专利名称：低成本led照明板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种照明灯具结构，尤其是采用分散的LED布置、集中的供电模 块的低成本LED照明板。
背景技术：
发光二极管(LED)与白炽灯等传统照明光源相比，具有电-光转换效率高、不可见 光比例小、功耗低、体积小、寿命长等优点。随着其生产成本的降低和性能的持续提高，LED 照明设备已经显现出取代传统照明设备的趋势。目前常见的LED照明设备通常由若干LED，搭载电源控制电路的电路板(以下称为 供电模块)，散热片和填充物等主要部分构成。虽然LED的电-光转换效率很高，而且发出 的光主要集中在可见光波段，但是因为其本身会发出一定热量，体积又很小，且高温下效率 会显著降低，所以通常需要被安装在较大的散热片上(通常为铝等导热性能好的金属)。因为现有的多数LED灯具依然没有脱离灯泡、灯管等传统照明设备形式的束缚， 通常将LED集中布置在一个较小的范围内(如LED灯泡内的LED多集中布置在灯头前端)。 在这种思路下制成的LED灯具所搭载的LED散发出的热量高度集中，又因为这些照明设备 内用于安装LED的空间有限，就只有采用单个功率较大的LED才能获得较理想的照明效果， 这更是令散热问题成为LED照明设备设计的难点，而采用体积大，几何形状复杂的散热片 也成为了现有LED照明设备生产成本居高不下的一个重要原因。现有LED照明设备形式对其成本的不利影响还体现在供电模块上。以LED灯泡为 例，因为采用了类似白炽灯的形式，LED灯泡的供电模块无法共享。这就要求每一个LED灯 泡都必须搭载完整而独立的供电模块以将市电转换为适合LED使用的低压直流电，这些冗 余的供电模块显著地提高了 LED照明设备的成本。灯泡内有限的空间还对电源模块的体 积、可靠性和散热提出了更高的要求。现有的LED照明设备的局限还体现在其使用方式。现有的LED照明设备更多地是 被制作成类似传统灯泡和灯管的形式，用来直接替代白炽灯、日光灯等传统照明设备，依然 是被作为吊灯、台灯、壁灯的一部分，而非完整的，功能丰富的照明系统来使用。这些形式上 的束缚极大地限制了 LED照明设备彻底改变照明设备安装和使用方式的潜力。
发明内容为了解决现有LED照明设备对散热要求高，复杂的散热片和冗余的供电模块导致 成本高昂，以及使用方式传统而单一的问题，本实用新型提供一种低成本LED照明板，该低 成本LED照明板采用分散的LED布置形式，共享的外部供电模块以显著降低生产成本，得益 于其板状外形和发光均勻、可控的特点，其安装和使用方式也较传统LED照明设备更加丰
富 o本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是将若干LED分散安装在由金属 或非金属材料制成的基板上，其供电线路穿过基板串联或并联，或串并联混合连接于基板内部或基板背面后，与导线和电源接头相连接，以方便连接外部供电模块，在基板安装LED 的一侧覆盖透明或者半透明的板状灯罩，将板状灯罩固定在基板上构成低成本LED照明 板；一个外部供电模块可同时与一个或多个低成本LED照明板相连并为其供电。其中，基板的材料由使用环境以及所采用LED的数量、规格、分布决定。当使用环 境温度较高，或者所采用的LED发热量较大，或布置密度很高时，可以采用金属基板，或在 LED与基板之间增加小型简易散热片以加强散热效果。其中，板状的透明或半透明灯罩可以根据使用环境的要求采用不同材料和纹理。 其纹理可以是装饰性的花纹，也可以是使照明板发出的光更加柔和、均勻的磨砂或小凹透 镜结构。其中，基板和板状灯罩可是采用具有一定柔韧性的材料制作，使得本实用新型所 述之低成本LED照明板整体可以在一定范围内弯曲，以方便储运和在具有复杂几何形状的 表面上的铺设。由于采用了分散的LED布置形式，这种新型低成本LED照明板可以使用较多的单 个功率较小的LED。每个LED周围的空间很大，发热又相对较低，所以不需要配备庞大复杂 的散热片就可以通过与之相连的背板和周围的空气获得理想的散热效果，其背板可以采用 成本低廉的材料制成。这种新型的低成本LED照明板可以数块共用同一个外部供电模块， 供电模块成本占整个照明系统(由一个或多个外部供电模块和若干本实用新型所述之低 成本LED照明板构成)总成本的比例远远低于传统LED照明设备，而且无论是照明板还是 外部供电模块，都可以在损坏后单独更换，而不是像传统LED照明设备一样只能整体抛弃， 所以其生产和使用成本都得到了有效控制。因为这种低成本板状LED照明板是整体地、均 勻地发光(尤其是在采用数量较多的，单个功率较小的LED的情况下)，而非集中于小范围， 用其铺设的表面发光均勻，并且没有死角，通过对外部供电模块的控制可以实现局部照明 效果的调整，使光源的可控性和灵活性获得显著的提升。本实用新型的有益效果是，通过分散的LED布置和共享的外部供电模块显著地降 低了 LED照明设备的生产成本，而不影响LED效率高、寿命长等优点。其发光均勻，没有死 角，可控性高。用其铺设天花板、墙壁和地面，可以获得自然、明亮、均勻、可控并且节能、环 保的全方位光源。由这种低成本LED照明板组成的照明系统可以被用于办公室、医院、科研 机构等以获得自然、明亮而且无影的照明效果。作为家庭照明设备，其占用空间小，能够很 好地融入家居环境，成本低并且节能环保，还可以通过对局部亮度的调整而取代台灯、壁灯 等传统的局部照明器材(例如仅调亮写字台附近的照明板以方便书写和阅读)。
图1是本实用新型未安装板状灯罩时的正面视图图2是本实用新型安装板状灯罩时的侧面剖视图
具体实施方式
在图1中，若干LED(l)被镶嵌在基板(2)的一侧。LED(l)可以是均勻分布的，也 可以排列成一定的形状，但是应当分布得相对分散，以避免发热和发光过于集中。基板(2) 由符合相关安全标准的金属或非金属材料制成。[0017] 在图2中，若干LED(l)被镶嵌在基板(2)的一侧。每个LED的供电线路⑷包 含至少两根导线，供电线路⑷穿透基板(2)，并在基板⑵内串联、并联、或串并混合连接 (具体实施中也可以在基板背面相连)，并连接在电源接头(5)上，用于与外部供电模块相 连接。板状灯罩(3)覆盖在基板(2)正面(镶嵌LED的一侧)，采用透明或半透明材料，如 塑料，有机玻璃或玻璃等。板状灯罩(3)被直接固定在基板上，为了增加整体强度，可如图 中所示在其边框以外的部分增加若干固定点(6)。板状灯罩(3)可以采用磨砂的表面，也 可以包含若干简单的凹透镜结构以使本实用新型的发光更加均勻，柔和。板状灯罩(3)的 设计应当与所使用的LED (1)功率、数量、分布以及基板(2)材质和使用环境相匹配，在基板 ⑵和板状灯罩⑶之间为每个LED(l)周围保留一定空间，以协助LED(l)散热。
权利要求一种低成本LED照明板，由基板(2)、若干LED(1)、板状灯罩(3)、LED供电线路(4)、电源接头(5)连接构成，其特征是LED(1)分散镶嵌在基板(2)上，LED供电线路(4)穿透基板(2)，在基板内或基板背面串联、并联或串并混合连接，并与电源接头(5)相连，透明或半透明的板状灯罩(3)覆盖在基板(2)镶嵌LED(1)的一侧，并固定于基板(2)上，多块基板(2)上的LED(1)可由同一个外部电源模块供电。
2.根据权利要求1所述的低成本LED照明板，其特征是基板(2)是由金属材料或非 金属材料制成的平板。
3.根据权利要求1所述的低成本LED照明板，其特征是LED(1)分散地镶嵌于基板(2) 的一面。
4.根据权利要求1所述的低成本LED照明板，其特征是采用标准化的电源接头(5)与 外部电源模块连接。
5.根据权利要求1所述的低成本LED照明板，其特征是LED(I)可以直接镶嵌在基板 (2)上，也可以与小型散热片连接后再镶嵌在基板(2)上。
6.根据权利要求1所述的低成本LED照明板，其特征是板状灯罩(3)的内外表面可 以进行具有功能性或装饰性的压花、磨砂处理。
7.根据权利要求1所述的低成本LED照明板，其特征是基板(2)和板状灯罩(3)中 间留有空间供LED散热。
专利摘要一种低成本LED照明板。由若干LED分散镶嵌在由金属或非金属材料制成的平板基板上，LED的供电线路穿透基板，在基板内或基板背面连接，并与电源接头相连，基板安装LED的一侧覆盖有透明或半透明的板状灯罩，板状灯罩固定于基板上。多块照明板可由同一个外部电源模块供电。这种照明板可以铺设在天花板、墙壁或地面上辅助或替代传统灯具进行照明。
文档编号F21V19/00GK201615373SQ20102011264
公开日2010年10月27日 申请日期2010年2月11日 优先权日2010年2月11日
发明者原熙 申请人:原熙