一种led照明装置的制造方法

文档序号:8637450阅读:241来源:国知局
一种led照明装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED照明领域,尤其涉及的是,一种LED照明装置。
【背景技术】
[0002]随着现代生活节奏的加快和生活质量的提高,生活内容越来越丰富多彩,人们生活和工作的住宅、学校、办公室、街道、商场、工厂企业及各类公共场所,都使用了各类照明灯具,其中主要的是白炽灯和荧光灯。
[0003]荧光灯是利用灯丝放电,使灯管内的惰性气体及水银蒸汽产生紫外线,从而激发灯管内壁的荧光粉使其发光的一种照明灯具。它是基于白炽灯后的一次革命。荧光灯比起原始的白炽灯不仅节电、光照的效率高,而且使用寿命长。荧光灯使用寿命是10000小时,发光效率可以达到输入能量的26%,照明柔和,眩光小,光效在501m/w左右;而白炽灯的使用寿命只有1000小时左右,可利用的光能量大概只有2% _3%,绝大部分能量以热的形式散失掉,光效约91m/w左右。
[0004]由于荧光灯管含有大量的惰性气体、水银蒸汽和荧光粉,难免在生产和使用过程中会出现挥发到大气中现象,造成环境污染。其次,在荧光灯电路中使用了镇流器、启辉器,需大量的矽钢片和铜线,提高了成本及耗电,而且产生大量强磁场,造成电磁干扰。
[0005]照明是主要的能源消耗方式之一,据统计,全球的照明耗能占到了世界总能耗的五分之一。我国从本世纪初开始就已经频频遭遇了电力短缺的危机,尤其是随着时代的发展,居民和工业用电需求不断增长,现有的电力供应已经远远不能满足人民生活和工业生产的需要。中国迫切需要一个可以节省能源消耗的新技术产品,以解决电力供应不足的问题。
[0006]中国是白炽灯的生产和消费大国,根据中情报商网调查,2013年我国白炽灯产量已达到460万只,中国照明用电约占全社会用电量的12%左右。如果把在用的白炽灯全部替换为节能灯具,年可节电大量电能,节能减排潜力巨大。
[0007]LED灯具有极好的节能优势,光效可达1001m/W,是白炽灯的10倍左右,专业研宄表明一只12瓦的LED节能灯,在使用五万小时(五年半)的时间内,与能够发出相同光亮的60瓦白炽灯相比,少耗2400度电,节省资金近1200元。中国人口基数大,灯泡的使用数量更是惊人,如果全国人民都使用节能的LED照明灯具,将为我国高速发展中的电力需求与应用带来巨大的经济效益。
[0008]因此从2008年开始,我国就已经开始倡导使用节能照明,并投入了大量人力物力财力在全国范围内大力推广节能照明取代高能耗的白炽灯,以实现全国电力的更高效利用和更少的浪费。近几年我国节能照明的推广已经取得了可喜的成绩,极大的减少了国家电网的压力。2011年8月8日,中国国家发改委公布了《中国淘汰白炽灯路线图(征求意见稿)》,到2016年将彻底淘汰使用普通照明用白炽灯,由LED为代表的节能照明系统所取代。
[0009]LED主要采用一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面,它非常小,非常轻。其核心部分是由P型半导体和η型半导体组成的晶片,在P型半导体和η型半导体之间有一个过渡层,称为P-η结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。
[0010]这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极,半导体晶体就发出不同颜色的可见光线,光的强弱与电流有关。
[0011]传统的白炽灯具会产生大量的热能,其能源利用率极低,大量的电能被变成热能而白白浪费掉了。荧光灯中含有大量的水银蒸汽,如果破碎水银蒸汽则会挥发到大气中。
[0012]LED是固体发光光源,使用冷发光技术,把电能几乎全都转换为光能,发光效率高,不会造成能源的浪费。并且,LED灯不使用水银,且产品也不含铅,相对荧光灯对环境起到保护作用,是绿色环保产品。与荧光灯相比,LED灯无需镇流器,无需启辉器,无频闪、无噪音,不仅适用于家庭,更适合于学校、图书馆、办公室及各类公共场所。
[0013]LED的光照相当于同等功率传统灯具照度的五倍以上,高效节能。LED照明灯具耗电相当低,每个单体LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说:每个单体消耗的电能不超过0.1W。LED灯具耗电量是同等功率传统灯具的三分之一以下。
[0014]由于使用直流工作电压,不会产生闪烁现象,有利于阅读、办公及日常应用。发光体本身使用的是环氧树脂而并非传统的玻璃,坚固牢靠,不会轻易损坏,可以放心地使用。光源光谱中不含紫外线,安全可靠。实际使用寿命通常会超过10万小时,是传统灯具的10倍。
[0015]LED照明灯具内在特征决定了它是典型的绿色环保产品,也是新一代科技创新产品。它是代替传统照明器具的理想光源,有着广泛的应用前景。
[0016]但是,现有的LED灯具也有以下几项不足:
[0017]1、固体发光,造成发光不均匀。普通LED照明灯发光是靠被封装在环氧树脂里面的一块块很小的LED晶片(即LED发光芯片),晶片体积非常的小,是固体发光器件。发光器件被均匀的分布排列,器件间的距离出现很多空位置而不发光,造成整个灯体发光不均匀,器件与空位形成亮点与黑斑的发光反差,对人眼产生刺激,易于疲劳。
[0018]2、使用乳光灯罩,降低了发光效率。为了解决上述问题,可在发光的灯体前部增加一个乳光半球形导光灯罩。这种方法虽然解决了发光均匀的问题,但由于乳光材料制作的灯罩对光有较大的吸收,造成光的损耗,降低了灯具的发光效率。用户为了达到同样的照度,不得已采用更大功率的灯具,不仅使用户的使用成本提高,更重要的是加大了能源的消耗,从而造成了能源的浪费。
[0019]3、采用具有二次配光的LED灯具。为了克服乳光罩方式的不足,一种替代的方案是采用二次配光功能,即在灯具前面增加一个透明配光透镜,透镜中按灯具的结构而含有一个或多个不同的子镜头。每个子镜头都是针对相应的LED器件设计的,对灯具的LED进行二次配光,以达到配光的最佳效果。这种灯具能使LED发出的光,经组合透镜进行混合光的作用,达到从透镜射出的光均匀而无黑斑效果,且采用了透明材料制作透镜,光线基本没有损耗,是一种较好的二次配光的解决方法。这种方法需增加一个配光组合透镜,而透镜需根据每一种灯具的具体结构及LED发光器件数量不同进行相应的设计与制作。由于灯具不同组合透镜也不同,每个组合透镜只能为一种灯具配套,生产透镜的模具也只能为一种产品使用,这就使透镜的造价不易降低,带来的结果是灯具的成本也不低。每一个LED器件发光时,会产生一定的热量,由于在灯体内部分布较多LED器件,多个发光器件紧挨在一起,就会产生发热问题而必须解决,否则时间一长,会严重影响LED的使用寿命。
[0020]例如,如图1所示,LED灯具100的安装板110上设置很多LED晶片101,发光方向集中,灯体发光不均匀,照明效果差。
[0021]又如,如图2所示,LED灯具100的安装板110上矩阵设置很多LED晶片101,灯体发光不均匀,热量集中,难以散热,存在安全隐患。
[0022]因此,现有技术存在缺陷,需要改进。
【实用新型内容】
[0023]本实用新型提供一种新的LED照明装置,所要解决的技术问题包括灯体发光不均匀、照明效果差、对人眼产生刺激容易疲劳、热量集中导致难以散热以及存在安全隐患、二次配光导致产品结构复杂且增加成本等,还包括如何设计壁部的透射层与反射层结构、如何在透射层设计散射粒子、如何设计出光方向及其形状等。
[0024]本实用新型的技术方案如下:一种LED照明装置,其包括导光灯罩以及若干LED发光体;所述导光灯罩包括空腔区以及至少部分包围所述空腔区的壁部,所述壁部设置内层与外层;所述内层为反射层;所述外层为透射层;所述透射层设置于所述反射层的外部;所述透射层内部设置若干散射粒子;各所述LED发光体的出光方向排列为环形,且位于所述导光灯罩的壁部中。
[0025]优选的,各所述LED发光体均匀设置。
[0026]优选的,还设置环形安装位,各所述LED发光体分别设置于所述环形安装位。
[0027]优选的,还设置圆形安装位,各所述LED发光体分别设置于所述圆形安装位的周缘处。
[0028]优选的,还设置多边形安装位,各所述LED发光体分别设置于所述多边形安装位的
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