本發(fā)明涉及一種燈泡的構(gòu)造,特別是一種發(fā)光二極管燈絲燈泡的構(gòu)造,可以改進(jìn)發(fā)光二極管燈絲燈泡的散熱及黑體輻射層效果。
背景技術(shù):
發(fā)光二極管照明技術(shù)是指利用發(fā)光二極管(light-emittingdiode,led)作為照明光源的技術(shù),近年來,由于發(fā)光二極管制造技術(shù)的大幅進(jìn)步,特別是高功率、高亮度的白光發(fā)光二極管已成功的開發(fā)完成,基于綠能與環(huán)保的理想,許多采用發(fā)光二極管作為發(fā)光組件的發(fā)光二極管燈泡(ledbulb)已大量地上市,其中包括用于照明的發(fā)光二極管燈泡、使用發(fā)光二極管的小夜燈、發(fā)光二極管廣告廣告牌等等各種使用發(fā)光二極管作為主要發(fā)光組件的照明裝置或是發(fā)光設(shè)備。
由于發(fā)光二極管的優(yōu)異特性,已有廠商以發(fā)光二極管制成發(fā)光二極管燈絲并封裝入透明燈泡,用以取代傳統(tǒng)的白熾燈泡;發(fā)光二極管燈絲燈泡所使用的發(fā)光二極管燈絲,一般是使用透明基板,例如玻璃基板或是藍(lán)寶石基板,在透明基板的一側(cè)表面黏結(jié)多個發(fā)光二極管晶粒,再通過打線和涂布熒光膠的制程而成為一種發(fā)光二極管燈絲,現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光二極管燈絲燈燈泡采用細(xì)長燈絲的設(shè)計理念,并且在玻璃泡中使用了多個發(fā)光二極管燈絲,進(jìn)而和白熾燈相同地提供360度發(fā)光,但是性能更超過白熾燈。
現(xiàn)有技術(shù)發(fā)光二極管燈絲燈泡產(chǎn)生的熱量主要來自發(fā)光二極管,現(xiàn)有技術(shù)發(fā)光二極管燈絲燈泡主要是通過熱傳導(dǎo)、熱對流和輻射的方式散熱,其中發(fā)光二極管燈絲燈泡中用以支撐發(fā)光二極管燈絲的燈芯支架是采用玻璃制造,熱傳導(dǎo)能力不佳,發(fā)光二極管產(chǎn)生的大部份熱量需要通過熱輻射以及透明燈殼內(nèi)的填充氣體傳遞至透明燈殼,再通過外部空氣和透明燈殼接觸而產(chǎn)生的熱對流進(jìn)行散熱。因此,發(fā)光二極管燈絲燈泡比傳統(tǒng)的白熾燈泡雖然有更佳的發(fā)光性能表現(xiàn),但是發(fā)光二極管燈絲燈泡的散熱及熱輻射效果欠佳的問題仍需要進(jìn)一步地改良。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在提出一種發(fā)光二極管燈絲燈泡的構(gòu)造,用以改進(jìn)發(fā)光二極管燈絲燈泡的散熱及熱輻射效果。
為達(dá)上述目的,本發(fā)明提出的發(fā)光二極管燈絲燈泡的構(gòu)造的一實(shí)施例,包括:燈頭,透明燈殼、至少一燈絲支架和至少一發(fā)光二極管燈絲,燈頭可電性連接于一外部電源用以提供驅(qū)動發(fā)光二極管燈絲的驅(qū)動電力,其中燈絲支架包括二金屬支架,二金屬支架各別電性連接于燈頭的不同極性的電源端子用以傳遞驅(qū)動電力,發(fā)光二極管燈絲的二個電極引腳分別與二金屬支架電性連接形成驅(qū)動回路,其中二金屬支架的表面涂布含有石墨烯(graphene)或氮化硼(bn)或其它導(dǎo)熱陶瓷粉體的涂料形成一散熱及黑體輻射層,發(fā)光二極管燈絲及燈絲支架被裝入透明燈殼之中,燈頭裝設(shè)于透明燈殼的開口并將開口密封使得透明燈殼形成密封狀態(tài)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例,其中燈絲支架的金屬支架可為直條形和弧形其中的任一種。
在本發(fā)明的一實(shí)施例,其中包含一以上燈絲支架,任一燈絲支架的二金屬支架各別和燈頭的不同極性的電源端子電性連接。
在本發(fā)明的一實(shí)施例,其中發(fā)光二極管燈絲可為硬式發(fā)光二極管燈絲和軟式發(fā)光二極管燈絲其中的任一種及其組合。
在本發(fā)明的一實(shí)施例,其中發(fā)光二極管燈絲包含直線型的發(fā)光二極管燈絲和彎曲型的發(fā)光二極管燈絲其中的任一種及其組合。
在本發(fā)明的一實(shí)施例,其中包括多個并聯(lián)的發(fā)光二極管燈絲。
在本發(fā)明的一實(shí)施例,其中包括多并多串的發(fā)光二極管燈絲。
在本發(fā)明的一實(shí)施例,其中燈頭內(nèi)設(shè)有一電源控制器,電源控制器電性連接于燈頭,用以將外部電源提供的電能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動發(fā)光二極管燈絲的驅(qū)動電力。
在本發(fā)明的一實(shí)施例,其中軟式發(fā)光二極管燈絲的構(gòu)造,包括:一金屬基板,在金屬基板的一側(cè)表面固定有多個發(fā)光二極管晶粒、一第一電極引腳和一第二電極引腳,其中發(fā)光二極管晶粒、第一電極引腳和第二電極引腳通過一種含有石墨烯或六角氮化硼的固晶膠固定于金屬基板的一側(cè)表面,其中多個發(fā)光二極管晶粒通過一金屬導(dǎo)線以串聯(lián)的方式電性連接于第一電極引腳和第二電極引腳,一熒光膠將發(fā)光二極管晶粒封裝于其中并露出第一電極引腳和第二電極引腳,在金屬基板的相對另一側(cè)表面涂布含有石墨烯或氮化硼(bn)的涂料形成一散熱及黑體輻射層。
因此,由上述的技術(shù)內(nèi)容可以了解,本發(fā)明通過金屬支架以及散熱及黑體輻射層中含有的石墨烯或氮化硼的片狀結(jié)構(gòu)可以增加燈絲支架的導(dǎo)熱性及散熱及熱輻射面積,具有促進(jìn)透明燈殼內(nèi)部氣體的熱對流以及提高熱輻射的功效,進(jìn)而改進(jìn)發(fā)光二極管燈絲燈泡的散熱及熱輻射效果。
有關(guān)本發(fā)明的具體實(shí)施方式及其技術(shù)特點(diǎn)和功效,下文將配合圖式說明如下。
附圖說明
圖1,為本發(fā)明發(fā)光二極管燈絲燈泡的構(gòu)造的一實(shí)施例構(gòu)造圖;
圖2,為本發(fā)明發(fā)光二極管燈絲燈泡的構(gòu)造的另一實(shí)施例的部分構(gòu)造圖,繪示發(fā)光二極管燈絲在燈絲燈架的另一種配置方式;
圖3,為本發(fā)明發(fā)光二極管燈絲燈泡的構(gòu)造的另一實(shí)施例的部分構(gòu)造圖,繪示發(fā)光二極管燈絲在燈絲燈架的另一種配置方式;
圖4,為本發(fā)明發(fā)光二極管燈絲燈泡的構(gòu)造的另一實(shí)施例的部分構(gòu)造圖,繪示發(fā)光二極管燈絲在燈絲燈架的另一種配置方式;
圖5,為本發(fā)明發(fā)光二極管燈絲燈泡的構(gòu)造的另一實(shí)施例的部分構(gòu)造圖,繪示軟式發(fā)光二極管燈絲在燈絲燈架的一種配置方式;
圖6,為圖5繪示的軟式發(fā)光二極管燈絲的斷面構(gòu)造圖;
圖7,為圖5繪示的軟式發(fā)光二極管燈絲和金屬支架電性連接的斷面構(gòu)造圖;
圖8,為本發(fā)明發(fā)光二極管燈絲燈泡的構(gòu)造的另一實(shí)施例的部分構(gòu)造圖,繪示軟式發(fā)光二極管燈絲和弧形金屬支架的構(gòu)造;
圖9,為本發(fā)明發(fā)光二極管燈絲燈泡的構(gòu)造的另一實(shí)施例的部分構(gòu)造圖,繪示硬式發(fā)光二極管燈絲、軟式發(fā)光二極管燈絲和弧形金屬支架的構(gòu)造。
符號說明
10燈頭
11燈芯座
20透明燈殼
21開口
30發(fā)光二極管燈絲
31第一電極引腳
32第二電極引腳
40燈絲支架
41、42金屬支架
43散熱及黑體輻射層
50電源控制器
51正極電源端子
52負(fù)極電源端子
60金屬基板
61發(fā)光二極管晶粒
62散熱及黑體輻射層
63固晶膠
64金屬導(dǎo)線
65熒光膠
70絕緣固晶膠
s燈絲組
具體實(shí)施方式
首先請參閱圖1,為本發(fā)明發(fā)光二極管燈絲燈泡的構(gòu)造的一實(shí)施例構(gòu)造圖;其中公開的發(fā)光二極管燈絲燈泡的構(gòu)造,包括:一燈頭10、一透明燈殼20、至少一燈絲支架40和至少一發(fā)光二極管燈絲30。
其中燈頭10可電性連接于一外部電源用以提供驅(qū)動發(fā)光二極管燈絲30的驅(qū)動電力,在本發(fā)明的一實(shí)施例,燈頭10的型式包括但不限于螺旋式燈頭、插入式燈頭和接頭式燈頭其中的任一種;其中螺旋式燈頭(如圖1所繪示的燈頭10),即為目前型號以英文字母e為開頭者(例如e22、e26和e27);插入式燈頭,即為目前型號以英文字母g為開頭者(例如gu10),以及接頭式燈頭,即為目前型號以英文字母b為開頭者。一般而言,發(fā)光二極管燈絲30由直流驅(qū)動電力驅(qū)動而點(diǎn)亮,其中一種實(shí)施方式,直流驅(qū)動電力可以直接由外部電源提供,例如將燈頭10安裝于連接直流電源的燈座;在另一種實(shí)施方式,是由燈頭10將外部電源(例如交流電源)轉(zhuǎn)換為直流驅(qū)動電力,如圖1所繪示的一實(shí)施例,燈頭10內(nèi)設(shè)有一電源控制器50,電源控制器50電性連接于燈頭10,電源控制器50基本上為一種發(fā)光二極管的驅(qū)動電路,這種驅(qū)動電路的輸 入側(cè)通過燈頭10電性連接交流電源,驅(qū)動電路的輸出側(cè)包括正極電源端子51和負(fù)極電源端子52兩種不同極性的電源端子用以輸出直流驅(qū)動電力,因此電源控制器50可以將外部電源提供的電能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動發(fā)光二極管燈絲30的驅(qū)動電力,例如將燈頭10安裝于連接交流電源的燈座,通過電源控制器50將交流電源提供的電能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動發(fā)光二極管燈絲30的直流驅(qū)動電力。
其中透明燈殼20是一種具有一開口21而且透光的中空殼體,一般而言,透明燈殼20由玻璃制造,發(fā)光二極管燈絲30及燈絲支架40可從透明燈殼20的開口21被裝入透明燈殼20之中,在透明燈殼20的內(nèi)部注入填充氣體(通常為氮或者是其它惰性混和氣)之后,通過燈頭10將開口21密封使得透明燈殼20形成密封狀態(tài)。
其中燈絲支架40包括二金屬支架41和42,二金屬支架41和42各別電性連接于燈頭10的不同極性的電源端子用以傳遞驅(qū)動電力,二金屬支架41和42各別電性連接于燈頭10的直流驅(qū)動電力的正極電源端子51和負(fù)極電源端子52;其中一種實(shí)施方式如圖1所繪示,燈頭10具有玻璃制的一燈芯座11,二金屬支架41和42的底端固設(shè)于燈芯座11,二金屬支架41和42的底端穿過燈芯座11之后各別電性連接于直電源控制器50的正極電源端子51和負(fù)極電源端子52。
發(fā)光二極管燈絲30具有一第一電極引腳31和一第二電極引腳32,第一電極引腳31和第二電極引腳32分別與二金屬支架41和42電性連接形成驅(qū)動回路,在本發(fā)明的一實(shí)施例,發(fā)光二極管燈絲30的第一電極引腳31和第二電極引腳32可利用焊錫直接焊接于金屬支架41和42的一側(cè)表面,通過二金屬支架41和42傳遞的直流驅(qū)動電力就能驅(qū)動發(fā)光二極管燈絲30點(diǎn)亮;請參閱圖7,在本發(fā)明的一實(shí)施例,其中二金屬支架41和42的表面涂布含有石墨烯(graphene)或氮化硼(bn)或其它導(dǎo)熱陶瓷粉體的涂料形成一散熱及黑體輻射層43,較佳地,是在二金屬支架41和42分別焊接有第一電極引腳31和第二電極引腳32的相對另一側(cè)表面涂布散熱及黑體輻射層43,當(dāng)發(fā)光二極管燈絲30產(chǎn)生的部分熱量通過第一電極引腳31和第二電極引腳32傳遞至二金屬支架41和42,通過散熱及黑體輻射層43中含有的石墨烯或氮化硼(bn)或其它導(dǎo)熱陶瓷粉體的片狀結(jié)構(gòu)可以增加二金屬支架41和42的導(dǎo)熱性及散熱及熱輻射面積,另一方面,由于石墨烯或氮化硼或其它導(dǎo)熱陶瓷粉體的優(yōu)異 熱輻射能力,也可提高二金屬支架41和42與透明燈殼20內(nèi)部的填充氣體的熱交換,具有促進(jìn)填充氣體的熱對流效果,進(jìn)而改進(jìn)發(fā)光二極管燈絲燈泡的散熱及熱輻射效果。
在本發(fā)明的一實(shí)施例,其中發(fā)光二極管燈絲30可為硬式發(fā)光二極管燈絲和軟式發(fā)光二極管燈絲其中的任一種及其組合,其中硬式發(fā)光二極管燈絲是一種無法彎曲的發(fā)光二極管燈絲,也可以是一種直線型的發(fā)光二極管燈絲,例如使用玻璃基板或藍(lán)寶石基板制造的發(fā)光二極管燈絲30;其中軟式發(fā)光二極管燈絲如圖5所示是一種可以彎曲成為弧形的發(fā)光二極管燈絲30。如圖9繪示的一實(shí)施例,其中的發(fā)光二極管燈絲30包含了不可彎曲的硬式發(fā)光二極管燈絲以及可彎曲的軟式發(fā)光二極管燈絲。
在本發(fā)明的一實(shí)施例,其中軟式發(fā)光二極管燈絲的構(gòu)造如圖6所繪示,包括:一金屬基板60,在金屬基板60的一側(cè)表面固定有多個發(fā)光二極管晶粒61、一第一電極引腳31和一第二電極引腳32,其中發(fā)光二極管晶粒61、第一電極引腳31和第二電極引腳32通過一種含有石墨烯或氮化硼的固晶膠63固定于金屬基板60的一側(cè)表面,其中多個發(fā)光二極管晶粒61通過一金屬導(dǎo)線64以串聯(lián)的方式電性連接于第一電極引腳31和第二電極引腳32,其中金屬導(dǎo)線64可以通過現(xiàn)有的打線制程完成,另有一熒光膠65將全部的發(fā)光二極管晶61粒封裝于其中并露出第一電極引腳31和第二電極引腳32,在金屬基板60的相對另一側(cè)表面涂布含有石墨烯或氮化硼或其它導(dǎo)熱陶瓷粉體的涂料形成一散熱及黑體輻射層62。如圖7所示一實(shí)施例,這種采用金屬基板60的軟式發(fā)光二極管燈絲可先利用具有電絕緣性的絕緣固晶膠70固定于二金屬支架41和42的一側(cè)表面,以免金屬基板60在二金屬支架41和42之間形成短路回路。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,發(fā)光二極管燈絲30以及燈絲支架40的配置方式包含數(shù)種實(shí)施例構(gòu)造,下文配合圖式說明如后。
如圖1所示,其中包括多個并列的發(fā)光二極管燈絲30,這些發(fā)光二極管燈絲30以并聯(lián)的關(guān)系電性連接于同一燈絲支架40的二金屬支架41和42。
請參閱圖2,為本發(fā)明的另一實(shí)施例的部分構(gòu)造圖,繪示發(fā)光二極管燈絲30在燈絲燈架40的另一種配置方式;其中包括多個發(fā)光二極管燈絲30,這些發(fā)光二極管燈絲30分別配置在二金屬支架41和42構(gòu)成的一平面的相對兩 側(cè),同一側(cè)的多個發(fā)光二極管燈絲30以并聯(lián)的關(guān)系電性連接于同一燈絲支架40的二金屬支架41和42,而且在二金屬支架41和42構(gòu)成的一平面的相對兩側(cè)的發(fā)光二極管燈絲30互相交叉配置,可以增加在單一透明燈殼20中的發(fā)光二極管燈絲30的數(shù)量以提高發(fā)光二極管燈絲燈泡的流明數(shù)(lux)。在另一種實(shí)施例,本發(fā)明發(fā)光二極管燈絲燈泡包括了一以上的燈絲支架40,如圖3繪示的實(shí)施例,其中包括了二個燈絲支架40,任一燈絲支架的二金屬支架41和42各別和燈頭10的不同極性的正極電源端子51和負(fù)極電源端子52電性連接。
請參閱圖4,其中繪示了一種多并多串的配置方式,如圖4所示,其中包括多個并聯(lián)的關(guān)系電性連接于同一燈絲支架40的二金屬支架41和42的燈絲組s,其中每一個燈絲組s包括二個串聯(lián)的發(fā)光二極管燈絲30。
在本發(fā)明的一實(shí)施例,其中燈絲支架40的二金屬支架41和42可為直條形和弧形其中的任一種,其中弧形的二金屬支架41和42的實(shí)施例如圖8及圖9所示。
雖然本發(fā)明已通過上述的實(shí)施例公開如上,然其并非用以限定本發(fā)明,本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作些許的更動與潤飾,因此本發(fā)明的專利保護(hù)范圍須視本發(fā)明權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。