CN103292163A - 照明装置和包括该照明装置的灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种照明装置(10)，其特征在于：包括多个覆盖有第一荧光层(5)的第一LED芯片(1.1)、多个覆盖有第二荧光层(6)的第二LED芯片(1.2)和电路板(2)，其中所述电路板(2)承载多个第一和第二LED芯片(1.1，1.2)，其中所述第一和第二LED芯片(1.1，1.2)在亮度方面可调，并且所述第一和第二荧光层(5，6)交替布置。利用这种照明装置可以在调节色温时获得固定的光分布图案，并且不会出现光环。此外，本发明还提出一种具有该照明装置的灯具。

Description

照明装置和包括该照明装置的灯具
技术领域
本发明涉及一种照明装置和一种包括该照明装置的灯具。
背景技术
现在，通过板上芯片(COB)工艺制造的LED已经广泛地应用在照明领域，由此能以较小的成本消耗实现良好的导热性。在COB技术的基础上提出了一些关于色温(CCT)可调的LED照明装置的设计方案。
在现有技术中，这种LED照明装置通常包括一种LED芯片和两种类型不同的荧光层，即第一荧光层和第二荧光层。多个LED芯片被布置在电路板上对应于第一和第二荧光层的区域中，并且分别激发两种荧光层，由此产生波长不同的两种出射光，其中一种出射光形成暖白光，另一种形成冷白光。通过分别改变LED芯片的驱动电流来调节从第一和第二荧光层射出的出射光的色温，由此改变照明装置的总出射光的色温。在这种照明装置中，通常将第一荧光层居中地布置，第二荧光层同心地环绕第一荧光层布置。然而其中存在的问题是，由于具有第一色温的出射光过于集中地从位于中央的第一荧光层射出，而具有第二色温的出射光仅仅从位于边缘的第二荧光层射出，第一和第二出射光无法充分地混合，因此在待照射面上形成明显的彩色光环，并且在进行色温调节时导致光分布改变。例如在照明装置中，对应于中央的第一荧光层的光通量是20lm，并且对应于外围的第二荧光层的光通量是46lm，由此可以获得如附图1所示的光分布图案，并且存在光环；当进行色温调节时，如果对应于中央的第一荧光层的光通量保持20lm，而将对应于外围的第二荧光层的光通量调节到23lm，会使得光分布图案改变，如附图2所示，并且依然存在光环。
发明内容
为解决上述问题，本发明的第一个目的在于提出一种照明装置，利用这种照明装置可以在调节色温时获得固定的光分布图案，并且不会出现光环。
根据本发明的照明装置包括多个覆盖有第一荧光层的第一LED芯片、多个覆盖有第二荧光层的第二LED芯片和电路板，其中电路板承载多个第一和第二LED芯片，其中第一和第二LED芯片在亮度方面可调，并且所述第一和第二荧光层(5，6)交替布置。
本发明的设计原理在于，以有利的方式确定第一和第二荧光层、以及与其对应的第一和第二LED芯片的位置关系，以彼此“交错”的布置方式来代替常规的“集中”布置方式。通过调节第一LED芯片和第二LED芯片的亮度，可以改变由第一荧光层射出的第一出射光和由第二荧光层射出的第二出射光的色温。由于光源、即LED芯片彼此“交错”，并且与其对应的荧光层也彼此“交错”，因此得到的出射光的光路也彼此交错。这样可以使色温不同的第一出射光和第二出射光充分混合，而不会在进行色温调节时改变照明装置的光分布图案，并且避免出现背景技术中提到的光环。这种交错布置的LED芯片的密集度越高，实现的混光效果就越好。
根据本发明的一个优选的设计方案，第一荧光层和第二荧光层受激发产生的光波的波长不同。也就是说，第一和第二荧光层的类型不同，因此可以通过激发这两种荧光层分别得到冷白光和暖白光。
根据本发明的一个优选的设计方案，LED芯片是蓝光LED芯片并且第一荧光层和第二荧光层是YAG型荧光层。这种蓝光LED芯片和YAG型荧光层组合的设计是当今LED领域中的主流设计。
根据本发明的另一个优选的设计方案，LED芯片是UV LED芯片并且第一荧光层和第二荧光层是RGB型荧光层。这种UV LED芯片和RGB型荧光层组合的设计是LED领域中的一个新的研究方向。
根据本发明的一个优选的设计方案，该照明装置还包括承载框架，承载框架包括边框和多个分隔肋，分隔肋将边框限定的空间划分成多个承载空隙，第一荧光层和第二荧光层分别填充在承载空隙内。由此可以确保第一荧光层和第二荧光层分别位置固定地对应于第一LED芯片和第二LED芯片。
在本发明的一个优选的设计方案中，承载空隙为彼此平行设置的条带状空隙，每一个条带状空隙中的第一或第二荧光层分别覆盖线性排列的第一LED芯片或者第二LED芯片。在此，照明装置的出射光由多条带状的第一和第二出射光混合而成。由于条带状结构简单，因此有利于简化荧光层的制造，降低成本。为了获得最佳的混光效果，条带状的承载空隙可以优选为等宽的。
在本发明的另一个优选的设计方案中，多个承载空隙为彼此交错设置的网格状空隙，每一个网格状空隙中的第一荧光层或第二荧光层分别覆盖各一个第一LED芯片或者第二LED芯片。第一和第二荧光层相应地填充在网格状的承载空隙中，并与同样网格状布置的第一和第二LED芯片相互对应。由于第一和第二荧光层例如相互垂直地均匀交错布置，因此可以在最大程度上避免出现光环。
在本发明的另一个优选的设计方案中，多个承载空隙为彼此同心设置的环状空隙，每一个环状空隙中的第一荧光层或第二荧光层分别覆盖环形排列的第一LED芯片或者第二LED芯片。通过这种设计为同心环的第一和第二荧光层多次交替排布的设计，同样可以得到理想的混光效果。
优选地，分隔肋和所述边框一体制成。在一个优选的实施方式中，框架由硅胶制成。这种框架不会影响照明装置的照明效果，并且可以牢固地保持第一和第二荧光层交替布置的结构，有利于简化照明装置的安装。
在本发明的另一个优选的设计方案中，照明装置还包括电绝缘层和散热体，电绝缘层和散热体热接触，电绝缘层的一侧承载电路板并且另一侧安装在散热体上。由此可以对照明装置进行良好的散热。
在本发明的另一个优选的设计方案中，通过电路板提供的第一驱动电流和第二驱动电流分别调节多个第一LED芯片和多个第二LED芯片的亮度。由此可以简单地调节第一出射光和第二出射光的色温，进而实现调整整个照明装置的色温，以满足不同的使用需要。
此外，本发明的第二个目的在于，提出一种包括上述照明装置的灯具。使用者可以在保持光分布不变的情况下对这种灯具进行色温调节，并且可以获得无光环的照明效果。
根据本发明的一个优选的实施例，该灯具还包括安装与照明装置安装在一起的反射体。由此可以通过反射体对照明装置的出射光进行反射，以提高灯具的光效率。
附图说明
附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：
图1是根据现有技术的第一光分布图案；
图2是根据现有技术的第二光分布图案；
图3是根据本发明的照明装置的第一实施例的立体分解图；
图4是图3中的照明装置组装后的示意图；
图5是根据本发明的照明装置的第二实施例的示意图；
图6是根据本发明的照明装置的第三实施例的示意图；
图7是根据本发明的灯具的立体图。
具体实施方式
图3中示出了根据本发明的照明装置10的第一实施例的立体分解图。根据本发明的照明装置10包括亮度可调的多个第一和第二LED芯片1.1，1.2、电路板2，其中多个第一和第二LED芯片1.1，1.2安装在电路板2上。为了确保照明装置10具有良好的散热效果，为电路板2配备了电绝缘层7和散热体8，电绝缘层7的一侧承载电路板2并且另一侧安装在散热体8上，以便实现电路板2与散热体8的热接触。
根据本发明特别提出，覆盖有第一荧光层5的第一LED芯片1.1和覆盖有第二荧光层6的第二LED芯片1.2是照明装置10的光源，第一荧光层5和第二荧光层6交替布置。第一和第二荧光层5，6在本发明的范畴中是类型不同的荧光层，也就是说通过激发第一和第二荧光层5，6，可以获得波长不同的第一出射光和第二出射光，例如冷白光和暖白光。在进行色温调节时，分别控制电路板2提供给第一LED芯片1.1以及第二LED芯片1.2的第一驱动电流和第二驱动电流的大小，由此改变各个芯片的亮度，从而使在位置上彼此交错的第一和第二出射光能够充分混合，以防止产生光环，并且不会由于调节色温而改变光分布图案。
为了确保第一和第二LED芯片1.1，1.2分别和第一和第二荧光层5，6位置固定地相互对应，因此照明装置10还包括例如由硅胶制成的承载框架4，其具有可以一体制成的边框4.1和多个分隔肋4.2，这些分隔肋4.2将边框4.1限定的空间划分成多个承载空隙R，第一荧光层5和第二荧光层6可以位置固定地分别填充在承载空隙R内。
结合图4可以看出，多个第一LED芯片1.1线性地排布成第一列，多个第二LED芯片1.2相应地排布成第二列，第一列和第二列依次交替布置。对应于第一LED芯片1.1的第一荧光层5和对应于第二LED芯片1.2的第二荧光层6同样设计为条带状，并且固定在彼此平行设置的条带状的承载空隙R中。由此可以获得条带状的第一出射光和第二出射光，由于第一和第二出射光彼此交错地混合成照明装置10的总出射光，因此可以在调节色温的过程中保持光分布图案不变，并且不会出现光环。
图5示出了根据本发明的照明装置10的第二实施例的示意图，多个承载空隙R为彼此交错设置的网格状空隙，其中实心方框表示容纳在承载空隙R中的第一荧光层5，其对应于第一LED芯片1.1；空心方框表示容纳在承载空隙R中的第二荧光层6，其对应于第二LED芯片1.2。在本实施例中，第一和第二LED芯片1.1，1.2高密度地交错布置，由此与在第一实施例中将线性排列的第一和第二LED芯片1.1，1.2交替排布的设计相比，可以获得更好的混光效果。
图6示出了根据本发明的照明装置10的第三实施例的示意图，多个承载空隙R为彼此同心设置的环状空隙，每一个环状空隙中的第一荧光层5或第二荧光层6分别覆盖环形排列的第一LED芯片1.1或者第二LED芯片1.2。由于环形的第一荧光层5和第二荧光层6同心地交替排布，由此获得的环形的第一出射光和第二出射光也彼此交替，类似于第一实施例，根据该实施例的照明装置10同样可以防止产生光环。
图7示出了根据本发明的灯具。该灯具包括上述照明装置10和反射体9。为了获得较高的光效率，可以将照明装置10布置在杯状的反射体9的底端。这种灯具的色温可以被调节但保持光分布图案不变，并且具有无光环的照明效果。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
参考标号
1       光源
1.1     第一LED芯片
1.2     第二LED芯片
2       电路板
4       承载框架
4.1     边框
4.2     分隔肋
5       第一荧光层
6       第二荧光层
7       电绝缘层
8       散热体
9       反射体
10      照明装置
R       承载空隙

Claims (14)

1.一种照明装置(10)，其特征在于：包括多个覆盖有第一荧光层(5)的第一LED芯片(1.1)、多个覆盖有第二荧光层(6)的第二LED芯片(1.2)和电路板(2)，其中所述电路板(2)承载多个第一和第二LED芯片(1.1，1.2)，其中所述第一和第二LED芯片(1.1，1.2)在亮度方面可调，并且所述第一和第二荧光层(5，6)交替布置。
2.根据权利要求1所述的照明装置(10)，其特征在于，所述第一荧光层(5)和所述第二荧光层(6)受激发产生的光波的波长不同。
3.根据权利要求2所述的照明装置(10)，其特征在于，所述LED芯片(1)是蓝光LED芯片并且所述第一荧光层(5)和所述第二荧光层(6)是YAG型荧光层。
4.根据权利要求2所述的照明装置(10)，其特征在于，所述LED芯片(1)是UV LED芯片并且所述第一荧光层(5)和所述第二荧光层(6)是RGB型荧光层。
5.根据权利要求1或2所述的照明装置(10)，其特征在于，还包括承载框架(4)，所述承载框架(4)包括边框(4.1)和多个分隔肋(4.2)，所述分隔肋(4.2)将所述边框(4)限定的空间划分成多个承载空隙(R)，所述第一荧光层(5)和第二荧光层(6)分别填充在所述承载空隙(R)内。
6.根据权利要求5所述的照明装置(10)，其特征在于，所述承载空隙(R)为彼此平行设置的条带状空隙，每一个条带状空隙中的所述第一荧光层(5)或第二荧光层(6)分别覆盖线性排列的所述第一LED芯片(1.1)或者第二LED芯片(1.2)。
7.根据权利要求5所述的照明装置(10)，其特征在于，所述多个承载空隙(R)为彼此交错设置的网格状空隙，每一个网格状空隙中的所述第一荧光层(5)或第二荧光层(6)分别覆盖各一个所述第一LED芯片(1.1)或者第二LED芯片(1.2)。
8.根据权利要求5所述的照明装置(10)，其特征在于，所述多个承载空隙(R)为彼此同心设置的环状空隙，每一个环状空隙中的所述第一荧光层(5)或第二荧光层(6)分别覆盖环形排列的所述第一LED芯片(1.1)或者第二LED芯片(1.2)。
9.根据权利要求5所述的照明装置(10)，其特征在于，所述分隔肋(4.2)和所述边框(4.1)一体制成。
10.根据权利要求5所述的照明装置(10)，其特征在于，所述框架(4)由硅胶制成。
11.根据权利要求1或2所述的照明装置(10)，其特征在于，所述照明装置还包括电绝缘层(7)和散热体(8)，所述电绝缘层(7)和所述散热体(8)热接触，所述电绝缘层(7)的一侧承载所述电路板(2)并且另一侧安装在所述散热体(8)上。
12.根据权利要求1所述的照明装置(10)，其特征在于，通过所述电路板(2)提供的第一驱动电流和第二驱动电流分别调节多个所述第一LED芯片(1.1)和多个所述第二LED芯片(1.2)的亮度。
13.一种灯具，包括根据权利要求1-12中任一项所述的照明装置(10)。
14.根据权利要求13所述的灯具，其特征在于，还包括与所述照明装置(10)安装在一起的反射体(9)。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130911