柔性LED灯丝及LED灯的制作方法

本实用新型涉及LED灯丝领域，具体而言，涉及一种柔性LED灯丝及LED灯。

背景技术：

发光二极管(LightingEmittingDiode，简称LED)灯丝是将多个LED芯片串联固定在玻璃基板上，再进行压模封装完成。用LED灯丝可以制作出与白炽灯形态相似的LED球泡灯，即LED灯丝灯，LED灯丝灯可实现360度全周发光。LED灯丝灯具有与白炽灯相似的形态和配光曲线，是真正意义上的代替白炽灯最理想的光源。

现有LED灯由于LED灯丝散热能力差，LED灯的瓦数很小。即使LED灯瓦数做的再小，无法散出的热量长时间在LED灯丝上积累，也会使得LED芯片上的胶体膨胀，拉伸LED芯片的焊接金线导致金线断线，LED芯片断电不亮，从而造成LED灯死灯的问题。

并且，现有LED灯丝都是在基板上等间距的设置LED芯片，由于每个LED芯片发出的热量是恒定的，每个LED芯片之间的热量呈叠加状态，LED灯丝的热场分布呈中间高逐渐向两端减小，即热量分布很不均匀，基本集中在基板中部位置。使用过程中基板中部位置的高热量，易造成中间位置的LED芯片光衰程度大，甚至失效，以及中部胶体发黄，另外温度越高所对应产生的内应力越大，从而会导致温度高处的金属线容易断线等。同样整个基板的热场分布不均匀，会导致不同位置的LED芯片衰减程度不一，以及不同位置的胶体老化程度不一，导致产品产生色飘，亮度、颜色等不一致，甚至造成产品电性不良以及失效。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种柔性LED灯丝及LED灯，以改善上述问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种柔性LED灯丝，所述柔性LED灯丝包括柔性基板、多个LED芯片、绝缘层、荧光胶及线路层，所述柔性基板包括散热部分和发光部分，所述柔性基板的所述发光部分的相对两面上均设置有所述绝缘层，每个所述绝缘层上设置有所述线路层，所述线路层上设置有所述多个LED芯片，所述多个LED芯片上包覆有所述荧光胶，所述线路层两端分别设置有正电极和负电极，所述线路层包括沿所述线路层长度方向依次间隔排列的导线段，每个所述LED芯片设置在相邻所述导线段之间，使串联在一起的所述多个LED芯片在所述正电极和所述负电极之间形成导通回路，且相邻两个所述LED芯片之间的距离沿所述柔性基板的发光部分的中心向所述发光部分的两端的方向逐渐减小。

在本实用新型较佳的实施例中，所述柔性基板的所述散热部分沿垂直于所述柔性基板的方向依次设置有第一导电金属、半导体、第二导电金属、绝缘体，所述第一导电金属、所述第二导电金属分别与所述半导体电连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述半导体包括多个P极半导体和多个N极半导体，所述多个P极半导体和所述多个N极半导体均匀排布在所述第一导电金属与所述第二导电金属之间。

在本实用新型较佳的实施例中，相邻的所述P极半导体和所述N极半导体通过所述第一导电金属与所述第二导电金属串联连接。

在本实用新型较佳的实施例中，每个所述P极半导体的两端分别连接所述第一导电金属和所述第二导电金属，每个所述N极半导体的两端分别连接所述第一导电金属和所述第二导电金属，所述多个P极半导体与所述多个N极半导体交错排布。

在本实用新型较佳的实施例中，所述柔性基板的发光部分沿所述柔性基板的长度方向按预设距离间隔设置有多个固定孔。

在本实用新型较佳的实施例中，所述正电极与所述多个固定孔中的位于所述柔性基板的一端的一个固定孔重合，所述负电极与所述多个固定孔中的位于所述柔性基板的另一端的一个固定孔重合。

在本实用新型较佳的实施例中，所述柔性基板的两端设置有波浪形金属端子，每个所述金属端子的一端通过锡膏与所述柔性基板的所述线路层连接，每个所述金属端子的另一端用于连接外部驱动电源。

一种LED灯，所述LED灯包括芯柱、泡壳、灯头、驱动电源和柔性LED灯丝，所述驱动电源设置于所述灯头内，所述驱动电源与所述柔性LED灯丝耦合，所述柔性LED灯丝连接于所述芯柱上，所述芯柱安装于所述灯头内，所述泡壳与所述灯头形成内部腔体，所述柔性LED灯丝和芯柱均位于所述内部腔体中。

在本实用新型较佳的实施例中，所述驱动电源包括依次连接的供电电路和控制电路，所述供电电路与外部输入电源连接，所述控制电路与所述柔性LED灯丝连接；所述控制电路包括无线收发电路、处理电路和亮度调节电路，所述无线收发电路用于接收用户终端发送的亮度调节控制指令，所述无线收发电路与所述处理电路连接，所述处理电路与所述供电电路连接，所述处理电路还与所述亮度调节电路连接，所述亮度调节电路与所述柔性LED灯丝连接。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型实施例提供一种柔性LED灯丝及LED灯，该柔性LED灯丝的柔性基板包括发光部分和散热部分，通过将多个LED芯片中的相邻两个所述LED芯片之间的距离沿所述柔性基板的发光部分的中心向所述发光部分的两端的方向逐渐减小，从而降低了该柔性LED灯丝使用时发光部分中部的热量，使得整条柔性LED灯丝的热量分布更加均匀，再者，通过在所述柔性基板的散热部分可将该柔性LED灯丝发光部分的热量进一步散出，进而提高了柔性LED灯丝的散热能力以及该柔性LED灯丝的有效负载的能力，达到了节能环保的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种柔性LED灯丝的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种柔性基板发光部分的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种柔性基板发光部分的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种柔性基板的散热部分的结构示意图；

请参照图5，图5为本实用新型实施例提供的一种金属端子的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种LED灯的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种驱动电源的结构框图；

图8为本实用新型实施例提供的一种亮度调节电路的电路原理图。

图标：200-LED灯；210-泡壳；220-芯柱；230-灯头；240-驱动电源；242-供电电路；244-控制电路；2442-无线收发电路；2444-处理电路；2446-亮度调节电路；100-柔性LED灯丝；110-柔性基板；112-金属端子；114-小孔；120-发光部分；121-绝缘层；122-线路层；1221-多个固定孔；1222-导线段；123-多个LED芯片；124-荧光胶；130-散热部分；132-第一导电金属；134-半导体；136-第二导电金属；138-绝缘体。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“耦合”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

请参照图1，图1为本实用新型实施例提供的一种柔性LED灯丝100的结构示意图，所述柔性LED灯丝100包括柔性基板110、多个LED芯片123、绝缘层121、荧光胶124及线路层122。所述柔性基板110包括散热部分130和发光部分120，该柔性基本的发光部分120用于进行发光，且该柔性基本的发光部分120的相对两面上均设置有所述绝缘层121，每个所述绝缘层121上设置有所述线路层122，每个所述线路层122上设置有所述多个LED芯片123，所述多个LED芯片123上包覆有所述荧光胶124，从而该柔性LED灯丝100能够通过荧光胶124从柔性基板110的两面同时发光。

其中，所述柔性基板110可以为透明的柔性基板110，也可以为有色高透光的柔性基板110，其材料可以是聚酰亚胺，聚酰亚胺的优点是具有良好的机械性能、很高的耐辐照性能以及介电性能等。柔性基板110可使得所述柔性LED灯丝100可以任意角度弯曲成任何形状，该柔性LED灯丝100也可正常发光，提升了LED灯的观赏性和美观性。

另外，在本实施例中，该绝缘层121采用透光或者透明的柔性材料，柔性基板110也采用透明柔性基板110，使得多个LED芯片123的光能够透过该绝缘层121，从而实现该柔性LED灯丝100的360度发光。作为一种实施方式，该绝缘层121的可以采用柔性薄膜材料，例如，聚烯亚胺膜，聚烯亚胺膜呈黄色透明，由均苯四甲酸二酐与二苯醚二胺制得，具有突出的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能，可在250～280℃空气中长期使用。

请参照图2，图2为本实用新型实施例提供的一种柔性基板110发光部分120的结构示意图。所述线路层122两端分别设置有正电极和负电极，用于与外部驱动电源连接，所述线路层122包括沿所述线路层122长度方向依次间隔排列的导线段1222，每个所述LED芯片设置在相邻所述导线段1222之间并与导线段1222连接，使串联在一起的所述多个LED芯片123在所述正电极和所述负电极之间形成导通回路，且相邻两个所述LED芯片之间的距离沿所述柔性基板110的发光部分120的中心向所述发光部分120的两端的方向逐渐减小。

需要说明的是，每个所述LED芯片是设置在相邻两个导线段1222之间，且相邻两个所述LED芯片之间的距离沿所述柔性基板110的发光部分120的中心向所述发光部分120的两端的方向逐渐减小，所以，每个导线段1222的长度不同，例如，靠近柔性基板110发光部分120的中心位置处的导线段1222长度最长，其余导线段1222的长度为向发光部分120的两端逐渐减小，从而使得了相邻两个所述LED芯片之间的距离沿所述柔性基板110的发光部分120的中心向所述发光部分120的两端的方向逐渐减小，从而降低了该柔性LED灯丝100使用时发光部分120中部的热量，使得整条柔性LED灯丝100的热量分布更加均匀，提高了高柔性LED灯丝100的散热能力。

请参照图3，图3为本实用新型实施例提供的另一种柔性基板110发光部分120的结构示意图。为了便于柔性LED灯丝100在实际中各种照明场合的使用，在该柔性基板110的发光部分120沿所述柔性基板110的长度方向按预设距离间隔还设置有多个固定孔1221，所述正电极与所述多个固定孔1221中的位于所述柔性基板110的一端的一个固定孔重合，所述负电极与所述多个固定孔1221中的位于所述柔性基板110的另一端的一个固定孔重合。在实际使用中，可将固定孔直接安装在照明支架上，各个固定孔之间可以弯折成一定角度，从而更加方便了柔性LED灯丝100在实际中的使用。

例如，可沿柔性性基板的长度方向，在柔性基板110的发光部分120按预设距离设置有七个固定孔，可将多个LED芯片123分为六部分，每个部分的LED芯片设置在两个固定孔之间，在靠近发光部分120的中心位置相邻两个LED芯片之间的距离比较大，由此，降低了该柔性LED灯丝100使用时中部的热量，使得整条柔性LED灯丝100的热量分布更加均匀，提高了柔性LED灯丝100的散热能力，进而提高了柔性LED灯丝100的有效负载的能力，达到了节能环保的效果。

请继续参照图1，另外，所述柔性基板110的散热部分130用于进一步对该柔性LED灯丝100进行散热，所述柔性基板110的散热部分130沿垂直于所述柔性基板110的方向依次设置有第一导电金属132、半导体134、第二导电金属136、绝缘体138，所述第一导电金属132、所述第二导电金属136分别与所述半导体134电连接。

在从柔性基板110向外的方向依次设置的是第一导电金属132、半导体134、第二导电金属136、绝缘体138。其中，第一导电金属132、半导体134、第二导电金属136和绝缘体138的长度均与所述柔性基板110散热部分130的长度相同。该散热部分130的散热采用制冷片实现，该散热部分130作为制冷片的冷端，最外层的绝缘体138作为制冷片的热端，该制冷片的冷端和热端不贴合，在冷端和热端中间设置有均匀相间排布的半导体134。

具体的，请参照图4，图4为本实用新型实施例提供的一种柔性基板110的散热部分130的结构示意图，该半导体134包括多个多个P极半导体134和多个N极半导体134，所述多个P极半导体134和所述多个N极半导体134均匀排布在所述第一导电金属132与所述第二导电金属136之间，相邻的所述P极半导体134和所述N极半导体134通过所述第一导电金属132与所述第二导电金属136串联连接，也就是说，在冷端和热端中间设置有均与排布的P极半导体134和N极半导体134以及压合于冷端外表面和热端内表面并将P极半导体134和N极半导体134串联的第一导电金属132和第二导电金属136，P极半导体134和N极半导体134的两端分别通过第一导电金属132和第二导电金属136交错连接。

例如，若P极半导体134和N极半导体134分别有5个，均匀相间分布在制冷片的冷端和热端之间，第一导电金属132和第二导电金属136将P极半导体134和N极半导体134串联起来。

需要说明的是，该柔性基板110的散热部分130、第一导电金属132、半导体134、第二导电金属136和绝缘体138采用一体成型结构，便于该柔性LED灯丝100支架加工，也能防止该柔性LED灯丝100支架发生硫化，增加了柔性LED灯丝100的可靠性。

此外，该柔性基板110的发光部分120和散热部分130的长度比例可以设置为1:1，当然，发光部分120和散热部分130的比例不限于1:1，实际设计中，可根据需要任意调整为任意比例，例如发光部分120和散热部分130的比例为2:1，发光部分120长度增加，亮度增加。

在实际应用中，可将该柔性LED灯丝100的发光部分120朝下设置，也就是朝着灯头的方向设置，散热部分130朝上设置，发光部分120的LED芯片产生热量，因为，发光部分120也会因为LED芯片的设计将一部分热量散出去，但是大部分热量还是无法很快散出去，所以大多热量位于柔性LED灯丝100的下半部分，也就是发光部分120，使得该柔性LED灯丝100的上下部分产生温差，从而热量自下而上传输，则柔性LED灯丝100的热量会积累在柔性LED灯丝100的散热部分130，这时柔性LED灯丝100的上部分，即散热部分130的半导体134制冷片开始发挥作用，将上半部分热量从内往外导出到绝缘体138，这样就很容易把热量散出去了。

另外，请参照图5，图5为本实用新型实施例提供的一种金属端子112的结构示意图，所述柔性基板110的两端还设置有波浪形金属端子112，波浪形的金属端子112可做物理连接，每个所述金属端子112的一端通过锡膏与所述柔性基板110的所述线路层122粘接，每个所述金属端子112的另一端可用于连接外部驱动电源。

其中，所述金属端子112与所述柔性基板110接触位置设有小孔114，以便锡膏在熔化后可漫过金属端子112，使得金属端子112与所述柔性基板110贴合更紧密。

请参照图6，图6为本实用新型实施例提供的一种LED灯200的结构示意图，所述LED灯200包括芯柱220、泡壳210、灯头230、驱动电源240和所述的柔性LED灯丝100，所述驱动电源240设置于所述灯头230内，所述驱动电源240与所述柔性LED灯丝100耦合，所述柔性LED灯丝100连接于所述芯柱220上，所述芯柱220安装于所述灯头230内，所述泡壳210与所述灯头230形成内部腔体，所述柔性LED灯丝100和芯柱220均位于所述内部腔体中。

其中，在本实施例中，所述柔性LED灯丝100采用柔性基板110制成，则可通过金属丝以任意形状固定在所述芯柱220上，例如，五角星形，三角形等各种形状，可以根据需要任意设置，或该柔性LED灯丝100可以有一定的韧性，也可以不通过金属丝固定就可弯曲成任意形状。泡壳210与芯柱220之间真空密封，构成一个真空密封的腔体，该腔体内充有高导热率低粘度气体，可把柔性LED灯丝100工作时产生的热经所述气体的热传导和对流再经泡壳210散发掉。该气体可以为氦、氢或氦氢混合气，其气压为在室温下50-1520Torr。

另外，所述驱动电源240用于对驱动该柔性LED灯丝100发光，并且，该驱动电源240可以与上述的金属端子112连接，或者直接连接线路层122，从而对该柔性LED灯丝100进行亮度调节。

请参照图7，图7为本实用新型实施例提供的一种驱动电源240的结构框图，所述驱动电源240包括依次连接的供电电路242和控制电路244，所述供电电路242与外部输入电源连接，所述控制电路244与所述柔性LED灯丝100连接；所述控制电路244包括无线收发电路2442、处理电路2444和亮度调节电路2446，所述无线收发电路2442用于接收用户终端发送的亮度调节控制指令，所述无线收发电路2442与所述处理电路2444连接，所述处理电路2444与所述供电电路242连接，所述处理电路2444还与所述亮度调节电路2446连接，所述亮度调节电路2446与所述柔性LED灯丝100连接。

其中，外部输入电源为220V家庭用电，无线收发电路2442用于接收用户终端发送的亮度调节控制指令，该无线收发电路2442可以为蓝牙、WIFI等无线收发装置，无线收发电路2442在获取用户终端发送的亮度调节控制指令后会该控制指令发送给处理电路2444，所述处理电路2444对该亮度调节控制指令通过通讯协议进行解析，然后输出控制波形给所述亮度调节电路2446，该控制波形为电流信号，亮度调节电路2446用于将输入的电流信号进行调整，从而控制输出电流大小，然后，输出至LED驱动电路，从而控制输出功率，以此调整柔性LED灯丝100的发光亮度。

请参照图8，图8为本实用新型实施例提供的一种亮度调节电路2446的电路原理图，所述亮度调节电路2446包括三极管Q1、电位器RX、恒流驱动芯片U1、蓄电池BT、控制开关K1、太阳能电池板SR、二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4，恒流驱动芯片U1的VDD引脚接蓄电池BT的正极，LED引脚接多个LED芯片123的负极，多个LED芯片123的正极接蓄电池BT的正极，蓄电池BT正极输出线路中串联有控制开关K1，用于控制点亮或熄灭多个LED芯片123。电位器RX的一个静触点与动触点接蓄电池BT的正极，另一个静触点分别接恒流驱动芯片U1的ISET引脚与三极管Q1的集电极，恒流驱动芯片U1的GND引脚与三极管Q1的发射极分别接地，三极管Q1的基极接太阳能电池板SR的正极，太阳能电池板SR的负极与蓄电池BT的负极分别接地。

其中，三极管Q1为NPN管，恒流驱动芯片U1的型号为CN5611。

通过调节电位器RX的阻值来调整输入恒流驱动芯片U1的ISET引脚的电流大小，进而控制LED引脚的输出电流，从而调整多个LED芯片123的亮度，电位器RX的阻值调整为模拟量调整，能够对多个LED芯片123的亮度进行连续调节，以满足用户对灯光环境的需求。

第一电阻R1的一端接蓄电池BT的正极，另一端接电位器RX的一个静触点与动触点，第二电阻R2的一端接电位器RX的另一个静触点，另一端接三极管Q1的集电极。第一电阻R1与第二电阻R2具有分压作用。

第三电阻R3的一端接太阳能电池板SR的正极，另一端分别接三极管Q1的基极与第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端接地。通过调整R3和/或R4，可以调整三极管Q1导通时太阳能电池板SR需要输出的电压。

二极管D1的正极接太阳能电池板SR的正极，二极管D1的负极接蓄电池BT的正极，二极管D1可以有效地防止蓄电池BT对太阳能电池板SR的逆充电。

综上所述，本实用新型实施例提供一种柔性LED灯丝及LED灯，该柔性LED灯丝的柔性基板包括发光部分和散热部分，通过将多个LED芯片中的相邻两个所述LED芯片之间的距离沿所述柔性基板的发光部分的中心向所述发光部分的两端的方向逐渐减小，降低了该柔性LED灯丝使用时发光部分中部的热量，使得整条柔性LED灯丝的热量分布更加均匀，再者，通过在所述柔性基板的散热部分可将该柔性LED灯丝发光部分的热量进一步散出，进而提高了柔性LED灯丝的散热能力以及该柔性LED灯丝的有效负载的能力，达到了节能环保的效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。