CN109166848A - 一种发光二极管照明灯 - Google Patents

Abstract

本发明适用于照明技术领域，提供了一种发光二极管照明灯，包括壳体、透明基板、空心柱和4个发光二极管芯片，透明基板包括第一透明基板和第二透明基板，第二透明基板正面粘在第一透明基板背面，4个发光二极管芯片粘于第一透明基板正面；4个发光二极管芯片包括第一绝缘层、导电基板、N型导通层、多量子阱发光层、超晶格层、P型导通层、第二绝缘层、上电极和下电极；壳体与空心柱接触表面设有釉料层，空心柱与壳体接触表面设有玻璃浆料层，空心柱内设有隔板将透明基板分割成第一区域和第二区域，第一区域有1个发光二极管芯片，第二区域有3个发光二极管芯片，增大了照明区域，提高了照明效率，确保了发光二极管照明灯的封装气密性和可靠性。

Description

一种发光二极管照明灯

技术领域

本发明属于照明技术领域，尤其涉及一种发光二极管照明灯。

背景技术

发光二极管照明灯具有许多的优点，包含较低的能源损耗、较长的寿命、较佳的物理耐用性、较小的尺寸及较快的切换速度。近年来，发光二极管照明灯被广泛地运用。

目前的发光二极管照明灯设计较为简单，发光亮度不高，难以满足使用者的照明需求，此类发光二极管照明灯的设计一般是将发光二极管芯片接入一个通电电路中，然后用外壳将发光二极管芯片和电路板覆于其内，由于只考虑发光二极管芯片能否在电路中良好发光，而没能具体考虑发光二极管照明灯的光线反射和出射的问题，容易造成发光二极管照明灯的光线反射率低，光线难以汇聚起来，照明效率不高，并且现有的发光二极管照明灯大多使用环氧树脂和激光进行封装，封装不够牢固，影响发光二极管照明灯的气密性和可靠性。

发明内容

本发明提供一种发光二极管照明灯，旨在解决现有的发光二极管照明灯照明效率不高，且封装不够牢固，影响发光二极管照明灯的气密性和可靠性的问题。

本发明是这样实现的，一种发光二极管照明灯，包括：壳体、设置于壳体内的透明基板、设置于壳体和透明基板之间的用于提高光线反射率和透射率的空心柱以及设置于透明基板上位于空心柱内的4个发光二极管芯片，所述透明基板包括第一透明基板和第二透明基板，所述第二透明基板的正面粘贴在第一透明基板的背面，4个所述发光二极管芯片粘贴于所述第一透明基板的正面；4个所述发光二极管芯片包括第一绝缘层、导电基板、N型导通层、多量子阱发光层、超晶格层、P型导通层、第二绝缘层、上电极和下电极；所述壳体与所述空心柱接触的表面处设置有釉料层，所述空心柱与所述壳体接触的表面处设置有玻璃浆料层，所述玻璃浆料层用于将所述空心柱与所述壳体熔接成型，所述空心柱内设置有隔板，所述隔板与所述透明基板相接触将所述透明基板分割成第一区域和第二区域，所述第一区域容置有1个发光二极管芯片，所述第二区域容置有3个发光二极管芯片。

优选地，所述第二透明基板的正面使用透明粘接剂粘贴在第一透明基板的背面，所述第一透明基板和第二透明基板由透明陶瓷、光学玻璃、蓝宝石以及透明树脂中的任意材料形成。

优选地，所述第一透明基板的正面设置有电路结构层，两侧设置有用于导通所述发光二极管芯片的引脚，所述引脚包括用于连通所述电路结构层的引针，所述引针与所述第一透明基板相连接。

优选地，所述下电极的顶部安装有导电基板，所述下电极的外侧套接有第一绝缘层，所述第一绝缘层的顶部与导电基板的底部接触，所述导电基板的顶部安装有N型导通层，所述N型导通层的顶部设置有多量子阱发光层，所述多量子阱发光层的顶部设置有超晶格层，所述超晶格层的顶部设置有P型导通层，所述P型导通层的顶部安装有上电极，所述上电极的外侧套接有第二绝缘层，且第二绝缘层的底部与P型导通层的顶部接触，所述上电极和下电极分别与所述引针连接。

优选地，所述第一绝缘层和第二绝缘层的内部均填充有三氧化二铝层、氮化硅层和六方氮化硼层。

优选地，所述空心柱为圆台且具有沿着所述透明基板向外的方向逐渐增大的开口。

优选地，所述壳体内设置有用于防水的保护胶层，所述保护胶层将所述开口覆盖在内。

优选地，4个所述发光二极管芯片以并联的方式连接。

优选地，4个所述发光二极管芯片为同色或异色发光二极管芯片。

优选地，所述透明基板底部设置有用于散热的散热部件。

本发明实施例提供的发光二极管照明灯，在壳体和透明基板之间设置有用于提高光线反射率和透射率的空心柱，并在空心柱内设置有隔板，隔板与透明基板相接触并将透明基板分割成第一区域和第二区域，第一区域容置有1个发光二极管芯片，第二区域容置有3个发光二极管芯片，4个发光二极管芯片粘贴与透明基板上，并且壳体与空心柱接触的表面处设置有釉料层，空心柱与壳体接触的表面处设置有玻璃浆料层，通过玻璃浆料层将空心柱与壳体熔接成型，相比传统的发光二极管照明灯，增大了照明区域，提高了照明效率，且封装牢固不易脱落，确保了发光二极管照明灯的封装气密性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1是本发明实施例提供的发光二极管照明灯的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的发光二极管照明灯的结构示意图

图3是本发明实施例提供的透明基板的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的第一透明基板的机构示意图；

图5是本发明实施例提供的发光二极管芯片的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明实施例中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

另外，在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介简介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供的发光二极管照明灯，在壳体和透明基板之间设置有用于提高光线反射率和透射率的空心柱，并在空心柱内设置有隔板，隔板与透明基板相接触并将透明基板分割成第一区域和第二区域，第一区域容置有1个发光二极管芯片，第二区域容置有3个发光二极管芯片，4个发光二极管芯片粘贴与透明基板上，并且壳体与空心柱接触的表面处设置有釉料层，空心柱与壳体接触的表面处设置有玻璃浆料层，通过玻璃浆料层将空心柱与壳体熔接成型，相比传统的发光二极管照明灯，增大了照明区域，提高了照明效率，且封装牢固不易脱落，确保了发光二极管照明灯的封装气密性和可靠性。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

实施例

请参阅图1-图5，本实施例提供的一种发光二极管照明灯，包括：壳体100、设置于壳体100内的透明基板200、设置于壳体100和透明基板200之间的用于提高光线反射率和透射率的空心柱300以及设置于透明基板200上位于空心柱300内的4个发光二极管芯片400，所述透明基板200包括第一透明基板210和第二透明基板220，所述第二透明基板220的正面粘贴在第一透明基板210的背面，4个所述发光二极管芯片400粘贴于所述第一透明基板210的正面；4个所述发光二极管芯片400包括第一绝缘层410、导电基板420、N型导通层430、多量子阱发光层440、超晶格层450、P型导通层460、第二绝缘层470、上电极480和下电极490；所述壳体100与所述空心柱300接触的表面处设置有釉料层101，所述空心柱300与所述壳体100接触的表面处设置有玻璃浆料层301，所述玻璃浆料层301用于将所述空心柱300与所述壳体100熔接成型，所述空心柱300内设置有隔板310，所述隔板310与所述透明基板200相接触将所述透明基板200分割成第一区域和第二区域，所述第一区域容置有1个发光二极管芯片，所述第二区域容置有3个发光二极管芯片，相比传统的发光二极管照明灯，增大了照明区域，提高了照明效率，且封装牢固不易脱落，确保了发光二极管照明灯的封装气密性和可靠性。

在本发明实施例中，所述外壳的材质可为石英玻璃或陶瓷，可以有效地散去工作状态下所产生的光热和电热，保护发光二极管芯片和内部电路。

在本实施例中，所述玻璃浆料层301的成分包括：玻璃粉、二氧化硅粉末、有机溶剂和填料。其中，可选的有机溶剂包括：松油醇、醋酸丁基卡必醇、乙二醇、乙醚、醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、卵磷脂或者有机树脂。所述填料包括：LiO、Na2O和K2O。所述釉料层101的成分包括：SiO2、Al2O3、CaO、LiO、Na2O和K2O。SiO2和Al2O3的摩尔比的范围是6:1到10:1，优选地，SiO2和Al2O3的摩尔比的范围是9:1。同时，可通过调节LiO、Na2O和K2O这三种粉末的用量，从而调节釉料的热膨胀系数，使釉料的热膨胀系数与玻璃浆料的热膨胀系数想接近，从而确保所述玻璃浆料层的热膨胀系数与所述釉料层的热膨胀系数的差小于设定阈值。可选的，所述设定阈值小于玻璃浆料层的热膨胀系数的15％，本实施例中，所述设定阈值为玻璃浆料层的热膨胀系数的10％。本实施例中，CaO在釉料层5中的摩尔比小于18％。

在本发明实施例中，所述透明基板200可为矩形透明基板，透明基板的整体结构不复杂，实用性高，便于本领域的技术人员实施，可以理解的，也可设置为圆形、椭圆形或者多边形透明基板，具体不做任何限制。

在本实施例中，如图3所示，所述第二透明基板220的正面可使用透明粘接剂201粘贴在第一透明基板210的背面，且所述第一透明基板210和第二透明基板220可由透明陶瓷、光学玻璃、蓝宝石以及透明树脂中的任意材料形成，例如，可由比光学玻璃具有耐久性的聚碳酸酯、丙烯树脂等透明树脂来形成第一透明基板和第二透明基板，具体不做任何限制。

在本实施例中，如图4所示，所述第一透明基板210的正面设置有电路结构层，两侧设置有用于导通所述发光二极管芯片的引脚211，所述引脚211包括用于连通所述电路结构层的引针212，所述引针212与所述第一透明基板210相连接，引针一般包括内芯和覆于内芯外表面的镀层，内芯一般为铜芯或铝芯，一般选用镍来对镀层进行电镀，所述材料可以保证发光二极管芯片与引脚间接触良好，进一步确保发光二极管芯片能够正常发光。

进一步的，如图5所示，所述下电极490的顶部安装有导电基板420，所述下电极490的外侧套接有第一绝缘层410，所述第一绝缘层410的顶部与导电基板420的底部接触，所述导电基板420的顶部安装有N型导通层430，所述N型导通层430的顶部设置有多量子阱发光层440，所述多量子阱发光层440的顶部设置有超晶格层450，所述超晶格层450的顶部设置有P型导通层460，所述P型导通层460的顶部安装有上电极480，所述上电极480的外侧套接有第二绝缘层470，且第二绝缘层470的底部与P型导通层460的顶部接触，所述上电极480和下电极490分别与所述引针212连接，所述第一绝缘层410和第二绝缘层470的内部均填充有三氧化二铝层、氮化硅层和六方氮化硼层。

在本发明实施例中，所述隔板310和空心柱300将所述透明基板200分割成第一区域和第二区域，第一区域容置有1个发光二极管芯片，第二区域容置有3个发光二极管芯片，三个发光二极管芯片和剩余的一个发光二极管芯片被限定在不同的区域之内，可以避免发光二极管芯片间的光线产生相互干扰，应当注意的是，此处的“发光二极管芯片间的光线”主要是指各个发光二极管芯片刚开始工作时发出的光线，而光线在之后的汇聚与反射则是主要在上述空心柱内进行，另外，所述空心柱为圆台具有沿着所述透明基板向外的方向逐渐增大的开口，也就是说，开口靠近透明基板的区域较小，这一区域离发光二极管芯片较近，发光二极管芯片发出的光线首先通过这一区域，这一区域相对狭窄，光线反射后很容易彼此叠加，进而再次进行反射，有利于汇聚光线，增强反射，相对地，开口远离基板的区域较大，这时的光线已经经过多次反射并聚合起来，不需要再进行进一步的反射强化，而是需要出射到外部区域，因此这一区域较大有助于光线向外透射，应当说明的是，空心柱具体结构可以为圆台，也可以是其它能够取得本方案的技术效果的具体结构，如梯台、上下底边长有一定差值的平行六面体等，并且所述空心柱的材质可为石英玻璃，所述石英玻璃的折射率的范围是1.45-1.55。

在本发明实施例中，所述壳体100内设置有用于防水的保护胶层，所述保护胶层将所述开口覆盖在内，除了防水作用之外，保护胶层还可以选择透过的主要发光二极管芯片的颜色，比如四种发光二极管芯片的发光颜色分别为红色、绿色、蓝色和绿色，使用者想要尽量达到绿色的效果，可以选择易透过绿色的保护胶层，在这种情况下，大部分绿色光更容易透过胶层，也有少量红色光和蓝色光可以透过胶层。

在本发明实施例中，4个所述发光二极管芯片以并联的方式连接，因此四个发光二极管芯片可以同时发光，也可以单独发光，不会出现发光二极管芯片串联而容易引起的故障情况，比如，常见的故障情况是一个发光二极管芯片坏掉使得其它发光二极管芯片都不能够正常发光，优选地，4个所述发光二极管芯片为同色或异色发光二极管芯片，使用者可以根据需要自行选择，选用同色发光二极管芯片可以增强该颜色，提高该色光的光照强度，而一般选用异色发光二极管芯片来营造绚丽的照明效。

在本发明实施例中，所述透明基板200底部设置有用于散热的散热部件，可以有效地散去本发明在工作状态下所产生的光热和电热，保护发光二极管芯片和内部电路，优选的，所述散热部件可以为散热焊盘、散热膏、散热硅脂、散热油、散热膜中的一种或多种组合，具体不做限制。

本发明实施例提供的发光二极管照明灯，在壳体和透明基板之间设置有用于提高光线反射率和透射率的空心柱，并在空心柱内设置有隔板，隔板与透明基板相接触并将透明基板分割成第一区域和第二区域，第一区域容置有1个发光二极管芯片，第二区域容置有3个发光二极管芯片，4个发光二极管芯片粘贴与透明基板上，并且壳体与空心柱接触的表面处设置有釉料层，空心柱与壳体接触的表面处设置有玻璃浆料层，通过玻璃浆料层将空心柱与壳体熔接成型，相比传统的发光二极管照明灯，增大了照明区域，提高了照明效率，且封装牢固不易脱落，确保了发光二极管照明灯的封装气密性和可靠性。

有以下几点需要说明：

(1)、除非另作定义，本发明的实施例及附图中，同一标号代表同一含义。

(2)、本发明实施例附图中，只涉及到与本发明实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(3)、为了清晰起见，在用于描述本发明的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

(4)、在不冲突的情况下，本发明的同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发光二极管照明灯，包括：壳体、设置于壳体内的透明基板、设置于壳体和透明基板之间的用于提高光线反射率和透射率的空心柱以及设置于透明基板上位于空心柱内的4个发光二极管芯片，其特征在于，所述透明基板包括第一透明基板和第二透明基板，所述第二透明基板的正面粘贴在第一透明基板的背面，4个所述发光二极管芯片粘贴于所述第一透明基板的正面；4个所述发光二极管芯片包括第一绝缘层、导电基板、N型导通层、多量子阱发光层、超晶格层、P型导通层、第二绝缘层、上电极和下电极；所述壳体与所述空心柱接触的表面处设置有釉料层，所述空心柱与所述壳体接触的表面处设置有玻璃浆料层，所述玻璃浆料层用于将所述空心柱与所述壳体熔接成型，所述空心柱内设置有隔板，所述隔板与所述透明基板相接触将所述透明基板分割成第一区域和第二区域，所述第一区域容置有1个发光二极管芯片，所述第二区域容置有3个发光二极管芯片。

2.如权利要求1所述的发光二极管照明灯，其特征在于，所述第二透明基板的正面使用透明粘接剂粘贴在第一透明基板的背面，所述第一透明基板和第二透明基板由透明陶瓷、光学玻璃、蓝宝石以及透明树脂中的任意材料形成。

3.如权利要求2所述的发光二极管照明灯，其特征在于，所述第一透明基板的正面设置有电路结构层，两侧设置有用于导通所述发光二极管芯片的引脚，所述引脚包括用于连通所述电路结构层的引针，所述引针与所述第一透明基板相连接。

4.如权利要求3所述的发光二极管照明灯，其特征在于，所述下电极的顶部安装有导电基板，所述下电极的外侧套接有第一绝缘层，所述第一绝缘层的顶部与导电基板的底部接触，所述导电基板的顶部安装有N型导通层，所述N型导通层的顶部设置有多量子阱发光层，所述多量子阱发光层的顶部设置有超晶格层，所述超晶格层的顶部设置有P型导通层，所述P型导通层的顶部安装有上电极，所述上电极的外侧套接有第二绝缘层，且第二绝缘层的底部与P型导通层的顶部接触，所述上电极和下电极分别与所述引针连接。

5.如权利要求4所述的发光二极管照明灯，其特征在于，所述第一绝缘层和第二绝缘层的内部均填充有三氧化二铝层、氮化硅层和六方氮化硼层。

6.如权利要求1所述的发光二极管照明灯，其特征在于，所述空心柱为圆台且具有沿着所述透明基板向外的方向逐渐增大的开口。

7.如权利要求6所述的发光二极管照明灯，其特征在于，所述壳体内设置有用于防水的保护胶层，所述保护胶层将所述开口覆盖在内。

8.如权利要求1所述的发光二极管照明灯，其特征在于，4个所述发光二极管芯片以并联的方式连接。

9.如权利要求8所述的发光二极管照明灯，其特征在于，4个所述发光二极管芯片为同色或异色发光二极管芯片。

10.如权利要求1所述的发光二极管照明灯，其特征在于，所述透明基板底部设置有用于散热的散热部件。