CN108884972B - 灯丝和其制造以及具有灯丝的发光机构 - Google Patents
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Abstract
提出一种灯丝(10),其具有:辐射能透过的基底(1);多个发光二极管(LED);和转换器层(3),其中LED(2)设置在基底上,并且转换器层覆盖LED和基底,其中转换器层在基底的上侧(11)上具有第一子层(31)并且在基底的下侧(12)上具有第二子层(32),并且其中转换器层配置为用于实现灯丝的改善的放射轮廓,使得:转换器层(3)沿着侧向方向具有变化的竖直层厚度(D),和/或第一子层(31)和第二子层(32)在其几何形状和/或其材料组分方面彼此不同。此外,提出一种具有这种灯丝(10)的发光机构(100)和一种用于制造至少一个这种灯丝的方法。
Description
技术领域
提出一种灯丝和一种具有多个灯丝的发光机构。此外,提出一种用于制造一个或多个灯丝的方法。
背景技术
在日常照明中,LED灯丝越来越多地用于制造改型灯。在LED灯丝中,将LED芯片设置在线性的共同的基底上并且借助转换器层包覆。在接通状态下,这种装置留给观察者如经典的白炽灯丝的印象。然而,在放射轮廓中尤其在色位分布和/或亮度分布方面与经典灯丝有着大的偏差。目前已知的LED灯丝具有如下放射轮廓,所述放射轮廓的亮度和色位在径向角之上和极角之上显示出显著的不均匀性。这些不均匀性在最终产品中,例如在LED改型灯中同样导致不均匀的发光。
发明内容
目的是:提出具有改善的放射轮廓的一种灯丝和一种具有多个灯丝的发光机构,所述灯丝具有特别小的亮度和/或色位不均匀性。
在灯丝的至少一个实施方式中,所述灯丝具有辐射能透过的基底;多个发光二极管(LED);和转换器层。基底具有上侧和背离上侧的下侧。LED例如设置在基底的上侧上。转换器层覆盖LED、基底的上侧和下侧,其中转换器层在上侧上具有第一子层并且在下侧上具有第二子层。为了实现灯丝的改善的放射轮廓,转换器层配置为,使得转换器层沿着侧向方向具有变化的竖直层厚度,和/或第一子层和第二子层在其几何形状和/或其材料组分方面彼此不同。转换器层能够关于基底具有在其几何形状和/或其材料组分方面的不对称性。
将竖直方向理解为如下方向,所述方向垂直于基底的主延伸面定向。将侧向方向理解为如下方向,所述方向平行于基底的主延伸面伸展。竖直方向和侧向方向因此尤其彼此垂直定向。关于几何形状,转换器层沿着侧向方向能够具有变化的层厚度。替选地或补充地,子层关于其几何形状能够具有例如不同的尺寸,例如不同的层厚度,和/或不同的形状。此外,替选地或补充地,子层能够关于其材料组分方面具有不同类型的发光材料、发光材料组分和/或不同的基体材料。
根据灯丝的至少一个实施方式,一些或全部LED配置为,使得所述LED在运行中发射第一峰值波长的电磁辐射。转换器层能够包含第一发光材料颗粒,所述第一发光材料颗粒将第一峰值波长的电磁辐射至少部分地转换成第二峰值波长的电磁辐射,其中第一峰值波长和第二峰值波长彼此不同。尤其是,第一峰值波长和第二峰值波长相差至少50nm,例如至少100nm或至少150nm。例如,第一峰值波长与紫外的或蓝色的光谱范围相关联。第二峰值波长能够与绿色或黄色或红色的光谱范围相关联。
通过使在基底的上侧上和下侧上的转换器层在其沿着侧向方向的层厚度和/或其几何形状和/或其材料组分方面进行有针对性的匹配,实现在灯丝沿竖直或侧向方向上的亮度放射轮廓和/或色位轮廓方面的补偿。这还可归因于发射的或转换的电磁辐射沿不同方向穿过转换器层的不同的光学路径长度。光学路径长度在此尤其与发射的或转换的电磁辐射在转换器层之内所经过的实际路线相关,并且与转换器层的材料组分相关,例如与转换器层的折射率相关。通过沿着侧向方向改变转换器层的竖直层厚度和/或转换器层相对于基底关于其几何形状和/或材料组分的不对称的造型,由LED发射的电磁辐射能够沿不同的方向在转换器层之内具有不同的光学的路径长度,由此灯丝整体上具有在亮度分布方面和在色位分布方面改善的放射轮廓。
根据灯丝的至少一个实施方式,转换器层具有多个不同类型的发光材料。除了将第一峰值波长的辐射转换成第二峰值波长的辐射的第一发光材料颗粒之外,转换器层能够包括另外的发光材料颗粒,所述另外的发光材料颗粒将第一峰值波长的电磁辐射至少部分地转换成第三峰值波长的电磁辐射。第一峰值波长、第二峰值波长和第三峰值波长分别彼此相差至少50nm或至少100nm。尤其是,转换器层的发光材料组分配置为,使得第一峰值波长、第二峰值波长和第三峰值波长的电磁辐射的叠加产生对于人眼显现白色的光。
根据灯丝的至少一个实施方式,所有LED配置为,使得所述LED在运行中发射第一峰值波长的电磁辐射。第一峰值波长的辐射能够与紫外或蓝色的光谱范围相关联。与其不同也可行的是:不同组的设置在基底上的LED发射不同峰值波长的电磁辐射。
根据灯丝的至少一个实施方式,转换器层沿着侧向方向具有变化的竖直层厚度。转换器层能够沿着侧向的纵向方向和/或沿着侧向的横向方向具有变化的竖直层厚度。侧向的纵向方向和侧向的横向方向尤其彼此垂直地定向。基底例如沿着侧向的纵向方向具有长度并且沿着侧向的横向方向具有宽度,其中长度大于宽度。尤其是,基底的长度是宽度的至少5倍大,例如至少10倍大或至少30倍大。
沿着侧向方向,转换器层能够具有从基底的中点、例如从基底的几何中点或从基底的重心朝基底的一个边缘或多个边缘具有增加的或下降的竖直层厚度。尤其是,转换器层的竖直层厚度能够从例如基底的上侧上或下侧上的中点朝基底的一个或多个边缘单调增加或单调下降。替选地也可行的是:转换器层沿着侧向方向的竖直层厚度改变,使得转换器层的竖直层厚度局部增加和局部下降。转换器层的竖直层厚度的变化能够是连续的或跳跃的。在竖直层厚度连续变化的情况下,转换器层能够具有基本上连续的表面。在竖直层厚度跳跃变化的情况下,转换器层能够具有如下表面,所述表面具有局部类似阶梯形的结构。也可行的是:转换器层的竖直层厚度沿着侧向方向变化,使得转换器层具有如下表面,所述表面具有周期性图案。
根据灯丝的至少一个实施方式,第一子层具有第一层厚度并且第二子层具有第二层厚度。如果转换器层沿着侧向方向具有变化的竖直层厚度,则转换器层的两个子层能够分别沿着该侧向方向具有变化的竖直层厚度。替选地也可行的是:仅转换器层的一个子层具有变化的竖直层厚度,而转换器层的另一子层具有基本上恒定的、即例如除了制造公差之外恒定的、竖直层厚度。
根据灯丝的至少一个实施方式,第一层厚度和第二层厚度彼此不同。尤其是,基底上侧的LED完全地嵌入转换器层的第一子层中。第一子层能够比第二子层更厚地构成。在该情况下,第一子层比第二子层具有更大的层厚度。不确定地,层厚度尤其理解为平均层厚度。替选地,第二层厚度能够大于第一层厚度。尤其是,第二层厚度与第一层厚度的比例或第一层厚度与第二层厚度的比例在1.5和4之间,例如在1.5和3之间或在1.5和2之间,其中包括边界值。
根据灯丝的至少一个实施方式,转换器层的第一子层具有第一发光材料组分。转换器层的第二子层具有与第一发光材料组分不同的第二发光材料组分。例如,第一子层和第二子层具有不同类型或不同种类的发光材料颗粒。在此,第一子层和第二子层能够具相同的基体材料、例如硅树脂,在所述基体材料中嵌入第一子层或第二子层的发光材料颗粒。第一子层和第二子层的发光材料例如能够部分地吸收由LED发射的第一峰值波长的电磁辐射,并且将其转换成不同峰值波长的电磁辐射。可行的是:第一子层和第二子层具有不同浓度的相同或不同类型的发光材料颗粒。
根据灯丝的至少一个实施方式,第一子层具有第一基体材料。第二子层具有与第一基体材料不同的第二基体材料。第一子层和第二子层的发光材料颗粒尤其嵌入在第一基体材料中或在第二基体材料中。例如,第一基体材料和第二基体材料是不同类型的硅树脂。在该情况下,第一子层和第二子层能够具有相同的发光材料组分。
根据灯丝的至少一个实施方式,第一基体材料具有第一折射率并且第二基体材料具有第二折射率,其中第一折射率和第二折射率之间的差的绝对值为至少0.05,例如至少0.1或至少0.2或至少0.3。在此,第一折射率能够大于第二折射率,或相反。转换器层的第一子层和第二子层因此能够具有不同的折射率。不确定地,将一个层的折射率理解为该层的平均的折射率,其例如在550nm附近或590nm附近的波长下测量。
根据发光机构的至少一个实施方式,所述发光机构具有多个在此描述的灯丝。发光机构能够具有辐射能透过的泡壳形的壳体和灯头。灯丝尤其设置在壳体之内。灯丝尤其能够经由灯头从外部电接触。泡壳形的壳体能够由辐射能透过的塑料形成。也可行的是:壳体由玻璃形成。壳体和灯头尤其形成密封封闭的内腔,在所述内腔中设置有灯丝。内腔能够用具有相较于空气的导热率更高的导热率的气态介质填充。也可行的是,内腔用空气填充。壳体能够具有市售的白炽灯泡的形状。灯头能够是爱迪生灯头。
在用于制造一个或多个在此描述的灯丝的方法的至少一个实施方式中,提供辐射能透过的基底。基底能够通过锯割玻璃-或蓝宝石载体条来形成。这种基底能够具有大约0.5mm的层厚度,大约1mm的宽度和大约30mm的长度。LED能够设置在基底的上侧上。基底能够在上侧上具有电的印制导线,所述印制导线例如通过粘接连接、例如通过玻璃连接、和/或通过机械弯曲固定在基底上。在此,印制导线能够构成为,使得其局部地紧抱基底。替选地或补充地,印制导线能够借助于金属-玻璃连接固定在基底上。
转换器层施加到基底的上侧上和下侧上,例如借助于点胶(Dispensen)或借助于喷射注塑方法来施加,使得转换器层覆盖LED、基底的上侧和下侧。优选地,LED在俯视图中完全地由转换器层覆盖。基底能够局部整个环周地由转换器层包围。然而在所述基底的侧向端部处,基底可以局部地没有转换器层,由此设置在基底上的印制导线为了从外部电接触而局部露出。替选地也可行的是:基底由转换器层在全部方向上由转换器层包围。为了从外部电接触LED,设置在基底上的印制导线能够构成为,使得所述印制导线在基底的侧向端部处从转换器层伸出。
根据方法的至少一个实施方式,转换器层构成到衬底上和LED上,使得转换器层沿着侧向方向具有变化的竖直层厚度。替选地或补充地,转换器层能够构成有基底的上侧上的第一子层和基底的下侧上的第二子层,使得第一子层和第二子层在其几何形状方面——例如在其层厚度或其形状方面——和/或材料组分方面彼此不同。尤其是,转换器层能够以两个条的形式分别构成到基底的上侧上和下侧上。转换器层的第一子层和第二子层能够在一个共同的方法步骤中或在彼此分开的方法步骤中构成。具有第一子层和第二子层的转换器层能够一件式地构成。也可行的是:转换器层的子层构成为分开的条,所述条尤其能够直接彼此邻接。
为了制造多个灯丝,能够将多个LED列设置在一个共同的基底上。具有多个LED列的共同的基底能够分割成多个灯丝。为了构成转换器层能够在分割之前和/或在分割之后将转换器层施加到基底或共同的基底的上侧上和下侧上。
根据方法的至少一个实施方式,为了构成转换器层的第一子层将具有第一粘度的转换器材料施加到基底的上侧上。为了构成转换器层的第二子层,将尤其具有与第一粘度不同的第二粘度的转换器材料施加到基底的下侧上。转换器材料尤其包括基体材料和发光材料颗粒,其中发光材料颗粒结合在基体材料中。第一基体材料中和第二基体材料中的发光材料颗粒能够是相同的发光材料颗粒或是彼此不同的。优选地,具有第一粘度的转换器材料具有如下基体材料,所述基体材料与具有第二粘度的转换器材料的基体材料不同。通过使用具有不同粘度的不同的转换器材料,能够简化地实现第一子层和第二子层之间在第一和第二子层的层厚度和/或几何形状方面的不对称性。
根据方法的至少一个实施方式,第一子层和第二子层同时通过注塑方法构成,以实现转换器层的任意预设的形状。将注塑方法一般性地理解为如下方法:借助所述方法优选在压力作用下根据预设形状构成模塑料并且在需要的情况下硬化。尤其是,术语“注塑方法”包括注塑(molding)、薄膜辅助注塑(film assisted molding)、喷射注塑(injectionmolding)、压力注塑(transfer molding)和模压(compression molding)。
根据方法的至少一个实施方式,第一子层和第二子层同时通过喷射注塑方法构成,以实现转换器层的任意预设的形状。换言之,整个转换器层在唯一的共同的方法步骤中构成。通过喷射注塑方法能够简化地实现转换器层的任意预设的形状。例如,能够通过喷射注塑过程简化地实现沿着灯丝的纵轴线的变化的形状或转换器层的侧向横截面的变化的形状。
上面描述的方法特别适合于制造一个或多个在此描述的灯丝。结合灯丝所描述的特征因此也可以考虑用于方法,反之亦然。
附图说明
方法以及灯丝或发光机构的其他的优点、优选的实施方式和改进形式从下面结合图1A至3阐述的实施例得出。附图示出:
图1A、1B和1C示出具有多个灯丝的发光机构以及发光机构或灯丝的放射轮廓,
图2A、2B、2C、2D、2E、2F和2G示出灯丝的不同的实施例的示意剖面图,和
图3示出具有多个灯丝的发光机构的示意图。
相同的、同类的或起相同作用的元件在这些附图中设有相同的附图标记。这些附图分别是示意性视图并且因此不一定符合比例。更确切地说,为了阐明,比较小的元件和尤其层厚度会被夸大地示出。
具体实施方式
在图1A中在左侧示出具有在壳体4之内的多个灯丝10的LED改型白炽灯泡100。壳体4尤其是辐射能透过的泡壳,所述泡壳利用灯头5固定。在图1A的右侧关于在0°和360°之间的径向角示出LED改型白炽灯泡在其亮度或发光密度L方面的放射轮廓。借助常规的灯丝10,LED改型白炽灯泡100具有不仅关于径向角而且关于极角在亮度或发光密度分布方面的显著的不均匀性。
在图1B左侧示出具有一个基底1和多个设置在基底1上的LED 2的灯丝10。这种目前已知的灯丝10具有在亮度或发光密度L方面与径向角相关的大的波动。这种分布在图1B的右侧作为L与0°和360°之间的径向角相关的函数示出。
此外已确定的是:目前已知的灯丝具有如下放射轮廓,所述放射轮廓关于色位显示出在径向角之上和极角之上显著的不均匀性。在图1C中,与0°和360°之间的径向角相关地示出色位坐标Cx和Cy,其中Cx和Cy是CIE图中的色位坐标。由目前已知的灯丝产生的辐射的亮度或发光密度和色位——如在图1B和1C中示出的那样——强烈与角度相关。
已证明的是:图2A至2G中描述的灯丝或具有这种灯丝的发光机构分别具有在亮度或发光密度分布方面还有在全部空间方向上的色位分布方面得以显著改善的放射轮廓。
在图2A中示出灯丝10。灯丝10具有基底1,所述基底具有上侧11和下侧12。多个发光二极管2设置在衬底1的上侧11上。灯丝10具有转换器层3。在图2A中,转换器层3在基底1的上侧11上具有第一子层31和在基底1的下侧12上具有第二子层32。多个LED 2尤其完全地嵌入转换器层3中,在此尤其嵌入转换器层3的第一子层31中。
转换器层3能够一件式地形成。在该情况下,第一子层31和第二子层32仅形式上表示转换器层3在基底1的上侧11上的一个子区域或者转换器层3在基底1的下侧12上的另一子区域。尤其是,第一子层31和第二子层32能够在一个共同的方法步骤中制造。替选地,转换器层3的第一子层31和第二子层32能够作为转换器层3的单独的层构成,其中子层31和32优选直接彼此邻接。在该情况下,子层31和32至少部分地能够通过不同的生产步骤制造。
转换器层3具有竖直层厚度D。竖直方向在图2A中通过Z方向表示。第一子层31具有第一层厚度D1。第二子层32具有第二竖直层厚度D2。在图2A中,第一层厚度D1和第二层厚度D2彼此不同。尤其是,第一层厚度D1和第二层厚度D2彼此间的比例在1.5和4之间,其中包括边界值。在图2A中示出:第一层厚度D1小于第二层厚度D2。然而,与此不同,第二层厚度D2可以小于第一层厚度D1。
基底1尤其以辐射能透过的方式构成。在基底1上能够设置有用于电接触LED 2的印制导线(在图2A中处于概览性原因而未示出)。在运行中,LED 2例如配置为用于产生第一峰值波长的电磁辐射。转换器层3能够具有多个发光材料颗粒,所述发光材料颗粒将第一峰值波长的电磁辐射至少部分地转换成另外的峰值波长的电磁辐射。另外的峰值波长能够彼此不同并且与第一峰值波长不同。在此,转换器层3能够具有不同类型的发光材料颗粒并且尤其配置为,使得由LED 2发射的电磁辐射与由转换器层转换的辐射的叠加得到显现白色的光。
LED 2能够构成为体积发射器。LED 2能够分别配置,使得由LED 2发射的电磁辐射尽可能能够沿全部方向从LED 2中射出。由LED 2发射的辐射或由转换器层3转换的辐射能够在第一子层31和第二子层32的表面从灯丝10射出。在图2A中,多个LED 2仅设置在基底1的上侧11上。与其不同也可行的是:LED 2部分地也设置在基底1的下侧12上。
沿着图2A中称作为X方向的侧向的纵向方向,LED 2尤其形成LED的列。例如,LED 2彼此电串联。也可行的是:灯丝10具有另外的LED,所述另外的LED分别例如与一组电串联的LED或其中之一并联。也能够考虑:灯丝10具有至少一个保护元件,所述保护元件尤其与LED2中的至少一个或与一组LED 2并联,其中保护元件配置为,使得当至少一个LED 2或LED 2的组中的一个LED不再能工作时,保护元件是能激活的。借助这种保护元件或借助于与串联的LED并联的LED中的至少一个或多个能够防止:当串联的LED 2的组或其中的一个LED不再能工作时,灯丝10失效。
基底1能够是玻璃或蓝宝石基底。基底能够具有大约0.5mm的竖直层厚度,即沿着Z方向的层厚度。此外,基底1能够具有大约30mm的沿着侧向的纵向方向、即沿着图2A中示出的X方向的长度。沿着侧向的横向方向,即沿着图2A中示出的Y方向,基底1能够具有大约1mm的侧向宽度。
如图2A中所示,灯丝10相对于基底1具有其几何形状方面的不对称性,即由于子层31和32的层厚度D1和D2不同。第一子层31和第二子层32能够在此具有相同的材料组分。例如,第一子层31和第二子层32能够具有相同的转换器材料,尤其相同类型的发光材料颗粒,所述发光材料颗粒结合在相同的基体材料中。替选地,第一子层31和第二子层32能够具有不同类型的发光材料颗粒和/或不同的基体材料。例如,第一子层31具有第一基体材料,例如第一硅树脂载体材料,第一基体材料具有第一折射率,其中第二子层32能够具有与第一基体材料不同的第二基体材料,例如第二硅树脂载体材料,第二基体材料具有与第一折射率不同的第二折射率。
如果子层31和32具有不同的基体材料和/或不同的发光材料组分,那么子层31和32例如能够以两个条的形式分别施加、例如点胶到上侧11上和下侧12上。也可行的是:将具有第一粘度的转换器材料施加到基底的上侧上以构成第一子层31,其中将具有与第一粘度不同的第二粘度的另一转换器材料施加到基底的下侧12上以构成第二子层32。也可行的是:转换器材料和另一转换器材料具有相同的发光材料组分或不同的发光材料组分。由于转换器材料的粘度不同,第一子层31和第二子层32能够简化地以不同的层厚度构成。
图2B中示出的针对灯丝10的实施例基本上对应于图2A中示出的针对灯丝10的实施例。与其不同,子层31和32能够构成为,使得这些子层例如除了制造公差之外基本上具有相同的层厚度。换言之,第一层厚度D1和第二层厚度D2之间的比例能够大约为1。然而,第一子层31和第二子层32能够在其材料组分方面例如关于发光材料组分和/或关于相应的基体材料彼此不同。例如,图2B中示出的子层31和32具有不同的折射率。尤其是,子层31和32能够具有相同的几何形状,例如关于相应的子层的层厚度和形状方面相同的几何形状。尤其是,子层31和32关于基底1对称地、例如镜面对称地构成。
在图2C中示出的实施例基本上对应于在图2B中示出的针对灯丝10的实施例。与其不同,转换器层3沿着侧向的纵向方向具有变化的竖直层厚度D。尤其是,转换器层3的竖直层厚度D随着距基底1的中点、例如距几何中点或重心的竖直间距增加而单调地、尤其连续地增加。这同样适用于第一子层31的第一层厚度D1并且适用于第二子层32的第二层厚度D2。
关于基底1,例如关于XY平面,第一子层31与第二子层32镜面对称地构成。在图2C中,第一子层31和第二子层32关于垂直于基底1伸展并且伸展穿过基底1的中点的YZ平面尤其彼此镜面对称地构成。因此,在图2C中示出的转换器层3能够具有双曲面的形状。与图2C不同,子层31和32关于基底1能够彼此不对称地构成。例如,子层31和32之一能够沿着侧向的纵向方向具有基本上恒定的竖直层厚度,而子层31和32中的另一个具有沿着侧向的纵向方向变化的层厚度。也可行的是:子层31和32具有局部不同的层厚度。
在图2D中示出的实施例基本上对应于图2C中示出的针对灯丝10的实施例。与其不同,灯丝不在XZ平面中示出,而是在YZ平面中示出。替选于或补充于图2C中示出的针对灯丝10的实施例,转换器层3在图2D中沿着侧向的横向方向、即沿着Y方向具有变化的竖直层厚度D。上面结合图2C所描述的灯丝10沿着侧向的纵向方向的特征尤其类似地适用于图2D中示出的沿着侧向的横向方向的灯丝10。替选地可行的是:竖直层厚度D仅沿着侧向的横向方向变化,并且沿着侧向的纵向方向保持基本上恒定或者相反。
图2E中示出的实施例基本上对应于图2C中示出的针对灯丝10的实施例。与其不同,转换器层3基本上具有椭圆形的形状。与转换器层3的横截面例如具有矩形形状的图2A和2B中不同,图2E中示出的转换器层3的横截面具有椭圆形状。转换器层3的竖直层厚度D1和子层31和32的层厚度D1和D2尤其沿着侧向的纵向方向和/或沿着侧向的横向方向变化。
根据图2C至2E,转换器层3或转换器层3的相应的子层31和32分别具有沿着侧向方向、即沿着侧向的纵向方向和/或沿着侧向的横向方向基本上连续变化的层厚度。
图2F中示出的实施例基本上对应于图2A或2B中示出的针对灯丝10的实施例。与其不同,转换器层3沿着侧向方向具有至少局部跳跃变化的竖直层厚度D。第一子层31的轮廓线局部地具有阶梯的形状。在基底1的俯视图中,第一子层31能够具有周期性图案。在图2F中,第二子层32沿着侧向的纵向方向的第二层厚度D2基本上恒定。也可行的是:第一子层31沿着侧向的纵向方向具有基本上恒定的层厚度,其中第二子层32沿着侧向的纵向方向能够具有变化的竖直层厚度。也可行的是:第一子层31的第一层厚度D1和第二子层32的第二层厚度D2沿着侧向的纵向方向和/或沿着侧向的横向方向变化。
图2G中示出的实施例基本上对应于图2D中示出的针对灯丝10的实施例。与其不同,第一子层31和第二子层32不具有——如图2D中示出的——凹形弯曲的表面,而是——如在图2G中示出那样——具有凸形弯曲的表面。此外,第一子层31和第二子层32关于基底1具有在子层31和32的尺寸方面的不对称性。尤其是,第一子层31在其横截面上相较于第二子层32具有更小的半径。第一子层31和第二子层32沿着侧向的横向方向分别具有变化的层厚度D1或D2。局部地,第一层厚度D1小于第二层厚度D2。与图2D不同也可行的是:第一子层31局部地具有比第二子层32更大的层厚度。图2G中的子层31和32分别具有更高阶的表面。换言之,子层的表面分别可多重连续微分。尤其是,图2C至2G中示出的转换器层3例如能够借助于喷射注塑方法简化地构成以实现转换器层的任意预设的形状。
综上所述,根据图2A至2G的所有实施例中的转换器层3配置为用于实现灯丝10的或具有多个这种灯丝的发光机构的改善的放射轮廓,使得转换器层3沿着侧向方向具有变化的竖直层厚度和/或第一子层和第二子层32关于其几何形状、例如其层厚度或形状,和/或其材料组分彼此不同。通过有针对性地调整基底的上侧11上的下侧12上的转换器层3,在全部空间方向、即在竖直方向上、侧向的横向方向上和侧向的纵向方向上实现在不同的亮度放射轮廓和/或色位放射轮廓方面的补偿。
在图3中示出具有多个在此描述的灯丝10的发光机构100。发光机构100尤其是LED改型白炽灯泡。发光机构100具有辐射能透过的泡壳形的壳体4和灯头5。灯丝10设置在壳体4之内并且尤其能够经由灯头5从外部电接触。在此描述的灯丝10的使用同样产生在发光机构100的亮度或发光密度分布方面或色位分布方面改善的放射轮廓。
本申请要求德国专利申请10 2016 105 211.6的优先权,其公开内容通过参考并入本文。
本发明并不局限于根据所述实施例进行的描述。更确切地说,本发明包括各个新特征以及特征的各个组合,这尤其包含权利要求书中的特征的各个组合,即使所述特征或所述组合本身没有在权利要求或实施例中明确地说明时也是如此。
附图标记列表
10 灯丝
100 发光机构
1 基底
11 基底的上侧
12 基底的下侧
2 发光二极管(LED)
3 转换器层
31 转换器层的第一子层
32 转换器层的第二子层
4 壳体
5 灯头
D 转换器层的层厚度
D1 第一子层的层厚度
D2 第二子层的层厚度
Claims (15)
1.一种灯丝(10),其具有:辐射能透过的基底(1);多个发光二极管,即LED;和转换器层(3),其中
-所述基底(1)具有上侧(11)和背离所述上侧(11)的下侧(12),并且所述LED(2)设置在所述基底(1)的所述上侧(11)上,
-所述转换器层(3)覆盖所述LED(2)、所述基底(1)的所述上侧(11)和所述下侧(12),其中所述转换器层(3)在所述上侧(11)上具有第一子层(31)并且在所述下侧(12)上具有第二子层(32),
-所述转换器层(3)的所述第一子层(31)具有第一基体材料,并且所述转换器层(3)的所述第二子层(32)具有与所述第一基体材料不同的第二基体材料,
-所述第一基体材料具有第一折射率并且所述第二基体材料具有第二折射率,其中所述第一折射率和所述第二折射率之间的差的绝对值为至少0.05,并且
-所述转换器层(3)配置为用于实现所述灯丝(10)的改善的放射轮廓,使得:
-所述转换器层(3)沿着侧向方向具有变化的竖直层厚度(D),和/或
-所述第一子层(31)和所述第二子层(32)在其几何形状和/或其材料组分方面彼此不同。
2.根据权利要求1所述的灯丝(10),其中所述转换器层(3)沿着所述侧向方向具有连续变化的竖直层厚度,其中所述侧向方向是侧向的纵向方向,所述侧向的纵向方向平行于所述基底(1)的主延伸面伸展并且所述基底(1)沿着所述侧向的纵向方向具有如下长度,所述长度大于所述基底(1)沿着侧向的横向方向的宽度。
3.根据权利要求1所述的灯丝(10),其中所述LED(2)在运行中发射第一峰值波长的电磁辐射,并且所述转换器层(3)包含发光材料颗粒,所述发光材料颗粒将第一峰值波长的所述电磁辐射至少部分地转换成第二峰值波长的电磁辐射,其中所述第一峰值波长和所述第二峰值波长彼此不同。
4.根据权利要求3所述的灯丝(10),其中所述转换器层(3)包含另外的发光材料颗粒,所述另外的发光材料颗粒将第一峰值波长的所述电磁辐射至少部分地转换成第三峰值波长的电磁辐射,其中所述第一峰值波长、所述第二峰值波长和所述第三峰值波长分别彼此相差至少100nm,并且第一峰值波长、第二峰值波长和第三峰值波长的电磁辐射的叠加产生对于人眼显现白色的光。
5.根据权利要求1所述的灯丝(10),其中所述转换器层(3)沿着所述侧向方向具有至少局部跳跃变化的竖直层厚度,其中所述侧向方向是侧向的纵向方向,所述侧向的纵向方向平行于所述基底(1)的主延伸面伸展并且所述基底(1)沿着所述侧向的纵向方向具有如下长度,所述长度大于所述基底(1)沿着侧向的横向方向的宽度。
6.根据权利要求5所述的灯丝(10),其中所述转换器层(3)具有背离所述LED(2)的表面,所述表面具有局部的阶梯形的结构或者具有周期性图案。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的灯丝(10),其中所述第一子层(31)具有第一层厚度(D1)并且所述第二子层(32)具有第二层厚度(D2),其中所述第一层厚度(D1)和所述第二层厚度(D2)彼此不同。
8.根据权利要求7所述的灯丝(10),其中所述第一层厚度(D1)和第二层厚度(D2)彼此间的比例在1.5和4之间,其中包括边界值。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的灯丝(10),其中所述转换器层(3)的所述第一子层(31)具有第一发光材料组分,并且所述转换器层(3)的所述第二子层(32)具有与所述第一发光材料组分不同的第二发光材料组分。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的灯丝(10),其中所述第一折射率和所述第二折射率之间的差的绝对值为至少0.2。
11.根据权利要求10所述的灯丝(10),其中所述基底(1)局部整个环周地由所述转换器层(3)包围。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的灯丝(10),其中所述LED(2)彼此电串联,其中所述灯丝(10)具有至少一个保护元件,所述保护元件与所述LED(2)中的至少一个或与LED(2)的组并联,其中所述保护元件配置为,使得当所述至少一个LED(2)或所述LED(2)的所述组中的一个不再能工作时,所述保护元件是能够激活的。
13.一种发光机构(100),所述发光机构具有多个根据权利要求1至6中任一项所述的灯丝(10)。
14.根据权利要求13所述的发光机构(100),所述发光机构具有辐射能透过的泡壳形的壳体(4)和灯头(5),其中所述灯丝(10)设置在所述壳体(4)之内并且能够经由所述灯头(5)从外部电接触。
15.一种用于制造灯丝(10)的方法,所述灯丝具有:辐射能透过的基底(1);多个发光二极管,即LED;和转换器层(3),所述方法具有如下方法步骤:
-提供所述基底(1),
-将所述LED(2)设置在所述基底(1)的上侧(11)上,
-将所述转换器层(3)施加到所述基底(1)的所述上侧(11)上和背离所述上侧(11)的下侧(12)上,使得所述转换器层(3)覆盖所述LED(2)、所述基底(1)的所述上侧(11)和所述下侧(12),其中所述转换器层(3)在所述上侧(11)上具有第一子层(31)并且在所述下侧(12)上具有第二子层(32),并且为了实现所述灯丝(10)的改善的放射轮廓而构成为,使得
-为了构成所述转换器层(3)的所述第一子层(31)将具有第一粘度的转换器材料施加到所述基底(1)的所述上侧(11)上,和
-为了构成所述转换器层(3)的所述第二子层(32),将具有与所述第一粘度不同的第二粘度的转换器材料施加到所述基底(1)的所述下侧(12)上,
-所述转换器层(3)沿着侧向方向具有变化的竖直层厚度(D),或所述第一子层(31)和所述第二子层(32)在其几何形状或其材料组分方面彼此不同。
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