專利名稱：Led燭光燈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種LED燭光燈。
背景技術：
LED (發光二極管)器件作為一種新型固體光源，具有耗電低、體積小、響應速度快、工作壽命長、易于調光調色、節能環保等優點，在生產、制造、應用性方面大大超越白熾燈、熒光燈等傳統光源，自誕生以來得到了長足的發展。目前已廣泛應用于LED燈照明、景觀照明、大屏幕顯示、交通信號 燈、室內照明等多種照明領域。傳統的LED燭光燈光源通常是用藍色光激發黃色發光粉實現，具體來說，通過將黃色發光粉和硅膠混合后涂覆到藍色芯片上，經過加熱使硅膠固化，即可制成LED燭光燈光源。在這種傳統工藝所形成的LED燭光燈光源中，發光粉與芯片直接接觸，并且芯片在工作時發光粉周圍的溫度會迅速升高，結果導致發光粉因芯片發光產生的熱量而老化，使得其發光效率下降。此外，發光粉的色坐標也會因工作環境溫度的升高而發生偏移，最終影響LED燭光燈的發光效率、發光顏色和使用壽命。為解決傳統LED燭光燈中發光粉易老化的問題，已經嘗試在LED燭光燈制作過程中使發光粉與芯片分開設置。現有工藝中的LED燭光燈，雖然將發光粉與芯片分離開設置，減緩了發光粉老化的速度。但是，由于LED芯片出光角度的局限性，由此制得的LED燭光燈的出光角度較小，且光強分布不均勻。具體來說，在離芯片同一高度的情況下，以芯片正前方為中心，距離中心近處光強最強，隨著距離的增大光強逐漸變弱。例如，中國專利CN101943329A中披露了采用在熒光粉層上設置反光片，讓熒光粉發出的光向四周反射后散射出，由此減少眩光。中國專利CN1996288A披露了通過合理加工使得透鏡的出光面表面粗造化并產生微觀柔焦效應，從而減少光暈。但是，二者仍未解決出光角度和器件過熱后熒光粉老化的問題。在美國專利US2007/0120135A1中，采用將熒光粉分布在透鏡內表面/外表面，進而與芯片分離的工藝，根據模擬計算，使用該工藝進行封裝后，產品的封裝效率可接近100%。但是，該工藝仍然沒有解決白光的出光角度問題，而且需要將熒光粉分布在芯片的基板處，導致在制造過程中易損壞芯片。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種新型的LED燭光燈，用于解決LED球泡燈中光圈和光斑問題，且延長燈的使用壽命，提高燈具亮度，方便拆卸，易于回收。根據本實用新型的一個方面，提供了一種LED燭光燈，形成為燭火形狀的透光燈罩10 ;設置在所述燈罩10底部的光源11 ;所述光源11包括一個或多個LED發光單元12 ；其中，每個所述LED發光單元12包括基板I ;LED芯片2，設置在所述基板I上的中央區域；一層或多層支撐透鏡3，7，10，形成為近似球形，隔開地設置在所述基板I上以封閉所述芯片2 ;發光膜4，8，11，緊密設置在所述一層或多層支撐透鏡3，7，10中至少一層的外表面上；發光粉5，9，12，設置在所述發光膜4，8，11中；以及出光透鏡13，隔開地設置在所述一層或多層支撐透鏡3的外側以封閉所述支撐透鏡。優選的，所述基座11形成為長方體形或圓柱形。優選的，所述多個LED發光單元12均勻排列在基座11的頂部或周圍表面上。其中，所述LED發光單元還包括反光層6，該反光層6設置在所述基板I的未被LED芯片2覆蓋的表面上。其中，所述多層支撐透鏡3彼此嵌套且隔開地設置在所述基板I上。可選的，所述多層支撐透鏡3包括第一支撐透鏡3和第二支撐透鏡7，該第二支撐透鏡7隔開地設置在第一支撐透鏡3的外側。可選的，所述多層支撐透鏡3包括第一支撐透鏡3、第二支撐透鏡7和第三支撐透鏡10，該第二支撐透鏡7隔開地設置在第一支撐透鏡3的外側，該第三支撐透鏡10隔開地設置在第二支撐透鏡7的外側。其中，所述發光膜為軟質透光材料，并且所述支撐透鏡為硬質透光材料。可選的，所述軟質透光材料包括硅橡膠，所述硬質透光材料是玻璃、PMMA和PC材料中的一種或多種的組合。可選的，所述反光層包括A1203。優選的，所述發光粉均勻散布在所述發光膜中。根據本實用新型的節能燈，近似球形的支撐透鏡使得散熱均勻，進而使得發光膜中的發光粉的溫度場均勻，避免長期使用后燭光燈出現光圈和光斑的問題。另外，支撐透鏡具有隔熱作用，降低了發光粉處的溫度，提高了發光粉的亮度，進而提高了燭光燈的發光亮度。此外，溫度的降低，可以減少發光粉的老化衰減速度，從而延長了燈的使用壽命。
圖I顯示了本實用新型的LED燭光燈的結構示意圖；圖2顯示了根據本實用新型第一實施例的LED發光單元的結構示意圖；圖3顯示了根據本實用新型第二實施例的LED發光單元的結構示意圖；圖4顯示了本實用新型第三實施例的LED發光單元的結構示意圖；圖5顯示了本實用新型第四實施例的LED發光單元的結構示意具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合具體實施方式
并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。圖I顯示了本實用新型的LED燭光燈的結構示意圖。如圖I所示，本實用新型的LED燭光燈包括形成為燭火形狀的透光燈罩10，設置在燈罩10底部的光源11，所述光源11包括一個或多個LED發光單元12。光源11設置在燈罩10的底部中間區域，多個LED發光單元12均勻排列在燈罩底部表面上，形成發光范圍寬闊且均勻的光源。根據本實用新型的LED燭光燈具有燭火形狀，可以產生類似于蠟燭照明的效果。同時，通過利用本實用新型的LED發光單元，可以產生明亮、穩定的光照效果。圖I中示例性顯示了 3個LED發光單元，但是本實用新型不限制于此，也可以是其他數量。本實用新型中，LED發光單元可以具有多種結構，具體描述如下。圖2顯示了根據本實用新型第一實施例的LED發光單元的結構示意圖。如圖2所示，本實用新型第一實施例的LED發光單元包括下述組件基板1、LED芯片2、一層或多層支撐透鏡3、發光膜4,發光粉5以及出光透鏡13。基板I。LED芯片2，設置在所述基板I上中央區域。一層或多層支撐透鏡3形成為近似球形，隔開地設置在所述基板I上以封閉所述芯片2,由此形成一個LED發光單兀,多個發光單兀組合形成LED燭光燈的光源。支撐透鏡3采用硬質透光材料構成，例如玻璃、PMMA和PC材料中的一種或多種的組合。其中，當形成為多層支撐透鏡時，該多層支撐透鏡彼此嵌套且隔開地設置在所述基板I上。發光膜4，設置在所述一層或多層支撐透鏡3中至少一層的外表面上并與該支撐透鏡緊密接觸。發光膜4采用軟質透光材料構成，例如硅橡膠等。發光粉5，設置在所述發光膜4中。優選的，發光粉均勻散布在發光膜4中，避免燭光燈出現光圈和光斑現象。出光透鏡13，隔開地設置在所述一層或多層支撐透鏡3的外側以封閉所述支撐透鏡3。用于保護支撐透鏡等組件，同時便于光線發射出去。根據本實用新型的燭光燈，近似球形的支撐透鏡使得散熱均勻，進而使得發光膜中的發光粉的溫度場均勻，避免長期使用后燭光燈出現光圈和光斑的問題。另外，支撐透鏡具有隔熱作用，降低了發光粉處的溫度，提高了發光粉的亮度，進而提高了燭光燈的發光亮度。此外，溫度的降低，可以減少發光粉的老化衰減速度，從而延長了燈的使用壽命。圖2所示是無反光層的LED發光單元的結構示意圖。在多種應用場合下，還可以優選的設置反光層，以增強光源的發光強度。圖3顯示了根據本實用新型第二實施例的LED發光單元的結構示意圖。參見圖3，第二實施例的LED燭光燈包括一個或多個LED發光單元，每個LED發光單兀下述組件基板I、LED芯片2、一層或多層支撐透鏡3、發光膜4、發光粉5、反光層6以及出光透鏡13。圖3所示第二實施例的LED燭光燈具有與第一實施例的LED燭光燈基本的結構，具體可參見第一實施例的有關說明。二者的主要區別在于在第一實施例LED燭光燈的基礎上設置了反光層6。具體來說，反光層6設置在所述基板I的未被LED芯片2覆蓋的表面上。可選的，反光層6采用A1203形成，但是本實用新型不限制于此。圖4顯示了本實用新型第三實施例的LED發光單元的結構示意圖。圖4所示第三實施例的LED燭光燈具有與第一實施例的LED燭光燈基本的結構，具體可參見第一實施例的有關說明。二者的主要區別在于第三實施例的光源結構中設置了兩層支撐透鏡，即在圖2所示發光單元結構的基礎上，在第一支撐透鏡3的外側隔開地設置有第二支撐透鏡7。具體來說，在所述發光膜4的遠離所述LED芯片的外側與所述發光膜4隔開地設置有第二支撐透鏡7。類似的，第二發光膜8設置在所述第二支撐透鏡7的外表面上并與該支撐透鏡緊密接觸。發光粉9設置在所述第二發光膜8中。優選的，發光粉均勻散布在第二發光膜8中，避免燭光燈出現光圈和光斑現象。圖5顯示了本實用新型第四實施例的LED發光單元的結構示意圖。圖5所示第四實施例的LED燭光燈具有與第一實施例的LED燭光燈基本的結構，具體可參見第一實施例的有關說明。二者的主要區別在于第四實施例的光源結構中設置了多層支撐透鏡。圖5示例性的顯示了在圖2所示發光單元結構的基礎上彼此隔開的設置了第一支撐透鏡3、第二支撐透鏡7和第三支撐透鏡10。多層支撐透鏡3、7、10從內向外彼此嵌套且隔開的設置在基板I上，且多層支撐透鏡中至少一層支撐透鏡的外表面緊密設置有發光膜，所述發光膜中含有發光粉。·具體來說，在所述發光膜4的遠離所述LED芯片的外側與所述發光膜4隔開地設置有第二支撐透鏡7，第二發光膜8設置在所述第二支撐透鏡7的外表面上并與該支撐透鏡緊密接觸，發光粉9均勻散布在所述第二發光膜8中。類似的，在所述第二發光膜8的遠離所述第一支撐透鏡3的外側與所述第二發光膜8隔開地設置有第三支撐透鏡10，第三發光膜11設置在所述第三支撐透鏡10的外表面上并與該支撐透鏡緊密接觸，發光粉12均勻散布在所述第三發光膜11中。前述部分實施例雖然沒有設置反光層，但是如第二實施例所述，均可以在基板上未被LED芯片覆蓋的部分上設置反光層，從而增強發光強度。因此，可以對本實用新型的多個實施例進行組合，并且這些組合仍然落在本實用新型的權利要求范圍內。下面介紹本實用新型LED燭光燈的制造方法。首先，提供5. 5cmX 5. 5cm大小的鋁基板，采用曲率半徑為6cm重量為IOg的玻璃材料的曲面透鏡作為支撐透鏡。下一步，在基板上形成0.5mm厚的A1203反光層。下一步，用硅膠將3.5X2. 8_大小的藍色芯片固定在基板的中心位置處。下一步，將0.80g黃色發光粉，I. 20g中心粒徑為15um的玻璃微珠，和2. OOg硅橡膠混合在一起，使用捏煉機捏練30分鐘。使用壓膜機在150°C下恒溫5分鐘，將攪拌均勻的混合物壓制成上述支撐透鏡形狀，制成薄膜，然后將此薄膜覆于支撐透鏡外側。如圖I所示，在薄膜遠離芯片處安裝出光透鏡，由此制得LED燭光燈。上述制造方法中采用的各參數均為示例性的，這些參數可以根據實際的應用需求進行改變，而不影響本實用新型的實施。因此，這些參數不構成對本實用新型的限定。如上所述，根據本實用新型的LED燭光燈結構簡約，組裝、拆卸方便，發光膜、支撐透鏡、芯片均可更換，便于維護。發光膜中的發光粉可回收，實現重復利用。應當理解的是，本實用新型的上述具體實施方式
僅僅用于示例性說明或解釋本實用新型的原理，而不構成對本實用新型的限制。因此，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。此外，本實用新型所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。
權利要求1.一種LED燭光燈，包括 形成為燭火形狀的透光燈罩(10)； 設置在所述燈罩(10)底部的光源(11); 所述光源(11)包括一個或多個LED發光單元(12); 其中，每個所述LED發光單元(12)包括 基板(I); LED芯片(2)，設置在所述基板(I)上的中央區域； 一層或多層支撐透鏡(3，7，10)，形成為近似球形，隔開地設置在所述基板(I)上以封閉所述芯片(2); 發光膜(4，8，11)，緊密設置在所述一層或多層支撐透鏡(3，7，10)中至少一層的外表面上； 發光粉(5，9，12 )，設置在所述發光膜(4，8，11)中；以及 出光透鏡(13)，隔開地設置在所述一層或多層支撐透鏡(3)的外側以封閉所述支撐透鏡。
2.根據權利要求I所述的LED燭光燈，還包括反光層(6)，該反光層(6)設置在所述基板(I)的未被LED芯片(2)覆蓋的表面上。
3.根據權利要求I所述的LED燭光燈，所述多層支撐透鏡(3，7，10)彼此嵌套且隔開地設置在所述基板(I)上。
4.根據權利要求I所述的LED燭光燈，所述多層支撐透鏡包括第一支撐透鏡(3)和第二支撐透鏡(7)，該第二支撐透鏡(7)隔開地設置在第一支撐透鏡(3)的外側。
5.根據權利要求I所述的LED燭光燈，所述多層支撐透鏡包括第一支撐透鏡(3)、第二支撐透鏡(7 )和第三支撐透鏡(10 )，該第二支撐透鏡(7 )隔開地設置在第一支撐透鏡(3 )的外側，該第三支撐透鏡(10)隔開地設置在第二支撐透鏡(7)的外側。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的LED燭光燈，所述發光膜為軟質透光材料，并且所述支撐透鏡為硬質透光材料。
7.根據權利要求1-5中任一項所述的LED燭光燈，所述軟質透光材料包括硅橡膠，所述硬質透光材料是玻璃、PMMA和PC材料中的一種或多種的組合。
8.根據權利要求2所述的LED燭光燈，所述反光層包括Al2O315
9.根據權利要求1-5中任一項所述的LED燭光燈,所述發光粉均勻散布在所述發光膜中。
專利摘要本實用新型公開了一種LED燭光燈，包括形成為燭火形狀的透光燈罩(10)；設置在所述燈罩(10)底部的光源(11)；所述光源(11)包括一個或多個LED發光單元(12)；其中，每個所述LED發光單元(12)包括基板(1)；LED芯片(2)，設置在所述基板(1)上的中央區域；一層或多層支撐透鏡(3,7,10)，形成為近似球形，隔開地設置在所述基板(1)上以封閉所述芯片(2)；發光膜(4,8,11)，緊密設置在所述一層或多層支撐透鏡(3,7,10)中至少一層的外表面上；發光粉(5,9,12)，設置在所述發光膜(4,8,11)中；以及出光透鏡(13)，隔開地設置在所述一層或多層支撐透鏡(3)的外側以封閉所述支撐透鏡。本實用新型中采用散布均勻的發光粉，避免燭光燈出現光圈和光斑的問題，使用支撐透鏡隔熱，降低了發光粉處的溫度，提高了發光粉的亮度，進而減少了發光粉的老化衰減，進而延長了整個燭光燈的使用壽命。
文檔編號F21Y101/02GK202791539SQ201220506580
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者王森, 趙昆 申請人:四川新力光源股份有限公司