專利名稱：一種基于發(fā)光二極管的光源結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于發(fā)光二極管(LED)的光源結構，所述光源結構至少包括基板、LED 芯片、LED芯片的發(fā)光處理單元、光學散光板，屬于發(fā)光二極管應用技術領域。
背景技術：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，簡稱LED)，是一種固態(tài)的電光轉換導體器件，以 其發(fā)光效率高、壽命長、體積小、響應速度快、耐震抗沖擊、綠色環(huán)保、使用安全等潛在 優(yōu)勢，被認為是繼白熾燈及熒光燈之后的第三代照明光源。
然而，利用LED制作成光源結構面臨許多技術壁壘，其中重要的因素之一是傳統(tǒng)常規(guī) 封裝的LED所具有的小光通量、高亮度特性所引發(fā)的眩光、亮度不均問題。將多顆LED 集群封裝是目前基于LED的光源結構普遍采用的方式，由于LED為近似點光源，導致光 源結構由多個不連續(xù)高亮度點組成，借由光線的直線傳播特性，產生嚴重的眩光問題，損 傷人眼；且由于LED的直接裸露，不宜清潔、美觀性也較差。
針對眩光與亮度不均問題，目前較為常見的方式是在LED光源上方添加散光板，其散 光方式通常分為統(tǒng)計散光與幾何散光。統(tǒng)計散光利用特定分布的散光顆?；蛘卟灰?guī)則的粗 糙表面(如毛玻璃)等來實現散光，缺點是透光率不高；幾何散光一般利用具有簡單構型的微 凹凸透鏡陣列組合來實現散光，凹凸透鏡單元的構型曲線常常是圓弧、拋物線等簡單曲線， 這種結構的散光板存在嚴重的問題由于凹凸透鏡單元構型未經過系統(tǒng)設計，發(fā)光時亮度 均勻性不佳，LED發(fā)光能量利用率普遍不高。
專利WO2008/134018提供的散光板是利用中間用光學膠粘合的兩層主軸方向各自錯開 的凹透鏡陣列相互對接來實現散光，其凹透鏡結構是利用簡單的參數擬合得到的，難以實 現發(fā)光方式均勻化，并且其散光角度只有+/-30°，為了實現大角度散光，常常是利用多層結 構，在造價和散光效果上不占優(yōu)勢；專利US7092166B1提供的散光板的微凸透鏡陣列的構 型曲線是利用簡單的參數擬合得到的，但由于是多層結構，同樣存在著類似缺點，難以實 用化。
4另外，目前已發(fā)表的光源結構專利，普遍存在能量利用率不高的問題。專利 CN101208557A通過將具有表面及背面一體的柱狀透鏡陣列的擴散板設置在內部設有光源 的、具有箱形形狀的光反射板上構成直下式照明裝置，然而未經過系統(tǒng)設計的兩層柱狀透 鏡的簡單結構決定其存在較為嚴重的逆向全反射問題，從LED發(fā)出的多數光要在擴散板和
光反射板之間經過多次反射和折射才能出射，并且其在光擴散板上設置一枚以上的光學膜， 光透過率低，光能損耗嚴重；專利CN101188261A提供的光源結構特征在于LED芯片的 發(fā)射光及由反光杯反射的光經過發(fā)散透鏡后形成均勻分布的發(fā)散光，再借助擴散片形成均 勻出射的平面光，然而其沒有提供經過設計的擴散片，對LED發(fā)光能量的利用率上亦大打 折扣。
為解決現有基于LED的光源結構光能利用率低、亮度不均勻等問題，我們發(fā)明了一種 基于LED的光源結構，它含有LED芯片的發(fā)光處理單元與經過非成像光學設計方法設計 的光學散光板，具有人眼舒適、環(huán)境友好、LED發(fā)光能量利用率高等優(yōu)勢。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現有基于LED的光源結構技術中的不足，提 一種LED發(fā)光能量利用率高、亮度均勻的光源結構。
本發(fā)明為克服現有光源結構技術壁壘所采取的措施是設計含有LED芯片的發(fā)光處理單 元與經過非成像光學設計方法設計的光學散光板的光源結構，所述光源結構至少包括基板、 LED芯片、LED芯片的發(fā)光處理單元、光學散光板。固定在基板上的LED芯片發(fā)出的光經 由發(fā)光處理單元進行包括但不限于準直的處理后，入射到基于非成像光學進行設計的、具 有微結構的光學散光板表面，經過光學散光板的散射后成為均勻亮度的光源結構。
所述光學散光板至少有一面為經過非成像光學設計的具有散光作用的微結構陣列；所 述經過非成像光學設計的微結構形狀包括但不限于凹形、凸形、或是凹凸組合形狀；所述 微結構陣列的單元線度在0.10n m 10mm之間；所述光學散光板為平面形狀包括但不限于 方形、六角形、圓形、橢圓形；所述光學散光板為非平面形狀包括但不限于球面、橢球面、 柱面、半柱面；所述光學散光板所用材料為折射率在1.3 3.5之間的高透過率光學材料； 所述光學散光板可擴展、拼接。
所述基板為平面基板，其形狀包括但不限于方形、圓形、橢圓形；所述基板為非平面 基板，其形狀包括但不限于球面、橢球面、柱面、半柱面；所述基板可擴展拼接。所述LED芯片的發(fā)光處理單元為反光裝置與基板表面上的光反射膜的組合結構；所述 組合結構內放置一個或多個LED芯片;所述反光裝置的縱剖面形狀包括但不限于拋物線形， 橫截面形狀包括但不限于為圓形、六角形、方形；
基于上述光學散光板、基板、LED芯片，本發(fā)明可提供以下幾種具有不同LED芯片的 發(fā)光處理單元光源結構。
本發(fā)明可提供第一種形式的光源結構，此光源結構的LED芯片的發(fā)光處理單元為一個 反光裝置或是多個反光裝置的組合或拼接；所述反光裝置內放置一個或多個LED芯片；所 述反光裝置的縱剖面形狀包括但不限于拋物線形，橫截面形狀包括但不限于為圓形、六角 形、方形。
本發(fā)明可提供第二種形式的光源結構，此光源結構的LED芯片的發(fā)光處理單元為一個 光學透鏡或者是多個光學透鏡的組合或拼接；所述光學透鏡內放置一個或多個LED芯片； 所述光學透鏡所用材料為折射率在1.3 3.5之間的高透過率光學材料。
本發(fā)明可提供第三種形式的光源結構，此光源結構的LED芯片的發(fā)光處理單元是光學 透鏡和反光裝置的組合結構；所述組合結構內放置一個或多個LED芯片；所述光學透鏡所 用的材料為折射率在1.3 3.5之間的高透過率光學材料。
本發(fā)明可提供第四種形式的光源結構，此光源結構的LED芯片的發(fā)光處理單元為基板 表面上的光反射膜。
本發(fā)明可提供第五種形式的光源結構，此光源結構的LED芯片的發(fā)光處理單元為反光 裝置與基板表面上的光反射膜的組合結構；所述組合結構內放置一個或多個LED芯片；所 述反光裝置的縱剖面形狀包括但不限于拋物線形，橫截面形狀包括但不限于為圓形、六角 形、方形。
本發(fā)明可提供第六種形式的光源結構，此光源結構的LED芯片的發(fā)光處理單元為基板 表面上光反射膜與光學透鏡的組合結構；所述組合結構內放置一個或多個LED芯片；所述 光學透鏡所用的材料為折射率在1.3 3.5之間的高透過率光學材料。
本發(fā)明可提供第七種形式的光源結構，此光源結構的LED芯片的發(fā)光處理單元為反光 裝置、光學透鏡、基板表面上光反射膜的組合結構；所述組合結構內放置一個或多個LED 芯片；所述反光裝置的縱剖面形狀包括但不限于拋物線形，橫截面形狀包括但不限于為圓 形、六角形、方形；所述光學透鏡所用的材料為折射率在1.3 3.5之間的高透過率光學材 料。本發(fā)明所述LED芯片的注入電功率為0.0001W_100 W;所述的LED芯片發(fā)光的顏色 包括但不限于白色、紅、綠、藍；所述的LED芯片以包括但不限于正方形、矩形、圓形的 形狀排列。
需要特別指出的是，本發(fā)明所稱的光學透鏡包括但不限于一次封裝透鏡，二次光學透
鏡°
根據本發(fā)明，采用含有LED芯片的發(fā)光處理單元以及經過非成像光學設計方法嚴格設 計的光學散光板的光源結構，能解決現有技術中LED發(fā)光能量利用率低及亮度不均的問題， 且更美觀、更易于清潔。


圖1為本發(fā)明提供的基本光源結構的縱剖示意圖。
圖2A為本發(fā)明提供的第一種光學散光板的縱剖圖；圖2B為本發(fā)明提供的第一種光學 散光板的微結構縱剖圖；圖2C為微結構對光散射后的相對亮度分布圖；圖2D本發(fā)明提供 的第一種光學散光板的三維圖；圖2E本發(fā)明提供的第一種光學散光板的俯視圖；圖2E本 發(fā)明提供的第一種光學散光板的第二種排列方式俯視圖。
圖3A為經過改進的第一種散光板的微結構縱剖圖；圖3B為經過改進的第一種散光板 的微結構俯視圖；圖3C為經過改進的第一種散光板的三維圖。
圖4A為本發(fā)明提供的第二種光學散光板的縱剖圖；圖4B為本發(fā)明提供的第二種光學 散光板的三維圖。
圖5A為本發(fā)明提供的第三種光學散光板的縱剖圖；圖5B為本發(fā)明提供的第四種光學 散光板的縱剖圖。
圖6為本發(fā)明提供的第一種形式的光源結構剖面圖，其LED芯片的發(fā)光處理單元為一 個反光裝置或是多個反光裝置的組合或拼接。
圖7A為拼接的反光裝置三維圖；圖7B經過改進的反光裝置陣列拼接三維圖。
圖8為第一種形式的光源結構的一種變形結構。
圖9為本發(fā)明提供的第二種形式的光源結構剖面圖，其LED芯片的發(fā)光處理單元為一 個光學透鏡或是多個光學透鏡的組合或拼接。圖10為光學透鏡拼接的三維圖。
圖11為第二種形式的光源結構的一種變形結構。
圖12A為本發(fā)明提供的第三種形式的光源結構剖面圖；其LED芯片的發(fā)光處理單元是
光學透鏡和反光裝置的組合結構。
圖12B為本發(fā)明提供的第三種形式的光源結構剖面圖，其LED芯片的發(fā)光處理單元是 光學透鏡和反光裝置的組合結構。
圖13A為本發(fā)明提供的第四種形式的光源結構剖面圖，其LED芯片的發(fā)光處理單元為 基板表面上的光反射膜。
圖13B為本發(fā)明提供的第四種形式的光源結構剖面圖，其LED芯片的發(fā)光處理單元為 基板表面上的光反射膜。
圖13C為本例所述光源結構的另一種形式，此形式的光源結構可替代傳統(tǒng)的白熾燈。
圖14A為本發(fā)明提供的第五種形式的光源結構剖面圖，其LED芯片的發(fā)光處理單元為 LED芯片的發(fā)光處理單元為反光裝置與基板表面上的光反射膜的組合結構。
圖14B為本發(fā)明提供的第五種形式的光源結構剖面圖，其LED芯片的發(fā)光處理單元為 反光裝置與基板表面上的光反射膜的組合結構。
圖15為本發(fā)明提供的第六種形式的光源結構剖面圖，其LED芯片的發(fā)光處理單元為基 板表面上光反射膜與光學透鏡的組合結構。
圖16為本發(fā)明提供的第七種形式的光源結構剖面圖，其LED芯片的發(fā)光處理單元為反 光裝置、光學透鏡、基板表面上光反射膜的組合結構。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例來進一步闡述本發(fā)明。
本發(fā)明公開的光源結構裝置的基本結構如圖1所示。所述光源結構至少包括基板1、LED 芯片2、 LED芯片的發(fā)光處理單元3、經過非成像光學設計的光學散光板4。固定在基板l 上的LED芯片2為發(fā)光光源，其光場分布經由LED芯片的發(fā)光處理單元3進行包括但不 限于準直的處理后，傳播至光學散光板4的內表面；光學散光板4至少有一面含有經過設 計的微結構，微結構使入射的光進行散射，從而形成均勻亮度光源結構。
8本發(fā)明所述光學散光板至少有一面為經過非成像光學設計的具有散光作用的微結構陣 列；所述經過非成像光學設計的微結構形狀包括但不限于凹形、凸形、或是凹凸組合形狀。 圖2A為本發(fā)明提供的一種光學散光板的縱剖圖；圖2B為此光學散光板的微結構縱剖圖。 光學散光板4的內表面4a為微結構陣列，外表面4b為平面或曲面，微結構縱剖線的每一 點(Xi,yO產生方式可如下表示
其中h為微結構的底面半徑，其線度在10wm-5mm之間；eM， gw分別為(xw,y,.O處的 單位法線矢量方向在x軸和y軸上的投影，由矢量折射率定得到；6,為入射到點(x,，yi)的光 線經面la折射后的出光角。
圖2C-1為微結構對直射光散射后的相對亮度曲線圖，圖2C-2為微結構對直射光散射 后的相對亮度分布圖。由圖可知，經過非成像光學設計方法設計的微結構對直射光具有完 美的散射效果。原則上，本發(fā)明提供的光學散光板的微結構可以任意方式排列，圖2D和圖 2E為兩種典型的排列方式。但按圖2D排列的光學散光板的內表面4b為微結構間隙，其對 直射光沒有散射特性，因此本發(fā)明提出了按圖2E排列方式排列的光學散光板。為提高散光 特性，本發(fā)明還提供了經過改進的微結構，將按圖2E排列方式排列的光學散光板的微結構 邊緣加工成能嚴密拼接的六角曲面、四角曲面等，圖3A為經過改進的第一種散光板的微結 構縱剖圖；圖3B為經過改進的第一種散光板的微結構俯視圖；圖3C為經過改進的第一種 散光板的三維圖。
圖4A為本發(fā)明提供的第二種光學散光板的縱剖圖；圖4B為本發(fā)明提供的第二種光學 散光板的三維圖。其微結構縱剖線產生方式與第一種散光板的微結構縱剖線產生方式相同。
圖5A為本發(fā)明提供的第三種光學散光板的縱剖圖；圖5B為本發(fā)明提供的第四種光學 散光板的縱剖圖。值得注意的是，這些散光板的微結構是經過非成像光學嚴格設計的。
另外，本發(fā)明所述光學散光板可制作成平面圖形包括但不限于方形、六角形、圓形、 橢圓形；所述光學散光板可制作成非平面圖形包括但不限于球面、橢球面、柱面、拋物面； 所述光學散光板所用材料為折射率在1.3 3.5之間的高透過率光學材料。
圖6為本發(fā)明提供的第一種形式的光源結構，所述光源結構至少包括基板1、 LED芯 片2、 LED芯片的發(fā)光處理單元3、經過非成像光學設計的光學散光板4。所述LED芯片 的發(fā)光處理單元為一個反光裝置或者是多個反光裝置的拼接。LED芯片2發(fā)出的小角度光
9線、以及經反光裝置3包括但不限于準直處理后的光線，入射至光學散光板4后進行散射 從而成為均勻亮度的光源。在本實施例中，LED還可帶有光學透鏡。
圖6所述基板為平面基板，其形狀包括但不限于方形、圓形、橢圓形；所述光學散光 板已在光學散光板實施例中說明，其可以根據基板的形狀進行配形。
所述反光裝置的縱剖面形狀包括但不限于拋物線形，橫截面形狀包括但不限于為圓形、 六角形、方形。圖7A為橫截面為圓形的反光裝置拼接的三維圖；為了減少圓形反光碗拼接 產生的間隙，本發(fā)明提出了經過改進的反光裝置，圖7B為經過改進的反光裝置的縱剖圖； 該反光裝置內可放置單個或多個芯片。所述LED芯片的注入電功率可為0.0001W—100W; 所述的LED芯片發(fā)光的顏色包括但不限于白色、紅、綠、藍；所述的LED芯片以包括但 不限于正方形、矩形、圓形的形狀排列。若采用反射率為96%的反光裝置、全光透過率96% 的光學散光板，本實施例中所述光源結構裝置的光能利用率為90% 92%。本實施例同樣 可應用于非平面形基板，如球面、橢球面、柱面、半柱面等，LED還可帶有光學透鏡。圖 8只是其中的一種形式。
本發(fā)明提供的第二種形式的光源結構如圖9所示，其中LED芯片的發(fā)光處理單元為一 個光學透鏡或者是多個光學透鏡的組合或拼接；所述光學透鏡內可放置一個或多個LED芯 片；所述LED芯片的注入電功率可為0.0001W—100W;所述的LED芯片發(fā)光的顏色包括 但不限于白色、紅、綠、藍；所述的LED芯片以包括但不限于正方形、矩形、圓形的形狀 排列。所述光學透鏡所用材料為折射率在1.3 3.5之間的高透過率光學材料；所述光學透 鏡的功能包括但不限于準直、聚光。在圖9中，所述光學透鏡作用相當于聚光透鏡，圖10 提供了光學透鏡的一種拼接形式。
光學透鏡也可以用作將LED芯片原發(fā)光方式轉變?yōu)榫鶆蚬鈴姲l(fā)光方式，其可應用于類 似于圖11所示的光源結構中，LED芯片2發(fā)出的光經過光學透鏡3折射為具有均勻光強分 布的光場，再經過半球型散光板散射為均勻亮度面光源，通過擴展來滿足實際不同場合的
需求o
本發(fā)明提供的另一種光源結構如圖12A所示，其中LED芯片的發(fā)光處理單元為光學透 鏡和反光裝置的組合結構。所述組合結構內放置一個或多個LED芯片；所述LED芯片的 注入電功率可為0.0001W—100 W;所述的LED芯片發(fā)光的顏色包括但不限于白色、紅、 綠、藍；所述的LED芯片以包括但不限于正方形、矩形、圓形的形狀排列。所述反光裝置 的縱剖面形狀包括但不限于拋物線形，橫截面形狀包括但不限于為圓形、六角形、方形。所述光學透鏡所用材料為折射率在1.3 3.5之間的高透過率光學材料。所述光學透鏡的功 能包括但不限于準直、聚光；
光學透鏡與反光裝置的組合方式是多樣的如圖12A所示為其中一種組合形式，其特
點在于在每一個光學透鏡3b外添加反光裝置3a;圖12B所示的另一種光源結構的特點在于 在所有光學透鏡3b外添加反光裝置3a。
本發(fā)明中的LED芯片的發(fā)光處理單元可為基板表面上的光反射膜。如圖13A所示為其 一種形式的光源結構的縱剖圖，LED芯片2固定在基板1的半球面(或半柱面)上，整個基板 覆有反射膜3，其將LED發(fā)出的光反射回光學散光板4或將被光學散光板逆向反射回的光 再次反射至光學散光板4出射；圖13B與圖13A不同之處在于，圖13B所示的光源結構為 柱面或球面光源，柱面形式的光源結構可取替?zhèn)鹘y(tǒng)的日光燈；圖13C為本例所述光源結構 的另一種形式，此形式的光源結構可替代傳統(tǒng)的白熾燈；在圖13A、 13B、 13C的實施例中， LED還可以帶有光學透鏡，或者光學透鏡與其它反光裝置的組合。
本發(fā)明提供的光源結構中的LED芯片的發(fā)光處理單元可為反光裝置與基板表面上的光 反射膜的組合結構。所述組合結構內可放置一個或多個LED芯片；所述LED芯片的注入 電功率可為0.0001W — 100W;所述的LED芯片發(fā)光的顏色包括但不限于白色、紅、綠、 藍；所述的LED芯片以包括但不限于正方形、矩形、圓形的形狀排列。所述反光裝置的縱 剖面形狀包括但不限于拋物線形，橫截面形狀包括但不限于為圓形、六角形、方形；組合 結構有多種形式如圖14A為其中的一種組合形式，光源結構中鍍有反射材料的側面邊框 作為反光裝置3b,其與基板l上表面的反射膜3a統(tǒng)為LED芯片的發(fā)光處理單元3;圖14B 為其中另外一種組合形式，其在放置含LED芯片1的反光裝置3b的基板1空間鍍有反射 膜3a。在本實施例中，LED還可以帶有光學透鏡。
本發(fā)明中LED芯片的發(fā)光處理單元可為基板表面上光反射膜與光學透鏡的組合結構； 組合結構內可放置一個或多個LED芯片；所述LED芯片的注入電功率可為0.0001 W_ 100 W;所述的LED芯片發(fā)光的顏色包括但不限于白色、紅、綠、藍；所述的LED芯片以包括 但不限于正方形、矩形、圓形的形狀排列。光學透鏡所用的材料為折射率在1.3 3.5之間 的高透過率光學材料。如圖15所示，LED芯片的發(fā)光處理單元為基板表面上光反射膜與光 學透鏡的組合結構的光源結構，在光學透鏡3b間隙的基板l上鍍有反射膜3a，共同作為
11LED芯片的發(fā)光處理單元3。與光學透鏡一一對應的弧面形結構拼接的光學散光板4更有 利于光源的亮度均勻性。
本發(fā)明所提供的光源中LED芯片的發(fā)光處理單元還可為反光裝置、光學透鏡、基板表 面上光反射膜的組合結構；組合結構內放置一個或多個LED芯片；所述LED芯片的注入 電功率可為0.0001 W_ 100 W;所述的LED芯片發(fā)光的顏色包括但不限于白色、紅、綠、 藍；所述的LED芯片以包括但不限于正方形、矩形、圓形的形狀排列。所述反光裝置的縱 剖面形狀包括但不限于拋物線形，橫截面形狀包括但不限于為圓形、六角形、方形；所述 光學透鏡所用的材料為折射率在1.3 3.5之間的高透過率光學材料，如圖16所示。其中， LED芯片的發(fā)光處理單元為基板表面上光反射膜3a、反光裝置3b、光學透鏡3c與的組合 結構的光源結構，所述光學透鏡的作用包括但不限于準直、聚光。
權利要求
1.一種基于發(fā)光二極管的光源結構，所述光源結構至少包括基板、LED芯片、LED芯片的發(fā)光處理單元、光學散光板，其特征在于所述固定在基板上的LED芯片發(fā)出的光經由發(fā)光處理單元進行包括但不限于準直的處理后，入射到基于非成像光學進行設計的、具有微結構的光學散光板表面，經過光學散光板的散射后成為均勻亮度的光源結構。
2. 根顆權利要求l所述的光源結構，其特征在于所述光學散光板至少有一面為經過非成像光學設計的具有散光作用的微結構陣列；所述經過非成像光學設計的微結構形狀包括但不限于凹形、凸形、或是凹凸組合形狀；所述微結構陣列的單元線度在0.10nm 10mm之間；所述光學散光板為平面形狀包括但不限于方形、六角形、圓形、橢圓形；所述光學散光板為非平面形狀包括但不限于球面、橢球面、柱面、半柱面；所述光學散光板所用材料為折射率在1.3 3.5之間的高透過率光學材料；所述光學散光板可擴展、拼接。
3. 根據權利要求l所述的光源結構，其特征在于所述基板為平面基板，其形狀包括但不限于方形、圓形、橢圓形；所述基板為非平面基板，其形狀包括但不限于球面、橢球面、柱面、半柱面；所述基板可擴展、拼接。
4. 根據權利要求1所述的光源結構，其特征在于所述LED芯片的發(fā)光處理單元為一個反光裝置或是多個反光裝置的組合或拼接;所述反光裝置內放置一個或多個LED芯片；所述反光裝置的縱剖面形狀包括但不限于拋物線形，橫截面形狀包括但不限于為圓形、六角形、方形。
5. 根據權利要求1所述的光源結構，其特征在于所述LED芯片的發(fā)光處理單元為一個光學透鏡或者是多個光學透鏡的組合或拼接；所述光學透鏡內放置一個或多個LED芯片；所述光學透鏡所用材料為折射率在1.3 3.5之間的高透過率光學材料。
6. 根據權利要求1所述的光源結構，其特征在于所述LED芯片的發(fā)光處理單元是光學透鏡和反光裝置的組合結構；所述組合結構內放置一個或多個LED芯片；所述光學透鏡所用的材料為折射率在1.3 3.5之間的高透過率光學材料。
7. 根據權利要求1所述的光源結構，其特征在于所述LED芯片的發(fā)光處理單元為基板表面上的光反射膜；
8. 根據權利要求1所述的光源結構，其特征在于所述LED芯片的發(fā)光處理單元為反光裝置與基板表面上的光反射膜的組合結構;所述組合結構內放置一個或多個LED芯片所述反光裝置的縱剖面形狀包括但不限于拋物線形，橫截面形狀包括但不限于為圓形、六角形、方形；
9. 根據權利要求1所述的光源結構，其特征在于所述LED芯片的發(fā)光處理單元為基板表面上光反射膜與光學透鏡的組合結構；所述組合結構內放置一個或多個LED芯片；所述光學透鏡所用的材料為折射率在1.3 3.5之間的高透過率光學材料。
10. 根據權利要求l所述的光源結構，其特征在于所述LED芯片的發(fā)光處理單元為反光裝置、光學透鏡、基板表面上光反射膜的組合結構；所述組合結構內放置一個或多個LED芯片；所述反光裝置的縱剖面形狀包括但不限于拋物線形，橫截面形狀包括但不限于為圓形、六角形、方形；所述光學透鏡所用的材料為折射率在1.3 3.5之間的高透過率光學材料。
11. 根據權利要求l、或4、或5、或6、或7、或8、或9、或10所述的光源結構，其特征在于所述LED芯片的注入電功率為0.0001W—100 W;所述的LED芯片發(fā)光的顏色包括但不限于白色、紅、綠、藍；所述的LED芯片以包括但不限于正方形、矩形、圓形的形狀排列。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于發(fā)光二極管的光源結構，屬于發(fā)光二極管應用技術領域。所述光源結構至少包括基板1、LED芯片2、LED芯片的發(fā)光處理單元3、經過非成像光學設計的光學散光板4。固定在基板1上的LED芯片2為發(fā)光光源，其光場分布經由LED芯片的發(fā)光處理單元3進行包括但不限于準直的處理后，傳播至光學散光板4的內表面；光學散光板4至少有一面含有經過非成像光學設計的微結構，微結構使入射的光進行散射，從而形成均勻亮度光源結構。本發(fā)明提供的光源結構具有人眼舒適、環(huán)境友好、LED發(fā)光能量利用率高等優(yōu)勢，可制作為平面形狀包括但不限于方形、圓形、橢圓形、球形、橢球形等，和非平面形狀包括但不限于球面、橢球面、柱面等，并可實現無限擴展。
文檔編號F21V13/00GK101493210SQ200910077198
公開日2009年7月29日 申請日期2009年1月20日 優(yōu)先權日2009年1月20日
發(fā)明者馮澤心, 毅 羅, 韓彥軍 申請人:清華大學