專利名稱：一種led平面光源結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體照明技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)一種LED平面光源結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
電光源經(jīng)歷了白熾燈、熒光燈及高強(qiáng)度氣體放電燈這三個(gè)階段后，現(xiàn)在人們普遍認(rèn)為L(zhǎng)ED電光源是最有發(fā)展前景的新光源，將多個(gè)LED以多種組合形成的平面光源的發(fā)光亮度大、方向性好、反映速度快等優(yōu)點(diǎn)，更重要的LED在功耗及壽命等方面具有巨大的優(yōu)越性。隨著LED制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，其光效不斷攀升，截止目前大功率白光LED的光效已達(dá)到1001m/w，穩(wěn)定的產(chǎn)品光效也有901m/w以上。這一光效使得LED的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，包括已經(jīng)在廣泛使用的背光源領(lǐng)域和即將大規(guī)模應(yīng)用的普通照明領(lǐng)域，其中背光源領(lǐng)域和普通照明領(lǐng)域的吸頂燈可以泛稱之為平面光源。
LED光源雖然使用壽命長(zhǎng)、能耗低，但是LED是點(diǎn)光源，只向半空間發(fā)出光線，結(jié)果導(dǎo)致兩方面的不利影響 一是光源發(fā)出的光線直接照到地面照度分布不均勻，中間亮四周暗，呈太陽(yáng)效應(yīng)；二是光源有強(qiáng)烈眩光，視覺(jué)舒適性很差。所以就需要在LED光源上增加經(jīng)過(guò)二次光學(xué)設(shè)計(jì)甚至多次光學(xué)設(shè)計(jì)的平面光源裝置以提高LED光源的照度均勻性、亮度均勻性以及消除眩光，提高視覺(jué)舒適性，使之適用于平面光源的應(yīng)用。
目前LED光源應(yīng)用在平面光源中，如背光源領(lǐng)域中，在背光領(lǐng)域里，按光源分布位置不同分為側(cè)光式和直下式結(jié)構(gòu)，比較多的是側(cè)光式，但是隨著背光源的尺寸增大，側(cè)光式的光學(xué)設(shè)計(jì)難度也隨之增加，側(cè)光式最大的缺點(diǎn)在于光源的光利用率很小，大約只有50%左右，而在LED引用在吸頂燈中，目前比較少見(jiàn)，偶爾能看見(jiàn)的產(chǎn)品也就是簡(jiǎn)單的在其表面加一磨砂玻璃或漫反射板，但效果不是很明顯，也不能從根本上解決亮度分布不均的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)設(shè)計(jì)LED光源的結(jié)構(gòu)上的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的LED平面光源結(jié)構(gòu)，能有效提高光源的利用率、光源亮度的均勻性。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下方案 一種LED平面光源結(jié)構(gòu)，包括鋁基板及安裝在鋁基板上的若干個(gè)發(fā)光體，所述若干個(gè)發(fā)光體的前方設(shè)有用于擴(kuò)散光線的導(dǎo)光板，其特征在于所述的導(dǎo)光板上靠近發(fā)光體一側(cè)的壁面上設(shè)有與每個(gè)發(fā)光體一一對(duì)應(yīng)的一個(gè)用于折射光線的自由曲面。
所述的導(dǎo)光板為一整體結(jié)構(gòu)或者是由數(shù)個(gè)導(dǎo)光板單元通過(guò)多種排列方式組合成的一體結(jié)構(gòu)。
作為優(yōu)選的，所述的導(dǎo)光板的下端面為平面或是磨砂處理過(guò)的漫透射面，出光平面加工方便、成本低，而漫透射面可以起到柔和光線的作用。
作為優(yōu)選的，所述的自由曲面為向?qū)Ч獍鍐卧行姆较騼?nèi)凹的二維旋轉(zhuǎn)對(duì)稱自由曲面。
進(jìn)一步的，所述的鋁基板上貼有反光膜，反光膜可以將導(dǎo)光板單元反射回來(lái)的光線重新反射到導(dǎo)光板單元上，增加光利用率及光線的出射率。
進(jìn)一步的，所述的導(dǎo)光板單元外形為方形，導(dǎo)光板由導(dǎo)光板單元以經(jīng)諱方向縱橫排列成一體結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步的，所述的導(dǎo)光板單元外形為六邊形，導(dǎo)光板由導(dǎo)光板單元以蜂窩形式交錯(cuò)排列成一體結(jié)構(gòu)。
作為優(yōu)選的，所述的導(dǎo)光板的前方設(shè)有漫透射板，進(jìn)一步來(lái)柔化光線，使接近等照度的光分布變成接近等亮度的光分布，提高視覺(jué)舒適度。
作為優(yōu)選的，所述的發(fā)光體為L(zhǎng)ED發(fā)光二極管。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明利用具有二維旋轉(zhuǎn)對(duì)稱自由曲面的導(dǎo)光板單元對(duì)光線進(jìn)行折射，從而增加LED點(diǎn)光源的照射面積，同時(shí)減少眩光效果；導(dǎo)光板通過(guò)數(shù)個(gè)導(dǎo)光板單元組合成一體，使平面光源的亮度均勻性與照射在目標(biāo)面的照度均勻性提高，光能量利用率高，且節(jié)能；LED光源與導(dǎo)光板單元一一對(duì)應(yīng)安裝，所以該平面光源可根據(jù)實(shí)際需要可大可小，擴(kuò)展方便。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的導(dǎo)光板單元的結(jié)構(gòu)示意圖1 (a)為圖1中的A-A剖視圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的整體結(jié)構(gòu)示意圖2 (a)為圖2中的B-B剖視圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的導(dǎo)光板單元的結(jié)構(gòu)示意圖3 (a)為圖3中的C-C剖視圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的整體結(jié)構(gòu)示意圖4 (a)為圖3中的D-D剖視圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一
如圖2、圖2 (a)所示本發(fā)明實(shí)施例一的LED平面光源結(jié)構(gòu)包括鋁基板3，鋁基板3上安裝有若干個(gè)LED發(fā)光二極管作為發(fā)光體32，所述若干個(gè)發(fā)光體32的前方設(shè)有用于擴(kuò)散光線的導(dǎo)光板l，在導(dǎo)光板1的前方設(shè)有漫透射板4，來(lái)進(jìn)一步柔化光線，使接近等照度的光分布變成接近等亮度的光分布，提高視覺(jué)舒適度。如圖l、圖l (a)所示，所述的導(dǎo)光板1是數(shù)個(gè)具有自由曲面22的方形導(dǎo)光板單元2通過(guò)經(jīng)緯排列方式組合成一體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便。導(dǎo)光板單元2的下端面為出光面21,導(dǎo)光板單元2上對(duì)應(yīng)出光面21的另一側(cè)面為用于折射光線的自由曲面22，該自由曲面22為向?qū)Ч獍鍐卧?中心方向內(nèi)凹的二維旋轉(zhuǎn)對(duì)稱自由曲面22，可通過(guò)逆向工程建模獲得。導(dǎo)光板l的下端面即由數(shù)個(gè)導(dǎo)光板單元2的出光面21組成的該下端面可以為平面，加工方便、成本低，也可以是經(jīng)過(guò)磨砂處理過(guò)的漫透射面，可以起到柔和光線的作用。所述的鋁基板3上貼有反光膜31，反光膜31可以將導(dǎo)光板單元2反射回來(lái)的光線重新反射到導(dǎo)光板單元2上，增加光利用率及光線的出射率。實(shí)施例二
如圖4、圖4 (a)所示本發(fā)明實(shí)施例二的LED平面光源結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一大致相同，不同的是該LED平面光源結(jié)構(gòu)種的導(dǎo)光板單元2是正六邊形，而導(dǎo)光板1是由該正六邊形導(dǎo)光板單元2以蜂窩形式交錯(cuò)排列成一體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀。
上述的兩個(gè)實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)能達(dá)到較好照射效果，LED的光源經(jīng)過(guò)導(dǎo)光板單元2形成半徑3米的圓形光斑，而且由于室內(nèi)照度需要考慮到視覺(jué)的舒適性，對(duì)導(dǎo)光板單元2出光面21磨砂處理，使人眼看到燈具不剌眼，光線柔和均勻，是實(shí)現(xiàn)等照度向等亮度的轉(zhuǎn)變。
本發(fā)明的導(dǎo)光板單元2的結(jié)構(gòu)不僅僅局限于上述兩種，該導(dǎo)光板單元2的外形也可以為圓形、三角形或者是不規(guī)則的多邊形，導(dǎo)光板1的結(jié)構(gòu)除了上述兩種實(shí)施例中描述的排列方式外，也還有其他多種實(shí)施方案，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明所作的變化或修飾，皆涵蓋在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種LED平面光源結(jié)構(gòu)，包括鋁基板(3)及安裝在鋁基板(3)上的若干個(gè)發(fā)光體(32)，所述若干個(gè)發(fā)光體(32)的前方設(shè)有用于擴(kuò)散光線的導(dǎo)光板(1)，其特征在于所述的導(dǎo)光板(1)上靠近發(fā)光體一側(cè)的壁面上設(shè)有與每個(gè)發(fā)光體一一對(duì)應(yīng)的一個(gè)用于折射光線的自由曲面(22)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED平面光源結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的導(dǎo)光板 (1)為一整體結(jié)構(gòu)或者是由數(shù)個(gè)導(dǎo)光板單元(2)通過(guò)多種排列方式組合成的一體結(jié)構(gòu)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種LED平面光源結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的導(dǎo) 光板的下端面(21)為平面或是磨砂處理過(guò)的漫透射面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種LED平面光源結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的自由曲 面(22)為向?qū)Ч獍鍐卧?2)中心方向內(nèi)凹的二維旋轉(zhuǎn)對(duì)稱自由曲面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED平面光源結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的鋁基板 (3)上貼有反光膜(31)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種LED平面光源結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的導(dǎo)光板 單元(2)外形為方形，導(dǎo)光板(1)由導(dǎo)光板單元(2)以經(jīng)緯方向縱橫排列成 一體結(jié)構(gòu)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種LED平面光源結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的導(dǎo)光板 單元(2)外形為六邊形，導(dǎo)光板(1)由導(dǎo)光板單元(2)以蜂窩形式交錯(cuò)排列 成一體結(jié)構(gòu)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種LED平面光源結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的導(dǎo) 光板(1)的前方設(shè)有漫透射板(4)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED平面光源結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的發(fā)光體 (32)為L(zhǎng)ED發(fā)光二極管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED平面光源結(jié)構(gòu)，包括鋁基板，鋁基板上貼有反光膜，鋁基板上安裝有若干個(gè)發(fā)光體，所述若干個(gè)發(fā)光體的前方設(shè)有用于擴(kuò)散光線的導(dǎo)光板，導(dǎo)光板的前方設(shè)有漫透射板，所述的導(dǎo)光板上靠近發(fā)光體一側(cè)的壁面上設(shè)有與每個(gè)發(fā)光體一一對(duì)應(yīng)的一個(gè)用于折射光線的自由曲面。利用具有二維旋轉(zhuǎn)對(duì)稱自由曲面的透光體對(duì)光線進(jìn)行折射，從而增加LED點(diǎn)光源的照射面積，同時(shí)減少眩光效果；LED發(fā)光體與透光體一一對(duì)應(yīng)安裝，所以該平面光源結(jié)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際需要可大可小，擴(kuò)展方便，可用于多種場(chǎng)合使用。
文檔編號(hào)F21V8/00GK101561087SQ200910098200
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者程 江, 董學(xué)文 申請(qǐng)人:董學(xué)文