專利名稱：一種led平面光源結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體照明技術領域，具體的說一種LED平面光源結構。
背景技術：
電光源經歷了白熾燈、熒光燈及高強度氣體放電燈這三個階段后，現在人們普遍認為LED電光源是最有發展前景的新光源，將多個LED以多種組合形成的平面光源的發光亮度大、方向性好、反映速度快等優點，更重要的LED在功耗及壽命等方面具有巨大的優越性。隨著LED制造技術的不斷進步，其光效不斷攀升，截止目前大功率白光LED的光效已達到1001m/w，穩定的產品光效也有901m/w以上。這一光效使得LED的應用越來越廣泛，包括已經在廣泛使用的背光源領域和即將大規模應用的普通照明領域，其中背光源領域和普通照明領域的吸頂燈可以泛稱之為平面光源。
LED光源雖然使用壽命長、能耗低，但是LED是點光源，只向半空間發出光線，結果導致兩方面的不利影響 一是光源發出的光線直接照到地面照度分布不均勻，中間亮四周暗，呈太陽效應；二是光源有強烈眩光，視覺舒適性很差。所以就需要在LED光源上增加經過二次光學設計甚至多次光學設計的平面光源裝置以提高LED光源的照度均勻性、亮度均勻性以及消除眩光，提高視覺舒適性，使之適用于平面光源的應用。
目前LED光源應用在平面光源中，如背光源領域中，在背光領域里，按光源分布位置不同分為側光式和直下式結構，比較多的是側光式，但是隨著背光源的尺寸增大，側光式的光學設計難度也隨之增加，側光式最大的缺點在于光源的光利用率很小，大約只有50%左右，而在LED引用在吸頂燈中，目前比較少見，偶爾能看見的產品也就是簡單的在其表面加一磨砂玻璃或漫反射板，但效果不是很明顯，也不能從根本上解決亮度分布不均的問題。

發明內容
本發明所要解決的問題就是針對現有技術中對設計LED光源的結構上的缺點，提供一種結構簡單的LED平面光源結構，能有效提高光源的利用率、光源亮度的均勻性。
為了解決上述技術問題，本發明采用如下方案 一種LED平面光源結構，包括鋁基板及安裝在鋁基板上的若干個發光體，所述若干個發光體的前方設有用于擴散光線的導光板，其特征在于所述的導光板上靠近發光體一側的壁面上設有與每個發光體一一對應的一個用于折射光線的自由曲面。
所述的導光板為一整體結構或者是由數個導光板單元通過多種排列方式組合成的一體結構。
作為優選的，所述的導光板的下端面為平面或是磨砂處理過的漫透射面，出光平面加工方便、成本低，而漫透射面可以起到柔和光線的作用。
作為優選的，所述的自由曲面為向導光板單元中心方向內凹的二維旋轉對稱自由曲面。
進一步的，所述的鋁基板上貼有反光膜，反光膜可以將導光板單元反射回來的光線重新反射到導光板單元上，增加光利用率及光線的出射率。
進一步的，所述的導光板單元外形為方形，導光板由導光板單元以經諱方向縱橫排列成一體結構。
進一步的，所述的導光板單元外形為六邊形，導光板由導光板單元以蜂窩形式交錯排列成一體結構。
作為優選的，所述的導光板的前方設有漫透射板，進一步來柔化光線，使接近等照度的光分布變成接近等亮度的光分布，提高視覺舒適度。
作為優選的，所述的發光體為LED發光二極管。
相比現有技術，本發明利用具有二維旋轉對稱自由曲面的導光板單元對光線進行折射，從而增加LED點光源的照射面積，同時減少眩光效果；導光板通過數個導光板單元組合成一體，使平面光源的亮度均勻性與照射在目標面的照度均勻性提高，光能量利用率高，且節能；LED光源與導光板單元一一對應安裝，所以該平面光源可根據實際需要可大可小，擴展方便。


圖1為本發明實施例一的導光板單元的結構示意圖1 (a)為圖1中的A-A剖視圖2為本發明實施例一的整體結構示意圖2 (a)為圖2中的B-B剖視圖3為本發明實施例二的導光板單元的結構示意圖3 (a)為圖3中的C-C剖視圖4為本發明實施例二的整體結構示意圖4 (a)為圖3中的D-D剖視圖。
具體實施例方式
實施例一
如圖2、圖2 (a)所示本發明實施例一的LED平面光源結構包括鋁基板3，鋁基板3上安裝有若干個LED發光二極管作為發光體32，所述若干個發光體32的前方設有用于擴散光線的導光板l，在導光板1的前方設有漫透射板4，來進一步柔化光線，使接近等照度的光分布變成接近等亮度的光分布，提高視覺舒適度。如圖l、圖l (a)所示，所述的導光板1是數個具有自由曲面22的方形導光板單元2通過經緯排列方式組合成一體結構，結構簡單、制作方便。導光板單元2的下端面為出光面21,導光板單元2上對應出光面21的另一側面為用于折射光線的自由曲面22，該自由曲面22為向導光板單元2中心方向內凹的二維旋轉對稱自由曲面22，可通過逆向工程建模獲得。導光板l的下端面即由數個導光板單元2的出光面21組成的該下端面可以為平面，加工方便、成本低，也可以是經過磨砂處理過的漫透射面，可以起到柔和光線的作用。所述的鋁基板3上貼有反光膜31，反光膜31可以將導光板單元2反射回來的光線重新反射到導光板單元2上，增加光利用率及光線的出射率。實施例二
如圖4、圖4 (a)所示本發明實施例二的LED平面光源結構，該結構與實施例一大致相同，不同的是該LED平面光源結構種的導光板單元2是正六邊形，而導光板1是由該正六邊形導光板單元2以蜂窩形式交錯排列成一體結構，結構緊湊、外形美觀。
上述的兩個實施例僅為本發明的優選結構，這兩種結構能達到較好照射效果，LED的光源經過導光板單元2形成半徑3米的圓形光斑，而且由于室內照度需要考慮到視覺的舒適性，對導光板單元2出光面21磨砂處理，使人眼看到燈具不剌眼，光線柔和均勻，是實現等照度向等亮度的轉變。
本發明的導光板單元2的結構不僅僅局限于上述兩種，該導光板單元2的外形也可以為圓形、三角形或者是不規則的多邊形，導光板1的結構除了上述兩種實施例中描述的排列方式外，也還有其他多種實施方案，任何本領域的技術人員對本發明所作的變化或修飾，皆涵蓋在本發明的專利保護范圍之內。
權利要求
1、一種LED平面光源結構，包括鋁基板(3)及安裝在鋁基板(3)上的若干個發光體(32)，所述若干個發光體(32)的前方設有用于擴散光線的導光板(1)，其特征在于所述的導光板(1)上靠近發光體一側的壁面上設有與每個發光體一一對應的一個用于折射光線的自由曲面(22)。
2、 根據權利要求1所述的一種LED平面光源結構，其特征在于所述的導光板 (1)為一整體結構或者是由數個導光板單元(2)通過多種排列方式組合成的一體結構。
3、 根據權利要求1或2所述的一種LED平面光源結構，其特征在于所述的導 光板的下端面(21)為平面或是磨砂處理過的漫透射面。
4、 根據權利要求2所述的一種LED平面光源結構，其特征在于所述的自由曲 面(22)為向導光板單元(2)中心方向內凹的二維旋轉對稱自由曲面。
5、 根據權利要求1所述的一種LED平面光源結構，其特征在于所述的鋁基板 (3)上貼有反光膜(31)。
6、 根據權利要求2所述的一種LED平面光源結構，其特征在于所述的導光板 單元(2)外形為方形，導光板(1)由導光板單元(2)以經緯方向縱橫排列成 一體結構。
7、 根據權利要求2所述的一種LED平面光源結構，其特征在于所述的導光板 單元(2)外形為六邊形，導光板(1)由導光板單元(2)以蜂窩形式交錯排列 成一體結構。
8、 根據權利要求1或2所述的一種LED平面光源結構，其特征在于所述的導 光板(1)的前方設有漫透射板(4)。
9、 根據權利要求1所述的一種LED平面光源結構，其特征在于所述的發光體 (32)為LED發光二極管。
全文摘要
本發明公開了一種LED平面光源結構，包括鋁基板，鋁基板上貼有反光膜，鋁基板上安裝有若干個發光體，所述若干個發光體的前方設有用于擴散光線的導光板，導光板的前方設有漫透射板，所述的導光板上靠近發光體一側的壁面上設有與每個發光體一一對應的一個用于折射光線的自由曲面。利用具有二維旋轉對稱自由曲面的透光體對光線進行折射，從而增加LED點光源的照射面積，同時減少眩光效果；LED發光體與透光體一一對應安裝，所以該平面光源結構可根據實際需要可大可小，擴展方便，可用于多種場合使用。
文檔編號F21V8/00GK101561087SQ200910098200
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月7日 優先權日2009年5月7日
發明者程 江, 董學文 申請人:董學文