CN106949385A - 一种全角度出光led灯丝 - Google Patents

一种全角度出光led灯丝 Download PDF

Info

Publication number
CN106949385A
CN106949385A CN201710045215.9A CN201710045215A CN106949385A CN 106949385 A CN106949385 A CN 106949385A CN 201710045215 A CN201710045215 A CN 201710045215A CN 106949385 A CN106949385 A CN 106949385A
Authority
CN
China
Prior art keywords
filament
led
substrate
light
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710045215.9A
Other languages
English (en)
Inventor
佘君
于天宝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanchang University
Original Assignee
Nanchang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanchang University filed Critical Nanchang University
Priority to CN201710045215.9A priority Critical patent/CN106949385A/zh
Publication of CN106949385A publication Critical patent/CN106949385A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/502Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components
    • F21V29/503Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components of light sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/001Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
    • F21V19/0015Fastening arrangements intended to retain light sources
    • F21V19/002Fastening arrangements intended to retain light sources the fastening means engaging the encapsulation or the packaging of the semiconductor device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

本发明提供了一种全角度出光LED灯丝,包括:灯丝基板、多个LED芯片以及涂覆在LED芯片表面的荧光粉,其中,灯丝基板为圆柱壁状或圆台壁状,多个LED芯片呈螺旋状分布于灯丝基板的外侧表面。以此克服了点式封装方法在应用时光感不连续的问题,同时亦克服了直线形封装在应用时配光设计的不足,以此实现LED灯丝条的4π角度发光,大大提高了LED灯丝条光场空间分布的均匀性,实现多角度、多层次立体发光,不使人产生眩光,达到保护人眼视力的目的。

Description

一种全角度出光LED灯丝
技术领域
本发明涉及LED技术领域,尤其涉及一种全角度出光LED灯丝。
背景技术
LED(Light Emitting Diode,发光二极管)作为一种新的光源,因其具备节能、长命等优点,已广泛应用于各种照明设施。白光LED被誉为替代荧光灯和白炽灯的第四代照明光源,其改变了白炽灯钨丝发光与荧光灯三基色粉发光的原理,利用电场发光,具有光效高、无辐射、寿命长、低功耗和环保的优点。作为新一代绿色光源和照明技术,LED灯近年来在全球照明行业得到了快速发展,产品涉及背光源、信号灯、景观照明、普通民用照明等领域。
目前市面上常用的灯丝支架一般为如图1所示的直条形结构,4或6根LED灯丝并联连接设置在灯泡内,但是,这种直条形支架对操作人员要求较高,即操作难度大,效率低,同时生产成本也较高。另外,这种封装形式得到的灯泡应用时会有光感不连续、配光设计不足、无法多角度、多层次发光等缺点。此外,这种灯丝中LED芯片光能输出率只有5%~10%,剩余的约80%的能量都转化为自身的热能,从而降低芯片的发光效率及器件的可靠性。
为了解决上述技术问题,目前,也有人提出了基板为螺旋结构的LED柔性灯丝,如图2所示,但是,在这种结构中,LED芯片必须采用倒装芯片。我们知道,目前市场上芯片的主流封装形式依然是正装,倒装芯片成本较高。此外,在该类型的LED灯丝中,LED芯片2位于螺旋基板1的上方,为2π角度出光,且工作时会在灯泡中心轴的光出射方向形成一个暗区,如图3的配光曲线所示(曲线A、B、C、D、E及F分别对应垂直角度为0°、30°、60°、90°、120°及150°下的配光曲线),从而导致输出光空间分布不均匀,引起人眼瞳孔剧烈变化,产生眩光,加重视觉疲劳损伤视觉神经,损害人眼视力。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种全角度出光LED灯丝,解决了现有LED灯丝出光不均匀的技术问题。
本发明提供的技术方案如下:
一种全角度出光LED灯丝,包括:灯丝基板、多个LED芯片以及涂覆在LED芯片表面的荧光粉,其中,所述灯丝基板为圆柱壁状或圆台壁状,所述多个LED芯片呈螺旋状分布于所述灯丝基板的外侧表面。
进一步优选地,所述多个LED芯片呈螺旋状均匀分布于所述灯丝基板的外侧表面。
进一步优选地,所述多个LED芯片呈多螺旋芯片组分布于所述灯丝基板的外侧表面。
进一步优选地,所述多个LED芯片呈多螺旋芯片组均匀分布于所述灯丝基板的外侧表面。
进一步优选地,所述LED芯片为倒装LED芯片或正装LED芯片。
进一步优选地,所述灯丝基板为透明基板或陶瓷基本,所述透明基板为蓝宝石基板或透明陶瓷基板。
进一步优选地,所述LED芯片通过透明胶/导电胶固定在所述灯丝基板上,所述透明胶为硅胶或改性树脂胶或环氧树脂胶,所述导电胶为银胶或粘铜胶。
本发明提供的全角度出光LED灯丝,能够带来以下有益效果:
在本发明提供的全角度出光LED灯丝中,LED芯片呈螺旋状分布在圆柱壁状或圆台壁状的灯丝基板上,以此克服了点式封装方法在应用时光感不连续的问题,同时亦克服了直线形封装在应用时配光设计的不足,以此实现LED灯丝条的4π角度发光,大大提高了LED灯丝条光场空间分布的均匀性,实现多角度、多层次立体发光,不使人产生眩光,达到保护人眼视力的目的。
另外,在本发明中,各LED芯片分散分布在灯泡空间内,灯丝基板体积和表面积较大,提升了灯丝与发热源芯片之间的热传递及与灯泡内部惰性气体的对流散热,降低了芯片结温和LED灯丝整体温度,即大大提高了LED灯丝的散热特性,进而提高了LED芯片的发光效率及器件的可靠性等相关性能。
最后,在本发明中,LED灯丝中的芯片可以是正装芯片亦可是倒装芯片,降低了成本。
附图说明
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1为现有技术中螺旋LED灯丝立体结构示意图;
图2为现有技术中螺旋LED灯丝配光曲线图;
图3为本发明中灯丝基板为圆柱壁状的LED灯丝立体结构示意图;
图4为本发明中灯丝基板为圆柱壁状的LED灯丝俯视结构示意图;
图5为本发明中灯丝基板为圆柱壁状的LED灯丝配光曲线图;
图6为本发明中灯丝基板为圆台壁状的LED灯丝立体结构示意图;
图7为本发明中灯丝基板为圆台壁状的LED灯丝俯视结构示意图;
图8为本发明中灯丝基板为圆台壁状的LED灯丝配光曲线图。
附图标号说明:
1-螺旋基板,2-LED芯片,3-灯丝基板。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。
本发明提供了一种全角度出光LED灯丝,设置于灯泡内,具体,该全角度出光LED灯丝中包括:灯丝基板、多个LED芯片以及涂覆在LED芯片表面的荧光粉,其中,灯丝基板为圆柱壁状或圆台壁状,多个LED芯片呈螺旋状分布于灯丝基板的外侧表面。
与现有的螺旋基板1相比,本发明提供的灯丝基板呈如图4所示的圆柱壁状或如图7所示的圆台壁状,且LED灯丝以串联或并联的方式呈螺旋状分布在该灯丝基板上,以此实现LED灯丝4π无死角发光。另外,灯丝基板两端设有金属层及与金属层固定连接的金属架,以此,通过金属线将金属层与其相邻的LED芯片连接,灯丝基板两端的金属架分别与LED驱动器引出的正负极电连接线相连,从而实现LED灯丝的导通。再有,在灯丝基板、LED芯片以及金属线上设有由一种或多种荧光粉与硅胶混合而成的荧光粉介质层。在灯丝基板的外侧表面设置有导电线路,以此电连接灯丝基板表面的LED芯片。除此之外,为了提高全角度出光LED灯丝的散热性能和可靠性,在灯丝基板背面(内侧表面)设置大面积散热件,降低灯丝的工作结温,有效提高整体LED灯丝条的散热性能,提高LED灯丝条的可靠性。在实例中,上述灯丝基板为透明基板或陶瓷基板,其中,透明基板可以为玻璃基板或蓝宝石基板或透明陶瓷基板。
在一实施方式中,如图3(圆柱壁状)和图6(圆台壁状)所示,多个LED芯片均匀分布于灯丝基板的外侧表面。在一实例中,如图3和图4所示,灯丝基板为圆柱壁状,且螺旋半径为13mm(毫米)、螺距为18mm,各正装LED芯片通过透明胶/导电胶(硅胶或改性树脂胶或环氧树脂胶或银胶或粘铜胶)封装在灯丝基板的外侧表面。如图5所示的配光曲线中可以看出,整个全角度出光LED灯丝为全角度发光,且不同垂直角度(如图所示包括0°、30°、60°、90°、120°以及150°)下的光场分布中,配光曲线分布均匀(如图示,曲线A、B、C、D、E及F分别对应垂直角度为0°、30°、60°、90°、120°及150°下的配光曲线),左右对称,光强的最大值和最小值相差不会很明显,相比于只有2π角度发光的传统螺旋LED灯丝,其实现了多角度、多层次立体均匀发光的特点。
在另一实例中,如图6和图7所示,灯丝基板为圆台壁状,且螺旋半径为13mm、螺距为18mm、锥度外张角度为π/6,各倒装LED芯片通过透明胶/导电胶(硅胶或改性树脂胶或环氧树脂胶或银胶或粘铜胶)封装在灯丝基板的外侧表面,即各LED芯片在三维空间中与灯丝基板支架相切设置,多颗LED芯片在三维空间中呈现螺旋分布。如图8所示的配光曲线中可以看出,整个全角度出光LED灯丝发光为全角度发光,并且不同垂直角度(如图所示包括0°、30°、60°、90°、120°以及150°)下的光场分布中,配光曲线大小分布均匀(如图示,曲线A、B、C、D、E及F分别对应垂直角度为0°、30°、60°、90°、120°及150°下的配光曲线),左右对称,光强的最大值和最小值相差不会很明显,相比于只有2π角度发光的传统螺旋LED灯丝,其实现了多角度、多层次立体均匀发光的特点。
以上仅示例性的给出了圆柱壁状/圆台壁状的螺旋半径、螺距等参数,在其他实例中,还可以为其他尺寸,如螺旋半径为15mm、螺距为20mm、圆台壁状的锥度外张角度为π/3等,在此不做具体限定,即在实际应用中锥度外张角度、螺旋半径、螺距等参数可根据实际情况任意调节。再有,在其他实施方式中,LED芯片还可以以不等间距的方式沿着螺旋线方向分布,如当灯丝基板为圆台壁状时,LED芯片呈间距线性递减的方式排布在该灯丝基板上,根据实际情况进行相应调整。
基于此,在另一实施方式中,为了实现全角度出光LED灯丝灯的大功率发光,多个LED芯片呈多螺旋芯片组均匀分布于灯丝基板的外侧面。在一实例中,每组螺旋芯片组中包括2个LED芯片,以此各螺旋芯片组均匀分布在灯丝基板的外侧表面。在另一实例中,每组螺旋芯片组中包括2个LED芯片,以此各螺旋芯片组呈间距线性递减的方式排布在该灯丝基板的外侧表面。要说明的是,我们对每组螺旋芯片组中包括的LED芯片的数量不做具体限定,如还可以包括3个、4个甚至更多;我们对螺旋芯片组的排列方式同样不做具体限定,可以根据实际情况进行设定。另外,这里说的LED芯片呈多螺旋组芯片的方式分布于灯丝基板上还包括在同一灯泡内设置多个灯丝基板,如2个、3个甚至更多,每个灯丝基板中设置一组LED芯片组。
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式,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,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种全角度出光LED灯丝,其特征在于,所述全角度出光LED灯丝中包括:灯丝基板、多个LED芯片以及涂覆在LED芯片表面的荧光粉,其中,所述灯丝基板为圆柱壁状或圆台壁状,所述多个LED芯片呈螺旋状分布于所述灯丝基板的外侧表面。
2.如权利要求1所述的全角度出光LED灯丝,其特征在于,所述多个LED芯片呈螺旋状均匀分布于所述灯丝基板的外侧表面。
3.如权利要求1所述的全角度出光LED灯丝,其特征在于,所述多个LED芯片呈多螺旋芯片组分布于所述灯丝基板的外侧表面。
4.如权利要求3所述的全角度出光LED灯丝,其特征在于,所述多个LED芯片呈多螺旋芯片组均匀分布于所述灯丝基板的外侧表面。
5.如权利要求1-4任意一项所述的全角度出光LED灯丝,其特征在于,所述LED芯片为倒装LED芯片或正装LED芯片。
6.如权利要求1-4任意一项所述的全角度出光LED灯丝,其特征在于,所述灯丝基板为透明基板或陶瓷基本,所述透明基板为蓝宝石基板或透明陶瓷基板。
CN201710045215.9A 2017-01-22 2017-01-22 一种全角度出光led灯丝 Pending CN106949385A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710045215.9A CN106949385A (zh) 2017-01-22 2017-01-22 一种全角度出光led灯丝

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710045215.9A CN106949385A (zh) 2017-01-22 2017-01-22 一种全角度出光led灯丝

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106949385A true CN106949385A (zh) 2017-07-14

Family

ID=59465539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710045215.9A Pending CN106949385A (zh) 2017-01-22 2017-01-22 一种全角度出光led灯丝

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106949385A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108059207A (zh) * 2017-12-15 2018-05-22 清华大学 一种uv-led反应器
CN110131602A (zh) * 2019-05-15 2019-08-16 中山风之源电器实业有限公司 一种螺旋灯管无暗面节能灯
CN111692539A (zh) * 2020-05-11 2020-09-22 弗曦照明设计(北京)有限公司 一种多维度发光led媒体立面线性灯
US11906113B2 (en) 2019-11-11 2024-02-20 Signify Holding B.V. Spiral LED filament lamp with a cylindrical two-dimensional flexible printed circuit board (PCB) and a method of producing a spiral LED filament with a cyclindrical two-dimensional flexible printed circuit board (PCB)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102782892A (zh) * 2010-03-12 2012-11-14 夏普株式会社 发光装置的制造方法、发光装置、照明装置、背光灯、液晶面板、显示装置、显示装置的制造方法、显示装置的驱动方法及液晶显示装置
CN203517451U (zh) * 2013-11-08 2014-04-02 江苏华英光宝科技股份有限公司 全角度可弯折led灯丝条及其构成的仿古led灯泡
CN203586126U (zh) * 2013-11-14 2014-05-07 厦门市三安光电科技有限公司 一种立体结构全角度发光led灯
CN104456165A (zh) * 2013-09-24 2015-03-25 王志根 一种全角度高照度发光灯丝灯泡及其制造方法
CN105226167A (zh) * 2015-11-02 2016-01-06 杭州电子科技大学 一种全角度发光的柔性led灯丝及其制造方法
CN205480265U (zh) * 2016-03-16 2016-08-17 江西吉源光电科技有限公司 一种全角度led灯丝
CN106015973A (zh) * 2016-07-19 2016-10-12 上海顿格电子贸易有限公司 一种led灯丝

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102782892A (zh) * 2010-03-12 2012-11-14 夏普株式会社 发光装置的制造方法、发光装置、照明装置、背光灯、液晶面板、显示装置、显示装置的制造方法、显示装置的驱动方法及液晶显示装置
CN104456165A (zh) * 2013-09-24 2015-03-25 王志根 一种全角度高照度发光灯丝灯泡及其制造方法
CN203517451U (zh) * 2013-11-08 2014-04-02 江苏华英光宝科技股份有限公司 全角度可弯折led灯丝条及其构成的仿古led灯泡
CN203586126U (zh) * 2013-11-14 2014-05-07 厦门市三安光电科技有限公司 一种立体结构全角度发光led灯
CN105226167A (zh) * 2015-11-02 2016-01-06 杭州电子科技大学 一种全角度发光的柔性led灯丝及其制造方法
CN205480265U (zh) * 2016-03-16 2016-08-17 江西吉源光电科技有限公司 一种全角度led灯丝
CN106015973A (zh) * 2016-07-19 2016-10-12 上海顿格电子贸易有限公司 一种led灯丝

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108059207A (zh) * 2017-12-15 2018-05-22 清华大学 一种uv-led反应器
CN110131602A (zh) * 2019-05-15 2019-08-16 中山风之源电器实业有限公司 一种螺旋灯管无暗面节能灯
US11906113B2 (en) 2019-11-11 2024-02-20 Signify Holding B.V. Spiral LED filament lamp with a cylindrical two-dimensional flexible printed circuit board (PCB) and a method of producing a spiral LED filament with a cyclindrical two-dimensional flexible printed circuit board (PCB)
CN111692539A (zh) * 2020-05-11 2020-09-22 弗曦照明设计(北京)有限公司 一种多维度发光led媒体立面线性灯

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016058539A1 (zh) Led封装用基板、立体led封装、具有该立体led封装的灯泡及其制作方法
CN104976547A (zh) 发光二极管组件及用此发光二极管组件的发光二极管灯泡
CN106949385A (zh) 一种全角度出光led灯丝
CN104810356A (zh) 一种led灯丝
CN103700651A (zh) 高显色led灯丝
CN204204855U (zh) Led灯具及其灯丝
CN103867947A (zh) 一种led球泡灯
CN102097575A (zh) 一种白光二极管封装结构
CN203434200U (zh) 荧光粉与芯片分离全角度均匀出光的大功率led灯条
EP2416359A2 (en) Warm white light led lamp with high luminance and high color rendering index
CN104201276B (zh) 一种周面发光的条状光源
CN203434204U (zh) 一种非对称的矩形光斑的led封装结构
CN203406333U (zh) 一种led封装结构
CN108591849B (zh) 一种无频闪dob一体式led灯及其实现方法
CN106949386A (zh) 一种柔性led灯丝
CN202074285U (zh) 发光二极管照明灯管
CN205896749U (zh) 一种全角度发光的led球泡灯
CN205016557U (zh) 一种全周光led光源
CN203932056U (zh) 一种高显色led灯丝
CN204243037U (zh) 一种新型led灯丝
CN104300070A (zh) 一种可弯折的led灯丝及其灯泡结构
CN204497229U (zh) 可消除出光时空间色差的大功率白光led
CN103441211B (zh) 一种非对称的矩形光斑的led封装结构
CN203553164U (zh) 高显色led灯丝
CN108006490A (zh) Led隧道灯

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170714

RJ01 Rejection of invention patent application after publication