CN102330906A - 一种采用微透镜阵列的大功率集成led灯体结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用微透镜阵列的大功率集成LED灯体结构。包括一大功率集成LED光源,光源内部有至少两颗或两颗以上GaN(氮化镓)基蓝光芯片,并按阵列的排布方式进行排列,芯片上部涂布YAG黄色荧光粉,然后用硅胶进行灌封;在大功率集成LED光源上方,安置有一由复数个与蓝光芯片数量相同微透镜组成的微透镜阵列,该微透镜阵列中的每个微透镜与LED光源中每颗蓝光芯片一一对应。本发明克服了传统技术中的不足,解决LED照明在大透镜情况下难以克服的边缘黄圈问题。
Description
技术领域:
本发明涉及半导体照明技术领域和LED二次配光技术领域,尤其涉及一种采用微透镜阵列的大功率集成LED灯体结构。
背景技术:
目前LED分为小功率LED和功率型LED,其中输入功率在数十毫瓦以下的属于小功率LED;而功率型LED又分为普通功率LED和W级功率LED两种,输入功率大于或等于1W的LED为W级功率LED(大功率LED)。随着LED光效的不断提升和LED制造技术的不断提高,大功率LED灯已开始在路灯、隧道灯、高杆灯、泛光灯、防爆灯、射灯、景观灯、特种灯方面得到越来越广泛的应用。大功率LED灯具有光效高、功耗低、无污染、寿命长等显著的优点。
近年来,大功率集成LED的功率已经达到十瓦-几十瓦,在二次配光设计上,LED透镜可以很方便地实现对发光角度、光照效果以及光均匀度等方面的控制。这使得透镜在大功率集成LED二次配光中得到广泛的应用,比如路灯、筒灯、射灯等。一般说来,由于大功率集成LED尺寸较大,在二次配光设计上,已不能简单地把其作为点光源来处理,与之相配的LED透镜在尺寸和高度上也比较大。
如图1所示,目前传统技术在大功率集成LED光源上应用的传统透镜装置的结构如下:在铝基板102上面贴装有至少2颗或两颗以上GaN基蓝光芯片101,所述蓝光芯片101按一定的排布方式进行排列。芯片101上部涂布YAG黄色荧光粉103,然后用硅胶104进行灌封;透镜107通过定位销108和基座(铝基板)102以及散热器106相连。铝基板102和散热器106之间涂布有导热硅脂105,以加强整体的散热性能。由于目前LED大多采用蓝光芯片+黄色荧光粉相组合产生白光的模式,而黄光和蓝光波长不同,它们在透镜中的频率、传播速度和折射率都有着较大的差别。材料的折射率随入射光频率的减小而减 小。因此,这种蓝光和黄光组合形成的白光在透镜中会产生色散现象,波长宽、频率低的黄光在从透镜传播到空气的过程中,折射率较小,会偏向透镜的边缘,从而在照明区域的光斑上,边缘部分明显发黄,形成业界比较头疼的“黄圈”现象,影响了它的推广应用。这种现象因大功率集成LED用透镜的尺寸和高度较大而更趋严重。
发明内容:
鉴于上述技术问题,本发明提供了一种采用微透镜阵列的大功率集成LED灯体结构。以克服传统技术中的不足,解决LED照明在大透镜情况下难以克服的边缘黄圈问题。
本发明的具体技术方案如下:
一种采用微透镜阵列的大功率集成LED灯体结构,包括一大功率集成LED光源,光源内部有至少两颗或两颗以上GaN(氮化镓)基蓝光芯片,并按阵列的排布方式进行排列,芯片上部涂布YAG黄色荧光粉,然后用硅胶进行灌封;在大功率集成LED光源上方,安置有一由复数个与蓝光芯片数量相同微透镜组成的微透镜阵列,该微透镜阵列中的每个微透镜与LED光源中每颗蓝光芯片一一对应。
上述方案中,所述微透镜阵列开有定位孔,并利用定位销同基座以及散热器相连。
上述方案中,所述封装好的大功率集成LED光源通过导热硅胶和下方的散热器相连。
上述方案中,所述微透镜阵列是用透光性能优良的PMMA(亚克力)、PC(一种透明性能良好的工程塑料)、玻璃这些材质通过一次模压或注塑成型,由复数个小透镜的多合一集合而成的微透镜阵列。并不是由若干个独立的透镜拼合而成。
上述方案中,所述每个小透镜的表面形状为凹曲面和凸曲面。
另外,微透镜阵列中的微透镜单元的几何尺寸(如曲率半径、透镜的大小、透镜的凹凸情况)根据不同需要和不同要求而设定,微透镜阵列中各微透镜单元的中心距和与之相配合的发光LED光源中的LED芯片间中心距相等。由于 透镜的光学特性,改变透镜的几何参数,就可以调节大功率集成LED光源模块的发光角,也就可以改变集成LED光源模块的光照效果和光照均匀度。也可在微透镜阵列表面做其它的改变,设计成磨砂面、珠面、条纹面等以获得不同的光斑效果。
本发明装置优点在于:
1.由于大功率集成LED光源本身发出的光的照度及光均匀度都不是很理想,大功率集成LED光源发出的光的发射角度有时候也并没有达到预期,而本发明所提供的微透镜阵列能够很方便地实现预期的光斑效果。
2.微透镜阵列可按不同需求设计成3合1、5合1甚至几十颗合一的透镜模组,有效节省生产成本,实现产品品质的一致性,节省灯具机构空间,更容易实现“大功率”的特点。
3.由于微透镜阵列和现有技术中的大透镜相比,显著降低了高度和厚度,因此可显著降低光在透镜中的损耗,提高光效并显著改善因波长不同导致的边缘黄圈现象。
4.解决了高亮度大功率发光LED光源松散排列分布,用一铝基板把所需要的发光LED光源都贴装在上面,微透镜阵列再安装在大功率集成LED光源模块上面,不需要每一颗发光LED光源都安装一个独立的透镜,节约资源,降低成本,使整体更紧凑,更美观,从而提升LED灯具产品的档次。
5.铝基板材料是热传导性能良好的铝材质,大功率集成LED光源发出来的热能迅速地传递到所安装的物体或零部件上,然后通过所安装的物体或零部件散发出去,成为散热通道,减少光衰,提高发光LED光源模块的寿命。
附图说明:
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为传统技术大功率集成LED及透镜结构示意图;
图2为本发明实施例一的结构示意图;
图3为本发明实施例二的结构示意图;
具体实施方式:
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
请参照图2,本实施例一中采用的是微凸透镜阵列,主要结构为:在铝基板202上面贴装有至少2颗或两颗以上GaN基蓝光芯片201,所述蓝光芯片1按一定的排布方式进行排列。芯片201上部涂布YAG黄色荧光粉203,然后用硅胶204进行灌封;微凸透镜阵列209是一体化整体制作在一起的微凸透镜单元207的集合体;微凸透镜阵列209安装在大功率集成LED光源210的上面,所述的微凸透镜阵列209开有定位孔,并通过定位销208和基座(铝基板)202以及散热器206相连。为防止大功率集成LED光源温度过高,铝基板202和散热器206之间涂布有导热硅脂205,以加强整体的散热性能。微凸透镜阵列209中两相邻微凸透镜单元207之间的中心距与铝基板202上面相应的LED光源中的相邻LED芯片201中心距相等。不同芯片之间的中心距相等但不限于相等,其他情况,比如非对称排列的情况也是允许的。微凸透镜阵列209中的微凸透镜单元207的几何尺寸(如曲率半径、透镜的高度和大小)根据不同需要和不同要求而设定。微凸透镜阵列209表面平滑过渡,但其他改变,比如磨砂面、珠面、条纹面等也是允许的。
请参照图3,本实施例二中采用的是微凹透镜阵列,主要结构为:在铝基板302上面贴装有至少2颗或两颗以上GaN基蓝光芯片301,所述蓝光芯片1按一定的排布方式进行排列。芯片301上部涂布YAG黄色荧光粉303,然后用硅胶304进行灌封;微凹透镜阵列309是一体化整体制作在一起的微凹透镜单元307的集合体。微凹透镜阵列309安装在大功率发光LED光源310的上面,所述的微凹透镜阵列309开有定位孔,并通过定位销308和基座(铝基板)302以及散热器306相连。为防止大功率集成LED光源温度过高,铝基板302和散热器306之间涂布有导热硅脂305,以加强整体的散热性能。微凹透镜阵列309中两相邻微凹透镜单元307之间的中心距与铝基板302上面的发光LED光源中的相邻LED芯片301中心距相等,不同芯片之间的中心距相等但不限于相等,其他情况,比如非对称排列的情况也是允许的。微凹透镜阵列309中的微凹透镜单元307的几何尺寸(如曲率半径、透镜的高度和大小)根据不同需要和不同要求而设定。微凹透镜阵列309表面平滑过渡,但其他改变,比如磨砂面、 珠面、条纹面等也是允许的。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种采用微透镜阵列的大功率集成LED灯体结构,包括一大功率集成LED光源,光源内部有至少两颗或两颗以上GaN基蓝光芯片,并按阵列的排布方式进行排列,芯片上部涂布YAG黄色荧光粉,然后用硅胶进行灌封;其特征在于,在大功率集成LED光源上方,安置有一由复数个与蓝光芯片数量相同微透镜组成的微透镜阵列,该微透镜阵列中的每个微透镜与LED光源中每颗蓝光芯片一一对应。
2.根据权利要求1的采用微透镜阵列的大功率集成LED灯体结构,其特征在于,所述微透镜阵列开有定位孔,并利用定位销同基座以及散热器相连。
3.根据权利要求1的采用微透镜阵列的大功率集成LED灯体结构,其特征在于,所述封装好的大功率集成LED光源通过导热硅胶和下方的散热器相连。
4.根据权利要求1的采用微透镜阵列的大功率集成LED灯体结构,其特征在于,所述微透镜阵列是用透光性能优良的PMMA、PC、玻璃这些材质通过一次模压或注塑成型,由复数个小透镜的多合一集合而成的微透镜阵列。并不是由若干个独立的透镜拼合而成。
5.根据权利要求4的采用微透镜阵列的大功率集成LED灯体结构,其特征在于,所述每个小透镜的表面形状为凹曲面和凸曲面。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103672475A (zh) * | 2012-09-20 | 2014-03-26 | 欧司朗股份有限公司 | 照明装置及其制造方法 |
CN104110648A (zh) * | 2013-04-17 | 2014-10-22 | 坦德科技股份有限公司 | 可降低黄晕现象的光学元件 |
CN104364577A (zh) * | 2012-08-15 | 2015-02-18 | 晶元光电股份有限公司 | 发光元件 |
CN104565946A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-04-29 | 华南理工大学 | 一种基于复合相变储能材料散热的大功率led灯具 |
CN104864284A (zh) * | 2015-04-03 | 2015-08-26 | 浙江侨鸣光电有限公司 | 紫外线led灯珠 |
US11791370B2 (en) | 2012-08-15 | 2023-10-17 | Epistar Corporation | Light-emitting device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1125704A (ja) * | 1997-06-27 | 1999-01-29 | Omron Corp | 投光装置、それを用いた照明装置ならびに撮像システム |
WO2000070687A1 (de) * | 1999-05-14 | 2000-11-23 | Osram Opto Semiconductors Gmbh & Co. Ohg | Led-modul für signaleinrichtungen |
CN101078470A (zh) * | 2006-05-26 | 2007-11-28 | 曹嘉灿 | 光源照明装置 |
CN101255959A (zh) * | 2008-01-25 | 2008-09-03 | 深圳市通宝莱科技有限公司 | 集成式led阵列光源装置及其制造方法 |
CN201237100Y (zh) * | 2008-07-07 | 2009-05-13 | 创研光电股份有限公司 | 发光二极管灯光照明装置 |
CN203176903U (zh) * | 2011-10-10 | 2013-09-04 | 无锡华兆泓光电科技有限公司 | 一种采用微透镜阵列的大功率集成led灯体结构 |
-
2011
- 2011-10-10 CN CN201110304080A patent/CN102330906A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1125704A (ja) * | 1997-06-27 | 1999-01-29 | Omron Corp | 投光装置、それを用いた照明装置ならびに撮像システム |
WO2000070687A1 (de) * | 1999-05-14 | 2000-11-23 | Osram Opto Semiconductors Gmbh & Co. Ohg | Led-modul für signaleinrichtungen |
CN101078470A (zh) * | 2006-05-26 | 2007-11-28 | 曹嘉灿 | 光源照明装置 |
CN101255959A (zh) * | 2008-01-25 | 2008-09-03 | 深圳市通宝莱科技有限公司 | 集成式led阵列光源装置及其制造方法 |
CN201237100Y (zh) * | 2008-07-07 | 2009-05-13 | 创研光电股份有限公司 | 发光二极管灯光照明装置 |
CN203176903U (zh) * | 2011-10-10 | 2013-09-04 | 无锡华兆泓光电科技有限公司 | 一种采用微透镜阵列的大功率集成led灯体结构 |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10319703B2 (en) | 2012-08-15 | 2019-06-11 | Epistar Corporation | Light bulb |
US10593655B2 (en) | 2012-08-15 | 2020-03-17 | Epistar Corporation | Light bulb |
CN104364577A (zh) * | 2012-08-15 | 2015-02-18 | 晶元光电股份有限公司 | 发光元件 |
US11791370B2 (en) | 2012-08-15 | 2023-10-17 | Epistar Corporation | Light-emitting device |
US10886262B2 (en) | 2012-08-15 | 2021-01-05 | Epistar Corporation | Light bulb |
US10720414B2 (en) | 2012-08-15 | 2020-07-21 | Epistar Corporation | Light bulb |
US10083945B2 (en) | 2012-08-15 | 2018-09-25 | Epistar Corporation | Light-emitting device |
US9825012B2 (en) | 2012-08-15 | 2017-11-21 | Epistar Corporation | Light-emitting device |
US10197241B2 (en) | 2012-09-20 | 2019-02-05 | Osram Gmbh | Illuminating device and manufacturing method thereof |
CN103672475A (zh) * | 2012-09-20 | 2014-03-26 | 欧司朗股份有限公司 | 照明装置及其制造方法 |
CN103672475B (zh) * | 2012-09-20 | 2017-10-24 | 欧司朗股份有限公司 | 照明装置及其制造方法 |
CN104110648A (zh) * | 2013-04-17 | 2014-10-22 | 坦德科技股份有限公司 | 可降低黄晕现象的光学元件 |
CN104565946A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-04-29 | 华南理工大学 | 一种基于复合相变储能材料散热的大功率led灯具 |
CN104864284A (zh) * | 2015-04-03 | 2015-08-26 | 浙江侨鸣光电有限公司 | 紫外线led灯珠 |
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