CN108105597A - 高亮度led发光模组及照明灯 - Google Patents

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黄帆
邹诚
初宁
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Abstract

本发明公开了一种高亮度LED发光模组及照明灯，包括LED光源组、波长转换层和反光碗，LED光源组和波长转换层位于反光碗内部，且沿反光碗的开口方向依次贴合设置，波长转换层的侧面包覆有透明层，透明层的折射率介于波长转换层和空气的折射率之间，波长转换层远离LED光源组的一面设有全反射层。通过在波长转换层远离LED光源组的一面设置全反射层，使光线最终从波长转换层的侧面出射，由于波长转换层靠近以及远离LED光源组的面远大于侧面，因此可以大大降低光线出射面的面积，提高发光面的亮度；通过在波长转换层的侧面包覆透明层，且该透明层的折射率介于波长转换层和空气的折射率之间，降低了光出射界面两侧的折射率差，提高光提取效率和照明亮度。

Description

高亮度LED发光模组及照明灯
技术领域
本发明涉及照明技术领域，具体涉及一种高亮度LED发光模组及照明灯。
背景技术
随着半导体技术的发展，LED(Light Emitting Diode，发光二极管)光源因具有光通量高、寿命长、结构小以及安全、高效、节能等等诸多优点，正逐步取代传统的白炽灯和节能灯，成为一种通用的照明光源。
现有的LED灯通常是将蓝光或者紫外LED芯片与透明的荧光粉片贴合放置，荧光粉片内的荧光粉经蓝光或者紫外LED芯片发出的蓝光或紫外光激发产生激发光，最终激发光与剩下的蓝光混合成白光束。然而由于荧光粉片的折射率比空气的折射率大很多，导致荧光粉片的光提取效率较低，降低了光利用效率，最终导致照明亮度不够以及应用受限的问题。
发明内容
本发明提供了一种高亮度LED发光模组及照明灯，以解决现有技术中存在的光提取效率较低，导致照明亮度不够以及应用受限的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种高亮度LED发光模组，包括LED光源组、波长转换层和反光碗，所述LED光源组和波长转换层位于所述反光碗内部，且沿反光碗的开口方向依次贴合设置，所述波长转换层的侧面外包覆有透明层，所述透明层的折射率介于波长转换层和空气的折射率之间，波长转换层远离LED光源组的一面设有全反射层。
进一步的，所述波长转换层的侧面位于反光碗的焦点处。
进一步的，所述波长转换层为荧光陶瓷片。
进一步的，所述透明层采用硅凝胶制成。
进一步的，所述波长转换层靠近所述LED光源组的一侧设有透反层，透射LED光源组出射的光线，反射波长转换层激发出的光线。
进一步的，所述波长转换层的尺寸不小于所述LED光源组的尺寸。
进一步的，所述LED光源组包括若干LED芯片，所述若干LED芯片排列成长方形，所述波长转换层的截面为与所述LED光源组的形状相适配的长方形。
进一步的，所述LED光源组包括若干LED芯片，所述若干LED芯片排列成圆形或近似圆形，所述波长转换层的截面为与所述LED光源组的形状相适配的圆形。
本发明还提供了一种照明灯，其特征在于，包括如上所述的高亮度LED发光模组。
本发明提供的高亮度LED发光模组及照明灯，包括LED光源组、波长转换层和反光碗，所述LED光源组和波长转换层位于所述反光碗内部，且沿反光碗的开口方向依次贴合设置，所述波长转换层的侧面包覆有透明层，所述透明层的折射率介于波长转换层和空气的折射率之间，波长转换层远离LED光源组的一面设有全反射层。通过在波长转换层远离LED光源组的一面设置全反射层，使光线最终从波长转换层的侧面出射，由于波长转换层靠近以及远离LED光源组的面远大于侧面，因此可以大大降低光线出射面的面积，提高发光面的亮度；通过在波长转换层的侧面包覆透明层，且该透明层的折射率介于波长转换层和空气的折射率之间，降低了光出射界面两侧的折射率差，提高光提取效率和照明亮度，最终提高了LED灯的亮度和应用广泛性。
附图说明
图1是本发明高亮度LED发光模组一具体实施例的结构示意图；
图2是本发明LED光源组一具体实施例的结构示意图；
图3是本发明LED光源组另一具体实施例的结构示意图。
图中所示：10、LED光源组；110、LED芯片；20、波长转换层；30、反光碗；40、透明层；50、全反射层；60、透反层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细描述：
如图1所示，本发明提供了一种高亮度LED发光模组，包括LED光源组10、波长转换层20和反光碗30，所述LED光源组10和波长转换层20位于所述反光碗30内部，且沿反光碗30的开口方向依次贴合设置，所述波长转换层20的侧面外设有透明层40，所述透明层40的折射率介于波长转换层20和空气的折射率之间，且波长转换层20远离LED光源组10的一面设有全反射层50。优选的，所述波长转换层20为荧光陶瓷片。具体的，波长转换层20通常为荧光粉片或荧光陶瓷片，其折射率为1.8左右，空气的折射率为1，因此两者相差较大，根据反射率R计算公式为：其中n1、n2分别为光出射界面两侧介质的折射率，由此可知，降低两者的差值，可降低反射率，从而提高光出射率。波长转换层20靠近以及远离LED光源组10的面远大于侧面，即当波长转换层20为长方体结构时，长和宽远大于高，通常相差10倍以上，当波长转换层20为圆柱体结构时，上下底面的直径远大于高，通常相差10倍以上，且因此本发明通过使光线从波长转换层20的侧面出射，大大减少了光线出射面的面积，提高了出射面的亮度。
优选的，波长转换层20的侧面位于反光碗30的焦点处，波长转换层20的侧面位于反光碗30的焦点处，相当于将反光碗30的每个点相对中轴线向外平移一段距离，该距离等于波长转换层20截面的半长或半宽或半径，此时焦点有多个且形成一个长方形或圆形。图中的光线仅为示意图，实际情况下，光线并非绝对平行出射，部分光线会从中间的空缺处出射，从而形成均匀的照明光斑。
优选的，所述透明层40采用硅凝胶制成。由于硅凝胶的透光性好，且折射率为1.5左右，可以大大提高光提取效率。当然透明层也可以采用其他低折射率的耐高温透明材料制成，此处不做限制。
优选的，所述波长转换层20靠近所述LED光源组10的一侧设有透反层60，透射LED光源组10出射的光线，反射波长转换层20激发出的光线，减少光线耗损，使波长转换层20激发处的光线皆可从其侧面出射。
优选的，所述波长转换层20的尺寸不小于所述LED光源组10的尺寸。即波长转换层20可以覆盖LED光源组10，保证LED光源组10发出的光线可以全部投射到波长转换层20上。
如图2所示，所述LED光源组10包括若干LED芯片110，所述若干LED芯片110排列成长方形，所述波长转换层20的截面为与所述LED光源组10的形状相适配的长方形。图2中，LED芯片110数量为9个，沿长和宽方向分别排列形成3*3的正方形阵列，此时，波长转换层20为正方体结构，光线从其中的四个侧面中出射。当然LED芯片110的数量可以更多或更少，此处不做限定。
如图3所示，所述LED光源组10包括若干LED芯片110，所述若干LED芯片110排列成圆形或近似圆形，所述波长转换层20的截面为与所述LED光源组10的形状相适配的圆形。即多个LED芯片110对应一个荧光粉层，无需为每个LED芯片110单独设置荧光粉层，简化了结构，且制作更加方便，图3中，LED芯片110的数量为8个，排列成近似圆形，此时，波长转换层20为圆柱体结构，光线从侧面一周出射，从而形成圆形光斑。当然LED芯片110的数量可以更多或更少，此处不做限定。
本发明还提供了一种照明灯，包括如上所述的高亮度LED发光模组。
本发明提供的高亮度LED发光模组及照明灯，包括LED光源组10、波长转换层20和反光碗30，所述LED光源组10和波长转换层20位于所述反光碗30内部，且沿反光碗30的开口方向依次贴合设置，所述波长转换层20的侧面包覆有透明层40，所述透明层40的折射率介于波长转换层20和空气的折射率之间，波长转换层20远离LED光源组10的一面设有全反射层50。通过在波长转换层20远离LED光源组10的一面设置全反射层50，使光线最终从波长转换层20的侧面出射，由于波长转换层20靠近以及远离LED光源组10的面远大于侧面，因此可以大大降低光线出射面的面积，提高发光面的亮度；通过在波长转换层20的侧面包覆透明层40，且该透明层40的折射率介于波长转换层20和空气的折射率之间，降低了光出射界面两侧的折射率差，提高光提取效率和照明亮度，最终提高了LED灯的亮度和应用广泛性。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高亮度LED发光模组，包括LED光源组、波长转换层和反光碗，其特征在于，所述LED光源组和波长转换层位于所述反光碗内部，且沿反光碗的开口方向依次贴合设置，所述波长转换层的侧面外包覆有透明层，所述透明层的折射率介于波长转换层和空气的折射率之间，波长转换层远离LED光源组的一面设有全反射层。
2.根据权利要求1所述的高亮度LED发光模组，其特征在于，所述波长转换层的侧面位于反光碗的焦点处。
3.根据权利要求1所述的高亮度LED发光模组，其特征在于，所述波长转换层为荧光陶瓷片。
4.根据权利要求1所述的高亮度LED发光模组，其特征在于，所述透明层采用硅凝胶制成。
5.根据权利要求1所述的高亮度LED发光模组，其特征在于，所述波长转换层靠近所述LED光源组的一侧设有透反层，透射LED光源组出射的光线，反射波长转换层激发出的光线。
6.根据权利要求1所述的高亮度LED发光模组，其特征在于，所述波长转换层的尺寸不小于所述LED光源组的尺寸。
7.根据权利要求6所述的高亮度LED发光模组，其特征在于，所述LED光源组包括若干LED芯片，所述若干LED芯片排列成长方形，所述波长转换层的截面为与所述LED光源组的形状相适配的长方形。
8.根据权利要求6所述的高亮度LED发光模组，其特征在于，所述LED光源组包括若干LED芯片，所述若干LED芯片排列成圆形或近似圆形，所述波长转换层的截面为与所述LED光源组的形状相适配的圆形。
9.一种照明灯，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的高亮度LED发光模组。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019153755A1 (zh) * 2018-02-09 2019-08-15 超视界激光科技（苏州）有限公司 照明模组及照明灯

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101793355A (zh) * 2008-12-29 2010-08-04 奥斯兰姆施尔凡尼亚公司 远程荧光体发光二极管照明***
CN102142511A (zh) * 2010-02-01 2011-08-03 深圳市光峰光电技术有限公司 基于光波长转换的固态光源及其封装方法
CN103489857A (zh) * 2013-09-06 2014-01-01 殷江 一种白光led发光装置
CN105762255A (zh) * 2016-04-06 2016-07-13 卓广实业（上海）有限公司 一种高品质照明应用的大功率led点光源

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101793355A (zh) * 2008-12-29 2010-08-04 奥斯兰姆施尔凡尼亚公司 远程荧光体发光二极管照明***
CN102142511A (zh) * 2010-02-01 2011-08-03 深圳市光峰光电技术有限公司 基于光波长转换的固态光源及其封装方法
CN103489857A (zh) * 2013-09-06 2014-01-01 殷江 一种白光led发光装置
CN105762255A (zh) * 2016-04-06 2016-07-13 卓广实业（上海）有限公司 一种高品质照明应用的大功率led点光源

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李景镇: "《光学手册》", 31 December 2010 *
郭睿倩: "《半导体光源（LED，OLED）及照明设计》", 31 December 2017 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019153755A1 (zh) * 2018-02-09 2019-08-15 超视界激光科技（苏州）有限公司 照明模组及照明灯

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