CN104659195A - 一种反射式白光led光源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种反射式白光LED光源，其特征在于：包括可透光基板、蓝光LED、反射镜、黄色荧光粉层，所述反射镜内表面涂覆所述黄色荧光粉层，所述基板上设置所述蓝光LED，所述基板的上方架置所述反射镜。本发明使用可透光的网状或十字基板不仅减少了基板材料的使用，降低成本，由反射面过来的光线可直接通过基板未遮挡部分射出，从而极大地简化了反射光学系统。将荧光粉远离LED，涂覆于反射面上，使得热源分散，LED取光效率大幅提高，并有利于获得均匀、柔和的漫反射白光。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED光源，特别涉及一种荧光粉远程布置的反射式白光LED光源。
背景技术
LED照明由于具有发光效率高、使用寿命长、响应速度快、无汞污染等特点，被誉为下一代照明技术，近年来受到人们的高度关注。随着各国对节能环保技术的推广，白光LED迅速进入通用照明领域，得到的越来越广泛的应用。
由于单颗LED晶片的体积很小，使得传统封装的LED光源为高亮度的点光源，光强分布很不均匀，容易使人产生眩光。如果采用COB封装，虽然可以获得发光均匀的面光源，但这种封装结构中，光在取出时容易产生全反射损失，因此整体发光效率较低。
改善LED光源眩光特性的一个有效途径是通过二次光学设计，利用各种反射装置将LED发出的光分散并导向照明方向，例如专利CN102149966A, CN101566310A, CN101498415B等。这类反射式LED灯避免了LED灯珠产生的强光对人眼的直射，可以获得较为均匀的人眼可以接受的照明亮度。其不足之处在于：由于散热需要，LED要置于面积较大的不透明基板之上，为了将光线绕过基板并导出，反射光学系统的设计一般都较为复杂，使得制造成本增加且使用不便。
发明内容
本发明的目的在于解决现有上述的问题，提供了一种反射式白光LED光源。
为实现以上目的，本发明的技术方案是反射式白光LED光源：包括可透光基板、蓝光LED、反射镜、黄色荧光粉层，其中反射镜内表面涂覆黄色荧光粉层，基板上设置蓝光LED，基板的上方架置反射镜。本发明的基本构思是：采用一种可透光的网状或十字基板替代不透明的传统LED基板，基板上LED发出的蓝光入射到涂有黄色荧光粉层的反射面上，一部分蓝光被荧光粉吸收并发出黄光，与另外一部分被漫反射的蓝光一起组合成白光，并穿过透光的LED基板，实现白光照明。具有结构简单、发光效率高、光线柔和等特点。
作为优选，反射式白光LED光源其中的可透光的基板为网状或十字基板。
作为优选，反射式白光LED光源其中的可透光的基板由金属支架构成，譬如镂空的铝或铜。
作为优选，反射式白光LED光源其中的蓝光LED封装在基板的节点上，面向荧光粉层。
作为优选，反射式白光LED光源其中的可透光的基板起支撑、散热及布线的作用，末端与反射镜相连。
作为优选，反射式白光LED光源其中的相邻两LED之间的距离L、LED与荧光粉层之间的距离d以及LED的发光角α之间应满足：
作为优选，反射式白光LED光源其中的反射镜为凹面镜结构，譬如圆形碗状结构或圆形凹面镜结构，其内壁为高反射镜面，上面涂上黄色荧光粉层。
作为优选，反射式白光LED光源其中的基板透光面积比例应占基板面总面积的70 %-90 %。
本发明提供的反射式LED光源与现有技术相比，具有以下有益效果：使用可透光的网状或十字基板不仅减少了基板材料的使用，降低成本，由反射面过来的光线可直接通过基板未遮挡部分射出，从而极大地简化了反射光学系统。将荧光粉远离LED，涂覆于反射面上，使得热源分散，LED取光效率大幅提高，并有利于获得均匀、柔和的漫反射白光。
附图说明
图1是反射式LED光源的剖面图；图2是网状基板的示意图；图3是LED入射到荧光粉层的光路图；图4是LED入射到荧光粉层的照射范围图；图5是反射镜为凹面镜的反射式LED光源的剖面图；图6是一种十字基板的示意图。
1、反射镜；2、黄色荧光粉层；3、蓝光LED；4、可透光基板；5、基板节点；6、基板末端。
具体实施方式
下面结合具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明：
附图1、2、3、4是用来说明实施例一的图示，图1所示为本发明实施例一所提供的反射式LED光源的剖面图；图2所示为本发明实施例一所述的网状基板的示意图。如图1及图2所示，本实施例一提供的反射式LED光源包括透光的网状基板4、封装在基板4上的蓝光LED3、与基板4相连的反射镜1以及涂覆在反射镜1上的荧光粉层2。网状基板4由镂空的铝或铜等金属支架构成，蓝光LED3封装在金属支架的各节点5上，面向荧光粉层2。金属支架起支撑、散热及布线的作用，基板末端6与反射镜1相连。反射镜1为圆形碗状结构，其内壁为高反射镜面，上面涂上黄色荧光粉层2。
如图1所示，蓝光LED3发出的蓝光入射到涂有黄色荧光粉层2的反射面上，一部分蓝光被荧光粉吸收并发出黄光，与另外一部分被反射的蓝光混合形成白光，并穿过网状基板4，实现照明。由于黄色荧光粉层2含有大量细小的荧光粉颗粒，使得反射镜1对蓝光的反射为漫反射，且荧光粉产生的黄光也分散发射，因此形成的白光为均匀分布的面光源，柔和、无眩光。
图3所示为本发明实施例一中LED入射到荧光粉层2的光路图。其中，相邻两蓝光LED之间的距离为L，蓝光LED与荧光粉层之间的距离为d，蓝光LED的发光角为α。为保证荧光粉层的发光均匀，避免照明暗斑的出现，优选的距离结构应使得蓝光LED在荧光粉层上的照射范围互相重合，不留空隙。图4所示为本发明实施例一中LED入射到荧光粉层的照射范围图，由图3和图4可知，优选的距离结构应满足式
本发明中，将可透光基板与荧光粉远程配置技术相结合是技术关键。可透光的网状或十字基板节省了基板材料，并简化了反射光学系统，但仍然存在不透光的金属支架。金属支架面积越大，基板的散热性越好，但透光性降低，因而影响光源的光取出效率。而荧光粉远离蓝光晶片，使得LED热源分散，降低了芯片对基板散热的需求，因而可以采用较大的可透光面积；同时，荧光粉远离蓝光LED晶片，使得蓝光不再被附近的荧光粉反射回晶片，从而取光效率大幅提高，弥补了金属支架不透光造成的取光损失。综合考虑，优选的基板透光面积比例应占基板面总面积的70 %-90 %。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种反射式白光LED光源，其特征在于：包括可透光基板(4)、蓝光LED(3)、反射镜(1)、黄色荧光粉层(2)，所述反射镜(1)内表面涂覆所述黄色荧光粉层(2)，所述基板(4)上设置所述蓝光LED(3)，所述基板(4)的上方架置所述反射镜(1)。
2.根据权利要求1所述的反射式白光LED光源，其特征在于：所述可透光基板(4)为网状或十字基板(4)。
3.根据权利要求2所述的反射式白光LED光源，其特征在于：所述可透光的基板(4)为金属支架制成。
4.根据权利要求3所述的反射式白光LED光源，其特征在于：所述可透光的基板(4)为铝或铜制成。
5.根据权利要求1所述的反射式白光LED光源，其特征在于：所述蓝光LED(3)封装在基板节点（5）上。
6.根据权利要求1所述的反射式白光LED光源，其特征在于：所述反射镜(1)为凹面镜结构。
7.根据权利要求6所述的反射式白光LED光源，其特征在于：所述反射镜(1)为圆形碗状结构。
8.根据权利要求1所述的反射式白光LED光源，其特征在于：两相邻的所述蓝光LED(3)之间的距离L、所述蓝光LED(3)与所述黄色荧光粉层(2)之间的距离d以及所述蓝光LED(3)的发光角α之间满足：
9.根据权利要求1~8任一项所述的反射式白光LED光源，其特征在于：所述可透光的基板末端（6）与所述反射镜(1)相连。
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