本发明涉及一种发光二极管led灯丝,该led灯丝被配置为在操作中在发射方向上发射led灯丝光,该led灯丝包括发光二极管led的阵列,该阵列包括多个led,该多个led被配置为在操作中发射led光;电路装置,该电路装置被耦合到多个led;细长载体,多个led被布置在细长载体的表面上;以及封装物,该封装物包括半透明材料,该封装物至少部分地包围多个led和细长载体。如本文所使用的,术语载体和细长载体可以互换使用,使得细长载体也可以简单地被表示为载体。
背景技术:
1、照明的当前趋势是使用led灯丝灯。led灯丝灯是一种包括led灯丝的led灯,并且为了美观和光分布的目的,其被设计成类似于具有可见灯丝的传统白炽灯泡,但是具有发光二极管的高效率。
2、led灯丝提供led灯丝光,并且包括以线性阵列被布置的多个发光二极管(led)。优选地,led灯丝具有长度l和宽度w,其中l>5w。led灯丝可以以直线配置或非直线配置被布置,例如曲线配置、2d/3d螺旋或螺旋线。优选地,led被布置在细长载体上,比如载体,该载体可以是刚性的(由例如聚合物、玻璃、石英、金属或蓝宝石制成)或柔性的(由例如聚合物或金属制成,例如薄膜或箔)。
3、在载体包括第一主表面和相对的第二主表面的情况下,led被布置在这些表面中的至少一个表面上。载体可以是反射的或透光的,诸如半透明的,优选地透明的。
4、led灯丝可以包括至少部分地覆盖多个led的至少一部分的封装物。封装物还可以至少部分地覆盖第一主表面和第二主表面中的至少一个主表面。封装物可以是柔性的聚合物材料,例如硅酮。此外,led可以被布置用于发射例如不同颜色或光谱的led光。封装物可以包括发光材料,该发光材料被配置为至少部分地将led光转换成转换光。发光材料可以是磷光体,诸如无机磷光体和/或量子点或量子点棒。磷光体可以包括提供绿色/黄色光的第一磷光体和/或提供红色光的第二磷光体。第一磷光体可以包括yag和/或luag。第二磷光体可以包括ksif磷光体。
5、led灯丝可以包括多个子灯丝。
6、cn203892915u公开了一种线性led发光设备,该线性led发光设备包括被布置在由玻璃制成的透明载体上的led光源。载体被提供有封装led光源的透明荧光磷光体层和在与led光源相对的一侧上的透明荧光磷光体层。反射层被提供在载体的每个侧表面上,并且因此在两个磷光体层之间延伸。反射的反射层是包括选自金、银、铝、铜、镍、铁和锡中的至少一种金属的反射涂层。
7、cn205606240u公开了一种led灯,该led灯具有灯泡和灯泡内的led灯丝。led灯丝具有金属载体,在金属载体的顶部具有金色涂层材料。
8、期望提供一种led灯丝,该led灯丝提供改进的装饰性照明和/或具有改进的外观(而仍然是高效的)。
9、还需要提供这样一种led灯丝,该led灯丝制造简单并且成本低廉。
技术实现思路
1、因此,本发明的一个方面是提供一种备选led灯丝,该led灯丝优选地进一步至少部分地消除(一次或多次)上述缺点中的一个或多个缺点。本发明的目的是克服或改进现有技术的至少一个缺点,或者提供一种有用的备选方案。本发明的目的可以是提供一种led灯丝,其提供改进的装饰性照明和/或具有改进的外观(而仍然是高效的)。本发明的目的是提供这样一种led灯丝,该led灯丝制造简单并且成本低廉。
2、根据本发明的第一方面,该目的和其它目的借助于发光二极管、led灯丝来实现,该led灯丝被配置为在操作中发射led灯丝光,该led灯丝包括发光二极管led的阵列,该阵列包括多个led,该多个led被配置为在操作中发射led光;电路装置,该电路装置被耦合到多个led;细长载体,多个led被布置在细长载体的第一主表面上;封装物,该封装物包括半透明材料,该封装物至少部分地包围多个led和细长载体,以及至少部分反射层,该至少部分反射层被配置为被观察者感知为金色,该至少部分反射层被配置为至少部分地透射和至少部分地反射led光,并且该至少部分反射层至少被布置在细长载体的与多个led相同的一侧上。
3、由此,特别是通过提供至少部分反射层,该至少部分反射层被配置为被观察者感知为金色,被配置为至少部分地透射和至少部分地反射led光中的一种或多种,并且至少被布置在细长载体的与多个led相同的一侧上,提供了一种led灯丝,利用该led灯丝,led灯丝的装饰性照明和外观得到改进,而仍然是高效的。
4、此外,通过提供至少部分反射层被配置为被观察者感知为金色,并且被布置在细长载体的与多个led相同的一侧上,提供了一种led灯丝,该led灯丝在打开状态和关闭状态下均具有金色外观,也就是说,无论多个led是否发射led光。
5、这类led灯丝还具有非常简单的结构,并且生产成本低。
6、在一个实施例中,至少60%的led光透射穿过至少部分反射层,更优选地,至少70%的led光可透射穿过至少部分反射层,最优选地,至少80%的led光可以透射穿过至少部分反射层。
7、在实施例中,至少部分反射层可以具有金属外观。
8、在实施例中,至少部分反射层可以包括金属。金属可以包括金和/或铜。该金属可以是合金。
9、在实施例中,至少部分反射层可以具有在30%至70%范围内,优选地在35%至65%范围内,更优选地在38%至62%范围内,最优选地在40%至60%范围内的(平均)透射率。
10、在实施例中,至少部分反射层可以具有在30%至70%的范围内,优选地在35%至65%的范围内,更优选地在38%至62%的范围内,最优选地在40%至60%的范围内的(平均)反射比。
11、由此,可以获得上述优点,而不损害led灯丝的整体光输出,即led灯丝光的质量和强度。这在至少部分反射层被布置在多个led上方的实施例中尤其有用,诸如在led上或在封装物上。
12、在一个实施例中,至少部分反射层被配置为不导电或者被电隔离。
13、由此,确保了至少部分反射层不干扰led灯丝的任何电气部件的功能性,诸如电路装置。这进而提供了更安全的led灯丝。
14、在一个实施例中,led灯丝具有led灯丝周缘,并且至少80%的led灯丝周缘被至少部分反射层覆盖,优选地,至少85%的led灯丝周缘可以被至少部分反射层覆盖,更优选地,至少90%的led灯丝周缘可以被至少部分反射层覆盖,最优选地,至少95%的led灯丝周缘可以被至少部分反射层覆盖。
15、由此,led灯丝被配置为被观察者以特别均匀的方式感知为金色。
16、在一个实施例中,封装物还包括发光材料,该发光材料被配置为至少部分地将led光转换成转换光,其中至少部分反射层被配置为至少部分地透射和至少部分地反射转换光中的至少一种,优选地,至少60%的转换光可以透射穿过至少部分反射层,更优选地,至少70%的转换光可以透射穿过至少部分反射层,优选地,至少80%的转换光可以透射穿过至少部分反射层。
17、由此,获得了提供具有改进质量的光输出的led灯丝,并且利用该led灯丝,灯丝状外观保持可见。
18、术语“发光材料(luminescent material)”在本文尤其涉及无机发光材料。发光材料也可以被称为磷光体。这些术语是本领域技术人员已知的。
19、在实施例中,量子点可以被用作发光材料,并且可以任选地被嵌入在透射矩阵中,例如聚合物,如pmma,或聚硅氧烷等。量子点是半导体材料的小晶体,其宽度或直径一般只有几纳米。当被入射光激发时,量子点发射的光的颜色由晶体的大小和材料决定。因此,可以通过调整点的大小来产生特定颜色的光。大多数已知的在可见光范围内发射的量子点基于硒化镉(cdse),其具有诸如硫化镉(cds)和硫化锌(zns)的壳。也可以使用不具有镉的量子点,诸如磷化铟(inp)和铜铟硫化物(cuins2)和/或银铟硫化物(agins2)。量子点显示非常窄的发射带,并且因此它们显示饱和色。此外,可以通过调整量子点的尺寸来容易地调节发射颜色。本领域已知的任何类型的量子点均可以用于本发明。然而,出于环境安全和考虑的原因,优选地使用无镉量子点或至少具有非常低镉含量的量子点。代替量子点或者除了量子点之外,也可以使用其它量子限域结构。在本技术的上下文中,术语“量子限域结构(quantum confinement structures)”应当理解为例如量子阱、量子点、量子棒、三脚架、四脚架或纳米线等。
20、特别地,发光材料被配置为将至少部分led光转换成具有发射带的发光材料光,该发射带的波长在(a)绿色光谱波长范围和(b)黄色光谱波长范围中的一个或多个范围内,其中发光材料包括a3b5o12:ce类型的(石榴石)发光材料,其中a包括y、la、gd、tb和lu中的一种或多种,并且其中b包括al、ga、in和sc中的一种或多种。因此,发光材料光可以是例如绿光或黄光(或者在特定实施例中甚至是橙色的(取决于石榴石的组成和铈浓度))。然而,其它实施例也是可能的,参见下文。在实施例中,0.05-10%的a元素包含ce,甚至更特别地0.05-5%,诸如0.1-5%。特别地,在实施例中,0.1-3%的a元素包含ce,诸如高达2%,如选自0.1-1.5%的范围,诸如至少高于0.5%。
21、备选地或附加地,发光材料可以例如是m2si5n8:eu2+和/或malsin3:eu2+和/或ca2alsi3o2n5:eu2+等。在具体实施例中,第一发光材料可以包括从由(ba,sr,ca)s:eu、(ba,sr,ca)alsin3:eu和(ba,sr,ca)2si5n8:eu组成的组中选择的一种或多种材料。在这些化合物中,铕(eu)基本上或仅是二价的,并且取代一个或多个所指定的二价阳离子。一般而言,eu不会以大于阳离子10%的量存在;相对于它所取代的阳离子(一个或多个),它的存在特别地在约0.5至10%的范围内,更特别地在约0.5至5%的范围内。术语“:eu”指示部分金属离子被eu取代(在这些示例中被eu2+取代)。比如,假设caalsin3:eu中有2%的eu,正确的公式应当是(ca0.98eu0.02)alsin3。
22、在一个实施例中,封装物不具有发光材料,并且封装物包括光散射材料,该光散射材料被配置为至少部分地将led光散射成散射光,其中至少部分反射层被配置为至少部分地透射和至少部分地反射散射光中的至少一种,优选地,至少60%的散射光可以透射穿过至少部分反射层,优选地,至少70%的散射光可以透射穿过至少部分反射层,优选地,至少80%的散射光可以透射穿过至少部分反射层。
23、由此,提供了具有特别方向均匀的光输出的led灯丝。
24、在一个实施例中,至少部分反射层被提供在封装物上。
25、由此,提供了一种结构非常简单并且还易于生产的led灯丝。
26、在一个实施例中,至少部分反射层作为多个led上的反射涂层被提供。
27、由此,提供了结构非常简单的led灯丝。
28、在一个实施例中,至少部分反射层被提供在细长载体的表面上,从而覆盖至少60%的载体,多个led被布置在该表面上,,优选地至少70%的载体,更优选地至少80%的载体,最优选地至少90%的载体。
29、由此,提供了一种结构非常简单并且制造非常简单的led灯丝。
30、在一个实施例中,至少部分反射层被提供在细长载体的与多个led相同的一侧上,并且位于细长载体与电绝缘反射层之间。
31、由此,确保了至少部分反射层与led灯丝的任何电气部件(诸如电路装置)电绝缘。这进而提供了更安全的led灯丝。
32、在一个实施例中,至少部分反射层被提供在载体上,在多个led周围,从而覆盖至少60%的载体,优选地至少70%的载体,更优选地至少80%的载体,最优选地至少90%的载体。
33、由此,提供了结构特别简单的led灯丝。
34、在一个实施例中,至少部分反射层被提供在封装物上,或者作为被布置在封装物周围的箔或管。特别地,箔或管可以被附着,诸如被胶合到led灯丝的封装物。
35、由此,提供了一种生产特别容易和简单的led灯丝。
36、在一个实施例中,细长载体是透明细长载体,并且至少部分反射层被布置在细长载体的与多个led相对的一侧上。更具体地,至少部分反射层被提供在细长载体的侧面或第二主表面上,该侧面或第二主表面与细长载体的第一主表面相对并且平行地延伸,led灯丝光源被布置在该第一主表面上。
37、由此,led灯丝被配置为被观察者以特别均匀的方式感知为金色。
38、在一个实施例中,至少部分反射层包括对于波长小于490nm的光的30%-40%的反射率,对于波长大于600nm的光的大于80%的反射率,以及对于波长在490nm与600nm之间的光的随着波长逐渐增加的反射率。
39、这类依赖于光波长的反射率的组合已被证明提供了特别金色的外观,即非常类似于金的外观。
40、在一个实施例中,led灯丝的表面包括小于30%的反射。
41、这可以通过提供不具有发光材料并且包括适当低浓度的光散射材料的封装物来获得。由此,改进了光质量。
42、在一个实施例中,细长载体的第一主表面的至少70%被至少部分反射层覆盖。
43、由此,led灯丝被配置为被观察者以足够均匀的方式感知为金色。
44、在一个实施例中,至少部分反射层被提供具有20%至60%范围内的总反射率。
45、至少部分反射层的这类总反射率已被证明提供了特别金色的外观,即非常类似于金的外观。
46、在一个实施例中,在聚合物粘合剂或透明聚合物粘合剂或硅酮中,至少部分反射层作为颗粒或碎片被提供。
47、由于聚合物粘合剂、透明聚合物粘合剂,特别是硅酮能够承受高强度的光和热,这提供了特别耐用的led灯丝。
48、在一个实施例中,至少部分反射层通过使用气相沉积来提供。
49、由此,至少部分反射层可以以特别简单和直接的方式被提供。
50、已经证明,当期望获得金色外观时,这类磷光体的功能化特别好。
51、在一个实施例中,细长载体的部分没有被封装物覆盖,以确保至少部分反射层的至少一部分不设置封装物。
52、由此,提供了一种led灯丝,由于分别被封装物覆盖的至少部分反射层的部分与不设置封装物的至少部分反射层的部分之间的感知差异,该led灯丝以结构简单的方式具有改进的丝状外观。
53、在一个实施例中,至少部分反射层的至少40%的表面积不设置封装物。
54、由此,提供了一种led灯丝,该led灯丝以结构简单的方式具有特别好的灯丝状外观。
55、在一个实施例中,细长载体是弯曲的。
56、当这类弯曲的细长载体的表面被提供有至少部分反射层时,获得具有定量改进的反射的led灯丝,并且该led灯丝提供具有改进的亮度的led灯丝光。
57、在一个实施例中,led灯丝还包括发光二极管led的另外的阵列,该另外的阵列包括被配置为在操作中发射另外的led光的另外的多个led,以及被耦合到该另外的多个led的另外的电路装置,该另外的多个led被布置在细长载体的与第一主表面相对的第二表面上,以及另外的至少部分反射层,该另外的至少部分反射层被配置为被观察者感知为金色,该另外的至少部分反射层被配置为至少部分地透射和至少部分地反射该另外的led光中的一种或多种,并且该另外的至少部分反射层至少被布置在细长载体的与该另外的多个led相同的一侧上。
58、由此,提供了一种led灯丝,利用该led灯丝,led灯丝的装饰性照明和外观,特别是在开启状态和关闭状态下均是金色的,得到了改进,而不管视角如何仍然是高效的,并且适用于多个led。
59、这类led灯丝还可以提供具有更高强度的光输出,并且还具有非常简单的结构,并且生产成本低。
60、在一个实施例中,另外的至少部分反射层被配置为至少部分地透射和至少部分地反射另外的led光。
61、在一个实施例中,该另外的至少部分反射层被配置为不导电或者被电隔离。
62、在一个实施例中,led灯丝具有led灯丝周缘,其中至少80%的led灯丝周缘被至少部分反射层和另外的至少部分反射层总共覆盖。
63、在一个实施例中,led灯丝包括封装另外的led灯丝光源的另外的封装物。
64、在另外的实施例中,该另外的封装物包括半透明材料,并且该另外的封装物至少部分地包围该另外的多个led和细长载体。
65、封装物和另外的封装物可以相同或互不相同。
66、在另外的实施例中,该另外的封装物包括发光材料,该发光材料被配置为至少部分地将该另外的led光转换成经转换的另外的光,并且该另外的至少部分反射层被配置为至少部分地透射和至少部分地反射经转换的另外的光中的至少一种。
67、在另外的实施例中,该另外的封装物不具有发光材料,并且该另外的封装物包括光散射材料,该光散射材料被配置为将该另外的led光至少部分地散射成另外的散射光,其中该另外的至少部分反射层被配置为至少部分地透射和至少部分地反射另外的散射光中的至少一种。
68、在一个实施例中,另外的至少部分反射层作为反射涂层被提供成以下各项中的任何一项或多项:在另外的多个led上、在细长载体的表面上,在另外的多个led被布置在的表面上、在细长载体的与多个另外的led相同的一侧上并且在电绝缘反射层下面、在另外的多个led周围的细长载体上,以及在另外的封装物周围布置的箔上或者作为箔。
69、在一个实施例中,细长载体的部分没有被另外的封装物覆盖,从而确保另外的至少部分反射层的至少一部分不具有另外的封装物。
70、在一个实施例中,至少部分反射层以这样一种方式被布置在发光设备上,使得至少部分反射层的至少一部分或全部平行于细长载体的表面延伸,多个led被布置在该表面上。
71、在一个实施例中,该另外的至少部分反射层以这样一种方式被布置在发光设备上,使得该另外的至少部分反射层的至少一部分或全部平行于细长载体的表面延伸,另外的多个led被布置在该表面上。
72、在实施例中,led灯丝光可以是白光。白光可以具有在1800至5000k范围内的相关色温(cct),优选地在1800至4000k范围内,更优选地在1800至3000k范围内,最优选地在1800至2500k范围内,这是led灯丝的期望cct范围。白光可以具有至少80,优选地至少85,更优选地至少88,最优选地至少90的显色指数(cri)。
73、在实施例中,至少部分反射层可以是层和/或涂层。
74、在实施例中,led灯丝可以具有长度l、宽度w和高度h,其中l≥10w和/或l≥10h。特别地,l可以在3至10cm的范围内,w可以在1至10mm的范围内,和/或h可以在1至10mm的范围内。
75、在实施例中,第二主表面可以包括另外的封装物。特别地,另外的封装物可以包括另外的发光材料和/或另外的光散射材料。特别地,至少部分反射层可以被布置在另外的封装物上。
76、本发明还涉及一种灯具或灯,该灯具或灯包括根据本发明的led灯丝。
77、在一个实施例中,这类灯是led灯丝灯,该led灯丝灯包括至少一个根据本发明的led灯丝和驱动器,该驱动器被配置为经由led灯丝的电路装置向多个led供电。
78、在一个实施例中,led灯丝灯还可以包括底座,该底座用于将led灯丝灯电连接和机械连接到灯具的插座。
79、在实施例中,灯或灯具还可以包括控制器、天线和至少部分地包封led灯丝的封壳中的一者或多者。
80、应当注意,本发明涉及权利要求中所叙述的特征的所有可能组合。
1.一种发光二极管led灯丝(1),所述led灯丝被配置为在操作中发射led灯丝光(22),所述led灯丝包括:
2.根据权利要求1所述的led灯丝,其中至少60%的所述led光透射穿过所述至少部分反射层。
3.根据前述权利要求中任一项所述的led灯丝,其中所述至少部分反射层(4)被配置为不导电或者与所述电路装置电隔离。
4.根据前述权利要求中任一项所述的led灯丝,其中所述led灯丝(1)具有led灯丝周缘,其中至少80%的所述led灯丝周缘被所述至少部分反射层(4)覆盖。
5.根据前述权利要求中任一项所述的led灯丝,其中所述封装物(5)还包括发光材料,所述发光材料被配置为至少部分地将所述led光转换成转换光(24),其中所述至少部分反射层(4)被配置为至少部分地透射和/或至少部分地反射所述转换光,优选地至少60%的所述转换光透射穿过所述至少部分反射层。
6.根据前述权利要求1至4中任一项所述的led灯丝,其中所述封装物(5)不具有发光材料,其中所述封装物包括光散射材料(26),所述光散射材料被配置为将所述led光至少部分地散射成散射光(25),其中所述至少部分反射层(4)被配置为至少部分地透射和/或至少部分地反射所述散射光,优选地至少60%的所述散射光透射穿过所述至少部分反射层。
7.根据前述权利要求中任一项所述的led灯丝,其中所述至少部分反射层(4)被提供成以下各项中的任何一项或多项:
8.根据前述权利要求中任一项所述的led灯丝,其中所述细长载体(3)是透明细长载体,并且其中所述至少部分反射层(4)被布置在所述细长载体的与所述多个led(20)相对的一侧上,或者所述至少部分反射层(4)被提供在所述细长载体的侧面或表面(32)上,所述侧面或所述表面与所述细长载体的所述第一主表面(31)相对并且平行地延伸,所述多个led被布置在所述第一主表面上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的led灯丝,其中所述至少部分反射层(4)包括对于波长小于490nm的光的30%-50%的反射率,对于波长大于600nm的光的大于80%的反射率,以及对于波长在490nm与600nm之间的光的随着波长逐渐增加的反射率。
10.根据前述权利要求中任一项所述的led灯丝,其中适用以下各项中的一项或多项:
11.根据前述权利要求中任一项所述的led灯丝,其中所述细长载体(3)的部分(11)未被所述封装物覆盖,以确保所述至少部分反射层的至少一部分不设置所述封装物。
12.根据权利要求11所述的led灯丝,其中所述至少部分反射层(4)的至少40%的表面积不设置所述封装物。
13.根据前述权利要求中任一项所述的led灯丝,其中所述细长载体(3)是弯曲的。
14.根据前述权利要求中任一项所述的led灯丝,其中所述led灯丝还包括:
15.一种led灯丝灯(12)或灯具,包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的led灯丝(1)和驱动器(17),所述驱动器被配置为经由所述led灯丝的所述电路装置向所述led灯丝的所述多个led供电。
