半导体照明装置的制造方法_2

文档序号:9521487阅读:来源:国知局
未标示)。所述LED光源13设置于所述中空空间内所述壳体结构10上。
[0031] 所述壳体结构10包括一反射单元11和一固定单元15,所述反射单元11和固定单 元15相继连接构成整体的所述壳体结构10,也可以为所述反射单元11和固定单元15两 种不同的元件相互连接而形成。所述反射单元11具有一面向中空空间的反射面111,该反 射面111为类朗伯型反射面。所述固定单元15上设置所述LED光源13。所述LED光源13 的光出射面指向所述反射面111。故,由所述LED光源13出射的光线指向所述反射面111 或其一部分。所述LED光源13的分布方式包括但不限于集中分布或分散分布;所述LED光 源13排布位置包括但不限于所述反射面111的周边或中心区域。
[0032] 本实施方式中类朗伯型反射面是指光入射到反射面产生的反射光的强度与反射 光和反射面此点处的法线之间存在类似朗伯型函数关系的特性,该特性可以是严格的朗伯 型分布,也可以是偏离严格朗伯型的分布,但非为镜面反射。当从LED光源13中发出的任 意一条光线入射到类朗伯型的反射面时,可在几乎半空间(在一个方向受一平面的约束而 在其他方向都是无穷延伸的现象为半空间)立体角内产生反射光。在这种情况下,在任意 位置的观察者都会感受到来自全部或局部反射面反射回来的光线,而不是在一点或几点反 射回来的光线。
[0033] 所述壳体结构10为包括但不限于平板、半圆球壳体形体、半椭圆壳体形体;或者, 横截面为梯形、方形、半圆形、半椭圆形的长条状槽体形体;或者,平顶的多边形体。所述壳 体结构10在平面上的正投影包括但不限于圆形、椭圆形、方形或长方形。
[0034] 所述壳体结构10直接由包括但不限于铝、银等高反射率金属材料、介质材料、陶 瓷材料、塑料材料或上述材料复合构成的反射材料构成,所述反射单元11为所述壳体结构 10的一部分,此时直接在所述反射单元11的表面光刻腐蚀工艺在壳体结构10的至少一部 分表面形成微结构来实现所述反射面111的类朗伯型反射特性或进一步在微结构内部填 充可形成类朗伯型反射特性的材料等实现类朗伯型反射特性。或者,所述反射单元11也可 以在内部填充可形成类朗伯型反射特性的材料等实现所述反射面111的类朗伯型反射特 性。
[0035] 由于所述壳体结构10内侧面即为所述反射面111,或者所述壳体结构10内侧面单 独设置一层反射材料来形成所述反射面111,因此所述反射面111的形状相同与所述壳体 结构10的形状,也可以不相同。所述反射面111包括但不限于平面、球面、椭球面、利用非 成像方法设计的曲面的一部分或其组合。该反射面111在水平面上的正投影是圆形、三角 形、矩形、长方形或其它多边形。
[0036] 在本实施方式中,形成所述的类朗伯型反射面的材料包括但不限于铝、银等高反 射率金属材料、介质材料、陶瓷材料、塑料材料或上述材料复合构成的材料。使所述反射面 111具有类朗伯型反射特性的方法包括但不限于利用注塑成型工艺或光刻腐蚀工艺在反射 材料表面形成微结构。
[0037] 所述LED光源13的发光波长包括但不限于红光、绿光、蓝光、白光,其封装形式包 括但不限于引脚式封装、功率型封装、表面贴片封装、板上芯片封装,其封装透镜包括但不 限于平顶型、草帽型、或利用非成像光学系统设计的封装透镜。
[0038] 所述透明的防护罩12为可选择元件,可以根据需要选择设置或者不设置。如果设 置有所述透明的防护罩12,其材料不影响光通量为宜。
[0039] 本发明中所述LED光源13设置于所述中空空间内所述壳体结构10上的意思包括 但不限于所述LED光源13直接安装在所述壳体结构10上;或者,借助于其它方式间接安装 在所述壳体结构10上等。如果,采用所述LED光源13间接安装在所述壳体结构10上,那 么所述固定单元15为可选择元件,可以根据需要选择设置或者不设置。
[0040] 本发明中,通过控制LED光源13在反射面111中产生的照度分布,就可以获得全 部或局部亮度均匀的半导体照明装置1。如果想得到全部亮度均匀的半导体照明装置1就 使得LED光源13在全部反射面111上形成照度均匀的光分布,可采用的方法有每个LED 发出的光在反射面111上产生三角形、矩形等均匀照度分布无缝连接且不重叠或通过所有 LED的发出的光在反射面111上叠加产生均匀的照度分布;如果想得到局部亮度均匀的半 导体照明装置1就使得LED光源13在反射面111的局部形成均匀照度。另外,可以通过增 大反射面111的方法使得半导体照明装置1的发光更加柔和,这就相当于以非成像方式放 大了容易引起眩光的常规封装LED光源。在本发明中,从LED光源13出射的光线仅仅在类 朗伯型的反射面111反射即可通过透明的防护罩12出射,多数光线无需经过多次反射或折 射,因此半导体照明装置1的整体光效很高。由此可以看出,本发明相比于传统的基于散光 板、导光板或镜面反射面的半导体照明光源,不仅具有光效高的优势,而且发光柔和、全部 或局部亮度均匀,可获得优异的照明效果,是半导体照明光源进军室内照明领域,替代传统 吸顶灯、管灯等的理想选择。
[0041] 以下结合附图详细说明本发明实施例提供的半导体照明装置1的结构,以下实施 例中变化不大的部分直接沿用实施方式的内容,不再赘述。
[0042] 实施例1 请参阅图2,为本发明实施例1提供的半导体照明装置1的结构示意图。本实施例的半 导体照明装置1包括壳体结构10、透明的防护罩12、LED光源13、驱动和控制电源14、导线 17和散热器16,所述壳体结构10和透明的防护罩12相对且相互扣合形成以中空空间(未 标示)。所述LED光源13设置于所述中空空间内所述壳体结构10上。所述驱动和控制电 源14、导线17和散热器16埋设于所述壳体结构10内。LED光源13和驱动和控制电源14 通过导线17电连接。驱动和控制电源14为所述LED光源13提供电能并控制其工作模式。 散热器16与所述壳体结构10紧密接触设置,用于降低所述LED光源13的结温。
[0043] 所述壳体结构10呈一平顶的、底部为开口的圆台形,包括一反射单元11和一固定 单元15,所述反射单元11和固定单元15相互连接,所述透明的防护罩12与固定单元15扣 合。本实施例中所述反射单元11为在所述壳体结构10的内侧面设置半圆形壳体状的反射 层而形成。所述反射单元11具有一面向中空空间的反射面111,该反射面111为类朗伯型 反射面。所述反射单元11呈半圆壳体结构,所述固定单元15由所述反射单元11的下边缘 向中空空间延伸形成。所述固定单元15上设置所述LED光源13,并使得所述LED光源13 的光出射面面向所述反射面111设置,其个数及设置位置根据需求设定,个数可为一个或 多个,所述LED光源13分布于反射面111的周边。所述反射面111的形状包括但不限于球 面、椭球面、利用非成像方法设计的曲面的一部分或这些面型的组合。
[0044] 本实施例可形成全部亮度均匀的半导体照明装置1。所述LED光源13光出射面 面向所述反射面111。此时可以采用下列方法设置LED光源13 :例如,将每个LED光源13 发出的光线限定在近似条状区域:该条状区域长度为反射面中心和反射面边缘的长度,宽 度为两个相邻LED的间距,并且在该区域范围内的光线在所述反射面111上形成接近均匀 的照度分布,与此同时
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