发光二极管灯丝及发光二极管球泡灯的制作方法

发光二极管灯丝及发光二极管球泡灯
1.本实用新型申请是2020年7月31日进入中国国家阶段、申请号为201890001486.2、实用新型名称为“发光二极管灯丝及发光二极管球泡灯”的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及照明领域，具体涉及一种发光二极管(led)灯丝及其应用的发光二极管球泡灯。


背景技术：

3.几十年来，白炽灯泡被广泛用于家庭或商业场合的照明，然而，白炽灯泡在能源运用方面通常较没有效率，大约有90％的能源输入会转为以热的形式散逸。且因为白炽灯泡极有限的寿命(约1,000小时)，因此需要经常更换。这些传统灯泡逐渐被其他更有效率的电灯取代，如荧光灯、高强度气体放电灯、发光二极体(led)等。在这些电灯中，led灯具是最引人注目的照明技术。led灯具有使用寿命长、体积小、环保等优点，因此其应用不断增长。
4.近年来，市面上已有具有led灯丝的led球泡灯。目前市面上利用led灯丝作为发光源的led球泡灯仍有以下问题待改善：
5.首先，采用led硬灯丝具有基板(例如：玻璃基板)，以及在其基板上的许多led 芯片。不过led球泡灯的照明效果需倚赖多根硬灯丝组合，才能产生较佳的照明效果，单一硬灯丝的照明效果则无法满足市场上普遍的需求。传统球泡灯具有钨丝，由于钨丝的自然可弯折的性质而能够产生均匀的出光，然而led硬灯丝难以达到这种均匀的光的效果。让led灯丝难以达到这种效果的原因有很多种，除了前述的不可弯折之外，其一是基板会挡住led所发出的光线，再者led产生的光为点光源，这会导致光线集中。而与之相反的，均匀的光线分布会产生均匀的光照效果，另一方面，集中的光线分布则会导致不均匀且集中的光照效果。
6.另外，还有一种led软灯丝，其与上述的灯丝结构类似，而玻璃基板的部分改用具有可挠性基板(以下简称fpc)，使得灯丝可具有一定的弯折度。然而，利用fpc所制成的软灯丝具有例如fpc热膨胀系数与包覆灯丝的硅胶不同，长久使用导致led芯片的移位甚至脱胶；或者是fpc不利于制程条件的灵活改变等缺点。除此之外，灯丝结构在弯折时对芯片间金属打线的稳定性存在挑战，当灯丝中芯片的排布缜密时，如果通过金属打线的方式将相邻的led 芯片进行连接，容易由于灯丝弯曲时造成应力过于集中在灯丝特定部位，使连接led芯片的金属打线造成破坏甚至断裂，
7.另外，led灯丝一般是设置于led球泡灯之中，而为了呈现外观上的美感，也为了让led灯丝的光照效果更为均匀且广阔，led灯丝会被弯折而呈现多种曲线。不过led灯丝中排列着led芯片，而led芯片是相对较坚硬的物体，因此会使得led灯丝较难被弯折成理想的形状。并且，led灯丝也容易因为弯折时的应力集中而产生裂痕。
8.现有一种led球泡灯，为了增加外观上的美感并使光照效果更均匀，其设置有多条led灯丝，并将多条led灯丝设置为不同的摆放角度。不过，由于单一led球泡灯中需要装设
多条led灯丝，且须这些led灯丝都需要被个别固定，如此将使制程更加繁琐，提高生产成本。
9.另外，由于led灯丝对于点亮的驱动要求与传统的钨丝灯有着本质上的差异。对于led球泡灯而言，如何设计一个电源电路，使其能够给出稳定的电流使led灯丝在点亮时的纹波足够低，进而令使用者不至于感受到闪烁，是其中一个设计考虑。其次，由于空间上的限制，如何在实现所需光效及驱动要求的前提下设计出足够简单并且足以容纳至灯头空间的电源电路，也是一个值得关注的重点。
10.专利号为cn202252991u公开了芯片的上下面或者其四周分别涂布荧光粉，芯片固定在柔性pcb板上并通过绝缘胶粘接封装，绝缘胶是环氧树脂胶；芯片的电极通过金线连接柔性pcb板上的电路；柔性pcb板呈透明或半透明状，柔性pcb板是在聚酰亚胺或聚酯薄膜基板上印刷电路制作而成，采用柔性pcb板代替铝基板支架灯散热部件，改善散热。专利公开号为 cn105161608a公开了一种led灯丝发光条及其制备方法，其采用互不重叠的芯片发光面之间面面对应排布，提高出光均匀性及改善散热。专利公开号为cn103939758a公开了载体的承载面与led芯片之间的结合面之间形成有透明且导热的散热层，用以与所述led芯片进行热交换。前述专利分别采用pcb板、调整芯片排布或形成散热层，虽在一定程度上能改善灯丝散热，但因散热效率低，热量易积聚。最后，专利公开号为cn204289439u公开了一种全周发光的led 灯丝，包括混有荧光粉的基板，设置于所述基板上的电极，安装在所述基板上的至少一个led 芯片，以及覆盖于所述led芯片上的封装胶。通过含有荧光粉的硅树脂形成的基板，免除了玻璃或蓝宝石作为基板的成本，使用所述基板制作的灯丝避免了玻璃或蓝宝石对芯片出光的影响，实现了360度出光，出光均匀性和光效大大提高。但基板因采用硅树脂形成，亦存在耐热性不佳的缺点。


技术实现要素：

11.特别注意，本公开可实际包括当前要求保护或尚未要求保护的一个或多个发明方案，并且在撰写说明书的过程中为了避免由于这些可能发明方案之间的不必要区分而造成的混淆，本文可能的多个发明方案可在此被共同称为“(本)发明”。
12.在此概要描述关于“本发明”的许多实施例。然而所述词汇“本发明”仅仅用来描述在此说明书中揭露的某些实施例(不管是否已在权利要求项中)，而不是所有可能的实施例的完整描述。以下被描述为“本发明”的各个特征或方面的某些实施例可以不同方式合并以形成一led球泡灯或其中一部分。
13.根据本发明的一个实施例，公开了一种led灯丝，其包括至少一个led芯片单元，所述led芯片单元包括至少两个led芯片，led芯片间通过导线相互电性连接；电极，电性连接所述led芯片；以及光转换层，所述光转换层涂布于所述led芯片的至少两侧，所述光转换层暴露出所述导线的一部分。
14.作为优选，分别位于相邻两led段内的两个所述led芯片间的最短距离大于任一所述led段内相邻两所述led芯片之间的距离。
15.作为优选，所述led灯丝还包括导体段，所述导体段连接相邻的led芯片单元。
16.作为优选，所述导体段包括导体，所述导线的长度小于导体的长度。
17.作为优选，所述光转换层包括顶层，所述顶层至少覆盖所述led芯片的两侧，所述
顶层暴露出导体的一部分。
18.作为优选，所述导体段的长度大于任一所述led段内相邻两led芯片之间的距离。
19.作为优选，所述光转换层包括基层，所述led芯片位于所述基层上，所述led芯片具有上表面及相对的下表面，led芯片的上表面远离所述基层，led芯片的上表面至顶层表面的距离为100～200μm。
20.作为优选，所述光转换层包括基层，所述led芯片位于所述基层上，所述基层具有泡孔。
21.一种发光二极管球泡灯，其包括灯壳；灯头，连接所述灯壳；以及至少一条所述发光二极管灯丝，位于所述灯壳中。
22.作为优选，所述发光二极管球泡灯包括位于灯头中的驱动电路，每一所述led芯片单元中的led芯片以串联方式连接，且每一所述led芯片单元的阳极连接在一起作为所述发光二极管灯丝的正极，而其中一所述led芯片单元的阴极作为所述发光二极管灯丝的第一负极，另一所述led芯片单元的阴极作为所述发光二极管灯丝的第二负极，其中所述发光二极管灯丝的正极、第一负极和第二负极分别电性连接至所述驱动电路。
23.本发明由于采用了以上技术方案，至少可达成了以下所述有益效果之一或其任意组合：(1)在led灯丝基板上粘贴有铜箔和led芯片，每个led芯片及与led芯片相连接的第一导线和第二导线单独用第一光转换层包裹，增加了热辐射面积，提升了散热效果和出光效率； (2)可实现灯丝弯折点亮，降低了导线的脱落概率，增加了产品的可靠度；(3)将led灯丝结构区分为led段和导体段，因此led灯丝在弯折时容易将应力集中于导体段，使led段中连接相邻芯片的金线在弯折时减少断裂的机率，借此提升led灯丝整体质量；此外，导体段采用铜箔结构，减少金属打线长度，进一步降低导体段金属打线断裂的机率；(6)(材料)以有机硅改性聚酰亚胺作为主体，添加热固化剂后所得的有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物具有优异的耐热性能、机械强度和透光性；而采用有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物作为灯丝基材，灯丝具有良好的可饶性，使灯丝呈现出多样的形状，实现360
°
全周光照明；以及(9)电源电路能够给出稳定的电流使led灯丝在点亮时的纹波足够低，进而令使用者不至于感受到闪烁。
附图说明
24.图1所示为本发明led灯丝实施例的立体局部剖面示意图；
25.图2a所示为本发明的分段式的led灯丝的另一实施例的结构示意图；
26.图2b至图2g所示为本发明的分段式的led灯丝的多个实施例的结构示意图；
27.图3a所示为本发明led灯丝层状结构一实施例的结构示意图；
28.图3b所示为一实施例的led芯片焊线的结构示意图；
29.图4所示为加入热固化剂前后的聚酰亚胺tma分析图；
30.图5所示为不同规格散热粒子的粒度分布图；
31.图6a所示为本发明有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物复合膜的sem图；
32.图6b和图6c所示为本发明有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物复合膜实施例的截面示意图；
33.图7a所示为使用本发明led灯丝的led球泡灯的示意图；
34.图7b所示为图7a的虚线圆圈处的放大截面图；
35.图7c所示为图7a的led球泡灯的led灯丝在顶视图的投影；
36.图8a至图8d所示分别为根据本发明的一个实施例的led球泡灯的示意图、侧视图、另一侧视图与顶视图；
37.图9a至图9c所示为本发明一实施例的led灯丝电路示意图；
38.图10a至图10c所示为本发明另一实施例的led灯丝电路示意图。
具体实施方式
39.本公开提供了一种新的led灯丝及其应用的led球泡灯，将参照附图在下面的实施例中描述本公开。本文中所呈现的本发明的各种实施例的下列描述仅用于图示和示例的目的，而不是旨在排他性的或限于所公开的确切形式。这些示例实施例仅仅是示例，并且不需要本文提供的细节的许多实施方式和变化是可能的。还应强调的是，本公开提供了替代示例的细节，但是这些替代的陈列不是排他性的。而且，各种示例之间的任何细节的一致应被理解为需要这样的细节，毕竟对于本文中描述的每个特征陈列每一种可能的变化是不实际的。
40.在附图中，构件的尺寸和相对尺寸可以为了清楚而放大。整个附图中，相同的附图标记指代相同的组件。
41.本文所使用的技术术语仅仅是为了描述具体实施例，而不是旨在限制本发明。在本文所使用的术语中，单数形式“一(a)”或“一个(an)”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指出。在本文所使用的术语中，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列术语中的任一术语和所有组合，并且可简写为“/”。
42.应理解的是，尽管本文可能使用了术语第一、第二、第三等来描述各种组件、构件、区域、层或步骤，但是这些组件、构件、区域、层和/或步骤不应受这些术语限制。除非上下文另外指出，否则这些术语仅用于将一个组件、构件、区、层或步骤与另一组件、构件、区域、层或步骤进行区分，例如作为命名约定。因此，在不偏离本发明的教导的情况下，下面在说明书中的一个章节中讨论的第一组件、构件、区、层或步骤可在说明书的另一章节中或权利要求中被命名为第二组件、构件、区域、层或步骤。此外，在某些情况下，即使在说明书中不使用“第一”、“第二”等描述术语，但是该术语可能在权利要求书中仍被称为“第一”或“第二”以对记载的不同组件进行彼此区分。
43.本文可使用空间相对术语，如“在...之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等以便于描述附图中所示的一个组件或特征与另一组件或特征的关系。但应理解的是，除附图中描绘的取向之外，空间相对术语旨在涵盖器件在使用或操作中的不同取向。例如，如果附图中的器件被翻转，那么被描述为在其它组件或特征“下方”或“之下”的组件或特征将被取向成在其它组件或特征“上方”。因此，术语“下方”可以涵盖上方和下方的取向。所述装置可以其它方式取向(旋转90度或者在其它取向)，并且本文使用的空间相对描述都应被相应地解释。
44.术语如“约”或“大约”可反映仅以相对小的方式和/或以不显着改变某些组件的操作、功能或结构的形式变化的尺寸、取向或布局。例如，从“约0.1至约1”的范围可涵盖例如在0.1附近偏差0％
‑
5％以及在1附近偏差0％至5％的范围，特别是如果这种偏差维持与所
列范围相同的影响。
45.led芯片单元，或称为led段，可以是单颗led芯片，也可以是两颗led芯片，当然也可以是包含多颗led芯片，即等于或大于三颗led芯片。
46.图1为本发明led灯丝实施例的立体局部剖面示意图。如图1所示，包括led芯片单元102、104，电极110、112，导线。本实施例的光转换涂层分为第一光转换层121和基层122，基层122的上表面贴覆多个铜箔116以及led芯片单元102、104，铜箔116位于相邻两led芯片单元102、104之间；电极110、112对应于led芯片单元102、104配置，led 芯片单元102、104与铜箔116、led芯片单元102、104与电极110、112通过导线进行电性连接；led芯片单元102、104中的每个led芯片具有p接面和n接面，导线包括连接电极110、 112与led芯片单元的第一导线141和连接铜箔116与led芯片单元的第二导线142，第一光转换层121覆盖单个led芯片单元与此led芯片单元相连接的第一导线141和第二导线142，第一光转换层121的数量与led芯片单元的数量相同。采用此设计，增加了热辐射面积，提升了散热效果和出光效率；可实现灯丝弯折点亮，降低了导线脱落或断线的概率，增加了产品的可靠度。
47.依据本实施例，单一led芯片单元102、104可以是两颗led芯片，当然也可以是包含多颗led芯片，即等于或大于三颗led芯片。led芯片的形状可以但不限于长条型，长条型的芯片可具有较少的电极，减少遮蔽led芯片所发出光线的机会。电极110、112配置于串联后的led芯片单元102、104的两端，每一电极110、112的一部分外露于第一光转换层121之外，led芯片单元102、104中的led芯片的六个面的每一个表面都覆盖着第一光转换层121，即所述led芯片单元102、104的六个面被第一光转换层121覆盖，此覆盖或包裹可以是但不限于直接接触，较佳的，在本实施例中，led芯片单元102、104的led芯片的六个面的每一个表面都直接接触第一光转换层121。然而，实施时，第一光转换层121可以仅覆盖每一个led芯片单元102、104的led芯片六个表面中的至少一个表面，意即第一光转换层121直接接触该表面，此直接接触的表面可以是顶面。同样的，第一光转换层121可直接接触两个电极110、112或铜箔116的至少一个表面。
48.导线为金线或铝线，铜箔116搭配金线的组合为灯丝带来稳固而又维持可挠性的导电结构。铜箔116可采用其他具有良好导电性的材料代替，铜箔116开口的宽度或/及长度大于led芯片单元102、104以限定led芯片单元102、104的位置，并使led芯片单元102、 104的六个面当中的至少两个面以上均接触并被第一光转换层121包覆。多个所述led芯片单元102、104通过导线与铜箔116进行连接形成串联电路、并联电路、先串联后再将各串联并联起来的电路或先并联后再将各并联串联起来的电路，然后将该电路的最前端与最后端的 led芯片单元102、104分别与固着于基层122上的两个电极110、112连接，电极110、112 即可以连接至电源，为提供led芯片单元102、104点亮所需的电源。
49.第一光转换层121覆盖铜箔116的两端，铜箔116的两端被第一光转换层121覆盖的面积、平均厚度相等或不相等，铜箔116的上表面被第一光转换层121覆盖的面积为 30～40％。
50.接下来请参照图2a至图2f，图2a是本发明的分段式的led灯丝的另一实施例的结构示意图。图2a至图2f所示的分段式led灯丝400的光转换层420更可区分为两层结构，如图2a所示，led灯丝400具有：光转换层420；led段402,404；电极410,412；以及用于电连接相邻两led段402、404间的导体段430。led段402、404包括至少两个led芯片442， led芯片间通过
导线440相互电性连接。在本实施例中，导体段430包括连接led段402、404 的导体430a，其中分别位于相邻两led段402、404内的两个led芯片442间的最短距离大于led段402/404内相邻两led芯片之间的距离，导线440的长度小于导体430a的长度。如此一来，得以确保当两led段之间弯折时，所产生的应力不致使导体段产生断裂。光转换层 420涂布于led芯片442/电极410、412的至少两侧上。光转换层420暴露出电极410、412 的一部分。光转换层420可至少具有一顶层420a及一基层420b，分别作为灯丝的上位层以及下位层，于此实施例中顶层420a及基层420b分别位于led芯片442/电极410、412的两侧。需特别说明的是，本文中关于图2a～2g中所述的顶层420a在led段402、404或导体段 430，其在led灯丝径向方向上的厚度、直径或宽度，或led段402、404或导体段430的顶层在led灯丝径向方向上的厚度、直径或宽度分别指在led灯丝径向方向上，led段402、404 或导体段430内顶层420a上表面至顶层420a与基层420b交界面，或是至led芯片442或是导体430a与基层420b交界面的距离，顶层420a上表面为远离基层的一表面。
51.在本实施例中，顶层420a与基层420b中可根据不同的需求，而各具有不同的颗粒或不同的颗粒密度。例如，在led芯片442的主要发光面是朝向顶层420a的情况下，基层 420b可添加更多的光散射颗粒，以提高基层420b的光线散布，使基层420b所能产生的亮度最大化，甚至趋近于顶层420a所能产生的亮度。此外，基层420b也可具有密度更高的荧光粉，以提高基层420b的硬度。在led灯丝400的制作工艺流程中，可先制备基层420b，再于基层420b上设置led芯片442、导线440与导体430a。由于基层420b具有可满足后续设置led芯片和导线的硬度，led芯片442、导线440与导体430a在设置上可以更加稳定，不会产生下陷或歪斜的情况。最后，再于基层420b、led芯片442、导线440与导体430a上覆盖顶层420a。
52.如图2b所示，在本实施例中，导体段430同样是位于相邻两led段402、404之间，且led段402、404中的多个led芯片442间是通过导线440相互电性连接。不过，图 2b的导体段430中的导体430a并非是导线的形态，而是片状或膜状的形态。在一些实施例中，导体430a可为铜箔、金箔或其他可进行电传导的材料。在本实施例中，导体430a是贴覆于基层420b表面且邻接顶层420a，也就是介于基层420b和顶层420a之间。并且，导体段430与led段402,404通过导线450进行电性连接，即分别位于相邻两led段402、404内且与导体段430距离最短的两led芯片442是通过导线450与导体段430中的导体430a进行电性连接。其中，导体段430的长度大于led段402、404中的相邻两led芯片之间的距离，且导线440的长度小于导体430a的长度。如此的设计，可确保导体段430具有良好的可弯折性。假设led芯片在灯丝径向方向上的最大厚度为h，则电极、导体在灯丝径向方向上的厚度为0.5h～1.4h，优选0.5h～0.7h。如此即可以确保打线工艺得以实施，同时确保打线工艺品质(即具有良好强度)，提高产品的稳定性。
53.如图2c所示，本实施例中，led段402、404的顶层420a在led灯丝的径向方向上具有最大的直径(或最大厚度)，顶层420a的直径是由led段402、404至导体段430逐渐缩小，且导体430a的一部分(如中间部分)没有被顶层420a所覆盖。而基层420b无论是在 led段402、404或是在导体段430，其在led灯丝的径向方向上的宽度、厚度或直径都是一致的。在本实施例中，各个led段402、404中的led芯片442的数量可以是不相同的，例如，有的led段402、404中只有一个led芯片442，而有的led段402、404中有两个或更多个 led芯片442。各led段402、402除了led芯片442数量可设计为不同之外，led芯片442 的种类亦可不同。
54.如图2d所示，本实施例中，顶层420a无论是在led段402、404或是在导体段 430，其在led灯丝的径向方向上的宽度、厚度或直径都是一致的，而基层420b则可在至少一个导体430a处凹陷或挖空，使至少一个导体430a的一部分(如中间部分)没有被基层420b 覆盖，而另外至少一个导体430a则会被基层420b完全覆盖。
55.如图2e所示，本实施例中，顶层420a无论是在led段402、404或是在导体段 430，其在led灯丝的径向方向上的宽度、厚度或直径都是一致的，而基层420b则在所有导体430a处凹陷或挖空，使每个导体430a的一部分(如中间部分)没有被基层420b覆盖。
56.如图2f所示，本实施例中，led段402、404的顶层420a在led灯丝的径向方向上具有最大的直径，顶层420a的直径是由led段402、404至导体段430逐渐缩小，且导体 430a的一部分(如中间部分)没有被顶层420a覆盖。而基层420b则在导体430a处凹陷或挖空，使导体430a的一部分(如中间部分)没有被基层420b覆盖。换句话说，导体430a的至少相对两侧会分别没有被顶层420a与基层420b覆盖。
57.以上如图2d至2f的实施例说明，当基层420b在部分或所有导体段430具有凹陷或挖空的情形，所述的凹陷或挖空的形式亦可能为夹缝或细缝，也就是可提供导体段430 良好的弯折性，而导体430a不会外露。
58.如图2g所示，本实施例中，导体430a的厚度tc同样明显地大于led芯片442 的厚度，不过，led段402、404的顶层420a在led灯丝的径向方向上具有最大的直径，且顶层420a的直径是由led段402、404至导体段430逐渐缩小，且导体430a的一部分(如中间部分)没有被顶层420a覆盖。
59.图3a所示本发明led灯丝400层状结构的一实施例示意图，led灯丝400具有：光转换层420；led芯片单元402,404；电极410,412；以及用于电连接相邻两led芯片单元 402、404间的导体段430。led芯片单元402、404包括至少两个led芯片442，led芯片间通过导线440相互电性连接。在本实施例中，导体段430包括导体430a，导体段430与led 段402,404通过导线450进行电性连接，其中分别位于相邻两led芯片单元402、404内的两个led芯片442间的最短距离大于led芯片单元402/404内相邻两led芯片之间的距离，导线440的长度小于导体430a的长度。光转换层420涂布于led芯片442/电极410、412的至少两侧上。光转换层420暴露出电极410、412的一部分。光转换层420可至少具有一顶层 420a及一基层420b，分别作为灯丝的上位层以及下位层，于此实施例中顶层420a及基层420b 分别位于led芯片442/电极410、412的两侧。正装芯片沿x方向进行焊线工艺时，例如导线和导体为金线，如图3b所示，焊线的质量主要由a、b、c、d、e五个点决定，a为芯片焊垫4401与金球4403的连接处，b为金球4403与金线440的连接处，c为金线440两段之间， d为金线440与二焊点焊巴4402连接处，e为二焊点焊巴4402与芯片442表面之间，因为b 点为金线440走线弧时的第一次折弯点，d点处金线440的线径较薄，因而金线440在b点和d点处易断，因此例如在实施如图3a的结构时，led灯丝300封装时顶层420a只需覆盖b 点和d点，金线440的一部分露出光转换层外。如果将led芯片442六面中与基层420b距离最远的那一个面定义为led芯片442的上表面，则led芯片442的上表面至顶层420a表面的距离为100～200μm。
60.接下来说明本发明led灯丝关于基层的材料内容。适用于制作软性led灯丝基材或光转换层的材料必须具备优良的光透过率、较佳的耐热性、优良的热传导率、适当的折射率、优良的机械性质以及不易翘曲等特性。上述的这些特性都可借由调整有机硅改性聚酰
亚胺组合物中所包含的主材料、改性剂以及添加剂的种类及含量比例来满足。本发明提供一种包含有机硅改性聚酰亚胺的组合物所形成灯丝基材或光转换层，该组合物除了可满足上述特性之外，也可借由调整特定或部分组合物中的主材料、改性剂以及添加剂的种类及含量来整灯丝基材或光转换层的特性，以满足特殊的需求环境。每一种特性的调整方式如以下说明。
61.有机硅改性聚酰亚胺调配方式
62.本发明所提出的有机硅改性聚酰亚胺，包括下述通式(ⅰ)所表示的重复单元：
[0063][0064]
通式(ⅰ)中，ar1为4价有机基团。所述有机基团具有苯环或脂环式烃结构，所述脂环式烃结构可以为单环系的脂环式烃结构，也可以具有含有桥环的脂环式烃结构，作为含有桥环的脂环式烃结构，可以为两环系的脂环式烃结构，也可以为三环系的脂环式烃结构。有机基团也可以是含有活泼氢官能团的苯环结构或脂环式烃结构，活泼氢官能团为羟基、氨基、羧基、酰胺基或硫醇基中的任意一种或一种以上。
[0065]
ar2为2价有机基团，所述有机基团可以具有例如单环系的脂环式烃结构，或是含有活泼氢官能团的2价有机基团，活泼氢官能团为羟基、氨基、羧基、酰胺基或硫醇基中的任意一种或一种以上。
[0066]
r分别独立地选自甲基或苯基。
[0067]
n为1～5，优选n为1或2或3或5。
[0068]
通式(ⅰ)的数均分子量为5000～100000，优选为10000～60000，更优选为 20000～40000。数均分子量是基于通过凝胶渗透色谱(gpc)装置使用标准聚苯乙烯制备的校准曲线的聚苯乙烯换算值。数均分子量为5000以下时，固化后难以获得良好的机械性能，特别是伸长率有降低的倾向。另一方面，当它超过100000时，粘度变得太高，使树脂难以形成。
[0069]
ar1是来自二酸酐的成分，所述二酸酐可包含芳香族酸酐和脂肪族酸酐，芳香族酸酐包括只含苯环的芳香族酸酐、氟化芳香族酸酐、含酰胺基的芳香族酸酐、含酯基的芳香族酸酐、含醚基的芳香族酸酐、含硫基的芳香族酸酐、含砜基的芳香族酸酐及含羰基的芳香族酸酐等。
[0070]
只含苯环的芳香族酸酐例如可以举出均苯四甲酸酐(pmda)、2,3,3',4'
‑
联苯四甲酸二酐(abpda)、3,3'，4,4'
‑
联苯四羧酸二酐(sbpda)、4
‑
(2,5
‑
二氧代四氢呋喃
‑3‑ꢀ
基)
‑
1,2,3,4
‑
四氢萘
‑
1,2
‑
二甲酸酐(tda)等；氟化芳香族酸酐例如简称6fda的4,4'
‑
(六氟异丙烯)二酞酸酐；含酰胺基的芳香族酸酐包括n，n'
‑
(5,5'
‑
(全氟丙基
‑
2,2
‑
二基) 双(2
‑
羟基
‑
5,1
‑
亚苯基))双(1,3
‑
二氧代
‑
1,3
‑
二氢异苯并呋喃)
‑5‑
甲酰胺)(6fap
‑
ata)、 n,n'
‑
(9h
‑
芴
‑9‑
亚基二
‑
4,1
‑
亚苯基)二[1,3
‑
二氢
‑
1,3
‑
二氧代
‑5‑
异苯并呋喃甲酰胺] (fda
‑
ata)等；含酯基的芳香族酸酐包括对苯基二(偏苯三酸酯)二酸酐(tahq)等；含醚基的芳香族酸酐包括4,4'
‑
(4,4'
‑
异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)(bpada)、4,4'
‑
氧双邻苯二甲酸酐(sodpa)、2,3,3',4'
‑
二苯醚四甲酸二酐(aodpa)、4,4'
‑
(4,4'
‑
异丙基二苯氧基) 双(邻苯二甲酸酐)(bpada)等；含硫基的芳香族酸酐包括4,4'
‑
双(邻苯二甲酸酐)硫化物(tpda) 等；含砜基的芳香族酸酐包括3,3',4,4'
‑
二苯基砜四羧酸二酸酐(dsda)等；含羰基的芳香族酸酐包括3,3',4,4'
‑
二苯酮四酸二酐(btda)等。
[0071]
脂环族酸酐包括简称hpmda的1,2,4,5
‑
环己烷四甲酸二酐、1,2,3,4
‑
丁烷四羧酸二酐(bda)、四氢
‑
1h
‑
5,9
‑
甲烷吡喃并[3,4
‑
d]恶英
‑
1,3,6,8(4h)
‑
四酮(tca)、六氢
‑
4,8
‑ꢀ
亚乙基
‑
1h，3h
‑
苯并[1,2
‑
c：4,5
‑
c']二呋喃
‑
1,3,5,7
‑
四酮(boda)、环丁烷四甲酸二酐(cbda)、 1,2,3,4
‑
环戊四羧酸二酐(cpda)等，或是具有烯烃结构的脂环族酸酐，如双环[2.2.2]辛
‑7‑ꢀ
烯
‑
2,3,5,6
‑
四羧酸二酐(coeda)。若使用具有乙炔基的酸酐如4,4'
‑
(乙炔
‑
1,2
‑
二基)二酞酸酐(ebpa)，可进一步地通过后硬化来确保光转换层的机械强度。
[0072]
从溶解性的角度考虑，优选4,4'
‑
氧双邻苯二甲酸酐(sodpa)、3,3',4,4'
‑
二苯酮四酸二酐(btda)、环丁烷四甲酸二酐(cbda)、4,4'
‑
(六氟异丙烯)二酞酸酐(6fda)。上述二酸酐可以单独使用或两种以上组合使用。
[0073]
ar2是来自二胺的成分，所述二胺可分为芳香族二胺和脂肪族二胺，芳香族二胺包括只含苯环结构的芳香族二胺、氟化芳香族二胺、含酯基的芳香族二胺、含醚基的芳香族二胺、含酰胺基的芳香族二胺、含羰基的芳香族二胺、含羟基的芳香族二胺、含羧基的芳香族二胺、含砜基的芳香族二胺、含硫基的芳香族二胺等。
[0074]
只含苯环结构的芳香族二胺包括间苯二胺、对苯二胺、2,4
‑
二氨基甲苯、2,6
‑
二氨基
‑
3,5
‑
二乙基甲苯、4,4'
‑
二氨基
‑
3,3'
‑
二甲基联苯、9,9
‑
双(4
‑
氨基苯基)芴(fda)、9,9
‑ꢀ
二(4
‑
氨基
‑3‑
甲苯基)芴、2,2
‑
双(4
‑
氨基苯基)丙烷、2,2
‑
双(3
‑
甲基
‑4‑
氨基苯基)丙烷、4,4'
‑ꢀ
二氨基
‑
2,2'
‑
二甲基联苯(apb)；氟化芳香族二胺包括2,2'
‑
二(三氟甲基)二氨基联苯(tfmb)、 2,2
‑
双(4
‑
氨基苯基)六氟丙烷(6fdam)、2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷(hfbapp)、 2,2
‑
双(3
‑
氨基
‑4‑
甲苯基)六氟丙烷等)(bis
‑
af
‑
af)等；含酯基的芳香族二胺包括[4
‑
(4
‑ꢀ
氨基苯甲酰基)氧基苯基]
‑4‑
氨基苯甲酸酯(abhq)、对苯二甲酸二对氨基苯酯(bptp)、对氨基苯甲酸对氨基苯酯(apab)等；含醚基的芳香族二胺包括2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]丙烷)(bapp)、2,2'
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基苯基)]丙烷(et
‑
bdm)、2,7
‑
双(4
‑
氨基苯氧基)
ꢀ‑
萘(et
‑
2,7
‑
na)、1,3
‑
双(3
‑
氨基苯氧基)苯(tpe
‑
m)、4,4'
‑
[1,4
‑
苯基双(氧)]双[3
‑
(三氟甲基)苯胺](p
‑
6fapb)、3,4'
‑
二氨基二苯醚、4,4'
‑
二氨基二苯醚(oda)、1,3
‑
双(4
‑
氨基苯氧基)苯(tpe
‑
r)、1,4
‑
双(4
‑
氨基苯氧基)苯(tpe
‑
q)、4,4'
‑
双(4
‑
氨基苯氧基)联苯(bapb) 等；含酰胺基的芳香族二胺包括n，n'
‑
双(4
‑
氨基苯基)苯
‑
1,4
‑
二甲酰胺(bptpa)、3,4'
‑ꢀ
二氨基苯酰替苯胺(m
‑
apaba)、4,4'
‑
二氨基苯酰替苯胺(daba)等；含羰基的芳香族二胺包括4,4'
‑
二氨基二苯甲酮(4,4'
‑
dabp)、双(4
‑
氨基
‑3‑
羧基苯基)甲烷(或称为6,6'
‑
双氨基
ꢀ‑
3,3'
‑
甲叉基二苯甲酸)等；含羟基的芳香族二胺包括3,3'
‑
二羟基联苯胺(hab)、2,2
‑
双 (3
‑
氨基
‑4‑
羟基苯基)六氟丙烷(6fap)等；含羧基的芳香族二胺包括6,6'
‑
双氨基
‑
3,3'
‑
甲叉基二苯甲酸(mbaa)、3,5
‑
二氨基苯甲酸(dba)等；含砜基的芳香族二胺包括3,3'
‑
二氨基二苯砜(dds)、4,4'
‑
二氨基二苯砜、双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]砜(baps)
(或称为4,4'
‑ꢀ
双(4
‑
氨基苯氧基)二苯砜)、3,3'
‑
二氨基
‑
4,4'
‑
二羟基二苯砜(abps)；含硫基的芳香族二胺包括4,4'
‑
二氨基二苯硫醚。
[0075]
脂肪族二胺为不含芳香族结构(如苯环)的二胺，脂环族二胺包括单环脂环式二胺、直链型脂肪族二胺，直链型脂肪族二胺包括硅氧型二胺、直链烷基二胺、含醚基的直链脂肪族二胺，单环脂环式二胺包括4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷(pacm)、3,3
‑
二甲基
‑
4,4
‑
二氨基二环己基甲烷(dmdc)；硅氧型二胺(或称为氨基改性有机硅)包括α，ω
‑
(3
‑
氨基丙基) 聚硅氧烷(kf8010)，x22
‑
161a、x22
‑
161b、nh15d、1,3
‑
双(3
‑
氨基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷(pame)等；直链烷基二胺的碳原子个数为6～12，优选无取代基的直链烷基二胺；含醚基的直链脂肪族二胺包括乙二醇二(3
‑
氨丙基)醚等。
[0076]
二胺还可选用含有芴基的二胺，芴基具有庞大的自由体积和刚性稠环结构，能使聚酰亚胺具有良好的耐热、热氧化稳定性、机械性能、光学透明性及在有机溶剂中具有良好的溶解性，含有芴基的二胺，比如9,9
‑
双(3,5
‑
二氟
‑4‑
胺基苯基)芴，其可由9
‑
芴酮和2,6
‑ꢀ
二氯苯胺反应得到。氟化二胺还可选用1,4
‑
双(3
’‑
氨基
‑5’‑
三氟甲基苯氧基)联苯，此二胺为具有刚性联苯结构的间位取代含氟二胺，间位取代结构可以阻碍沿着分子链方向的电荷流动，减少分子间共轭作用，从而减少可见光对光的吸收，选用不对称结构的二胺或酸酐在一定程度上会提高有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的透明性。上述二胺可以单独使用或者两种以上组合使用。
[0077]
具有活性氢的二胺的实例包括含羟基的二胺如3,3'
‑
二氨基
‑
4,4'
‑
二羟基联苯、 4,4'
‑
二氨基
‑
3,3'
‑
二羟基
‑
1,1'
‑
联苯(或称为3,3'
‑
二羟基联苯胺)(hab)、2,2
‑
双(3
‑
氨基
ꢀ‑4‑
羟基苯基)丙烷(bap)、2,2
‑
双(3
‑
氨基
‑4‑
羟基苯基)六氟丙烷(6fap)、1,3
‑
双(3
‑
羟基
‑4‑ꢀ
氨基苯氧基)苯、1,4
‑
双(3
‑
羟基
‑4‑
氨基苯基)苯、3,3'
‑
二氨基
‑
4,4'
‑
二羟基二苯基砜(abps) 可以列举，作为具有羧基的二胺如3,5
‑
二氨基苯甲酸、双(4
‑
氨基
‑3‑
羧基苯基)甲烷(或称为6,6'
‑
双氨基
‑
3,3'
‑
甲叉基二苯甲酸)、3,5
‑
双(4
‑
氨基苯氧基)苯甲酸，1,3
‑
双(4
‑
氨基
‑2‑ꢀ
羧基苯氧基)苯。具有氨基的二胺，例如4,4'
‑
二氨基苯酰替苯胺(daba)、2
‑
(4
‑
氨基苯基)
‑5‑ꢀ
氨基苯并咪唑、二亚乙基三胺，3,3'
‑
二氨基二丙胺、三亚乙基四胺、n，n'
‑
双(3
‑
氨基丙基) 乙二胺(或称为n,n
‑
二(3
‑
氨丙基)乙基乙胺)等。含硫醇基的二胺，例如3,4
‑
二氨基苯硫醇。上述二胺可以单独使用或者两种以上组合使用。
[0078]
有机硅改性聚酰亚胺可以通过公知的合成方法合成。二酸酐和二胺可以在催化剂存在下通过将它们溶解在有机溶剂中进行酰亚胺化来制备，催化剂的实例包括乙酸酐/三乙胺型，戊内酯/吡啶型等，优选的是，酰亚胺化反应中共沸过程产生的水，使用脱水剂(如甲苯) 促进水的脱除。
[0079]
也可以将酸酐与二胺进行平衡反应得到聚酰胺酸，然后再经过加热脱水得到聚酰亚胺，在其它实施例中，在聚酰亚胺的主链上可具有一小部分酰胺酸，例如聚酰亚胺分子中酰胺酸与酰亚胺的比值为1～3:100，酰胺酸与环氧树脂之间具有相互作用力，从而使基材具有较优的性能。在其它实施例中，也可在聚酰胺酸的状态下加入固态物质(如热固化剂、无机散热粒子与荧光粉)得到基材。此外，也可利用脂环族酸酐与二胺直接加热脱水的方式来得到溶液化聚酰亚胺，以此溶液化聚酰亚胺作为胶材材料，透光性佳，且本身即为液态，因此可使其它固态物质(例如无机散热粒子与荧光粉)能够更充分地分散在胶材中。
[0080]
于一实施例，制备有机硅改性聚酰亚胺时，可将二胺与酸酐加热脱水后得到的聚
酰亚胺与硅氧型二胺溶于溶剂中制成有机硅改性聚酰亚胺。于另一实施例中则是在得到聚酰亚胺前的酰胺酸(amic
‑
acid)状态下即与硅氧型二胺进行反应。
[0081]
此外也可使用酸酐及二胺，使其脱水闭环并且缩聚的酰亚胺化合物，例如分子量比为1:1的酸酐与二胺。于一实施例中使用200毫摩尔(mmol)的4,4'
‑
(六氟异丙烯)二酞酸酐(6fda)、20毫摩尔(mmol)的2,2
‑
双(3
‑
氨基
‑4‑
羟基苯基)六氟丙烷(6fap)、50毫摩尔(mmol) 的2,2'
‑
二(三氟甲基)二氨基联苯(tfmb)、130毫摩尔(mmol)的氨基丙基封端的聚(二甲基硅氧烷)，以得到pi合成溶液。
[0082]
通过上述方法可得到端基为氨基的聚酰亚胺化合物，但亦可使用以其他方式来制成以羧基为端基的聚酰亚胺化合物。此外，上述酸酐及二胺的反应中，酸酐主链上含有碳碳三键时，碳碳三键的结合力可加强其分子结构；或是采用含有乙烯基硅氧烷结构的二胺。
[0083]
二酸酐与二胺的摩尔比为1:1。其中含有活泼氢官能团的二胺占整个二胺的摩尔分数为5～25％。合成聚酰亚胺的反应温度优选为80～250℃，更优选为100～200℃，反应时间可以根据批量的大小调节，比如得到10～30g聚酰亚胺的反应时间为6～10小时。
[0084]
有机硅改性聚酰亚胺可区分为氟化芳香族有机硅改性聚酰亚胺和脂肪族有机硅改性聚酰亚胺两个种类。氟化芳香族有机硅改性聚酰亚胺是由硅氧型二胺、含有氟(f)基团的芳香族二胺(或称为f化芳香族二胺)与含有氟(f)基团的芳香族二酸酐(或称为f化芳香族酸酐)合成；脂肪族有机硅改性聚酰亚胺是由二酸酐、硅氧型二胺和至少一种不含芳香族结构(如苯环)的二胺(或称为脂肪族二胺)合成，或二胺(其中一种二胺为硅氧型二胺) 和至少一种不含芳香族结构(如苯环)的二酸酐(或称为脂肪族酸酐)合成，脂肪族有机硅改性聚酰亚胺包括半脂肪族有机硅改性聚酰亚胺和全脂肪族有机硅改性聚酰亚胺，全脂肪族有机硅改性聚酰亚胺由至少一种脂肪族二酸酐、硅氧型二胺和至少一种脂肪族二胺合成；合成半脂肪族有机硅改性聚酰亚胺的原料中至少有一种脂肪族二酸酐或脂肪族二胺。合成有机硅改性聚酰亚胺所需的原料与有机硅改性聚酰亚胺的硅氧含量会对基材的透过率、变色性能、机械性能、翘曲程度及折射率均具有一定影响。
[0085]
本发明的有机硅改性聚酰亚胺的硅氧烷含量为20～75wt％，优选30～70wt％，玻璃化转变温度为150℃以下，玻璃化转变温度(tg)的测试条件为使用株式会社岛津制作所制tma
‑
60测定在有机硅改性聚酰亚胺中加入热固化剂后的玻璃转变温度，测试条件：负荷： 5克；升温速度：10℃/min；测量气氛：氮气氛；氮气流速：20毫升/分钟；测量温度范围：
ꢀ‑
40至300℃。当硅氧烷含量小于20％，由有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物制成的膜可能会因荧光粉和导热性填料的填充变得非常硬且脆，同时在干燥固化后产生翘曲，加工性较低；另外，耐热变色性降低；而当硅氧烷含量大于75％，由有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物制成的膜变得浑浊，透光性降低，膜的拉伸强度降低。本发明中硅氧烷的含量为硅氧型二胺(结构式如式(a)所示)与有机硅改性聚酰亚胺的重量比，有机硅改性聚酰亚胺的重量为合成有机硅改性聚酰亚胺所用的二胺与二酸酐重量之和减去合成过程中产生的水的重量。
[0086][0087]
式(a)中r选自甲基或苯基；r优选为甲基，n为1～5，优选1,2,3,5。
[0088]
合成有机硅改性聚酰亚胺时所需要的有机溶剂只要能够溶解有机硅改性聚酰亚胺且确保与要添加的荧光粉或填料具有亲和性(润湿性)即可，但避免产物中残留较多的溶剂，一般溶剂的摩尔数与二胺和酸酐生成的水的摩尔数相等，例如1mol二胺与1mol酸酐生成的水为1mol,则溶剂的用量为1mol。此外，所选用的有机溶剂在标准大气压下的沸点为80℃以上且小于300℃，更优选为120℃以上且小于250℃。因为涂布后需要在低温下干燥和固化，如果温度低于120℃，则在涂布工艺实施的过程中，可能因为干燥的速度太快而无法很好地涂布。如果选用的有机溶剂沸点温度高于250℃时，低温下的干燥可能会延迟。具体而言，有机溶剂为醚类有机溶剂、酯类有机溶剂、二甲醚类、酮类有机溶剂、醇类有机溶剂、芳香烃类溶剂或其它。醚类有机溶剂包括乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁基醚(或称为乙二醇二丁醚)、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚(或称为二乙二醇甲乙醚)、二丙二醇二甲醚或二甘醇二丁基醚(二甘醇二丁醚)、二乙二醇丁基甲醚；酯类有机溶剂包括乙酸酯类，乙酸酯类包括乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、乙酸丙酯、丙二醇二乙酸酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、3
‑
甲氧基丁基乙酸酯、3
‑
甲基
‑3‑
甲氧基丁基乙酸酯、乙酸苄酯或丁基卡必醇乙酸酯，酯类溶剂还可为乳酸甲酯、乳酸乙酯、丁酯、苯甲酸甲酯或苯甲酸乙酯；二甲醚类溶剂包括三甘醇二甲醚或四甘醇二甲醚；酮类溶剂包括乙酰丙酮、甲基丙基酮、甲基丁基酮、甲基异丁基酮、环戊酮、乙酰丙酮、甲基丙基酮、甲基丁基酮、甲基异丁基酮、环戊酮或2
‑
庚酮；醇类溶剂包括丁醇、异丁醇、戊醇、4
‑
甲基
‑2‑
戊醇、3
‑
甲基
‑2‑
丁醇、3
‑
甲基
‑3‑
甲氧基丁醇或双丙酮醇；芳香烃类溶剂包括甲苯或二甲苯；其它溶剂包括γ
‑
丁内酯、n
‑
甲基吡咯烷酮、n，n
‑
二甲基甲酰胺、n，n
‑
二甲基乙酰胺或二甲基亚砜。
[0089]
本发明提供一种有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物，包括上述有机硅改性聚酰亚胺和热固化剂，热固化剂为环氧树脂、异氰酸酯或双恶唑啉化合物。在一实施例中，以有机硅改性聚酰亚胺的重量为基准，热固化剂的用量为有机硅改性聚酰亚胺的重量的5～12％。有机硅改性聚酰亚胺组树脂合物中还可以进一步包括散热粒子和荧光粉。
[0090]
光透过率
[0091]
影响有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物透光率的因素至少为主材料种类、改性剂 (热固化剂)种类、散热粒子种类及含量以及硅氧烷含量。光透过率是指在led芯片主发光波长段附近的光的通过率，例如蓝光led芯片的主发光波长段为450nm附近，则组合物或是聚酰亚胺对光波长为450nm附近的吸收率要够低甚至不吸收，才可确保大部分甚至全部的光可以通过该组合物或是该聚酰亚胺。此外led芯片发出的光穿越两种物质的界面时，两种物质的折射率越接近，出光效率越高，为接近与灯丝基材(或基层)接触的物质(例如固晶胶) 的折射率，因而有机硅改性聚酰亚胺组合物的折射率为1.4～1.7，优选1.4～1.55。将有机
硅改性聚酰亚胺树脂组合物用于灯丝基材，需有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物在蓝色激发白色 led的ingan的峰值波长处具有良好的透光率。为得到良好的透过率，可以通过改变合成有机硅改性聚酰亚胺的原料、热固化剂及散热粒子，因有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物中的荧光粉会对透过率的测试会有一定影响，因此用于测透过率时的有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物中不含有荧光粉，此有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的透过率为86～93％，优选88～91％或者优选89～92％或者优选90～93％。
[0092]
酸酐与二胺进行反应生成聚酰亚胺，当中的酸酐与二胺可以分别选自不同的组成，即不同的酸酐与不同的二胺反应所生成的聚酰亚胺会有不同的光透过率。脂肪族有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物包括脂肪族有机硅改性聚酰亚胺和热固化剂，f化芳香族有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物包括f化芳香族有机硅改性聚酰亚胺和热固化剂。因脂肪族有机硅改性聚酰亚胺具有脂环结构，所以脂肪族有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的透光率较高。此外，氟化芳香族、半脂肪族以及全脂肪族的聚酰亚胺针对蓝光led芯片皆具有良好的光透过率。氟化芳香族有机硅改性聚酰亚胺是由硅氧型二胺、含有氟(f)基团的芳香族二胺(或称为f化芳香族二胺)与含有氟(f)基团的芳香族二酸酐(或称为f化芳香族酸酐)合成，即ar1与 ar2两者都要有氟(f)基团。半脂肪族以及全脂肪族有机硅改性聚酰亚胺是由二酸酐、硅氧型二胺和至少一种不含芳香族结构(如苯环)的二胺(或称为脂肪族二胺)合成，或二胺(其中一种二胺为硅氧型二胺)和至少一种不含芳香族结构(如苯环)的二酸酐(或称为脂肪族酸酐)合成，即ar1与ar2两者至少其中之一为脂环式烃结构。
[0093]
虽然蓝光led芯片的主发光波长为450nm，但由于芯片的制程条件差异与环境的影响，蓝光led芯片仍可能会发出少量短波长400nm附近的光。氟化芳香族、半脂肪族以及全脂肪族的聚酰亚胺针对短波长400nm的光的吸收率是有差异的，氟化芳香族聚酰亚胺对短波长400nm附近的光的吸收率约为20％，即波长400nm的光通过氟化芳香族聚酰亚胺的光透过率约为80％。而半脂肪族以及全脂肪族的聚酰亚胺针对短波长400nm的光的吸收率是比氟化芳香族聚酰亚胺对短波长400nm附近的光的吸收率还要低，大约只吸收有12％。因此，于一实施例中，若led灯丝所采用的led芯片品质较均一，也较少发出短波长的蓝光时，可采用氟化芳香族有机硅改性聚酰亚胺来制作灯丝基材或光转换层。于另一实施例中，若led灯丝所采用的led芯片质量有所差异，且发出较多短波长的蓝光时，可采用半脂肪族或全脂肪族的有机硅改性聚酰亚胺来制作灯丝基材或光转换层。
[0094]
添加不同的热固化剂对有机硅改性聚酰亚胺的光透过率会有不同的影响。表1
‑
1 显示不同热固化剂的添加对全脂肪族有机硅改性聚酰亚胺的光透过率的影响，在蓝光led芯片的主发光波长450nm的条件下，添加不同的热固化剂对全脂肪族有机硅改性聚酰亚胺的光透过率并没显着差异，但在短波长380nm的条件下，添加不同的热固化剂对全脂肪族有机硅改性聚酰亚胺的光透过率会有影响。有机硅改性聚酰亚胺本身对短波长(380nm)的光的透过率就是会比长波长(450nm)的光的透过率还差，但是差异的程度会随着添加不同的热固化剂而不同。例如当全脂肪族有机硅改性聚酰亚胺添加热固化剂kf105时，光透过率减少的程度较小，但是当全脂肪族有机硅改性聚酰亚胺添加热固化剂2021p时，光透过率减少的程度会较大。因此，于一实施例中，若led灯丝所采用的led芯片品质较均一，也较少发出短波长的蓝光时，可添加热固化剂bpa或是热固化剂2021p。相反的，于一实施例中，若led灯丝所采用的led芯片质量有所差异，且发出较多短波长的蓝光时，可以选择添加热固化剂
kf105。表 1
‑
1及表1
‑
2均是采用岛津紫外可见分光亮度计uv
‑
1800进行对其进行透光性测试。它根据白色led的发光，在波长分别为380nm、410nm及450nm的光透过率。
[0095]
表1
‑1[0096][0097]
即使是添加相同的热固化剂，当添加量不同时，对光透过率也会有不同的影响。表1
‑
2显示，当全脂肪族有机硅改性聚酰亚胺的热固化剂bpa添加量由4％增加到8％时，光透过率是提升的。但是当添加量再增加到12％时，光透过率的表现就几乎不变。显示光透过率会随着热固化剂添加量的增加而变好，但是当提升到一个程度后，添加再多的热固化剂对光透过率的影响就相当有限。
[0098]
表1
‑2[0099][0100]
表2
[0101][0102]
不同的散热粒子会有不同的透光度，若采用透光度低或是光反射率低的散热粒子，则有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的光透过率就会降低。本发明的有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物中的散热粒子优选采用透明粉末，或是透光度高的粒子，或是光反射率高的粒子，因为led软灯丝主要用以发光，因此灯丝基材需要具有良好的透光性。另外，在混合两种以上类型的散热粒子的情况下，可采用透光度高的粒子和透光度低的粒子组合使用，并且使透光度高的粒子所占比例大于透光度低的粒子。例如在一实施例中，透光度高的粒子
与透光度低的粒子的重量比为3～5:1。
[0103]
不同的硅氧烷含量也对光透过率也会有影响。表2可以看出，在硅氧烷含量只有 37wt％时，光透过率只有85％，但随着硅氧烷含量提高到超过45％，光透过率都有超过94％的水平表现。
[0104]
耐热性
[0105]
影响有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物耐热性的因素至少为主材料种类、硅氧含量及改性剂(热固化剂)的种类及含量。
[0106]
以氟化芳香族、半脂肪族以及全脂肪族的有机硅改性聚酰亚胺合成得到的有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物都有优异的耐热性质，均适合制作灯丝基材或光转换层。若再仔细区别，在加速耐热老化实验(300℃
×
1hr)时发现，氟化芳香族有机硅改性聚酰亚胺比脂肪族有机硅改性聚酰亚胺拥有较好的耐热性质。因此，于一实施例中，若led灯丝采用高功率、高亮度的led芯片，可采用氟化芳香族有机硅改性聚酰亚胺来制作灯丝基材或光转换层。
[0107]
有机硅改性聚酰亚胺中的硅氧烷含量高低会影响有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的耐热变色性质。耐热变色性质指的是将样品置于200℃
×
24小时的条件下，测定放置后的样品在波长460nm处的透过率。由表2可以看出，当硅氧烷含量只有37wt％时200℃
×
24 小时后的透过率只剩83％，随着硅氧烷含量的增加，200℃
×
24小时后的透过率是逐渐增加的，当硅氧烷含量有73wt％时200℃
×
24小时后的透过率仍高达95％，因此提高硅氧烷的含量是可以有效提高有机硅改性聚酰亚胺的耐热变色性。
[0108]
加入热固化剂可提高耐热性和玻璃化转换温度。如图4所示，a1、a2分别代表加入热固化剂前后的曲线；d1,d2曲线则是分别以微分计算a1、a2曲线数值后的值，代表a1、 a2曲线的变化程度，从图4所示的tma(thermomechanical analysis)的分析结果来看，当加入热固化剂后，产生受热变形的曲线减缓的趋势。因此，可得知加入热固化剂，可具有提高其耐热性的效果。
[0109]
有机硅改性聚酰亚胺与热固化剂进行交联反应时，热固化剂中具有能与聚酰亚胺中的活泼氢官能团反应的有机基团即可，热固化剂的用量及种类对基材的变色性能、机械性能及折射率具有一定的影响，因而可选择一些耐热性、透过率较佳的热固化剂，热固化剂的实例包括环氧树脂、异氰酸酯、双马来酰亚胺或双恶唑啉化合物。环氧树脂可为双酚a型环氧树脂，例如bpa，还可为硅氧型的环氧树脂，如kf105、x22
‑
163、x22
‑
163a，还可为脂环族环氧树脂，如3,4
‑
环氧环己基甲基3,4
‑
环氧环己基甲酸酯(2021p)、ehpe3150、ehpe3150ce。通过环氧树脂的架桥反应，使得有机硅改性聚酰亚胺与环氧树脂之间形成三维的架桥结构，提高了胶材本身的结构强度。一实施例中，热固化剂的用量还可根据热固化剂与有机硅改性聚酰亚胺中的活泼氢官能团反应的摩尔量决定。于一实施例中，与热固化剂反应的活泼氢官能团的摩尔量等于热固化剂的摩尔量，例如与热固化剂反应的活泼氢官能团的摩尔量为1mol，则热固化剂的摩尔量为1mol。
[0110]
热传导率
[0111]
影响有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物热传导率的因素至少有荧光粉种类与含量、散热粒子种类与含量以及偶联剂的添加与种类。其中，散热粒子的粒径大小及粒径分布也会影响热传导率。
[0112]
有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物中还可以含有用于获得所需发光特性的荧光粉，荧光粉可以将发光半导体发出的光的波长进行变换，例如黄色荧光粉能将蓝光转换成黄光，红色荧光粉能够将蓝光转换成红光。黄色荧光粉，例如(ba,sr,ca)2sio4:eu、(sr,ba)
2 sio4:eu(原硅酸钡(bos))等透明荧光粉，y3al5o
12
:ce(yag(钇
·
铝
·
石榴石):ce)、 tb3al3o
12
:ce(yag(铽
·
铝
·
石榴石):ce)等具有硅酸盐结构的硅酸盐型荧光粉，ca
‑
α
‑
sialon 等氮氧化物荧光粉。红色荧光粉包括氮化物荧光粉，例如caalsin3:eu、casin2:eu。绿色荧光粉，例如稀土
‑
卤酸盐荧光粉、硅酸盐荧光粉等。荧光粉在有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物中的含有比例可以根据所期望的发光特性任意设定。此外，因荧光粉热传导率远大于有机硅改性聚酰亚胺树脂，所以随着荧光粉在有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物中含有比例的提升，有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物整体的热传导率也会跟着提升。因此，在一实施例中，在满足发光特性的前提下，可适度的提高荧光粉的含量以增加有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的热传导率，有利于灯丝基材或是光转换层的散热性质。另有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物作为灯丝基材时，有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物中荧光粉的含量、形状、粒径也会对基材的机械性能(例如弹性模量、伸长率、拉伸强度)及翘曲程度有一定的影响。为使基材具有较优的机械性能、热传导率及翘曲程度小，有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物中所含有的荧光粉是颗粒状的，荧光粉的形状可为球状、板状或针状，优选荧光粉的形状为球状；荧光粉的最大平均长度(球状时的平均粒径)为0.1μm以上，优选为1μm以上，进一步优选为1～100μm，更优选为1～50μm；荧光粉的用量为不小于有机硅改性聚酰亚胺重量的0.05倍，优选不小于 0.1倍，且不大于8倍，优选不大于7倍，例如有机硅改性聚酰亚胺的重量为100重量份，荧光粉的含量为不小于5重量份，优选不小于10重量份，且不大于800重量份，优选不大于 700重量份，荧光粉在有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物中的含量超过800重量份时，有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的机械性能可能达不到作为灯丝基层所需的强度，造成产品的不良率增加。于一实施例中，同时添加两种荧光粉，比如同时添加红色荧光粉、绿荧光粉时，红荧光粉与绿荧光粉的添加比为1:5～8，优选红荧光粉与绿荧光粉的添加比为1:6～7。于另一实施例中，同时添加两种荧光粉，比如同时添加红色荧光粉、黄色荧光粉时，红色荧光粉与黄色荧光粉的添加比为1:5～8，优选红色荧光粉与黄色荧光粉的添加比为1:6～7。在其它实施例中，可同时添加三种或三种以上的荧光粉。
[0113]
添加散热粒子的目的主要是增加有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的热导率，维持 led芯片发光色温以及延长led芯片的使用寿命。散热粒子的实例包括二氧化硅、氧化铝、氧化镁、碳酸镁、氮化铝、氮化硼或金刚石等。从分散性考虑，优选二氧化硅、氧化铝或其两者组合使用。关于散热粒子的颗粒形状，可以为球状、块状等，此球状包括与球状相似的形状，一实施例中，可以采用球状与非球状散热粒子，以保证散热粒子的分散性和基材的热传导率，球状与非球状散热粒子的添加重量比为1:0.15～0.35。
[0114]
表3
‑
1显示出散热粒子含量与有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物热导率的变化关系，随着散热粒子含量的增加，有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的热导率也随之提高，但散热粒子在有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物中的含量超过1200重量份时，有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的机械性能可能达不到作为灯丝基层所需的强度，造成产品的不良率增加。于一实施例中，可以添加高含量且透光度高或是反射度高的散热粒子(例如sio2、al2o3)，除了可以维持有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的透光性，也可以提升有机硅改性聚酰亚胺树
脂组合物的散热性。表3
‑
1及表3
‑
2为将所得有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物切成膜厚为300um，直径为30mm的圆作为试验片，通过湘科制作的热导率测量装置drl
‑ⅲ
测量导热率，测试条件：热极温度：90℃；冷极温度：20℃；负载：350n。
[0115]
表3
‑1[0116][0117][0118]
表3
‑
2 规格
①②③④⑤⑥⑦
平均粒径[μm]2.76.69.09.6134.112粒径分布[μm]1～71～201～300.2～300.2～1100.1～200.1～100热传导率[w/m*k]1.651.481.521.861.681.872.10
[0119]
关于散热粒子的粒径大小及分布对有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的热导率的影响请同时参考表3
‑
2与图5。表3
‑
2与图5显示有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物分别添加相同比例的7种不同规格的散热粒子及对其热导率的影响结果。适合添加于有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的散热粒子的粒径大小大致可分为小粒径(小于1μm)、中等粒径(1
‑
30μm) 以及大粒径(大于30μm)。
[0120]
比较规格
①
、
②
和
③
，规格
①
、
②
和
③
都只有添加中等粒径的散热粒子，只是平均粒径并不相同。其结果显示，在只添加中等粒径的散热粒子的条件下，散热粒子的平均粒径对有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物热导率并无明显的影响。比较规格
③
和
④
显示，在平均粒径相似的条件下，添加小粒径与中等粒径的规格
④
所呈现的热导率明显优于只添加中等粒径的规格
③
。比较规格
④
和
⑥
显示，在都添加小粒径与中等粒径的条件下，虽然散热粒子的平均粒径有所差异，但对有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的热导率并无明显的影响。比较规格
④
和
⑦
显示，除了添加小粒径与中等粒径之外，多添加大粒径散热粒子的规格
⑦
呈现最优异的热传导率。比较规格
⑤
和
⑦
，规格
⑤
和
⑦
虽然都添加了大、中、小三种粒径的散热粒子，且平均粒径也相似，但规格
⑦
的热传导率却明显比规格
⑤
优异，造成这种差异的原因与粒径分布的比例有关。请看图5规格
⑦
的粒径分布，规格
⑦
的曲线平滑，斜率大部分都差易不大，显示规格
⑦
不仅包含每一种粒径大小，且每一种粒径含量皆有适度的比例，且呈现常态的分布状态，例如，小粒径含量大约10％，中粒径含量大约60％，大粒径含量大约30％。反观规格
⑤
，规格
⑤
的曲线有两个大斜率的区域，分别在粒径1
‑
2μm与粒径30
‑
70μm，表示规格
⑤
的粒径大部分分布在粒径1
‑
2μm与粒径30
‑
70μm，且只包含少量粒径大小3
‑
20μm的散热粒子，呈现两头分布的状态。
[0121]
因此散热粒子的粒径分布影响热传导率的程度是大于散热粒子的平均粒径，当添加了大、中、小三种粒径的散热粒子，且小粒径含量大约5
‑
20％、中粒径含量大约50
‑
70％、大粒径含量大约20
‑
40％时，有机硅改性聚酰亚胺树脂会有最佳的热传导率。因为当有大、中、小三种粒径的条件下，在相同的体积里，散热粒子会有较密集的堆积与接触而形成有效率的散热路径。
[0122]
于一实施例中例如采用粒径分布为0.1～100μm，平均粒径为12μm的氧化铝或是粒
度分布为0.1～20μm，平均粒径为4.1μm的氧化铝，此粒度分布为氧化铝的粒径范围。于另一实施例中，从基材的平滑性考虑，可以选取平均粒径为基材厚度的1/5～2/5，优选1/5～1/3。散热粒子的用量为有机硅改性聚酰亚胺重量(用量)的1～12倍，例如有机硅改性聚酰亚胺为 100重量份，散热粒子的含量为100～1200重量份，优选400～900重量份，同时添加两种散热粒子，例如同时添加二氧化硅、氧化铝，氧化铝与二氧化硅的重量比为0.4～25:1，优选1～10:1。
[0123]
在合成有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物时，可以通过添加偶联剂(例如硅烷偶联剂)以提升固态物质(如荧光粉、散热粒子)与胶材(例如有机硅改性聚酰亚胺)之间的密着性且提高整体固态物质的分散均匀度，进而提高光转换层的散热性以及机械强度，偶联剂还可采用钛酸酯偶联剂，优选环氧类钛酸酯偶联剂。偶联剂的用量与散热粒子的添加量及其比表面积有关，偶联剂的用量＝(散热粒子用量*散热粒子的比表面积)/偶联剂最小包覆面积，例如采用环氧类钛酸酯偶联剂，偶联剂的用量＝(散热粒子用量*散热粒子的比表面积)/331.5。
[0124]
在本发明其他具体实施例中，为了进一步改善有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物在合成工艺中的性质，可以选择性地在有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物合成工艺的过程中添加消泡剂、流平剂或粘合剂等添加剂，只要其不影响产品的耐旋光性、机械强度、耐热性及变色性即可。消泡剂用于消除在印刷、涂布和固化时产生的气泡，比如使用丙烯酸类或有机硅类等表面活性剂作为消泡剂。流平剂用于消除在印刷和涂布过程中产生的涂膜表面上的凹凸。具体而言，优选含有0.01～2wt％的表面活性剂成分，可以抑制气泡，可以通过使用如丙烯酸类或有机硅类的流平剂使涂膜平滑，优选不含离子杂质的非离子表面活性剂。粘合剂的实例包括咪唑类化合物、噻唑类化合物、三唑类化合物、有机铝化合物、有机钛化合物和硅烷偶联剂。优选的，这些添加剂的用量为不大于有机硅改性聚酰亚胺重量的10％。当添加剂的混合量超过10wt％时，所得涂膜的物理性质倾向于降低，并且还会产生由挥发性成分引起的耐旋光性劣化的问题。
[0125]
机械强度
[0126]
影响有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物机械强度的因素至少有主材料种类、硅氧烷含量、改性剂(热固化剂)种类、荧光粉以及散热粒子含量。
[0127]
不同的有机硅改性聚酰亚胺树脂拥有不同的特性，表4分别列出氟化芳香族、半脂肪族以及全脂肪族三种有机硅改性聚酰亚胺在硅氧烷含量大约45％时(wt％)的主要特性。氟化芳香族拥有最好的耐热变色性，全脂肪族拥有最佳的光透过率。氟化芳香族同时拥有较高的拉伸强度与弹性模量。表4～表6所示的机械强度的测试条件：有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的厚度为50μm、宽度为10mm，采用iso527
‑
3:1995标准进行膜的拉伸性能测试，拉伸速度为10mm/min。
[0128]
表4
[0129]
[0130][0131]
灯丝制作时会先通过固晶胶将led芯片、电极固定在有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物所形成的灯丝基材上，后再进行打线程序，用导线对相邻led芯片、led芯片与电极之间进行电性连接。为保证固晶与打线品质，提高产品质量，灯丝基材的弹性模量应具一定的水平，以抵抗固晶与打线制程的下压力度，因此，灯丝基材的弹性模量应大于2.0gpa，优选 2～6gpa，最优选4～6gpa。表5显示不同硅氧烷含量以及有无粒子(荧光粉与氧化铝)添加对有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物弹性模量的影响。在没有添加荧光粉与氧化铝粒子的条件下，有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的弹性模量皆小于2.0gpa，且随着硅氧烷含量的增加，弹性模量呈现下降的趋势，即有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物有被软化的趋势。然而在有添加荧光粉与氧化铝粒子的条件下，有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的弹性模量皆可大幅提升且都大于2.0gpa。因此，硅氧烷含量的增加可以软化有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物，有利于添加更多的填充物，如添加更多的荧光粉或散热粒子。为使基材具有较优的弹性模量及热传导率，关于散热粒子的粒径，可以适当选择粒度分布和混合比例，使得平均粒径在0.1μm至 100μm的范围内，或是1μm至50μm的范围内。
[0132]
为使led灯丝具有较佳的弯折性能，灯丝基材的断裂伸长率应大于0.5％，优选 1～5％，最优选1.5～5％。请参见表5，在没有添加荧光粉与氧化铝粒子的条件下，有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物具有优良的断裂伸长率，且增加硅氧烷的含量，断裂伸长率也随着增加，弹性模量随着降低，从而减少翘曲现象的发生。相反的，在有添加荧光粉与氧化铝粒子的条件下，有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物反而呈现断裂伸长率下降，弹性模量增加，增加翘曲现象。
[0133]
表5
[0134][0135][0136]
添加热固化剂除了提高有机硅改性聚酰亚胺树脂的耐热性和玻璃化转换温度外，也可以提升有机硅改性聚酰亚胺树脂的机械性质，例如提高拉伸强度、弹性模量与断裂伸
长率。而添加不同热固化剂，也会有不同的提升效果。表6显示添加了不同的热固化剂之后，有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的拉伸强度与断裂伸长率皆有不同的表现的效果。全脂肪族有机硅改性聚酰亚胺在添加热固化剂ehpe3150之后有较佳的拉伸强度，而添加热固化剂 kf105有较佳的伸长率。
[0137]
表6
[0138][0139]
表7：bpa的具体信息
[0140][0141]
表8：2021p的具体信息
[0142][0143]
表9：ehpe3150、ehpe3150ce的具体信息
[0144][0145][0146]
表10：pame、kf8010，x22
‑
161a，x22
‑
161b，nh15d，x22
‑
163，x22
‑
163a，kf
‑
105的具体信息，屈折率又可称为折射率。
[0147][0148]
本发明的有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物可以以膜形态或者附在载体上一起作为基材使用。膜的形成过程包括三道工序，(a)涂布工序：将上述有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物在剥离体上展开、涂布形成膜；(b)干燥加热工序：将膜与剥离体一起进行加热干燥以除去膜中的溶剂；(c)剥离：干燥完成之后将膜从剥离体上进行剥离得到膜形态的有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物。上述剥离体可采用离心膜或其它与有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物不发生化学反应的材料，例如可以采用pet离心膜。
[0149]
有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物附在载体上得到组成膜，组成膜可作为基材使用，组成膜的形成过程包括两道工序：(a)涂布工序：将上述有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物在载体上展开、涂布形成组成膜；(b)干燥加热工序：将组成膜进行加热干燥以除去膜中的溶剂。
[0150]
作为涂布工序中的涂布方式，可以使用辊涂机、模涂布机、刮刀涂层机等卷对卷方式的涂布装置，或者印刷法、喷墨法、点胶法、喷涂法等简便的涂布方式。
[0151]
上述加热干燥工序对应的干燥方法，可以选择真空干燥法，加热干燥法等。加热方法可采用电加热器等热源或热媒加热产生热能，并使其产生间接对流，或者使用从热源发出的红外线来加热的热辐射方式。
[0152]
上述有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物可通过涂布后干燥固化而获得高导热性膜 (复合膜)，以获得具有以下任一或其组合的特性：优异的透光性、耐化学性、耐热性、导热性、膜机械性能和耐旋光性。干燥固化工艺所采用的温度和时间可以根据有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物中的溶剂和涂布的膜厚适当选择，可根据有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物干燥固化前后的重量变化以及红外谱图上热固化剂官能团的峰值变化来确定是否干燥固化完全，例如以环氧树脂作为热固化剂时，有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物干燥固化前后的重量差值等于所添加溶剂的重量和干燥固化前后环氧基团峰值的变大或变小来确定是否干燥固化完全。
[0153]
于一实施例中，在氮气气氛下进行酰胺化反应或在合成有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物时采用真空脱泡方法或两种方法均采用，可使得有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物复合膜中泡孔的体积百分比为5～20％，优选5～10％。如图6b所示，采用有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物复合膜作为led软灯丝的基材(如前述各种led灯丝实施例)，基材420b具有上表面 420b1及相对的下表面420b2，图6a所示为在基材表面喷金，在tescan公司的vega3电镜
下观察所得到的基材的表面形态。由图6b和图6a所示的基材表面sem图可知，基材中存在泡孔4d，泡孔4d占基材420b的体积含量百分比为5～20％，优选5～10％，泡孔4d的横截面为无规则形状，如图6b所示为基材420b的横截面示意图，图6b中的虚线为基准线，基材的上表面420b1包括第一区域4a和第二区域4b，第二区域4b包括泡孔4d，第一区域4a的表面粗糙度小于第二区域4b的表面粗糙度，led芯片发出的光经第二区域的泡孔进行散射，出光更加均匀；基材的下表面420b2包括第三区域4c，第三区域4c的表面粗糙度大于第一区域4a 的表面粗糙度，当led芯片放置第一区域4a时，因第一区域4a较平整，因而有利于后续的固定打线，当led芯片放置在第二区域4b、第三区域4c时，固晶时固晶胶与基材的接触面积大，能增加固晶胶与基材的结合强度，因而，将led芯片放置在上表面420b1上，能同时保证固晶打线及固晶胶与基材的结合强度。采用有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物作为led软灯丝基材时，led芯片发出的光经基材中的气泡进行散射，出光更加均匀，同时能进一步改善眩光现象。于一实施例中，可采用含有硅树脂或钛酸酯耦合剂处理基层420b的表面，优选采用含有甲醇的硅树脂或含有甲醇的钛酸酯耦合剂，也可采用含有异丙醇的硅树脂，处理过的基层的截面图如图6c所示，基层的上表面420b1具有较均一的表面粗糙度，基层的下表面 420b2包括第三区域4c和第四区域4e，第三区域4c的表面粗糙度大于第四区域4e的表面粗糙度。基层的上表面420b1的表面粗糙度可等于第四区域4e的表面粗糙度。将基层420b的表面进行处理，可使反应高、强度高的物质进入部分孔洞4d中，从而提高基层的强度。
[0154]
采用真空脱泡方法制备有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物时，真空脱泡时的真空度为
‑
0.5～
‑
0.09mpa，优选
‑
0.2～
‑
0.09mpa。制备有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物所用原料重量总和小于等于250g时，公转速度为1200～2000rpm，自转速度为1200～2000rpm，真空脱泡时间为3～8min。既能保持膜中保留一定的气泡以增加出光均匀性，又能保持较佳的力学性能。根据制备有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物所需原料的总重量可做适当调整，一般总重量越高，真空度可降低、搅拌时间和搅拌速度可适当增加。
[0155]
根据本发明，可以获得作为led软灯丝基材所需的透光率，耐化学性，耐热变色性，导热性，膜机械性能和耐旋光性优异的树脂。此外，可以通过诸如印刷法涂布法、喷墨法或点胶法等的简便涂布方法来形成高导热性树脂膜。
[0156]
有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物复合膜作为灯丝基材(或基层)时，led芯片为六面发光体，led灯丝制作时，led芯片的至少二面被顶层包裹，现有led灯丝在点亮时，会出现顶层与基层色温不均匀的现象，或基层会出现颗粒感，因而作为灯丝基材的复合膜需要具备优异的透明性。在其它实施例中，可在有机硅改性聚酰亚胺的主链上引入砜基、非共平面结构、间位取代二胺等手段以提高有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物的透明性。此外为使采用该灯丝的球泡灯实现全周光发光效果，作为基材的复合膜需具备一定的柔性，因此可在有机硅改性聚酰亚胺的主链中引入醚基(如4,4'
‑
双(4
‑
氨基
‑2‑
三氟甲基苯氧基)二苯醚)、羰基、亚甲基等柔性结构。在其它实施例中，也可选用含有吡啶环的二胺或二酐，吡啶环的刚性结构可提高复合膜的机械性能，同时与强极性基团(例如
‑
f)连用，可使复合膜具有优异的透光性能，具有吡啶结构的酸酐如2,6
‑
双(3’,4
’‑
二羧基苯基)
‑4‑
(3”,5
”‑
双三氟甲基苯基)吡啶二酐。
[0157]
以下说明请同时参见图2a，led灯丝400顶层420a为至少一层的层状结构。所述层状结构可选自：可塑形性高的荧光粉胶、可塑形性低的荧光粉膜、透明层或是此三者的任意
层状组合。所述荧光粉胶/荧光粉膜包含以下成分：胶、荧光粉、无机氧化物纳米粒子。胶可为但不限定为硅胶。于一实施例中，胶中可包含10％wt或更低的上述有机硅改性聚酰亚胺，以增加灯丝整体的硬度、绝缘性、热稳定性以及机械强度，有机硅改性聚酰亚胺的固含量可为5
‑
40％wt，旋转黏度可为5
‑
20pa.s。无机氧化纳米粒子426可为但不限定为氧化铝、氮化铝粒子，颗粒的粒径可为100
‑
600纳米或是0.1至100微米，其作用为促进灯丝的散热，掺入的无机散热粒子可具有多种尺寸的粒径。亦可适当地进行调整，使两者在硬度(例如通过封装胶组成或是荧光粉比例来调整)、转换波长、组成物粒子颗粒大小、厚度、透光度等特征上视情形差异化。荧光粉膜与荧光粉胶在顶层的透过率可视需要调整，例如荧光粉胶或荧光粉膜在顶层的透过率为大于20％、50％、或70％。荧光粉胶的邵氏硬度可为d40
‑
70；荧光粉胶的厚度可为0.2
‑
1.5公厘；而荧光粉膜的邵氏硬度可为d20
‑
70。荧光粉膜的厚度可为0.1
‑
0.5 公厘；折射率为1.4或更高；透光率为40％
‑
95％。透明层(胶层、绝缘层)可由高透光树脂例如硅胶、上述所述有机硅改性聚酰亚胺或其组合而构成。于一实施例中，透明层可为作为折射率匹配层，具有调整灯丝出光效率的作用。
[0158]
请继续参见图2a，led灯丝400基层420b为至少一层的层状结构，所述层状结构可选自：可塑形性高的荧光粉胶、可塑形性低的荧光粉膜、透明层或是此三者的任意层状组合；所述荧光粉胶/荧光粉膜包含以下成分：有机硅改性聚酰亚胺、荧光粉、无机氧化物纳米粒子。于一实施例中，有机硅改性聚酰亚胺可用上述所述的有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物替代。无机氧化纳米粒子可为但不限定为氧化铝、氮化铝粒子，颗粒的粒径可为100
‑
600 纳米或是0.1至100微米，其作用为促进灯丝的散热，掺入的无机散热粒子可具有多种尺寸的粒径。荧光粉膜与荧光粉胶在基层420b的光透过率可视需要调整，例如荧光粉胶或荧光粉膜在基层420b的透过率为大于20％、50％、或70％。透明层(胶层、绝缘层)可由高透光树脂例如硅胶、上述所述的有机硅改性聚酰亚胺或其组合而构成。于一实施例中，透明层可为作为折射率匹配层，具有调整灯丝出光效率的作用。于一实施例中，基层420b可为上述所述的有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物复合膜。
[0159]
以上关于将有机硅改性聚酰亚胺应用于灯丝结构的说明，仅以图2a为说明代表，然而并不以此为限。同样说明内容适用于本发明所有类似的led灯丝结构。
[0160]
前述各实施例中的led灯丝结构，主要可应用于led球泡灯产品，使所述led球泡灯透过单条led灯丝的可挠曲弯折特性，达成全周光的发光效果。以下即进一步说明将前述led灯丝应用于led球泡灯的具体实施方式。
[0161]
请参考图7a，图7a为led球泡灯20c的第一实施例的结构示意图。依据第一实施例，led球泡灯20c包括灯壳12、连接灯壳12的灯头16、设于灯壳12内的至少二导电支架51a、51b、驱动电路518、支撑部(包括悬臂15、芯柱19)、及单一发光部(即led灯丝) 100。驱动电路518是电性连接至导电支架51a、51b与灯头16。芯柱19另具有一垂直延伸至灯壳12中心的立杆19a，立杆19a位于灯头16的中心轴线上，或者立竿19a位于led球泡灯20c的中心轴线上。多个悬臂15位于立竿19a与led灯丝100之间，这些悬臂15用来支撑led灯丝100且可以使led灯丝100维持预设的曲线与形状。每一个悬臂15包括相对的第一端与第二端，每一个悬壁15的第一端连接至立杆19a，而每一悬臂15的第二端连接至该led灯丝100。
[0162]
灯壳12是可采用透光性较佳或导热性较佳的材料，例如但不限于玻璃或塑料。实施时，亦可在灯壳12内掺杂带有金黄色材料或灯壳表面镀上一层黄色薄膜，以适量吸收部
分led芯片所发出的蓝光，以降低led球泡灯20c所发出光线的色温。在本发明其他实施例中，灯壳12包括发光材料层(图未示)，所述发光材料层可依设计需求或工艺可行性形成在灯壳12内表面、外表面上，或甚至融合于灯壳12本体材料中。所述发光材料层包括低再吸收的(在文中缩写为lr)半导体纳米晶体，在本文中称为lr量子点。
[0163]
led灯丝100的电极506电性连接至导电支架51a、51b，以接收来自于驱动电路 518的电力。电极506与导电支架51a、51b之间的连接关系可以是机械式的压紧连接，亦可以是焊接连接，所述机械式连接可以是先把导电支架51a、51b穿过电极506上形成的特定穿孔(图未示)，再反折导电支架51a、51b的自由端，使得导电支51a、51b夹住电极506并形成电性连接。所述焊接式连接可以是利用银基合金焊、银焊、钖焊等方式把导电支架51a、 51b与电极506连接。
[0164]
图7a所示的led灯丝100弯折形成图7a的上视图中的类似圆形的轮廓。在图7a 的实施例中，led灯丝100由于具有包括如图1至图3中任一实施例中所述的led灯丝结构，因此可弯折形成侧视图中的波浪状。led灯丝100的形状是新颖的，且使照明更加均匀。对比于具有多个led灯丝的led球泡灯，单一led灯丝100具有较少的接点。在实施上，单一灯丝100仅具有两个连接用的接点，因此减少了因焊接或机械压接而产生瑕疵的可能性。
[0165]
芯柱19具有立杆19a，立杆19a朝向灯壳12的中心延伸。立杆19a支撑悬臂15，各个悬臂15的第一端连接立杆19a，且各个悬臂15的第二端连接led灯丝100。
[0166]
请参照图7b，图7b所示为图7a的虚线圆圈处的放大截面图。每一悬臂15的第二端具有一钳部15a，钳部15a夹住led灯丝10的本体。钳部15a可以用以夹住led灯丝100 的波浪状的波峰或波谷，但并不以此为限，钳部15a也可以用来夹住led灯丝100的波浪状的波峰与波谷之间的部分。钳部15a的形状可以紧密配合于led灯丝100截面的外形，而钳部15a的内部形状(内孔)的尺寸可以略小于led灯丝100截面的外形的尺寸。因此，在制造时，可以把led灯丝100穿过钳部15a的内孔，以形成紧密配合。另一种固定方式是经由弯折程序来形成该钳部，进一步来说，是先将led灯丝100置于悬臂15的第二端，接着利用治具将第二端弯折成钳部15a以夹住led灯丝100。
[0167]
悬臂15的材质可以是但不限于碳素弹簧钢，以提供适当的刚性与弹性，从而吸收外部振动而减少对led灯丝的冲击，以使led灯丝不易变形。由于立杆19a为延伸至灯壳 12的中心，且悬臂15连接至立杆19a的顶端附近，因此，led灯丝100的铅垂高度为接近于灯壳12的中心，因此led球泡灯20c的发光特性接近于传统球泡灯的发光特性，使得发光更加均匀，同时发光亮度也能达到传统球泡灯的亮度水平。在本实施例中，led灯丝100的至少一半会环绕led球泡灯20c的中心轴。此中心轴与立杆19a的轴是同轴。
[0168]
在本实施例中，led灯丝100的悬臂15第一端与芯柱19的立杆19a连接，悬臂 15的第二端通过钳部15a连接至led灯丝100的外绝缘面，因此悬臂15并不是用来传输电力。在一实施例中，芯柱19是以玻璃制成，因此芯柱19不会因为悬壁15的热胀冷缩而破损或爆裂。在不同实施例中，led球泡灯可不具有立杆，悬臂15可连接至芯柱或可直接连接灯壳，以减少因为立杆对于发光造成的负面影响。
[0169]
由于悬臂15是不导电的，避免了以往在悬臂15导电时，会因通过的电流产生热，而导致悬臂15内的金属丝热胀冷缩，从而造成玻璃芯柱19破损爆裂的风险。
[0170]
在不同实施例中，悬臂15的第二端可以直接插入led灯丝100中，且成为led 灯丝
100中的辅助件(辅助条)，其可以强化led灯丝100的机械强度。
[0171]
钳部15a的内部形状(孔洞形状)匹配led灯丝100截面的外部形状，因此，led 灯丝100的截面可以被定向而朝向特定的方位。led灯丝100的顶层420a会被定向而朝向图 7a中2b所示的十点钟方向，整条led灯丝100的发光面都可被定向朝向大致上同样的方位，以确保led灯丝100的发光面在视觉上是一致的。对应于led芯片，led灯丝100包括主发光面lm与次发光面ls。当led灯丝100的led芯片是打线连接，且以线状对齐，顶层420a 远离基层420b的一面为主发光面lm，而基层420b远离顶层420a的一面为次发光面ls。主发光面lm与次发光面ls彼此相对。当led灯丝100发光时，主发光面lm是有最大量的光线穿过的一面，而次发光面ls是有第二大量的光线穿过的一面。在本实施例中，在顶层420a 与基层420b之间还具有导电箔530，其用来电性连接于led芯片之间。在本实施例中，led 灯丝100卷曲扭绕而使主发光面lm总是朝向外侧。也就是说，主发光面lm的任何部分都是朝向灯壳12或灯头16，且在任何角度下其所朝方向都是远离芯柱19的。而次发光面ls则总是朝向芯柱19或朝向芯柱19的顶端(次发光面ls总是朝向内侧)。
[0172]
图7a所示的led灯丝100被折弯而在顶视图中形成圆形，且在侧视图中形成波浪状。此波浪状结构不只是外观新颖，还可确保led灯丝100的光照均匀。同时，相较于多条led灯丝，单一led灯丝100只要较少的接点(如压接点、熔接点或焊接点)来连接导电支架51a、51b。实际上，单一led灯丝100只需要两个接点，其分别形成在两个电极上。如此可有效降低焊接失误的风险，且相较于采取紧压方式的机械连接，本实施例可简化连接程序。
[0173]
请参照图7c，图7c所示为图7a的led球泡灯20c的led灯丝100在顶视图的投影。如图7c所示，在一实施例中，led灯丝可以被折弯而形成波浪状，且由顶视图观察，会类似圆形，此圆形会环绕球泡灯或芯柱的中心。在不同实施例中，由顶视图观察的led灯丝可以形成类圆形或类“u”形。
[0174]
如图7c所示，led灯丝100会以类似圆形的波浪状环绕且在顶视图中具有类对称结构，而led灯丝100的发光面也是对称的。例如在顶视图中，主发光面lm可面向外侧。由于对称特性，led灯丝100可产生全周光的效果。对称特性是关于在顶视图中，led灯丝100 的类对称结构以及led灯丝100的发光面的配置。借此，led球泡灯20c整体可产生近似于 360度发光的全周光效果。此外，两接点可以彼此靠近，使导电支架51a、51b会大致上低于 led灯丝100。在视觉上，导电支架51a、51b会显得不明显，且与led灯丝100整合，以展现优美曲线。
[0175]
请参考图8a与图8b至图8d，图8a所示为根据本发明的一个实施例的led球泡灯40h的示意图，图8b至图8d所示分别为图8a的led球泡灯40h的侧视图、另一侧视图与顶视图。在本实施例中，led球泡灯40h包括灯壳12、连接灯壳12的灯头16、芯柱19、立竿19a及单一条led灯丝100。led灯丝100包括位于两端的两电极110、112、两个led段 102与单一个导体段130。并且，led球泡灯40h以及led球泡灯40h中所设置的单根led灯丝100可参考前述多个实施例的led球泡灯、led灯丝与其相关描述，其中相同或相似的组件与组件之间的连接关系不再详细叙述。
[0176]
如图8a至图8d所示，在本实施例中，led灯丝100的导体段130为一个，而led 段102、104有两个，且每两相邻的led段102、104之间是透过导体段130连接，led灯丝 100在最高点的弯折态样呈现圆弧弯曲，即led段102、104分别在led灯丝100的最高点呈现圆弧弯曲，且导体段在led灯丝的低点也呈现圆弧弯曲。led灯丝100可定义为在每一个弯折的导体
段130之后是接续一个分段，则各个led段102、104形成对应的分段。
[0177]
并且，由于led灯丝100采用柔性基层，柔性基层优选采用有机硅改性聚酰亚胺树脂组合物，因此led段102、104本身也具有一定程度的弯折能力。在本实施例中，两个 led段102分别弯折形成倒u形，而导体段130位于此两led段102之间，且导体段130的弯折程度是相同于或更大于led段102的弯折程度。也就是说，两个led段102在灯丝高点处分别弯折形成倒u形并具有一弯曲半径r1值，导体段130在灯丝led灯丝100低点处弯折并具有一弯曲半径r2值，其中r1大于r2值。透过导体段130的配置，使:led灯丝100得以在有限空间内实现小回转半径的弯折。在一实施例中，led段102与led段104的弯折点在z方向上处于同一高度。此外，在z方向上，本实施例的立竿19a相对先前实施例的立竿 19a具有较低的高度，此立竿19a的高度是对应于导体段130的高度。举例来说，导体段130 的最低处可连接至立竿19a的顶部，以使led灯丝100的整体造型不易变形。在不同实施例中，导体段130可穿过立竿19a的顶部的穿孔而彼此连接，或导体段130可胶黏于立竿19a 的顶部而彼此连接，但不限于此。在一实施例中，导体段130与立杆19a可采用导丝连接，例如在立杆19a的顶部引出一导丝连接导体段130。
[0178]
如图8b所示，在本实施例中，在z方向上，导体段130的高度高于两电极110、 112，且两led段102是分别由两电极110、112向上延伸至最高点后，再弯折向下延伸至连接两led段102的导体段130。如图8c所示，在本实施例中，led灯丝100在xz平面的轮廓类似v形，也就是两led段102是分别朝上朝外斜向延伸，并于最高点弯折后，再分别朝下朝内斜向延伸至导体段130。如图8d所示，在本实施例中，led灯丝100在xy平面的轮廓具有s形。如图8b与图8d所示，在本实施例中，导体段130位于电极110、112之间。如图 8d所示，在本实施例中，在xy平面上，led段102的弯折点、led段104的弯折点及电极110、 112大致位于以导体段130为圆心的圆周上。
[0179]
本发明所指的“一根led灯丝”、“一条led灯丝”，指的是由前述导体段和led 段共同连接而成，具有相同且连续的光转换层(包括相同且连续形成的顶层或底层)，并且仅在两端设置有与灯泡导电支架电性连接的两个导电电极，符合以上结构叙述即为本发明所称的单一led灯丝结构。
[0180]
在一些实施例中，led灯丝100可具有多段led段，同一led段中的led芯片采用串联连接，不同的led段之间采用并联连接，其中每一led段的阳极可以作为led灯丝的正极、并且每一led段的阴极可以作为led灯丝的负极分别连接二或二个以上导电支架(如图7a 51a、51b)，并且通过导电支架电性连接电源模块(如518)。如图9a所示，图9a为本发明一实施例的led灯丝电路示意图，此实施例中led灯丝100具有两段led段402、404，其中每段led段402/404可包含一或多个led芯片，同一led段402/404中的led芯片用串联连接，并且led段402、led段404在相互电性连接后彼此间会具有独立的电流路径(即，采分流方式连接)。更具体的说，本实施例的led段402和led段404的阳极连接在一起并且作为led灯丝100的正极p1，led段402的阴极作为led灯丝100的第一负极n1，并且led 段402的阴极作为led灯丝100的第二负极n2。led灯丝100的正极p1、第一负极n1和第二负极n2分别通过导电支架电性连接至电源模块，例如如图7a所示的导电支架51a、51b和电源模块518。
[0181]
更具体的说，所述led灯丝100的正极p1、第一负极n1和第二负极n2与电源模块之间的电性连接关系可如图9b或图9c所示，其中图9b和图9c为本发明不同实施例的led 灯丝
的电性连接关系的示意图。请先参照图9b，在本实施例中，led灯丝100的正极p1电性连接至电源模块518的第一输出端(或称正输出端)，并且led灯丝100的第一负极n1和第二负极n2被电性连接/短路在一起，并且共同电性连接至电源模块518的第二输出端(或称负输出端)。搭配图9a来看，在图9b的电性连接关系下，led段402和404可视为是并联于电源模块518的输出端上，因此led段402和404皆是受到第一输出端和第二输出端之间的驱动电压v1所驱动。在led段402和404所包含的芯片数和配置相同或近似的前提下，电源模块518所提供的驱动电流会均匀的分流至各led段402和404上，因此会使led段402和 404呈现大致上一致的亮度和/或色温。
[0182]
请接着参照图9c，在本实施例中，led灯丝100的正极p1电性连接至电源模块 518的第一输出端(或称正输出端)，led灯丝100的第一负极n1电性连接至电源模块518的第二输出端(或称第一负输出端)，并且led灯丝100的第二负极n1电性连接至电源模块518 的第三输出端(或称第二负输出端)，其中，电源模块518的第一输出端和第二输出端之间会构成一个驱动电压v1输出，并且电源模块518的第一输出端和第三输出端之间会构成另一个驱动电压v2输出。搭配图9a来看，在图9c的电性连接关系下，led段402是电性连接在第一输出端和第二输出端之间，并且led段404是电性连接在第一输出端和第三输出端之间，因此led段402和404可视为是分别受到驱动电压v1和v2所驱动。在此配置底下，电源模块518提供至led段402/404的驱动电流可通过调变输出的驱动电压v1和v2大小来实现独立控制，进而使led段402和404可分别具有对应的亮度和/或色温。换言之，在图9c的配置底下，通过电源模块518的设计及控制，即可在单一条led灯丝上实现分段调光的功能。
[0183]
在一些实施例中，电源模块518的第二输出端和第三输出端可以通过电阻连接在一起，并且第二输出端和第三输出端其中之一电性连接/短路至接地端。通过此种配置即可构成具有不同电平的负输出端，进而产生具有不同电平的驱动电压v1和v2。在一些实施例中，第二输出端和第三输出端也可以是分别通过电路控制其电平，本发明不仅限于上述实施方式。
[0184]
图10a为本发明一实施例的led灯丝电路示意图，此实施例中led灯丝100与前述图9a类似，同样具有两段led段402、404，有关于各led段402和404的配置于此不再重复赘述。本实施例与前述图9a实施例的主要差异在于，本实施例的led段402和404是将阴极连接/短路在一起作为led灯丝100的负极n1，并且led段402和404的阳极会分别作为led灯丝100的第一正极p1和第二正极p2。led灯丝100的第一正极p1、第二正极p2和负极n1分别通过导电支架电性连接至电源模块，例如如图7a所示的导电支架51a、51b和电源模块518。
[0185]
所述led灯丝100的第一正极p1、第二正极p2和负极n1与电源模块之间的电性连接关系可如图10b或图10c所示，其中图10b和图10c为本发明不同实施例的led灯丝的电性连接关系的示意图。请先参照图10b，在本实施例中，led灯丝100的第一正极p1和第二正极p2被电性连接/短路在一起，并且共同电性连接至电源模块518的第一输出端(或称正输出端)，并且led灯丝100的负极n1电性连接至电源模块518的第二输出端(或称负输出端)。搭配图10a来看，在图10b的电性连接关系下，led段402和404可视为是并联于电源模块518的输出端上，因此led段402和404皆是受到第一输出端和第二输出端之间的驱动电压v1所驱动。在led段402和404所包含的芯片数和配置相同或近似的前提下，电源模块518所提供的驱动电流会均匀的分流至各led段402和404上，因此会使led段402和404 呈现大致上一致
的亮度和/或色温。此配置可以等效为前述图9b实施例的配置。
[0186]
请接着参照图10c，在本实施例中，led灯丝100的第一正极p1电性连接至电源模块518的第一输出端(或称第一正输出端)，led灯丝100的第二正极p2电性连接至电源模块518的第二输出端(或称第二正输出端)，并且led灯丝100的负极n1电性连接至电源模块518的第三输出端(或称负输出端)，其中，电源模块518的第一输出端和第三输出端之间会构成一个驱动电压v1输出，并且电源模块518的第二输出端和第三输出端之间会构成另一个驱动电压v2输出。搭配图10a来看，在图10c的电性连接关系下，led段402是电性连接在第一输出端和第三输出端之间，并且led段404是电性连接在第二输出端和第三输出端之间，因此led段402和404可视为是分别受到驱动电压v1和v2所驱动。在此配置底下，电源模块518提供至led段402/404的驱动电流可通过调变输出的驱动电压v1和v2大小来实现独立控制，进而使led段402和404可分别具有对应的亮度和/或色温。换言之，在图 10c的配置底下，通过电源模块518的设计及控制，即可在单一条led灯丝上实现分段调光的功能。
[0187]
以上所述本发明的各种实施例特征，可以在不相互排斥的情况下任意组合变换，并不局限于具体的一种实施例中。例如图2a所示的实施例中所述，这些特征虽然未在图8c 所示的实施例中说明亦可包括有图2a实施例所述特征，但很显然，本领域普通技术人员可以根据图2a的说明不经创造性的将此等特征应用于图8c；又例如，本发明虽然以led球泡灯为例对各种创作方案进行了说明，但明显的这些设计均可以不经创造性的应用于其他形状或者类型的灯中，例如led蜡烛灯等，在此不再一一列举。
[0188]
本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然熟悉本项技术者应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，举凡与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围当以所附的权利要求书所界定的范围为准。