專利名稱：一種適用于道路照明的大功率led的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于LED技術，具體是，特別是一種適用于道路照明的大功率LED。
背景技術：
目前，大功率LED產(chǎn)品封裝的工藝技術中，為了提高外量子效率，采用以下兩種方式(1)選用折射率較高的硅膠與折射率較低的硅膠的結(jié)合，通過介質(zhì)折射率的漸變提高出光率；( 最外層介質(zhì)設計成凸透鏡，減小全反射的幾率，提高出光效率。通過上述兩種方式或者兩種方式的結(jié)合，都可以達到提高外量子效率的目的。選用上述方式封裝的LED 設計路燈或隧道燈的廠家，需要對燈具進行二次光學處理，處理方式有兩種(1)配置反光碗；( 配置透鏡。無論采用哪種方式進行二次光學處理，燈具效率都會降低。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題和提出的技術任務是克服現(xiàn)有封裝的LED需要進行二次光學處理而造成燈具效率降低的缺陷，提供一種適用于道路照明的大功率LED。為此，本實用新型的適用于道路照明的大功率LED，其特征是它包括導熱支架、 設于導熱支架上的LED芯片和設于LED芯片發(fā)光光路上的透光介質(zhì)層，所述的透光介質(zhì)層至少包括一透鏡，該透鏡的頂面包括平滑的曲面。作為優(yōu)選技術手段，所述透鏡的底平面由繭形面組成。作為優(yōu)選技術手段，所述的透光介質(zhì)層還包括設于所述透鏡和LED芯片之間的導光層和光轉(zhuǎn)換材料層，所述的導光層位于所述的光轉(zhuǎn)換材料層與透鏡之間。作為優(yōu)選技術手段，所述的導熱支架上設有反光杯，所述的反光杯具有LED安裝面和光反射斜面，所述的LED芯片設于所述的LED安裝面上。進一步的所述的LED安裝面和光反射斜面之間的夾角為10° — 90°。所述反光杯的周緣設有與所述透鏡的底面配合的電路板塑料件，所述的透鏡與反光杯之間形成一密閉腔體，該密閉腔體內(nèi)填充導光層和光轉(zhuǎn)換材料層。所述的電路板塑料件上設有電連接件，該電連接件位于所述電路板塑料件內(nèi)的一端與所述LED芯片的電極電連接。所述的反光杯內(nèi)設有至少兩個LED芯片，這些LED 芯片通過串聯(lián)或/和并聯(lián)與電連接件相連。所述的反光杯由所述的電路板塑料件中間部分挖空與導熱支架結(jié)合形成。本實用新型的有益效果是LED芯片發(fā)出的光通過透光介質(zhì)層(尤其是通過由透鏡、導光層、光轉(zhuǎn)換材料層三層結(jié)構的透光介質(zhì)層)的折射(LED芯片發(fā)出的光可被反光杯反射向透光介質(zhì)層)，在充分考慮到提高外量子效率的同時，使LED發(fā)光的光強分布曲線滿足截光型分布。相對于通過現(xiàn)有技術，本實用新型技術所制作的發(fā)光二極管光線利用率比較充分，燈具發(fā)光效率也得到極大的提高。方便了路燈或隧道燈生產(chǎn)廠家，不需要對燈具進行二次光學設計，同時方便燈具裝配。
[0009]圖1是本實用新型適用于道路照明的大功率LED的軸測圖。圖2是本實用新型適用于道路照明的大功率LED的俯視圖。圖3是圖2的后視圖。圖4是圖2的左視圖。圖5是圖2的仰視圖。圖6是本實用新型適用于道路照明的大功率LED的結(jié)構分解示意圖。圖7是圖5的B-B向剖視圖。圖8是圖4的A-A向剖視圖。圖9是本實用新型所涉透鏡的軸測圖。圖10是本實用新型所涉透鏡的俯視圖。圖11是圖10的C-C向剖視圖。圖12是圖11的D-D向剖視圖。圖13為本實用新型所涉LED的一種照度示意圖。圖14為本實用新型的朗伯分布圖。圖15為本實用新型LED的C平面光強分布曲線圖(該圖中，實線繪制的曲線代表 C平面0-180°光強分布示意圖，虛線繪制的曲線代表C平面90-270°光強分布示意圖)。圖中標號說明1-導熱支架；2-LED 芯片；3-透光介質(zhì)層，31-透鏡，32-導光層，33-光轉(zhuǎn)換材料層；4-反光杯；5-電路板塑料件；6-電連接件。
具體實施方式
以下結(jié)合說明書附圖對本實用新型做進一步說明。本實用新型的一種適用于道路照明的大功率LED，如圖1-8所示，它包括導熱支架 1、設于導熱支架1上的LED芯片2和設于LED芯片2發(fā)光光路上的透光介質(zhì)層3，透光介質(zhì)層3至少包括一透鏡31 (參見圖9-12，如用塑料、玻璃或硅膠制成)，該透鏡31的頂面包括平滑的曲面。作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本實用新型還包括以下附加的技術特征，雖然圖1-8包含了以下所有附加技術特征，是本實用新型的較佳實施例，但是本實用新型并不限于該情形，在實施本實用新型時根據(jù)具體作用將它們選用在上段所述的技術方案上。首先，透鏡31的底平面由繭形面組成。其次，透光介質(zhì)層3還包括設于透鏡31和LED芯片2之間的導光層32 (如用高折射率硅膠制成)和光轉(zhuǎn)換材料層33 (如用折射率較高的硅膠與熒光粉的混合膠體制成)，導光層32位于光轉(zhuǎn)換材料層33與透鏡31之間。第三，導熱支架1上設有反光杯4，反光杯4具有LED安裝面和光反射斜面，LED芯片2設于LED安裝面上。進一步的LED安裝面和光反射斜面之間的夾角為10° — 90° ； 反光杯4的周緣設有與透鏡31的底面配合的電路板塑料件5，透鏡31與反光杯4之間形成一密閉腔體，該密閉腔體內(nèi)填充導光層32和光轉(zhuǎn)換材料層33，而且，電路板塑料件5上設有電連接件6，該電連接件6位于電路板塑料件5內(nèi)的一端與LED芯片2的電極電連接，反光杯4內(nèi)設有至少兩個LED芯片，這些LED芯片通過串聯(lián)或/和并聯(lián)與電連接件相連。反光杯4可由電路板塑料件5中間部分挖空并與導熱支架1結(jié)合形成。透鏡31的底平面為LED芯片2光線的入射面，透鏡31的頂面為光線的出射面，透鏡31的頂面以平滑的非規(guī)則曲面為佳，頂面的曲線滿足條件使入射在次面的光線絕大部分通過折射透過透鏡。這樣從LED光源發(fā)出的光經(jīng)過透鏡后將在遠場形成一個矩形或橢圓形的光照范圍，達到發(fā)明目的。圖13中，由內(nèi)到外的各條曲線分別表示光照為30、沘、26、對、22、20、18、16、14、 12、10、8、6、4、2 Lux 的曲線。從圖14、15中可以看出，經(jīng)過非規(guī)則曲面折射的光線，在C平面0° -180°方向， 每一條光線通過透鏡后的出射角度都大于由發(fā)光面的出射角度，C平面90° -270°，每一條光線通過透鏡后的出射角度都小于由發(fā)光面的出射角度。在經(jīng)過曲面折射的光線，大部分都往C平面0° -180°方向靠攏，從而形成所需的橢圓形照射區(qū)域，達到改善照度和提高的光線利用率的目的。
權利要求1.一種適用于道路照明的大功率LED，其特征是它包括導熱支架(1)、設于導熱支架 (1)上的LED芯片(2)和設于LED芯片(2)發(fā)光光路上的透光介質(zhì)層(3)，所述的透光介質(zhì)層(3)至少包括一透鏡(31)，該透鏡(31)的頂面包括平滑的曲面。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于道路照明的大功率LED，其特征是所述透鏡 (31)的底平面由繭形面組成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種適用于道路照明的大功率LED，其特征是所述的透光介質(zhì)層(3)還包括設于所述透鏡(31)和LED芯片(2)之間的導光層(32)和光轉(zhuǎn)換材料層(33)，所述的導光層(32)位于所述的光轉(zhuǎn)換材料層(33)與透鏡(31)之間。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于道路照明的大功率LED，其特征是所述的導熱支架(1)上設有反光杯(4)，所述的反光杯(4)具有LED安裝面和光反射斜面，所述的LED芯片(2)設于所述的LED安裝面上。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種適用于道路照明的大功率LED，其特征是所述的LED安裝面和光反射斜面之間的夾角為10° — 90°。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種適用于道路照明的大功率LED，其特征是所述反光杯 (4)的周緣設有與所述透鏡(31)的底面配合的電路板塑料件(5)，所述的透鏡(31)與反光杯(4)之間形成一密閉腔體，該密閉腔體內(nèi)填充導光層(32)和光轉(zhuǎn)換材料層(33)。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種適用于道路照明的大功率LED，其特征是所述的電路板塑料件(5)上設有電連接件(6)，該電連接件(6)位于所述電路板塑料件(5)內(nèi)的一端與所述LED芯片(2)的電極電連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種適用于道路照明的大功率LED，其特征是所述的反光杯 (4)內(nèi)設有至少兩個LED芯片，這些LED芯片通過串聯(lián)或/和并聯(lián)與電連接件相連。
9.根據(jù)權利要求6所述的一種適用于道路照明的大功率LED，其特征是所述的反光杯 (4)由所述的電路板塑料件(5)中間部分挖空并與所述的導熱支架(1)結(jié)合形成。
專利摘要本實用新型公開了一種適用于道路照明的大功率LED，屬于LED技術，現(xiàn)有封裝的LED需要進行二次光學處理而造成燈具效率降低，本實用新型包括導熱支架、設于導熱支架上的LED芯片、反光杯和設于LED芯片發(fā)光光路上的透光介質(zhì)層，所述的透光介質(zhì)層包括透鏡、導光層和光轉(zhuǎn)換材料層，光轉(zhuǎn)換材料層位于導光層與透鏡之間，透鏡的頂面包括平滑的曲面。LED芯片發(fā)出的光通過反光杯反射、透光介質(zhì)層折射，在充分考慮提高外量子效率的同時，使LED發(fā)光的光強分布曲線滿足截光型分布，本實用新型的LED光線利用率比較充分，燈具發(fā)光效率也得到極大的提高。方便了路燈或隧道燈生產(chǎn)廠家，不需要對燈具進行二次光學設計，同時方便燈具裝配。
文檔編號F21V5/04GK202032397SQ20112006985
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權日2011年3月16日
發(fā)明者汪正林 申請人:浙江耀恒光電科技有限公司