专利名称：以大功率发光二极管为光源的照明灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种发光效率高、易于散热的以大功率发光二极管为光源的照明灯，特别适用于矿灯、手电筒等集束光的照明器。
技术背景现有的具有实用功能的发光二极管均在其发光面上设一透光介质，以使光线按照预设的角度或方向照射，如凸透镜。在照明器具使用这些带透光介质的发光二极管时，通常还会另设曲面光反射器，如“反光杯”。由于凸透镜与曲面光反射器之间的相互影响，使亮度难以达到预期的效果。普通的LED灯采用的大多为透镜聚光，采用这种方式产生的光经透镜后形成的光圈随着光源与所照物体间距离的增加而变大，照明效果不理想。与此同时，发光二极管为半导体材料，如果产生的热量不能被及时地散发，则将会极大地影响它的正常工作，缩短它的使用寿命。因此，实际使用时必须解决大功率发光二极管的散热问题。通常的做法是给大功率发光二极管设置专用的散热器，许多技术方案均将重点放在散热器的制造方面。专设的散热器重量体积大，又不美观，发光二极管功率越大，所需的散热器也越大，不便于实际应用。
实用新型内容本使用新型要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种能够有效提高照明亮度和散热效果，用大功率发光二极管为光源的照明灯。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是用大功率发光二极管为光源的照明灯，包括发光二极管、光反射器、壳体、电源、控制电路，发光二极管置于光反射器中间，其特征是发光二极管固接在散热体上，在散热体上设有一光反射器，即光反射器的下端连接在该散热体上，光反射器的上端设有一平面光学玻璃或透明塑料片；所述的散热体为此照明灯的金属构件。本方案的发光二极管是能够发光的半导体芯片，由于省略了现有发光二极管上直接套置的凸透镜，平面光学玻璃或透明塑料片不直接位于发光二极管的表面，两者之间形成足够行程的光路，避免了现有技术中的凸透镜与曲面光反射器之间的相互影响，有效提高了照明亮度。此外，本方案利用了金属构件自身具备的导热散热性能以及表面积大、直接与外界接触的特点，省却了现有技术中必须专设的散热器，有效的提高了散热性能。
本实用新型所述的发光二极管照明装置，其特征在于发光二极管的发光面覆有光转换层。它可转换芯片所发的光，从而可形成白光或其它所需色光。
本实用新型的发光二极管与金属构件之间设有一金属座，发光二极管用银浆层粘接在金属座上，金属座粘接、焊接或螺接在金属构件上。导热银浆既能将发光二极管很好地固定于金属座上，又因其导热性能很好，能及时地把发光二极管工作产生的热量传递给金属座。金属座用导热性能好的金属材料(如银、铜、铝)制成，又可以快速地把发光二极管通过银浆层传来的热量传到散热用的金属构件上。金属构件可为设在发光二极管周围的金属光反射器，也可以是照明设备的金属壳体(如灯头、灯座、灯壳)。光反射器和壳体都是照明装置通常所带的构件，表面积大，壳体又直接和外界接触，用导热性能好的金属材料制成后，可以起到以往专用散热器的作用，同时也减去了专用散热器的成本。
本实用新型的金属座与金属光反射器或壳体之间设有一高热导率的散热板，散热板粘接、焊接或螺接在金属光反射器或壳体上。加入散热板可以有效提高散热效果。
本实用新型的金属座为“T”形，横平部为容纳二极管的圆台状金属架，竖直部为一螺杆，在金属架的上表面中央处开有三层台阶状圆形平底凹槽，在金属架上设有两个横向贯穿金属架侧面与凹槽的导线孔，散热板上开有一螺孔，散热板与金属座螺接。金属座上的凹槽能使发光二极管、印制线路板准确而牢固地定位在金属架上，导线孔则便于电连接。金属座使用螺接的方式与散热板连接，便于拆装。
本实用新型的电源可采用锂、镍氢、镍镉电池，所述的控制电路中串联一恒流电路。锂、镍氢、镍镉电池亦可直接置入壳体中，形成一体式结构，利于减小用电器的体积。本技术方案尤其适用于手电筒、矿灯等集束照明电器上，经测试，采用本实用新型结构的矿灯，能基本维持某一恒定的亮度值，使用时间较一般的用电器长，避免了使用者视力疲劳。
本实用新型的有益效果是照明灯省略了凸透镜，直接通过曲面光反射器聚光，有效提高了照明亮度。与此同时，本照明灯利用金属构件自身的导热性能，使金属构件在具备传统功能的基础上增加了散热功能，且具有优于专设散热器的散热效果。由于省去了专用的散热器，因而减少了照明装置的重量和体积，降低了成本。此外，本技术方案若采用锂电池为电源，控制电路中串联一恒流电路，可减小用电器的体积且能保证发光二极管恒定的发光亮度，延长使用寿命。
图1为以大功率发光二极管为光源的照明灯的结构示意图。
图2为以大功率发光二极管为光源的照明灯散热系统的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
在本照明灯的壳体(12)内先装光反射器(11)，发光二极管(1)通过带开关的控制电路与电源连接。电源可采用锂、镍氢、镍镉电池，锂电池亦可直接置入壳体中，形成一体式结构。具体地讲，先将银浆涂于金属座(2)的表面，再将发光二极管置于银浆层上并固定，经高温烘烤后银浆固化，使发光二极管(1)粘接在金属座(2)上。金属座(2)通过螺接、粘接或焊接与金属构件(3)相连接，将热量最终通过金属构件(3)散发出去。用锂、镍氢、镍镉电池作为工作电源，将其与包括开关在内的控制电路按常规方式连接(电源和控制电路图中未示)。控制电路中串接一恒流电路。
根据实际情况，金属构件(3)可以是照明装置内发光二极管周围所设的金属光反射器(11)或照明设备的金属壳体(12)，也可以是两者的结合。
金属座(2)与金属光反射器(11)或壳体(12)之间设一高热导率的散热板(6)，散热板(6)以粘接、焊接或螺接的方式连接在金属光反射器(11)或壳体(12)上。
前述的金属座(2)为“T”形，上部为容纳二极管的扁平圆柱体金属架(7)，竖直部分为一螺杆(8)，在金属架(7)的上表面中央开有三层台阶状圆形平底凹槽(9)，底层容纳银浆层，中间层容纳印制线路板和二极管芯片，上层容纳荧光粉涂层，并据此确定凹槽(9)形状大小。在金属架(7)上设有两个横向贯穿金属架(7)侧壁的导线孔(10)，电源线穿过导线孔(10)与印制线路板相连接。散热板(6)上开有一通孔，金属座(2)的螺杆(8)穿过散热板(6)的通孔，用螺母(5)固定。
以矿灯为例，金属壳体为灯头外壳，以手电筒、射灯为例，金属壳体为灯头或者筒身。
权利要求1.用大功率发光二极管为光源的照明灯，包括发光二极管(1)、光反射器(11)、壳体(12)、电源、控制电路，发光二极管(1)置于光反射器(11)中间，其特征是发光二极管(1)固接在散热体(3)上，在散热体上设有一光反射器(11)，光反射器(11)的上端设有一平面光学玻璃或透明塑料片；所述的散热体(3)为此照明灯的金属构件(3)。
2.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于发光二极管(1)的发光面覆有光转换层(13)。
3.根据权利要求2所述的发光二极管照明装置，其特征在于发光二极管(1)与金属构件(3)之间设有一金属座(2)，发光二极管(1)用银浆层(4)粘接在金属座(2)上，金属座(2)粘接、焊接或螺接在金属构件(3)上。
4.根据权利要求3所述的发光二极管照明装置，其特征在于所述的金属构件(3)为设在发光二极管(1)周围的金属光反射器(11)和/或为容纳发光二极管和光反射器的金属壳体(12)。
5.根据权利要求4所述的发光二极管照明装置，其特征在于金属座(2)与金属光反射器(11)或金属壳体(12)之间设有一高热导率的散热板(6)，散热板(6)粘接、焊接或螺接在金属光反射器(11)或壳体(12)上。
6.根据权利要求3所述的发光二极管照明装置，其特征在于金属座(2)为“T”形，横平部为容纳二极管的圆台状金属架(7)，竖直部为一螺杆(8)，在金属架(7)的上表面中央开有三层台阶状圆形平底凹槽(9)，侧壁设有两个横向贯穿金属架(7)的导线孔(10)；散热板(6)与金属座(2)螺接。
7.根据权利要求2所述的发光二极管照明装置，其特征在于所述的电源为锂、镍氢、镍镉电池，所述的控制电路中串联一恒流电路。
8.根据权利要求7所述的发光二极管照明装置，其特征在于所述的锂、镍氢、镍镉电池设于金属壳体内。
专利摘要本实用新型涉及的是以大功率发光二极管为光源的照明灯。现有的具有实用功能的发光二极管存在凸透镜与曲面光反射器之间的相互影响，亮度难以达到预期的效果。本实用新型在散热体上设有一光反射器，发光二极管置于光反射器中间，光反射器的上端设有一平面光学玻璃；所述的散热体为此照明灯的金属构件。由于省略了凸透镜，直接通过曲面光反射器聚光，有效提高了照明亮度。与此同时，本实用新型使金属构件在具备传统功能的基础上增加了散热功能。
文档编号F21L4/00GK2740880SQ20042008134
公开日2005年11月16日 申请日期2004年7月22日 优先权日2004年7月22日
发明者楼满娥, 王铨海, 刘江云 申请人:杭州富阳新颖电子有限公司