LED 光学配件、LED灯及LED光学配件制备方法技术

技术编号:8301622 阅读:280 留言:0更新日期:2013-02-07 06:13
本发明专利技术公开了一种LED光学配件、LED灯及LED光学配件制备方法。其中,该LED光学配件包括:第一基材,发光材料层,设置在第一基材上,以及散热件,设置在发光材料层内。发光材料层在吸收光源发出的高能量低波长的光后再发射出相应低能量高波长的光后得到较好的暖白光效果。但是由于发光材料层转换效率并非百分之百,所以仍有部分吸收到的能量转换为热能,造成发光材料层工作温度升高,发光材料光效降低,进而导致LED灯具光效降低和色温漂移。本发明专利技术通过在发光材料层中加入散热件,在导热的同时保持了较好的光学效果,从而提高了发光材料层和LED灯具本身的光效,延长了发光材料层的寿命并大大提高了此光学配件的适用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及照明领域,具体而言,涉及一种LED光学配件、LED灯及LED光学配件制备方法。
技术介绍
现有的LED封装工艺是直接将荧光粉涂覆在LED芯片上或者采用发光材料层与芯片分离的远程荧光粉技术,发光材料层在光转换过程中会产生大量的热量,若不及时将热量导出将会发光材料层工作温度升高,长期使用在高温情况下,将会导致荧光粉寿命比缩短甚至失效,进而导致LED灯具上升,光学质量下降,同时也导致LED整灯寿命缩减。为了使封装在一起的荧光粉层工作过程中产生的大量热量及时散发,现有技术通 过散热基座或者银浆导热;也有通过金属支架与导热板相连接导热来解决封装体的散热问题;或者在光学配件和热沉之间加入导热硅胶进行散热。但是,通过金属支架与导热板相连等技术解决方案解决散热问题时需要改变灯具设计,这就限制了光学配件的适用性。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种LED光学配件、LED灯及LED光学配件制备方法,以解决现有技术中LED光学配件散热不好的技术问题。为了实现上述目的,根据本专利技术的一个方面,提供了一种LED光学配件。该LED光学配件包括第一基材,发光材料层,设置在第一基材上,以及散热件,与发光材料层相接触。进一步地,散热件是均匀分布在发光材料层内部的金属丝或金属网。进一步地,金属丝的直径为O. 01 2mm。进一步地,散热件遮蔽发光材料层发光面积的O. 01 20%。进一步地,发光材料层包括透明高分子聚合物及均匀分散在透明高分子聚合物中的发光材料;其中,透明高分子聚合物为硅胶或环氧树脂,发光材料为荧光粉或量子点材料。进一步地,进一步包括第二基材,第二基材设置在发光材料层上。进一步地,第一基材和第二基材的材质是玻璃、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。根据本专利技术另一个方面,提供一种LED灯。该LED灯包括LED光学配件及与LED光学配件相适配的LED芯片。根据本专利技术再一个方面,提供一种LED光学配件的制备方法。该方法包括以下步骤1)提供第一基材;2)将发光材料均匀分散在透明高分子聚合物中,制成高分子分散体;将高分子分散体涂覆在第一基材上;3)在高分子分散体内设置散热件;以及4)固化高分子分散体形成发光材料层。进一步地,在步骤2)与步骤3)之间进一步包括在高分子分散体上设置第二基材。发光材料层在吸收光源发出的高能量低波长的光后再发射出相应低能量高波长的光后得到较好的暖白光效果。但是由于发光材料层转换效率并非百分之百,所以仍有部分吸收到的能量转换为热能,造成发光材料层工作温度升高,发光材料光效降低,进而导致LED灯具光效降低和色温漂移。本专利技术通过在发光材料层中加入低吸收光的导热件,在导热的同时保持了较好的光学效果,从而提高了发光材料层和LED灯具本身的光效,延长了发光材料层的寿命并大大提高了此光学配件的适用范围。与现有技术中发光材料层通常与LED芯片封装在一起或者单独的发光材料层不同,本专利技术的LED光学配件具有第一基材、发光材料层及散热件,即发光材料层与LED芯片是分离的,散热件又是与发光材料层接触设置,不再需要根据金属支架与导热板改变灯具的设计,因为只需将该LED光学配件封装在空间相对较大的与LED芯片相对的灯具的照明区域即可,也就摆脱了现有技术中通过金属支架与导热板相连的散热方案要改变灯具的限制,极大的提高了光学配件的适用性。附图说明说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解,构成本专利技术的一部分,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图I示出了根据本专利技术实施例I的LED光学配件的结构示意图;以及图2示出了根据本专利技术实施例I的LED光学配件在使用状态时温度随时间变化图;图3示出了根据本专利技术实施例2的LED光学配件的结构示意图;图4示出了根据本专利技术实施例2的LED光学配件在使用状态时温度随时间变化图;图5示出了根据本专利技术实施例3的LED光学配件在使用状态时温度随时间变化图;·图6示出了根据本专利技术实施例I至3的LED光学配件的光谱图;以及图7示出了根据图3的截面结构示意图。具体实施例方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。根据本专利技术一种典型的实施例,提供一种LED光学配件。该LED光学配件包括第一基材、发光材料层及散热件,其中,发光材料层设置在第一基材上,散热件设置在发光材料层内。散热件设置在发光材料层内是指该散热件可以设置在发光材料层与第一基材之间、发光材料层内或其上表面。与现有技术中发光材料层通常与LED芯片封装在一起不同,本专利技术的LED光学配件具有第一基材、发光材料层及散热件,即发光材料层与LED芯片是分离的,散热件又是设置在发光材料层内的,不再需要根据金属支架与导热板改变灯具的设计,只需将该LED光学配件封装在空间相对较大的与LED芯片相对的灯具的照明区域即可,也就摆脱了现有技术中通过金属支架与导热板相连的散热方案要改变灯具的限制,极大地提高了光学配件的适用性。并且本专利技术的LED光学配件由于在发光材料层加入了散热件,此散热件的选择用了吸光较少或者不吸收光的材料,因此可以保证在保证光学性能不变化的情况下,有效降低了光学配件的工作温度,保证了发光材料在较低工作温度下工作,能够改善发光材料的工作环境并有效延长其工作寿命。因为一般情况下发光材料随着温度的升高效率会有所下降,因此,维持较低的工作温度,也就相当于提高了光效。本专利技术的散热件应该采用导热性能良好的材料进行制作,而且该散热件不能完全遮蔽发光材料层发光。优选地,散热件是均匀分布在发光材料层内部的金属丝或金属网,该散热件制作方便,且可很方便地根据透明基体的形状进行剪裁,其中,金属丝可以是自身吸收光较少的金属丝,包括银、铝、铝铁合金以及含以上金属镀层的材质,例如银丝、铝丝或钼丝。优选地,金属丝的直 径为O. 01 2mm,此直径的金属丝可以在起到良好导热效果的同时,不至于过多的遮蔽发光材料层的发光。理论上讲,只要散热件不能完全遮蔽发光材料层发光即可,本专利技术中的散热件遮蔽发光材料层发光面积的O. 01 90%,特殊场合下,即对温度要求高,而对光亮度要求不高时,可以应用覆盖到面积为90%。优选地,散热件遮蔽发光材料层发光面积的O. 01 50%,进一步优选地散热件遮蔽发光材料层发光面积的O. 01 20%,此时既可以保证光通量,也可以有效地维持发光材料层的工作温度。本专利技术中的发光材料层可以通过现有技术中的方法制作,优选地,发光材料层包括透明高分子聚合物及均匀分散在透明高分子聚合物中的发光材料;其中,透明高分子聚合物为硅胶、环氧树脂等,发光材料为荧光粉、量子点材料等。荧光粉包括市售的YAG系列、硅酸盐系列以及氮化物和氮氧化物等荧光粉。量子点材料包括CdSe、CdS、CdSeS、InP,d-dots以及掺杂纳米晶等市售量子点材料。根据本专利技术一种典型的实施方式,该LED光学配件具有“三明治”结构,如图3和7所示,包括第一基材I、发光材料层2、散热件3和第二基材4,即在发光材料层上还设置有第二基材。在三明治结构的LED光学配件中,含有发光材料的高分子聚合物可以均匀平整的排布在第一基材和第二基材之间,并且可以使发光材料层免受污染。根据本专利技术一种典型的实施方式,该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED光学配件,其特征在于,包括:第一基材,发光材料层,设置在所述第一基材上,以及散热件,设置在所述发光材料层内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:康永印史翰林
申请(专利权)人:杭州纳晶科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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