專利名稱：一種led環(huán)形光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED光源結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種用于照明、屏顯的LED環(huán)形光源。
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以多種組合形成大功率光源的發(fā)光亮度大、方向性好、反映速度快等優(yōu)點(diǎn)，更重要的是LED在功耗及壽命方面具有巨大的優(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。LED光源雖然使用壽命長(zhǎng)、功耗低，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)適應(yīng)性很差。為了解決上述問(wèn)題，一些廠家將套在LED外面的透明件做成磨砂型，這樣也存在問(wèn)題，就是降低了光效，沒(méi)有充分發(fā)揮LED光源高光效的優(yōu)勢(shì)。。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提出一種提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、出光面均勻、 光能利用率高、光效高的LED環(huán)形光源。本發(fā)明提供的一種LED環(huán)形光源，包括LED，該LED環(huán)形光源包括LED，以及透明導(dǎo)光環(huán)；所述LED適配套入所述導(dǎo)光環(huán)一個(gè)端面上設(shè)置的LED孔中，且所述導(dǎo)光環(huán)中心區(qū)域設(shè)有一環(huán)狀的光散射層。所述的LED環(huán)形光源，其中，所述銪導(dǎo)光環(huán)的材質(zhì)為聚甲基丙烯酸甲酯，或聚碳酸酯。所述的LED環(huán)形光源，其中，所述LED為白光LED或藍(lán)光LED。所述的LED環(huán)形光源，其中，當(dāng)所述所述LED為白光LED時(shí)，所述光散射層中包括有氧化鋁、氧化鑭、二氧化硅、二氧化鋯、二氧化鈦或硫酸鋇中任一種光散射顆粒；所述光散射顆粒的粒徑為IOnm 100 μ m。所述的LED環(huán)形光源，其中，當(dāng)所述所述LED為藍(lán)光LED時(shí)，所述光散射層中包括有紅色熒光粉、黃色熒光粉或綠色熒光粉中的至少一種熒光粉；其中，所述紅色熒光粉為CaS:EU、SrS:EU或稀土離子激活的堿土金屬硅氮化物熒光粉；所述黃色熒光粉為摻鈰的釔鋁石榴石體系熒光粉、摻鈰的鋱鋁石榴石體系熒光粉、稀土離子激活的硅酸鹽體系熒光粉、二價(jià)銪激活的氮化物或二價(jià)銪激活的氧化物熒光粉；所述綠色熒光粉為SrGaj4 = Eu或 Ba2SiO4IEu 熒光粉。所述LED環(huán)形光源還包括一散熱基板，所述LED設(shè)置在所述散熱基板上；所述散熱基板的材質(zhì)為鋁、銅、鐵、合金或陶瓷。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的LED環(huán)形光源，摒棄了傳統(tǒng)LED管型光源中采用白光LED燈條的方式，而采用LED側(cè)面式發(fā)光，經(jīng)由導(dǎo)光環(huán)外表面的全反射作用和光散射層的散射作用，能夠保證出光面的均勻性。這樣，除了省去了工序，降低了成本外，還極大的提高了光效。


圖Ia是實(shí)施例1中LED環(huán)形光源的剖視圖；圖Ib為實(shí)施例1中LED環(huán)形光源的府視圖；圖2是實(shí)施例2中中LED環(huán)形光源的剖視圖。
具體實(shí)施例本發(fā)明提供的一種LED環(huán)形光源，包括LED，以及透明導(dǎo)光環(huán)，該導(dǎo)光環(huán)除了采用圓形外，作為可選擇的形狀，可以是橢圓形的，也可以是方形的，也可以是其他形狀的；導(dǎo)光環(huán)除了所述光散射層之外，其余部分為無(wú)色透明的。LED適配套入所述導(dǎo)光環(huán)一個(gè)端面上設(shè)置的LED孔中，且所述導(dǎo)光環(huán)中心區(qū)域設(shè)有一環(huán)狀的光散射層，優(yōu)選方案中還包括用于給LED散熱的散熱基板。所述散熱基板的外側(cè)部分可以是鰭形，也可以是其他有利于散熱的形狀；所述散熱基板的材質(zhì)可以是鋁，也可以是銅，也可以是鐵，也可以是合金，也可以是陶瓷，也可以是其他的散熱材料。該LED環(huán)形光源中，LED可以是白光LED，也可以是藍(lán)光LED，根據(jù)需要進(jìn)行選擇封裝。當(dāng)LED為白光LED時(shí)，上述光發(fā)射層中包括光散射顆粒以及粘結(jié)材料，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，又稱亞克力或者有機(jī)玻璃)，或與導(dǎo)光環(huán)相同的材質(zhì)。光散射顆粒選自粒徑為IOnm 100 μ m的氧化鋁、氧化鑭、二氧化硅、二氧化鋯、二氧化鈦或硫酸鋇等具有高折射率、低可見(jiàn)光吸收率的光散射顆粒，也可以為其他具有優(yōu)良光散射性能的材料。此時(shí)，導(dǎo)光環(huán)底面除了 LED槽或孔之外的其他地方可以是光滑的，也可以是磨砂處理過(guò)的，也可以是鍍了反射膜的。LED為白光LED時(shí)，白光LED發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)所述導(dǎo)光環(huán)內(nèi)外表面的全反射和散射層的漫反射作用，使得導(dǎo)光環(huán)的內(nèi)外表面均勻出光。當(dāng)LED為藍(lán)光LED時(shí)，上述光散射層中包括熒光粉以及粘結(jié)材料，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，又稱亞克力或者有機(jī)玻璃)，或與導(dǎo)光環(huán)相同的材質(zhì)。熒光粉選用紅色熒光粉、 黃色熒光粉或綠色熒光粉中的至少一種；熒光粉在接受所述藍(lán)光LED發(fā)出的光線照射時(shí)， 即作為光轉(zhuǎn)換材料也作為光散射材料，再加上所述導(dǎo)光環(huán)內(nèi)外表面的全反射作用，使得所述導(dǎo)光環(huán)的內(nèi)外表面均勻出光。其中，所述紅色熒光粉為CaS:Eu、SrS:Eu或稀土離子激活的堿土金屬硅氮化物熒光粉；所述黃色熒光粉為摻鈰的釔鋁石榴石體系熒光粉、摻鈰的鋱鋁石榴石體系熒光粉、稀土離子激活的硅酸鹽體系熒光粉、二價(jià)銪激活的氮化物或二價(jià)銪激活的氧化物熒光粉；所述綠色熒光粉為SrGaj4 = Eu或Ba2SiO4 = Eu熒光粉。熒光粉選擇為適合藍(lán)光LED激發(fā)的紅色、黃色、綠色熒光粉中的一種或幾種時(shí)，在藍(lán)光LED發(fā)出的藍(lán)光激發(fā)下，熒光粉發(fā)出的光與剩余的藍(lán)光復(fù)合形成白光。一種LED環(huán)形光源，其中，當(dāng)所述的LED為藍(lán)光LED時(shí)，所述的導(dǎo)光環(huán)的一個(gè)底面上有所述光散射層的部分分布有槽或孔，其特征在于，所述光散射層中所述的熒光粉在接受所述藍(lán)光LED發(fā)出的光線照射時(shí)，即作為光轉(zhuǎn)換材料也作為光散射材料，再加上所述導(dǎo)光環(huán)內(nèi)外表面的全反射作用，使得所述導(dǎo)光環(huán)的內(nèi)外表面均勻出光。應(yīng)用中，所述導(dǎo)光環(huán)中選用無(wú)色透明部分的材質(zhì)，可以是聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA，又稱亞克力或者有機(jī)玻璃)，也可以是聚碳酸酯(PC)，也可以是honor (日本瑞翁公司產(chǎn)品)，也可以是70FH(日本旭化成株式會(huì)社產(chǎn)品)，也可以是玻璃材料，也可以是其他透明材料。實(shí)際中，LED環(huán)形光源的LED是電氣連接在所述散熱基板上；且為了使得導(dǎo)光環(huán)內(nèi)圓不產(chǎn)生暗區(qū)，作為優(yōu)選的，可以在所述散熱基板中與所述導(dǎo)光環(huán)連接的底面鍍反射膜。更進(jìn)一步的，可以將所述散熱基板的底面做成錐形，并在所述錐形表面鍍反射層， 作為優(yōu)選的，可以在所述的錐形表面做粗化處理；或者所述散熱基板的外側(cè)部分可以是鰭形，也可以是其他有利于散熱的形狀。散熱基板的材質(zhì)可以是鋁，也可以是銅，也可以是鐵，也可以是合金，也可以是陶瓷，也可以是其他的散熱材料。下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1如圖Ia和Ib所示，一種LED環(huán)形光源，包括白光LED11，透明導(dǎo)光環(huán)13，在導(dǎo)光環(huán) 13的中心區(qū)域一環(huán)狀的光散射層12，用于固定白光LEDll和導(dǎo)光環(huán)13的散熱基板14，且白光LEDll與散熱基板14間電氣連接。白光LEDll是已經(jīng)固晶焊線并用封裝膠封裝好的，可以為引腳式的，也可以為貼片式的，在本實(shí)施例中采用貼片式的。在本實(shí)施例中，光散射層12和導(dǎo)光環(huán)13的外徑形狀均采取圓形，導(dǎo)光環(huán)13的兩個(gè)端面中無(wú)色透明部分均勻設(shè)有小LED槽或孔，大小與白光LEDll 相匹配，底面除了 LED槽或孔之外的地方鍍有可見(jiàn)光的高反射膜。導(dǎo)光環(huán)13的無(wú)色透明部分和光散射層12的粘結(jié)材料的材質(zhì)可以為PMMA，也可以為PC，也可以為玻璃，也可以為其他的透明塊狀材料，在本實(shí)施例中選擇為PMMA。光散射層12中的散射顆粒其材質(zhì)可以為氧化鋁、氧化鑭、二氧化硅、二氧化鋯、二氧化鈦、硫酸鋇等，也可以為其他具有優(yōu)良光散射性能的材料，在本實(shí)施例中，選擇為氧化鋁顆粒，粒徑為10nm。散熱基板14中與導(dǎo)光環(huán)13相連接的底面，在本實(shí)施例中采用平面的形狀，平面上分布有一定大小和排列的凸弧面，并鍍有反射膜。散熱基板14中與導(dǎo)光環(huán)13相對(duì)的一面形狀可以為圓形的，也可以為方形的，也可以為其他任意形狀的，在本實(shí)施例中選擇圓形。在本實(shí)施例中，散熱基板14中與導(dǎo)光環(huán)13 相對(duì)的一面外側(cè)帶有鰭片，有利于散熱。散熱基板14的材質(zhì)可以是鋁，也可以是銅，也可以是鐵，也可以是合金，也可以是陶瓷，也可以是其他的散熱材料，在本實(shí)施例中采用鋁。實(shí)施例2如圖3所示，一種LED環(huán)形光源，基本封裝結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相類似，不同之處在于， LED選用藍(lán)光LED11，其個(gè)數(shù)和排列方式也與實(shí)施例1不一樣，在本實(shí)施例中，藍(lán)光LEDll置于光散射層12的正上方，光散射層12中的熒光粉選用適合藍(lán)光LEDll發(fā)出的藍(lán)光激發(fā)的黃色熒光粉，如摻鈰的釔鋁石榴石體系熒光粉、摻鈰的鋱鋁石榴石體系熒光粉、稀土離子激活的硅酸鹽體系熒光粉、二價(jià)銪激活的氮化物或二價(jià)銪激活的氧化物熒光粉中任一種；此夕卜，在本實(shí)施例中，散熱基板14中與導(dǎo)光環(huán)13相連接的底面采用圓錐形狀，表面分布有一定大小和排列的凸弧面，且鍍有反光膜。 應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的表述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種LED環(huán)形光源，其特征在于，該LED環(huán)形光源包括LED，以及透明導(dǎo)光環(huán)；所述 LED適配套入所述導(dǎo)光環(huán)一個(gè)端面上設(shè)置的LED孔中，且所述導(dǎo)光環(huán)中心區(qū)域設(shè)有一環(huán)狀的光散射層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED環(huán)形光源，其特征在于，所述LED為白光LED或藍(lán)光LED。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED環(huán)形光源，其特征在于，當(dāng)所述所述LED為白光LED時(shí)， 所述光散射層中包括有氧化鋁、氧化鑭、二氧化硅、二氧化鋯、二氧化鈦或硫酸鋇中任一種光散射顆粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED環(huán)形光源，其特征在于，所述光散射顆粒的粒徑為 IOnm 100 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED環(huán)形光源，其特征在于，當(dāng)所述所述LED為藍(lán)光LED時(shí)， 所述光散射層中包括有紅色熒光粉、黃色熒光粉或綠色熒光粉中的至少一種熒光粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED環(huán)形光源，其特征在于，所述紅色熒光粉為CaS:Eu、 SrS:Eu或稀土離子激活的堿土金屬硅氮化物熒光粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED環(huán)形光源，其特征在于，所述黃色熒光粉為摻鈰的釔鋁石榴石體系熒光粉、摻鈰的鋱鋁石榴石體系熒光粉、稀土離子激活的硅酸鹽體系熒光粉、二價(jià)銪激活的氮化物或二價(jià)銪激活的氧化物熒光粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED環(huán)形光源，其特征在于，所述綠色熒光粉為SrGaj4 Eu或 Ba2SiO4IEu 熒光粉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED環(huán)形光源，其特征在于，所述導(dǎo)光環(huán)的材質(zhì)為聚甲基丙烯酸甲酯，或聚碳酸酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED環(huán)形光源，其特征在于，所述ED環(huán)形光源還包括一材質(zhì)為鋁、銅、鐵、合金或陶瓷的散熱基板，所述LED和導(dǎo)光環(huán)設(shè)置在該散熱基板上。
全文摘要
本發(fā)明屬于光電子領(lǐng)域，其公開(kāi)了一種LED環(huán)形光源，包括LED，以及透明導(dǎo)光環(huán)；所述LED適配套入所述導(dǎo)光環(huán)一個(gè)端面上設(shè)置的LED孔中，且所述導(dǎo)光環(huán)中心區(qū)域設(shè)有一環(huán)狀的光散射層。本發(fā)明提供的LED環(huán)形光源，摒棄了傳統(tǒng)LED管型光源中采用白光LED燈條的方式，而采用LED側(cè)面式發(fā)光，經(jīng)由導(dǎo)光環(huán)外表面的全反射作用和光散射層的散射作用，能夠保證出光面的均勻性。這樣，除了省去了工序，降低了成本外，還極大的提高了光效。
文檔編號(hào)F21V29/00GK102478179SQ201010557929
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者周明杰, 陳貴堂, 馬文波 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司