CN205303511U - 一种无基板led灯丝及无基板led灯丝灯 - Google Patents

Abstract

一种无基板LED灯丝及无基板LED灯丝灯；其灯丝包括：至少一串相同或不相同发光色的LED芯片，电引出线，芯片之间和芯片与电引出线之间的电连接线；芯片、电连接线和电引出线的焊接端上涂覆第一发光粉层，构成初始无基板LED灯丝；初始无基板LED灯丝的另一面再涂覆第二发光粉层制成无基板LED灯丝；无基板LED灯丝可用透明胶或发光粉胶粘在透明高导热率管外表面上，构成柱形无基板LED灯丝光源，用于制造大功率LED灯丝灯；无基板LED灯丝灯包括：至少一个真空密封并充有散热保护气体的泡壳；每个泡壳内安装至少一个无基板LED灯丝光源，无基板LED灯丝光源包括：初始无基板LED灯丝、无基板LED灯丝或柱形无基板LED灯丝光源；LED驱动器及驱动器外壳和电连接器等；用于照明。

Description

一种无基板LED灯丝及无基板LED灯丝灯

技术领域

本实用新型涉及一种LED灯丝及灯丝灯，特别涉及一种无基板LED灯丝及无基板LED灯丝灯，用于照明。

背景技术

现有技术的LED灯丝灯的灯丝都是把至少一串LED芯片、用固晶胶固定在一个基板上，芯片之间有电连接线，芯片和基板周围有至少一层发光粉层，基板二端有和芯片电连接的电引出线。

所述LED芯片为发蓝光或紫外光的芯片；所述发光粉层由发光粉和透明介质混合而成；所述发光粉与LED芯片所发的光匹配，以得到白光或其它所需要色的光。

所述LED灯丝的基板为透明或不透明基板，例如玻璃、蓝宝石、透明陶瓷、塑料、金属或含有发光粉的玻璃、塑料、陶瓷等。

现有技术的LED灯丝的制造工艺还比较复杂、成本较高，是目前LED灯丝灯的成本的主要构成之一。如何简化LED灯丝的工艺、降低其成本和制造更高输出光通量的灯丝是目前LED灯丝灯发展的重要课题之一。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述之不足，提供一种制造工艺简单、成本低、高输出光通量、高效率的一种无基板LED灯丝及用无基板LED灯丝制造的无基板LED灯丝灯。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供的无基板LED灯丝，其为初始无基板LED灯丝1或无基板LED灯丝6；

所述初始无基板LED灯丝1包括：

由至少一串相同发光色或不相同发光色LED芯片2构成LED芯片串；

连接于所述LED芯片串一端或二端的电引出线4；

连接于所述LED芯片2之间和LED芯片2与电引出线4之间的电连接线3；

涂覆于所述LED芯片串的具有电连接线3一面的第一发光粉层5；

所述无基板LED灯丝6包括：

由至少一串相同发光色或不相同发光色LED芯片2构成LED芯片串；

连接于所述LED芯片串一端或二端的金属电引出线4；

连接于所述LED芯片2之间和LED芯片2与电金属引出线4之间的电连接线3；

涂覆于所述LED芯片串的具有电连接线3一面的第一发光粉层5；及

涂覆于所述LED芯片串的金属无电连接线3一面的第二发光粉层8。

本实用新型提供的无基板LED灯丝，还包括：在涂覆第一发光粉层5之前，涂覆于所述LED芯片2之间和LED芯片2与电引出线4之间的电连接线3的焊接脚上的一层透明加固胶7；或者涂覆于整串LED芯片包括焊接脚上的一层透明加固胶7；所述透明加固胶7为高强度硅胶、环氧树脂、塑料或UV胶。

所述第一发光粉层5和第二发光粉层由点胶机或注模制作，第二发光粉层还可为平面发光粉膜8。所述第一发光粉层5和第二发光粉层由透明介质和发光粉混合制成；所述透明介质为硅胶、环氧树脂、UV胶或塑料；所述初始无基板LED灯丝1或无基板LED灯丝6可为硬灯丝或软灯丝。

所述LED芯片2为透明基板的LED芯片、基板有光反射膜的LED芯片或不透明基板的LED芯片。

本实用新型还提供一种无基板LED灯丝灯，其包括：

至少一个真空密封并充有散热保护气体的泡壳；所述泡壳由泡壳体26和芯柱27熔封成真空密封泡壳，芯柱27包括有支柱27a、电引出线27b和排气管；

至少一个LED光源被安装在所述泡壳的芯柱27上；

一个LED驱动器23及驱动器外壳24；

一个电连接器25；

所述泡壳、电连接器25与驱动器外壳24连接成一体结构；

所述至少一个LED光源的电引出线与驱动器23的输出连接，驱动器23的输入与电连接器25连接，电连接器25用于连接外电源；其特征在于：

所述至少一个LED光源的每一LED光源为至少一条无基板LED灯丝6或至少一条初始无基板LED灯丝1。

所述至少一个LED光源为至少一条初始无基板LED灯丝1或至少一条无基板LED灯丝6被用透明胶或发光粉胶18粘贴在一个透明高导热率管16外表面上，构成柱形无基板LED灯丝的LED光源17；所述透明高导热率管16为透明陶瓷管、蓝宝石管、玻璃管或塑料管。

所述的至少一个LED光源的泡壳为一个或多个LED发光管22；所述LED发光管22的泡壳体26为透明泡壳、磨砂泡壳或乳白泡壳；当为一个LED发光管22，则泡壳22的形状为A型、烛型、球形或白炽灯泡壳形状中的任一种；LED发光管22直接或经连接件24与电连接器25相互连接固定。

所述的初始无基板LED灯丝1和无基板LED灯丝6相互串联、并联或串并联。

所述安装有至少一个LED光源的泡壳为一个或多个LED发光管22；所述LED发光管22的泡壳体为透明泡壳、磨砂泡壳或乳白泡壳。

本实用新型中，初始LED灯丝1即可用于制造无基板LED灯丝灯，但灯丝二面的发光色会有差别，如果所用的LED芯片为不透明芯片或有背镀反射层的芯片，则灯丝无发光粉层一面的发光的色温会较高；若所用LED芯片为UV芯片，则发光色的色温基本均匀。为得到发光色分布均匀的灯丝，在初始无基板LED灯丝1的无发光粉层一面涂覆第二层发光粉层8，制成发光色分布均匀的无基板LED灯丝6。

至少一条初始无基板LED灯丝1或/和无基板LED灯丝6用透明胶或发光粉胶粘贴在一个透明高导热率管16外表面上构成柱形无基板LED灯丝的LED光源；LED芯片被直接贴在高导热率管16上，芯片与高导热率管之间热阻小，高导热率管的内外表面积大，与LED灯丝灯泡壳内的散热气体21接触面积大，散热好，可制成大功率、高光通量、高效率LED灯丝灯。

本实用新型的无基板LED灯丝和无基板LED灯丝灯省去了蓝宝石等基板和固晶工序，具有制造工艺简单，成本低；可制成硬的或软的LED灯丝，以用于制造不同灯丝形状的灯丝灯；也可把LED芯片直接贴在透明高导热率管上、制成高效率大功率高光通量LED灯丝灯；可进一步提高LED灯丝灯的性价比和制造更高光通量LED灯丝灯；LED芯片的π全立体角出光，发光效率高；其无基板LED灯丝可分机制造或全自动制造，成本低，适合大批量生产等优点。

附图说明

图1A为本实用新型的初始无基板LED灯丝的一个实施例的径向截面结构示意图。

图1B为图1A的初始无基板LED灯丝的一个实施例的轴向截面局部结构示意图。

图2A为本实用新型的发光色分布的均匀无基板LED灯丝的一个实施例的径向截面结构示意图。

图2B为图2A的无基板LED灯丝的一个实施例的轴向截面局部结构示意图。

图3为本实用新型的无基板LED灯丝的分机制造方法的一个实施例的示意图。

图4为本实用新型的无基板LED灯丝的全自动制造方法的一个实施例的示意图。

图5为本实用新型的初始无基板LED灯丝粘贴于透明高导热率管用于制造大功率LED灯丝灯的一个实施例的截面结构示意图。

图6为用本实用新型的无基板LED灯丝制造的LED灯丝灯一个实施例的结构示意图。

图7为用本实用新型的无基板LED灯丝的大功率LED灯丝灯的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例进一步描述本实用新型。

图1A和图1B为本实用新型的无基板LED灯丝的一种---初始无基板LED灯丝1的一个实施例的截面结构示意图，其中图1A为灯丝径向截面示意图，图1B为灯丝一端轴向局部截面示意图。图中2为LED芯片，3为芯片2之间和芯片与电引出线4之间的电连接线；5为LED芯片2和电引出线4的电连接线的焊接端上的第一发光粉层。

初始无基板LED灯丝1即可用于制造LED灯丝灯；如果所用LED芯片为发蓝光的透明芯片，则会有蓝光直接出射；若所用的LED芯片为不透明芯片或有背镀反射层的LED芯片，则第一发光粉层5近LED芯片2处发的光会有较多蓝光，即色温较高；若所用LED芯片为UV芯片，则所发的光的色温基本均匀。

图2A和图2B为本实用新型的发光色分布均匀的无基板LED灯丝6的一个实施例的截面结构示意图，其中图2A为径向截面示意图，图2B为灯丝轴向局部截面示意图。如图2A和2B所示，在完成电连接线3的焊接后，在电引出线3的焊接点上涂覆一层用以加固焊接点焊接脚的透明加固胶7，该透明加固胶7为高强度硅胶、环氧树脂、UV胶或塑料；透明加固胶7可仅涂覆在焊接脚上加固焊接脚，也可贯穿整条LED灯丝，以同时增强整条LED灯丝的强度，如图2B所示；

如图2A和2B所示，在LED芯片2的无电连接线3一面涂覆有第二发光粉层8；从而得到发光色分布均匀的无基板LED灯丝6。

第一发光粉层5和第二发光粉层8由透明介质和发光粉混合制成，可由点胶机或注模制作；第二发光粉层还可为平面发光粉膜；透明介质可为不同强度的硅胶、环氧树脂、塑料或UV胶等。

选用不同强度的发光粉层的透明介质和透明介质的含量，可制成有足够强度的硬的或软的初始无基板LED灯丝1和无基板LED灯丝6，用于制造不同灯丝形状的无基板LED灯丝灯。

图2A、2B所示的无基板LED灯丝的透明加固胶7，也可不用。

本实用新型的初始无基板LED灯丝1和无基板LED灯丝6的制造方法均可有多种，例如：上面所说的分机分步制备和全自动制备。

图3为本实用新型的无基板LED灯丝的分机制造方法的一个实施例的示意图。如图3所示，图中左面的方框为制造步骤的文字说明，方框右侧为结构示意图。

制造的第一步A)：准备一片一面有低粘度不固化胶的LED芯片承载板9，承载板9包括承载板基10和不固化胶面11。所述承载板基由金属、塑料、陶瓷或玻璃制成；所述不固化胶为不干胶、UV胶、不加固化剂或催化剂的硅胶、环氧树脂等；

B)把1-10000串相同或不相同发光色的LED芯片2及其电引出线4排列在承载板9的不固化胶面11上，即承载板上有至少一条LED灯丝，每串芯片2的数量、芯片间距按LED灯丝要求设定；

C)在芯片2之间和芯片与电引出线4之间点焊电连接线3；图中其它部件与B)相同，其标号没有重复标出(下同)；

D)在连接线3的点焊脚上涂覆透明加固胶7并固化，以加强电连接线3的焊接牢度，所述透明加固胶7可仅涂覆在电连接线的焊接脚上，也可贯穿整条灯丝，如图所示，以加强整条灯丝的强度；所述透明加固胶为UV胶、硅胶、环氧树脂或其它胶；

E)在芯片2、电连接线3、电引出线的焊接端和透明加固胶7上涂覆第一发光粉层5并固化；

F)把芯片承载板9分离，得到初始无基板LED灯丝1；

G)在初始无基板LED灯丝1的无发光粉胶一面涂覆第二发光粉层或粘贴发光粉膜8，固化；得到发光色分布均匀的无基板LED灯丝6；所述第一发光粉层5和第二发光粉层8由透明介质和发光粉混合制成，所述透明介质为硅胶、环氧树脂、UV胶或塑料；

H)测试、分类。

图4为本实用新型的无基板LED灯丝的全自动制造方法的一个实施例的示意图。

图4所述为一整套全自动生产的制造方法的系统结构图，其基本步骤和图3的分机制造方法相同，主要区别在于全自动的各步骤由一卷芯片承载带运载串联工作，各步骤以步进方式按图中箭头方向(前行方向12)同步进行，例如一条LED灯丝前行一步，各步骤要相互配合；其制造步骤包括：

A)准备一卷LED芯片承载带卷9a；所述LED芯片承载带卷9a由承载带基10和覆于其表面的不固化胶面11组成，所述承载带基10的不固化胶面11上有隔离膜9b，以隔离LED承载卷9a中各承载带的胶面；在LED芯片承载板卷9a进入全自动生产生产线时，此隔离膜被剥离；

B)在芯片承载带9a的不固化胶面11上依次排列安装有电引出线4和至少一串LED芯片2的LED芯片串，同时芯片承载带步进地按前行方向12向前移动，每向前移动一步便安装一条LED芯片串及其电引出线4；在芯片承载带步进地向前移动过程中，LED芯片串被一串接一串安装在不固化胶面11上；由此，芯片承载带的不固化胶面11上安装有2-10000条LED芯片串及其电引出线4；相邻LED灯丝串的电引出线4之间设有连接线13；

C)在每串LED芯片串中的LED芯片之间和LED芯片与电引出线4之间点焊电连接线3；

E)在LED芯片2、电连接线3和电引出线4的焊接端上涂覆第一发光粉层5，并初步固化；

F)把LED芯片承载带9a分离，得到初始无基板LED灯丝1；

G)在初始无基板LED灯丝1的无发光粉胶一面涂覆第二发光粉层8或用透明胶14粘贴发光粉膜8，初步固化；

H)切断每串LED芯片串的电引出线4之间的连接线13，如图中15所示；得到发光色分布均匀的无基板LED灯丝6；

I)把一批上述初步固化的无基板LED灯丝6或初始无基板LED灯丝1集中送入高温箱充分固化；得到初始无基板LED灯丝1或发光色分布均匀的无基板LED灯丝6；

J)对上述初始无基板LED灯丝1或发光色分布均匀的无基板LED灯丝6进行测试和分类。

本实用新型的无基板LED灯丝全自动制造方法，其制备步骤还包括：步骤C)和步骤E)之间的步骤D)，所述步骤D)为在电连接线3的点焊脚或整条灯丝上涂覆透明加固胶7，后初步固化；所述透明固化胶为UV胶、快速固化的硅胶或环氧树脂；

上述初步固化是指保持胶体或粉胶不流动。

图5为本实用新型的初始无基板LED灯丝1粘贴于透明高导热率管16、构成柱形无基板LED灯丝光源17用于制造大功率LED灯丝灯的一个实施例的截面结构示意图。如图5所示，至少一条初始无基板LED灯丝1被用透明胶或发光粉胶18粘贴在透明高导热率管16的外表面的用于安装灯丝的平面19或其圆柱面19a上，图5所示为有二条初始无基板LED灯丝1的例子；从而构成一个柱型无基板LED灯丝的LED光源17。

所述初始LED灯丝1的LED芯片2被直接粘贴在高导热率管16上，芯片2与高导热率管16之间热阻小，高导热率管的内外表面积大，散热好，可制成高效率、大功率高光通量LED灯丝灯。

所述透明高导热率管16可为透明陶瓷管、蓝宝石管、玻璃管或塑料管。

图6为用本实用新型的初始无基板LED灯丝1或无基板LED灯丝6制造的LED灯丝灯20的一个实施例的结构示意图。本实施例的无基板LED灯丝灯20包括有一个或多个真空密封、内充有散热保护气体21的LED发光管22；一个LED驱动器23及其外壳24；一个电连接器25；图6所示为有二个LED发光管22的例子；每个发光管22包括泡壳体26和与它真空密封的芯柱27，芯柱27包括有支柱27a和电引出线27b；至少一条初始无基板LED灯丝1或无基板LED灯丝6(图6所示为有二条灯丝的例子)被安装和固定在芯柱27的支柱27a和电引出线27b上，LED灯丝(1或6)的上端经固定在支柱27a上的连接线28相互连接，即二条灯丝(1或6)被相互串联，(可以相互串联、并联或串并联，图6所示为串联的例子)，经电引出线27b与LED灯丝灯20的驱动器23的输出连接，驱动器23的输入经连接线29与电连接器25连接，驱动器23的外壳24把LED发光管22、驱动器23和电连接器25相互连接和固定构成一个LED灯丝灯20；电连接器25用于连接外电源，接通外电源即可点亮LED灯丝灯20。

泡壳体26可为透明泡壳、磨砂泡壳或乳白泡壳。

若LED灯丝灯20为有一个LED发光管22，则泡壳22的形状可为A型、烛型、球形等白炽灯泡壳形状中的一种。LED发光管22可直接或经连接件24与电连接器25相互连接固定。

图7为用本实用新型的柱形无基板LED灯丝光源17的大功率LED灯丝灯30的一个实施例的结构示意图。至少一条初始无基板LED灯丝1被用透明胶或发光粉胶粘贴在透明高导热率管16的外表面上；图7所示为每一个LED发光管22有二条灯丝1的例子，二条灯丝的上端经电连接线32相互连接，即二条灯丝相互串联、后经电引出线27b与驱动器23的输出相连接；高导热率管16的下端由电引出线27b固定，其上端由芯柱的支柱27a上的固定弹簧31固定。

所述初始无基板LED灯丝1的LED芯片2被直接粘贴在高导热率管16上，芯片2与高导热率管16之间热阻小，高导热率管的内外表面积大，与LED灯丝灯泡壳内的散热气体21接触面积大，散热好，同时LED灯丝灯由多个LED灯管组成，灯管之间的空气可自由流通，有利于灯管散热，因而可制成高效率、大功率高光通量LED灯丝灯。

本实施例的大功率无基板LED灯丝灯30也可制成单管或多管(即单泡壳或多泡壳)LED灯丝灯，图7所示为有二个LED发光管22的例子。

图7中的其它图标数字的意义与图6中的相同。

本实用新型要求保护的范围不限于本文中介绍的各实施例，凡基于本实用新型申请权利要求范围和说明书内容所作的各种形式的变换和代换、皆属本实用新型涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种无基板LED灯丝，其为初始无基板LED灯丝(1)或无基板LED灯丝(6)；

所述初始无基板LED灯丝(1)包括：

由至少一串相同发光色或不相同发光色LED芯片(2)构成LED芯片串；

连接于所述LED芯片串一端或二端的电引出线(4)；

连接于所述LED芯片(2)之间和LED芯片(2)与电引出线(4)之间的电连接线(3)；

涂覆于所述LED芯片串的具有电连接线(3)一面的第一发光粉层(5)；

所述无基板LED灯丝(6)包括：

由至少一串相同发光色或不相同发光色LED芯片(2)构成LED芯片串；

连接于所述LED芯片串一端或二端的金属电引出线(4)；

连接于所述LED芯片(2)之间和LED芯片(2)与电金属引出线(4)之间的电连接线(3)；

涂覆于所述LED芯片串的具有电连接线(3)一面的第一发光粉层(5)；及

涂覆于所述LED芯片串的金属无电连接线(3)一面的第二发光粉层(8)。

2.按权利要求1所述的无基板LED灯丝，其特征在于，还包括：在涂覆第一发光粉层(5)之前，涂覆于所述LED芯片(2)之间和LED芯片(2)与电引出线(4)之间的电连接线(3)的焊接端上的一层透明加固胶(7)；或者涂覆于整串包括焊接脚的LED芯片上的一层透明加固胶(7)。

3.按权利要求1所述的无基板LED灯丝，其特征在于，所述第二发光粉层(8)为平面发光粉膜。

4.按权利要求1所述的无基板LED灯丝，其特征在于，所述初始无基板LED灯丝(1)或无基板LED灯丝(6)为硬性灯丝或软性灯丝。

5.按权利要求1所述的无基板LED灯丝，其特征在于，所述LED芯片(2)为透明基板的LED芯片、基板有光反射膜的LED芯片或不透明基板的LED芯片。

6.一种无基板LED灯丝灯，其包括：

至少一个真空密封并充有散热保护气体的泡壳；所述泡壳由泡壳体(26)和芯柱(27)熔封成真空密封泡壳，芯柱(27)包括有支柱(27a)、电引出线(27b)和排气管；

至少一个LED光源被安装在所述泡壳的芯柱(27)上；

一个LED驱动器(23)及驱动器外壳(24)；

一个电连接器(25)；

所述泡壳、电连接器(25)与驱动器外壳(24)连接成一体结构；

所述至少一个LED光源的电引出线与驱动器(23)的输出连接，驱动器(23)的输入与电连接器(25)连接，电连接器(25)用于连接外电源；其特征在于：

所述至少一个LED光源的每一LED光源为至少一条无基板LED灯丝(6)或至少一条初始无基板LED灯丝(1)。

7.按权利要求6所述的无基板LED灯丝灯，其特征在于，所述至少一个LED光源为至少一条初始无基板LED灯丝(1)或至少一条无基板LED灯丝(6)被用透明胶或发光粉胶(18)粘贴在一个透明高导热率管(16)外表面上，构成柱形无基板LED灯丝的LED光源(17)。

8.按权利要求7所述的无基板LED灯丝灯，其特征在于，所述的至少一个LED光源的泡壳为一个或多个LED发光管(22)；所述LED发光管(22)的泡壳体(26)为透明泡壳、磨砂泡壳或乳白泡壳；当为一个LED发光管(22)，则泡壳的形状为A型、烛型、球形或白炽灯泡壳形状中的任一种；LED发光管(22)直接或经连接件(24)与电连接器(25)相互连接固定。

9.按权利要求6或7所述的无基板LED灯丝灯，其特征在于，所述的初始无基板LED灯丝(1)和无基板LED灯丝(6)相互串联、并联或串并联。