專利名稱：使用廣角發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種使用多個(gè)廣角發(fā)光二極管組合的發(fā)光二極管燈具，尤其是涉及一種省電、亮度高及使用壽命長(zhǎng)的組合多個(gè)廣角發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈具。
目前普遍使用的傳統(tǒng)照明燈具是鎢絲燈泡和水銀日光燈，其中，在鎢絲燈泡的發(fā)光過程中，會(huì)將大部份電能轉(zhuǎn)換成幅射熱，所以其發(fā)光效率不高。而其產(chǎn)生的幅射熱卻很高，尤其是在熱帶亞熱帶地區(qū)則更會(huì)因此提高居室溫度，增加空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，因而正處于逐漸淘汰的狀況；水銀日光燈的發(fā)光率雖然較優(yōu)于鎢絲燈泡，但其卻有耗電量大及使用壽命短的缺點(diǎn)，而且水銀日光燈的燈管內(nèi)壁所涂抹的水銀，在燈管被丟棄時(shí)亦會(huì)造成環(huán)境污染，再者，該水銀日光燈所配合使用的燈座需其他電子元件，制作組裝均較為麻煩，因此，如何充分利用在光電半導(dǎo)體領(lǐng)域研究開發(fā)出來的發(fā)光效率高、耗電量少及壽命長(zhǎng)的發(fā)光二極管燈泡來設(shè)計(jì)出實(shí)用方便的燈具，以取代傳統(tǒng)的鎢絲燈泡和水銀目光燈確實(shí)為一個(gè)很重要的課題。
本實(shí)用新型人針對(duì)上述的發(fā)光燈具所產(chǎn)生的諸多不利之處及無法克服的缺點(diǎn)，在專利號(hào)為02206350.1的中國(guó)專利中提出一種利用現(xiàn)有的發(fā)光二極管而開發(fā)設(shè)計(jì)的發(fā)光二極管燈具，主要結(jié)構(gòu)包括一底座板、多個(gè)發(fā)光二極管燈泡組合，一電源插座，其中，該底座板包括基礎(chǔ)層，內(nèi)絕緣層，電路層，外絕緣層，該外絕緣層的適當(dāng)部位露空，使電路層的部份電路凸露出來，方便發(fā)光二極管燈泡，電源插座或其他電子元件的焊接。在該發(fā)光二極管燈具中使用的發(fā)光二極管為普通的發(fā)光二極管，所具有的構(gòu)造特點(diǎn)是其封裝發(fā)光二極管晶片的塑膠透明體為圓柱體，其外徑為5mm，圓柱體高度為6mm，圓柱體頂端為半圓弧面，其半徑為2.5mm，起始點(diǎn)視角為0度，終點(diǎn)視角為180度，而且該發(fā)光二極管晶片在塑膠體內(nèi)的卡點(diǎn)高度為4mm。具有此種結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管所投射出來的光線視角僅能在50度范圍內(nèi)，造成超過50度視點(diǎn)范圍外的區(qū)域光照亮明度不夠。當(dāng)需要具有良好的顯示照明用具，例如高亮度的顯示器，廣告板，警示器或信息顯示板等設(shè)備時(shí)，需要在有限區(qū)域內(nèi)密集排列多個(gè)發(fā)光二極管，才能達(dá)到所需光亮度的要求，雖然本實(shí)用新型的發(fā)光二極管燈具采用的底座板是由導(dǎo)熱材料制成的，但是由于單位面積內(nèi)設(shè)置的發(fā)光二極管過多，除了使制作成本大幅增加，而且發(fā)光二極管的過高的排列密度會(huì)使該燈具工作的溫度大幅增加，因而使發(fā)光二極管和設(shè)備使用壽命縮短。
于是，本實(shí)用新型人即針對(duì)上述采用現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)光二極管燈具所產(chǎn)生的諸多缺點(diǎn)及使用中產(chǎn)生的較難克服的問題，經(jīng)過深入的思考和研究，提出一種采用廣角發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈具新的設(shè)計(jì)，解決上述問題。
本實(shí)用新型的目的是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型的組合廣角發(fā)光二極管燈具的主要結(jié)構(gòu)包括一底座板、多個(gè)廣角發(fā)光二極管燈泡組合，及一電源插座，其中，該底座板包括基礎(chǔ)層，內(nèi)絕緣層，電路層，外絕緣層；多個(gè)廣角發(fā)光二極管燈泡并排組合，其管腳焊接在凸露出外絕緣層的適當(dāng)電路上；電源插座也同樣焊接在凸露出外絕緣層的適當(dāng)電路上，為所述燈具提供所需的電源。
本實(shí)用新型組合廣角發(fā)光二極管燈具的特征是所述的透明封裝塑膠體的圓柱體頂面凸起為一半弧形凸面，該圓柱體的外徑為8mm，高度為4mm，該弧形凸面的半徑為5mm，起點(diǎn)角度為38度，終點(diǎn)角度為14度，卡點(diǎn)高度為3.4-2.8mm。利用這種結(jié)構(gòu)，可以使本實(shí)用新型的發(fā)光二極管中的發(fā)光晶片投射出的光線具有較大的投射角，因而具有較大的發(fā)光面，使其具有廣角功能，因此，當(dāng)使用在相關(guān)設(shè)備中時(shí)，對(duì)于同樣的光照度要求，所需要的發(fā)光二極管排列密度較低，因而降低了相關(guān)產(chǎn)品制作成本，改善了溫度條件、提高使用壽命。


圖1是本實(shí)用新型組合廣角發(fā)光二極管燈具的分解立體圖；圖2是本實(shí)用新型組合廣角發(fā)光二極管燈具的立體圖；圖3是本發(fā)明的上平面視圖；圖4本發(fā)明的圖3所示的沿A-A的剖面圖；圖5是本發(fā)明圖3所示的沿B-B的剖面圖。
圖6是現(xiàn)有技術(shù)的兩個(gè)并排的發(fā)光二極管沿軸向剖面圖；圖7本實(shí)用新型的廣角發(fā)光二極管的一個(gè)實(shí)施例的軸向剖面圖；圖中1底座板 23塑膠體10基礎(chǔ)層 24導(dǎo)線11內(nèi)絕緣層 25發(fā)光二極管晶片12電路層 26凹槽13外絕緣層 B卡點(diǎn)高度
14粘貼層 A光線視角15剝離紙 3電源插座150突出部30電源插座接頭2廣角發(fā)光二極管燈泡 21塑膠圓柱體20發(fā)光二極管管腳 22塑膠體孤面凸面圖1至圖5是本實(shí)用新型的組合廣角發(fā)光二極管燈具，圖1是分解的立體圖，圖2是立體圖，圖3是本發(fā)明的上平面視圖，圖4本發(fā)明的圖3所示的沿A-A的剖面圖，圖5是本發(fā)明圖3所示的沿B-B的剖面圖。
如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型的組合廣角發(fā)光二極管燈具的結(jié)構(gòu)主要包括一底座片1，多個(gè)發(fā)光二極管燈泡2和兩個(gè)電源插座3，其中，底座片1是由四層結(jié)構(gòu)組成，分別包括基礎(chǔ)層10，可以由鋁、銅、銀等導(dǎo)熱效果好的材料制成?；A(chǔ)層上方涂有導(dǎo)熱效果好但不導(dǎo)電的內(nèi)絕緣層11，并在內(nèi)絕緣層11上設(shè)有布置有適當(dāng)?shù)碾娐穼?2，并在該電路層12之上另設(shè)有一外絕緣層13，內(nèi)絕緣層和外絕緣可由絕緣膠、陶瓷、云母等導(dǎo)熱效果好，但不導(dǎo)電的材料制成，在該外絕緣層13的適當(dāng)位置露空，使電路層12的部份電路凸露出來，以方便將電源插座3的電源插座接頭30，廣角發(fā)光二極管燈泡2的管腳20，或其它電子零件焊接到凸露的適當(dāng)?shù)碾娐凡糠?。另外，該基礎(chǔ)層10的底面設(shè)有一可供其固定的粘貼層14，粘貼層14的底部貼有一可剝離紙15，該可剝離紙15兩側(cè)具有突出部150，突出于基礎(chǔ)層10之外，便用拿握。
多個(gè)并排的廣角發(fā)光二極管燈泡2，利用其管腳20焊接在凸露出外絕緣層13的部份電路上，并使該多個(gè)廣角發(fā)光二極管2在電路上是形成串聯(lián)的狀態(tài)。
兩個(gè)電源插座3上設(shè)有接頭30，允許其焊接在凸露出外絕緣層13的部份電路上以向廣角發(fā)光二極管提供所需的電源。
圖4是如圖3所示的發(fā)光二極管燈具沿A-A方向的剖面圖，如圖4所示清楚顯示發(fā)光二極管燈具底座板1的多層結(jié)構(gòu)，從下往上，分別為可剝離層15及其的突出部，粘貼層14，基礎(chǔ)層10，內(nèi)絕緣層11，電路層12，外絕緣層13；其中，部份電路凸露出外絕緣層13，電源插座3的導(dǎo)電端30與凸露的電路層電路焊接，而反光層4的粘貼面40粘貼在外絕緣層13上，有兩個(gè)插座3，分別與發(fā)光二極管正負(fù)極管腳相連。便于發(fā)光二極管接通電源，也可以利用插座使發(fā)光二極管燈具串聯(lián)起來，形成燈串。
圖5是如圖3所示的發(fā)光二極管燈具沿B-B方向的部面圖，如圖5所示，顯示了廣角發(fā)光二極管燈泡2的安裝位置，其利用管腳20焊接在凸露出外絕緣層13的部份電路上。
圖6是現(xiàn)有技術(shù)的兩個(gè)并排的發(fā)光二極管沿軸向剖面圖；如圖6所示，其主要由正負(fù)極管腳20和一透明封裝塑膠體23組成，其中，該負(fù)極管腳20為長(zhǎng)條形柱，其上端為一倒梯形的負(fù)極片，負(fù)極片的上端形成一凹槽26，該凹槽中設(shè)置有發(fā)光二極管晶片25。該正極管腳20為一較長(zhǎng)的長(zhǎng)條形柱，其上端的正極片與負(fù)極片保持適當(dāng)距離，并且該正極管腳20的上端的正極片通過導(dǎo)線24跨接到負(fù)極管腳20上端的凹槽26內(nèi)的半導(dǎo)體發(fā)光二極管晶片25上。
該透明封裝塑膠體23在正負(fù)極管腳上端將正負(fù)極管腳20和裝在負(fù)極管腳上端凹槽26內(nèi)的半導(dǎo)體二極管晶片25封裝其中。該封裝塑膠體的形狀主要為一圓柱體21，其頂面為一半圓形凸面22，該圓柱體21外徑為8mm，高度為4mm，半圓形凸面22的圓弧半徑為5mm，起點(diǎn)角為38度，終點(diǎn)角為142度。
該發(fā)光二極管晶片25在塑膠內(nèi)23內(nèi)的高度(指塑膠圓柱體21底面至發(fā)光二極管晶片所在凹槽26之間的距離)一般稱為卡點(diǎn)高度B。
如圖6所示，現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光二極管的卡點(diǎn)高度為4mm，如圖所示的投射出的光線視角A約為50度。
圖7所示是本發(fā)明所使用的廣角發(fā)光二極管的一個(gè)實(shí)施例，該發(fā)光二極管圓柱體21的外徑為8mm，高度為4mm，而且其頂面為一弧形凸面，其孤半徑為5mm，弧形凸面的起點(diǎn)角為38度，終點(diǎn)角為142度，此時(shí)，如圖7所示，投射出的光線視角A約為130度。
在發(fā)光二極管的圓柱體的外徑、高度，弧形凸面的弧半徑，弧形凸面的起點(diǎn)角，終點(diǎn)角等參數(shù)保持不變的條件下，減小卡點(diǎn)高度B的值，光線視角A加大。如果卡點(diǎn)高度B的取值范圍為2.8mm≤B≤3.4mm，那么光線視角A可控制在70度≤A≤130度，與現(xiàn)有技術(shù)的光線視角50度相比，可提供一較寬的視角角度，且光線較為明亮清晰，當(dāng)應(yīng)用于需要有良好顯示功能的儀表屏，警報(bào)裝置或信息顯示屏等設(shè)備時(shí)，可以因單個(gè)發(fā)光二極管視角A較大，使照亮相同面積顯示屏所需排列的發(fā)光二極管的間距較大，因而單位面內(nèi)所須設(shè)置的發(fā)光二極管數(shù)量大幅減小。如圖3和圖4所示，在圖3中，利用兩個(gè)公知的發(fā)光二極管并列所提供的照亮面積與圖4所示單個(gè)本發(fā)明的廣角發(fā)光二極管的照亮面積還小。因此，設(shè)備中所使用的廣角發(fā)光二極管間隔加大而使數(shù)量減小，可使相關(guān)設(shè)備的制造成本降低，使設(shè)備內(nèi)溫度大幅降低，發(fā)光二極管壽命延長(zhǎng)。
本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使制作組裝非常簡(jiǎn)單快捷，因其利用廣角發(fā)光二極管2作為其發(fā)光源，因此其具有廣角發(fā)光二極管本身的省電、和壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，多個(gè)燈泡的組合及反光極的使用，大大提高燈具的亮度，再者，本實(shí)用新型可利用粘貼層14的粘貼面，使其可方便地粘貼于各處，達(dá)到方便安裝的功效。另外，該電路和廣角發(fā)光二極管燈泡2所產(chǎn)生的熱量通過導(dǎo)熱效果佳的基礎(chǔ)層10及內(nèi)絕緣層11將熱量導(dǎo)出使溫度保持在一定范圍，并可藉此大幅提升該廣角發(fā)光二極管燈具的發(fā)光效率及壽命。
權(quán)利要求1.一種廣角發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈具，包括一底座板，電源插座和發(fā)光二極管，該底座板由高導(dǎo)熱率的材料制成的基礎(chǔ)層，基礎(chǔ)層上方的內(nèi)絕緣層，布設(shè)在內(nèi)絕緣層上方的電路層，涂設(shè)在電路層上方的外絕緣層組成，在外絕緣層的適當(dāng)部位處，部份電路凸露出來，便于電源插座，發(fā)光二極管和其他電子零件的焊接，其特征在于該發(fā)光二極管為廣角發(fā)光二極管，并排排列在該底座板上。
2.如權(quán)利要求1所述的廣角發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈具，其中，所述的廣角發(fā)光二極管的透明封裝塑膠體的圓柱體頂面凸起為一半弧形凸面，該圓柱體的外徑為8mm，高度為4mm，該弧形凸面的半徑為5mm，起點(diǎn)角度為38度，終點(diǎn)角度為14度，卡點(diǎn)高度為3.4-2.8mm。
3.如權(quán)利要求1所述的廣角發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈具，其中，所述的廣角發(fā)光二極管的卡點(diǎn)高度為2.8mm。
專利摘要一種廣角發(fā)光二極管燈具，由一底座板，多個(gè)廣角發(fā)光二極管，電源插座和反光板組成，底座板有基礎(chǔ)層，內(nèi)絕緣層，電路層，電路層上方涂設(shè)有外絕緣層；部分電路從外絕緣層適當(dāng)部分凸露出來，以方便電源插座，廣角發(fā)光二極管燈泡和其他電子零件的焊接，基礎(chǔ)層下方有具有可剝離紙的粘貼層，便于燈具的使用。廣角發(fā)光二極管的照亮面積大，使設(shè)備中并排的廣角發(fā)光二極管間隔加大而使所需的數(shù)量減小，可使相關(guān)設(shè)備的制造成本降低，使設(shè)備內(nèi)溫度大幅降低，延長(zhǎng)發(fā)光二極管使用壽命。
文檔編號(hào)H01L33/00GK2534462SQ0223027
公開日2003年2月5日 申請(qǐng)日期2002年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月3日
發(fā)明者吳祖業(yè), 潘澤潤(rùn) 申請(qǐng)人:成都佳禾光電有限公司