本發(fā)明是有關一制造LED燈泡的方法，特別是有關一制造具石墨烯燈絲的LED燈泡的方法。

背景技術：

一現(xiàn)有技術的燈泡被公開于美國公開號20140211475且包括：一發(fā)光模塊；一散熱載體，其包括一第一表面，及一相對于所述第一表面的第二表面，所述散熱載體設置在所述發(fā)光模塊下方，用于傳導由發(fā)光模塊所傳送的熱量；及一設置在所述散熱載體上，用于散發(fā)散熱載體的熱量，其中，所述散熱材料涂布在所述散熱器表面，可包括含碳化合物，如碳化硅，石墨，金屬氧化物，如氧化鋅，或III-氮化物化合物，如氮化硼。然而，因高功率LED燈泡，需要產(chǎn)生足夠的光用于照明，而非方向燈，所述散熱設計不充分，而使散熱載體增大，成為重金屬熱表面，且需要更有效率的熱傳播材料。LED燈泡的熱管理的改進會增加燈泡的成本，且其冷卻結(jié)構(gòu)笨重，抵消了LED的好處。

對于燈泡應用，導熱僅允許熱量向下傳導至該基座。老實說，這并非有效的，因為燈絲將被連接至產(chǎn)生更多熱量的電子產(chǎn)品。此外，所述電力電子保持在非常緊密的罩狀E27/GU10連接器。但該散熱將造成問題。石墨烯出色的熱傳導性已被熟知，且具高表面積。這兩個特性指出石墨烯可作為一散熱解決方案。然而，在最近幾年的有關設計顯示出幾個缺點。

美國公開案20100085713公開橫向石墨烯可作為用于電子裝置及電路的散熱器。此整合過程，可通過化學氣相沉積(CVD)或轉(zhuǎn)印剝離石墨烯方式生長石墨烯，但其成本高且相當復雜，而不利于商業(yè)化。石墨烯薄膜/被提出作為散熱器，例如美國公開案20130329366及美國公開案20140224466。石墨烯薄膜可由石墨烯納米片產(chǎn)生。通過壓縮，石墨烯薄膜被成形。然而，所述薄膜被黏貼至熱源或散熱器上，可產(chǎn)生在接口之間的另一耐熱性，且會降低散熱效果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提供一制造具石墨烯燈絲的LED燈泡的方法，其上涂布有石墨烯油墨，以便迅速移除熱源的熱量。

本發(fā)明的另一個目是提供一制造具石墨烯燈絲的LED燈泡的方法，其具有石墨烯獨特的冷卻能力優(yōu)點。

為獲得上述目的，由本發(fā)明所提供一制造具石墨烯燈絲的LED燈泡的方法，包含以下步驟：

A.提供一撓性基材，其中，所述撓性基材是為撓性印刷電路板(PCB)，具有形成在其兩側(cè)的銅線，用于電子電路及導熱，且多個LED芯片被安裝在撓性基材的前側(cè)。

B.在LED芯片/熒光體成型之前或之后，在撓性基材的背面涂布一石墨烯散熱油墨，然后干燥涂布在所述撓性基材背面的石墨烯散熱油墨。

C.切割所述印刷電路板(PCB)，該印刷電路板(PCB)上涂布有一石墨烯散熱薄膜，以形成多個石墨烯燈絲。

D.固定所述多個石墨燈絲至一燈泡內(nèi)，其中，該燈絲被固定在一個彎曲或弧形位置。

優(yōu)選的是，所述撓性基材具有形成在其兩側(cè)的銅線，用于電子電路和導熱及熱傳導，且LED芯片被安裝在所述撓性基材的前側(cè)。

優(yōu)選的是，在LED芯片/熒光體成型之前或之后，所述石墨烯散熱油墨被涂布在撓性基材的后側(cè)，然后將其干燥。

優(yōu)選的是，該墨烯散熱油墨是包括石墨烯，散熱填料，分散劑及粘合劑，以便使所述石墨烯散熱油墨具雙橫向熱擴散能力，以便散熱。

優(yōu)選的是，所述石墨烯散熱膜可將石墨烯散熱油墨，通過噴涂，刷涂，網(wǎng)版印刷，及噴嘴印刷的任一項制成。

優(yōu)選的是，所述石墨烯燈絲固定在一個彎曲或弧形位置。

優(yōu)選的是，所述散熱填料是為碳材料，金屬粒子，及遠紅外線輻射粉末。

優(yōu)選的是，所述碳材料包括石墨烯，碳黑，石墨，碳納米管，活性炭。

優(yōu)選的是，所述金屬顆粒包括銅，鎳，鋅，鐵，鈷，銀，金，鉑和它們的合金。

優(yōu)選的是，所述遠紅外線輻射粉末包括二氧化硅，氧化鋁，二氧化鈦，氧化鋯，碳化鋯，碳化硅，碳化鉭，二硼化鈦，二硼化鋯，二硅化鈦，氮化硅，氮化鈦，氮化硼。

附圖說明

本發(fā)明的標的利用較佳實施例可更詳細地被解釋如下：

圖1及圖2顯示出石墨烯薄膜沉積在聚對苯二甲酸乙酯(PET)的基材上，且所述石墨烯薄膜的熱傳導率是在40至90瓦/mk室溫下的范圍內(nèi)；

圖3至圖9顯示出依據(jù)本發(fā)明一較佳實施利的一制造具石墨烯燈絲的LED燈泡的方法；

圖10A至圖10C顯示出依據(jù)本發(fā)明一較佳實施利涂覆在不同基材上的石墨烯膜，展現(xiàn)更佳的散熱能力；

圖11顯示出依據(jù)本發(fā)明一較佳實施利的一巨大的散熱路徑，其內(nèi)的石墨烯涂層具明顯的散熱效果。該末端溫度具有且不具有石墨烯涂層，且具有從熱圖像所測量的6度溫差，具有很大的散熱效果；

圖12顯示依據(jù)本發(fā)明一較佳實施利的制造具石墨烯燈絲的LED燈泡方法的測試結(jié)果。

具體實施方式

參閱圖1至圖2，一石墨烯薄膜是沉積在聚對苯二甲酸乙酯(PET)基材上，且所述石墨烯薄膜的熱導率被發(fā)現(xiàn)在室溫下介于40至90瓦/mk的范圍內(nèi)，可提供比塑料材料達到比600×更高的導熱率。因此，一具石墨烯燈絲的LED燈泡是由石墨烯薄膜制成，可迅速移除熱源的熱量。

參閱圖3至圖9，依據(jù)本發(fā)明一較佳實施利的一制造具石墨烯燈絲的LED燈泡方法，包括以下步驟：

A.提供一撓性基材，例如，撓性印刷電路板(PCB)；在所述基板兩面形成不僅可用于電子電路，且可用于熱傳導的金屬線。多個LED芯片被固定在其前側(cè)。圖3至圖5顯示所述過程。圖3顯示出所述撓性基材的前側(cè)(左側(cè))及后側(cè)(右側(cè))具電路。LED被再黏合至所述前側(cè)(圖4)。而后，應用熒光體成型(圖5)。在LED芯片/熒光體成型之前或之后，在撓性基材后側(cè)涂布所述石墨烯散熱油墨，然后將其干燥。另外，石墨烯燈絲被固定在一個彎曲或弧形位置。

B.涂布石墨烯散熱油墨于撓性基材背面，例如，撓性印刷電路板(PCB)，如圖6所示。在LED芯片/熒光體成型之前或之后，應用涂布過程，且已傳統(tǒng)干燥過程進行干燥。這種后處理不僅可以預防昂貴及復雜的處理過程，例如，化學氣相沉積(CVD)，且還可消除笨重的散熱片或重燈泡金屬外殼。在本發(fā)明 中的石墨烯散熱油墨包括，石墨烯，散熱填料，分散劑，及粘合劑，可利用除了高橫向熱傳導及高面積的輻射效應。散熱填料可以是碳材料(例如，石墨烯，炭黑，石墨，碳納米管，活性炭)，金屬粒子(例如，銅，鎳，鋅，鐵，鈷，銀，金，鉑和它們的合金)，及遠外線輻射粉末(例如，二氧化硅，氧化鋁，二氧化鈦，氧化鋯，碳化鋯，碳化硅，碳化鉭，二硼化鈦，二硼化鋯，二硅化鈦，氮化硅，氮化鈦，氮化硼N)。該涂布可藉噴涂，刷涂，網(wǎng)版印刷，及噴嘴印刷的任一項實現(xiàn)。

C.切割所述印刷電路板(PCB)，其上涂布有石墨烯散熱膜，以形成多個石墨烯燈絲。由于事先在大面積進行涂布，切割石墨燈絲，在其背面均勻涂布石墨烯而無間隙，如圖7及圖8所示。

D.固定多個石墨燈絲至一燈泡內(nèi)，如圖9所述。因石墨燈絲的基材為撓性，故可不依據(jù)正交垂直方向，將燈絲固定至燈泡。所述燈絲可被設計固定在彎曲或弧形的位置，達到各種燈絲數(shù)組設計。

石墨烯燈絲結(jié)構(gòu)可整合金屬的高熱傳導及石墨烯的高橫向散熱能力。在燈絲上藉LED產(chǎn)生的熱量被固定至每一LED芯片下方。通過此設計，熱可被快速傳送至金屬外，并通過石墨烯散布至表面以增加散熱面積。此外，在本發(fā)明的石墨烯散熱油墨具有散熱效果，可有效地散熱。

如圖10A至圖10C所示，涂布在石墨烯散熱膜的不同基材顯示出優(yōu)異的散熱能力。與無石墨烯膜涂布的純基材相比，紅外線圖像清楚顯示石墨烯薄膜在所有三個基材，銅，鋁，及聚對苯二甲酸乙二醇聚酯(PET)上出色的散熱能力。根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，通過涂布石墨烯散熱涂層，在LED數(shù)組上的燈絲的高熱點可以有效地被緩解。

人們通常使用的白色及反射材料在LED內(nèi)，因為他們認為白色能反射光線，而黑色只能吸收光線。與此相反，在我們的燈泡及我們的發(fā)明中，我們發(fā)現(xiàn)我們的石墨烯散熱膜的熱輻射效果。如圖11所示，熱圖像試驗被顯示在基材下側(cè)在散熱路徑中間涂布石墨烯散熱膜，當基材的上側(cè)被控制時。熱輻射計檢測到在不控制散熱時，石墨烯散熱膜的區(qū)域具明顯的散熱。二端部的溫度差為6℃，這表示石墨烯散熱膜的有效散熱能力。因此，在LED燈泡內(nèi)的石墨烯燈絲能通過輻射空間/空氣，散熱遠離從未發(fā)明的路徑。

參閱圖12，所述具石墨烯燈絲的LED燈泡系依據(jù)LED一千小時燃燒的數(shù) 據(jù)被測試，并通過指數(shù)回歸發(fā)現(xiàn)LED壽命。該數(shù)據(jù)顯示本發(fā)明較佳實施例的LED燈泡可改進其壽命。