CN214588893U - 一种长余辉led - Google Patents

Abstract

长余辉LED，包括LED晶片（1）及附件、支架（2）、配光内透镜（3）、长余辉发光透镜体（4），LED晶片（1）及附件、支架（2）封装在透明配光内透镜（3）的内部，配光内透镜（3）的顶部为具有配光出射功能的光学部，长余辉发光透镜体（4）为长余辉发光粉与透光混合介质按比例混合并通过液态固化成型或熔融态固化成型的光学结构发光成型体，通过透明导光介质以液态固化方式或熔融态固化方式或通过契合结构包围或局部包围在配光内透镜（3）的侧壁上形成具有LED配光出射和余辉发光功能的LED整体；能调节光能分配比例、对出射光场配光，在保持余辉发光优点的同时可使至少部分LED发光体的出射光按光路设计出射。

Description

一种长余辉LED

技术领域

本实用新型涉及发光LED领域，具体涉及一种长余辉LED。

背景技术

长余辉发光材料简称长余辉材料，又称夜光材料，是一种光致发光材料：在光源激发下，发出可见光，并将获得的部分光能储存起来，在激发停止后，以光的形式将能量缓慢释放出来，其发光亮度与发光材料的本身性能有关，还与长余辉发光层的厚度和其中长余辉发光粉浓度有关；由于电致发光激发长余辉技术的不断发展和进步，长余辉材料的发光亮度有了大幅度的提高，这几年逐渐被重视，被应用到各种发光器材领域，受到市场和消费者的欢迎，形成了行业和地方标准，并已形成产业化发展。

在此背景下，有人通过将长余辉与LED晶片向结合开发出了长余辉LED。如专利号CN101776213B、CN205723621、CN104170103A、206890416u，采用覆盖方式在LED灯珠上涂覆长余辉涂层或在LED灯珠的外表面全包覆长余辉灯壳，或如专利号2007100302054、2016205208975、2016205176048，采用在LED灯珠透镜的顶部设置长余辉发光封装层。现有的长余辉LED都采用上述两种方式制作，虽然能实现熄灯后的余辉发光效果，但存在以下主要缺陷：

1.现有的长余辉LED，长余辉设置在其顶部或全包覆在灯珠上，由于LED一般为朗伯体，越靠近主光轴方向的发光光强越大，故LED的大部分出射光从灯珠的顶部出射，由于长余辉发光粉的吸收和散射，LED发光时出射光能损失过大，尤其使LED光束角过大，起不到聚光远射等配光效果。

2.出射光为LED发光和长余辉受激发光的复合发光，因此存在色相漂移，对原LED光谱影响过大。

3.由于LED附近光强非常高，远远超过长余辉材料所需饱和激发的强度，造成不必要的光能浪费，使LED总体发光光效低，大大影响其使用性能。

4.采用多芯片LED或单个LED多色光发光时，其中不在长余辉激发光谱范围内的色光受到长余辉发光体的遮光影响，造成了光能浪费。

总之，现有技术的长余辉LED存在上述致命缺陷及其他一些缺点，制约了其发展，成为业内亟待解决的难题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型所要解决的技术问题是：

实用新型一种新型长余辉LED，使之

a、既具有LED配光出射功能，特别的，具有LED配光出射功能，可使LED晶片的至少部分出射主光束按光路设计出射【便于实现发光角、光束角或光强分布等参数，如聚光或发散或偏射（出射主光束与发光主轴呈锐角出射）或、偏光（有时也叫侧光，一侧的出射光能分布大于另一侧的出射光能分布）等】，能够使出射光满足主光束定点（区域）投光或定向（角度）投射等需求特别的；整体又具有高亮度的长余辉发光效果。

b、在保持长余辉发光体余辉发光的同时使LED以本色（原有的发光性能、发光波长）出射，减少了长余辉受激发光时对LED原有发光特性造成的光干扰（色度偏移等。

c、能按设计所需分配长余辉LED的出射光部分和用于激发长余辉发光的激发光部分的光能占比，光能利用率高，即靠近发光主轴的光，不经过长余辉发光体配光出射，发光强度较大；远离发光主轴的光，发光强度较小，用于激发长余辉发光体；特别采用多芯片LED或单个LED多色光发光时，其中不在长余辉激发光谱范围内的色光不受长余辉发光体的遮光影响；使LED总体发光的光能利用率高，发光效果好。

d、还可带来其他诸多优点，如实现长余辉发光时主要在长余辉相邻部位（一般在长余辉发光透镜体的包围区域内）叠加发光的余辉增亮效果，起到增亮的作用；其光能利用率更高，通用性更好，发光性能更优越，集成度和标准化程度更高，便捷程度高，适用性更广，特别利于远射，尤其适用于警示、指示等安防用途。

本实用新型的设计思路可以理解为由于LED发光体是朗伯体（如图4所示），越靠近发光主轴的光强越大，越远离发光主轴的光强越小；故如图5所示，靠近发光主轴的位置（如顶部区位）为LED透光出射区位，LED以本色（原有的发光性能、发光波长）配光出射，发光亮度高，射距远，而远离发光主轴的位置（侧部区位）为设置长余辉区位，LED发光时通过相对较弱光强激发长余辉发光体受激发光，LED熄灭后通过余辉发光，从而使LED具有长余辉发光功能；若要侧重LED出射效果的，应减小长余辉发光体的立体角占比或面积占比，以适当减小长余辉发光体的发光面积，而要侧重长余辉发光效果的，则应增大长余辉发光体的立体角占比或面积占比，以增大长余辉发光体的发光面积。

本实用新型的技术方案是：一种长余辉LED，如图1-3所示，包括LED晶片（1）及附件、支架（2）、配光内透镜（3），所述的配光内透镜（3）为透明光学透镜，所述的支架（2）包括阳极架和阴极架，阳极架或阴极架上设有LED晶片（1）及附件【一般的，阳极架的顶部或阴极架的顶部设有反射碗杯（具有反射聚光功能），所述的LED晶片（1）通过绝缘胶等固定在支架（2）的反射杯碗内】，所述的LED晶片（1）及附件、支架（2）封装在透明配光内透镜（3）的内部，其中，阳极架和阴极架下部的电极引脚分别延伸到透明配光内透镜（3）之外（多芯片时可以共阴或共阳），

配光内透镜（3）的顶部为具有配光出射功能的光学部，配光内透镜（3）的外侧围还结合有长余辉发光透镜体（4）(一般为通过模具用滴胶或注塑固化成型)，所述的长余辉发光透镜体（4）为长余辉发光粉与透光混合介质按比例混合并通过液态固化成型或熔融态固化成型的光学结构发光成型体，长余辉发光透镜体（4）通过透明导光介质以液态固化方式（优选采用二次滴胶工艺）或熔融态固化方式或通过契合结构包围或局部包围在配光内透镜（3）的侧壁上形成具有LED配光出射和余辉发光功能的LED整体；

当LED晶片（1）发光时，如图1所示，使靠近发光主轴的部分光保持其原有发光光谱按所需满足的出射光场分布要求出射，特别配光内透镜（3）顶部为聚光头时，使靠近发光主轴的部分光保持其原有发光光谱朝聚光头方向聚光出射，同时远离发光主轴的部分光射到长余辉发光透镜体（4）并使其受激发光，由于长余辉受激发光的亮度远低于发光主轴方向LED出射光的亮度，故主要在垂直于发光主轴方向有较好的余辉发光效果；

当LED晶片（1）熄灭后，如图6所示，长余辉发光透镜体（4）以亮度衰减形式保持余辉发光并主要在其相邻部位（一般在长余辉发光透镜体的包围区域内）产生叠加发光的余辉增亮效果。

进一步，配光内透镜（3）的外侧围设有长余辉发光透镜体（4），所述的长余辉发光透镜体（4）的外侧还设有透明的外透镜（5）（可以分次成型），对LED起保护和导光作用。

进一步，配光内透镜（3）顶部的光学部为聚光光学结构（也叫聚光头），从而形成具有LED出射光沿发光主轴方向的聚光功能和余辉发光功能的长余辉LED。（长余辉发光透镜体的侧面或底面经过配光内透镜（3）向上通过聚光光学结构（聚光头）聚光发光)

进一步，配光内透镜（3）顶部的光学部为光发散光学结构，从而形成具有LED出射光沿发光主轴方向的发散功能和余辉发光功能的长余辉LED。

进一步，配光内透镜（3）顶部的光学部为偏射光学结构，从而形成具有LED出射光与发光主轴方向呈一定角度的偏射功能和余辉发光功能的长余辉LED。

进一步，配光内透镜（3）顶部的光学部为偏光光学结构，从而形成具有LED出射光主要沿一侧偏光出射功能和余辉发光功能的长余辉LED。

进一步，长余辉发光透镜体（4）为环绕形包围结构【如图11所示，配光内透镜（3）的侧部被长余辉发光透镜体（4）全包围】，长余辉发光透镜体（4）的外轮廓俯视呈圆形(如图14所示)、椭圆形、多边形（如图15所示呈方形或如图16所示呈六边形）或上述形状的组合形状。

进一步，长余辉发光透镜体（4）为SrAl₂O₄型长余辉发光粉或Sr₄Al₁₄O₂₅型长余辉发光粉为代表的黄绿色或蓝绿色铝酸盐型长余辉发光粉、或硫化物或氮化物为代表的红色系或近红色系长余辉发光粉与液态或熔融态透光混合介质的混合固化成型物，或者所述的长余辉发光透镜体（4）的长余辉发光粉的粒径在1μm～200μm之间（本文的之间包括两端点），或者所述的长余辉发光透镜体（4）中长余辉发光粉的占比在20%到60%之间，或者所述的长余辉发光透镜体（4）的厚度在1.5mm到10mm之间。

进一步，配光内透镜（3）为环氧树脂、PC、亚克力、PMMA、PS或玻璃材质。

进一步，长余辉发光透镜体（4）底部（或底面）为中间部分设有穿孔腔或槽（插件穿孔用）的围圈（优选环形圈），围圈上设有直立的长余辉连体支架，以单侧、相对两侧（如图12所示）或俯视呈辐射状（如图13所示）方式结合在配光内透镜（3）的侧壁上【配光内透镜（3）的侧部被长余辉发光透镜体（4）局部包围】。

进一步，长余辉发光透镜体（4）为以LED发光中心（LED晶片所在部位）为中心的对称结构或非对称结构。

进一步，如图12、13所示，支架（2）的电极引脚所在排列面经过配光内透镜（3）的发光中心，所述的长余辉发光透镜体（4）设在上述排列面的一侧或双侧，利于空间布局、生产制造和提高发光效果和后期使用过程中的角度翻转。

进一步，长余辉发光透镜体（4）占LED晶片（1）沿配光内透镜（3）的中心垂直剖面的垂直激发角（θ1）大小在0°到75°之间，或者所述的长余辉发光透镜体（4）占LED晶片（1）沿配光内透镜（3）底面的水平激发角(θ2)大小在90°到180°之间（利于光能分配）。

进一步，长余辉发光透镜体（4）至少有一部分所在的高度不低于LED晶片（1）出射的最低位置所在的高度，优选的，长余辉发光透镜体（4）底部的高度不低于LED晶片（1）出射的最低位置所在的高度。

进一步，反射杯碗内的LED晶片（1）上方还填充有混有一种或多种LED荧光粉的透明导光混合介质（硅胶或环氧树脂），利于光转换，如蓝光加YAG黄粉变成白光。

进一步，支架（2）的反射杯碗内设有两个或两个以上LED晶片（1），且其中至少一个不在长余辉激发光谱上的LED晶片、至少一个在长余辉激发光谱上的LED晶片，所述的两个或两个以上LED晶片（1）采用共阴极或共阳极设置（如图9所示），或单独设置阴极和阳极（如图10所示），以达到多色发光的效果。

进一步，LED晶片（1）为至少紫外芯片和常规可见光芯片的两个或或两个以上芯片（UV+LED晶片），既可以激发长余辉，又具有常规发光用途。

进一步，配光内透镜（3）俯视呈圆形或多边形，长余辉发光透镜体（4）在配光内透镜（3）的外侧围；或者所述的配光内透镜（3）与长余辉发光透镜体（4）结合的连体结构俯视呈圆形或多边形。

进一步，配光内透镜（3）的顶部整体隆起，其顶面呈聚光自由曲面。

进一步，配光内透镜（3）的顶部整体隆起，顶面中央向下凹陷。

进一步，配光内透镜（3）顶部的顶面为具有一定倾角的斜面或为具有一定倾角且中央部位外凸的自由曲面。

进一步，长余辉发光透镜体（4）设在偏光出射一侧的相对侧。

LED晶片（1）：

LED晶片（1）至少包括一个在长余辉激发光谱上的LED晶片，也可以有两个或或两个以上LED晶片，且其中至少一个不在长余辉激发光谱上的LED晶片、所述的各LED晶片采用共阴极、共阳极设置，或单独设置阴极和阳极。

支架（2）：

支架（2）包括阳极架和阴极架，阳极架或阴极架上设有LED晶片（1）【一般的，阳极架的顶部或阴极架的顶部设有反射碗杯（具有反射聚光功能），所述的LED晶片（1）通过绝缘胶等固定在支架（2）的反射杯碗内】，上述结构封装在透明配光内透镜（3）的内部，其中，阳极架和阴极架下部的电极引脚分别延伸到透明配光内透镜（3）之外（多芯片时可以共阴或共阳）。

配光内透镜（3）：

配光内透镜（3）为透明材质，如透明PC 、PMMA或透明环氧树脂等，采用注塑。浇注等成型工艺，主要起透光、配光、保护、支承、包覆、容纳、固定、电路连接、安装等作用，能按设计所需分配LED发光体的出射光部分和用于激发长余辉发光的激发光部分的光能占比、及对LED配光出射功能。

长余辉发光透镜体（4）：

长余辉发光透镜体（4）为长余辉发光粉（一般为SrAl₂O₄型长余辉发光粉或Sr₄Al₁₄O₂₅型长余辉发光粉为代表的黄绿色或蓝绿色铝酸盐型长余辉发光粉、或硫化物或氮化物为代表的红色系或近红色系长余辉发光粉）与透光混合介质（如透明环氧胶）按比例混合并通过液态固化成型或熔融态固化成型的环形包围结构或带有环状底部的侧围结构，通过透明导光介质以液态固化方式或熔融态固化方式或通过契合结构结合方式、以与LED底面平行或垂直于LED底面方式包围或局部包围在配光内透镜（3）的侧壁上。

本实用新型的长余辉LED的主要优点在于：

能够按设计所需分配长余辉LED的出射光部分和用于激发长余辉发光的激发光部分的光能占比，光能利用率高，既具有LED配光出射功能，整体又具有高亮度的长余辉发光效果，在保持长余辉发光体余辉发光的同时使LED以本色（原有的发光性能、发光波长）在发光主轴方向聚光出射，可以实现定向投光的目的，又减少了长余辉受激发光时对LED发光造成的光干扰（色度偏移等），发光效果（LED发光效果和长余辉发光效果）或配光出射效果好，特别对，还可带来其他诸多优点，如实现长余辉发光时在长余辉相邻部位叠加发光的余辉增亮效果，起到增亮的作用；特别多芯片LED或单个LED多色光发光时，其中不在长余辉激发光谱范围内的色光不受长余辉发光体的遮光影响；其光能利用率更高，通用性更好，发光性能更优越，集成度和标准化程度更高，便捷程度高，适用性更广。

附图说明

图1为一种带有聚光光学结构的长余辉LED的A1-A1剖面结构与配光示意图；

图2为一种带有聚光光学结构的长余辉LED的立体透视结构示意图；

图3为一种带有聚光光学结构的长余辉LED的A2-A2剖面结构示意图；

图4为LED光能分配示意图；

图5为一种带有聚光光学结构的长余辉LED的LED光能分配示意图；

图6为一种带有聚光光学结构的长余辉LED的余辉发光示意图；

图7为一种带有聚光光学结构的长余辉LED的剖面结构示意图；

图8为一种带有聚光光学结构的长余辉LED的剖面结构示意图；

图9为一种带有聚光光学结构的、多芯片单独设置阴极和阳极引脚的长余辉LED的剖面结构示意图；

图10为一种带有聚光光学结构的、多芯片设置共阴共阳引脚的长余辉LED的剖面结构示意图；

图11为一种带有聚光光学结构的全包围型长余辉LED的俯视结构示意图；

图12为一种带有聚光光学结构的两瓣型长余辉LED的俯视结构示意图；

图13为一种带有聚光光学结构的梅花型长余辉LED的俯视结构示意图；

图14为一种带有聚光光学结构的俯视呈圆形长余辉LED的俯视结构示意图；

图15为一种带有聚光光学结构的俯视呈方形长余辉LED的俯视结构示意图；

图16为一种带有聚光光学结构的俯视呈六边形长余辉LED的俯视结构示意图；

图17为实施例一的一种带有聚光光学结构的长余辉LED的立体透视结构示意图；

图18为实施例一的一种带有聚光光学结构的长余辉LED的A3-A3剖面结构与配光示意图；

图19为实施例一的一种带有聚光光学结构的长余辉LED的A4-A4剖面结构示意图；

图20为实施例一的一种带有聚光光学结构的长余辉LED的余辉发光示意图；

图21为实施例二的一种带有光发散光学结构的长余辉LED的剖面结构与配光示意图；

图22为实施例三的一种带有偏射光学结构的长余辉LED的剖面结构与配光示意图；

图23为实施例四的一种带有偏光光学结构的长余辉LED的剖面结构与配光示意图；

图24为实施例四的一种带有偏光光学结构的长余辉LED的俯视结构示意图。

具体实施方式

基于本实用新型精神，本文实施例仅例举草帽灯珠为较为典型案例，但不仅限于本文实施例，下面结合附图描述本实用新型的实施例。

实施例一

一种带有聚光光学结构的长余辉LED，如图17-20所示，包括：LED晶片（110）及附件、支架（120）、配光内透镜（130）、长余辉发光透镜体（140），所述的配光内透镜（130）为双组份透明环氧树脂通过浇注等工艺固化成型的透明光学透镜，整体呈类似圆柱形，其顶部为球缺形聚光结构，支架（120）为楔形支架，包括阳极杆和顶部带有发射碗的阴极杆，其下部为电极引脚，LED晶片（110）通过绝缘胶固定在支架（120）的反射杯碗内，再通过晶线（或附件）与电极引脚相连，支架（120）趁配光内透镜（130）的双组份透明环氧树脂未固化时插入其内部直到其固化。

也可以采用两个或或两个以上LED晶片，且其中至少一个不在长余辉激发光谱上的LED晶片、至少一个在长余辉激发光谱上的LED晶片时，各LED晶片可以采用共阴极、共阳极设置，或单独设置阴极和阳极。【多光谱的时候不会遮挡。】

再将已封装的配光内透镜（130）倒插入盛有长余辉发光粉与透明环氧树脂的混合浆料的模具内二次固化成型后并脱模；

或者长余辉发光粉与透明亚克力树脂注塑成型通过注塑工艺成型，可以是环形（筒形）包围结构，通过契合结构和透明导光胶结合在其配光内透镜（130）的侧周【俯视呈360度全包围在配光内透镜（130）的四周】、或为底部带有围圈的侧围或支架，如底部带有围圈的相对两瓣包围壳体，通过契合结构从上往下嵌合或从下往上嵌合在配光内透镜（130）上并用液态透明导光介质（130）以浸胶或滴胶方式在两者结合部位通过透明导光介质（130）固化结合成整体结构。

进一步，配光内透镜（130）或长余辉发光透镜体（140）的外表面可以浸透明胶并固化成透光保护层。

如图18所示，该长余辉LED通电时，LED晶片（110）发出的光其中部分光以原有的光谱特性沿发光主轴从LED顶部聚光出射，也有部分光偏离发光主轴朝LED侧部射到长余辉发光透镜体（140）上使其受激发光，其中LED晶片（110）可以发蓝光或UV短波，以利于激发以碱土铝酸盐为代表长余辉，此时，反射杯碗中可以设置对应的荧光粉，LED晶片（110）发出的光与荧光粉的受激发光混光后呈白光，利于用在照明等领域；也可以采用RGB多芯片，其中的短波芯片用于激发长余辉，整体混光发光呈白色。

如图20所示，断电时长余辉发光透镜体（140）向外余辉发光，其中的部分光可通过配光内透镜（130）内部的反射或折射实现叠加发光，达到余辉增亮效果。

本实用新型的长余辉LED，光能利用率高，在保持长余辉发光体余辉发光的同时使LED以本色（原有的发光性能、发光波长）在发光主轴方向聚光出射，可以实现定向投光的目的，又减少了长余辉受激发光时对LED发光造成的光干扰（色度偏移等），整体又具有高亮度的长余辉发光效果，可以作为点光源单独使用，或作为发光元器件与其他发光组件结合，制成各种发光器材，应用范围广。

实施例二

一种带有光发散光学结构的长余辉LED，如图21所示，包括：LED晶片（210）及附件、支架（220）、配光内透镜（230）、长余辉发光透镜体（240），所述的配光内透镜（230）为双组份透明环氧树脂通浇注等工艺固化成型的透明光学透镜，整体呈类似圆柱形，其顶部整体向上隆起，顶部中心部位下凹形成光发散结构。支架（220）为楔形支架，包括阳极杆和顶部带有发射碗的阴极杆，其下部为电极引脚，LED晶片（210）通过绝缘胶固定在支架（220）的反射杯碗内，再通过晶线（或附件）与电极引脚相连，支架（220）趁配光内透镜（230）的双组份透明环氧树脂未固化时插入其内部直到其固化。

再将已封装的配光内透镜（230）倒插入盛有长余辉发光粉与透明环氧树脂的混合浆料的模具内二次固化成型后并脱模；

或者长余辉发光粉与透明亚克力树脂注塑成型通过注塑工艺成型，可以是环形（筒形）包围结构，通过契合结构和透明导光胶结合在其配光内透镜（230）的侧周【俯视呈360度全包围在配光内透镜（230）的四周】、或为底部带有围圈的侧围或支架，如底部带有围圈的相对两瓣包围壳体，通过契合结构从上往下嵌合或从下往上嵌合在配光内透镜（230）上并用液态透明导光介质（230）以浸胶或滴胶方式固化结合成整体结构。

进一步，配光内透镜（230）或长余辉发光透镜体（240）的外表面可以浸透明胶固化形成透光保护层。

如图21所示，该长余辉LED通电时，LED晶片（210）发出的光其中部分光以原有的光谱特性沿发光主轴从LED顶部聚光出射，也有部分光偏离发光主轴朝LED侧部射到长余辉发光透镜体（240）上使其受激发光，其中LED晶片（210）可以发蓝光或UV短波，以利于激发以碱土铝酸盐为代表长余辉，此时，反射杯碗中可以设置对应的荧光粉，LED晶片（210）发出的光与荧光粉的受激发光混光后呈白光，利于用在照明等领域；也可以采用RGB多芯片，其中的短波芯片用于激发长余辉，整体混光发光呈白色。

断电时长余辉发光透镜体（240）向外余辉发光，其中的部分光可通过配光内透镜（230）内部的反射或折射实现叠加发光，达到余辉增亮效果。

本实用新型的长余辉LED，光能利用率高，在保持长余辉发光体余辉发光的同时使LED以本色（原有的发光性能、发光波长）在发光主轴方向发散出射，可以实现定向投光的目的，又减少了长余辉受激发光时对LED发光造成的光干扰（色度偏移等），整体又具有高亮度的长余辉发光效果，可以作为点光源单独使用，或作为发光元器件与其他发光组件结合，制成各种发光器材，应用范围广。

实施例三

一种带有偏射光学结构的长余辉LED，如图22所示，包括：LED晶片（310）及附件、支架（320）、配光内透镜（330）、长余辉发光透镜体（340），所述的配光内透镜（330）为双组份透明环氧树脂通过浇注等工艺固化成型的透明光学透镜，整体呈类似圆柱形，其顶部呈一定倾角的斜面形成偏射光学结构。支架（320）为楔形支架，包括阳极杆和顶部带有发射碗的阴极杆，其下部为电极引脚，LED晶片（310）通过绝缘胶固定在支架（320）的反射杯碗内，再通过晶线（或附件）与电极引脚相连，支架（320）趁配光内透镜（330）的双组份透明环氧树脂未固化时插入其内部直到其固化。

再将已封装的配光内透镜（330）倒插入盛有长余辉发光粉与透明环氧树脂的混合浆料的模具内二次固化成型后并脱模；

或者长余辉发光粉与透明亚克力树脂注塑成型通过注塑工艺成型，可以是环形（筒形）包围结构，通过契合结构和透明导光胶结合在其配光内透镜（330）的侧周（俯视呈360度全包围在配光内透镜（330）的四周）、或为底部带有围圈的侧围或支架，如底部带有围圈的相对两瓣包围壳体，通过契合结构从上往下嵌合或从下往上嵌合在配光内透镜（330）上并用液态透明导光介质（330）以浸胶或滴胶方式固化结合成整体结构，此时，两包瓣所在方向与配光内透镜（330）顶面倾斜方向一致。

进一步，配光内透镜（330）或长余辉发光透镜体（340）的外表面可以浸透明胶固化形成透光保护层。

如图22所示，该长余辉LED通电时，LED晶片（310）发出的光其中部分光以原有的光谱特性沿发光主轴从LED顶部聚光出射，也有部分光偏离发光主轴朝LED侧部射到长余辉发光透镜体（340）上使其受激发光，其中LED晶片（310）可以发蓝光或UV短波，以利于激发以碱土铝酸盐为代表长余辉，此时，反射杯碗中可以设置对应的荧光粉，LED晶片（310）发出的光与荧光粉的受激发光混光后呈白光，利于用在照明等领域；也可以采用RGB多芯片，其中的短波芯片用于激发长余辉，整体混光发光呈白色。

断电时长余辉发光透镜体（340）向外余辉发光，其中的部分光可通过配光内透镜（330）内部的反射或折射实现叠加发光，达到余辉增亮效果。

本实用新型的长余辉LED，光能利用率高，在保持长余辉发光体余辉发光的同时使LED以本色（原有的发光性能、发光波长）与发光主轴呈一定锐角偏射，可以实现定向投光的目的，又减少了长余辉受激发光时对LED发光造成的光干扰（色度偏移等），整体又具有高亮度的长余辉发光效果，可以作为点光源单独使用，或作为发光元器件与其他发光组件结合，制成各种发光器材，应用范围广。

实施例四

一种带有偏光光学结构的长余辉LED，如图23、24所示，包括：LED晶片（410）及附件、支架（420）、配光内透镜（430）、长余辉发光透镜体（440），所述的配光内透镜（430）为双组份透明环氧树脂通过浇注供工艺固化成型的透明光学透镜，整体呈类似圆柱形，其顶部一侧为朝该侧侧向聚光的偏光光学结构。支架（420）为楔形支架，包括阳极杆和顶部带有发射碗的阴极杆，其下部为电极引脚，LED晶片（410）通过绝缘胶固定在支架（420）的反射杯碗内，再通过晶线（或附件）与电极引脚相连，支架（420）趁配光内透镜（430）的双组份透明环氧树脂未固化时插入其内部直到其固化。

再将已封装的配光内透镜（430）倒插入盛有长余辉发光粉与透明环氧树脂的混合浆料的模具内二次固化成型后并脱模；

或者长余辉发光粉与透明亚克力树脂注塑成型通过注塑工艺成型，可以是底部带有围圈的侧围或支架，如底部带有围圈的单瓣包围壳体，通过契合结构从上往下嵌合或从下往上嵌合在配光内透镜（430）上并用液态透明导光介质（430）以浸胶或滴胶方式固化结合成整体结构，单包瓣壳体与侧向聚光透镜相对设置。

进一步，配光内透镜（430）或长余辉发光透镜体（440）的外表面可以浸透明胶固化形成透光保护层。

如图23所示，该长余辉LED通电时，LED晶片（410）发出的光其中部分光以原有的光谱特性沿发光主轴从LED顶部聚光出射，也有部分光偏离发光主轴朝LED侧部射到长余辉发光透镜体（440）上使其受激发光，其中LED晶片（410）可以发蓝光或UV短波，以利于激发以碱土铝酸盐为代表长余辉，此时，反射杯碗中可以设置对应的荧光粉，LED晶片（410）发出的光与荧光粉的受激发光混光后呈白光，利于用在照明等领域；也可以采用RGB多芯片，其中的短波芯片用于激发长余辉，整体混光发光呈白色。

断电时长余辉发光透镜体（440）向外余辉发光，其中的部分光可通过配光内透镜（430）内部的反射或折射实现叠加发光，达到余辉增亮效果。

本实用新型的长余辉LED，光能利用率高，在保持长余辉发光体余辉发光的同时使LED以本色（原有的发光性能、发光波长）沿长余辉发光透镜体相对一侧出射，可以实现定向投光的目的，又减少了长余辉受激发光时对LED发光造成的光干扰（色度偏移等），整体又具有高亮度的长余辉发光效果，可以作为点光源单独使用，或作为发光元器件与其他发光组件结合，制成各种发光器材，应用范围广。

以上所述仅为本实用新型的较佳方案而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的各种修改或变形、组合或叠加、等同替换等，或者将本技术应用于相关和类似技术领域，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (19)

1.一种长余辉LED，包括LED晶片（1）及附件、支架（2）、配光内透镜（3），所述的配光内透镜（3）为透明光学透镜，所述的支架（2）包括阳极架和阴极架，阳极架或阴极架上设有LED晶片（1）及附件，所述的LED晶片（1）及附件、支架（2）封装在透明配光内透镜（3）的内部，其中，阳极架和阴极架下部的电极引脚分别延伸到透明配光内透镜（3）之外，其特征在于：所述的配光内透镜（3）的外侧围还结合有长余辉发光透镜体（4），所述的长余辉发光透镜体（4）通过透明导光介质以液态固化方式或熔融态固化方式或通过契合结构包围或局部包围在配光内透镜（3）的侧壁上，配光内透镜（3）顶部为具有配光出射功能的光学部，从而形成具有LED配光出射和余辉发光功能的LED整体。

2.根据权利要求1所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的长余辉发光透镜体（4）的外侧还设有透明的外透镜（5）。

3.根据权利要求1所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的配光内透镜（3）顶部的光学部为聚光光学结构。

4.根据权利要求1所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的配光内透镜（3）顶部的光学部为光发散光学结构。

5.根据权利要求1所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的配光内透镜（3）顶部的光学部为偏射光学结构。

6.根据权利要求1所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的配光内透镜（3）顶部的光学部为偏光光学结构。

7.根据权利要求1所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的长余辉发光透镜体（4）为环绕形包围结构，长余辉发光透镜体（4）的外轮廓俯视呈圆形、椭圆形、多边形或上述形状的组合形状。

8.根据权利要求1所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的长余辉发光透镜体（4）底部为中间部分设有穿孔腔或槽的围圈，围圈上设有直立的长余辉连体支架，以单侧、相对两侧或俯视呈辐射状方式设在配光内透镜（3）的侧壁上。

9.根据权利要求1所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的长余辉发光透镜体（4）为以发光中心为中心的对称结构或非对称结构。

10.根据权利要求1所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的支架（2）的电极引脚所在排列面经过配光内透镜（3）的发光中心，所述的长余辉发光透镜体（4）设在上述排列面的一侧或双侧。

11.根据权利要求1所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的长余辉发光透镜体（4）占LED晶片（1）沿配光内透镜（3）的中心垂直剖面的垂直激发角（θ1）大小在0°到75°之间，或者所述的长余辉发光透镜体（4）占LED晶片（1）沿配光内透镜（3）底面的水平激发角(θ2)大小在90°到180°之间。

12.根据权利要求1所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的长余辉发光透镜体（4）至少有一部分所在的高度不低于LED晶片（1）出射的最低位置所在的高度，或者所述的长余辉发光透镜体（4）底部的高度不低于LED晶片（1）出射的最低位置所在的高度。

13.根据权利要求1所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的支架（2）的反射杯碗内设有两个或两个以上LED晶片（1），且其中至少一个不在长余辉激发光谱上的LED晶片、至少一个在长余辉激发光谱上的LED晶片，所述的两个或两个以上LED晶片（1）采用共阴极或共阳极设置、或单独设置阴极和阳极。

14.根据权利要求1所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的LED晶片（1）至少含有一个紫外芯片和一个可见光芯片。

15.根据权利要求1所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的配光内透镜（3）俯视呈圆形或多边形，长余辉发光透镜体（4）在配光内透镜（3）的外侧围；或者所述的配光内透镜（3）与长余辉发光透镜体（4）结合的连体结构俯视呈圆形或多边形。

16.根据权利要求3所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的配光内透镜（3）的顶部整体向上隆起，其顶面呈聚光自由曲面。

17.根据权利要求4所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的配光内透镜（3）的顶部整体向上隆起，其顶面呈中央向下凹陷的发散自由曲面。

18.根据权利要求5所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的配光内透镜（3）顶部的顶面为具有一定倾角的斜面或为具有一定倾角且中央部位外凸的自由曲面。

19.根据权利要求6所述的一种长余辉LED，其特征在于：所述的长余辉发光透镜体（4）设在配光内透镜（3）顶部偏光出射一侧的相对侧。

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