一種適用於泛光照明的大功率led的製作方法

2023-05-11 04:21:41

專利名稱：一種適用於泛光照明的大功率led的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於LED技術，具體是，特別是一種適用於泛光照明的大功率LED。
背景技術：
目前，大功率LED產品封裝的工藝技術中，為了提高外量子效率，採用以下兩種方式(1)選用折射率較高的矽膠與折射率較低的矽膠的結合，通過介質折射率的漸變提高出光率；( 最外層介質設計成凸透鏡，減小全反射的機率，提高出光效率。通過上述兩種方式或者兩種方式的結合，都可以達到提高外量子效率的目的。選用上述方式封裝的LED 設計泛光燈或廠礦燈的廠家，需要對燈具進行二次光學處理，處理方式有兩種(1)配置反光碗；( 配置透鏡。無論採用哪種方式進行二次光學處理，燈具效率都會降低。目前的LED燈具普遍存在色差明顯，眩光嚴重等缺點。為了解決上述問題，多數 LED廠家普遍採用在燈罩上採用磨砂方式處理，燈具光效損失較大。
發明內容本實用新型要解決的技術問題和提出的技術任務是克服現有封裝的LED需要進行二次光學處理而造成燈具效率降低的缺陷，提供一種適用於泛光照明的大功率LED。為此，本實用新型的適用於泛光照明的大功率LED，其特徵是它包括導熱支架、 設於導熱支架上的LED晶片和設於LED晶片發光光路上的透光介質層，所述的透光介質層至少包括一透鏡，該透鏡的頂面為菲涅爾球面。作為優選技術手段，所述透鏡的底平面由繭形面組成。作為優選技術手段，所述的透光介質層還包括設於所述透鏡和LED晶片之間的導光層和光轉換材料層，所述的導光層位於所述的光轉換材料層與透鏡之間。作為優選技術手段，所述的導熱支架上設有反光杯，所述的反光杯具有LED安裝面和光反射斜面，所述的LED晶片設於所述的LED安裝面上。進一步的所述的LED安裝面和光反射斜面之間的夾角為10° — 90°。所述反光杯的周緣設有與所述透鏡的底面配合的電路板塑料件，所述的透鏡與反光杯之間形成一密閉腔體，該密閉腔體內填充導光層和光轉換材料層。所述的電路板塑料件上設有電連接件，該電連接件位於所述電路板塑料件內的一端與所述LED晶片的電極電連接。所述的反光杯內設有至少兩個LED晶片，這些LED 晶片通過串聯或/和並聯與電連接件相連。所述的反光杯由所述的電路板塑料件中間部分挖空與導熱支架結合形成。本實用新型的有益效果是LED晶片發出的光通過透光介質層(尤其是通過由透鏡、導光層、光轉換材料層三層結構的透光介質層)的折射(LED晶片發出的光可被反光杯反射向透光介質層)，在充分考慮到提高外量子效率的同時，使LED發光的光強分布曲線滿足泛光照明或廠礦照明。由於透鏡頂面由菲涅爾球面構成，在減小光源色差的同時，消除了眩光，同時外量子提取效率大於88%。相對於通過現有技術，本實用新型技術所製作的發光二極體光線利用率比較充分，無色差，燈具發光效率也得到極大的提高。方便了泛光燈或廠礦燈生產廠家，不需要對燈具進行二次光學設計，同時方便燈具裝配。

圖1是本實用新型適用於泛光照明的大功率LED的軸測圖。圖2是本實用新型適用於泛光照明的大功率LED的俯視圖。圖3是圖2的後視圖。圖4是圖2的左視圖。圖5是圖2的仰視圖。圖6是本實用新型適用於泛光照明的大功率LED的結構分解示意圖。圖7是圖5的B-B向剖視圖。圖8是圖4的A-A向剖視圖。圖9是本實用新型所涉透鏡的軸測圖。圖10是本實用新型所涉透鏡的俯視圖。圖11是圖10的C-C向剖視圖。圖12是圖11的D-D向剖視圖。圖13為本實用新型所涉LED的一種照度示意圖。圖14為本實用新型LED的C平面光強分布曲線圖。圖中標號說明1-導熱支架；2-LED 晶片；3-透光介質層，31-透鏡，32-導光層，33-光轉換材料層；4-反光杯；5-電路板塑料件；6-電連接件。
具體實施方式
以下結合說明書附圖對本實用新型做進一步說明。本實用新型的一種適用於泛光照明的大功率LED，如圖1-8所示，它包括導熱支架 1、設於導熱支架1上的LED晶片2和設於LED晶片2發光光路上的透光介質層3，透光介質層3至少包括一透鏡31 (參見圖9-12，如用塑料、玻璃或矽膠製成)，該透鏡31的頂面為菲涅爾球面。作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本實用新型還包括以下附加的技術特徵，雖然圖1-8包含了以下所有附加技術特徵，是本實用新型的較佳實施例，但是本實用新型並不限於該情形，在實施本實用新型時根據具體作用將它們選用在上段所述的技術方案上。首先，透鏡31的底平面由繭形面組成。其次，透光介質層3還包括設於透鏡31和LED晶片2之間的導光層32 (如用高折射率矽膠製成)和光轉換材料層33 (如用折射率較高的矽膠與螢光粉的混合膠體製成)，導光層32位於光轉換材料層33與透鏡31之間。[0036]第三，導熱支架1上設有反光杯4，反光杯4具有LED安裝面和光反射斜面，LED晶片2設於LED安裝面上。進一步的LED安裝面和光反射斜面之間的夾角為10° — 90° ； 反光杯4的周緣設有與透鏡31的底面配合的電路板塑料件5，透鏡31與反光杯4之間形成一密閉腔體，該密閉腔體內填充導光層32和光轉換材料層33，而且，電路板塑料件5上設有電連接件6，該電連接件6位於電路板塑料件5內的一端與LED晶片2的電極電連接，反光杯4內設有至少兩個LED晶片，這些LED晶片通過串聯或/和並聯與電連接件相連。反光杯4可由電路板塑料件5中間部分挖空並與導熱支架1結合形成。透鏡31的底平面為LED晶片2光線的入射面，透鏡31的頂面為光線的出射面，頂面的曲線滿足條件使入射在次面的光線絕大部分通過折射透過透鏡。這樣從LED光源發出的光經過透鏡後將在遠場形成一個矩形或橢圓形的光照範圍，達到發明目的。從圖13、14中可以看出，經過菲涅爾球面折射的光線，形成所需的圓形照射區域， 達到改善照度和提高的光線利用率的目的。
權利要求1.一種適用於泛光照明的大功率LED，其特徵是它包括導熱支架(1)、設於導熱支架 (1)上的LED晶片(2)和設於LED晶片(2)發光光路上的透光介質層(3)，所述的透光介質層(3)至少包括一透鏡(31)，該透鏡(31)的頂面為菲涅爾球面。
2.根據權利要求1所述的一種適用於泛光照明的大功率LED，其特徵是所述透鏡 (31)的底平面由繭形面組成。
3.根據權利要求1或2所述的一種適用於泛光照明的大功率LED，其特徵是所述的透光介質層(3)還包括設於所述透鏡(31)和LED晶片(2)之間的導光層(32)和光轉換材料層(33)，所述的導光層(32)位於所述的光轉換材料層(33)與透鏡(31)之間。
4.根據權利要求1所述的一種適用於泛光照明的大功率LED，其特徵是所述的導熱支架(1)上設有反光杯(4)，所述的反光杯(4)具有LED安裝面和光反射斜面，所述的LED晶片(2)設於所述的LED安裝面上。
5.根據權利要求4所述的一種適用於泛光照明的大功率LED，其特徵是所述的LED安裝面和光反射斜面之間的夾角為10° — 90°。
6.根據權利要求4所述的一種適用於泛光照明的大功率LED，其特徵是所述反光杯 (4)的周緣設有與所述透鏡(31)的底面配合的電路板塑料件(5)，所述的透鏡(31)與反光杯(4)之間形成一密閉腔體，該密閉腔體內填充導光層(32)和光轉換材料層(33)。
7.根據權利要求6所述的一種適用於泛光照明的大功率LED，其特徵是所述的電路板塑料件(5)上設有電連接件(6)，該電連接件(6)位於所述電路板塑料件(5)內的一端與所述LED晶片(2)的電極電連接。
8.根據權利要求7所述的一種適用於泛光照明的大功率LED，其特徵是所述的反光杯 (4)內設有至少兩個LED晶片，這些LED晶片通過串聯或/和並聯與電連接件相連。
9.根據權利要求6所述的一種適用於泛光照明的大功率LED，其特徵是所述的反光杯 (4)由所述的電路板塑料件(5)中間部分挖空並與所述的導熱支架(1)結合形成。
專利摘要本實用新型公開了一種適用於泛光照明的大功率LED，屬於LED技術，現有封裝的LED需要進行二次光學處理而造成燈具效率降低。本實用新型包括導熱支架、設於導熱支架上的LED晶片、反光杯和設於LED晶片發光光路上的透光介質層，所述的透光介質層包括透鏡、導光層和光轉換材料層，導光層位於光轉換材料層與透鏡之間，透鏡的頂面為菲涅爾球面。LED晶片發出的光通過反光杯反射、透光介質層折射，在充分考慮提高外量子效率的同時，使LED發光的光強分布曲線滿足截光型分布，本實用新型的LED光線利用率比較充分，燈具發光效率也得到極大的提高。方便了路燈或隧道燈生產廠家，不需要對燈具進行二次光學設計，同時方便燈具裝配。
文檔編號F21S2/00GK202056579SQ20112006970
公開日2011年11月30日 申請日期2011年3月16日 優先權日2011年3月16日
發明者汪正林 申請人:浙江耀恆光電科技有限公司