CN105336832B - 一种led灯丝 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED灯丝，包括细长LED灯条、与该细长LED灯条形状相适应的透明玻璃管，细长LED灯条刚好套装在透明玻璃管中；在透明玻璃管中灌封荧光材料形成荧光层使细长LED灯条和透明玻璃管合为一体；其中，细长LED灯条的线路层的相应位置开设多个过孔使细长LED灯条上形成多个中空孔，并将LED发光部件设置在中空孔的半固化荧光胶上，并通过金线键合的方式与线路层电气连接。采用本发明的技术方案，由于采用透明玻璃管封装LED灯条，能够很好的起到保护作用从而使LED灯丝不易折短；同时，使荧光层在透明玻璃管内各个区域分布均匀，且荧光层不直接与空气接触，在使用过程中不会老化。
Description
技术领域
本发明属于LED照明领域，尤其涉及一种LED灯丝。
背景技术
随着科技的发展，LED已逐渐成为主要的照明手段，LED照明越来越受人们青睐。现有技术LED灯丝的形状类似与传统的细钨丝，并在灯丝表面均匀涂覆荧光材料；但由于采用硬质基板，比如采用金属、陶瓷等材料作为灯丝基板材料，但细长型的LED灯丝在装配生产过程中容易折断；同时，金属基板易发生氧化。为了解决氧化问题，现有技术也有采用PPA材料作为基板材料，但PPA材料散热性能不佳且易受热而变黄。不管采用何种材料作为基材，现有技术LED灯丝长时间使用的情况下，由于灯丝表面的荧光材料直接暴漏在空气中，荧光材料极易老化，进而造成LED灯丝发光亮度下降且光亮度不均匀。例如，中国专利文献还公开了一种LED灯丝[申请号：201320859050.6]，包括：设置有透光部及引脚的U型或直条型条形基板、固设于在该条形基板上且通过所述引脚供电的LED发光芯片组，以及包裹于条形基板及LED发光芯片组外围的荧光胶体，所述透光部为条形基板上设置的透光孔，所述LED发光芯片组固设于所述条形基板未设置透光孔的区域。这样，由于基板上设置有透光部且基板呈条形，使得LED发光芯片能透过透光部出光，从而扩大了LED灯丝的发光角度，提高了LED封装产品的发光性能。另外，由于荧光胶体包设于基板及LED发光芯片组外围，简化了荧光胶体的成型工艺及其精确度，提高了荧光胶体成型效率及LED封装产品的良品率。
上述的方案虽然在基板上打孔使光在荧光胶体内反射时可以疏导到基板的背面，但透光效果依然不佳，发光亮度不均匀且亮度差。
故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种抗氧化性强、立体照明效果好的LED灯丝。
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供以下技术方案：
一种LED灯丝，包括细长LED灯条、与该细长LED灯条形状相适应的透明玻璃管，所述细长LED灯条刚好套装在所述透明玻璃管中；在所述透明玻璃管中灌封荧光材料形成荧光层使所述细长LED灯条和所述透明玻璃管合为一体；其中，所述细长LED灯条进一步包括基板、设置在所述基板上的线路层，所述线路层设有电路图形，在该电路图形的相应位置开设多个过孔使所述细长LED灯条上形成多个中空孔，在所述中空孔远离线路层的一面以点胶的方式设置一层半固化荧光胶并使该荧光胶覆盖所述中空孔；将LED发光部件设置在所述中空孔的半固化荧光胶上，并通过金线键合的方式与所述线路层电气连接；所述线路层两端分别设置有正电极和负电极，所述正电极和负电极分别引出连接线，用于与外部驱动电源相连接；所述LED发光部件在所述正电极和所述负电极之间形成导通回路。
优选地，所述基板采用柔性材料。
优选地，所述基板采用高导热超薄铝基板。
优选地，所述LED发光部件为LED倒装芯片。
优选地，所述细长LED灯条为扁长方形结构，其长度范围为300mm至 380mm之间，其宽度范围为5mm至10mm之间。
优选地，所述荧光层由以下组份组成：绿色荧光粉8～12份；红色荧光粉2～4份；硅树脂35～40份；硅橡胶17.5～20份；环氧树脂13～15份；所述的绿色荧光粉、红色荧光粉、硅树脂、硅橡胶和环氧树脂均匀混合制成所述荧光层。
优选地，所述LED发光部件通过多条金线使LED发光部件与线路层电气连接。
本发明还公开了一种LED灯丝的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1：制备细长LED灯条；
步骤S2：提供一透明玻璃管，该透明玻璃管的内置空间与该细长LED灯条形状相适应并将所述细长LED灯条刚好套装在所述透明玻璃管中；
步骤S3：在所述透明玻璃管中灌封荧光材料形成荧光层使所述细长LED灯条和所述透明玻璃管合为一体；
步骤S4：将所述细长LED灯条的电极接线引出至所述透明玻璃管外，用于与外部驱动电源相连接。
优选地，所述步骤S1进一步包括以下步骤：
步骤S11：制备带有线路层的基板，所述线路层上具有电路图形；
步骤S12：在该基板的线路层上设置电极，用于与驱动电源相连接；
步骤S13：在电路图形指定位置上开设过孔使所述基板上形成多个中空孔；
步骤S14：在基板远离线路层的一面以点胶的方式设置一层半固化荧光层并使该荧光层覆盖所述中空孔；
步骤S15：将LED发光部件设置在中空孔中的半固化荧光层上，并以金 线键合的方式使LED发光部件与线路层电气连接；
步骤S16：在基板设置线路层的一面以点胶的方式设置一层半固化荧光层并使该荧光层覆盖所述中空孔，高温烘烤使半固化荧光层固化形成荧光层将所述LED发光部件封装在所述中空孔中。
优选地，所述步骤S11进一步包括以下步骤：
提供一基板，并在该基板的表面形成一半固化树脂片；
对铜箔进行印刷、蚀刻处理，得到一具有电路图形的铜箔；
将所述具有电路图形的铜箔置于所述半固化树脂片的表面，形成一待层合结构，以小于3℃/min的升温速率对该待层合结构进行加热至所述半固化树脂片融化，并在一定压力作用下，将所述具有电路图形的铜箔压合在所述基板的表面，得到带有线路层的基板。
与现有技术相比较，本发明由于采用透明玻璃管封装LED灯条，能够很好的起到保护作用从而使LED灯丝不易折短；同时，在透明玻璃管中灌封荧光材料形成荧光层，使荧光层在透明玻璃管内各个区域分布均匀，且荧光层不直接与空气接触，在使用过程中不会老化；同时由于将LED发光部件封装在中空孔中，当驱动电源输出信号使LED发光部件通电后，基板两面形成立体发光且从其正面射出的光亮度与从其反面射出的光亮度相近，从而达到提升了LED灯丝发光效果且光亮度分布均匀。
附图说明
图1为本发明一种LED灯丝的结构框图。
图2为本发明一种LED灯丝的制备方法的流程框图。
图3为本发明一种LED灯丝的制备方法中步骤S1的流程框图。
如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步说明。
参见图1，所示为本发明一种LED灯丝的结构框图，包括细长LED灯条(1)、与该细长LED灯条(1)形状相适应的透明玻璃管(2)，所述细长LED灯条(1)刚好套装在所述透明玻璃管(2)中；在所述透明玻璃管(2)中灌封荧光材料形成荧光层(3)使所述细长LED灯条(1)和所述透明玻璃管(2)合为一体。
由于采用透明玻璃管封装LED灯条，能够很好的起到保护作用从而使LED灯丝不易折短；同时，在透明玻璃管中灌封荧光材料形成荧光层，使荧光层在透明玻璃管内各个区域分布均匀，且荧光层不直接与空气接触，在使用过程中不会老化，从而达到提升了LED灯丝发光效果且光亮度分布均匀。
其中，所述细长LED灯条进一步包括基板(11)、设置在所述基板(11)上的线路层(12)，所述线路层(12)设有电路图形，在该电路图形的相应位置开设多个过孔使所述细长LED灯条上形成多个中空孔(13)，在所述中空孔(13)远离线路层(12)的一面以点胶的方式设置一层半固化荧光胶并使该荧光胶覆盖所述中空孔(13)；将LED发光部件(14)设置在所述中空孔的半固化荧光胶上，并通过金线(15)键合的方式与所述线路层(12)电气连接；所述线路层(12)两端分别设置有正电极和负电极，所述正电极和负电极分别引出连接线(4)，用于与外部驱动电源相连接；所述LED发光部件(14)在所述正电极和所述负电极之间形成导通回路。
采用上述技术方案，由于将LED发光部件封装在中空孔中，当驱动电源 输出信号使LED发光部件通电后，基板两面形成立体发光且从其正面射出的光亮度与从其反面射出的光亮度相近。从而解决了现有技术中双面出光不均匀的技术问题(现有技术中，无论是采用透明或透光的基板，还是采用在LED发光部件底面开设多个透光孔的技术方案，反面出光效果都较差)。
在一种优选的实施方式中，为了LED灯丝能够具有更优的立体照明效果，基板采用柔性材料。由于采用柔性基板，细长LED灯条能够进行任意角度的弯曲形成立体发光，重量轻且可以进行裁剪，通用性强且成本低。细长LED灯条形成特定形状后再通过荧光材料将细长LED灯条灌封在透明玻璃管中，立体发光效果强，可应用于各种照明场合。进一步的，柔性基板采用柔性薄膜材料聚烯亚胺膜，聚烯亚胺膜呈黄色透明，由均苯四甲酸二酐与二苯醚二胺制得，具有突出的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能，可在250～280℃空气中长期使用。
现有技术的金属基灯丝具有良好的散热效果，但极易氧化。由于本发明将细长LED灯条采用荧光材料灌封在透明玻璃管中，彻底解决了易氧化的问题。在一种优选实施方式中，基板采用高导热超薄铝基板。由于采用高导热超薄铝基板，使基板即可以以一定角度弯曲，又大大提升了散热性能。
在一种优选的实施方式中，LED发光部件为LED倒装芯片。现有技术中，为了增强双面出光效果，将倒装LED芯片直接封装在透明材质的LED基板上。该技术方案的缺点在于，将倒装LED芯片直接封装在基板上，当LED灯条以一定角度折弯时会导致倒装LED芯片与基板之间接触不良，从而在制备柔性LED灯条时有较高的不良率；同时，采用透明材质的基板反面出光效果不佳。为了解决上述技术问题，本发明采用倒装LED芯片和金线连接相结合的方式，由于金线具有弹性余量，在折弯柔性LED灯条时，倒装LED芯片与柔性基板 之间依然能够保持紧密连接，同时又具备倒装LED芯片的出光性能优势。当然，相比将倒装LED芯片直接封装在柔性基板上，通过金线的方式连接在散热性能有所减弱。为了提高LED芯片的散热性能，在一种优选实施方式中，LED倒装芯片与线路层之间设置多条金线使LED倒装芯片与线路层电气连接，并在金线部分涂覆导热硅胶，提高金线的导热效果；同时，在基板远离线路层的一面还设有金属散热层，通过该金属散热层将LED芯片产生的热量传导出去。
在一种优选实施方式中，为了将LED灯丝更好的应用于球泡灯中，细长LED灯条(1)为扁长方形结构，其长度范围为300mm至380mm之间，其宽度范围为5mm至10mm之间。
在一种优选实施方式中，所述荧光层由荧光粉和树脂组合物混合制成；所述树脂组合物为硅树脂、硅橡胶和环氧树脂中的任一种或几种。
在一种优选实施方式中，所述荧光层由以下组份组成：绿色荧光粉8～12份；红色荧光粉2～4份；硅树脂35～40份；硅橡胶17.5～20份；环氧树脂13～15份；所述的绿色荧光粉、红色荧光粉、硅树脂、硅橡胶和环氧树脂均匀混合制成所述荧光层。
本发明还公开了一种LED灯丝的制备方法，参见图2，所示为本发明一种LED灯丝的制备方法的流程框图，包括以下步骤：
步骤S1：制备细长LED灯条；
步骤S2：提供一透明玻璃管，该透明玻璃管的内置空间与该细长LED灯条形状相适应并将所述细长LED灯条刚好套装在所述透明玻璃管中；
步骤S3：在所述透明玻璃管中灌封荧光材料形成荧光层使所述细长LED灯条和所述透明玻璃管合为一体；
步骤S4：将所述细长LED灯条的电极接线引出至所述透明玻璃管外，用于与外部驱动电源相连接。
由于采用透明玻璃管封装LED灯条，能够很好的起到保护作用从而使LED灯丝不易折短；同时，在透明玻璃管中灌封荧光材料形成荧光层，使荧光层在透明玻璃管内各个区域分布均匀，且荧光层不直接与空气接触，在使用过程中不会老化，从而达到提升了LED灯丝发光效果且光亮度分布均匀。
进一步的，参见图3，所示为本发明一种LED灯丝的制备方法中步骤S1的流程框图，步骤S1进一步包括以下步骤：
步骤S11：制备带有线路层的基板，所述线路层上具有电路图形；
步骤S12：在该基板的线路层上设置电极，用于与驱动电源相连接；
步骤S13：在电路图形指定位置上开设过孔使所述基板上形成多个中空孔；
步骤S14：在基板远离线路层的一面以点胶的方式设置一层半固化荧光层并使该荧光层覆盖所述中空孔；
步骤S15：将LED发光部件设置在中空孔中的半固化荧光层上，并以金线键合的方式使LED发光部件与线路层电气连接；
步骤S16：在基板设置线路层的一面以点胶的方式设置一层半固化荧光层并使该荧光层覆盖所述中空孔，高温烘烤使半固化荧光层固化形成荧光层将所述LED发光部件封装在所述中空孔中。
采用上述技术方案，由于将LED发光部件封装在中空孔中，当驱动电源输出信号使LED发光部件通电后，基板两面形成立体发光且从其正面射出的光亮度与从其反面射出的光亮度相近。从而解决了现有技术中双面出光不均匀的技术问题(现有技术中，无论是采用透明或透光的基板，还是采用在LED 发光部件底面开设多个透光孔的技术方案，反面出光效果都较差)。
进一步的，步骤S11进一步包括以下步骤：
提供一基板，并在该基板的表面形成一半固化树脂片；
对铜箔进行印刷、蚀刻处理，得到一具有电路图形的铜箔；
将所述具有电路图形的铜箔置于所述半固化树脂片的表面，形成一待层合结构，以小于3℃/min的升温速率对该待层合结构进行加热至所述半固化树脂片融化，并在一定压力作用下，将所述具有电路图形的铜箔压合在所述基板的表面，得到带有线路层的基板。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种LED灯丝，其特征在于，包括细长LED灯条、与该细长LED灯条形状相适应的透明玻璃管，所述细长LED灯条刚好套装在所述透明玻璃管中；在所述透明玻璃管中灌封荧光材料形成荧光层使所述细长LED灯条和所述透明玻璃管合为一体；其中，所述细长LED灯条进一步包括基板、设置在所述基板上的线路层，所述线路层设有电路图形，在该电路图形的相应位置开设多个过孔使所述细长LED灯条上形成多个中空孔，在所述中空孔远离线路层的一面以点胶的方式设置一层半固化荧光胶并使该荧光胶覆盖所述中空孔；将LED发光部件设置在所述中空孔的半固化荧光胶上，并通过金线键合的方式与所述线路层电气连接；所述线路层两端分别设置有正电极和负电极，所述正电极和负电极分别引出连接线，用于与外部驱动电源相连接；所述LED发光部件在所述正电极和所述负电极之间形成导通回路。
2.根据权利要求1所述的LED灯丝，其特征在于，所述基板采用柔性材料。
3.根据权利要求1所述的LED灯丝，其特征在于，所述基板采用高导热超薄铝基板。
4.根据权利要求2或3所述的LED灯丝，其特征在于，所述LED发光部件为LED倒装芯片。
5.根据权利要求4所述的LED灯丝，其特征在于，所述细长LED灯条为扁长方形结构，其长度范围为300mm至380mm之间，其宽度范围为5mm至10mm之间。
6.根据权利要求1所述的LED灯丝，其特征在于，所述荧光层由以下组份组成：绿色荧光粉8～12份；红色荧光粉2～4份；硅树脂35～40份；硅橡胶17.5～20份；环氧树脂13～15份；所述的绿色荧光粉、红色荧光粉、硅树脂、硅橡胶和环氧树脂均匀混合制成所述荧光层。
7.根据权利要求1所述的LED灯丝，其特征在于，所述LED发光部件通过多条金线使LED发光部件与线路层电气连接。
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