一种具有石墨烯导热层的LED灯制造技术

技术编号:12107426 阅读:208 留言:0更新日期:2015-09-24 01:25
本实用新型专利技术公开了一种具有石墨烯导热层的LED灯,所述LED灯包括散热器,所述散热器包括散热片和均温板,所述均温板上设有LED电路层,所述均温板和LED电路层之间设有石墨烯导热层,所述石墨烯导热层为至少一层单一同位素碳石墨烯薄膜;所述LED灯还包括LED芯片,所述LED芯片位于LED电路层上。本实用新型专利技术采用高导电率的单一同位素碳石墨烯薄膜作为导热层应用于LED灯的制造,能及时充分地将高功率的LED芯片工作时产生的热能传导出去,提高散热效果,延长LED灯的使用寿命,同时兼具重量轻体积小的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到LED灯制造的
,特别涉及到一种具有石墨烯导热层的LED 灯。
技术介绍
几年来,随着LED技术的快速发展,在照明领域中扮演越来越重要的角色,其应用范围从普通的照明用灯到城市的路灯,海上的照明作业等,逐渐的展现在人们的生活中,越来越广泛。LED灯同普通的照明灯一样,在使用过程中会产生大量的热量,现有技术中多采用高导热率的金属作为LED光源的基板及作为光源的热传导,而基板与LED光源接触时,还需要填涂一些导热胶来填补空隙,而通常这种导热胶的导热率很低,因此不能及时把LED灯上的热量给传散出去,造成散热效果差,LED灯寿命短。且随着LED芯片的技术的不断革新,LED芯片的功率不断增加,目前大多采用通过增加基板的面积和厚度来加快散热,但是这种增加基板面积与厚度的方式往往会使LED灯的体积增大,重量增加,也会导致LED灯的制造成本,难以推广。为了利用石墨良好的电导热性,中国专利201320530693.6提出了一种带石墨导热板的LED灯,通过在LED外侧设置的石墨导热板来传导热量,能够快速将热量传递到散热器中。该技术采用的石墨导热板的面内的热导率最大可达到1500W/m*K,可有效地将LED灯的热量传导出去,降低LED灯内部的温度,延长LED灯的使用寿命。但对于目前不断面市的新型高功率的LED芯片来说,石墨导热板还是远远不能满足高热量积聚的LED灯的需求。石墨烯是一种由碳原子按六边形排列而成的二维材料,理论上面内的热导率达到2000-5000W/m*K,远高于石墨。因此,将石墨烯作为LED灯的导热基板,具有很大的应用前景。然而,由于自然界中碳以12c、13c和14C几种同位素的形式存在,12C和13C的相当丰度分别为98.89%和1.11%,所以制得的石墨稀如图1所不,混杂存在12COl和13C02两种同位素的碳原子,破坏了晶格的周期性边条件,降低了声子强度,进一步减弱了石墨烯的导热率。除此之外,如图2所示,这种石墨烯带有大量的结构缺陷03和部分未还原的氧化基团04,包括-C00H、-0H和-CO等,这些结构缺陷和氧化基团破坏了石墨烯晶格的完整性,减低了声子格波的强度,从而极大地降低了石墨烯的热导率。由于上述的原因,这类石墨烯粉体碎片面内热导率小于1000W/m*K,远小于石墨烯热导率的理论值。因此,要作为高功率的LED灯的导热层,带有大量的结构缺陷和部分未还原的氧化基团的石墨烯的导热性能是不够的。
技术实现思路
本技术的目的在于一种具有石墨烯导热层的LED灯,能及时充分地将高功率的LED芯片工作时产生的热能传导出去,提高散热效果,延长LED灯的使用寿命,同时兼具重量轻体积小的特点。为此,本技术采用以下技术方案:一种具有石墨烯导热层的LED灯,所述LED灯包括散热器,所述散热器包括散热片和均温板,所述均温板上设有LED电路层,所述均温板和LED电路层之间设有石墨烯导热层,所述石墨烯导热层为至少一层单一同位素碳石墨烯薄膜;所述LED灯还包括LED芯片,所述LED芯片位于LED电路层上。优选的,所述LED灯还包括非导电的材料制作而成的灯座,固定包围在散热器外部,所述灯座带有镂空图案,且下部铆接有螺旋灯头。优选的,所述LED灯还包括透光防护灯罩,与灯座相对接。优选的,所述散热片与均温板连接成一体,为0.lmm-0.5mm的招片制成。优选的,所述单一同位素碳石墨烯薄膜的厚度为0.335nm-3.35nm,即为1_10层碳原子。优选的,所述单一同位素碳石墨烯薄膜为单一 12C构成的石墨烯薄膜。优选的,所述单一同位素碳石墨烯薄膜为单一 13C构成的石墨烯薄膜。本技术采用以上技术方案,采用高导电率的单一同位素碳石墨烯薄膜作为导热层应用于LED灯的制造,能及时充分地将高功率的LED芯片工作时产生的热能传导出去,提高散热效果,延长LED灯的使用寿命,同时兼具重量轻体积小的特点。【附图说明】图1为现有技术中所制得的石墨烯结构示意图。图2为现有技术中所制得的石墨烯存在的结构缺陷和氧化基团的结构示意图。图3为本技术具有石墨烯导热层的LED灯的分解结构示意图。图4为本技术具有石墨烯导热层的LED灯的外观结构示意图。图5为本技术单一 12C构成的石墨烯的结构示意图。图6为本技术单一 13C构成的石墨烯的结构示意图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、特征和优点更加的清晰,以下结合附图及实施例,对本技术的【具体实施方式】做出更为详细的说明,在下面的描述中,阐述了很多具体的细节以便于充分的理解本技术,但是本技术能够以很多不同于描述的其他方式来实施。因此,本技术不受以下公开的具体实施的限制。一种具有石墨烯导热层的LED灯,如图3、图4所示,所述LED灯包括散热器1,所述散热器I包括散热片11和均温板12,所述均温板12上设有LED电路层2,所述均温板12和LED电路层2之间设有石墨烯导热层3,所述石墨烯导热层3为至少一层单一同位素碳石墨烯薄膜;所述LED灯还包括LED芯片4,所述LED芯片4位于LED电路层2上。所述LED灯还包括非导电的材料制作而成的灯座5,固定包围在散热器I外部,所述灯座5上部带有镂空图案51,下部铆接有螺旋灯头52 ;所述LED灯还包括透光防护灯罩6,与灯座5相对接。其中,所述散热片11与均温板12连接成一体,为0.lmm-0.5mm的铝片制成。其中,所述单一同位素碳石墨烯薄膜的厚度为0.335nm-3.35nm,即为1_10层碳原子。实施例一:—种具有石墨烯导热层的LED灯,如图3、图4所示,所述LED灯包括散热器1,所述散热器I包括散热片11和均温板12,所述均温板12上设有LED电路层2,所述均温板12和LED电路层2之间设有石墨烯导热层3,所述石墨烯导热层3为至少一层单一同位素碳石墨烯薄膜;所述LED灯还包括LED芯片4,所述LED芯片4位于LED电路层2上。所述LED灯还包括非导电的材料制作而成的灯座5,固定包围在散热器I外部,所述灯座5上部带有镂空图案51,下部铆接有螺旋灯头52 ;所述LED灯还包括透光防护灯罩6,与灯座5相对接。其中,所述散热片11与均温板12连接成一体,为0.lmm-0.5mm的铝片制成。其中,所述单一同位素碳石墨烯薄膜的厚度为0.335nm-3.35nm,即为1-10层碳原子。优选的,所述单一同位素碳石墨烯薄膜为单一 12C构成的石墨烯薄膜。其中,所述单一 12C构成的石墨烯结构如图5所示,不存在结构缺陷和氧化基团,石墨烯晶格完整,因此声子格波的强度高,导热性能好,将其作为导热层应用于LED灯的制造,能及时充分地将高功率的LED芯片工作时产生的热能传导出去,提高散热效果,延长LED灯的使用寿命。实施例二一种具有石墨烯导热层的LED灯,如图3、图4所示,所述LED灯包括散热器1,所述散热器I包括散热片11和均温板12,所述均温板12上设有LED电路层2,所述均温板12和LED电路层2之间设有石墨烯导热层3,所述石墨烯导热层3为至少一层单一同位素碳石墨烯薄膜;所述LED灯还包括LED芯片4,所述LED芯片4位于LED电路层2上。所述LED灯还包括非导电的材料制作而成的灯座5,固定包围在散热器I本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种具有石墨烯导热层的LED灯,其特征在于,所述LED灯包括散热器,所述散热器包括散热片和均温板,所述均温板上设有LED电路层,所述均温板和LED电路层之间设有石墨烯导热层,所述石墨烯导热层为至少一层单一同位素碳石墨烯薄膜;所述LED灯还包括LED芯片,所述LED芯片位于LED电路层上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王振中
申请(专利权)人:厦门泰启力飞电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:福建;35

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