CN103296182B - 发光二极管灯源装置 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管灯源装置，包括发光二极管光源，该发光二极管灯源装置还包括位于该发光二极管光源的出光路径上的第一粉体层，该第一粉体层具有散射特性。本发明通过在发光二极管光源出光路径上设置第一粉体层，由于第一粉体层具有散射效应，从而可使发光二极管光源发出的光线在第一粉体层的散射作用下转换成为多方向出射的光线，从而使得发光二极管灯源装置具有较大发光角度，并且使得各方向上的光强度分布均匀。

Description

发光二极管灯源装置
技术领域
本发明涉及一种发光二极管灯源装置，尤其涉及一种发光角度大且光强分布均匀的发光二极管灯源装置。
背景技术
相比于传统的发光源，发光二极管（Light Emitting Diode，LED）具有重量轻、体积小、污染低、寿命长等优点，其作为一种新型的光源，已经被越来越多地应用到各领域当中，如路灯、交通灯、信号灯、射灯及装饰灯等。然而，发光二极管作为点光源，在应用过程中，其发光角度一般仅为120°且光强分布不均匀。
发明内容
鉴于此，本发明旨在提供一种具有较大发光角度且光强分布均匀的发光二极管灯源装置。
一种发光二极管灯源装置，包括发光二极管光源，该发光二极管灯源装置还包括位于该发光二极管光源的出光路径上的第一粉体层，该第一粉体层具有散射特性。
本发明通过在发光二极管光源出光路径上设置第一粉体层，由于第一粉体层具有散射效应，从而可使发光二极管光源发出的光线在第一粉体层的散射作用下转换成为多方向出射的光线，从而使得发光二极管灯源装置具有较大发光角度，并且使得各方向上的光强度分布均匀。
附图说明
图1为本发明的发光二极管灯源装置的第一实施例的位置关系图。
图2为本发明的发光二极管灯源装置的第二实施例的位置关系图。
图3为本发明的发光二极管灯源装置的第三实施例的位置关系图。
主要元件符号说明
发光二极管灯源装置 1、1a、1b
发光二极管光源 10
基板 11
电极结构 12
发光二极管芯片 13
反射层 14
封装层 15
第一粉体层 20
下表面 21
上表面 22
灯壳 30、30a
内表面 31、31a
收容空间 32、32a
开口 33
第二粉体层 40、40a
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
图1为本发明所提供的发光二极管灯源装置1的第一实施例的位置关系图。发光二极管灯源装置1包括发光二极管光源10，一第一粉体层20，围设于发光二极管光源10和第一粉体层20外侧的一灯壳30，以及涂设于灯壳30内表面的第二粉体层40。
于本实施例中，发光二极管光源10可为一发光二极管封装结构，其包括具有电极结构12的基板11，装设于电极结构12上且与电极结构12电性连接的发光二极管芯片13，围设发光二极管芯片13的反射层14，以及密封发光二极管芯片13的封装层15。
第一粉体层20位于发光二极管芯片13的出光路径上且与发光二极管光源10间隔设置，其包括靠近发光二极管光源10的一下表面21和与下表面21相对的一上表面22。第一粉体层20具有对入射至其上的光线产生散射作用的特性，从而可使发光二极管光源10发出的光线在第一粉体层20的散射作用下转换成为多方向出射的光线，从而使得发光二极管灯源装置1具有较大发光角度，并且使得各方向上的光强度分布均匀。第一粉体层20可以是块状、片状或是填充型态。第一粉体层20可由SiO2,Al2O3或Silicate等粉体材料组成，如此，光线穿过第一粉体层20后，其波长不发生改变。当然，第一粉体层20也可直接贴设在发光二极管光源10的封装层15上。
灯壳30围设于发光二极管光源10和第一粉体层20外侧，其具有一内表面31，内表面31形成有一收容空间32。于本实施例中，灯壳30呈透明状或半透明状，发光二极管光源10和第一粉体层20收容于收容空间32内，灯壳30大致呈一中空的长方体状，且其远离第一粉体层20的一端未封闭，形成一开口33。
第二粉体层40设于灯壳30的内表面31上，其具有散射性。第二粉体层40可由二氧化硅(SiO2)，氧化铝(Al2O3)或硅酸盐(Silicate)的粉体材料组成。当然，第二粉体层40也可设在灯壳30的内部。
当发光二极管光源10发光时，其发出的光线射至第一粉体层20的下表面21后，由于第一粉体层20的散射效应，一部分光线散射到第一粉体层20的内部，然后穿过第一粉体层20的上表面22散射至收容空间32中；另一部分光线散射至远离第一粉体层20的方向。在第一粉体层20和第二粉体层40的共同作用下，光线通过灯壳30和开口33射向外界。由于光线在收容空间32内反复散射，从而将发光二极管光源10发出的高指向性的光线转换成为多方向出射的光线，从而使得发光二极管灯源装置1具有较大发光角，并且使得各方向上的光强分布均匀。
可以理解地，第一粉体层20和第二粉体层40可由单色的萤光粉材料组成，也可由多种色彩的萤光粉材料混合而成，故可根据需求调配萤光粉的色彩来获得不同的出光颜色，改变光线的波长，并可调整发光二极管光源10的色温。第一粉体层20和第二粉体层40也可根据实际需要由SiO2,Al2O3或Silicate等粉体材料和萤光粉材料层状堆叠形成。
同样，第一粉体层20和第二粉体层40的材料可根据实际需求进行调配，二者可以相同，也可以不同。
图2为本发明第二实施例的发光二极管灯源装置1a的位置关系图，本发明第二实施例中的发光二极管灯源装置1a与第一实施例中发光二极管灯源装置1相似，其区别在于：发光二极管灯源装置1a具有一灯壳30a，灯壳30a呈封闭状，其具有一内表面31a，内表面31a形成有一封闭收容空间32a，第二粉体层40a设于灯壳30a的内表面31a上，该第二粉体层40a具有对入射至其上的光线产生散射作用的特性。
当发光二极管光源10发光时，其发出的光线射至第一粉体层20的下表面21后，由于第一粉体层20的散射效应，一部分光线散射到第一粉体层20的内部，然后穿过第一粉体层20的上表面22散射至收容空间32a中；另一部分光线散射至远离第一粉体层20的方向。在第一粉体层20和第二粉体层40的共同作用下，光线通过灯壳30a射向外界。由于光线在收容空间32a内反复散射，从而使发光二极管光源10发出的高指向性的光线转换成为多方向出射的光线，从而使得发光二极管灯源装置1a具有较大发光角，并且使得各方向上的光强度分布均匀。
图3为本发明第三实施例的发光二极管灯源装置1b的位置关系图，本发明第三实施例中的发光二极管灯源装置1b与第一实施例中发光二极管灯源装置1相似，其区别在于：发光二极管光源10置于灯壳30的收容空间32以外，且位于开口33处。
当发光二极管光源10发光时，其发出的光线射至第一粉体层20的下表面21后，由于第一粉体层20的散射效应，一部分光线散射到第一粉体层20的内部，然后通过第一粉体层20的上表面22散射至收容空间32中，并在第一粉体层20和第二粉体层40的反复散射作用下，该部分光线最后通过灯壳30射向外界；另一部分光线直接散射至外界。如此，可使发光二极管光源10发出的高指向性的光线转换成为多方向出射的光线，从而使得发光二极管灯源装置1b出射的光线具有较大发光角，并且使得各方向的光强分布均匀。
本发明通过在发光二极管光源10出光路径上设置第一粉体层20，并在灯壳30/30a的内表面31/31a上设置第二粉体层40，由于第一粉体层20和第二粉体层40均具有散射效应，从而可使发光二极管光源10发出的光线在第一、第二粉体层20、40的散射作用下转换成为多方向出射的光线，从而使得发光二极管灯源装置1、1a、1b具有较大发光角度，并且使得各方向上的光强度分布均匀。
可以理解地，图1至图3为了简洁地显示出发光二极管光源10所发出的光线的散射路径及原理，并未示出发光二极管灯源装置的其他结构，因此本发明中发光二极管灯源装置1/1a/1b并不局限于仅包含有图1至图3中所显示的结构，其还可以包括有灯座和其它结构，在此不再赘述。需要说明的是，灯壳30/30a并不局限于图示的内空的长方体形状，也可为内空的环球形或椭球形等其它形状。
本发明的技术内容及技术特点已揭露如上，然而本领域技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作出种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为所附的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种发光二极管灯源装置，包括发光二极管光源，其特征在于：该发光二极管灯源装置还包括位于该发光二极管光源的出光路径上的第一粉体层，自该发光二极管光源出射的光线直接进入所述第一粉体层，该第一粉体层具有散射特性，还包括围设该发光二极管光源与该第一粉体层的灯壳，该灯壳内形成有收容空间，该灯壳内设有第二粉体层，该第二粉体层具有散射特性，该发光二极管光源与该第一粉体层收容于该收容空间内，该灯壳远离该第一粉体层的一端未封闭而具有一开口，所述发光二极管光源发出的光线，一部分光线经第一粉体层和第二粉体层的散射通过灯壳射向外界，另一部分光线直接自所述开口散射至外界。
2.如权利要求1所述的发光二极管灯源装置，其特征在于：该第一粉体层与该发光二极管光源间隔设置。
3.如权利要求1所述的发光二极管灯源装置，其特征在于：该第一粉体层由SiO2粉体、Al2O3粉体、硅酸盐粉体或其组合组成，或该第一粉体层由萤光粉材料组成，或该第一粉体层由SiO2粉体、Al2O3粉体或硅酸盐粉体材料和萤光粉材料层状堆叠组成。
4.如权利要求1所述的发光二极管灯源装置，其特征在于：该第二粉体层由SiO2粉体、Al2O3粉体或硅酸盐粉体或其组合组成，或该第二粉体层由萤光粉材料组成，或该第二粉体层由SiO2粉体、Al2O3粉体或硅酸盐粉体材料和萤光粉材料层状堆叠组成。
5.如权利要求1所述的发光二极管灯源装置，其特征在于：发光二极管光源位于该开口处并位于收容空间之外。
6.如权利要求1所述的发光二极管灯源装置，其特征在于：该发光二极管光源包括发光二极管芯片及密封该发光二极管芯片的封装层。
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