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一种无荧光粉多基色LED侧发光灯具制造技术

技术编号:38406679 阅读:8 留言:0更新日期:2023-08-07 11:15
本实用新型专利技术公开了一种无荧光粉多基色LED侧发光灯具,该侧发光灯具包括多基色LED光源、光源电路板、热传导材料、驱动模块、灯具框架、背板、缓冲层、反光层、导光板、出光面盖板,多基色LED光源通过至少四颗不同基色的LED芯片直接合成白光,并固定在光源电路板上,反光层包括第一反光层、第二反光层、第三反光层,背板、缓冲层、第一反光层、导光板、第二反光层、出光面盖板依次叠设,第三反光层覆盖在光源电路板表面,灯具框架设有散热翅片,背板边缘设有镂空结构,使散热翅片暴露于空气中。本实用新型专利技术实现了结构紧凑的多基色LED侧发光灯具,具有高光提取、高亮度和颜色均匀性、低眩光、散热效果好的优势,结合驱动模块设计实现光谱可调和按需照明。按需照明。按需照明。

【技术实现步骤摘要】
一种无荧光粉多基色LED侧发光灯具


[0001]本技术涉及LED照明领域,尤其是涉及一种无荧光粉多基色LED侧发光灯具。

技术介绍

[0002]发光二极管(Light Emitting Diode,LED)具有电光转换效率高、环保节能、体积小、寿命长等优点,已逐渐取代白炽灯、荧光灯等传统光源,LED灯具的使用能够有效减少有害气体的排放和挥发,减少对室内及周围环境的污染,被公认为 21 世纪绿色照明光源。相对于主流的蓝光LED激发荧光粉合成白光的方法,无荧光粉多基色LED合成白光为电致发光,无需荧光粉,没有转换损失,电光响应快,不存在因荧光粉老化出现 LED 光效下降和色温漂移等可靠性问题,在智能照明、健康照明和可见光通信等领域有更广阔的前景。基于多基色 LED 合成白光在光效、光色品质、可靠性和光谱可调等方面的优势,其必然是下一代半导体照明技术的发展方向。而从多基色LED光源到用户实现高质量无荧光粉照明,必须经过高品质无荧光粉多基色LED灯具的研发。
[0003]目前主流灯具为直下式照明灯具,因为多基色LED光源由不同颜色的芯片组成会存在分色现象,多基色LED光源用于直下式照明灯具时近似为点光源,当多基色LED光源用于直下式照明灯具时会产生颜色和亮度均匀性差、眩光严重的问题。若要改善上述问题,需要复杂的二次光学结构,同时直下式照明灯具的光提取效率会大幅降低。间接照明光线可以充分混合后再出射,具有出光柔和的优势,在一定程度上可以解决直下式照明灯具的光品质问题。其中,反射式间接照明灯具需要较大的反射空间,体积较大,而侧发光式间接照明灯具在导光板内实现混光,兼顾了出光柔和及轻薄美观的特点,因此,多基色LED侧发光灯具在实现高品质照明方面具有较大的潜力。但是,目前传统侧发光式间接照明灯具的结构无法满足多基色LED侧发光灯具出光面亮度均匀性和眩光的要求,且光线无法被充分提取。因此,发展一种出光均匀柔和的高光效多基色LED侧发光灯具具有非常重要的应用价值。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种无荧光粉多基色LED侧发光灯具,它结构简单、体积小,易加工生产,它通过多基色LED直接合成白光,它属于间接照明方式,是一种光谱、色温、亮度均可调、高颜色均匀性、高亮度均匀性、低眩光、散热效果好的高舒适性照明装置。
[0005]本技术的目的是这样实现的:
[0006]一种无荧光粉多基色LED侧发光灯具,包括多基色LED光源、光源电路板、热传导材料、驱动模块、灯具框架、背板、缓冲层、反光层、导光板、出光面盖板,特征是:所述多基色LED光源固定在光源电路板上,光源电路板通过热传导材料安装在灯具框架内侧,多基色LED光源的电路通过焊接层与光源电路板上的电路连接,光源电路板上的电路通过电线与驱动模块连接,所述驱动模块包括电源模块和控制模块,电源模块通过导线与控制模块连接,所述反光层包括第一反光层、第二反光层、第三反光层,所述背板、缓冲层、第一反光层、
导光板、第二反光层、出光面盖板依次叠设,所述第三反光层覆盖在多基色LED光源所在的光源电路板表面,其中多基色LED光源对应位置镂空,所述每个多基色LED光源由至少四颗不同基色LED芯片组成,不同多基色LED光源之间通过串并联组合连接,所述灯具框架设置有散热翅片和螺纹槽,螺纹槽与螺钉配合用于固定背板,所述背板通过机械连接的方式固定在灯具框架上,所述背板边缘设有镂空结构,所述散热翅片通过镂空结构暴露于空气中,增强空气热对流,实现无荧光粉多基色LED侧发光灯具的良好散热,进而提高无荧光粉多基色LED侧发光灯具的光效和可靠性。
[0007]进一步地,所述多基色LED光源的数量为2~400颗,所述多基色LED光源包括至少四颗不同基色LED芯片、固晶层、基板、金线和一次光学透镜,所述LED芯片通过固晶层与基板连接,所述LED芯片通过金线与基板进行电传导;所述一次光学透镜将LED芯片密封在基板上;所述多基色LED光源的封装结构为陶瓷封装、板上芯片、系统封装或硅基封装中的一种,实现对LED芯片的机械保护和光提取;所述基板为陶瓷基板、铝基板、铜基板或硅基板中的一种;所述一次光学透镜为球帽、自由曲面、平面中的一种,其中自由曲面透镜实现小角度出光,让更多的光线导入导光板,其中平面透镜顶面为平面,所述平面透镜侧壁设有高反射率反光层,使芯片侧壁(大角度)出射光线经侧壁高反射率反光层反射被提取,减小出光角度,提高光线由多基色LED光源到导光板之间的光提取效率,所述一次光学透镜材料为硅胶、环氧树脂或聚氨酯中的一种。
[0008]进一步地,所述不同基色LED芯片为高光效黄光LED芯片、高光效绿光LED芯片、高光效青光LED芯片、高光效蓝光LED芯片、高光效红光LED芯片、高光效橙光LED芯片,其中至少四颗不同基色的LED芯片在所述多基色LED光源中为并联连接,采用多路电流驱动,不同基色芯片所在电路的输入电流不完全相同,通过调节电流大小合成不同光谱,实现按需照明。
[0009]进一步地,所述的光源电路板上固定设有导光结构,其内表面设置有高反射率反光层,所述导光结构的特征尺寸D1等于导光板的厚度特征尺寸d3,该导光结构实现在导光板厚度方向的大角度出射光线经反射耦合进导光板,提高光线从多基色LED光源到导光板之间的光提取效率;所述导光结构内表面、所述多基色LED光源、所述导光板三者之间为空气或果冻胶介质填充,果冻胶介质的折射率介于多基色LED光源一次光学透镜材料的折射率和导光板材料的折射率之间,光线由LED芯片出射依次经过一次光学透镜、果冻胶介质、导光板,降低了界面处的菲涅尔损耗,提高了光线从多基色LED芯片到导光板之间的光提取效率。
[0010]进一步地,所述光源电路板的数量为1~4根,所述光源电路板为柔性电路板、铜基电路板或铝基电路板,在所述光源电路板上制作有对应多基色LED光源中不同基色LED芯片的导电连接点和电路,实现多基色LED光源与电源的电连接,若干多基色LED光源在光源电路板上以等间距排列方式分布,多基色LED光源的中心至出光面的距离特征尺寸h1、光面盖板的厚度特征尺寸d1、第二反光层的厚度特征尺寸d2以及导光板的厚度特征尺寸d3之间的关系为h1=d1+d2+1/2*d3,目的在于提高光线由多基色LED光源到导光板的光提取效率的同时,减小导光板厚度,进而降低灯具的重量,在所述光源电路板的两端制作有接线端子,所述光源电路板上的电路通过接线端子与导线连接,实现光源电路板与驱动模块电导通。
[0011]进一步地,所述导光板材质为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)或聚碳酸
酯(PC),在所述导光板的边缘设置与多基色LED光源相配合的凹形光耦合结构,所述凹形光耦合结构的特征尺寸R2大于所述多基色LED光源的特征尺寸R1,所述凹形光耦合结构与所述多基色LED光源之间为空气或果冻胶介质填充;在所述导光板的非出光面一侧设有图形化漫反射网点,所述图形化漫反射网点制作方式为激光打点、丝网印刷或免私印,所述图形化漫反射网点的形状、尺寸、分布和填充面本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无荧光粉多基色LED侧发光灯具,包括多基色LED光源、光源电路板、热传导材料、驱动模块、灯具框架、背板、缓冲层、反光层、导光板、出光面盖板,其特征在于:所述多基色LED光源固定在光源电路板上,光源电路板通过热传导材料安装在灯具框架内侧,多基色LED光源的电路通过焊接层与光源电路板上的电路连接,光源电路板上的电路通过电线与驱动模块连接,所述驱动模块包括电源模块和控制模块,电源模块通过导线与控制模块连接,所述反光层包括第一反光层、第二反光层、第三反光层,所述背板、缓冲层、第一反光层、导光板、第二反光层、出光面盖板依次叠设,所述第三反光层覆盖在多基色LED光源所在的光源电路板表面,其中多基色LED光源对应位置镂空,所述每个多基色LED光源由至少四颗不同基色LED芯片组成,不同多基色LED光源之间通过串并联组合连接,所述灯具框架设置有散热翅片和螺纹槽,所述背板通过机械连接的方式固定在灯具框架上,所述背板边缘设有镂空结构,所述散热翅片通过镂空结构暴露于空气中。2.根据权利要求1所述的无荧光粉多基色LED侧发光灯具,其特征在于:所述多基色LED光源的数量为2~400颗,所述多基色LED光源包括至少四颗不同基色LED芯片、固晶层、基板、金线和一次光学透镜,所述LED芯片通过固晶层与基板连接,所述LED芯片通过金线与基板进行电传导;所述一次光学透镜将LED芯片密封在基板上;所述基板为陶瓷基板、铝基板、铜基板或硅基板中的一种;所述一次光学透镜为球帽、自由曲面、平面中的一种,其中自由曲面透镜实现小角度出光,其中平面透镜顶面为平面,所述平面透镜侧壁设有高反射率反光层。3.根据权利要求1所述的无荧光粉多基色LED侧发光灯具,其特征在于:所述不同基色LED芯片为高光效黄光LED芯片、高光效绿光LED芯片、高光效青光LED芯片、高光效蓝光LED芯片、高光效红光LED芯片、高光效橙光LED芯片,其中至少四颗不同基色的LED芯片在所述多基色LED光源中为并联连接,采用多路电流驱动,不同基色芯片的驱动电流不完全相同。4.根据权利要求1所述的无荧光粉多基色LED侧发光灯具,其特征在于:所述的光源电路板上固定设有导光结构,在所述导光结构的内表面设置有高反射率反光层,所述导光结构的特征尺寸D1等于导光板的厚度特征尺寸d3,所述导光结构内表面、所述多基色LED光源、所述导光板三者之间为空气或果冻胶介质填充。5.根据权利要求1所述的无荧光粉多基色LED侧发光灯具,其特征在于:所述光源电路板的数量为1~4根,所述光源电路板为柔性电路板、铜基电路板或铝基电路板,在所述光源电路板上制作有对应多基色LED光源中不同基色LED芯片的导电连接点和电路,多基色LED光源在光源电路板上以等间距排列方式分布,多基色LED光源的中心至出光面的距离特征尺寸h1、光面盖板的厚度特征尺寸d...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭醒王彩凤王都阳罗昕徐龙权王光绪王立
申请(专利权)人:南昌大学
类型:新型
国别省市:

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