Led平板柔光燈的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種LED平板柔光燈，至少由多個(gè)LED光源、微結(jié)構(gòu)陣列柔光板、電路板及散熱外殼構(gòu)成，其中，所述散熱外殼上固定有電路板，在電路板上均勻設(shè)置多個(gè)LED光源，在LED光源前方固定設(shè)置所述的微結(jié)構(gòu)陣列柔光板；在散熱外殼前端還設(shè)置有遮光罩。本實(shí)用新型使用微結(jié)構(gòu)陣列排列而成的透明柔光板，其內(nèi)部不摻雜任何擴(kuò)散劑，除了可以柔化出射光線之外，還可以將出射光線的發(fā)散角由120度收窄到90度以內(nèi)，從而可以減弱大角度所引起的眩光以及增加照射區(qū)域的亮度。
【專利說明】LED平板柔光燈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體固態(tài)(LED)照明技術(shù)，尤其涉及一種LED平板柔光燈。
【背景技術(shù)】
[0002]由于LED具有節(jié)能、環(huán)保等傳統(tǒng)光源不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，LED照明燈具是目前廣電行業(yè)公認(rèn)發(fā)展的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。采用LED光源的面板柔光燈，其由多顆LED燈珠組合而成，發(fā)光效率高，可形成大面積發(fā)光矩陣，顯色指數(shù)高，色還原好，另外其所配備的高透光率亞克力柔光板，光輸出均勻、柔和，無有害紅外線，紫外線，無閃爍，不刺眼。與傳統(tǒng)的三基色冷光燈相比，其還有自然散熱，節(jié)能約50%以上，超長(zhǎng)壽命:3~5萬小時(shí)，運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)約線材等優(yōu)點(diǎn)。LED平板柔光燈主要適用于:新聞采訪、攝影棚、微電影廣告片便攜燈、移動(dòng)演播室、電視臺(tái)演播室、各種會(huì)議室燈光、多功能廳錄影攝像、外拍補(bǔ)光等場(chǎng)所作為功能性照明。雖然LED平板柔光燈相比于傳統(tǒng)的冷光源節(jié)能燈有上述這些優(yōu)點(diǎn)，但是目前LED的面板柔光燈的柔光板基本上是內(nèi)部摻雜擴(kuò)散劑、霧狀、半透明的亞克力板，其出射光呈朗伯分布，出射光角度太大，大 約為120度左右，另外由于霧狀擴(kuò)散劑本身的吸收，因此光損比較大，光效率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種性能穩(wěn)定，使用高效的LED平板柔光燈。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所述一種LED平板柔光燈，至少由多個(gè)LED光源、微結(jié)構(gòu)陣列柔光板、電路板及散熱外殼構(gòu)成，其中，所述散熱外殼上固定有電路板，在電路板上均勻設(shè)置多個(gè)LED光源，在LED光源前方固定設(shè)置所述的微結(jié)構(gòu)陣列柔光板；在散熱外殼前端還設(shè)置有遮光罩。
[0005]優(yōu)選地，所述LED光源為白光LED光源或彩色LED光源。
[0006]優(yōu)選地，所述LED光源為藍(lán)光LED光源，且在所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板的底面設(shè)置一層遠(yuǎn)程熒光粉涂層。
[0007] 優(yōu)選地，所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板為非球面微透鏡陣列柔光板，該柔光板由多個(gè)六邊形微透鏡單元緊挨排列構(gòu)成，所述六邊形微透鏡單元由一個(gè)橫截面為六邊形的柱體，以及柱體上端設(shè)置的以六邊形的端邊為底邊，各自向中心沿弧面相交形成的柱頭構(gòu)成。
[0008]優(yōu)選地，所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板為球面微透鏡陣列柔光板，該柔光板由多個(gè)六邊形微透鏡單元緊挨排列構(gòu)成，所述六邊形微透鏡單元由一個(gè)橫截面為六邊形的柱體，以及柱體上端設(shè)置的球面柱頭構(gòu)成；其中，所述球面相對(duì)球心所成的夾角為150-180度。
[0009]優(yōu)選地，所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板為角錐微棱鏡陣列柔光板，該柔光板由多個(gè)六邊形微棱鏡單元緊挨排列構(gòu)成，所述六邊形微棱鏡單元由一個(gè)橫截面為六邊形的柱體，以及柱體上端設(shè)置的六面錐形柱頭構(gòu)成；該六面錐形柱頭的對(duì)應(yīng)兩端邊形成的夾角為60-80度。[0010]優(yōu)選地，所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板為四方形微金字塔棱鏡陣列柔光板，該柔光板由多個(gè)四邊形微金字塔棱鏡單元緊挨排列構(gòu)成，所述四邊形微金字塔棱鏡單元由一個(gè)橫截面為四邊形的柱體，以及柱體上端設(shè)置的以四邊形的端邊為底邊，各自向中心沿三角形面相交形成的柱頭構(gòu)成；所述柱頭的對(duì)應(yīng)兩端邊形成的夾角為60-80度。
[0011]優(yōu)選地，所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板為圓錐微透鏡陣列柔光板，該柔光板由多個(gè)六邊形微透鏡單元緊挨排列構(gòu)成，所述六邊形微透鏡單元由一個(gè)橫截面為六邊形的柱體，以及柱體上端設(shè)置的圓錐柱頭構(gòu)成；所述圓錐柱頭中剖面兩邊形成的夾角為60-80度。
[0012]優(yōu)選地，所述柔光板的厚度為2.5_3mm。
[0013]優(yōu)選地，遠(yuǎn)程熒光粉涂層采用鋁酸鹽YAG熒光粉、黃色硅酸鹽熒光粉、橙色硅酸鹽熒光粉或紅色氮化物熒光粉。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0015]本實(shí)用新型使用微結(jié)構(gòu)陣列排列而成的透明柔光板，其內(nèi)部不摻雜任何擴(kuò)散劑，除了可以柔化出射光線之外，還可以將出射光線的發(fā)散角由120度收窄到90度以內(nèi)，從而可以減弱大角度所引起的眩光以及增加照射區(qū)域的亮度。另外根據(jù)需要在柔光板底面涂抹遠(yuǎn)程熒光粉層，由于遠(yuǎn)程熒光粉與光源分離，并可制成任意的形狀和顏色，其可以消除光點(diǎn)、熱斑、不一致、實(shí)現(xiàn)高顯色指數(shù)的照明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1所述平板柔光燈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2所述平板柔光燈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是非球面微透鏡單元對(duì)光線進(jìn)行匯聚的原理；
[0019]圖4是球面微透鏡單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是四方形微金字塔棱鏡單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6是角錐微棱鏡單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7是圓錐微透鏡單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
[0024]如圖1所示為實(shí)施例1所述的一種LED平板柔光燈，至少由多個(gè)白光LED光源12、微結(jié)構(gòu)陣列柔光板11、電路板13及散熱外殼14構(gòu)成,其中,所述散熱外殼上固定有電路板，在電路板上均勻設(shè)置多個(gè)LED光源，在LED光源前方固定設(shè)置所述的微結(jié)構(gòu)陣列柔光板；在散熱外殼前端還設(shè)置有遮光罩15。
[0025]本實(shí)用新型使用微結(jié)構(gòu)陣列排列而成的透明柔光板，其內(nèi)部不摻雜任何擴(kuò)散劑，除了可以柔化出射光線之外，還可以將出射光線的發(fā)散角由120度收窄到90度以內(nèi)，從而可以減弱大角度所引起的眩光以及增加照射區(qū)域的亮度。
[0026]如圖2所示為實(shí)施例2所述的一種LED平板柔光燈，至少由多個(gè)藍(lán)光LED光源22、微結(jié)構(gòu)陣列柔光板21、電路板23及散熱外殼24構(gòu)成,其中,所述散熱外殼上固定有電路板，在電路板上均勻設(shè)置多個(gè)LED光源，在LED光源前方固定設(shè)置所述的微結(jié)構(gòu)陣列柔光板，且在所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板的底面設(shè)置一層遠(yuǎn)程熒光粉涂層26 ;在散熱外殼前端還設(shè)置有遮光罩25。
[0027]制作時(shí)，所述的遠(yuǎn)程熒光粉涂層，其精確地附著在柔光板的下表面，與藍(lán)色LED光源分開，獨(dú)立的熒光粉在藍(lán)色光線的激發(fā)下發(fā)光。根據(jù)不同輸出色溫的需要及激發(fā)波長(zhǎng)，其可以為鋁酸鹽YAG熒光粉、黃色硅酸鹽熒光粉、橙色硅酸鹽熒光粉或紅色氮化物熒光粉的一種或幾種。
[0028]遠(yuǎn)程熒光粉激發(fā)的LED柔光燈，其具有以下的優(yōu)勢(shì):1、使用遠(yuǎn)程熒光粉器件，由于熒光粉遠(yuǎn)離熱源，熒光粉的溫度較低，從而其量子轉(zhuǎn)換效率高(溫度系數(shù))，降低了熒光粉衰減，提高了整個(gè)系統(tǒng)的壽命。2、遠(yuǎn)程熒光粉器件相比傳統(tǒng)LED照明系統(tǒng)可以提高30%的光效，使溫度更低，最大程度的利用了光子，減小了光擴(kuò)散。3、遠(yuǎn)程熒光粉器件使固態(tài)照明實(shí)現(xiàn)前所未有的設(shè)計(jì)自由，可以定制生產(chǎn)不同色溫、顯色性面板柔光燈。
[0029]上述實(shí)施例1和實(shí)施例2所述的平板柔光燈，其重要的部分是在微結(jié)構(gòu)陣列柔光板的設(shè)計(jì)上。在一般情況下，所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板采用非球面微透鏡陣列、球面微透鏡陣列、四方形微金字塔棱鏡陣列、角錐微棱鏡陣列或者為圓錐微透鏡陣列。其起到柔光和匯聚光線的作用，將原本光源分布的光匯聚到90度以內(nèi)的光束角分布，從而可以減弱大角度的眩光以及增加照射區(qū)域的亮度。[0030]下面對(duì)各個(gè)陣列進(jìn)行解釋說明:
[0031]所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板為非球面微透鏡陣列柔光板，該柔光板由多個(gè)六邊形微透鏡單元緊挨排列構(gòu)成，所述六邊形微透鏡單元由一個(gè)橫截面為六邊形的柱體，以及柱體上端設(shè)置的以六邊形的端邊為底邊，各自向中心沿弧面相交形成的柱頭構(gòu)成。
[0032]如圖3所示為非球面微透鏡單元對(duì)光線進(jìn)行會(huì)聚的原理。圖中F為位于單個(gè)非球面微透鏡111的軸線上的焦點(diǎn)，其所在的垂直于軸線FZ的平面為焦平面，那么從點(diǎn)F發(fā)出的所有光線經(jīng)過非球面微透鏡111后沿著平行于光軸FZ的方向射出，其出射光線束為BI。Fd點(diǎn)為焦平面上位于非球面微透鏡111邊緣正下方的一個(gè)邊緣點(diǎn)，那么從該點(diǎn)射出的光線，經(jīng)過微透鏡111之后沿著最大的出射角Θ的方向平行射出，其出射的光線束為B2。從LED發(fā)出的所有光線，經(jīng)過非球面微透鏡陣列的柔光板之后，都會(huì)被會(huì)聚在土 4的范圍，該角度即為面板柔光燈的發(fā)散角。通過控制非球面微透鏡111的面型數(shù)據(jù)，即可以控制平板柔光燈的發(fā)散角，一般情況下，可以控制平板柔光燈的發(fā)散角全角2 一在90度以內(nèi)。非球面111的兩側(cè)邊緣相對(duì)于焦點(diǎn)F的張角2 α為該非球面透鏡的數(shù)值孔徑角，數(shù)值孔徑NA.= n xsma，其代表該非球面收集光線的能力，數(shù)值孔徑越大，其收集的光線越多，柔光板的效率就越高，本具體實(shí)施方案所述的非球面111的數(shù)值孔角2 ?在90°以上。
[0033]如圖4所示，所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板為球面微透鏡陣列柔光板，該柔光板由多個(gè)六邊形微透鏡單元緊挨排列構(gòu)成，所述六邊形微透鏡單元由一個(gè)橫截面為六邊形的柱體，以及柱體上端設(shè)置的球面柱頭構(gòu)成；其中，所述球面相對(duì)球心所成的夾角2w為150-180度。
[0034]如圖5所示，所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板為角錐微棱鏡陣列柔光板，該柔光板由多個(gè)六邊形微棱鏡單元緊挨排列構(gòu)成，所述六邊形微棱鏡單元由一個(gè)橫截面為六邊形的柱體，以及柱體上端設(shè)置的六面錐形柱頭構(gòu)成；該六面錐形柱頭的對(duì)應(yīng)兩端邊形成的夾角2w為60_80 度。[0035]如圖6所示，所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板為四方形微金字塔棱鏡陣列柔光板，該柔光板由多個(gè)四邊形微金字塔棱鏡單元緊挨排列構(gòu)成，所述四邊形微金字塔棱鏡單元由一個(gè)橫截面為四邊形的柱體，以及柱體上端設(shè)置的以四邊形的端邊為底邊，各自向中心沿三角形面相交形成的柱頭構(gòu)成；所述柱頭的對(duì)應(yīng)兩端邊形成的夾角2w為60-80度。
[0036]如圖7所示，所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板為圓錐微透鏡陣列柔光板，該柔光板由多個(gè)六邊形微透鏡單元緊挨排列構(gòu)成，所述六邊形微透鏡單元由一個(gè)橫截面為六邊形的柱體，以及柱體上端設(shè)置的圓錐柱頭構(gòu)成；所述圓錐柱頭中剖面兩邊形成的夾角2w為60-80度。
[0037]以上，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種LED平板柔光燈，其特征在于，至少由多個(gè)LED光源、微結(jié)構(gòu)陣列柔光板、電路板及散熱外殼構(gòu)成，其中，所述散熱外殼上固定有電路板，在電路板上均勻設(shè)置多個(gè)LED光源，在LED光源前方固定設(shè)置所述的微結(jié)構(gòu)陣列柔光板；在散熱外殼前端還設(shè)置有遮光罩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED平板柔光燈，其特征在于，所述LED光源為白光LED光源或彩色LED光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED平板柔光燈，其特征在于，所述LED光源為藍(lán)光LED光源，且在所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板的底面設(shè)置一層遠(yuǎn)程熒光粉涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED平板柔光燈，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板為非球面微透鏡陣列柔光板，該柔光板由多個(gè)六邊形微透鏡單元緊挨排列構(gòu)成，所述六邊形微透鏡單元由一個(gè)橫截面為六邊形的柱體，以及柱體上端設(shè)置的以六邊形的端邊為底邊，各自向中心沿弧面相交形成的柱頭構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED平板柔光燈，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板為球面微透鏡陣列柔光板，該柔光板由多個(gè)六邊形微透鏡單元緊挨排列構(gòu)成，所述六邊形微透鏡單元由一個(gè)橫截面為六邊形的柱體，以及柱體上端設(shè)置的球面柱頭構(gòu)成；其中，所述球面相對(duì)球心所成的夾角為150-180度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED平板柔光燈，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板為角錐微棱鏡陣列柔光板，該柔光板由多個(gè)六邊形微棱鏡單元緊挨排列構(gòu)成，所述六邊形微棱鏡單元由一個(gè)橫截面為六邊形的柱體，以及柱體上端設(shè)置的六面錐形柱頭構(gòu)成；該六面錐形柱頭的對(duì)應(yīng)兩端邊形成的夾角為60-80度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED平板柔光燈，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板為四方形微金字塔棱鏡陣列柔光板，該柔光板由多個(gè)四邊形微金字塔棱鏡單元緊挨排列構(gòu)成，所述四邊形微金字塔棱鏡單元由一個(gè)橫截面為四邊形的柱體，以及柱體上端設(shè)置的以四邊形的端邊為底邊，各自向中心沿三角形面相交形成的柱頭構(gòu)成；所述柱頭的對(duì)應(yīng)兩端邊形成的夾角為60-80度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED平板柔光燈，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)陣列柔光板為圓錐微透鏡陣列柔光板，該柔光板由多個(gè)六邊形微透鏡單元緊挨排列構(gòu)成，所述六邊形微透鏡單元由一個(gè)橫截面為六邊形的柱體，以及柱體上端設(shè)置的圓錐柱頭構(gòu)成；所述圓錐柱頭中剖面兩邊形成的夾角為60-80度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED平板柔光燈，其特征在于，所述柔光板的厚度為2.5-3mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED平板柔光燈，其特征在于，遠(yuǎn)程熒光粉涂層采用鋁酸鹽YAG熒光粉、黃色硅酸鹽熒光粉、橙色硅酸鹽熒光粉或紅色氮化物熒光粉。
【文檔編號(hào)】F21V5/00GK203703675SQ201320867087
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】甄何平, 趙銘 申請(qǐng)人:北京星光影視設(shè)備科技股份有限公司