CN104180234A - Led照明装置、无线通信光源及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED照明装置、无线通信光源及其制造方法，涉及LED照明领域和无线通信发射技术领域，用于解决现有的LED器件不能全方位有效照射的问题。本发明的方案为：一种多角度发光的LED照明装置，包括透明基板，在透明基板上封装有LED芯片，多个透明基板拼接在一起，组成立体灯具。该立体灯具还可以作为无线通信光源。应用本发明的灯具作为无线通信光源，可以得到更为稳定的无线通讯信号。本发明器件的发光是全方位发光，几乎没有照射死角，而且每个方向的发光亮度都比较均匀，其取代扩散罩来混合光色。

Description

LED照明装置、无线通信光源及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种LED照明装置和一种无线通信发射设备，以及它的生产制造方法。

背景技术

现有的LED照明器件为平板结构。一种平板结构为在陶瓷基板上进行LED芯片的固晶，LED芯片为蓝光芯片，需要在LED芯片上进行涂覆荧光粉。在LED芯片上设有透镜。由于LED芯片发光有方向性，所以这种结构的LED照明器件照射角度较小，透镜散光的作用有限。为了增大灯具的照射角度范围，或者说改变灯具的照射方向，现有技术还有可能采用二次透镜结构，即在封装好的芯片上面再设一个透镜。二次透镜会降低出光率，或者为了使灯具达到功率要求，需要使用更大功率的芯片。上述扩大照射角度的结构是一种伪多角度照射灯具结构。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种多角度发光的LED照明装置，用于解决现有的LED器件不能全方位有效照射的问题。

本发明所要解决的第二个和第三个技术问题是提供一种多角度发光的LED照明装置的制造方法，用于解决现有的LED器件不能全方位有效照射的问题。

本发明所要解决的第四个技术问题是提供一种向光源周围均匀辐射光线的光源。

为解决上述第一个技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种LED照明装置，包括透明基板，在透明基板上封装有LED芯片，多个透明基板拼接固定在一起，组成立体灯具。多个透明基板拼接方式可以是粘接、卡接、扣接磁扣连接等各种拼接方式，既可以是固定连接，也可以是可拆卸连接。

优选地：透明基板为等边形，它们拼接在一起形成规则的立体灯具。进一步：所述立体灯具为等边基板拼接组成的闭合的立体物。它们拼接组合也可以不构成闭合的立体物。

优选地：所述等边形包括n个边，其中n≥3。进一步：所述n＝3、4或5。当n＝3时，基板数量为八个，则它们闭合拼接后组成一个八面体。基板为正三角形时，四个基板可以拼接组成正四面体。12个正三角形基板还可以拼接组成正二十面体。12个正五边形基板可以拼接成正十二面体。四个正四边形可以拼成一个正四面体。

除此以外，还可以多边形基板混拼，它们闭合形成一个多面体。例如正五边形与正三角形就可以构成一个多面体。多个多边形拼接构成立体形状，可以真实实现360度无死角照射。由多边形或正多边形闭合拼接形成的多面体或正多面体，形成类球状发光。

优选地：所述透明基板为无机玻璃、有机玻璃、石英、蓝宝石、透明陶瓷材料中至少一项。在透明基板上可以布置透明导线或非透明导线。所述透明基板可以为无色透明基板，也可以是有色透明基板；以及还可以是半透明基板，例如，磨砂型半透明基板，或者在透明基板上形成磨砂图案。在透明基板上的电路线路材料可以是氧化铟锡(ITO)，也可以是铜或铝材料。

优选地：在基板的双面均设有电路线路以及LED芯片。对于LED芯片的封装，可以采用点胶的方式，这样做出来的灯具，基板显得更加平整。

优选地：LED芯片中，包括蓝光芯片和红光芯片，其中在蓝光芯片上覆盖有黄光荧光粉。红光芯片是可选的，红光芯片用来提高显色指数的。优选地：可以在闭合空间内单独设置一个红光芯片。

为解决上述第二个技术问题，本发明所采用的技术方案如下：一种LED照明灯具的制造方法，其包括以下步骤：

采用多个表面印有电路的透明基板；

在基板上将LED芯片进行固晶焊线或者倒装芯片进行固晶处理，以形成电路；

将LED芯片上进行封装处理；

将多个透明基板拼接粘在一起，使它们形成立体状灯具。

为解决上述第三个技术问题，本发明所采用的技术方案如下：一种LED照明灯具的制造方法，其包括以下步骤：

采用双面印有电路的透明基板；

在透明基板的双面电路上，将LED芯片进行固晶焊线或者固晶处理；

将LED芯片进行封装处理；

将多个透明基板拼接粘在一起，使它们形成立体状灯具。

优选地：在立体状灯具中间有由基板围成的腔体，在腔体内填充有胶体。胶体可以是透明的，也可以是有色的。胶体材料可以是环氧树脂、硅胶、紫外胶等。胶体内可以混合荧光粉。填充有胶体的灯具具有更强的硬度。优选地：在胶体内还可以混合光扩散剂，即在胶体内填充光扩散剂胶。光扩散剂胶可以使进入腔体的光进行混合，混合后的光，发出来更为均匀，整个灯具显得更为柔和。

优选地：在立体状灯具的中间有由基板围成的腔体，其中腔体为闭合的，该闭合的腔体设有气孔。气孔设置基板的连接处。LED灯具在工作的时候，会发热，使腔体内的空气膨胀，此时基板会承受内压，为了减小内压，以及有利于散热，给腔体设置气孔是非常有必要的。腔体的气孔处设一个孔盖，孔盖上可以设置滤网，且孔盖可以取下或固定在上面。设有气孔的灯体具有呼吸效应，所以在气孔处设置过滤盖可以有效防止灰尘进入腔体。气孔可以设置一个，也可以设置多个。

优选地：在立体状灯具的中间有由基板围成的腔体，其中腔体为闭合的。在腔体内可以设置光学元件。光学元件可以是反光镜、折射镜、偏光镜、凸透镜、凹透镜以及导光板。这些光学元件可以用来改变光的方向，使灯具产生额外的功能。例如，如果设置反光镜或凸透镜，其可以使一部分光向某一方向射去，提高该方向的亮度。

为了解决上述第四个技术问题，本发明提出一种无线通信光源，该光源包括多角度发光的LED照明装置，即包括透明基板，在透明基板上封装有LED芯片，多个透明基板拼接固定在一起，组成立体灯具。LED光作为无线通信的光源已经得到应用，但是目前LED光源不能很好实现360°立体角照射，造成光源周围光能分布不均匀，这直接导致无线信号的强弱差异，这使得无线信号发生强弱变化和不稳定。本发明可以很好的解决LED光源型无线通信光源能量分布不均匀的问题。应用本发明的灯具作为无线通信光源，可以得到更为稳定的无线通讯信号。

相比现有技术，本发明的有益效果是：本发明的灯具具有360度全透明结构，其可以实现多角度发光。每个发光基板都是一个发光单元，都会产生一个有效照射角度区域，且自成一个独立的电路模块。多个基板拼接在一起，它们形成模块串联或并联关系，这种结构可以方便组装以及维修更换。最重要的是，它的发光是全方位发光，整体形成立体球状光源，即点状发光光源，几乎没有照射死角，而且每个方向的发光亮度都比较均匀，其取代扩散罩来混合光色。由于采用了玻璃基板，除了有利于360°立体角度发光以外，还大大提高了出光率，芯片发出的光不仅从正面发出，还会从背面发出，进而避免了光被基板大量的吸收。某些形状的立体拼接结构相对比单体结构，还具有更强的硬度，例如由8个正三角形拼接形成的八面体灯具，就比单个三角形基板灯具具有更好的外力抵抗力。

附图说明

图1为本发明正十二面体的结构示意图。

图2是正二十面体的结构示意图。

图3是正四面体的结构示意图。

图4是正八面体的结构示意图。

图5是五角六角十六面体的结构示意图。

图6是四边形十二面体的结构示意图。

图7是五面体的结构示意图。

图8是七面体的结构示意图。

图9是一个基板上的电路布线结构图。

图10是一个基板上LED封装结构图。

图11是本发明一种灯具的结构示意图。

图12是本发明的无线通信光源的原理示意图。

附图说明：1、正五边形基板；2、正三角形基板；3、六边形基板；4、五边形基板；5、四边形基板；6、三角形基板；7、正三角形基板；8、正三角形基板；9、三角形基板；10、六边形基板；11、四边形基板；12、基板；13、LED芯片；14、导线；15、基板；16、芯片；17、透镜；18、支架、19、透镜；20、芯片区；21、红光LED。

具体实施方式

本发明提出一种LED照明装置，包括透明基板，在透明基板上封装有LED芯片，多个透明基板拼接固定在一起，组成多角度发光的立体灯具。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本发明的灯具由多个透明基板拼接而成，形成一个立体照明灯具。每个透明基板上设有一个或多个LED芯片。LED芯片可以是单色或多色的。在LED芯片上可以点胶或涂覆荧光粉。多个透明基板拼接方式可以是粘接、卡接、扣接磁扣连接等各种拼接方式，既可以是固定连接，也可以是可拆卸连接。

参见图4的实施例，该例为一个由8等边三角形基板拼接围成的一个正八面体。在每个正三角形基板8上设有LED芯片。LED芯片可以通过点胶封装，也可以在其上压铸一个透镜。参见图10所示的实施例，在基板15上设有芯片16，在芯片16上压铸有一个透镜17。在一个实施例中，可以在基板的两面均设LED芯片，即基板为双面导线基板。基板为透明的玻璃基板，在另一个实施例中透明基板还可以是有机树脂的基板。

图2为一个由20个正三角形基板2拼接合围形成一个正二十面体。在每个正三角形基板2上设置LED芯片后，工作时，其呈现一个球状。每个基板向其朝向的方向发出的光均等，因此，整个灯具形成一个向全角度三维空间照射光强更为均匀的光源。

图1为实施例为由12个正五边形基板1拼接形成的正十二面体。

图3的实施例为由4个正三角形基板7拼接形成的正四面体。

图4的实施例为由8个正三角形基板8拼接形成的正八面体。

图5的实施例为由8个六边形基板3和8个五边形基板4拼接组成的十六面体。

图6的实施例为由12个四边形基板5拼接形成的十二面体。

图7的实施例为由3个三角形基板6和一个四边形基板11拼接形成的五面体。在另一个实施例中，四边形基板11的位置可以空缺，整个器件构成一个敞口结构。

图8的实施例为由6个三角形基板9和1个六边形基板10拼接构成的七面体。

由上述实施例可以看出，透明基板可以不是正多边形的结构，可以是不规则的形状，而且一个灯具中的基板可以混配，例如上述五边形基板和六边形基板混合配置。

上述实施例中，立体灯具为基板拼接组成的闭合的立体物。在其他实施例中，它们拼接组合也可以不构成闭合的立体物。

本发明提出了一种LED照明灯具的制造方法实施例一，其包括以下步骤：

采用多个表面印有电路的透明基板；

在基板上将LED芯片进行固晶焊线处理或者固晶处理，以形成电路；

将LED芯片上进行封装处理；

将多个透明基板拼接粘在一起，使它们形成立体状灯具。

本发明还提出了一种LED照明灯具的制造方法的实施例二，其包括以下步骤：

采用双面印有电路的透明基板；

在透明基板的双面电路上，将LED芯片进行固晶焊线或者固晶处理；

将LED芯片进行封装处理；

将多个透明基板拼接粘在一起，使它们形成立体状灯具。

在实际操作中，制作如图4所示八面体灯具方法如下，其中在玻璃基板设有单面LED芯片：

取等边形玻璃基板，其表面印有串、并电路；

使用多颗倒装芯片，进行固晶，形成电路；

利用喷涂技术，在每颗芯片表面喷涂荧光粉；

采用压铸的方法形成凸透镜，将每颗芯片包裹在硅胶内；

将多等边形玻璃基板粘接，形成立体形状灯具，为八面体。

在其他实施例中，可以考虑在每个玻璃基板设一颗红光LED(参见图4中，红光LED21)，以提高显色指数。

在实际操作中，制作如图4所示八面体灯具方法还可以如下操作，本例中的基板上的结构与上述实施例一不同，其为在基板的双面设LED芯片：

取玻璃基板，双面印有串、并电路线；

采用正装芯片或者倒装芯片，在基板正反两面进行固晶焊线或者固晶，芯片间以基板电路线连接；

利用高温点胶技术，在正反两面进行点胶，覆盖芯片，点胶后自然成型；然后进行烘烤，将多等边形玻璃基板粘接，形成立体形状灯具，为八面体。

在立体状灯具中间有由基板围成的腔体，在一个实施例中，在腔体内填充有胶体。胶体可以是透明的，也可以是有色的。胶体材料可以是环氧树脂、硅胶、紫外胶等。胶体内可以混合荧光粉。填充有胶体的灯具具有更强的硬度。在一个实施例中，在胶体内还可以混合光扩散剂，即在胶体内填充光扩散剂胶。光扩散剂胶可以使进入腔体的光进行混合，混合后的光，发出来更为均匀，整个灯具显得更为柔和。

在一个实施例中，在立体状灯具的中间有由基板围成的腔体，其中腔体为闭合的，该闭合的腔体设有气孔。气孔设置基板的连接处。进一步，在腔体的气孔处设一个孔盖，孔盖上可以设置滤网，且孔盖可以取下或固定在上面。设有气孔的灯体具有呼吸效应，所以在气孔处设置过滤盖可以有效防止灰尘进入腔体。气孔可以设置一个，也可以设置多个。

在一个实施例中，在立体状灯具的中间有由基板围成的腔体，其中腔体为闭合的。在腔体内可以设置光学元件。光学元件可以是反光镜、折射镜、偏光镜、凸透镜、凹透镜以及导光板。

本发明的基板拼接结构，特别是可拆卸连接方式，使本发明的每个基板可以更换，因此，如果灯具的部分LED坏掉了，只需要更换掉坏掉的基板即可，所以该结构方便灯具的维护和降低成本。

本发明照明灯具在通信领域还具有一种明显作用和效果。参见图12，这种照明灯具可以作为无线通信光源。无线通信的信号发射端需要向四周辐射均匀的能量才具有良好的实用性，我们也认为其信号稳定。LED灯作为无线通信源已经被应用。但是由于LED灯具具有方向性，且如果其上安装散光灯罩会影响光信号的稳定性。目前的LED灯具作为无线通信的信号源还处于探索阶段，如何让LED灯具对周围产生均匀稳定的能量，是一个需要面对和克服的问题。本发明产生全方位稳定的光能量信号，灯具周围不存在明显的强弱区，因此，其能够改善LED灯具作为无线通信工具的性能，增强其实用性。这种无线通信光源与数据源连接，其中数据源可以为互联网或电脑。其中数据源包括信息调制单元。信息调制单元会将数据信息转换成用于控制无线通信光源的电信号，来驱动LED驱动电源。如果数据源为互联网，则无线通信光源需要与一个网络接口设备(例如路由器)连接，无线通信光源只是作为一个信号发射装置的作用。数据源与无线通信光源连接，其将控制信息发送给无线通信光源的驱动电源，驱动电源驱动LED光源发出带有信息的光。由于本发明的装置照射角度范围呈点状发光，其单位面积上的光通量更为均衡，因此其周围产生的信号能量差异不大，且稳定，符合通信传输的要求，相比普通的挂式LED灯源，本发明的信号更为稳定，且不会发生因位置变化而产生信号不稳定的问题。基于本发明的通信装置，本发明与尖端点状无线电发射器产生类似效果，覆盖范围广，效率高以及信号稳定。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种LED照明装置，其特征在于：包括透明基板，在透明基板上封装有LED芯片，多个透明基板拼接在一起，组成立体灯具。

2.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于：透明基板为等边形，它们拼接在一起形成规则的立体灯具。

3.根据权利要求2所述的LED照明灯具，其特征在于：所述等边形包括n个边，其中n≥3。

4.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于：所述透明基板为无机玻璃、有机玻璃、石英、蓝宝石、透明陶瓷材料中至少一项。

5.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于：所述立体灯具为等边基板拼接组成的闭合的立体物。

6.根据权利要求3所述的LED照明灯具，其特征在于：所述n＝3、4或5。

7.根据权利要求1所述的LED照明灯具，其特征在于：在基板的双面均设有电路线路以及LED芯片。

8.一种无线通信光源，其特征在于：包括如权利要求1至7所述的LED照明灯具。

9.一种LED照明灯具的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

取多个表面印有电路的透明基板；

在基板上将LED芯片进行固晶焊线处理，以形成电路；

将LED芯片上进行封装处理；

将多个透明基板拼接粘在一起，使它们形成立体状灯具。

10.一种LED照明灯具的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

取双面印有电路的透明基板；

在透明基板的双面电路上，将LED芯片进行固晶焊线处理；

将LED芯片进行封装处理；

将多个透明基板拼接粘在一起，使它们形成立体状灯具。