具有散热器的LED灯丝的制作方法

本发明总体涉及包括一个或多个发光二极管led的照明装置。更具体地，本发明涉及一种具有散热器的led灯丝。

背景技术：

1、发光二极管(led)出于照明目的的使用继续引起关注。与白炽灯、荧光灯、霓虹灯管等相比，led提供许多优点，诸如更长的操作寿命、减少的功耗以及与光能和热能之间的比率有关的效率增加。特别地，led灯丝灯因其装饰性极强而受到高度赞赏。

2、由于使用led的优点方面，在许多照明装置中利用led代替常规光源的兴趣已经迅速增加。应当理解，这种代替(也被称为改装)被希望具有白炽灯泡外观的用户赞赏和期望。光源代替(改装)通常通过以下方式执行：从照明装置的照明器(例如灯座)移除常规光源，以及将led、led装置或led设备附接到照明器中。这些概念中的一个概念是基于被放置在灯泡中的led灯丝，这种灯的外观因其高度装饰性而受到赞赏。

3、最近的发展是在高性能照明应用(诸如，高亮度和/或高光通量灯和照明器)中使用led灯丝。除了从led灯丝灯提供最大光输出和/或特定颜色的光之外，照明设备的设计或构造还需要考虑由led灯丝生成的热量的疏散。应当注意，热量的影响可能对led灯丝有害，并且它们的操作可能由此变得不规则和不稳定。因此，热管理是防止led灯丝热损坏的重要问题，并且需要消散过量的热量来维持照明设备的可靠性并且防止led灯丝的过早失效。

4、然而，led装置的当前热管理可能通常效率低下，并且在高性能照明应用(诸如，高亮度和/或高光通量灯和照明器)的情况下可能不足。

5、us2016/178133公开了一种led引线框架组件，包括：电路条组件、包覆模制到电路条组件上的塑料坝构件，以及布置在塑料坝构件的口袋中的led芯片组件。led芯片组件电耦合到电路条组件，以为led芯片组件供电。

6、cn 203656626u公开了一种没有金属散热器的led灯，包括：至少一个led灯管；安装在每个灯壳中的至少一个led照明条，每个照明条被提供有金属散热鳍，并且包括金属基板；与金属基板一体的至少一个金属散热鳍；布置在金属基板上的反光层；布置在反光层上的至少一串led芯片；以及透明介质层或发光粉层，led芯片被涂覆有该透明介质层或发光粉层。

7、ep3154097中公开了一种led灯丝，包括：长条状基板；多个发光单元，被布置在基板的第一表面上，并且沿基板的延伸方向分布；以及透光荧光胶层，覆盖第一表面和多个发光单元。多个凸起被提供在基板的至少一侧上，并且凸起沿着基板的延伸方向分布；由荧光胶层激发并且从发光单元发射的光的一部分，从相邻凸起之间的空间、在朝着基板的第二表面(与第一表面相反)的方向上发射出去。

8、因此，本发明的一个目的是尝试克服当前led装置关于其热量消散性质不足和/或低效的缺陷中的至少一些缺陷，并且提供一种具有改进的热管理同时能够提供期望光学性能的led装置。

技术实现思路

1、关注的是克服led装置(例如包括led灯丝)的当前热管理的缺陷中的至少一些缺陷，以获得这些led装置的改进操作，同时提供期望的光学性能。

2、该目的和其他目的通过提供具有独立权利要求中的特征的led灯丝来实现。优选实施例在从属权利要求中限定。

3、因此，根据本发明，提供了一种发光二极管led灯丝，其被配置为发射led灯丝光。led灯丝包括多个发光二极管led的阵列，其被配置为发射led光。led灯丝还包括被布置为支撑多个led的载体。此外，led灯丝包括被布置为与载体热连接的至少一个散热器，用于在操作期间消散来自多个led的热量，其中至少一个散热器包括平行于载体延伸的基部、以及从基部突出的多个鳍。led灯丝还包括包封件，包封件包括半透明材料，其中包封件至少部分地包围多个led、载体和至少一个散热器。

4、因此，本发明是基于提供led灯丝的构思，其中在操作期间，热量可以方便且有效地从led灯丝消散，同时通过将对从led灯丝发射的光的任何阻碍和/或不期望影响最小化来提供期望的光输出。因此，本发明可以经由包封件，在操作期间提供来自led灯丝的光分布和/或美观照明方面的期望光输出的组合，同时经由散热器优化led灯丝的热管理。

5、本发明的优点在于，led灯丝的载体和散热器之间的热连接(例如，通过直接物理接触)确保通过传导将热量从led灯丝有效地传递到散热器。更具体地，led灯丝可以经由散热器的基部和/或鳍，有效地消散在操作期间由多个led生成的热量。因此，本发明提供了led装置的有效热管理，由此将操作期间热量对led灯丝的led的不利影响最小化。

6、本发明的另外优点在于，led灯丝的包封件能够提供期望的光输出，包括期望的(全向)光分布以及美学装饰或吸引人的照明效果。

7、应当理解，本发明的led灯丝还包括相对较少的部件。相对较低数目的部件是有利的，因为led灯丝的制造相对便宜。此外，led灯丝的相对较低数目的部件意味着更容易回收，尤其是与包括相对较高数目的部件(这对容易拆卸和/或回收操作造成阻碍)的设备或装置相比。

8、被配置或被布置为发射led灯丝光的led灯丝，包括被配置或被布置为发射led光的led的阵列。应当理解，led灯丝光可以包括led光和/或受led灯丝的包封件影响(例如，散射和/或转换)的led光。关于术语“阵列”，它在这里意指布置在led灯丝上的led等的线性布置或链。led灯丝还包括被布置为支撑多个led的载体。因此，多个led可以被布置、安装和/或机械耦接在载体(例如基板)上/到载体(例如基板)，其中载体被配置为机械和/或电气支撑led。此外，载体可以是透光和/或反射的。led灯丝还包括被布置为与载体热连接的至少一个散热器，用于在操作期间消散来自多个led的热量。关于术语“散热器”，它在这里基本意指被配置和/或被布置为消散热量的任何结构、部件、布置等。至少一个散热器包括平行于载体延伸的基部。由于载体可以是细长的，以便支撑(细长的)led灯丝的led的阵列，因此散热器的基部可以是细长的。至少一个散热器还包括从基部突出的多个鳍。关于术语“鳍”，它在这里意指至少一个散热器的相对较薄部分，其中鳍出于热量消散的目的而单独地从基部突出或延伸。led灯丝还包括包封件，包封件包括半透明材料，其中包封件至少部分地包围多个led、载体和至少一个散热器。关于术语“包封件”，它在这里意指一种材料、元件、布置等，其被配置或被布置为至少部分地围绕、包封和/或包围led灯丝的多个led、载体和至少一个散热器。关于术语“半透明材料”，它在这里意指对可见光半透明和/或透明的材料、组合物和/或物质。

9、根据本发明的一个实施例，至少一个散热器可以包括金属箔。关于术语“金属箔”，它在这里意指金属的相对较薄的片。例如，至少一个散热器的基部可以包括或构成金属箔。本实施例的优点在于，(薄)金属箔可以保留led灯丝的相对轻、柔性、柔韧和/或柔软的性质。换句话说，与现有技术中相对庞大和/或较重的散热器结构相比，本实施例的相对较薄的金属箔可以提供led灯丝的期望热管理，同时提供相对较轻、柔性、柔韧和/或柔软的led灯丝。本实施例的另外优点在于，金属箔可以方便地被布置在led灯丝的载体附近或与led灯丝的载体物理接触，导致热量从多个led经由载体特别有效地传递到散热器的金属箔。本实施例的另外优点在于，金属的材料性质(提供高热导率)对于操作期间来自led的热量的传递特别有利。

10、根据本发明的一个实施例，至少一个散热器的多个鳍可以构成至少一个散热器的基部的折叠部。因此，led灯丝的散热器的基部被折叠，使得折叠部构成和/或形成多个鳍。本实施例的优点在于，可以由散热器的基部的材料方便地制造和/或提供多个鳍。应当理解，本实施例在散热器的基部是金属箔的情况下特别有利，因为金属箔可以容易且方便地被折叠成折叠部。本发明的实施例的又一有利方面在于，在多个鳍被布置为垂直于led灯丝的载体的情况下，该配置允许led灯丝的期望柔性，以便将led灯丝布置为螺线、线圈和/或螺旋配置。

11、根据本发明的一个实施例，多个led可以被布置在载体的第一侧上，并且至少一个散热器中的一个散热器可以被布置在载体的第二侧上，第二侧与载体的第一侧相反。因此，多个led的阵列和散热器可以被布置在(双侧)载体的相反侧上。本实施例的优点在于，散热器甚至可以进一步将对从led灯丝发射的光的任何阻碍和/或不期望影响最小化，并且因此，对于照明和/或美学目的，可以以甚至更期望的方式提供led灯丝光和/或led光。

12、根据本发明的一个实施例，多个led和至少一个散热器中的一个散热器可以被布置在载体的第一侧上。因此，多个led的阵列和散热器可以被布置在(双侧)载体的相同(第一)侧上。本实施例的优点在于，由于led和散热器彼此相对靠近的布置，因此从led和/或载体到散热器的热量传递甚至可以更加有效。

13、根据本发明的一个实施例，至少一个散热器的基部可以包括多个孔，多个孔被配置为使led灯丝光的至少一部分透穿通过多个孔。关于术语“孔”，它在这里意指基部的开口、(通)孔等。本实施例的优点在于，散热器的孔甚至可以进一步将对从led灯丝发射的光的任何阻碍最小化。应当注意，孔的主要目的之一是将光从载体的一侧透射到载体的另一侧。透射的光基本是散射的led光，因为led被配置为远离散热器发射光，该光被包封件散射和/或反射回来，例如，被包封件的发光材料和/或散射颗粒散射和/或反射回来。

14、根据本发明的一个实施例，至少一个散热器可以包括铜(cu)和铝(al)中的至少一项。因此，散热器可以包括cu和/或al。本实施例的优点在于，cu、al和/或其合金具有高导热性质，由此构成优异的散热材料。

15、根据本发明的一个实施例，至少一个散热器还可以包括层，该层包括电绝缘材料(由此该层构成电绝缘层)和反射材料(由此该层构成反射层，反射层具有比至少一个散热器的基部高的反射率)中的至少一项。因此，散热器可以包括包含一种或多种电绝缘材料的电绝缘层和/或包含反射材料的反射层。关于“反射层”，它在这里意指被配置为反射入射光的涂层或层。例如，诸如铝(al)和/或银(ag)的高反射率的涂层或层可以被蒸发在散热器上。本实施例的优点在于，在操作时，散热器的反射层可以有效地反射从led灯丝发射的光。

16、根据本发明的一个实施例，包封件可以完全包围至少一个散热器。因此，散热器可以被包封件完全包围。

17、根据本发明的一个实施例，至少一个散热器的多个鳍可以从包封件突出，并且可以从包封件延伸。

18、根据本发明的一个实施例，包封件可以包括光散射材料和发光材料中的至少一项，光散射材料被配置为散射从多个led发射的光，发光材料被配置为至少部分地将从多个led发射的光转换成经转换光。因此，包封件可以包括被配置为散射从多个led发射的led光的光散射材料，和/或被配置为至少部分地将从多个led发射的led光转换成经转换光的发光材料。

19、根据本发明的一个实施例，包封件和至少一个散热器可以是柔性的。包封件和/或散热器可以是柔性的，其在于它们可以弯曲回到其(它们的)原始形状，即可逆柔性。备选地，包封件和/或散热器可以是柔性的，其在于它们可以被改变成新形状并且维持在新形状，即不可逆柔性。

20、根据本发明的一个实施例，包封件可以包括硅树脂。本实施例的优点在于，硅树脂是透光的并且高度耐热和耐光，由此减轻了包封件的劣化。

21、根据本发明的一个实施例，至少一个散热器的基部可以包括多个孔，多个孔被配置为使led灯丝光的至少一部分透射穿过多个孔，其中包封件可以包括光散射材料和发光材料中的至少一项，光散射材料被配置为散射从多个led发射的光，发光材料被配置为至少部分地将从多个led发射的光转换成经转换光，其中包封件可以是柔性的，并且至少一个散热器可以是柔性的，并且其中led灯丝可以具有以下形状中的至少一项：螺线形、蜿蜒形、线圈形和螺旋形。本实施例的优点在于，led灯丝的特征特别有利于在操作期间经由包封件和led灯丝的螺线形、蜿蜒形、线圈形和/或螺旋形，从led灯丝提供光分布和/或美观照明方面的期望光输出的组合，同时经由散热器优化led灯丝的热管理。

22、根据本发明的一个实施例，提供了一种led照明设备。led照明设备可以包括根据前述实施例中任一项的led灯丝。led照明设备还可以包括：包含至少部分透明的材料的罩，其中罩至少部分地包围led灯丝；以及连接到led灯丝的电连接件，用于向led灯丝的多个led提供电力。关于术语“罩”，它在这里意指包括至少部分半透明和/或透明材料的封闭元件，诸如帽、罩、封壳等。本实施例的优点在于，根据本发明的led灯丝可以方便地被布置在基本上任何照明led照明设备中，诸如led灯丝灯、照明器、照明系统等。led照明设备还可以包括用于向led灯丝的led提供电力的驱动器。此外，照明设备还可以包括用于对led灯丝的led的两个或更多个子集(诸如，led的第一集合、led的第二集合等)进行单独控制的控制器。

23、当研究以下详细公开内容、附图和所附权利要求时，本发明的另外的目的、特征和优点将变得明显。本领域技术人员将认识到，本发明的不同特征可以被组合，以创建除了下面描述的实施例之外的实施例。