空间全方位发光 LED 技术领域 本发明涉及半导体照明技术领域， 涉及一种空间全方位发光 LED(LightEmitting Diode 发光二极管 )。
背景技术 现有的 LED 产品多数是平面发光， 很难实现空间发光的效果， 给照明设计带来了 难度。在一定程度上实现空间发光的 LED 装置有两种 ：
1) 一种技术是将多个已封装好的 LED 先焊接在铝基板上， 然后铝基板固定在热沉 的侧面， 来实现 LED 向四周发光。
参见中国专利 200820303374.0， 如图 1 所示， 其公开了一种 LED 多面灯， 其采用的 技术方案是 ： 灯具包括灯架， 灯座， 其中灯架为一端开口， 另一端封闭的筒体， 灯架表面均匀 开设有若干个用于安装线路板的窗口， 使灯架呈表面分割形成有若干个窄条的爪状体， 在 灯架开口上设置有灯盖， 灯盖与灯架扣合形成一完整的壳体。
但是这种技术中， LED 到热沉之间涉及多种材料和操作， 焊锡、 铝基板、 粘接胶和热 沉， 大大增加了热阻， 极不利于 LED 的散热， 严重影响 LED 的寿命 ； 并且这种装置体积都会比 较大， 不利于灯具外观设计 ； 再者 LED 的角度通常都为 120 ～ 140 度， 且中心光强很高， 集成 在一起， 点亮后容易目视到一个一个的点光源， 产生眩光， 外观效果不好。
2) 另一种技术是直接将支架设计成多面体， 多个发光晶片分别粘贴在多面体的各 个垂直的侧面上， 然后将晶片的阴阳极与支架阴阳极分别连线， 再外封硅胶。
参见中国专利 200780019635.4， 如图 2 所示， 其公开了一种含三维支架的用于物 理空间照明的半导体光源， 这种用于物理空间照明的半导体光源， 包括具有多个平面的支 架， 每一个平面上设置有一个或更多半导体发光设备， 如发光二极管 LED。将光源进行配置 以适应传统灯座和其他光源诸如条形灯和平面安装灯的几何结构。
但是这种技术中， 这种结构采用发光晶片全部并联的方式， 对晶片电压的一致性 要求非常高， 若电压有差异， 会造成流过每个支路的电流不同， 电流较大的支路， 晶片寿命 会缩短， 整体上会影响 LED 的寿命 ； 并且晶片直接粘贴在某个电极上， 电热不分离， 会大大 增加 LED 应用产品的设计难度 ； 再者多面体立柱式支架达到高精度、 高一致性的生产难度 很大， 支架表面镀层很难控制， 导致良品率很低， 很难稳定的规模化生产 ； 另外， 成熟的 LED 的固晶、 焊线、 点荧光胶工艺， 都是在一个水平面上操作完成的， 但多面体的结构形式， 使得 固晶、 焊线、 点荧光胶必须在多个垂直的平面上作业， 很难实现自动化、 规模化生产 ； 这种 LED 的正面光强很弱， 仅有最大光强的 20％， 使用时正面会产生暗区。
综上可见， 现有的 LED， 发光指向性很强， 应用于照明时， 导致光强分布不均匀， 不 能实现空间全方位发光， 因此设计了一款特殊结构的 LED 灯， 可以实现空间全方位均匀发 光， 并且可以规模化生产， 成为了业内所亟待解决的问题。
发明内容 鉴于以上问题， 本发明的目的在于提供了一种空间全方位发光 LED， 能够克服上述 现有技术的不足， 利用 LED 的正面出光和反射叶面的反射光线实现光线射向周围空间， 达 到立体空间均匀发光的效果。
为了解决上述技术问题， 本发明揭露了一种空间全方位发光 LED， 包括 ： 基板、 LED 发光晶片、 支撑体、 反射叶面 ； 其中， 所述 LED 发光晶片按等角度圆周阵列式分布在所述基 板的固晶位置上， 反射叶面与水平方向呈多段角度设计， 所述基板通过所述支撑体与所述 反射叶面装配成一立体的支架 ； 反射叶面位于所述基板之上， 并使得所述反射叶面的在所 述基板上的正投影仅覆盖所述复数个 LED 发光晶片中的若干 LED 发光晶片， 所述若干 LED 发光晶片发出的光线经过所述支撑体和反射叶面形成反射。
进一步地， 所述 LED 发光晶片， 按等角度圆周阵列式， 均匀分布在所述基板的内圈 和外圈的固晶位置上 ； 所述支撑体的表面镀有可反射光线的金属层。
进一步地， 所述反射叶面的在所述基板上的正投影覆盖所述内圈的固晶位置上 的 LED 发光晶片 ； 所述反射叶面的在所述基板上的正投影未覆盖所述外圈的固晶位置上的 LED 发光晶片， 或者所述反射叶片在基板上的正投影仅覆盖所述外图的固晶位置上的 LED 发光晶片片体的一部分。
进一步地， 所述处于内圈的 LED 发光晶片， 发出的侧向光线射到所述反射叶面或 支撑体上， 发出的正向光线射到所述反射叶面上， 光线经过所述支撑体和反射叶面反射后 向侧方、 侧下方和下方发射 ； 所述处于外圈的 LED 发光晶片， 发出的光线射向上部。
进一步地， 所述基板中心位置设有定位孔， 所述支撑体呈圆锥状并且底部设有定 位柱， 所述基板和支撑体通过所述定位柱装配在一起。
进一步地， 还包括 ： 胶体， 其中， 所述胶体包封住所述 LED 发光晶片。
进一步地， 所述 LED 发光晶片还涂覆有用于将射出光线转换为白光的转换物质。
进一步地， 所述基板为金属基板或者陶瓷基板， 其上设置包括 ： 电路和焊盘， 其中， 所述焊盘用于固定 LED 发光晶片并封装， 所述电路用于所述 LED 发光晶片之间以及所述 LED 发光晶片与外部进行电连接。
进一步地， 所述 LED 发光晶片之间的电连接为串联或混联。
本发明较同类型其他 LED 灯具有如下优点 ：
1)LED 封装有成熟的用于平面 LED 的生产设备， 含固晶、 焊线、 点胶及压模设备， 本 发明的 LED 装置即为平面型， 可直接使用上述设备做规模化生产。
2) 现阶段国内、 外各家 LED 厂陆续推出各种 LED 灯泡， 但绝大部分都是使用指向性 LED， 角度仅有 120 度， 灯泡的效果也只能是下方亮度够， 上方亮度很弱。而若改用本发明的 LED 即可实现空间全方位发光， 光分布无死角。
3) 本发明是以 LED 为产品基础， 因为 LED 具备低功耗、 长寿命、 低碳的特点， 是正在 快速发展中的光源， 并且 LED 的结构及外观可以灵活多变， LED 应用产品的设计也非常方便 灵活。就应用领域来说， 家庭、 酒店都要求空间照明， 本发明填补了市场上 LED 产品的空白， 真正做到了空间照明和规模化生产。
附图说明
图 1 是现有技术中一种 LED 灯的结构示意图 ； 图 2 是现有技术中另一种 LED 灯的结构示意图 ； 图 3 是本发明第一实施例的三维视图 ； 图 4 是本发明第二实施例的三维视图 ； 图 5 是本发明第三实施例的三维视图 ； 图 6 是本发明第四实施例的三维视图 图 7 是本发明实现全方位立体发光效果的示意图。具体实施方式
以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的实施方式， 藉此对本发明如何应用 技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
本发明的核心包括 ：
1) 晶片的正向出光和反射器件的反射光线组成空间光分布 ；
2) 发光晶片按等角度圆周阵列式分布在同一平面上 ；
3) 反射器件为一个支撑体和多个反射叶面组成， 反射叶面与水平方向呈多段角度 设计。
本发明的一种空间全方位发光 LED， 包括 ： 基板、 LED 发光晶片、 胶体、 支撑体、 反射 叶面 ； LED 发光晶片按等角度圆周阵列式分布在基板上， 并且外圈的 LED 发光晶片等角度的 分布在基板外圈的固晶位置上 ( 反射叶片在基板上的正投影未覆盖外圈的 LED 发光晶片 )， 内圈的 LED 发光晶片等角度的分布在基板内圈的固晶位置上 ( 反射叶片在基板上的正投影 覆盖内圈的 LED 发光晶片 ) ； 基板中心位置设有定位孔 ； 支撑体底部设有定位柱 ； 基板、 支 撑体与反射叶面装配在一起， 形成一个立体的支架。
在这种结构中， 如图 7 所示， 其 LED 发光晶片的发光是朗伯形， 半功率全角 120 ～ 140 度。内圈 LED 发光晶片发出的侧向光射到反射叶面或支撑体上， 内圈 LED 发光晶片发出的正 向光射到反射叶面上， 反射叶面为多段角度设计， 这样可以实现一部分光线经过支撑体和反 射叶面反射而向侧方和侧下方发射， 另一部分光线经过反射后向下方发射。外圈 LED 发光晶 片 ( 反射叶片在基板上的正投影未覆盖外圈的 LED 发光晶片 ) 发出的光线大部分射向光源上 部， 这样就可以同时保证下方亮度和上方亮度， 整体上达到全方位立体发光的效果。
在另一实现方式中， 所述 LED 发光晶片在所述基板的圆周上也可以不设置为内外 图形式， 而使用单圈排列， 但其立体发光效果明显弱于上一方案中的内外圈排列方式。
当然， 本发明的方案中的 LED 发光晶片还可以在所述基板的圆周上设置为多圈层 的等角度阵列式分布， 以获得更加均匀的立体光效。
在另一实现方式中， 反射叶片在基板上的正投影还可以仅覆盖外圈的 LED 发光晶 片片体的一部分， 保证外圈的 LED 发光晶片有一定量的正向朝上的出光即可。
在上述方案中， 所述基板可以是金属基板或者陶瓷基板， 基板上做好电路和焊盘， 以便通过所述焊盘固定 LED 发光晶片并封装， 且通过所述电路进行 LED 发光晶片之间及与 外部的电连接。
所述 LED 发光晶片可以是六个， 也可以是更多个， LED 发光晶片等角度地分布在基板周围， LED 发光晶片直接封装在基板上， 实现 LED 的电热分离， 并使用外封胶来保护晶片， 同时可提高光通量， LED 发光晶片之间的电连接可通过串联或混联 ； 在 LED 发光晶片上还涂 覆有用于将晶片发射出的光转换为白光的光线转换物质。
所述支撑体呈圆锥状， 支撑体底部设有定位柱， 这样便于装配， 支撑体的表面镀有 金属层， 起到反射光线和防止表面氧化的作用。
所述反射叶面与水平方向呈多段角度设计， 实现将光反射到侧面、 侧下方和下方。
本发明并不局限于申请中所述或者附图中列出的结构， 利用 LED 的正面出光和反 射器的反射光线来达到空间发光的方法都应看作是本发明的范畴。
以下参照附图来说明本发明的实施例。
如图 3 所示， 是本发明第一实施例的三维视图。本实施例包括 ： 基板 1， 基板定位 孔 2， LED 发光晶片 3， 胶体 4， 支撑体 5， 反射叶面 6。
基板 1 采用金属材质的铝基覆铜板， 在铝基覆铜板上做电路， 其中包括固晶焊盘、 打线焊盘以及实现 LED 发光晶片 3 之间导通的布线， 其中三个固晶焊盘等角度的分布在基 板 1 的外圈 ( 即图 3 中基板 1 的方形部 )， 另外三个固晶焊盘等角度的分布在基板 1 的内圈 ( 即图 3 中基板 1 的圆形部 )， 基板 1 上有连接打线焊盘之间的布线 ； 在铝基覆铜板的六个 固晶焊盘上分别封装六颗 LED 发光晶片 3， 将 LED 发光晶片 3 上的电极与打线焊盘上的电极 通过导线相连， 然后外面用胶体 4 包封 ； 基板 1 中心位置设有基板定位孔 2， 支撑体 5 底部设有定位柱， 从而将基板 1 和支 撑体 5 通过定位柱装配在一起， 同时支撑体 5 与反射叶面 6 是装配在一起的， 这样基板 1、 支 撑体 5 与反射叶面 6 整体形成一个立体的支架。
以下参照附图来说明本发明的又一实施例。
如图 4 所示， 是本发明第二实施例的三维视图。本实施例包括 ： 基板 1， 基板定位 孔 2， LED 发光晶片 3， 胶体 4， 支撑体 5， 反射叶面 6。
基板 1 采用陶瓷材质， 已知的适用于大功率 LED 封装的陶瓷有氧化铝、 氮化铝等， 都 可用于本发明， 在陶瓷基板上做电路， 其中包括固晶焊盘、 打线焊盘以及实现 LED 发光晶片 3 之间导通的布线， 其中四个固晶焊盘等间距的分布在基板 1 的外圈 ( 即图 4 中基板 1 的方形 部 )， 另外四个固晶焊盘等间距的分布在基板 1 的内圈 ( 即图 4 中基板 1 的圆形部 )， 基板 1 之上有连接打线焊盘之间的布线 ； 在基板 1 的八个固晶焊盘上分别封装八颗 LED 发光晶片 3， 将 LED 发光晶片 3 上的电极与打线焊盘上的电极通过导线相连， 同时还需要在 LED 发光晶片 3 之上涂覆一层将晶片发射出的光转换为白光的光线转换物质， 然后外面用胶体 4 包封 ；
基板 1 中心位置设有基板定位孔 2， 支撑体 5 底部设有定位柱， 从而将基板 1 和支 撑体 5 通过定位柱装配在一起， 同时支撑体 5 与反射叶面 6 是装配在一起的， 这样基板 1、 支 撑体 5 与反射叶面 6 整体形成一个立体的支架。
以下参照附图来说明本发明的又一实施例。
图 5 是本发明第三实施例的三维视图。本实施例包括 ： 基板 1， 基板定位孔 2， LED 发光晶片 3， 胶体 4， 支撑体 5， 支撑体定位孔 6， 反射叶面 7， 反射叶面定位孔 8。
基板 1 采用金属材质的铝基覆铜板， 在铝基覆铜板上做电路， 其中包括固晶焊盘、 打线焊盘以及实现 LED 发光晶片 3 之间导通的布线， 其中三个固晶焊盘等间距的分布在基 板 1 的外圈 ( 即图 5 中基板 1 的方形部 )， 另外三个固晶焊盘等间距的分布在基板 1 的内圈
( 即图 5 中基板 1 的圆形部 )， 基板 1 上有连接打线焊盘之间的布线 ； 在铝基覆铜板的六个 固晶焊盘上分别封装六颗 LED 发光晶片 3， 将 LED 发光晶片 3 上的电极与打线焊盘上的电极 通过导线相连， 然后外面用胶体 4 包封 ；
基板 1 中心位置设有基板定位孔 2， 支撑体 5 底部设有支撑体定位孔 6， 反射叶面 中心位置设有反射叶面定位孔 8 ； 将支撑体 5 分别与基板 1 和反射叶面 7 通过定位孔 2、 6、 8 装配在一起。
以下参照附图来说明本发明的又一实施例。
图 6 是本发明第四实施例的三维视图。本实施例包括 ： 基板 1， 基板定位孔 2， LED 发光晶片 3， 胶体 4， 支撑体 5， 支撑体定位孔 6， 反射叶面 7， 反射叶面定位孔 8。
基板 1 采用陶瓷材质， 已知的适用于大功率 LED 封装的陶瓷有氧化铝、 氮化铝等， 都可用于本发明， 在陶瓷基板上做电路， 其中包括固晶焊盘、 打线焊盘以及实现 LED 发光晶 片 3 之间导通的布线， 其中四个固晶焊盘等间距的分布在基板 1 的外圈 ( 即图 6 中基板 1 的 方形部 )， 另外四个固晶焊盘等间距的分布在基板 1 的内圈 ( 即图 6 中基板 1 的圆形部 )， 基板 1 之上有连接打线焊盘之间的布线 ； 在陶瓷基板的八个固晶焊盘上分别封装八颗 LED 发光晶片 3， 将 LED 发光晶片 3 上的电极与打线焊盘上的电极通过导线相连， 同时还需要在 LED 发光晶片 3 之上涂覆一层将晶片发射出的光转换为白光的光线转换物质， 然后外面用 胶体 4 包封 ； 基板 1 中心位置设有基板定位孔 2， 支撑体 5 底部设有支撑体定位孔 6， 反射叶面 中心位置设有反射叶面定位孔 8 ； 将支撑体 5 分别与基板 1 和反射叶面 7 通过定位孔 2、 6、 8 装配在一起。
另外需要说明的是， 本发明的方案是通过反射叶片和支撑物， 构成反射光线， 从而 与正面光线一起达到空间发光， 这一技术也可以通过设计特殊透镜的设计， 将光线分别向 各个方向折射。
而且， 图 3 和 4 所示的实施方式比图 5 和 6 的实施方式在生产加工上更加方便， 利 于工艺流程。
LED 封装有成熟的用于平面 LED 的生产设备， 含固晶、 焊线、 点胶及压膜设备， 本发 明的 LED 装置即为平面型， 可直接使用上述设备做规模化生产。
现阶段国内、 外各家 LED 厂陆续推出各种 LED 灯泡， 但绝大部分都是使用指向性 LED， 角度仅有 120 度， 灯泡的效果也只能是下方亮度够， 上方亮度很弱。而若改用本发明的 LED 即可实现空间全方位发光， 光分布无死角。
本发明是以 LED 为产品基础， 因为 LED 具备低功耗、 长寿命、 低碳的特点， 是正在快 速发展中的光源， 并且 LED 的结构及外观可以灵活多变， LED 应用产品的设计也非常方便灵 活。就应用领域来说， 家庭、 酒店都要求空间照明， 本发明填补了市场上 LED 产品的空白， 真 正做到了空间照明和规模化生产。
虽然本发明所揭露的实施方式如上， 然而所述的内容并非用以直接限定本发明的 保护范围。任何本发明所属技术领域中技术人员， 在不脱离本发明所揭露的精神和范围的 前提下， 可以在实施的形式上及细节上作些许的更动。 本发明的保护范围， 仍须以所附的权 利要求书所界定的范围为准。