一種熒光led裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種熒光LED裝置，其包括光擴(kuò)散燈罩、稀土熒光樹脂片、LED聚光透鏡、LED芯片和組合式反光杯，所述組合式反光杯包括外部反光杯和內(nèi)部反光杯，所述內(nèi)部反光杯呈倒扣狀與外部反光杯結(jié)合，內(nèi)部反光杯的杯底部開口處與稀土熒光樹脂片組合后形成第一密閉空間，LED聚光透鏡和LED芯片位于第一密閉空間內(nèi)，LED芯片處在LED聚光透鏡下方，外部反光杯上方；外部反光杯和光擴(kuò)散燈罩緊密連接后形成的第二密閉空間，第一密閉空間位于第二密閉空間內(nèi)。熒光粉與LED芯片分離，有利于芯片的散熱和維持熒光粉的使用穩(wěn)定性；將光轉(zhuǎn)換范圍限制在一小塊區(qū)域，可減少熒光樹脂片的用量，降低成本；光擴(kuò)散燈罩保護(hù)內(nèi)部，同時(shí)使光線柔和，外表美觀。
【專利說明】一種熒光LED裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及照明領(lǐng)域的白光LED光源裝置，特別涉及一種熒光LED裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自1994年藍(lán)光LED取得突破性進(jìn)展后，由紅光LED、綠光LED和藍(lán)光LED組成的三基色發(fā)光體系才得以完備，為實(shí)現(xiàn)白光LED奠定了基礎(chǔ)。相比于傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈，白光LED具有諸多優(yōu)點(diǎn):如使用壽命長、高效節(jié)能、發(fā)光響應(yīng)快、體積小、固體化、抗震性好等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為21世紀(jì)綠色能源。
[0003]目前制備白光LED主要使用熒光粉涂覆LED光轉(zhuǎn)換法。其方法是將熒光粉分散在膠黏劑(通常是環(huán)氧樹脂膠黏劑)中，再將其點(diǎn)到LED芯片表面。這種方法存在很多缺點(diǎn):如熒光粉易沉淀，在膠黏劑中分散不均勻，導(dǎo)致LED出光性差，還會出現(xiàn)色斑、色偏差等問題。同時(shí)，大多數(shù)廠家采用的是人工點(diǎn)熒光粉，工作效率低、產(chǎn)品的一致性不易保證。另外，由于熒光粉與LED芯片緊密接觸，LED工作產(chǎn)生的高溫不利于熒光粉保持晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，在影響出光性能的同時(shí)顯著縮短LED使用壽命。
[0004]另一方面，以往提出的遠(yuǎn)程熒光LED通過將熒光粉與透光樹脂混合直接制成燈罩，或者是將熒光樹脂壓成薄膜并與透光樹脂燈罩相貼合，這樣將熒光粉由原來分布在芯片上的小片區(qū)域增加到整個燈罩，大大提高了熒光粉的用量，造成成本急劇上升，同時(shí)因熒光燈罩在LED芯片未工作時(shí)呈現(xiàn)出熒光粉的顏色而不美觀，從而不易被市場所接受。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的，在于提供一種用于得到白光光源的熒光LED裝置，使白光LED光源性能更穩(wěn)定，壽命更長，工藝更簡單，成本更低。
[0006]本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種熒光LED裝置，其包括光擴(kuò)散燈罩、稀土熒光樹脂片、LED聚光透鏡、LED芯片和組合式反光杯,所述組合式反光杯包括外部反光杯和內(nèi)部反光杯，所述內(nèi)部反光杯呈倒扣狀與外部反光杯結(jié)合，內(nèi)部反光杯的杯底部開口處與稀土熒光樹脂片組合后形成第一密閉空間，所述LED聚光透鏡和LED芯片位于第一密閉空間內(nèi)，所述LED芯片處在LED聚光透鏡下方,外部反光杯上方；外部反光杯和光擴(kuò)散燈罩緊密連接后形成的第二密閉空間，所述第一密閉空間位于第二密閉空間內(nèi)。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述光擴(kuò)散燈罩可以為圓弧形或片狀。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述光擴(kuò)散燈罩為帶條紋或磨砂的透光塑料，或者為加入光擴(kuò)散劑的透光塑料。
[0009]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述光擴(kuò)散劑為丙烯酸酯類光擴(kuò)散劑或有機(jī)硅類光擴(kuò)散劑。
[0010]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述稀土熒光樹脂片為透光塑料與稀土熒光粉的均勻混合物。
[0011]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述稀土熒光粉為藍(lán)光LED用黃粉或綠粉與紅粉形成的組合型熒光粉。
[0012]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述LED聚光透鏡的出光角度的范圍為5?30。。
[0013]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述LED芯片為發(fā)射波長在45(T470nm的單顆大功率藍(lán)光LED或數(shù)顆小功率藍(lán)光LED封裝成的大功率LED模組。
[0014]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述組合式反光杯采用鍍鋁金屬反光杯或鍍鋁塑料反光杯，所述外部反光杯和LED芯片安裝在鋁基PCB板上。
[0015]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述光擴(kuò)散燈罩與稀土熒光樹脂片之間存在
0.2飛cm間隙；所述稀土熒光樹脂片與LED芯片之間存在0.2飛cm間隙；所述稀土熒光樹脂片的厚度在0.1?5mm之間。
[0016]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果有:
[0017]1、將熒光粉與LED芯片分開，避免了熒光粉在高溫工作環(huán)境下衰減，從而大大延長白光LED使用壽命。
[0018]2、使用稀土熒光樹脂片，省去傳統(tǒng)的點(diǎn)膠工藝，不會出現(xiàn)熒光粉沉淀等問題，工藝性好，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率高。
[0019]3、小角度聚光透鏡將LED芯片發(fā)出的大部分光聚集在一小片區(qū)域，并在該區(qū)域進(jìn)行藍(lán)光的轉(zhuǎn)換和白光的合成，減少稀土熒光片的用量，從而大大降低設(shè)備成本。
[0020]4、光擴(kuò)散燈罩形狀不受限制，適用性強(qiáng)，在減少炫光的同時(shí)將各零部件封裝在裝置內(nèi)部，既美觀又能起到保護(hù)作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他設(shè)計(jì)方案和附圖。
[0022]圖1是本實(shí)用新型光擴(kuò)散燈罩為圓弧形的前視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是圖1的A— A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本實(shí)用新型光擴(kuò)散燈罩為片狀的前視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是圖3的B— B剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5是本實(shí)用新型一種熒光LED裝置工作效果圖；
[0027]圖6是本實(shí)用新型一種熒光LED裝置LED模組的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分地理解本實(shí)用新型的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。另外，文中所提到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實(shí)施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。[0029]參照圖1?圖4，一種熒光LED裝置，其包括光擴(kuò)散燈罩6、稀土熒光樹脂片5、LED聚光透鏡2、LED芯片3和組合式反光杯I，所述組合式反光杯I包括外部反光杯12和內(nèi)部反光杯11，所述內(nèi)部反光杯11呈倒扣狀與外部反光杯12結(jié)合，內(nèi)部反光杯11的杯底部開口處與稀土熒光樹脂片5組合后形成第一密閉空間，所述LED聚光透鏡2和LED芯片3位于第一密閉空間內(nèi)，所述LED芯片3處在LED聚光透鏡2下方，外部反光杯12上方；外部反光杯12和光擴(kuò)散燈罩6緊密連接后形成的第二密閉空間，所述第一密閉空間位于第二密閉空間內(nèi)。
[0030]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述光擴(kuò)散燈罩6可以為圓弧形或片狀。
[0031]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述光擴(kuò)散燈罩6為帶條紋或磨砂的透光塑料，或者為加入光擴(kuò)散劑的透光塑料，透光塑料為高透光、綜合性能優(yōu)良的PMMA、PC或PS。
[0032]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述光擴(kuò)散劑為丙烯酸酯類光擴(kuò)散劑或有機(jī)硅類光擴(kuò)散劑。
[0033]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述稀土熒光樹脂片5為透光塑料與稀土熒光粉的均勻混合物，透光塑料為高透光、綜合性能優(yōu)良的PMMA、PC或PS。
[0034]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述稀土熒光粉為藍(lán)光LED用黃粉或綠粉與紅粉形成的組合型突光粉。
[0035]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述LED聚光透鏡2的出光角度的范圍為5?30°。
[0036]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述LED芯片3為發(fā)射波長在45(T470nm的單顆大功率藍(lán)光LED或數(shù)顆小功率藍(lán)光LED封裝成的大功率LED模組。使用多顆小功率藍(lán)光LED封裝成的大功率LED模組(如圖6)的裝配方式與使用單顆LED芯片類似，僅需選取合適的聚光透鏡及合理排列LED芯片3即可。
[0037]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述組合式反光杯I采用鍍鋁金屬反光杯或鍍鋁塑料反光杯，所述外部反光杯12和LED芯片3安裝在鋁基PCB板4上。
[0038]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述光擴(kuò)散燈罩6與稀土突光樹脂片5之間存在
0.2飛cm間隙；所述稀土熒光樹脂片5與LED芯片3之間存在0.2飛cm間隙；所述稀土熒光樹脂片5的厚度在0.f 5mm之間。
[0039]如圖5所示，LED芯片3—般為藍(lán)光LED芯片，當(dāng)LED接通電源開始工作時(shí)，LED芯片3發(fā)出的藍(lán)光經(jīng)過聚光透鏡2，以5?30°的發(fā)射角照射到稀土熒光樹脂片5上，一部分藍(lán)光與熒光粉作用產(chǎn)生藍(lán)光的互補(bǔ)光，另一部分藍(lán)光穿過稀土熒光樹脂片5與產(chǎn)生的互補(bǔ)光疊加合成白光。內(nèi)部聚光杯11可將少量發(fā)散的藍(lán)光經(jīng)反射重新被LED聚光透鏡2聚集，從而能提高出光效率。合成的白光經(jīng)外部聚光杯12的聚集后射向光擴(kuò)散燈罩6,白光在光擴(kuò)散燈罩6內(nèi)部經(jīng)多次折射后透過，最終得到柔和的照明用白光。
[0040]采用LED聚光透鏡2有以下優(yōu)點(diǎn):
[0041]1、LED芯片3發(fā)光角度大多在100°以上，光源分散，熒光粉激發(fā)效率和穿透力低，導(dǎo)致LED光效低；聚光后大部分藍(lán)光得以收集利用，效率提高25%左右。
[0042]2、LED芯片3因發(fā)射角度大，在出光路線存在一定的光強(qiáng)分布，即中間部分光通量高，而兩側(cè)光通量呈拋物線減弱，若稀土熒光樹脂片5厚度一致，則中間部分熒光粉能轉(zhuǎn)換完全，呈現(xiàn)白色，邊緣熒光粉轉(zhuǎn)換不完全，偏黃色，導(dǎo)致LED出光不均勻；使用LED聚光透鏡2后藍(lán)光聚集在一小片區(qū)域，分布均勻，熒光粉充分利用，出光均勻。[0043]3、使用LED聚光透鏡2后稀土熒光樹脂片5的用量降低，假設(shè)稀土熒光樹脂片5為圓片狀，在厚度和熒光粉含量相同的情況下，若半徑減小為原來的一半，則成本降低至原來的25% (整個白光LED成本中熒光粉占很大一部分)。
[0044]4、稀土熒光樹脂片5面積越大，反射回芯片的藍(lán)光也越多，效率就越低，使用聚光透鏡能很好解決這一問題。同時(shí)光轉(zhuǎn)換面積大，也即發(fā)光面積大，則得到的白光穿透力差，不適合遠(yuǎn)距離照明使用。而本實(shí)用新型使用小面積稀土熒光樹脂片5配合LED聚光透鏡2能夠很好的提高白光的穿透能力，適合遠(yuǎn)距離照明應(yīng)用。
[0045]以下是兩個實(shí)施例:
[0046]實(shí)施例1:
[0047]稀土熒光樹脂片5厚度:2.3mm,半徑10.8mm ;熒光粉濃度:4% ;熒光粉種類:YAG黃粉；；LED芯片3距稀土熒光樹脂片5距離:0.8cm ;光擴(kuò)散燈罩6距稀土熒光樹脂片5距離:0.5cm ；白紙厚0.1mm ；白光LED:3ff正白光。
[0048]
【權(quán)利要求】
1.一種熒光LED裝置，其包括光擴(kuò)散燈罩(6 )、稀土熒光樹脂片(5 )、LED聚光透鏡(2 )、LED芯片(3)和組合式反光杯(1)，其特征在于:所述組合式反光杯(I)包括外部反光杯(12)和內(nèi)部反光杯(11)，所述內(nèi)部反光杯(11)呈倒扣狀與外部反光杯(12)結(jié)合，內(nèi)部反光杯(11)的杯底部開口處與稀土熒光樹脂片(5 )組合后形成第一密閉空間，所述LED聚光透鏡(2 )和LED芯片(3 )位于第一密閉空間內(nèi)，所述LED芯片(3 )處在LED聚光透鏡(2 )下方，外部反光杯(12)上方；外部反光杯(12)和光擴(kuò)散燈罩(6)緊密連接后形成的第二密閉空間，所述第一密閉空間位于第二密閉空間內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光LED裝置，其特征在于:所述光擴(kuò)散燈罩(6)可以為圓弧形或片狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熒光LED裝置，其特征在于:所述光擴(kuò)散燈罩(6)為帶條紋或磨砂的透光塑料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熒光LED裝置，其特征在于:所述光擴(kuò)散劑為丙烯酸酯類光擴(kuò)散劑或有機(jī)硅類光擴(kuò)散劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光LED裝置，其特征在于:所述LED聚光透鏡(2)的出光角度的范圍為5~30°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光LED裝置，其特征在于:所述LED芯片(3)為發(fā)射波長在45(T470nm的單顆大功率藍(lán)光LED或數(shù)顆小功率藍(lán)光LED封裝成的大功率LED模組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熒光LED裝置，其特征在于:所述組合式反光杯(I)采用鍍鋁金屬反光杯或鍍鋁塑料反光杯，所述外部反光杯(12)和LED芯片(3)安裝在鋁基PCB板⑷上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2·所·述的熒光LED裝置，其特征在于:所述光擴(kuò)散燈罩(6)與稀土熒光樹脂片(5)之間存在0.2^5cm間隙；所述稀土熒光樹脂片(5)與LED芯片(3)之間存在·0.2^5cm間隙；所述稀土熒光樹脂片(5)的厚度在0.f 5mm之間。
【文檔編號】F21V13/00GK203641916SQ201320646310
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】石光, 王澤忠, 侯瓊 申請人:華南師范大學(xué)