CN107990267B - 一种太阳能led草坪灯 - Google Patents

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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

本发明涉及一种太阳能LED草坪灯，该草坪灯的结构包括：灯柱11；太阳能板12，设置于所述灯柱11的顶端；灯座13，设置于所述灯柱11的底部；灯罩14，设置于所述灯柱11的上部；灯体16，设置于所述灯罩14的内部；蓄电池17以及控制装置18，设置于所述灯柱11的内部；其中，所述蓄电池17电连接所述太阳能板12，所述控制装置18电连接所述蓄电池17以及所述灯体16。本发明的草坪灯通过太阳能板12收集太阳能，并将其转化为电能，储存在蓄电池17里，可供草坪灯使用，从而有效地利用了绿色能源，经济环保。

Description

一种太阳能LED草坪灯
技术领域
本发明涉及照明技术领域，特别是涉及一种太阳能LED草坪灯。
背景技术
随着我国经济的发展，对能源的需求与日俱增，绿色、环保、节能减排的理念越来越受到各政府企业的青睐。太阳能作为一种清洁能源，各种太阳能产品层出不穷，LED具有寿命长、发光效率高、显色性好、安全可靠、色彩丰富和易于维护的特点。太阳能LED照明充分结合了LED和太阳能两项绿色能源的优点，在某些场合成为了最佳解决方案。太阳能LED草坪灯以无须架设电缆、安装方便、美化环境、节约能源等优点得到广泛的应用。
但是目前的太阳能草坪灯结构相对较为复杂，不便于安装或者连接，而且草坪灯控制器不能动态精确控制整个系统，蓄电池寿命大幅下降，从而使太阳能草坪灯工作寿命和维护成本大大提高，这极大限制了它的推广和应用。
发明内容
因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提出一种太阳能LED草坪灯。
具体地，本发明一个实施例提出的一种太阳能LED草坪灯，包括：
灯柱11；
太阳能板12，设置于所述灯柱11的顶端；
灯座13，设置于所述灯柱11的底部；
灯罩14，设置于所述灯柱11的上部；
灯体16，设置于所述灯罩14的内部；
蓄电池17以及控制装置18，设置于所述灯柱11的内部；其中，所述蓄电池17电连接所述太阳能板12，所述控制装置18电连接所述蓄电池17以及所述灯体16。
在本发明的一个实施例中，所述灯罩14内部安装有散光罩15，所述散光罩15内部安装所述灯体16。
在本发明的一个实施例中，所述灯罩14为钢化玻璃罩。
在本发明的一个实施例中，所述控制装置18包括：控制单元181，以及分别与所述控制单元181电连接的亮度检测单元182、太阳能充电单元183、电池监测单元184、LED驱动单元186和人体感应单元187。
在本发明的一个实施例中，所述控制装置18还包括：保护单元185，所述保护单元185为过充过放保护电路，用于对所述蓄电池17进行保护。
在本发明的一个实施例中，所述灯体16具有多个LED灯珠。
在本发明的一个实施例中，所述LED灯珠的结构包括：
散热基板01；
紫外灯芯03，设置于所述散热基板上表面；
硅胶层05，设置于所述散热基板以及所述紫外灯芯上表面。
在本发明的一个实施例中，所述散热基板01的材料为铜，所述散热基板01外侧设置有沿宽度方向且平行所述散热基板平面的圆槽；其中，所述圆槽直径为0.3～2mm，所述圆槽之间的间距为0.5～10mm。
在本发明的一个实施例中，所述透镜层包括：
下硅胶层；
球形硅胶透镜层，设置于所述下硅胶层的上表面；
上硅胶层，设置于所述下硅胶层以及所述球形硅胶透镜层的上表面。
在本发明的一个实施例中，所述下硅胶层以及所述上硅胶层的折射率依次增加。
本发明具备如下优点：
1、本发明通过太阳能板收集太阳能，并将其转化为电能，储存在蓄电池里，可供草坪灯使用，从而有效地利用了绿色能源，经济环保。
2、本发明通过电池电量监测单元检测蓄电池的剩余电量，并根据剩余电量与满电量的比例通过控制单元及LED驱动单元调节灯体的亮度及时间的高低及长短，从而确保灯具在满足基本的照明需求前提下，延长照明时间，降低故障率，提高了蓄电池的使用寿命。
3、本发明通过人体感应单元，可以提高草坪灯的亮灯时间，同时也能够提高蓄电池的使用寿命，结构简单、合理。
4、本发明提供的与LED灯芯接触的硅胶为耐高温的硅胶，解决了硅胶老化发黄引起的透光率下降的问题。
5、本发明制备的LED灯珠结构从底层硅胶到上层硅胶折射率依次增大，球形硅胶透镜的折射率大于上下两层硅胶折射率，这种设置方式可以提高LED芯片的透光率，使LED芯片所发射出来的光能够更多的透过封装材料照射出去。
通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1为本发明实施例提供的一种太阳能LED草坪灯结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种太阳能LED草坪灯的控制装置示意图；
图3为本发明实施例提供的一种双层透镜层LED灯珠制备方法流程图；
图4为本发明实施例提供的一种三层透镜层LED灯珠制备方法流程图；
图5为本发明实施例提供的一种LED灯珠结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种双层透镜层LED灯珠结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种三层透镜层LED灯珠结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种LED灯珠散热基板结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种紫外灯芯结构示意图；
图10为本发明实施例提供的另一种LED灯珠结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例一
请参见图1和图2，图1为本发明实施例提供的一种太阳能LED草坪灯结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种太阳能LED草坪灯的控制装置示意图。该结构包括：
灯柱11；
太阳能板12，设置于所述灯柱11的顶端；
灯座13，设置于所述灯柱11的底部；
灯罩14，设置于所述灯柱11的上部；
灯体16，设置于所述灯罩14的内部；
蓄电池17以及控制装置18，设置于所述灯柱11的内部；其中，所述蓄电池17电连接所述太阳能板12，所述控制装置18电连接所述蓄电池17以及所述灯体16。
其中，所述灯罩14内部安装有散光罩15，所述散光罩15内部安装所述灯体16。
其中，所述灯罩14为钢化玻璃罩。
其中，所述控制装置18包括：控制单元181，以及分别与所述控制单元181电连接的亮度检测单元182、太阳能充电单元183、电池监测单元184、LED驱动单元186和人体感应单元187。
其中，所述控制装置18还包括保护单元185，所述保护单元185为过充过放保护电路，用于对所述蓄电池17进行保护。
其中，所述灯体16为LED灯，所述灯体16具有多个LED灯珠。
其中，所述LED灯珠的结构包括：
散热基板01；
紫外灯芯03，设置于所述散热基板上表面；
硅胶层05，设置于所述散热基板以及所述紫外灯芯上表面。
其中，所述散热基板01的材料为铜，所述散热基板01外侧设置有沿宽度方向且平行所述散热基板平面的圆槽；其中，所述圆槽直径为0.3～2mm，所述圆槽之间的间距为0.5～10mm。
进一步地，所述透镜层包括：
下硅胶层；
球形硅胶透镜层，设置于所述下硅胶层的上表面；
上硅胶层，设置于所述下硅胶层以及所述球形硅胶透镜层的上表面。
进一步地，所述下硅胶层以及所述上硅胶层的折射率依次增加。
本发明的有益效果具体为：
1、本发明通过太阳能板收集太阳能，并将其转化为电能，储存在蓄电池里，可供草坪灯使用，从而有效地利用了绿色能源，经济环保。
2、本发明通过电池电量监测单元检测蓄电池的剩余电量，并根据剩余电量与满电量的比例通过控制单元及LED驱动单元调节灯体16的亮度及时间的高低及长短，从而确保灯具在满足基本的照明需求前提下，延长照明时间，降低故障率，提高了蓄电池的使用寿命。
3、本发明通过人体感应单元，可以提高草坪灯的亮灯时间，同时也能够提高蓄电池的使用寿命，结构简单、合理。
实施例二
请继续参见图1和图2，在上述实施例的基础上，本实施例将较为详细地对本发明提出的太阳能LED草坪灯进行介绍。该草坪灯包括：
灯柱11、灯座13、灯罩14、散光罩15、灯体16、蓄电池17、控制装置18、太阳能板12，太阳能电板设置于灯柱11的顶端，灯座13设置于灯柱11的底部，灯罩14设置于灯柱11的上部，灯罩14内安装有散光罩15，散光罩15内安装有灯体16，灯体16发出大部分的光线在散光罩15的作用下变得均匀柔和，灯体16为LED灯，灯体16具有若干LED灯珠，蓄电池17和控制装置18安装在灯柱11内部，蓄电池17与太阳能板12之间通过导线电连接在一起，控制装置18分别与所述蓄电池17以及所述灯体16电连接在一起。太阳能板12将日间的光能转化为电能以提供夜间的灯体16发光的能源。
其中，控制装置18主要包括控制单元181，以及分别与控制单元181电连接的亮度检测单元182、太阳能充电单元183、电池监测单元184、保护单元185、LED驱动单元186和人体感应单元187。
亮度检测单元182，用于检测光亮，区分白天和黑夜，使控制装置18处于断电或休眠状态，并通过太阳能充电单元183使太阳能板12对蓄电池17进行充电。
保护单元185即为过充过放保护电路主要是起到一个对蓄电池17进行保护的作用，不仅能防止太阳能电池给蓄电池17过充，同时也防止蓄电池17过放，这样提高电池的寿命。
通过电池监测单元184检测蓄电池17的剩余电量，并根据剩余电量与满电量的比例通过控制单元181控制LED驱动单元186调节灯体16的亮度及时间的高低及长短，从而确保灯具在满足基本的照明需求前提下，延长照明时间，降低故障率，提高了蓄电池17的使用寿命。
通过人体感应单元187检测是否有人靠近，在没有人靠近下可以将灯的亮度下降80％，只有保持20％的亮灯即可。一旦人靠近5米内亮度马上提高100％的亮度。可以很好的延续草坪灯的工作时间，电池也不会很快没有电，等白天的时候太阳能又接着给蓄电池17补电。
实现的方法步骤如下：1)在白天，利用亮度检测单元182，使控制装置18处于断电或休眠状态，并使太阳能板12对蓄电池17进行充电；2)在晚上，控制装置18上电，利用电池监测单元184检测出电池当前的电量，利用人体感应单元187检测是否有人靠近；3)根据亮度检测单元182、电池监测单元184和人体感应单元187提供的数据，推断出当前时间、电池当前电量情况以及人员靠近情况，可以列出相应的点灯时间及亮度。从而利用控制单元181及LED驱动单元186来实现亮度及时间的高低及长短。
实施例三
请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种双层透镜层LED灯珠制备方法流程图。在上述实施例的基础上，本实施例将较为详细地对本发明提出的双层透镜层LED封装的工艺流程进行介绍。该方法包括：
S201、灯芯选取
选取紫外灯芯作为LED灯珠的灯芯。
S202、散热基板选取
LED输入功率中只有一部分的能量转化为光能，其它的则转化为热能。所以对于LED芯片，尤其是功率密度很大的LED芯片，如何控制其热能量，是LED制造和灯具应该着重解决的重要问题。大功率二极管、大功率三极管、IGBT、MOSFET的热量可以通过安装在仪器机壳板上的、尺寸几乎不受限制的外部散热器散发出去，或在器件贴装散热器再安装散热风扇，进行主动散热。但这些外部散热措施对LED，尤其是大功率LED来说几乎是不可能的，由于大功率LED用于照明等场合，成本控制十分重要，而且大功率LED灯外部热沉的结构尺寸也不允许太大，更不可能容许加电风扇等方式主动散热。
LED芯片工作的安全结温应在110℃以内，如果结温过高，会导致光强降低、光谱偏移、色温升高、热应力增高、芯片加速老化等一系列问题，大大降低了LED的使用寿命，同时，还可以导致芯片上面灌装的封装胶胶体加速老化，影响其透光效率。
目前，芯片多数是封装在薄金属散热基板上，由于金属散热基板较薄、热容较小，而且容易变形，导致其与散热片底面接触不够紧密而影响散热效果。
S2021、支架/散热基板准备
选取金属铜作为散热基板的材料，散热基板的厚度为0.5～10mm。散热基板外侧具有沿宽度方向且平行散热基板平面的圆槽；其中，圆槽直径为0.3～2mm、圆槽间距0.5～10mm。圆槽可以直接铸造形成，或者在铜散热基板上沿宽度方向直接钻孔形成。散热基板的面积可以根据灯具需要进行裁剪。
本实施例采用铜散热基板不容易变形，与散热装置接触紧密，散热效果好；采用圆槽的方式，在强度几乎没有变化的同时，降低了铜散热基板成本；采用圆槽的方式，增加空气流通的通道，利用空气的热对流，增加了散热效果。
S2022、支架/散热基板清洗；
将支架/散热基板的污渍、尤其是油渍清洗干净。进行封装时，支架与散热基板必须保持清洁。
S2023、支架/散热基板烘烤；
将支架/散热基板进行烘烤，保持支架/散热基板的干燥。
S203、灯芯焊接
S2031、印刷焊料
将焊料印刷到灯芯上；
S2032、固晶检验
将印刷有焊料的灯芯进行固晶检验；
S2033、回流焊接
利用回流焊焊接工艺将灯芯焊接到散热基板上方，焊接采用标准的回流焊工艺。
S204、第一透镜层生长
S2041、第一下硅胶层的制备；
在设置有灯芯的散热基板上方利用涂覆方式涂覆第一硅胶，第一硅胶为不含有荧光粉的耐高温硅胶；与LED芯片接触的硅胶为耐高温的硅胶，解决了硅胶老化发黄引起的透光率下降的问题。利用第一半球形模具在第一硅胶上形成多个半球形凹槽；将带有第一半球形模具的第一硅胶进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min；去除第一半球形模具固化形成第一下硅胶层。
S2042、第一球形硅胶透镜层的制备；
在第一下硅胶层上表面利用涂覆方式涂覆第二硅胶，第二硅胶不含有荧光粉；利用第二半球形模具在第一下硅胶层上表面形成多个半球形，该半球形与半球形凹槽中的第二硅胶形成球形硅胶透镜；将带有第二半球形模具的第二硅胶进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min；去除第二半球形模具固化形成第一球形硅胶透镜层。其中，球形硅胶透镜可以呈矩形均匀排列，或者菱形排列。可以保证光源的光线在集中区均匀分布。
S2043、第一上硅胶层的制备。
在第一球形硅胶透镜层及第一下硅胶层上方利用涂覆方式涂覆第三硅胶；将第三硅胶进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min；固化形成第一上硅胶层。其中，第一下硅胶层、第一球形硅胶透镜层以及第一上硅胶层形成第一透镜层。
S205、第二透镜层生长
S2051、第二下硅胶层的制备；
在第一透镜层上表面利用涂覆方式涂覆第四硅胶，第四硅胶不含荧光粉；利用第三半球形模具在第四硅胶上形成多个半球形凹槽；将带有第三半球形模具的第四硅胶进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min；去除第三半球形模具固化形成第二下硅胶层。
S2052、第二球形硅胶透镜层的制备；
在第二下硅胶层上表面利用涂覆方式涂覆第五硅胶，第五硅胶不含荧光粉；利用第四半球形模具在第二下硅胶层上表面形成多个半球形，该半球形与半球形凹槽中的第五硅胶形成球形硅胶透镜；将带有第四半球形模具的第五硅胶进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min；去除第四半球形模具固化形成第二球形硅胶透镜层。其中，球形硅胶透镜可以呈矩形均匀排列，或者菱形排列。可以保证光源的光线在集中区均匀分布。
S2053、第二上硅胶层的制备。
在第二球形硅胶透镜层及第二下硅胶层上方利用涂覆方式涂覆第六硅胶；利用第五半球形模具在第二球形硅胶透镜层上方形成一个大半球形；将带有第五半球形模具的第六硅胶进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min；去除第五半球形模具固化形成第二上硅胶层。其中，第二下硅胶层、第二球形硅胶透镜层以及第二上硅胶层形成第二透镜层。
目前的大功率LED封装结构中，荧光粉一般是直接涂覆在芯片表面，由于芯片对于后向散射的光线存在吸收作用，因此，这种直接涂覆的方式将会降低封装的取光效率，此外，芯片产生的高温会使荧光粉的量子效率显著下降，从而严重影响到封装的流明效率。
进一步地，第三硅胶以及第六硅胶至少一个含有荧光粉，荧光粉为红色、绿色、蓝色三种；
本实施例利用不同种类硅胶和荧光粉胶折射率不同的特点，在硅胶中形成透镜，改善LED芯片发光分散的问题，是光源发出的光能够更加集中。
S206、长烤；
烘烤第一透镜层以及第二透镜层，烘烤温度为100～150℃，烘烤时间为4～12h，以完成LED的封装；
S207、测试、分捡封装完成的LED灯珠
S208、包装测试合格的LED灯珠结构
本实施例具有如下优点：
1、利用不同种类硅胶和荧光粉胶折射率不同的特点，在硅胶中形成透镜，改善LED芯片发光分散的问题，是光源发出的光能够更加集中。
2、通过改变覆盖层硅胶中红色、绿色、蓝色三种荧光粉的含量，可以连续调节光的颜色，除了白光以外，还可以变成任意颜色；另外，还可以调节光源的色温。
3、球形硅胶透镜可以呈矩形均匀排列，或者交错排列。通过两次透镜的整形，可以保证光源的光线在集中区更均匀的分布。
4、从底层硅胶到上层硅胶折射率依次增大，球形硅胶透镜的折射率大于上下两层硅胶折射率，可以保证LED芯片的能够更多的透过封装材料照射出去。
5、本发明中与LED灯芯接触的硅胶为耐高温的硅胶，解决了硅胶老化发黄引起的透光率下降的问题。
实施例四
请参见图4，图4为本发明实施例提供的一种三层透镜层LED灯珠制备方法流程图。在上述实施例的基础上，本实施例将较为详细地对本发明提出的三层透镜层LED灯珠的工艺流程进行介绍。包括：
S301、灯芯选取
选取紫外灯芯作为LED灯珠的灯芯。
S302、散热基板选取
S3021、支架/散热基板准备
选取金属铜作为散热基板的材料，散热基板的厚度为0.5～10mm。散热基板外侧具有沿宽度方向且平行散热基板平面的圆槽；其中，圆槽直径为0.3～2mm、圆槽间距0.5～10mm。圆槽可以直接铸造形成，或者在铜散热基板上沿宽度方向直接钻孔形成。散热基板的面积可以根据灯具需要进行裁剪。
S3022、支架/散热基板清洗；
将支架/散热基板的污渍、尤其是油渍清洗干净。进行封装时，支架与散热基板必须保持清洁。
S3023、支架/散热基板烘烤；
将支架/散热基板进行烘烤，保持支架/散热基板的干燥。
S303、灯芯焊接
S3031、印刷焊料
将焊料印刷到灯芯上；
S3032、固晶检验
将印刷有焊料的灯芯进行固晶检验；
S3033、回流焊接
利用回流焊焊接工艺将灯芯焊接到散热基板上方，焊接采用标准的回流焊工艺。
S304、第一透镜层生长
S3041、第一下硅胶层的制备；
在设置有灯芯的散热基板上方利用涂覆方式涂覆硅胶，硅胶为不含有荧光粉的耐高温硅胶；与LED芯片接触的硅胶为耐高温的硅胶，解决了硅胶老化发黄引起的透光率下降的问题。利用半球形模具在硅胶上形成多个半球形凹槽；将带有半球形模具的硅胶进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min；去除半球形模具固化形成第一下硅胶层。
S3042、第一球形硅胶透镜层的制备；
在第一下硅胶层上表面利用涂覆方式涂覆硅胶，硅胶不含有荧光粉；利用半球形模具在第一下硅胶层上表面形成多个半球形，该半球形与半球形凹槽中的硅胶形成球形硅胶透镜；将带有半球形模具的硅胶进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min；去除半球形模具固化形成第一球形硅胶透镜层。其中，球形硅胶透镜可以呈矩形均匀排列，或者菱形排列。可以保证光源的光线在集中区均匀分布。
S3043、第一上硅胶层的制备。
在第一球形硅胶透镜层及第一下硅胶层上方利用涂覆方式涂覆硅胶；将硅胶进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min；固化形成第一上硅胶层。第一下硅胶层、第一球形硅胶透镜层以及第一上硅胶层形成第一透镜层。
S305、第二透镜层生长
S3051、第二下硅胶层的制备；
在第一透镜层上表面利用涂覆方式涂覆硅胶，硅胶不含荧光粉；利用半球形模具在硅胶上形成多个半球形凹槽；将带有半球形模具的硅胶进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min；去除半球形模具固化形成第二下硅胶层。
S3052、第二球形硅胶透镜层的制备；
在第二下硅胶层上表面利用涂覆方式涂覆硅胶，硅胶不含荧光粉；利用半球形模具在第二下硅胶层上表面形成多个半球形，该半球形与半球形凹槽中的硅胶形成球形硅胶透镜；将带有半球形模具的硅胶进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min；去除半球形模具固化形成第二球形硅胶透镜层。
S3053、第二上硅胶层的制备。
在第二球形硅胶透镜层及第二下硅胶层上方利用涂覆方式涂覆硅胶；将硅胶进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min；固化形成第二上硅胶层。第二下硅胶层、第二球形硅胶透镜层以及第二上硅胶层形成第二透镜层。
S306、第三透镜层生长
S3061、第三下硅胶层的制备；
在第二透镜层上表面利用涂覆方式涂覆硅胶，硅胶不含荧光粉；利用半球形模具在硅胶上形成多个半球形凹槽；将带有半球形模具的硅胶进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min；去除半球形模具固化形成第三下硅胶层。
S3062、第三球形硅胶透镜层的制备；
在第三下硅胶层上表面利用涂覆方式涂覆硅胶，硅胶不含荧光粉；利用半球形模具在第三下硅胶层上表面形成多个半球形，该半球形与半球形凹槽中的硅胶形成球形硅胶透镜；将带有半球形模具的硅胶进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min；去除半球形模具固化形成第三球形硅胶透镜层。
S3063、第三上硅胶层的制备。
在第三球形硅胶透镜层及第三下硅胶层上方利用涂覆方式涂覆硅胶；利用半球形模具在第三球形硅胶透镜层上形成一个半球形形状；将带有半球形模具的硅胶进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min；固化形成第三上硅胶层。第三下硅胶层、第三球形硅胶透镜层以及第三上硅胶层形成第三透镜层。
目前的大功率LED封装结构中，荧光粉一般是直接涂覆在芯片表面，由于芯片对于后向散射的光线存在吸收作用，因此，这种直接涂覆的方式将会降低封装的取光效率，此外，芯片产生的高温会使荧光粉的量子效率显著下降，从而严重影响到封装的流明效率。
其中，第一上硅胶层、第二上硅胶层以及第三上硅胶层至少有一层硅胶层含有荧光粉，荧光粉包括红色、绿色、蓝色三种。
本实施例利用不同种类硅胶和荧光粉胶折射率不同的特点，在硅胶中形成透镜，改善LED芯片发光分散的问题，是光源发出的光能够更加集中。
S307、长烤；
烘烤第一透镜层以及第二透镜层，烘烤温度为100～150℃，烘烤时间为4～12h，以完成LED的封装；
S308、测试、分捡封装完成的LED灯珠
S309、包装测试合格的LED灯珠结构
实施例五
请参见图5，图5为本发明实施例提供的一种LED灯珠结构示意图，本实施例在上述实施例的基础上对LED灯珠结构详细描述。该结构包括：散热基板01；紫外灯芯03，设置于所述散热基板上表面；硅胶层05，设置于所述散热基板以及所述紫外灯芯上表面。其中，所述散热基板01的材料为铜。进一步地，所述散热基板01外侧设置有沿宽度方向且平行所述散热基板平面的圆槽；其中，所述圆槽直径为0.3～2mm，所述圆槽之间的间距为0.5～10mm。其中，所述紫外灯芯03包括依次设置于蓝宝石衬底31表面的n-AlGaN层32，MQW层33，p-AlGaN层34，p-GaN层35；其中，所述MQW层33包括多个层叠设置的AlxGa1-xN层和AlyGa1-yN层。其中，所述硅胶层05包括N层透镜层，其中N大于等于2。其中，所述透镜层包括：下硅胶层；球形硅胶透镜层，设置于所述下硅胶层的上表面；上硅胶层，设置于所述下硅胶层以及所述球形硅胶透镜层的上表面。其中，所述球形硅胶透镜层中的球形透镜的半径大于10微米，且所述球形透镜之间的间距为5～10微米。其中，所述下硅胶层以及所述上硅胶层的折射率依次增加。进一步地，N层所述上硅胶层中至少一层含有荧光粉。进一步地，所述荧光粉包括红色荧光粉、绿色荧光粉以及蓝色荧光粉；其中，所述红色荧光粉的波长为626nm，所述绿色荧光粉的波长为515nm，所述蓝色荧光粉的波长为465nm。
实施例六
请一并参见图6～图10，图6为本发明实施例提供的一种双层透镜层LED灯珠结构示意图；图7为本发明实施例提供的一种三层透镜层LED灯珠结构示意图；图8为本发明实施例提供的一种LED灯珠散热基板结构示意图；图9为本发明实施例提供的一种紫外灯芯结构示意图；图10为本发明实施例提供的一种LED灯珠结构示意图。本实施例在上述实施例的基础上对双层透镜层LED封装结构详细介绍，该LED封装结构如图6所示，包括：带有LED灯芯的封装散热基板21，第一下硅胶层221A、第一球形硅胶透镜层222A、第一上硅胶层223A、第二下硅胶层231A、第二球形硅胶透镜层232A以及第二上硅胶层233A。其中，第一球形硅胶透镜层222A以及第二球形硅胶透镜层232A的半径R大于10微米；第一球形硅胶透镜层222A到灯芯的距离大于3微米；第一球形硅胶透镜层222A之间的间距以及第二球形硅胶透镜层232A之间的间距为5～10微米，越小越好，间距可以相同也可以不同；散热基板21的厚度D为90～140微米；散热基板21的宽度W大于5mil(1mil＝1/45mm)，或者大于20微米。
其中，第一下硅胶层221A、第一球形硅胶透镜层222A以及第一上硅胶层形223A成第一透镜层22A，第二下硅胶层231A、第二球形硅胶透镜层232A以及第二上硅胶层233A形成第二透镜层23A。第一上硅胶层223A以及第二上硅胶层233A至少有一层包含荧光粉。
进一步地，第一透镜层22A及第二透镜层23A呈球状形成凸凸镜，在空气中，凸凸镜的焦距在1.07R～1.5R之间，而在本实施方式中，由于第一下硅胶层221A的存在，因此，凸凸镜的焦距可以修正为R/(2*(n2-n1))，其中，n2是第一球形硅胶透镜层222A在空气中的折射率，n1是第一下硅胶层221A在空气中的折射率，R是第一球形硅胶透镜层222A球形透镜的半径。在本实施方式中，优选地，两层球形透镜之间的距离是0～R/(n2-n1)；优选地，第二下硅胶层231A厚度大于R+0.5R/(n2-n1)；第二上硅胶层233A的厚度为R+50毫米～R+500毫米，进而可以实现更有的聚光效果。
进一步地，第一球形硅胶透镜层222A以及第二球形硅胶透镜层232A的材料为聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲脂、玻璃；第一下硅胶层221A、第二下硅胶层231A、第一上硅胶层223A以及第二上硅胶层233A的材料为环氧树脂、改性环氧树脂、有机硅材料等(也可用作透镜材料)，但是环氧树脂类材料一定要与灯芯隔离，以防氧化。
第一下硅胶层221A、第二下硅胶层231A、第一上硅胶层223A以及第二上硅胶层233A的最新材料为甲基1.41折光率硅橡胶、苯基高折(1.54光折射率)有机硅橡胶，用到最外层最佳。
三层透镜层LED灯珠结构如图7所示，包括：带有LED灯芯的封装散热基板21，第一下硅胶层221B、第一球形硅胶透镜层222B、第一上硅胶层223B、第二下硅胶层231B、第二球形硅胶透镜层232B、第二上硅胶层233B、第三下硅胶层241B、第三球形硅胶透镜层242B以及第三上硅胶层243B。其中，第一球形硅胶透镜层222B、第二球形硅胶透镜层232B以及第三球形硅胶透镜层242B的半径R大于10微米；第一球形硅胶透镜层222B到灯芯的距离大于3微米；第一球形硅胶透镜层222B之间的间距、第二球形硅胶透镜层232B以及第三球形硅胶透镜层242B之间的间距为5～10微米，越小越好，间距可以相同也可以不同；散热基板21的厚度D为90～140微米；散热基板21的宽度W大于5mil(1mil＝1/45mm)，或者大于20微米。
第一下硅胶层221B、第一球形硅胶透镜层222B以及第一上硅胶层223B形成第一透镜层22B，第二下硅胶层231B、第二球形硅胶透镜层232B以及第二上硅胶层233B形成第二透镜层23B，第三下硅胶层241B、第三球形硅胶透镜层242B以及第三上硅胶层243B形成第三透镜层24B。第一上硅胶层223B、第二上硅胶层233B以及第三上硅胶层243B至少有一层包含荧光粉。
进一步地，第一球形硅胶透镜层222B、第二球形硅胶透镜层232B以及第三球形硅胶透镜层242B的材料为聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲脂、玻璃；第一下硅胶层221B、第二下硅胶层231B、第三下硅胶层241B、第一上硅胶层223B、第二上硅胶层233B以及第三上硅胶层243B的材料为环氧树脂、改性环氧树脂、有机硅材料等(也可用作透镜材料)，但是环氧树脂类材料一定要与灯芯隔离，以防氧化。第一下硅胶层221B、第二下硅胶层231B、第三下硅胶层241B、第一上硅胶层223B、第二上硅胶层233B以及第三上硅胶层243B的最新材料为甲基1.41折光率硅橡胶、苯基高折(1.54光折射率)有机硅橡胶，最好用到最外层。
优选地，LED封装结构可以包括多层透镜层，多层透镜层依次层叠。
如图8所示，其中，散热基板21的材料为金属铜，散热基板的厚度D1为0.5～10mm。散热基板外侧具有沿宽度W1方向且平行散热基板平面L1的圆槽；其中，圆槽直径R为0.3～2mm、圆槽间距L2为0.5～10mm。圆槽可以直接铸造形成，或者在铜散热基板上沿宽度方向直接钻孔形成。散热基板的面积可以根据灯具需要进行裁剪。
如图9所示，LED灯芯为紫外灯芯，紫外灯芯结构包括：依次设置于蓝宝石衬底31(Sapphire)表面的n-AlGaN层32，MQW层33，p-AlGaN层34，p-GaN层35，还包括阳极接触电极36以及阴极接触电极37；其中，MQW层33包括多个层叠设置的AlxGa1-xN/AlyGa1-yN。
进一步地，荧光粉为红色、绿色、蓝色荧光粉。其中，蓝色荧光粉为InGaN或GaN，波长为465nm，黄色荧光粉为(Y1Gd)3(AlGa)5O12，波长为550nm三基色红色荧光粉为Y2O2S:Eu3+，波长为626nm，蓝色荧光粉还可以为Sr5(PO4)3Cl:Eu2+，波长为447nm，绿色荧光粉为BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+，波长为515nm。
进一步地，从下层到上层(不包含球形硅胶透镜层)所有材料折射率从小到大排列，最上层折射率越小越好，小于1.5左右最佳，球形硅胶透镜层的折射率大于下硅胶层折射率以及大于上硅胶层折射率。
进一步地，如图10所示，LED紫外设置于散热基板上，LED灯芯上层封装含有荧光粉的硅胶层，荧光粉为红色、绿色、蓝色荧光粉，LED灯芯发出的紫外光激发荧光粉产生红光、绿光以及蓝光，混合形成LED灯珠发出的白光。
本实施例的有益效果为：
1、本实施例中荧光粉与LED灯芯分离，解决了高温引起荧光粉量子效率下降的问题。
2、本实施例中硅胶含有荧光粉，使得光线在二次调整过程中部分变成黄光，通过改变上层硅胶中黄色荧光粉的含量，可以连续调节光的颜色从白光再变为黄光，还可以调节光源的色温。
3、本实施例利用不同种类硅胶折射率不同的特点，在硅胶中形成半球形硅胶球，改善LED芯片发光分散的问题，使光源发出的光能够更加集中。
4、本实施例的LED灯珠结构下层硅胶折射率小于上层硅胶，半球形硅胶球材料的折射率大于下层硅胶折射率且大于上层硅胶折射率，这种设置方式可以提高LED芯片的透光率，使LED芯片所发射出来的光能够更多的透过封装材料照射出去。
5、本实施例采用中间通孔的方式，在强度几乎没有变化的同时，降低了铜材料的成本；采用中间通孔的方式，可以增加空气流通的通道，利用空气的热对流，增加了散热效果。
综上所述，本文中应用了具体个例对本发明实施例提供的一种太阳能LED草坪灯的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (7)

1.一种太阳能LED草坪灯，其特征在于，包括：
灯柱(11)；
太阳能板(12)，设置于所述灯柱(11)的顶端；
灯座(13)，设置于所述灯柱(11)的底部；
灯罩(14)，设置于所述灯柱(11)的上部；
灯体(16)，设置于所述灯罩(14))的内部；其中，
所述灯体(16)为LED灯，所述灯体(16)具有多个LED灯珠；包括：硅胶层(05)；其中，
所述硅胶层(05)包括依次层叠的第一透镜层和第二透镜层；所述第一透镜层包括从下而上依次设置的第一下硅胶层、第一球形硅胶透镜层和第一上硅胶层；所述第二透镜层包括从下而上依次设置的第二下硅胶层、第二球形硅胶透镜层和第二上硅胶层；
所述第一下硅胶层、所述第一上硅胶层、所述第二下硅胶层、第二上硅胶层的折射率从小到大排列，所述第一球形硅胶透镜层的折射率大于所述第一下硅胶层的折射率以及大于所述第一上硅胶层的折射率，所述第二球形硅胶透镜层的折射率大于所述第二下硅胶层的折射率以及大于所述第二上硅胶层的折射率；
所述第一透镜层和所述第二透镜层呈球状形成凸凸镜，所述凸凸镜的焦距为R/(2*(n2-n1))，R是所述第一球形硅胶透镜层的球形透镜的半径；n1是所述第一下硅胶层在空气中的折射率，n2是所述第一球形硅胶透镜层在空气中的折射率，两层球形硅胶透镜之间的距离是0～R/(n2-n1)，所述第二下硅胶层的厚度大于R+0.5R/(n2-n1)；第二上硅胶层的厚度为R+50mm～R+500mm；
所述第一上硅胶层以及所述第二上硅胶层至少有一层包含荧光粉，所述荧光粉包括红色荧光粉、绿色荧光粉以及蓝色荧光粉；
所述第一下硅胶层为耐高温的硅胶；
蓄电池(17)以及控制装置(18)，设置于所述灯柱(11)的内部；其中，所述蓄电池(17)电连接所述太阳能板(12)，所述控制装置(18)电连接所述蓄电池(17)以及所述灯体(16)。
2.根据权利要求1所述的草坪灯，其特征在于，所述灯罩(14)内部安装有散光罩(15)，所述散光罩(15)内部安装所述灯体(16)。
3.根据权利要求1所述的草坪灯，其特征在于，所述灯罩(14)为钢化玻璃罩。
4.根据权利要求1所述的草坪灯，其特征在于，所述控制装置(18)包括：控制单元(181)，以及分别与所述控制单元(181)电连接的亮度检测单元(182)、太阳能充电单元(183)、电池监测单元(184)、LED驱动单元(186)和人体感应单元(187)。
5.根据权利要求4所述的草坪灯，其特征在于，所述控制装置(18)还包括保护单元(185)，所述保护单元(185)为过充过放保护电路，用于对所述蓄电池(17)进行保护。
6.根据权利要求1所述的草坪灯，其特征在于，所述LED灯珠的结构包括：
散热基板(01)；
紫外灯芯(03)，设置于所述散热基板上表面；
硅胶层(05)，设置于所述散热基板以及所述紫外灯芯上表面。
7.根据权利要求6所述的草坪灯，其特征在于，所述散热基板(01)的材料为铜，所述散热基板(01)外侧设置有沿宽度方向且平行所述散热基板平面的圆槽；其中，所述圆槽直径为0.3～2mm，所述圆槽之间的间距为0.5～10mm。
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