專利名稱：低成本led照明板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種照明燈具結(jié)構(gòu)，尤其是采用分散的LED布置、集中的供電模 塊的低成本LED照明板。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)與白熾燈等傳統(tǒng)照明光源相比，具有電-光轉(zhuǎn)換效率高、不可見(jiàn) 光比例小、功耗低、體積小、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。隨著其生產(chǎn)成本的降低和性能的持續(xù)提高，LED 照明設(shè)備已經(jīng)顯現(xiàn)出取代傳統(tǒng)照明設(shè)備的趨勢(shì)。目前常見(jiàn)的LED照明設(shè)備通常由若干LED，搭載電源控制電路的電路板(以下稱為 供電模塊)，散熱片和填充物等主要部分構(gòu)成。雖然LED的電-光轉(zhuǎn)換效率很高，而且發(fā)出 的光主要集中在可見(jiàn)光波段，但是因?yàn)槠浔旧頃?huì)發(fā)出一定熱量，體積又很小，且高溫下效率 會(huì)顯著降低，所以通常需要被安裝在較大的散熱片上(通常為鋁等導(dǎo)熱性能好的金屬)。因?yàn)楝F(xiàn)有的多數(shù)LED燈具依然沒(méi)有脫離燈泡、燈管等傳統(tǒng)照明設(shè)備形式的束縛， 通常將LED集中布置在一個(gè)較小的范圍內(nèi)(如LED燈泡內(nèi)的LED多集中布置在燈頭前端)。 在這種思路下制成的LED燈具所搭載的LED散發(fā)出的熱量高度集中，又因?yàn)檫@些照明設(shè)備 內(nèi)用于安裝LED的空間有限，就只有采用單個(gè)功率較大的LED才能獲得較理想的照明效果， 這更是令散熱問(wèn)題成為L(zhǎng)ED照明設(shè)備設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，而采用體積大，幾何形狀復(fù)雜的散熱片 也成為了現(xiàn)有LED照明設(shè)備生產(chǎn)成本居高不下的一個(gè)重要原因?，F(xiàn)有LED照明設(shè)備形式對(duì)其成本的不利影響還體現(xiàn)在供電模塊上。以LED燈泡為 例，因?yàn)椴捎昧祟愃瓢谉霟舻男问?，LED燈泡的供電模塊無(wú)法共享。這就要求每一個(gè)LED燈 泡都必須搭載完整而獨(dú)立的供電模塊以將市電轉(zhuǎn)換為適合LED使用的低壓直流電，這些冗 余的供電模塊顯著地提高了 LED照明設(shè)備的成本。燈泡內(nèi)有限的空間還對(duì)電源模塊的體 積、可靠性和散熱提出了更高的要求?，F(xiàn)有的LED照明設(shè)備的局限還體現(xiàn)在其使用方式?，F(xiàn)有的LED照明設(shè)備更多地是 被制作成類似傳統(tǒng)燈泡和燈管的形式，用來(lái)直接替代白熾燈、日光燈等傳統(tǒng)照明設(shè)備，依然 是被作為吊燈、臺(tái)燈、壁燈的一部分，而非完整的，功能豐富的照明系統(tǒng)來(lái)使用。這些形式上 的束縛極大地限制了 LED照明設(shè)備徹底改變照明設(shè)備安裝和使用方式的潛力。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有LED照明設(shè)備對(duì)散熱要求高，復(fù)雜的散熱片和冗余的供電模塊導(dǎo)致 成本高昂，以及使用方式傳統(tǒng)而單一的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種低成本LED照明板，該低 成本LED照明板采用分散的LED布置形式，共享的外部供電模塊以顯著降低生產(chǎn)成本，得益 于其板狀外形和發(fā)光均勻、可控的特點(diǎn)，其安裝和使用方式也較傳統(tǒng)LED照明設(shè)備更加豐
富 o本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是將若干LED分散安裝在由金屬 或非金屬材料制成的基板上，其供電線路穿過(guò)基板串聯(lián)或并聯(lián)，或串并聯(lián)混合連接于基板內(nèi)部或基板背面后，與導(dǎo)線和電源接頭相連接，以方便連接外部供電模塊，在基板安裝LED 的一側(cè)覆蓋透明或者半透明的板狀燈罩，將板狀燈罩固定在基板上構(gòu)成低成本LED照明 板；一個(gè)外部供電模塊可同時(shí)與一個(gè)或多個(gè)低成本LED照明板相連并為其供電。其中，基板的材料由使用環(huán)境以及所采用LED的數(shù)量、規(guī)格、分布決定。當(dāng)使用環(huán) 境溫度較高，或者所采用的LED發(fā)熱量較大，或布置密度很高時(shí)，可以采用金屬基板，或在 LED與基板之間增加小型簡(jiǎn)易散熱片以加強(qiáng)散熱效果。其中，板狀的透明或半透明燈罩可以根據(jù)使用環(huán)境的要求采用不同材料和紋理。 其紋理可以是裝飾性的花紋，也可以是使照明板發(fā)出的光更加柔和、均勻的磨砂或小凹透 鏡結(jié)構(gòu)。其中，基板和板狀燈罩可是采用具有一定柔韌性的材料制作，使得本實(shí)用新型所 述之低成本LED照明板整體可以在一定范圍內(nèi)彎曲，以方便儲(chǔ)運(yùn)和在具有復(fù)雜幾何形狀的 表面上的鋪設(shè)。由于采用了分散的LED布置形式，這種新型低成本LED照明板可以使用較多的單 個(gè)功率較小的LED。每個(gè)LED周圍的空間很大，發(fā)熱又相對(duì)較低，所以不需要配備龐大復(fù)雜 的散熱片就可以通過(guò)與之相連的背板和周圍的空氣獲得理想的散熱效果，其背板可以采用 成本低廉的材料制成。這種新型的低成本LED照明板可以數(shù)塊共用同一個(gè)外部供電模塊， 供電模塊成本占整個(gè)照明系統(tǒng)(由一個(gè)或多個(gè)外部供電模塊和若干本實(shí)用新型所述之低 成本LED照明板構(gòu)成)總成本的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)LED照明設(shè)備，而且無(wú)論是照明板還是 外部供電模塊，都可以在損壞后單獨(dú)更換，而不是像傳統(tǒng)LED照明設(shè)備一樣只能整體拋棄， 所以其生產(chǎn)和使用成本都得到了有效控制。因?yàn)檫@種低成本板狀LED照明板是整體地、均 勻地發(fā)光(尤其是在采用數(shù)量較多的，單個(gè)功率較小的LED的情況下)，而非集中于小范圍， 用其鋪設(shè)的表面發(fā)光均勻，并且沒(méi)有死角，通過(guò)對(duì)外部供電模塊的控制可以實(shí)現(xiàn)局部照明 效果的調(diào)整，使光源的可控性和靈活性獲得顯著的提升。本實(shí)用新型的有益效果是，通過(guò)分散的LED布置和共享的外部供電模塊顯著地降 低了 LED照明設(shè)備的生產(chǎn)成本，而不影響LED效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。其發(fā)光均勻，沒(méi)有死 角，可控性高。用其鋪設(shè)天花板、墻壁和地面，可以獲得自然、明亮、均勻、可控并且節(jié)能、環(huán) 保的全方位光源。由這種低成本LED照明板組成的照明系統(tǒng)可以被用于辦公室、醫(yī)院、科研 機(jī)構(gòu)等以獲得自然、明亮而且無(wú)影的照明效果。作為家庭照明設(shè)備，其占用空間小，能夠很 好地融入家居環(huán)境，成本低并且節(jié)能環(huán)保，還可以通過(guò)對(duì)局部亮度的調(diào)整而取代臺(tái)燈、壁燈 等傳統(tǒng)的局部照明器材(例如僅調(diào)亮寫字臺(tái)附近的照明板以方便書(shū)寫和閱讀)。

圖1是本實(shí)用新型未安裝板狀燈罩時(shí)的正面視圖圖2是本實(shí)用新型安裝板狀燈罩時(shí)的側(cè)面剖視圖
具體實(shí)施方式
在圖1中，若干LED(l)被鑲嵌在基板(2)的一側(cè)。LED(l)可以是均勻分布的，也 可以排列成一定的形狀，但是應(yīng)當(dāng)分布得相對(duì)分散，以避免發(fā)熱和發(fā)光過(guò)于集中?；?2) 由符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)的金屬或非金屬材料制成。[0017] 在圖2中，若干LED(l)被鑲嵌在基板(2)的一側(cè)。每個(gè)LED的供電線路⑷包 含至少兩根導(dǎo)線，供電線路⑷穿透基板(2)，并在基板⑵內(nèi)串聯(lián)、并聯(lián)、或串并混合連接 (具體實(shí)施中也可以在基板背面相連)，并連接在電源接頭(5)上，用于與外部供電模塊相 連接。板狀燈罩(3)覆蓋在基板(2)正面(鑲嵌LED的一側(cè))，采用透明或半透明材料，如 塑料，有機(jī)玻璃或玻璃等。板狀燈罩(3)被直接固定在基板上，為了增加整體強(qiáng)度，可如圖 中所示在其邊框以外的部分增加若干固定點(diǎn)(6)。板狀燈罩(3)可以采用磨砂的表面，也 可以包含若干簡(jiǎn)單的凹透鏡結(jié)構(gòu)以使本實(shí)用新型的發(fā)光更加均勻，柔和。板狀燈罩(3)的 設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)與所使用的LED (1)功率、數(shù)量、分布以及基板(2)材質(zhì)和使用環(huán)境相匹配，在基板 ⑵和板狀燈罩⑶之間為每個(gè)LED(l)周圍保留一定空間，以協(xié)助LED(l)散熱。
權(quán)利要求一種低成本LED照明板，由基板(2)、若干LED(1)、板狀燈罩(3)、LED供電線路(4)、電源接頭(5)連接構(gòu)成，其特征是LED(1)分散鑲嵌在基板(2)上，LED供電線路(4)穿透基板(2)，在基板內(nèi)或基板背面串聯(lián)、并聯(lián)或串并混合連接，并與電源接頭(5)相連，透明或半透明的板狀燈罩(3)覆蓋在基板(2)鑲嵌LED(1)的一側(cè)，并固定于基板(2)上，多塊基板(2)上的LED(1)可由同一個(gè)外部電源模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本LED照明板，其特征是基板(2)是由金屬材料或非 金屬材料制成的平板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本LED照明板，其特征是LED(1)分散地鑲嵌于基板(2) 的一面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本LED照明板，其特征是采用標(biāo)準(zhǔn)化的電源接頭(5)與 外部電源模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本LED照明板，其特征是LED(I)可以直接鑲嵌在基板 (2)上，也可以與小型散熱片連接后再鑲嵌在基板(2)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本LED照明板，其特征是板狀燈罩(3)的內(nèi)外表面可 以進(jìn)行具有功能性或裝飾性的壓花、磨砂處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本LED照明板，其特征是基板(2)和板狀燈罩(3)中 間留有空間供LED散熱。
專利摘要一種低成本LED照明板。由若干LED分散鑲嵌在由金屬或非金屬材料制成的平板基板上，LED的供電線路穿透基板，在基板內(nèi)或基板背面連接，并與電源接頭相連，基板安裝LED的一側(cè)覆蓋有透明或半透明的板狀燈罩，板狀燈罩固定于基板上。多塊照明板可由同一個(gè)外部電源模塊供電。這種照明板可以鋪設(shè)在天花板、墻壁或地面上輔助或替代傳統(tǒng)燈具進(jìn)行照明。
文檔編號(hào)F21V19/00GK201615373SQ20102011264
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者原熙 申請(qǐng)人:原熙