专利名称：一种降低发光二极管光衰的方法
技术领域：
本发明涉及发光二极管技术领域，尤其涉及一种降低发光二极管光衰的方法。
背景技术：
目前，对于一般照明而言，人们更需要LED的光源。从1962年开发 出第一种可见光LED，到1998年白光的LED开发成功。现有的发光二极管 LED种类很多，按发光颜色分，可分成红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色 的光以及红外、紫外光等。按LED的封装结构分有全环氧包封、金属底座环 氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。
最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来在交通信号灯和大面积显示 屏中应用，很受大家欢迎，其节省能源、亮度高，产生了很好的经济效益和社 会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例，采用长寿、低光效的140瓦旦 炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。经红色滤光片后，光损失90%， 只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中，采用18个红色LED光源， 包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。并且容易控制、 低压直流驱动、组合后色彩表现丰富、使用寿命长的优点，广泛应用于城 市各工程中、大屏幕显示系统。LED是一种将电能转化为可见光的半导体。
当增加亮度时，就需要增大发光芯片，工作电流也会增加，有一部分电流 会转化成热量，发光管座体内的热量增加，导致LED管受热而产生光衰，光衰 为初始的50%即认为达到寿命。如何改善管芯及封装内部结构，增强LED 内部产生光子出射的几率，提高光效，解决散热，增加LED管的使用寿命， 改进光学性能，已是产业界研发的主流方向。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，解决LED管因受热而产生光衰，减少LED管 使用寿命的问题，本发明提供一种降低发光二极管光衰的方法。能够降低发光 二极管的热量，减少LED管因受热而产生的光衰，增加LED管的使用寿命。
为实现上述发明，本发明采用如下所述的技术方案
所述的一种降低发光二极管光衰的方法，包括采用发出交替信号的电子 装置,作用于接收交替信号的发光装置，所述的发光装置上设有至少为一组的两 个对称独立的单光波发光体，所述的单光波发光体内设有至少为一个的发光晶 片；所述的电子装置输送的交替信号使发光装置上的两个对称独立的单光波发 光体交替发光，使每个独立的单光波发光体产生的热量交替的随发光而升，随 灭而降，减少发光晶片上产生的热量，防止因受热而产生的光衰，延长发光二 极管的工作时间。
所述的一种降低发光二极管光衰的方法，发光装置为直插式LED采用基体 为一个发光座体，发光座体上设有两个独立的反射腔体，每个反射腔体内设有 至少为一个的发光晶片，反射腔体内各发光晶片为并联的连接形式， 一端并联 的电极连接散热支架，另一端并联的电极通过反射腔体连接散热支架，构成两 个阴电极、两个阳电极，两个独立的单光波发光体内的发光晶片通过导光体封 装。
所述的一种降低发光二极管光衰的方法，发光装置为贴片LED,采用基体 为一个基板，基板上设有一个反射腔体，反射腔体内设有两个独立的单光波发 光体，每个单光波发光体内设有至少为一个的发光晶片，单光波发光体内的发 光晶片的电极连接为并联；发光晶片设在基板上贴片式阴极散热支架上，发光 晶片阳极电连接基板上阳电极散热支架，基板表面构成两个阴电极、两个阳电 极，两个独立的单光波发光体通过导光体封装。
所述的一种降低发光二极管光衰的方法，发光装置为集成式贴片LED，采用基体为一个PCB基板，PCB基板呈蜂窝状，每个窝穴上设有一个反射腔体， 反射腔体内设有两个独立的单光波发光体，每个单光波发光体内设有至少为一 个的发光晶片，发光体内的发光晶片的电极连接为并联；发光晶片设在PCB基 板制成的阴极散热金属箔上，发光晶片阳电极电连接PCB基板制成的阳极散热 金属箔上，PCB基板表面构成两个阴电极、两个阳电极，两个独立的单光波发 光体由导光体封装构成，PCB基板为内层带散热金属板。
所述的一种降低发光二极管光衰的方法，反射腔体为盆形的金属膜腔，具 有圆盆形、椭圆形盆。
.所述的一种降低发光二极管光衰的方法，导光体由透明的环氧树脂构成导 光柱或导光球，导光柱形状呈圆柱体形、长柱体形、凸圆柱体形、半圆柱体形 或椭圆弧柱体形；导光柱的半值角为5° 20°，可作局部照明光源用；半值 角为20° 45°，作指示灯用；半值角为45。 90。或更大，作视角较大的指 示灯用。
所述的一种降低发光二极管光衰的方法，发光装置内两个独立单光波发光 体的两个阴电极、两个阳电极的四个接线电极的组合连接方式，具有采用一个 独立单光波发光体的阳极与另一个独立单光波发光体的阴极电连接，构成发光 装置的两个阴阳接线电极，或构成发光装置的三个接线电极；采用两个独立单 光波发光体的同极相连接，构成共阴电极发光装置三个接线电极，或构成共阳 电极发光装置的三个接线电极。
所述的一种降低发光二极管光衰的方法，电子装置为输出一束交替的高、 低电平的方波信号；电子装置还可为输出一束交替的正、负方波信号，正、负 方波信号幅值相等；电子装置还可为输出一对交替的正向方波信号，方波信号 幅值相等；电子装置还可为输出一对交替的负向方波信号，方波信号幅值相等。
所述的一种降低发光二极管光衰的方法，基板还可由PCB板与铝板或铜板 结合构成，所述的基板还可为一面是散热金属箔，另一面是硅板，内层为导热绝缘板。
所述的一种降低发光二极管光衰的方法，集成式贴片LED基板的表面可
设置成硅板，用于防静电、制作发出交替信号的电子装置。
由于采用上述技术方案，本发明具有如下优越性
一种降低发光二极管光衰的方法，是采用独立的两个单光波发光二极管构
成，通过交替的发光，降低发光二极管的热量，减少LED管因受热而产生的光 衰，增加LED管的使用寿命。较普通的LED管能够更好的代替传统的光源， 它有着广泛的用途。其优越性具有使用低压电源、体积小、耗电量低、使 用寿命数10万小时、适用性强、稳定性高、响应时间短、多色发光等的优 点，亮度高、低热量、环保、坚固耐用，其寿命较同类的LED管延长一倍。 本发明特别适用于航运灯塔的信号灯。
图1为降低发光二极管光衰的方框图la为一路单方波降低发光二极管光衰的方框图lb为一路交替正负单方波降低发光二极管光衰的框图lc为两路交替正单方波降低发光二极管光衰的框图ld为两路交替负单方波降低发光二极管光衰的框图2为椭圆形单光波双发光二极管的结构示意图3为矩形单光波双发光二极管的结构示意图4为贴片透射式单光波双发光二极管的三极结构示意图5为贴片透射式单光波双发光二极管的三极结构示意图6为贴片反射式单光波双发光二极管的四极结构示意图7为窝穴式集成贴片单光波双发光二极管的结构示意图8为平板式集成贴片单光波双发光二极管的结构示意图；图9为导光体的结构示意图IO为平板式一个单光波双发光晶片的结构示意图11为平板式集成贴片单光波双发光二极管的截面示意图12为窝穴式集成贴片单光波双发光二极管的截面示意图13为输出一束方波信号的电路原理图14为输出一束交替的正负方波信号电路原理图15为输出一对交替的正向方波信号电路原理图16为输出一对交替的负向方波信号电路原理图中1一电子装置；2—发光装置；3—单光波发光体4一发光晶片；5 一发光座体；6—反射腔体；7—电极；8—散热支架；9一导光体；10—基板； 10.1—散热金属箔；10.2—硅板；10.3—导热绝缘板；11一PCB基板;12—窝 穴；13—导电胶。
具体实施例方式
实施方式一
如图l、 la、 2、 3、 9、 13所示 一种降低发光二极管光衰的方法，采用发 出交替信号的电子装置1作用于接收交替信号的发光装置2，所述的发光装置2 上设有至少为一组的两个对称独立的单光波发光体3，所述的单光波发光体3 内设有至少为一个的发光晶片4;也就是说电子装置1输送的交替信号使发光 装置2上的两个对称独立的单光波发光体3交替发光，使每个独立的单光波发 光体3产生的热量在发光时升高，在不发光时而降低，因而减少单光波发光体 上持续产生的热量，减少发光晶片4上产生的热量，防止因受热而产生的光衰， 延长发光二极管的工作时间。
使用时，本发明采用的电子装置输出一束方波信号，如图la、 13所示该 方波信号产生交替的高、低电平信号，且作用于接收交替信号的发光装置，所 述的发光装置2采用直插式LED采用基体为一个发光座体5，发光座体上设有两个独立的反射腔体6，所述的反射腔体6为盆形的金属膜腔，具有圆盆形、 椭圆形盆。每个反射腔体6内设有至少为一个的发光晶片4，反射腔体内各发 光晶片4为并联的连接形式， 一端并联的电极7连接散热支架8，另一端并联 的电极7通过反射腔体6连接散热支架8，构成两个阴电极、两个阳电极，两 个独立的单光波发光体内的发光晶片4通过导光体9封装。所述的导光体9 由透明的环氧树脂构成导光柱或导光球，导光柱形状呈圆柱体形、长柱体形、 凸圆柱体形、半圆柱体形或椭圆弧柱体形；导光柱的半值角为5° 20°，可作 局部照明光源用；半值角为20° 45°，作指示灯用；半值角为45。 90。或 更大，作视角较大的指示灯用。
在图13中电子装置采用芯片NE555产生的方波信号，由电阻R1、 R2， 电容C与芯片NE555构成；发光装置2的极性组合连接方式，采用一个独立单 光波发光体的阳极3与另一个独立单光波发光体的3阴极连接，构成发光装置 的三个接线电极分别是一个阳极接电源正极， 一个阴极接地， 一个阴阳极电连 接芯片NE555的3脚。当方波信号为高电平时，发光装置2内的单光波发光体 D2亮；当方波信号为低电平时，发光装置2内的单光波发光体D1亮。
工作时，通过向电容C充、放电使芯片NE555的3脚产生方波信号当 电容C充为高电位时，芯片NE555的6脚触发，使芯片NE555的3脚输出低 电平，发光装置2内的单光波发光二极管D1通电亮；当电容C放电降为低电位 时，芯片NE555的2脚触发，使芯片NE555的3脚输出高电平，发光装置2 内的单光波发光二极管D2通电亮。此时，发光装置内两个独立单光波发光体会 交替发光。
上述的直插式LED发光装置也可将两个单光波发光3体的同极相连接，可 构成发光装置共阴电极的三个接线电极，或构成发光装置共阳电极的发光装置 三个接线电极。
实施方式二如图lb、 4、 5、 6、 9、 14所示 一种降低发光二极管光衰的方法，采用 发出一束交替的正、负电压方波信号电子装置，作用于接收交替信号的发光装 置2。所述的发光装置2为贴片LED，采用基体为一个基板IO，基板上设有一 个反射腔体6，反射腔体内设有两个独立的单光波发光体3，每个单光波发光体 3内设有至少为一个的发光晶片4，单光波发光体内的发光晶片4的电极连接为 并联；发光晶片4设在基板10上贴片式阴极散热支架8上，发光晶片4阳极 电连接基板上阳电极散热支架8，基板表面构成两个阴电极、两个阳电极，两 个独立的单光波发光体3通过导光体9封装。在图14中电子装置采用芯片NE555产生的正负方波信号，由电阻R1、 R2，电容C与芯片NE555构成；所述发光装置2内的两个阴电极、两个阳电极 的组合连接方式，采用一个独立单光波发光体的阳极与另一个独立单光波发光 体3的阴极电连接，构成发光装置的两个接线电极——阴阳极。发光装置2的 一个阴阳电极连接芯片NE555的3脚，另一个阴阳电极串联电阻R4连接三极 管T1和T2的集电极。工作时，通过向电容C充、放电使芯片NE555的3脚输出方波信号当 电容C充为高电位时，芯片NE555的6脚触发，使芯片NE555的3脚输出低 电平，PNP型三极管T1的基极通过电阻R3接NE555的3脚，此时为低电平， Tl导通，发光装置2内的一个单光波发光二极管D2点亮；同时，NPN型三极 管T2的基极通过电阻R5接NE555的3脚，此时为低电平，T2截止，Dl灭。 当电容C放电降为低电位时，芯片NE555的2脚触发，使芯片NE555的3脚 输出高电平，NPN型三极管T2的基极通过电阻R5接NE555的3脚，此时为 高电平，T2导通，发光装置2内的另一个单光波发光二极管Dl点亮；同时， PNP型三极管Tl的基极通过电阻R3接NE555的3脚，此时为高电平，Tl截 止，D2灭。这样，发光装置2内两个独立单光波发光体会交替发光。上述发光装置2的两个独立单光波发光体的贴片LED也可将同极相连接，极的三个接线电极。 实施方式三如图lc、 7、 8、 9、 15所示 一种降低发光二极管光衰的方法，釆用输出 一对交替的正向方波信号，方波信号幅值相等的电子装置，作用于接收交替信 号的发光装置2。所述的接收交替信号的发光装置2为集成式贴片LED，采用 基体为一个PCB基板ll， PCB基板呈蜂窝状，每个窝穴12上设有一个反射腔体 6，反射腔体6内设有两个独立的单光波发光体3，每个单光波发光体3内设有 至少为一个的发光晶片4，发光体内的发光晶片4的电极连接为并联；发光晶 片4设在PCB基板制成的阴极散热金属箔上，发光晶片阳电极7电连接PCB基 板制成的阳极散热金属箔上，PCB基板表面构成两个阴电极、两个阳电极，两 个独立的单光波发光体3由导光体9封装构成，PCB基板11为内层带散热金属 板，金属板为铝板或铜板。集成式贴片LED上的每个窝穴12上设有两个独立单光波发光体的四个 电极，采用两个独立单光波发光体的同极相连接，构成共阴电极或共阳电极的 发光装置三个接线电极。在图15中电子装置采用芯片NE555产生的一对两路交替的正向方波信 号，由电阻R1、 R2，电容C与芯片NE555构成；所述发光装置2内的两个阴 电极、两个阳电极的组合连接方式，采用一个独立单光波发光体的阴极与另一 个独立单光波发光体3的阴极电连接，构成发光装置的三个接线电极，即两个 阳电极一个共阴电极。发光装置2的一个共阴电极串联电阻R5接地，两个阳电 极分别通过三极管Tl和T2连接电源正极。工作时，通过向电容C充、放电使芯片NE555的3脚输出方波信号当 电容C充为高电位时，芯片NE555的6脚触发，使芯片NE555的3脚输出低 电平，PNP型三极管T2的基极通过电阻R4接NE555的3脚，此时为低电平， T2导通，发光装置2内的一个单光波发光二极管D2点亮；同时，NPN型三极管T1的基极通过电阻R3接NE555的3脚，此时为低电平，Tl截止，Dl灭。 当电容C放电降为低电位时，芯片NE555的2脚触发，使芯片NE555的3脚 输出高电平，NPN型三极管Tl的基极通过电阻R3接NE555的3脚，此时为 高电平，Tl导通，发光装置2内的另一个单光波发光二极管D1点亮；同时， PNP型三极管T2的基极通过电阻R4接NE555的3脚，此时为高电平，T2截 止，D2灭。这样，集成式贴片LED每组的发光装置2内两个独立单光波发光 体会交替发光。上述发光装置2的两个独立单光波发光体的贴片LED也可构成共阳电极的 三个接线电极，还可构成两个阴阳电极。 实施方式四如图ld、 9、 10、 11、 12、 16所示 一种降低发光二极管光衰的方法，采 用输出一对交替的负向方波信号的电子装置，方波信号幅值相等，作用于接收 交替信号的发光装置2为防静电集成式贴片LED，所述的基板10由PCB板与 铝板或铜板结合构成，所述的基板10还可为一面是散热金属箔10.1，另一面 是硅板10. 2，内层为导热绝缘板10. 3。金属箔的共阳电极上设有极至少为一组 的两个对称独立的单光波发光体，每个单光波发光体内设有至少为一个的发光 晶片，发光体内的发光晶片为并联，通过导电胶13固定；所有的独立单光波 发光体也可由导光体封装完成。在图16中电子装置采用芯片NE555产生的方波信号，由电阻R1、 R2， 电容C与芯片NE555构成；所述发光装置2内的两个阴电极、两个阳电极的组 合连接方式，采用一个独立单光波发光体的阳极与另一个独立单光波发光体3 的阳极电连接，构成发光装置的三个接线电极，即两个阴电极一个阳电极。发 光装置2的一个阳串联电阻R3接电源正极，两个阴电极分别通过三极管Tl和 T2接地。工作时，通过向电容C充、放电使芯片NE555的3脚输出方波信号当电容C充为高电位时，芯片NE555的6脚触发，使芯片NE555的3脚输出低 电平，PNP型三极管T2的基极通过电阻R5接NE555的3脚，此时为低电平， T2导通，发光装置2内的一个单光波发光二极管D2点亮；同时，NPN型三极 管T1的基极通过电阻R4接NE555的3脚，此时为低电平，Tl截止，Dl灭。 当电容C放电降为低电位时，芯片NE555的2脚触发，使芯片NE555的3脚 输出高电平，NPN型三极管Tl的基极通过电阻R4接NE555的3脚，此时为 高电平，Tl导通，发光装置2内的另一个单光波发光二极管D1点亮；同时， PNP型三极管T2的基极通过电阻R5接NE555的3脚，此时为高电平，T2截 止，D2灭。这样，发光装置2内两个独立单光波发光体会交替发光。本发明的电子装置与集成式贴片LED可构成一体，基板表面另一端的硅 板10. 2可用于制成发出交替信号的电子装置1。上述发光装置2的金属箔上两个独立单光波发光体的贴片LED也可构成共 阴电极的三个接线电极，还可构成两个阴阳电极。1权利要求
1、一种降低发光二极管光衰的方法，其特征在于采用发出交替信号的电子装置(1)，作用于接收交替信号的发光装置(2)，所述的发光装置(2)上设有至少为一组的两个对称独立的单光波发光体(3)，所述的单光波发光体(3)内设有至少为一个的发光晶片(4)；所述的电子装置(1)输送的交替信号使发光装置(2)上的两个对称独立的单光波发光体(3)交替发光，使每个独立的单光波发光体(3)产生的热量交替的随发光而升，随灭而降，减少发光晶片(4)上产生的热量，防止因受热而产生的光衰，延长发光二极管的工作时间。
2、 如权利要求1所述的一种降低发光二极管光衰的方法，其特征在于发光装置(2)为直插式LED，采用基体为一个发光座体(5)，发光座体上设有 两个独立的反射腔体(6)，每个反射腔体(6)内设有至少为一个的发光晶片(4)， 反射腔体内各发光晶片(4)为并联的连接形式， 一端并联的电极(7)连接散 热支架(8)，另一端并联的电极(7)通过反射腔体(6)连接散热支架(8)， 构成两个阴电极、两个阳电极，两个独立的单光波发光体内的发光晶片(4)通 过导光体(9)封装。
3、 如权利要求1所述的一种降低发光二极管光衰的方法，其特征在于发 光装置(2)为贴片LED，采用基体为一个基板(10)，基板上设有一个反射腔 体(6)，反射腔体内设有两个独立的单光波发光体(3)，每个单光波发光体(3) 内设有至少为一个的发光晶片(4)，单光波发光体内的发光晶片(4)的电极连 接为并联；发光晶片(4)设在基板(10)上贴片式阴极散热支架(8)上，发 光晶片(4)阳极电连接基板上阳电极散热支架(8)，基板表面构成两个阴电极、 两个阳电极，两个独立的单光波发光体(3)通过导光体(9)封装。
4、 如权利要求l所述的一种降低发光二极管光衰的方法，其特征在于发 光装置(2)为集成式贴片LED，采用基体为一个PCB基板(ll)， PCB基板呈蜂窝状，每个窝穴(12)上设有一个反射腔体(6)，反射腔体(6)内设有两个 独立的单光波发光体(3)，每个单光波发光体(3)内设有至少为一个的发光晶 片(4)，发光体内的发光晶片(4)的电极连接为并联；发光晶片(4)设在PCB 基板制成的阴极散热金属箔匕发光晶片阳电极(7)电连接PCB基板制成的阳 极散热金属箔上，PCB基板表面构成两个阴电极、两个阳电极，两个独立的单 光波发光体(3)由导光体(9)封装构成，PCB基板(11)为内层带散热金属 板。
5、 如权利要求2、 3、 4所述的一种降低发光二极管光衰的方法，其特征在 于反射腔体(6)为盆形的金属膜腔，具有圆盆形、椭圆形盆。
6、 如权利要求2、 3、 4所述的一种降低发光二极管光衰的方法，其特征在 于导光体(9)由透明的环氧树脂构成导光柱或导光球，导光柱形状呈圆柱 体形、长柱体形、凸圆柱体形、半圆柱体形或椭圆弧柱体形；导光柱的半值角 为5° 20°，可作局部照明光源用；半值角为20° 45°，作指示灯用；半 值角为45° 90°或更大，作视角较大的指示灯用。
7、 如权利要求1、 2、 3、 4所述的一种降低发光二极管光衰的方法，其特 征在于发光装置(2)内两个独立单光波发光体的两个阴电极、两个阳电极的 四个接线电极的组合连接方式，具有采用一个独立单光波发光体(3)的阳极与 另一个独立单光波发光体(3)的阴极电连接，构成发光装置的两个阴阳接线电 极，或构成发光装置的三个接线电极；采用两个独立单光波发光体(3)的同极 相连接，构成共阴电极发光装置三个接线电极，或构成共阳电极发光装置的三 个接线电极。
8、 如权利要求1所述的一种降低发光二极管光衰的方法，其特征在于电 子装置(1)为输出一束交替的高、低电平的方波信号；电子装置(1)还可为 输出一束交替的正、负方波信号，正、负方波信号幅值相等；电子装置(1)还可为输出一对交替的正向方波信号，方波信号幅值相等；电子装置(1)还可为输出一对交替的负向方波信号，方波信号幅值相等。
9、 如权利要求3、 4所述的一种降低发光二极管光衰的方法，其特征在于 所述的基板(10)还可由PCB板与铝板或铜板结合构成，所述的基板(10)还 可为一面是散热金属箔(10.1)，另一面是硅板(10.2)，内层为导热绝缘板(10.3)。
10、 如权利要求9所述的一种降低发光二极管光衰的方法，其特征在于 基板表面的硅板(10.2)可制成用于发出交替信号的电子装置(1)。
全文摘要
本发明公开一种降低发光二极管光衰的方法，采用发出交替信号的电子装置(1)，作用于接收交替信号的发光装置(2)，所述的发光装置(2)上设有至少为一组的两个对称独立的单光波发光体(3)，其单光波发光体(3)内设有至少为一个的发光晶片(4)。所述的电子装置(1)输送的交替信号使发光装置(2)上的两个对称独立的单光波发光体(3)交替发光，使每个独立的单光波发光体(3)产生的热量交替的随发光而升，随灭而降，减少发光晶片(4)上产生的热量，防止因受热而产生的光衰，延长发光二极管的工作时间。本发明能够降低发光二极管的热量，减少LED管因受热而产生的光衰，增加LED管的使用寿命。特别适用于航运灯塔的信号灯。
文档编号H01L25/075GK101656251SQ20091006535
公开日2010年2月24日 申请日期2009年6月22日 优先权日2009年6月22日
发明者李建营 申请人:李建营