3的第一实施案例:芯柱3是由绝缘层3_1包裹第一夹层3_2 (具有高反射率的金属如银、铝或钛)构成；

[0031] 图2(b)是芯柱3的第二实施案例:芯柱3是由绝缘层3-1包裹第一夹层3_2 (具有高反射率的金属如银、铝或钛)构成，而第一夹层3-2内部含有第二夹层3-3 (热相变材料如石蜡或金属盐)；

[0032] 图2 (C)是芯柱3的第三实施案例:芯柱3是由绝缘层3-1包裹第三夹层3_5 (铜或其合金材料)构成，而第三夹层3-5表面镀有第一镀层3-4 (反射材料材料为银、招、钛或钼)；

[0033] 图2(d)是芯柱3的第四实施案例:芯柱3是由绝缘层3-1包裹第三夹层3_5 (铜或其合金材料)构成，而第三夹层3-5内部含有第二夹层3-3 (热相变材料如石腊或金属盐)、表面镀有第一镀层3-4 (反射材料材料为银、铝、钛或钼)；

[0034] 图2 (e)是芯柱3的第五实施案例:芯柱3是由第三夹层3_5 (铜或其合金材料)和镀在第三夹层3-5表面的第二镀层3-6 (反射材料材料为氧化铝、二氧化硅、二氧化钛)构成。

[0035] 如图3所示:

[0036] 图3 (a)是LED灯丝I的第一实施案例，LED灯丝I包括灯丝电极2、透明基板12、多个LED芯片13、键合线14和荧光胶15，LED芯片13 (主要是针对正装芯片)通过固晶材料(如硅胶、环氧树脂、Hybrid、PMMA、PU)固定在两端含有灯丝电极2的透明基板12(如透明玻璃、透明陶瓷、钇铝石榴石、蓝宝石、透明耐热PC/PS/PMMA)上，接着通过键合线将LED芯片13、以及芯片13与电极2连接起来，再通过荧光胶15将LED芯片13、键合线14以及基板12包裹起来形成360度出光的LED灯丝I。

[0037] 图3 (b)是LED灯丝I的第二实施案例，LED灯丝I包括灯丝电极2、透明基板12、多个LED芯片13、线路16、荧光胶15，LED芯片13 (主要是正对倒装芯片)通过固晶材料(如金、金锡合金、锡膏)固定在具有线路16的透明基板12(如透明玻璃、透明陶瓷、钇铝石榴石、蓝宝石、透明耐热PC/PS/PMMA)上，通过LED芯片13将基板12上的线路16与基板两端的灯丝电极2连接起来；再通过荧光胶15将LED芯片13和基板12包裹起来形成360度出光的LED灯丝I。

[0038] 图3 (C)〜(e)是LED灯丝I的第三实施案例，图3 (C)是LED灯丝I的透视图，图3 (d)是LED灯丝I的半成品图，图3 (e)是LED灯丝I的成品外观图。

[0039] LED灯丝I包括灯丝电极2、导电基板17、多个LED芯片13、键合线14，多个LED芯片13通过固晶材料(如硅胶、环氧树脂、Hybrid、PMMA, PU)固定在具有微孔18 (空气组成的微小空洞，尺寸IOnm〜IOOum)的导电基板17

[0040](如铜、银、铁或其合金材料)上，导电基板17的一端作为一个灯丝电极2,导电基板17的另一端通过粘结材料19 (高分子材料如PPA、PCT、EMC、SMC、LCP)与另一个灯丝电极2相连，LED芯片13之间、LED芯片13与灯丝电极2之间通过键合线14连接起来，然后通过Molding的方式由荧光胶15将LED芯片13、键合线14、微孔18、粘结材料19、导电基板17包裹起来，只留出灯丝电极2，如图3(e)所示。

[0041] 本发明不限于以上实施方式，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高光效的LED球泡灯，其特征在于，包括:多个LED灯丝(I)、芯柱(3)、LED驱动器(7)、标准接口(9)、灯罩(10);所述多个LED灯丝(I)和芯柱(3)由灯罩(10)密封，且灯罩(10)中填充散热材料(11);每个LED灯丝(I)的两端均通过LED灯丝(I)的两个灯丝电极⑵与芯柱⑶上的两个芯柱电极⑷点焊连接，多个LED灯丝⑴在球泡灯内部围绕芯柱⑶排布；所述芯柱⑶下部连接排气管(5);芯柱(3)的芯柱电极(4)通过电连接线(6)与LED驱动器(7)相连，LED驱动器(7)通过引线⑶与标准接口(9)连接，标准接口(9)与外部AC或DC电源相连通。

2.根据权利要求1所述高光效的LED球泡灯，其特征在于，所述多个LED灯丝(I)在球泡灯内部围绕芯柱(3)排布具体为:LED灯丝(I)围绕芯柱(3)呈锥状线性排布、LED灯丝(I)围绕芯柱⑶呈线性交叉排布、LED灯丝(I)围绕芯柱(3)呈正多边形排布或LED灯丝(I)围绕芯柱⑶呈M型排布。

3.根据权利要求1所述高光效的LED球泡灯，其特征在于，所述LED灯丝(I)包括:灯丝电极(2)、透明基板(12)、多个LED芯片(13)、键合线(14)和荧光胶(15)，多个LED芯片(13)固定在两端含有灯丝电极⑵的透明基板(12)上，LED芯片(13)之间、LED芯片(13)与灯丝电极⑵之间通过键合线(14)相连接，LED芯片(13)、键合线(14)和透明基板(12)上包裹突光胶(15)。

4.根据权利要求1所述高光效的LED球泡灯，其特征在于，所述LED灯丝(I)包括:灯丝电极(2)、透明基板(12 )、多个LED芯片(13)、线路(16)和荧光胶(15)，多个LED芯片(13)固定在具有线路(16)的透明基板(12)上，通过LED芯片(13)将透明基板(12)上的线路(16)与透明基板(12)两端的灯丝电极(2)连接起来，LED芯片(13)和透明基板(12)上包裹突光胶(15)。

5.根据权利要求1所述高光效的LED球泡灯，其特征在于，所述LED灯丝(I)包括:灯丝电极(2)、导电基板(17)、多个LED芯片(13)、键合线(14)，多个LED芯片(13)固定在具有微孔(18)的导电基板(17)上,导电基板(17)的一端作为一个灯丝电极(2),导电基板(17)的另一端通过粘结材料(19)与另一个灯丝电极⑵相连，LED芯片(13)之间、LED芯片(13)与灯丝电极(2)之间通过键合线(14)连接起来，LED芯片(13)、键合线(14)、微孔(18)、粘结材料(19)和导电基板(17)上包裹荧光胶(15)。

6.根据权利要求1所述的高光效的LED球泡灯，其特征在于，所述芯柱(3)内部包括绝缘层(3-1)、第一夹层(3-2)、第二夹层(3-3)、第一镀层(3-4)、第三夹层(3_5)和第二镀层(3-6)中的一种或者几种；所述绝缘层(3-1)的材料为玻璃或者透明陶瓷；第一夹层(3-2)的材料为金属银、铝或钛；第二夹层(3-3)的材料为石蜡或金属盐；镀层(3-4)的材料为银、铝、钛或钼；第三夹层(3-5)的材料为铜或其合金材料；第二镀层(3-6)的材料为氧化铝、二氧化硅、二氧化钛中的一种或几种；所述芯柱电极(4)的材料为金、银、铜、铁、铝或其合金材料；所述标准接口(9)为E12、E14、E26、E27或E39。

7.根据权利要求1所述的高光效的LED球泡灯，其特征在于，所述散热材料(11)为气体或液体；当散热材料是气体时，其组分是基础气体或由基础气体与辅助气体混合组成，所述基础气体与辅助气体的质量比为80-100:0-20，所述基础气体由氢气、氮气、氦气的一种或多种按任意配比混合组成，所述辅助气体由氖气、氩气、氪气、氙气的一种或多种按任意配比混合组成；当散热材料是液体时，其组分由水、乙醇、甘油、硅油的一种或多种按任意配比混合组成；所述灯罩(10)为透明的玻璃灯罩、磨砂的玻璃灯罩或外部涂覆透明硅胶的玻璃灯罩。

8.根据权利要求3或4所述高光效的LED球泡灯，其特征在于，所述透明基板(12)的材料为透明玻璃、微晶玻璃、透明陶瓷、钇铝石榴石、氧化铝(蓝宝石)、氮氧化氯、氧化钇陶瓷、氟化镁陶瓷、氟化钙陶瓷或透明的耐热PC/PS/PMMA。

9.根据权利要求5所述高光效的LED球泡灯，其特征在于，所述导电基板(17)的材料为铜、银、招、铁或其合金材料。

10.根据权利要求3、4或5所述高光效的LED球泡灯，其特征在于，所述LED芯片(13)选自UV芯片、蓝光芯片、绿光芯片中的一种或几种；所述键合线(14)的材料选自金、银、铜、铁、铝或其合金材料；所述荧光胶(15)由LED封装胶水和荧光粉混合而成，LED封装胶水选自硅胶、环氧树脂、Hybrid材料、PMMA ;荧光粉由绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉中的一种或者几种组成，封装胶水、绿色荧光粉、黄色荧光粉和红色荧光粉的质量比为100:0-30:5-50 =O-1O0