专利名称：Led烛光灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种LED烛光灯。
背景技术：
LED (发光二极管)器件作为一种新型固体光源，具有耗电低、体积小、响应速度快、工作寿命长、易于调光调色、节能环保等优点，在生产、制造、应用性方面大大超越白炽灯、荧光灯等传统光源，自诞生以来得到了长足的发展。目前已广泛应用于LED灯照明、景观照明、大屏幕显示、交通信号 灯、室内照明等多种照明领域。传统的LED烛光灯光源通常是用蓝色光激发黄色发光粉实现，具体来说，通过将黄色发光粉和硅胶混合后涂覆到蓝色芯片上，经过加热使硅胶固化，即可制成LED烛光灯光源。在这种传统工艺所形成的LED烛光灯光源中，发光粉与芯片直接接触，并且芯片在工作时发光粉周围的温度会迅速升高，结果导致发光粉因芯片发光产生的热量而老化，使得其发光效率下降。此外，发光粉的色坐标也会因工作环境温度的升高而发生偏移，最终影响LED烛光灯的发光效率、发光颜色和使用寿命。为解决传统LED烛光灯中发光粉易老化的问题，已经尝试在LED烛光灯制作过程中使发光粉与芯片分开设置。现有工艺中的LED烛光灯，虽然将发光粉与芯片分离开设置，减缓了发光粉老化的速度。但是，由于LED芯片出光角度的局限性，由此制得的LED烛光灯的出光角度较小，且光强分布不均匀。具体来说，在离芯片同一高度的情况下，以芯片正前方为中心，距离中心近处光强最强，随着距离的增大光强逐渐变弱。例如，中国专利CN101943329A中披露了采用在荧光粉层上设置反光片，让荧光粉发出的光向四周反射后散射出，由此减少眩光。中国专利CN1996288A披露了通过合理加工使得透镜的出光面表面粗造化并产生微观柔焦效应，从而减少光晕。但是，二者仍未解决出光角度和器件过热后荧光粉老化的问题。在美国专利US2007/0120135A1中，采用将荧光粉分布在透镜内表面/外表面，进而与芯片分离的工艺，根据模拟计算，使用该工艺进行封装后，产品的封装效率可接近100%。但是，该工艺仍然没有解决白光的出光角度问题，而且需要将荧光粉分布在芯片的基板处，导致在制造过程中易损坏芯片。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种新型的LED烛光灯，用于解决LED球泡灯中光圈和光斑问题，且延长灯的使用寿命，提高灯具亮度，方便拆卸，易于回收。根据本实用新型的一个方面，提供了一种LED烛光灯，形成为烛火形状的透光灯罩10 ;设置在所述灯罩10底部的光源11 ;所述光源11包括一个或多个LED发光单元12 ；其中，每个所述LED发光单元12包括基板I ;LED芯片2，设置在所述基板I上的中央区域；一层或多层支撑透镜3，7，10，形成为近似球形，隔开地设置在所述基板I上以封闭所述芯片2 ;发光膜4，8，11，紧密设置在所述一层或多层支撑透镜3，7，10中至少一层的外表面上；发光粉5，9，12，设置在所述发光膜4，8，11中；以及出光透镜13，隔开地设置在所述一层或多层支撑透镜3的外侧以封闭所述支撑透镜。优选的，所述基座11形成为长方体形或圆柱形。优选的，所述多个LED发光单元12均匀排列在基座11的顶部或周围表面上。其中，所述LED发光单元还包括反光层6，该反光层6设置在所述基板I的未被LED芯片2覆盖的表面上。其中，所述多层支撑透镜3彼此嵌套且隔开地设置在所述基板I上。可选的，所述多层支撑透镜3包括第一支撑透镜3和第二支撑透镜7，该第二支撑透镜7隔开地设置在第一支撑透镜3的外侧。可选的，所述多层支撑透镜3包括第一支撑透镜3、第二支撑透镜7和第三支撑透镜10，该第二支撑透镜7隔开地设置在第一支撑透镜3的外侧，该第三支撑透镜10隔开地设置在第二支撑透镜7的外侧。其中，所述发光膜为软质透光材料，并且所述支撑透镜为硬质透光材料。可选的，所述软质透光材料包括硅橡胶，所述硬质透光材料是玻璃、PMMA和PC材料中的一种或多种的组合。可选的，所述反光层包括A1203。优选的，所述发光粉均匀散布在所述发光膜中。根据本实用新型的节能灯，近似球形的支撑透镜使得散热均匀，进而使得发光膜中的发光粉的温度场均匀，避免长期使用后烛光灯出现光圈和光斑的问题。另外，支撑透镜具有隔热作用，降低了发光粉处的温度，提高了发光粉的亮度，进而提高了烛光灯的发光亮度。此外，温度的降低，可以减少发光粉的老化衰减速度，从而延长了灯的使用寿命。
图I显示了本实用新型的LED烛光灯的结构示意图；图2显示了根据本实用新型第一实施例的LED发光单元的结构示意图；图3显示了根据本实用新型第二实施例的LED发光单元的结构示意图；图4显示了本实用新型第三实施例的LED发光单元的结构示意图；图5显示了本实用新型第四实施例的LED发光单元的结构示意具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式
并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。图I显示了本实用新型的LED烛光灯的结构示意图。如图I所示，本实用新型的LED烛光灯包括形成为烛火形状的透光灯罩10，设置在灯罩10底部的光源11，所述光源11包括一个或多个LED发光单元12。光源11设置在灯罩10的底部中间区域，多个LED发光单元12均匀排列在灯罩底部表面上，形成发光范围宽阔且均匀的光源。根据本实用新型的LED烛光灯具有烛火形状，可以产生类似于蜡烛照明的效果。同时，通过利用本实用新型的LED发光单元，可以产生明亮、稳定的光照效果。图I中示例性显示了 3个LED发光单元，但是本实用新型不限制于此，也可以是其他数量。本实用新型中，LED发光单元可以具有多种结构，具体描述如下。图2显示了根据本实用新型第一实施例的LED发光单元的结构示意图。如图2所示，本实用新型第一实施例的LED发光单元包括下述组件基板1、LED芯片2、一层或多层支撑透镜3、发光膜4,发光粉5以及出光透镜13。基板I。LED芯片2，设置在所述基板I上中央区域。一层或多层支撑透镜3形成为近似球形，隔开地设置在所述基板I上以封闭所述芯片2,由此形成一个LED发光单兀,多个发光单兀组合形成LED烛光灯的光源。支撑透镜3采用硬质透光材料构成，例如玻璃、PMMA和PC材料中的一种或多种的组合。其中，当形成为多层支撑透镜时，该多层支撑透镜彼此嵌套且隔开地设置在所述基板I上。发光膜4，设置在所述一层或多层支撑透镜3中至少一层的外表面上并与该支撑透镜紧密接触。发光膜4采用软质透光材料构成，例如硅橡胶等。发光粉5，设置在所述发光膜4中。优选的，发光粉均匀散布在发光膜4中，避免烛光灯出现光圈和光斑现象。出光透镜13，隔开地设置在所述一层或多层支撑透镜3的外侧以封闭所述支撑透镜3。用于保护支撑透镜等组件，同时便于光线发射出去。根据本实用新型的烛光灯，近似球形的支撑透镜使得散热均匀，进而使得发光膜中的发光粉的温度场均匀，避免长期使用后烛光灯出现光圈和光斑的问题。另外，支撑透镜具有隔热作用，降低了发光粉处的温度，提高了发光粉的亮度，进而提高了烛光灯的发光亮度。此外，温度的降低，可以减少发光粉的老化衰减速度，从而延长了灯的使用寿命。图2所示是无反光层的LED发光单元的结构示意图。在多种应用场合下，还可以优选的设置反光层，以增强光源的发光强度。图3显示了根据本实用新型第二实施例的LED发光单元的结构示意图。参见图3，第二实施例的LED烛光灯包括一个或多个LED发光单元，每个LED发光单兀下述组件基板I、LED芯片2、一层或多层支撑透镜3、发光膜4、发光粉5、反光层6以及出光透镜13。图3所示第二实施例的LED烛光灯具有与第一实施例的LED烛光灯基本的结构，具体可参见第一实施例的有关说明。二者的主要区别在于在第一实施例LED烛光灯的基础上设置了反光层6。具体来说，反光层6设置在所述基板I的未被LED芯片2覆盖的表面上。可选的，反光层6采用A1203形成，但是本实用新型不限制于此。图4显示了本实用新型第三实施例的LED发光单元的结构示意图。图4所示第三实施例的LED烛光灯具有与第一实施例的LED烛光灯基本的结构，具体可参见第一实施例的有关说明。二者的主要区别在于第三实施例的光源结构中设置了两层支撑透镜，即在图2所示发光单元结构的基础上，在第一支撑透镜3的外侧隔开地设置有第二支撑透镜7。具体来说，在所述发光膜4的远离所述LED芯片的外侧与所述发光膜4隔开地设置有第二支撑透镜7。类似的，第二发光膜8设置在所述第二支撑透镜7的外表面上并与该支撑透镜紧密接触。发光粉9设置在所述第二发光膜8中。优选的，发光粉均匀散布在第二发光膜8中，避免烛光灯出现光圈和光斑现象。图5显示了本实用新型第四实施例的LED发光单元的结构示意图。图5所示第四实施例的LED烛光灯具有与第一实施例的LED烛光灯基本的结构，具体可参见第一实施例的有关说明。二者的主要区别在于第四实施例的光源结构中设置了多层支撑透镜。图5示例性的显示了在图2所示发光单元结构的基础上彼此隔开的设置了第一支撑透镜3、第二支撑透镜7和第三支撑透镜10。多层支撑透镜3、7、10从内向外彼此嵌套且隔开的设置在基板I上，且多层支撑透镜中至少一层支撑透镜的外表面紧密设置有发光膜，所述发光膜中含有发光粉。·具体来说，在所述发光膜4的远离所述LED芯片的外侧与所述发光膜4隔开地设置有第二支撑透镜7，第二发光膜8设置在所述第二支撑透镜7的外表面上并与该支撑透镜紧密接触，发光粉9均匀散布在所述第二发光膜8中。类似的，在所述第二发光膜8的远离所述第一支撑透镜3的外侧与所述第二发光膜8隔开地设置有第三支撑透镜10，第三发光膜11设置在所述第三支撑透镜10的外表面上并与该支撑透镜紧密接触，发光粉12均匀散布在所述第三发光膜11中。前述部分实施例虽然没有设置反光层，但是如第二实施例所述，均可以在基板上未被LED芯片覆盖的部分上设置反光层，从而增强发光强度。因此，可以对本实用新型的多个实施例进行组合，并且这些组合仍然落在本实用新型的权利要求范围内。下面介绍本实用新型LED烛光灯的制造方法。首先，提供5. 5cmX 5. 5cm大小的铝基板，采用曲率半径为6cm重量为IOg的玻璃材料的曲面透镜作为支撑透镜。下一步，在基板上形成0.5mm厚的A1203反光层。下一步，用硅胶将3.5X2. 8_大小的蓝色芯片固定在基板的中心位置处。下一步，将0.80g黄色发光粉，I. 20g中心粒径为15um的玻璃微珠，和2. OOg硅橡胶混合在一起，使用捏炼机捏练30分钟。使用压膜机在150°C下恒温5分钟，将搅拌均匀的混合物压制成上述支撑透镜形状，制成薄膜，然后将此薄膜覆于支撑透镜外侧。如图I所示，在薄膜远离芯片处安装出光透镜，由此制得LED烛光灯。上述制造方法中采用的各参数均为示例性的，这些参数可以根据实际的应用需求进行改变，而不影响本实用新型的实施。因此，这些参数不构成对本实用新型的限定。如上所述，根据本实用新型的LED烛光灯结构简约，组装、拆卸方便，发光膜、支撑透镜、芯片均可更换，便于维护。发光膜中的发光粉可回收，实现重复利用。应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式
仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
权利要求1.一种LED烛光灯，包括 形成为烛火形状的透光灯罩(10)； 设置在所述灯罩(10)底部的光源(11); 所述光源(11)包括一个或多个LED发光单元(12); 其中，每个所述LED发光单元(12)包括 基板(I); LED芯片(2)，设置在所述基板(I)上的中央区域； 一层或多层支撑透镜(3，7，10)，形成为近似球形，隔开地设置在所述基板(I)上以封闭所述芯片(2); 发光膜(4，8，11)，紧密设置在所述一层或多层支撑透镜(3，7，10)中至少一层的外表面上； 发光粉(5，9，12 )，设置在所述发光膜(4，8，11)中；以及 出光透镜(13)，隔开地设置在所述一层或多层支撑透镜(3)的外侧以封闭所述支撑透镜。
2.根据权利要求I所述的LED烛光灯，还包括反光层(6)，该反光层(6)设置在所述基板(I)的未被LED芯片(2)覆盖的表面上。
3.根据权利要求I所述的LED烛光灯，所述多层支撑透镜(3，7，10)彼此嵌套且隔开地设置在所述基板(I)上。
4.根据权利要求I所述的LED烛光灯，所述多层支撑透镜包括第一支撑透镜(3)和第二支撑透镜(7)，该第二支撑透镜(7)隔开地设置在第一支撑透镜(3)的外侧。
5.根据权利要求I所述的LED烛光灯，所述多层支撑透镜包括第一支撑透镜(3)、第二支撑透镜(7 )和第三支撑透镜(10 )，该第二支撑透镜(7 )隔开地设置在第一支撑透镜(3 )的外侧，该第三支撑透镜(10)隔开地设置在第二支撑透镜(7)的外侧。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的LED烛光灯，所述发光膜为软质透光材料，并且所述支撑透镜为硬质透光材料。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的LED烛光灯，所述软质透光材料包括硅橡胶，所述硬质透光材料是玻璃、PMMA和PC材料中的一种或多种的组合。
8.根据权利要求2所述的LED烛光灯，所述反光层包括Al2O315
9.根据权利要求1-5中任一项所述的LED烛光灯,所述发光粉均勻散布在所述发光膜中。
专利摘要本实用新型公开了一种LED烛光灯，包括形成为烛火形状的透光灯罩(10)；设置在所述灯罩(10)底部的光源(11)；所述光源(11)包括一个或多个LED发光单元(12)；其中，每个所述LED发光单元(12)包括基板(1)；LED芯片(2)，设置在所述基板(1)上的中央区域；一层或多层支撑透镜(3,7,10)，形成为近似球形，隔开地设置在所述基板(1)上以封闭所述芯片(2)；发光膜(4,8,11)，紧密设置在所述一层或多层支撑透镜(3,7,10)中至少一层的外表面上；发光粉(5,9,12)，设置在所述发光膜(4,8,11)中；以及出光透镜(13)，隔开地设置在所述一层或多层支撑透镜(3)的外侧以封闭所述支撑透镜。本实用新型中采用散布均匀的发光粉，避免烛光灯出现光圈和光斑的问题，使用支撑透镜隔热，降低了发光粉处的温度，提高了发光粉的亮度，进而减少了发光粉的老化衰减，进而延长了整个烛光灯的使用寿命。
文档编号F21Y101/02GK202791539SQ201220506580
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者王森, 赵昆 申请人:四川新力光源股份有限公司