CN202056579U - 一种适用于泛光照明的大功率led - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于泛光照明的大功率LED，属于LED技术，现有封装的LED需要进行二次光学处理而造成灯具效率降低。本实用新型包括导热支架、设于导热支架上的LED芯片、反光杯和设于LED芯片发光光路上的透光介质层，所述的透光介质层包括透镜、导光层和光转换材料层，导光层位于光转换材料层与透镜之间，透镜的顶面为菲涅尔球面。LED芯片发出的光通过反光杯反射、透光介质层折射，在充分考虑提高外量子效率的同时，使LED发光的光强分布曲线满足截光型分布，本实用新型的LED光线利用率比较充分，灯具发光效率也得到极大的提高。方便了路灯或隧道灯生产厂家，不需要对灯具进行二次光学设计，同时方便灯具装配。

Description

一种适用于泛光照明的大功率LED

技术领域

本实用新型属于LED技术，具体是，特别是一种适用于泛光照明的大功率LED。

背景技术

目前，大功率LED产品封装的工艺技术中，为了提高外量子效率，采用以下两种方式：(1)选用折射率较高的硅胶与折射率较低的硅胶的结合，通过介质折射率的渐变提高出光率；(2)最外层介质设计成凸透镜，减小全反射的几率，提高出光效率。通过上述两种方式或者两种方式的结合，都可以达到提高外量子效率的目的。选用上述方式封装的LED设计泛光灯或厂矿灯的厂家，需要对灯具进行二次光学处理，处理方式有两种：(1)配置反光碗；(2)配置透镜。无论采用哪种方式进行二次光学处理，灯具效率都会降低。

目前的LED灯具普遍存在色差明显，眩光严重等缺点。为了解决上述问题，多数LED厂家普遍采用在灯罩上采用磨砂方式处理，灯具光效损失较大。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有封装的LED需要进行二次光学处理而造成灯具效率降低的缺陷，提供一种适用于泛光照明的大功率LED。

为此，本实用新型的适用于泛光照明的大功率LED，其特征是：它包括导热支架、设于导热支架上的LED芯片和设于LED芯片发光光路上的透光介质层，所述的透光介质层至少包括一透镜，该透镜的顶面为菲涅尔球面。

作为优选技术手段，所述透镜的底平面由茧形面组成。

作为优选技术手段，所述的透光介质层还包括设于所述透镜和LED芯片之间的导光层和光转换材料层，所述的导光层位于所述的光转换材料层与透镜之间。

作为优选技术手段，所述的导热支架上设有反光杯，所述的反光杯具有LED安装面和光反射斜面，所述的LED芯片设于所述的LED安装面上。进一步的：所述的LED安装面和光反射斜面之间的夹角为10°－90°。所述反光杯的周缘设有与所述透镜的底面配合的电路板塑料件，所述的透镜与反光杯之间形成一密闭腔体，该密闭腔体内填充导光层和光转换材料层。所述的电路板塑料件上设有电连接件，该电连接件位于所述电路板塑料件内的一端与所述LED芯片的电极电连接。所述的反光杯内设有至少两个LED芯片，这些LED芯片通过串联或/和并联与电连接件相连。所述的反光杯由所述的电路板塑料件中间部分挖空与导热支架结合形成。

本实用新型的有益效果是：LED芯片发出的光通过透光介质层（尤其是通过由透镜、导光层、光转换材料层三层结构的透光介质层）的折射（LED芯片发出的光可被反光杯反射向透光介质层），在充分考虑到提高外量子效率的同时，使LED发光的光强分布曲线满足泛光照明或厂矿照明。由于透镜顶面由菲涅尔球面构成，在减小光源色差的同时，消除了眩光，同时外量子提取效率大于88%。相对于通过现有技术，本实用新型技术所制作的发光二极管光线利用率比较充分，无色差，灯具发光效率也得到极大的提高。方便了泛光灯或厂矿灯生产厂家，不需要对灯具进行二次光学设计，同时方便灯具装配。

附图说明

图1是本实用新型适用于泛光照明的大功率LED的轴测图。

图2是本实用新型适用于泛光照明的大功率LED的俯视图。

图3是图2的后视图。

图4是图2的左视图。

图5是图2的仰视图。

图6是本实用新型适用于泛光照明的大功率LED的结构分解示意图。

图7是图5的B-B向剖视图。

图8是图4的A-A向剖视图。

图9是本实用新型所涉透镜的轴测图。

图10是本实用新型所涉透镜的俯视图。

图11是图10的C-C向剖视图。

图12是图11的D-D向剖视图。

图13为本实用新型所涉LED的一种照度示意图。

图14为本实用新型LED的C平面光强分布曲线图。

图中标号说明：

1-导热支架；

2-LED芯片；

3-透光介质层，31-透镜，32-导光层，33-光转换材料层；

4-反光杯；

5-电路板塑料件；

6-电连接件。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型做进一步说明。

本实用新型的一种适用于泛光照明的大功率LED，如图1-8所示，它包括导热支架1、设于导热支架1上的LED芯片2和设于LED芯片2发光光路上的透光介质层3，透光介质层3至少包括一透镜31（参见图9-12，如用塑料、玻璃或硅胶制成），该透镜31的顶面为菲涅尔球面。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加的技术特征，虽然图1-8包含了以下所有附加技术特征，是本实用新型的较佳实施例，但是本实用新型并不限于该情形，在实施本实用新型时根据具体作用将它们选用在上段所述的技术方案上。

首先，透镜31的底平面由茧形面组成。

其次，透光介质层3还包括设于透镜31和LED芯片2之间的导光层32（如用高折射率硅胶制成）和光转换材料层33（如用折射率较高的硅胶与荧光粉的混合胶体制成），导光层32位于光转换材料层33与透镜31之间。

第三，导热支架1上设有反光杯4，反光杯4具有LED安装面和光反射斜面，LED芯片2设于LED安装面上。进一步的：LED安装面和光反射斜面之间的夹角为10°－90°；反光杯4的周缘设有与透镜31的底面配合的电路板塑料件5，透镜31与反光杯4之间形成一密闭腔体，该密闭腔体内填充导光层32和光转换材料层33，而且，电路板塑料件5上设有电连接件6，该电连接件6位于电路板塑料件5内的一端与LED芯片2的电极电连接，反光杯4内设有至少两个LED芯片，这些LED芯片通过串联或/和并联与电连接件相连。反光杯4可由电路板塑料件5中间部分挖空并与导热支架1结合形成。

透镜31的底平面为LED芯片2光线的入射面，透镜31的顶面为光线的出射面，顶面的曲线满足条件：使入射在次面的光线绝大部分通过折射透过透镜。这样从LED光源发出的光经过透镜后将在远场形成一个矩形或椭圆形的光照范围，达到发明目的。

从图13、14中可以看出，经过菲涅尔球面折射的光线，形成所需的圆形照射区域，达到改善照度和提高的光线利用率的目的。

Claims (9)

1.一种适用于泛光照明的大功率LED，其特征是：它包括导热支架（1）、设于导热支架（1）上的LED芯片（2）和设于LED芯片（2）发光光路上的透光介质层（3），所述的透光介质层（3）至少包括一透镜（31），该透镜（31）的顶面为菲涅尔球面。

2.根据权利要求1所述的一种适用于泛光照明的大功率LED，其特征是：所述透镜（31）的底平面由茧形面组成。

3.根据权利要求1或2所述的一种适用于泛光照明的大功率LED，其特征是：所述的透光介质层（3）还包括设于所述透镜（31）和LED芯片（2）之间的导光层（32）和光转换材料层（33），所述的导光层（32）位于所述的光转换材料层（33）与透镜（31）之间。

4.根据权利要求1所述的一种适用于泛光照明的大功率LED，其特征是：所述的导热支架（1）上设有反光杯（4），所述的反光杯（4）具有LED安装面和光反射斜面，所述的LED芯片（2）设于所述的LED安装面上。

5.根据权利要求4所述的一种适用于泛光照明的大功率LED，其特征是：所述的LED安装面和光反射斜面之间的夹角为10°－90°。

6.根据权利要求4所述的一种适用于泛光照明的大功率LED，其特征是：所述反光杯（4）的周缘设有与所述透镜（31）的底面配合的电路板塑料件（5），所述的透镜（31）与反光杯（4）之间形成一密闭腔体，该密闭腔体内填充导光层（32）和光转换材料层（33）。

7.根据权利要求6所述的一种适用于泛光照明的大功率LED，其特征是：所述的电路板塑料件（5）上设有电连接件（6），该电连接件（6）位于所述电路板塑料件（5）内的一端与所述LED芯片（2）的电极电连接。

8.根据权利要求7所述的一种适用于泛光照明的大功率LED，其特征是：所述的反光杯（4）内设有至少两个LED芯片，这些LED芯片通过串联或/和并联与电连接件相连。

9.根据权利要求6所述的一种适用于泛光照明的大功率LED，其特征是：所述的反光杯（4）由所述的电路板塑料件（5）中间部分挖空并与所述的导热支架（1）结合形成。

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