CN109723984A - 具有白色灯丝外观的led白炽灯 - Google Patents

具有白色灯丝外观的led白炽灯 Download PDF

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Abstract

外涂LED灯丝包括包含一个或多个LED管芯的LED灯丝，所述LED管芯涂覆有呈现有色外观的磷光体材料底层；以及包含负载有散射剂的树脂材料的外涂层，所述散射剂使LED灯丝呈现白色。

Description

具有白色灯丝外观的LED白炽灯
背景技术
照明装置，例如灯具、照明器、装饰或通用灯、电子管或其它发光器件或其它照明系统，通常包含一个或多个发光二极管(LED)灯丝，所述灯丝由一线性系列布置在透明衬底上的LED管芯组成，其支撑或保持在一个外壳中，以提供白炽灯丝的外观。所述灯丝通常由在基本上线性的玻璃或蓝宝石衬底上承载的InGaN发蓝光的LED管芯构造，并用硅酮和磷光体的混合物覆盖或封装。通常，封装混合物在未点亮状态下可具有黄色或其它颜色。具有黄色覆盖物的示例性LED灯丝在图1A中示出。图1B和1C示出了结合到不同类型的照明装置中的具有有色外观的LED灯丝。由于在未点亮状态下对黄色的反对(特别是当用于装饰灯和通用灯时)，该灯丝的外观可能是不利的。
发明内容
公开的实施方案涉及提供在未点亮或未供电状态下呈现白色的LED灯丝。公开了一种外涂LED灯丝，其包括LED灯丝和外涂层，所述LED灯丝包含一个或多个LED管芯，所述LED管芯涂覆有呈现有色外观的磷光体材料底层，所述外涂层包含负载有散射剂的树脂材料，所述散射剂导致所述LED灯丝呈现白色。
根据公开的实施方案，一种外涂LED灯丝包括LED灯丝，该LED灯丝包含一个或多个LED管芯，该LED管芯涂覆有呈现有色外观的磷光体材料底层，以及包含负载有散射剂的树脂材料的外涂层，所述散射剂导致LED灯丝呈现白色。例如，外涂层可以使LED灯丝在处于未点亮状态时呈现白色。所谓“底层”通常是指显示有色外观的磷光体材料层位于外涂层的下面。也就是说，底层位于外涂层和LED管芯之间。在LED管芯和底层之间，和/或在底层和外涂层之间可以存在或不存在中间层。通常，在本公开内容中，对“有色”或“白色”外观的提及涉及当不被激发波长激发时材料的颜色。例如，如果底层仅包含在非激发可见光下观察时为白色粉末的磷光体粉末，则它们不会被认为是“有色的”，即使它们在被激发发光时可发出颜色。
磷光体材料的底层可呈现黄色、橙色或红色外观。
磷光体材料的底层可包含具有氟化物主体的掺杂磷光体。
磷光体材料的底层可包含磷光体材料，其包含PFS磷光体(K2SiF6:Mn4+)。
磷光体材料的底层可包含发黄光或发黄绿光的磷光体，例如石榴石磷光体。
磷光体材料的底层可包含发红光的磷光体，例如Eu2+红色氮化物磷光体。
磷光体材料的底层可包含吸收剂。
磷光体材料的底层可包含树脂材料。
负载有散射剂的树脂材料可在可见光范围内呈现均匀的外观。
树脂材料可以表现出与底层的折射率基本匹配的折射率。
树脂材料可以表现出与底层的热膨胀系数基本匹配的热膨胀系数。
树脂材料和散射剂可以表现出不同的折射率。
散射剂和/或树脂材料可包含聚合物。
散射剂可包含含氟聚合物或环烯烃共聚物中的一种或多种。
散射剂可包含一种或多种非吸收性金属氧化物、金属氮化物或金属卤化物。
散射剂可包含一种或多种非吸收性半导体氧化物、半导体氮化物或半导体卤化物。
散射剂可包含氧化铝、氧化钛、氧化硅、氧化锆、石英或玻璃粉末中的一种或多种。
外涂层可包含0.1-10重量％的量的氧化铝散射剂。
外涂层可包含0.01重量％-1重量％的量的氧化钛散射剂。
散射剂可包含3.0-7.0重量％的氧化铝和0.1-0.5重量％的氧化钛的组合。
外涂层可包含具有氟化物主体的掺杂磷光体。
外涂层可包含PFS磷光体(K2SiF6:Mn4+)。
外涂层可包含发黄光或发黄绿光的磷光体，例如石榴石磷光体。
过涂层可包含Eu2+红色氮化物磷光体。
外涂层可包含吸收剂。
外涂层可包含钕化合物。
公开的实施方案还涉及一种照明装置，其包含如本文所公开的外涂LED灯丝。
本发明请求保护：
1. 一种外涂LED灯丝，包含：
包含一个或多个LED管芯的LED灯丝，所述LED管芯涂覆有呈现有色外观的磷光体材料底层；和
包含负载有散射剂的树脂材料的外涂层，所述散射剂使LED灯丝呈现白色。
2. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述磷光体材料底层呈现黄色、橙色或红色外观。
3. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述磷光体材料底层包含具有氟化物主体的掺杂磷光体。
4. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述磷光体材料底层包含PFS磷光体(K2SiF6:Mn4+)。
5. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述磷光体材料底层包含发黄光或发黄绿光的磷光体，例如石榴石磷光体。
6. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述磷光体材料底层包含发红光的磷光体，例如Eu2+红色氮化物磷光体。
7. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述磷光体材料底层包含吸收剂。
8. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述底层包含所述树脂材料。
9. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中负载有散射剂的树脂材料在可见光范围内呈现均匀的外观。
10. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述树脂材料显示与所述底层的折射率基本上匹配的折射率。
11. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述树脂材料显示与所述底层的热膨胀系数基本上匹配的热膨胀系数。
12. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述树脂材料和所述散射剂显示不同的折射率。
13. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述散射剂包含聚合物。
14. 根据项目13所述的外涂LED灯丝，其中所述散射剂包含含氟聚合物或环烯烃共聚物中的一种或多种。
15. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述散射剂包含一种或多种非吸收性金属氧化物、金属氮化物或金属卤化物。
16. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述散射剂包含一种或多种非吸收性半导体氧化物、半导体氮化物或半导体卤化物。
17. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述散射剂包含氧化铝、氧化钛、氧化硅、氧化锆、石英或玻璃粉末中的一种或多种。
18. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述散射剂包含0.1-10重量％的氧化铝。
19. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述散射剂包含0.01重量％-1重量％的氧化钛。
20. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述散射剂包含3.0-7.0重量％的氧化铝和0.1-0.5重量％的氧化钛的组合。
21. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述外涂层包含具有氟化物主体的掺杂磷光体。
22. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述外涂层包含PFS磷光体(K2SiF6:Mn4 +)。
23. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述外涂层包含石榴石磷光体。
24. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述外涂层包含Eu+红色氮化物磷光体。
25. 根据项目1所述的外涂LED灯丝，其中所述外涂层包含吸收剂。
26. 根据项目24所述的外涂LED灯丝，其中所述外涂层包含钕化合物。
27. 一种照明装置，其包含项目1所述的外涂LED灯丝。
附图说明
结合附图，在以下描述中解释实施方案的前述方面和其它特征，其中：
图1A-1C示出了在各种实施方式中具有有色覆盖物的LED灯丝；
图2示出了根据所公开的实施方案，具有白色外观的示例性LED灯丝；
图3示出了负载有氧化铝的不同厚度的外涂层的相对光谱透射率；
图4A-4D示出了根据所公开的实施方案，用于制造外涂LED灯丝的示例性过程；
图5示出了没有外涂层的LED灯丝和具有如本文所公开的氧化铝负载的外涂层的LED灯丝的示例性色点；
图6示出了特征如图5所示的LED灯丝的光谱功率分布；
图7A-7F示出了由所公开的实施方案实现的磷光体激发和发射过程；
图8A示出了在CIE 1931颜色空间中色点偏移的幅度，其作为示例性氧化铝外涂LED灯丝的总直径的函数；
图8B示出了色温偏移的幅度，其作为示例性氧化铝外涂灯丝的总直径变化的函数；
图8C示出了随着氧化铝外涂层直径或厚度变化，作为总灯丝直径或厚度的函数的光通量的变化；
图8D示出了相对于由于氧化铝外涂层厚度的变化导致的外涂涂覆灯丝直径变化，辐射功率的变化；
图9示出了没有外涂层的LED灯丝和具有不同厚度的外涂层的LED灯丝的示例性色点；
图10示出了特征如图9所示的相同选择的灯丝的光谱功率分布；
图11A示出了在CIE 1931颜色空间中色点偏移的幅度，其作为示例性氧化钛外涂LED灯丝的总直径的函数；
图11B示出了色温偏移的幅度，其作为示例性氧化钛外涂灯丝的总直径变化的函数；
图11C示出了随着氧化钛外涂层直径或厚度变化，作为总灯丝直径或厚度的函数的光通量的变化；
图11D示出了相对于由于氧化钛外涂层厚度的变化导致的外涂涂覆灯丝直径变化，辐射功率的变化；
图12示出了传统LED灯丝和用氧化钛氧化铝混合物外涂的LED灯丝之间的光谱功率分布的差异；
图13A示出了在CIE 1931颜色空间中色点偏移的幅度，其作为用氧化钛氧化铝混合物外涂的灯丝的总直径的函数；
图13B示出了色温偏移的幅度，其作为用氧化钛氧化铝混合物外涂的灯丝的总直径变化的函数；
图13C示出了光通量的变化，其作为用氧化钛氧化铝混合物外涂的灯丝的总灯丝直径的函数；
图13D示出了相对于氧化钛氧化铝外涂灯丝直径变化，辐射功率的变化；和
图14示出了包括如本文所公开的外涂LED灯丝的照明装置。
具体实施方式
尽管将参考附图中示出并在下面描述的实施方案描述所公开的实施方案，但是应该理解，这些实施方案可以以许多替代形式体现。另外，可以使用任何合适的尺寸、形状或类型的元件或材料。
本公开内容的一个或多个实施方案涉及一种LED装置，其包含一个或多个LED灯丝，其中至少一个LED灯丝具有白色外观，而不是有色外观。例如，这可以通过提供外涂层来实现，该外涂层将LED灯丝的外观从有色外观改变为白色外观，同时保持可接受的性能水平。所公开的实施方案涉及使有色外观和白色外观灯丝的光谱功率分布之间的差异最小化，使流明(白色通量)损失最小化，并使辐射功率损失最小化，例如，至大约<5％。出于所公开的实施方案的目的，白色外观的实例通常包括在可见光范围内的均匀白色外观。
一个或多个实施方案涉及一种LED灯丝，其包含涂覆有磷光体材料底层的LED管芯，所述磷光体材料呈现有色外观，所述LED灯丝外涂有包含树脂材料的层，所述树脂材料负载有导致LED灯丝呈现白色的散射剂。底层可包含一种或多种磷光体，例如基于Mn4+掺杂的氟硅酸钾(PFS)的红色磷光体、具有氟化物主体的其它Mn4+掺杂的磷光体、其它Eu2+掺杂的红色氮化物磷光体、黄绿色磷光体如铈掺杂的钇铝石榴石(Ce:YAG)或其它石榴石组合物。底层还可包含吸收剂，例如，钕氧化物-氟化物(NdFxOy)。
根据所公开的实施方案外涂的示例性LED灯丝在图2中示出。
外涂层的树脂材料可包含聚合物，例如硅酮、环氧树脂或丙烯酸酯。树脂材料的特性可以与底层的特征匹配，以使树脂材料和底层之间的界面处的应力和光学干涉损失最小化。在一个或多个实施方案中，外涂层的树脂材料可以至少具有接近或基本上匹配底层的折射率的折射率。在一些实施方案中，树脂材料可具有约1.4-1.6的折射率。在一些实施方案中，树脂材料的热膨胀系数可以接近或基本匹配底层的热膨胀系数。树脂材料的示例性热膨胀系数可以是310 μm/m-℃。在一个或多个实施方案中，树脂材料可具有与底层相同的机械、热、光学、电学或任何其它合适性质中的一种或多种。在一些实施方案中，所述树脂材料可以与用于底层的树脂材料相同。树脂涂层的实例可以是双组分聚二甲基硅氧烷弹性体。
树脂材料可以负载有散射剂，该散射剂为外涂LED灯丝提供白色外观，但仅最小程度地吸收光。散射剂可以是无机的并且通常具有与树脂材料不同的折射率，使得散射剂和树脂材料之间的折射率失配越大，散射效果越大并且外观越白。散射剂可包含例如，氧化铝、氧化钛、氧化硅、氧化锆、石英、含氟聚合物、环烯烃共聚物或任何其它合适的聚合物中的一种或多种，一种或多种非吸收性金属/半导体氧化物/氮化物/卤化物，或玻璃粉末。在一些实施方案中，树脂材料可以进一步负载有一种或多种磷光体，例如基于Mn4+掺杂的氟硅酸钾(PFS)的红色磷光体、具有氟化物主体的其它Mn4+掺杂的磷光体、其它Eu2+掺杂的红色氮化物磷光体、黄绿色磷光体例如铈掺杂的钇铝石榴石(Ce:YAG)或其它石榴石组合物。
在一些实施方案中，树脂材料可进一步负载有一种或多种吸收剂，例如钕化合物，例如NdFxOy。在至少一个实施方案中，用于负载树脂材料的材料可具有约<10微米的示例性粒度。
图3显示了负载有10重量％氧化铝的厚度为0.4mm、0.8mm和2.5mm的硅酮外涂层的相对光谱透射率。所示的透射率是相对于最薄层(0.4mm)的透射率。随着层厚度增加，透射率变得稍微较不均匀，因此白色稍微减少，这是由于与较长波长相比，蓝色波长的散射和吸收增加。即使在相对大的厚度(例如2.5mm)下，透射光的视觉外观对于人类观察者来说也是白色的。
在一些实施方案中，可通过称出树脂材料(例如，弹性体基质和固化剂)的重量并添加散射剂来制备外涂层。在至少一个示例性实施方案中，树脂材料可以通过称出约15g弹性体基质，向其中加入10重量％的固化剂来制备。另外，可以加入约10重量％的散射剂以形成外涂层。在另一个实施方案中，树脂材料可以通过称出约15g弹性体基质与10重量％的固化剂来制备，和通过添加1.0重量％的另一种散射剂形成外涂层。应该理解的是，外涂层的不同组分的量是示例性的，并且可以使用任何合适的量。可以例如在真空室或离心混合器中或通过其它方法对外涂层进行脱气，以去除气袋并防止气泡形成。
可以通过各种过程将外涂层施加到常规LED灯丝上，例如，喷涂、模塑、浸渍、通过自动或手动流体分配器施加、或任何其它合适的施加过程。用于施加外涂层的示例性模塑过程在图4A-4D中示出。
如图4A所示，传统的LED灯丝405可以通过将它们暴露的金属引线(metal lead)对齐在下模具410中切割的通道中来定位。O形环415可以放置在下模具410的O形环压盖420中。参照图4B，O形环425可以放置在上模具435的两个O形环压盖430中。如图4C所示，上模具435放置在下模具410上，可以通过钢定位销定位，和两个半模(mold halves) 410、435牢固地固定在一起。可以附接配件和管道以注入外涂层材料。
可以将用于注入外涂层材料的第一端口夹紧关闭，并且可以用真空泵或通过经由第二端口的其它机制，在半模410、435上吸取部分真空。当夹具被释放时，可以将外涂层材料引入第一端口，并且可以通过大气压力将外涂层推入和允许其流入半模410、435中。上半模和下半模410、435可以在固化温度下加热，持续一段固化时间，例如，大约100℃持续大约45分钟。然后可以使半模410、435冷却。在至少一个实例中，半模410、435可以放置在散热器上大约10分钟。可以打开半模410、435，如图4D所示，并且如果需要，可以移出和修整外涂LED灯丝440。
图5示出了没有外涂层的LED灯丝和具有不同厚度的外涂层的LED灯丝的示例性色点，其中散射剂是如上所述的氧化铝(Al2O3，折射率1.77)。
如图5所示，存在由氧化铝散射剂引起的色移，其中不同厚度的外涂层产生不同的色移。色点505表示具有有色覆盖物的常规LED灯丝群的近似平均色点。色点510表示具有有色覆盖物和2.43wt％氧化铝的外涂层量(其导致外涂LED灯丝的最终直径为3.6mm)的LED灯丝的近似色点。色点515表示具有有色覆盖物和2.43wt％氧化铝的外涂层量(其导致外涂LED灯丝的最终直径为4.4mm)的LED灯丝的近似色点。色点520表示具有有色覆盖物和10.2wt％氧化铝的外涂层量(其导致3.6mm的最终直径)的LED灯丝的近似色点。1阶、2阶、3阶和4阶标识表示用于各种色度的麦克亚当椭圆。外涂层的应用通常将色点移动到黑体轨迹上方，并移动到较低的相关色温(CCT)，其中较厚的涂层和较高的wt％负载导致更显著的偏移。
图6示出了特征如图5所示的相同选择的灯丝的光谱功率分布。外涂灯丝通常显示降低的蓝色渗透(bleed-through)和增加的磷光体发射。
图6中所示的采用峰值波长为450nm的发射是蓝色渗透。这是直接来自LED管芯的发射，其未被磷光体或其它非有意的吸收剂吸收。随着散射剂的量增加(即，负载或厚度增加)，蓝色渗透减少。这是因为添加的白色外涂层散射了所有入射光，包括蓝色发射。在未涂覆的灯丝中将促进灯丝总发射的一些量的蓝色发射被改为散射回到磷光体底层中，在磷光体底层中它被吸收。被磷光体底层吸收的蓝色发射作为磷光体发射再次发射，主要在500nm-700nm区域中看到。
磷光体激发和发射过程不是无损耗过程，其中由于斯托克斯位移损失和磷光体的量子效率而发生损耗，因此涂覆的灯丝的辐射功率降低。白色通量可增加，因为涂覆的灯丝光谱的辐射发光功效大于未涂覆的灯丝的发光功效。
基于发光度函数对发光通量进行加权，发光度函数基于明视觉对光谱辐射加权。在磷光体发射区域中(在绿色区域中)的发光度函数比在管芯发射区域(蓝色)中的发光度函数大得多。
图7A-7F进一步说明了这种现象。图7A示出了传统LED灯丝700的结构。金属引线702通常连接到衬底704上，在衬底704上安装有一系列LED管芯706。金属引线702和LED管芯706通过引线接合(wire bond) 708电耦合，并且使用底层710封装组件，底层710通常包含磷光体颗粒712。如图7B所示，LED灯丝可以用层714外涂覆，层714包含负载有散射剂718的树脂材料716。
图7C和7D描绘了处于未点亮状态的LED灯丝700、728的外观差异。参照图7C，光源720提供照射在底层710上的白光722。磷光体颗粒712吸收入射光的蓝色部分并反射未被吸收的部分724，导致黄色外观。转到图7D，光源720还提供白光722，然而大部分白光被负载有散射剂718的树脂材料716的外涂层714散射。仅一部分光722穿过外涂层714并且从底层710反射。从外涂层714反射的光726看起来是白色的，而从底层710反射的光724看起来是黄色的，但是因为只有一部分光722从底层710反射，整体外观比传统的LED灯丝700更白。
图7E和7F示出了当通电时传统LED灯丝700和外涂LED灯丝728的运转。如图7E所示，在传统LED灯丝700中，发生一些蓝色渗透，即，来自LED管芯的一些蓝光730穿过底层710而不被磷光体颗粒712吸收。大多数蓝光被磷光体颗粒712吸收并作为具有较长波长的光732重新发射，通常导致白光发射。如图7F所示，来自LED管芯的一些蓝光734穿过底层710和外涂层714而不被吸收或散射。一些蓝光穿过底层710，然后光736被外涂层714散射而没有任何颜色变化。一些蓝光穿过底层710，并且被散射回到底层710中，在底层710中它被重新吸收并重新发射738。这导致更低的蓝色渗透和更高的磷光体发射。如740所示，外涂层714可以散射来自底层710的磷光体发射，但是散射不改变光的颜色。
现在转向图8A-8D，图8A示出了在CIE 1931颜色空间中色点偏移的幅度，其作为涂覆有包含硅酮并负载有10重量％的氧化铝粉末的外涂层的灯丝的总直径的函数。随着外涂层的直径或厚度增加，色移的幅度增加。
图8B示出了随着相同负载外涂层直径变化，作为涂覆灯丝的总直径的变化的函数的色温偏移的幅度。因为蓝色渗透更少以及磷光体发射更多，随着外涂层厚度增加，相关色温偏移降低(较暖、较少的蓝色)。
图8C示出了随着外涂层直径或厚度变化，作为总灯丝直径或厚度的函数的光通量的变化。随着外涂层直径增加，损耗更大。外涂层厚度的增加导致更大漫射，且更多的光子被引导回到灯丝的中心，其中它们可以被LED管芯或其它吸收结构吸收。随着更大漫射，更多的光子还被散射剂折射(或被折射更多次)，散射剂具有一些固有的吸收。
图8D示出了相对于由于外涂层厚度的变化导致的外涂涂覆灯丝的直径变化，辐射功率的变化。如上对于图7C所述，外涂层厚度或直径的增加导致更大的漫射和更大的损耗。由于先前讨论的照明器功效等级(LER)变化，发光损耗小于辐射损耗。
图9示出了没有外涂层的LED灯丝和具有不同厚度的外涂层的LED灯丝的示例性色点，其中散射剂是氧化钛(TiO2，折射率2.61)。由于氧化钛与氧化铝相比具有相对高的折射率，因此需要较少的氧化钛材料来遮蔽LED灯丝的有色涂层。
其中散射剂是氧化钛的以下实施例使用约1.0重量％的负载量。图9说明不同厚度的基于氧化钛散射剂的外涂层引起不同的色移。具有有色覆盖物的常规LED灯丝群的近似平均色点显示为色点905。
具有有色外观覆盖物但具有1.0重量％氧化钛的量的覆盖层(即，以散射剂和树脂材料的重量计) (导致外涂LED灯丝的最终直径为2.4 mm)的LED灯丝的近似色点显示在色点910处。色点915表示具有有色覆盖物和1.0重量％氧化钛的量的外涂层(导致外涂LED灯丝的最终直径为3.2 mm)的LED灯丝的近似色点。在色点920处示出了具有有色覆盖物和1.0重量％氧化钛的量的外涂层(导致3.6 mm的最终直径)的LED灯丝的近似色点。外涂层的应用通常将色点转移到黑体轨迹上方，并移动到较低的相关色温(CCT)，其中较厚的涂层和较高的wt％负载导致更显著的偏移。
图10示出了特征如图9所示的相同选择的灯丝的光谱功率分布。蓝色渗透显著减少，尤其是在较高直径时。
现在转到图11A-11D，图11A示出了在CIE 1931颜色空间中色点偏移的幅度，其作为涂覆有包含硅酮并负载有1.0重量％氧化钛粉末的外涂层的灯丝的总直径的函数。随着外涂层的直径或厚度增加，色移的幅度增加。
图11B示出了随着相同负载外涂层直径变化，作为涂覆灯丝的总直径的变化的函数的色温偏移的幅度。与氧化铝一样，因为蓝色渗透更少以及磷光体发射更多，随着外涂层厚度增加，相关色温偏移降低(较暖、较少的蓝色)。
图11C示出了随着基于氧化钛的外涂层直径或厚度变化，作为总灯丝直径或厚度的函数的光通量的变化。随着外涂层直径增加，损耗略微增加。外涂层厚度的增加导致更大的漫射，更多的光子被引导回到灯丝的中心，其中它们可以被LED管芯或其它吸收结构吸收。
图11D显示了相对于由于外涂层厚度变化导致的氧化钛外涂灯丝直径变化，辐射功率的变化。外涂层厚度或直径的增加导致辐射功率增加。
可以看出，按重量％，氧化钛具有与大一个数量级的重量％的氧化铝大致相同的增白效果(例如，1wt％氧化钛约等于10wt％氧化铝)。
图12示出了包含Mn4+活化的复合氟化物磷光体例如PFS磷光体(K2SiF6:Mn4+)的传统LED灯丝和外涂有2.4 mm直径硅酮层且负载有0.5％TiO2 + 5％Al2O3的LED灯丝之间的光谱功率分布的差异。在未涂覆的和涂覆的灯丝之间观察到光谱功率的最小变化。下面相应的表1显示了在这种情况下近似测量的光功率减少。通常可以预期约<4％损耗。
表1
参考图13A-13D，图13A示出了在CIE 1931颜色空间中色点偏移的幅度，其作为外涂有2.4 mm直径硅酮层以及0.5％TiO2 + 5％Al2O3负载的包含Mn4+活化复合氟化物磷光体的灯丝的总直径的函数。随着外涂层的直径或厚度增加，色移的幅度增加。
图13B示出了随着相同负载外涂层直径变化，作为图13A的外涂涂覆灯丝的总直径变化的函数的色温偏移的幅度。因为蓝色渗透更少以及磷光体发射更多，随着外涂层厚度增加，相关色温偏移降低(较暖、较少的蓝色)。
图13C示出了随着基于0.5％TiO2 + 5％Al2O3的外涂层直径或厚度变化，作为总灯丝直径或厚度的函数的光通量的变化。随着外涂层直径增加，损耗略微增加。外涂层厚度的增加导致更大的漫射，且更多的光子被引导回到灯丝的中心，其中它们可以被LED管芯或其它吸收结构吸收。
图13D显示了相对于由于外涂层厚度变化导致的0.5％TiO2 + 5％Al2O3外涂灯丝直径变化，辐射功率的变化。
应当理解，Al2O3和TiO2材料可以以达到大致相似的感知白度水平的任何合适比例组合。例如，根据所公开的实施方案，5％Al2O3 + 0.5％TiO2、7％Al2O3 + 0.3％TiO2和9％Al2O3 + 0.1％TiO2可以是可行的组合。
图14示出了包含如本文所公开的外涂LED灯丝1405的照明装置1400。
应注意，本文描述的实施方案可单独使用或以其任何组合使用。应该理解，前面的描述仅是对实施方案的说明。在不脱离实施方案的情况下，本领域技术人员可以想出各种替换和修改。因此，本发明的实施方案旨在涵盖落入所附权利要求范围内的所有这些替换、修改和变化。
当结合附图阅读时，鉴于前面的描述，各种修改和调整对于相关领域的技术人员而言将变得显而易见。然而，所公开的实施方案的教导的所有这些和类似的修改仍将落入所公开的实施方案的范围内。
本文描述的不同实施方案的各种特征可彼此互换。根据本公开内容的原理，可以混合和匹配各种描述的特征以及任何已知的等同物，以构建另外的实施方案和技术。
此外，可有利地使用示例性实施方案的一些特征而不相应使用其它特征。因此，前面的描述应该被认为仅仅是对所公开的实施方案的原理的说明而不是对其的限制。

Claims (10)

1. 一种外涂LED灯丝，包含：
包含一个或多个LED管芯的LED灯丝，所述LED管芯涂覆有呈现有色外观的磷光体材料底层；和
包含负载有散射剂的树脂材料的外涂层，所述散射剂使LED灯丝呈现白色。
2.根据权利要求1所述的外涂LED灯丝，其中所述磷光体材料底层呈现黄色、橙色或红色外观。
3.根据权利要求1所述的外涂LED灯丝，其中所述磷光体材料底层包含具有氟化物主体的掺杂磷光体。
4.根据权利要求1所述的外涂LED灯丝，其中所述磷光体材料底层包含PFS磷光体(K2SiF6:Mn4+)。
5.根据权利要求1所述的外涂LED灯丝，其中所述磷光体材料底层包含发黄光或发黄绿光的磷光体，例如石榴石磷光体。
6.根据权利要求1所述的外涂LED灯丝，其中所述磷光体材料底层包含发红光的磷光体，例如Eu2+红色氮化物磷光体。
7.根据权利要求1所述的外涂LED灯丝，其中所述磷光体材料底层包含吸收剂。
8.根据权利要求1所述的外涂LED灯丝，其中所述底层包含所述树脂材料。
9.根据权利要求1所述的外涂LED灯丝，其中负载有散射剂的树脂材料在可见光范围内呈现均匀的外观。
10.根据权利要求1所述的外涂LED灯丝，其中所述树脂材料显示与所述底层的折射率基本上匹配的折射率。
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