CN108006488B - 一种led洗墙灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED洗墙灯，该结构包括：第一底座301；第二底座302；第一固定装置303，设置于所述第一底座301下部；第二固定装置304，设置于所述第二底座302上部；集成电路板305，设置于所述第一底座301和所述第二底座302之间，其中，所述第一固定装置303将所述集成电路板305固定于所述第一底座301，所述第二固定装置304将所述集成电路板305固定于所述第二底座302；灯珠306，设置于所述集成电路板305的两侧表面；钢化玻璃罩307，固定于所述第一底座(301)和所述第二底座(302)之间；外壳309，设置于所述集成电路板305的外部。本发明提供的LED洗墙灯，提高LED洗墙灯的内部空间利用率，散热效果好，使用寿命长。

Description

一种LED洗墙灯
技术领域
本发明涉及LED灯具技术领域，特别是涉及一种LED洗墙灯。
背景技术
洗墙灯，顾名思义，让灯光象水一样洗过墙面，主要也是用来做建筑装饰照明之用，还有用来勾勒大型建筑的轮廓，广泛应用到单体建筑、广告牌照明、历史建筑群外墙照明、绿化景观照明、大楼内光外透照明、室内局部照明、医疗、文化等专门设施照明以及酒吧、舞厅等娱乐场所气氛照明等各种场所。
LED作为一种新型的固态光源，具有体积小、发光效率高、能耗低、寿命长、无汞污染、全固态、响应迅速、工作电压低、安全可靠等诸多方面的优点，在照明及显示等领域具有十分广阔的应用前景和市场经济效益，有望成为取代现有的荧光灯和白炽灯的新一代绿色环保照明光源，因而受到国内外研究者的广泛关注，所以在2013年其他光源的洗墙灯逐渐被LED洗墙灯代替。
由于一般LED洗墙灯体积较大，此外LED洗墙灯一般都是大功率LED，因此，散热问题亟待解决。
发明内容
因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提出一种LED洗墙灯。
具体地，本发明一个实施例提出的一种LED洗墙灯，包括：
第一底座301；
第二底座302；
第一固定装置303，设置于所述第一底座301下部；
第二固定装置304，设置于所述第二底座302上部；
集成电路板305，设置于所述第一底座301和所述第二底座302之间，其中，所述第一固定装置303将所述集成电路板305固定于所述第一底座301，所述第二固定装置304将所述集成电路板305固定于所述第二底座302；
灯珠306，设置于所述集成电路板305的两侧表面；
钢化玻璃罩307，固定于所述第一底座(301)和所述第二底座(302)之间，所述集成电路板(305)位于所述钢化玻璃罩(307)的内部；
外壳309，设置于所述集成电路板305的外部，其中，所述外壳309的两端分别与所述第一底座301和所述第二底座302连接。
在本发明的一个实施例中，还包括散热口308，设置于所述第一底座301上侧以及所述外壳309两侧。
在本发明的一个实施例中，所述集成电路板305包括控制单元3051、解码单元3052以及驱动电路3053，其中，所述控制单元3051电连接至所述解码单元3052，所述解码单元3052电连接至所述驱动电路3053，所述驱动电路3053电连接至所述灯珠306。
在本发明的一个实施例中，所述灯珠306为LED灯珠。
在本发明的一个实施例中，所述LED灯珠对称分布于所述集成电路板305两侧或非对称分布于所述集成电路板305两侧。
在本发明的一个实施例中，所述LED灯珠包括：
散热基板101、紫外芯片、下层硅胶102、上层硅胶 104以及球形硅胶透镜103，其中，
所述紫外芯片位于所述散热基板101上表面；
所述下层硅胶102位于所述紫外芯片及所述散热基板101上表面；
所述上层硅胶 104位于所述下层硅胶102上表面；
所述球形硅胶透镜103间隔性排列于所述下层硅胶102与所述上层硅胶104界面处。
在本发明的一个实施例中，所述散热基板101的厚度为0.5~10mm，材料为铁。
在本发明的一个实施例中，在所述散热基板101内设置圆形通孔；其中，所述圆形通孔的中心连线与所述散热基板101平面平行，所述圆形通孔的数量为n且n≥2、直径为0.2~0.4mm，所述圆形通孔之间的间距为0.5~10mm。
在本发明的一个实施例中，所述上层硅胶104的上表面为半球形形状。
在本发明的一个实施例中，所述下层硅胶102的折射率小于所述上层硅胶104的折射率，所述球形硅胶透镜103的折射率大于所述下层硅胶103和所述上层硅胶103的折射率。
本发明实施例，具备如下优点：
1、本发明通过在集成电路板305两侧表面设置LED的灯珠306，可以实现两面出光，提高LED洗墙灯的内部空间利用率；
2、本发明通过设置多个散热口308，散热效果较好，使用寿命较长；
3、本发明通过在集成电路板305上设置控制单元3051及LED灯珠306，降低了制造成本，同时增加了外壳309内部空间的应用；
4、本发明LED灯珠306结构内的散热基板采用的为铁散热基板，铁散热基板具有热容大，导热效果好，不容易变形，与散热装置接触紧密的特点，改善了LED灯珠306的散热效果；
5、本发明LED灯珠306结构所采用的下层硅胶的折射率小于上层硅胶的折射率，球形硅胶透镜的材料的折射率大于下层硅胶和上层硅胶折射率，这种设置方式可以提高LED芯片的透光率，使LED芯片所发射出来的光能够更多的透过封装材料照射出去。
通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1为本发明实施例提供的一种LED洗墙灯的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种LED洗墙灯集成电路板电路***示意图；
图3为本发明实施例提供的一种LED灯珠结构剖面示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种LED灯珠结构剖面示意图；
图5为本发明实施例提供的一种散热基板剖面示意图；
图6为本发明实施例提供的一种紫外灯芯剖面示意图；
图7a为本发明实施例提供的一种球形硅胶透镜剖面示意图；
图7b为本发明实施例提供的另一种球形硅胶透镜剖面示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例一
请参见图1和图2，图1为本发明实施例提供的一种LED洗墙灯的剖面结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种LED洗墙灯集成电路板305电路***示意图。该结构包括：
第一底座301；
第二底座302；
第一固定装置303，设置于所述第一底座301下部；
第二固定装置304，设置于所述第二底座302上部；
集成电路板305，设置于所述第一底座301和所述第二底座302之间，其中，所述第一固定装置303将所述集成电路板305固定于所述第一底座301，所述第二固定装置304将所述集成电路板305固定于所述第二底座302；
灯珠306，设置于所述集成电路板305的两侧表面；
钢化玻璃罩307，固定于所述第一底座(301)和所述第二底座(302)之间，所述集成电路板(305)位于所述钢化玻璃罩(307)的内部；
外壳309，设置于所述集成电路板305的外部，其中，所述外壳309的两端分别与所述第一底座301和所述第二底座302连接。
进一步地，还包括散热口308，设置于所述第一底座301上侧以及所述外壳309两侧。
进一步地，所述集成电路板305包括控制单元3051、解码单元3052以及驱动电路3053，其中，所述控制单元3051电连接至所述解码单元3052，所述解码单元3052电连接至所述驱动电路3053，所述驱动电路3053电连接至所述灯珠306。
进一步地，所述灯珠306为LED灯珠。
进一步地，所述LED灯珠对称分布于所述集成电路板305两侧或非对称分布于所述集成电路板305两侧。
进一步地，所述LED灯珠包括：散热基板101、紫外芯片、下层硅胶102、上层硅胶104以及球形硅胶透镜103，其中，所述紫外芯片位于所述散热基板101上表面；
所述下层硅胶102位于所述紫外芯片及所述散热基板101上表面；
所述上层硅胶104位于所述下层硅胶102上表面；
所述球形硅胶透镜103间隔性排列于所述下层硅胶102与所述上层硅胶 104界面处。
进一步地，所述散热基板101的厚度为0.5~10mm，材料为铁。
进一步地，所述上层硅胶104的上表面为半球形形状。
进一步地，所述下层硅胶102的折射率小于所述上层硅胶104的折射率，所述球形硅胶透镜103的折射率大于所述下层硅胶103和所述上层硅胶103的折射率。
本实施例的有益效果如下：
1、本实施例通过在集成电路板两侧表面设置LED的灯珠，可以实现两面出光，提高LED洗墙灯的内部空间利用率；
2、本实施例通过设置多个散热口，散热效果较好，使用寿命较长；
3、本实施例通过在集成电路板上设置控制单元及LED灯珠，降低了制造成本，同时增加了外壳内部空间的应用；
4、本实施例LED灯珠结构内的散热基板采用的为铁散热基板，铁散热基板具有热容大，导热效果好，不容易变形，与散热装置接触紧密的特点，改善了LED灯珠的散热效果；
5、本实施例LED灯珠结构所采用的下层硅胶的折射率小于上层硅胶的折射率，球形硅胶透镜的材料的折射率大于下层硅胶和上层硅胶折射率，这种设置方式可以提高LED芯片的透光率，使LED芯片所发射出来的光能够更多的透过封装材料照射出去。
实施例二
请继续参见图1和图2， 在上述实施例的基础上，本实施例将较为详细地对本发明提出的LED洗墙灯进行介绍。该LED洗墙灯包括：
第一底座301、第二底座30、第一固定装置303、第二固定装置304、集成电路板305、灯珠306、钢化玻璃罩307、外壳309、散热口308；其中，所述集成电路板305设置于所述第一底座301和第二底座302之间，第一固定装置303将所述集成电路板305固定于第一底座301，第二固定装置304将所述集成电路板305固定于第二底座302，灯珠306设置于所述集成电路板305的两侧表面，钢化玻璃罩307固定于所述第一底座(301)和所述第二底座(302)之间，所述集成电路板(305)位于所述钢化玻璃罩(307)的内部，外壳309设置于所述集成电路板305的外部且外壳309的两端分别与第一底座301和第二底座302连接，所述第一底座301上侧以及外壳309两侧设置散热口308。
优选地，灯珠306的数量为多个，可以对称分布于集成电路板305两侧，也可以非对称分布于集成电路板305两侧。
优选地，集成电路板305上设置有控制单元3051、解码单元3052及驱动电路3053，其中，控制单元3051电连接至所述解码单元3052，所述解码单元3052电连接至所述驱动电路3053，所述驱动电路3053电连接至灯珠306，用于驱动灯珠306发光。
所述控制单元3051为可以为单片机，所述控制单元3051设有程序烧写引脚。利用单片机控制原理，通过预设程序，控制单元3051输出控制信号至解码单元3052，解码单元3052将控制信号处理后发送至驱动电路3053，驱动电路3053驱动灯珠306发出光亮；通过将控制单元3051设计在集成电路板305上，增加了外壳309内部空间的应用，降低了制造成本。
本发明通过在集成电路板两侧表面设置LED灯珠，可以实现两面出光，提高LED洗墙灯的内部空间利用率，通过设置多个散热口，散热效果较好，使用寿命较长，通过在集成电路板上设置控制单元及LED灯珠，降低了制造成本，同时增加了外壳内部空间的应用。
实施例三
在上述实施例的基础上，本实施例为了进一步提高散热效果，对LED灯珠的结构进行了特殊设计，具体结构如下。
请一并参见图3、图4、图5、图6、图7a~图7b，图3为本发明实施例提供的一种LED灯珠结构剖面示意图，图4为本发明实施例提供的另一种LED灯珠结构剖面示意图，图5为本发明实施例提供的一种散热基板剖面示意图，图6为本发明实施例提供的一种紫外灯芯剖面示意图，图7a为本发明实施例提供的一种球形硅胶透镜剖面示意图，图7b为本发明实施例提供的另一种球形硅胶透镜剖面示意图。
其中，如图5所示，散热基板101的材料为铁，散热基板101的厚度D为0.5~10mm，在散热基板101内设置有圆形通孔，散热基板101内部具有沿宽度W方向的圆形通孔，圆形通孔的中心连线与散热基板101平面平行，圆形通孔的数量为n且n≥2、直径为0.2~0.4mm，圆形通孔之间的间距0.5~10mm。
紫外芯片，形成于散热基板101上表面；
其中，如图6所示，紫外灯芯结构包括：材料为蓝宝石的衬底201，位于衬底201上的N型AlGaN层202，位于N型AlGaN层202上的MQW层203，位于MQW层203上的AlxGaN1-xN/AlyGaN1- yN层204，位于AlxGaN1-xN/AlyGaN1-yN层204上的P型AlGaN层205，位于P型AlGaN层205上的P型GaN层206，位于P型GaN层206上的P型触点207，位于N型AlGaN层202上的N型触点208。
下层硅胶102，形成于紫外芯片上表面；
其中，下层硅胶102不含有荧光粉，下层硅胶102为耐高温材质的硅胶。
上层硅胶 104，形成于下层硅胶102上表面；
其中，如图4所示，上层硅胶 104含有红色、绿色、蓝色三种荧光粉，上层硅胶 104为半球形形状，且上层硅胶104的折射率大于下层硅胶102的折射率。
球形硅胶透镜103，球形硅胶透镜103的位于下层硅胶102与上层硅胶 104界面处；
其中，球形硅胶透镜103不含有荧光粉，球形硅胶透镜103的数量为n且n≥2、直径（半径R）为10~200μm，球形硅胶透镜103之间的间距A为10~200μm，球形硅胶透镜103的折射率大于下层硅胶102和上层硅胶104的折射率；
优选地，如图7a~7b所示，球形硅胶透镜103还可以呈矩形或菱形均匀排列。
优选地，球形硅胶透镜103可以呈不等间距排列。
优选地，上层硅胶104为半球形形状，可以使LED的出光角最大。
本实施例的有益效果具体为：
1. LED灯珠的散热基板采用的为铁散热基板，铁散热基板具有热容大，导热效果好，不容易变形，与散热装置接触紧密的特点，改善了LED灯珠结构的散热效果；并且本发明的实施例通过在LED灯珠结构内的铁散热基板内部设置通孔，使LED灯珠在其强度几乎没有变化的同时，降低了制造成本，并且利用中间通孔的方式，可以增加空气流通的通道，充分利用了空气之间的热对流，改善了LED灯珠的散热效果。
2. LED灯珠结构中的荧光粉与LED芯片采取了分离的形式，解决了在高温条件下引起的荧光粉的量子效率下降的问题。
3. 通过改变上层覆盖硅胶中红色、绿色、蓝色三种荧光粉的含量，可以连续调节光的颜色，除了能够制备发出白光的LED以外，还可以变成任意颜色；另外，通过这种形式还可以调节光源的色温。
4. LED灯珠结构中与LED芯片相接触的硅胶为耐高温的硅胶，解决了硅胶在高温条件下因硅胶老化发黄而引起的透光率下降的问题。
5. 利用不同种类硅胶和荧光粉胶折射率不同的特点，在硅胶中形成透镜，改善LED 芯片发光分散的问题，使光源发出的光能够更加集中；通过改变LED封装结构内的球形硅胶透镜的排布方式，可以保证光源的光线在集中区均匀分布，如球形硅胶透镜的排布方式呈矩形或者菱形排列。
6. 本发明制备的LED灯珠结构所采用的下层硅胶的折射率小于上层硅胶的折射率，球形硅胶透镜的材料的折射率大于下层硅胶和上层硅胶折射率，这种设置方式可以提高LED芯片的透光率，使LED芯片所发射出来的光能够更多的透过封装材料照射出去。
实施例四
在上述实施例的基础上，本实施例将较为详细地对本发明的制备流程进行介绍。该方法包括：
S1、散热基板的制备；
S11、支架/散热基板的制备；
具体地， 选取厚度为0.5~10mm，材料为铁的散热基板101，裁剪散热基板101；
S12、支架/散热基板的清洗；
具体地，将散热基板101和支架上面的污渍，尤其是油渍清洗干净；
S13、支架/散热基板的烘烤；
具体地，烘烤清洗完成的散热基板101和支架，保持散热基板101和支架的干燥。
优选地，在散热基板内部具有沿宽度方向且平行所述散热基板平面的圆形通孔；其中，圆形通孔的数量为n且n≥2、直径为0.2~0.4mm，圆形通孔之间的间距0.5~10mm；
优选地，散热基板101内的圆形通孔通过直接铸造工艺或者直接钻孔方式形成。
S2、灯芯的制备；
S21、将焊料印刷到紫外芯片上；
S22、将印刷有焊料的紫外芯片进行固晶检验；
S23、利用回流焊焊接工艺将紫外芯片焊接到散热基板101上方。
S31、金丝焊线焊接。
S41、焊线检查；
具体地，检查金丝焊线，合格，则进入下步工序，若不合格，则重新焊接。
S5、荧光粉胶的制备；
S51、点涂荧光粉胶；
具体地，配置红色、绿色、蓝色三种荧光粉，将红色、绿色、蓝色三种荧光粉按照一定的比例与第三硅胶层进行混合；
S52、对混合后的第三硅胶层进行颜色测试；
S53、将混合后的第三硅胶层进行烘烤。
优选地，可以将红色、绿色、蓝色三种荧光粉采用多层分布方式调配出任意颜色。
S6、配置硅胶；
S61、下层硅胶102的制备；
S611、在设置有紫外芯片的散热基板101上方利用涂覆方式涂覆第一硅胶层，第一硅胶层为不含有荧光粉的耐高温硅胶层；
S612、在第一硅胶层上设置第一半球形模具，利用第一半球形模具在第一硅胶层上形成半球形凹槽；
S613、烘烤设置有第一半球形模具的第一硅胶层，烘烤温度为90~125℃，烘烤时间为15~60min，使具有半球形凹槽结构的第一硅胶层固化；
S614、烘烤完成之后，将设置在第一硅胶层内的第一半球形模具去除，形成具有半球形凹槽结构的下层硅胶102。
S62、球形硅胶透镜103的制备；
S621、在下层硅胶102的半球形凹槽上利用涂覆方式涂覆第二硅胶层，其中第二硅胶层不含有荧光粉；
S622、在第二硅胶层上设置第二半球形模具，利用第二半球形模具在第二硅胶层内形成具有半球形形状的第一半球形硅胶；
S623、烘烤设置有第二半球形模具的第二硅胶层，烘烤温度为90~125℃，烘烤时间为15~60min，使具有半球形凹槽结构的第二硅胶层固化；
S624、在烘烤完成之后，将设置在第二硅胶层内的第二半球形模具去除，半球形凹槽内的硅胶与第一半球形硅胶形成球形硅胶透镜103，其中，球形硅胶透镜103的直径为10~200微米，球形硅胶透镜103之间的间距为10~200微米；
优选地，球形硅胶透镜103还可以呈矩形或菱形均匀排列；
S63、上层硅胶104的制备。
S631、在球形硅胶透镜103上方利用涂覆方式涂覆第三硅胶层，其中第三硅胶层含有红色、绿色、蓝色三种荧光粉；
S632、在第三硅胶层内设置第三半球形模具，利用第三半球形模具在第三硅胶层内形成第二半球形硅胶；
S633、烘烤设置有第三半球形模具的第三硅胶层，烘烤温度为90~125℃，烘烤时间为15~60min，使具有第三半球形模具的第三硅胶层固化；
S634、烘烤完成之后，将设置在第三硅胶层内的第三半球形模具去除形成上层硅胶104；
优选地，红色荧光粉为Y2O2S:Eu3+，绿色荧光粉为BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+，蓝色荧光粉为Sr5(PO4)3Cl:Eu2+，其中，红色荧光粉的波长为626nm，绿色荧光粉的波长为515nm，蓝色荧光粉的波长为447nm。
S71、长烤；
具体地，烘烤散热基板101、紫外芯片、下层硅胶102、球形硅胶透镜103和上层硅胶104，烘烤温度为100~150℃，烘烤时间为4~12h，完成LED灯珠的制备；
优选地，下层硅胶102的折射率小于上层硅胶104的折射率，球形硅胶透镜103的折射率大于下层硅胶102和上层硅胶104的折射率。
S81、测试、分捡封装制备完成的LED。
S82、包装测试合格的LED灯珠结构。
综上所述，本文中应用了具体个例对本发明实施例提供的一种LED洗墙灯的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (7)

1.一种LED洗墙灯，其特征在于，包括：
第一底座(301)；
第二底座(302)；
第一固定装置(303)，设置于所述第一底座(301)下部；
第二固定装置(304)，设置于所述第二底座(302)上部；
集成电路板(305)，设置于所述第一底座(301)和所述第二底座(302)之间，其中，所述第一固定装置(303)将所述集成电路板(305)固定于所述第一底座(301)，所述第二固定装置(304)将所述集成电路板(305)固定于所述第二底座(302)；
灯珠(306)，设置于所述集成电路板(305)的两侧表面；其中，
所述灯珠(306)为LED灯珠，包括：
散热基板(101)、紫外芯片、下层硅胶(102)、上层硅胶 (104)以及球形硅胶透镜(103)，其中，
所述紫外芯片位于所述散热基板(101)上表面；
所述下层硅胶(102)位于所述紫外芯片及所述散热基板(101)上表面，所述下层硅胶(102)为耐高温材料的硅胶；
所述上层硅胶(104)位于所述下层硅胶(102)上表面；
所述球形硅胶透镜(103)间隔性排列于所述下层硅胶(102)与所述上层硅胶(104)界面处，所述球形硅胶透镜(103)的直径为10~200微米，球形硅胶透镜(103)之间的间距为10~200微米，所述球形硅胶透镜(103)呈矩形或菱形均匀排列；
所述下层硅胶(102)和所述球形硅胶透镜(103)均不含荧光粉，所述上层硅胶(104)含有红色、绿色、蓝色三种荧光粉；
所述下层硅胶(102)的折射率小于所述上层硅胶(104)的折射率，所述球形硅胶透镜(103)的折射率大于所述下层硅胶(103)和所述上层硅胶(103)的折射率；
钢化玻璃罩(307)，固定于所述第一底座(301)和所述第二底座(302)之间，所述集成电路板(305)位于所述钢化玻璃罩(307)的内部；
外壳(309)，设置于所述集成电路板(305)的外部，其中，所述外壳(309)的两端分别与所述第一底座(301)和所述第二底座(302)连接。
2.根据权利要求1所述的洗墙灯，其特征在于，还包括散热口(308)，分别设置于所述第一底座(301)上侧以及所述外壳(309)两侧。
3.根据权利要求1所述的洗墙灯，其特征在于，所述集成电路板(305)包括控制单元(3051)、解码单元(3052)以及驱动电路(3053)，其中，所述控制单元(3051)电连接至所述解码单元(3052)，所述解码单元(3052)电连接至所述驱动电路(3053)，所述驱动电路(3053)电连接至所述灯珠(306)。
4.根据权利要求1所述的洗墙灯，其特征在于，所述LED灯珠对称分布于所述集成电路板(305)两侧或非对称分布于所述集成电路板(305)两侧。
5.根据权利要求1所述的洗墙灯，其特征在于，所述散热基板(101)的厚度为0.5~10mm，材料为铁。
6.根据权利要求1所述的洗墙灯，其特征在于，在所述散热基板(101)内设置圆形通孔；其中，所述圆形通孔的中心连线与所述散热基板(101)平面平行，所述圆形通孔的数量为n且n≥2、直径为0.2~0.4mm，所述圆形通孔之间的间距为0.5~10mm。
7.根据权利要求1所述的洗墙灯，其特征在于，所述上层硅胶(104)的上表面为半球形形状。
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