一種提高光線均勻性的led燈的製作方法
2023-07-13 18:51:11 1
專利名稱：一種提高光線均勻性的led燈的製作方法
技術領域：
本發明提供了一種使用燈罩本體上分布有厚度不均勻塗層的燈罩的LED燈，屬於半導體照明領域。
背景技術：
LED球泡燈、筒燈目前應用越來越廣泛，正在快速取代白熾燈和螢光燈。目前的LED球泡燈、筒燈的主要組件都基本類似，包括燈頭、散熱器、驅動電源、光源和燈罩等幾部分，由於LED光源的方向性較強問題，目前為獲得更加均勻發光的LED球泡燈、筒燈，人們廣泛使用了磨砂玻璃、添加擴散劑的PC或者PMMA、或者在玻璃表面塗覆一層含有以二氧化矽為代表的擴散劑，以實現光在燈罩內的充分混合，減少光在其直射方向的出光量，然而由於上述這些方法所製造出來的燈罩產品整體上擴散效果是相同的，透光率也是相同的，所以最終依然存在下面的問題:在光源直射方向上，燈罩最亮，也就是出光最多，在光源的邊緣雖然由於散射的作用有一些光透過，但是出光量依然很少，造成在這些方向上亮度較低，這也是為什麼現有的以LED球泡燈為代表的LED光源產品空間發光角較小的重要原因。
發明內容
為解決現有LED球泡燈、LED筒燈等燈具的燈罩存在由於LED光源方向性較強導致的在光源的光直射方向上出光較多，亮度較高，其他光源的光無法直接照射到的位置出光較少的問題，本發明提供了一種LED燈，這種LED燈使用了內部具有厚度呈一定分布的塗層的燈罩，通過該燈罩實現了 LED燈在整個發光面上均勻出光，直接提升了 LED燈的空間發光角。技術方案是:
一種提高光線均勻性的LED燈，包括有燈頭、散熱外殼、光源、驅動電源、燈罩，在燈罩的內壁塗覆有塗層，所述的塗層的厚度從燈罩頂部向開口端由厚變薄；所述的塗層是通過膠水和顆粒混合後固化而成，所述的顆粒是可以透光的顆粒。採用這樣的技術方案，當LED光源發出光線後，與其相對處塗層較厚，產生的散射作用較強，可以將直接射向這一部分的光線散射開；與此同時，LED光源發出的燈光中有較少的部分會射向靠近燈泡開口端，由於本發明提供的LED燈泡中，靠近開口端的塗層較薄，因此在這一部位的散射作用較弱而透射性較好，可以讓較多的光線從這一部分透射出去。從整體看，採用該種LED燈泡，可以使其發光均勻性更好，不易出現眩光現象。考慮到對透光性能的要求，燈罩本體材質可以為玻璃、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、石英中的一種，對於PC或者PMMA，可以選擇無擴散劑粒子的原料生產的全透明型原料，考慮到生產成本的因素，優選玻璃材質的燈罩。
塗層在燈罩頂部的厚度範圍優選是2 5mm，在開口端的厚度範圍優選是0.1 Imm0
在製作塗層時，可以使在燈罩頂部位置處厚，而在開口端處較薄；但是最好是從燈罩頂部向開口端逐漸地由厚到薄的變化，這樣產生的光線均勻性更好。
塗層的組成為膠體和顆粒，通過將微小顆粒物和膠體混合，用噴、塗等方式塗覆在燈罩本體的內壁上，固化後即可。如果固化後，厚度不符合要求，可以再用常規的切、削、打磨等方式，使固化後的塗層厚度達到從弧頂到燈泡開口由厚到薄。
其中的微小顆粒物具有高透光率，例如玻璃顆粒、二氧化矽顆粒等，顆粒的平均粒徑為0.1 500微米。膠水可以採用矽膠、環氧樹脂膠等。在混合物中，顆粒的質量濃度範圍優選在10% 30%內。
技術效果 本發明提供的LED燈，比現有的LED燈出光更加均勻，不易出現眩光現象，空間發光角更大，可以達到150度以上。
圖1是現有技術中一種常用燈罩的剖面結構示意圖； 圖2是現有技術中另一種常用燈罩的剖面結構示意圖； 圖3是本發明提供的LED燈中所使用的一種燈罩剖面結構示意圖； 圖4是本發明提供的LED燈的剖面結構示意圖； 圖5是使用圖1所示的燈罩的一種LED燈的空間光強分布圖； 圖6是使用圖2所示的燈罩的一種LED燈的空間光強分布圖； 圖7是實施例1的LED燈的空間光強分布圖； 其中，I是燈罩、2是光源、31是散熱外殼、4是驅動電源、5是燈頭、15是燈罩頂部、14是塗層、16a和16b是開口端。
具體實施方式
下面結合附圖及具體實施例來對本發明所提供的燈罩做進一步的說明。
對照例 圖1是現有技術中一種常用燈罩的剖面結構示意圖，燈罩呈球型，這種燈罩一般是由玻璃、PC、PMMA等材料製成，其空間光強分布圖如圖6所示，平均光束角僅為40.3°，如圖2所示的一種燈罩，選擇將二氧化矽顆粒和膠混合在一起塗覆在玻璃燈罩內壁，形成一層均勻的磨砂薄膜，其光線的空間發光角有了一定提升，如圖7所示，達到了 80°左右。
實施例1 本實施例提供的提高光線均勻性的LED燈結構如圖所示，包括有燈頭5、散熱外殼31、光源2、驅動電源4、燈罩1，在燈罩I的內壁塗覆有塗層14，所述的塗層14的厚度從燈罩頂部15向開口端16a、16b處逐漸由厚變薄；所述的塗層14是通過膠水和顆粒混合後固化而成，所述的顆粒是可以透光的顆粒。本實施例中，燈罩I材質為玻璃，膠水採用矽膠，顆粒採用二氧化矽，其平均粒徑是100微米，將二氧化矽和矽膠混合成25% 二氧化矽質量濃度的混合物後加熱固化。將塗層固化後，在燈罩頂部15，塗層最厚處的厚度是5mm，在靠近LED燈開口端16a、16b的塗層最薄處,塗層厚度是1_。在該LED燈工作時，光源2發光中直射在燈罩頂部15部分上的光就有更多的光被散射，從而從燈具的其他位置發射出來，這樣就使得燈罩I的出光實現了更加均勻的效果，將能夠有效解決前述問題，消除眩光，提升燈具的空間發光角。本實施例製得的LED燈的平均光束角是167.1度。
實施例2
本實施例與實施例1的區別在於:燈罩I材質為聚碳酸酯(PC)，膠水採用環氧樹脂，顆粒採用平均粒徑為0.1微米的二氧化矽，顆粒與膠水混合物中顆粒的質量濃度是30%。將塗層固化後，在燈罩頂部1、塗層最厚處的厚度是3mm,在靠近LED燈開口端16a、16b,塗層最薄處的厚度是0.4mm。製得的LED燈的平均光束角是163.9度。
實施例3
本實施例與實施例1的區別在於:燈罩本體材質為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，膠水採用環氧樹脂，顆粒採用平均粒徑為500微米的玻璃顆粒，顆粒與膠水混合物中顆粒的質量濃度是10%。將塗層固化後，在燈罩頂部1、塗層最厚處的厚度是2 _，在靠近LED燈開口端16a、16b，塗層最薄處的厚度是0.1 mm。製得的LED燈的平均光束角是155.1度。
上述實施例主要是以半球形燈罩及其製成品LED球泡燈進行舉例說明，對於在平面燈罩上，製作中心厚、四周薄的塗層並用在以筒燈為代表的燈具中，以實現本發明所述的效果——使燈具的發光更加均勻，空間發光角更大，也是本發明創新理念所包含的，屬於本專利所保護的範圍。
權利要求
1.一種提高光線均勻性的LED燈，包括有燈頭(5)、散熱外殼(31)、光源(2)、驅動電源(4)、燈罩(I)，其特徵在於:在燈罩⑴的內壁塗覆有塗層(14)，所述的塗層(14)的厚度從燈罩頂部(15)向開口端(16a、16b)由厚變薄；所述的塗層(14)是通過膠水和顆粒製成混合物後固化而成，所述的顆粒是可以透光的顆粒。
2.根據權利要求1所述的提高光線均勻性的LED燈，其特徵在於:所述的燈罩(I)材質為玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、石英中的一種。
3.根據權利要求1所述的提高光線均勻性的LED燈，其特徵在於:所述的塗層(14)在燈罩頂部的厚度範圍是2 5mm，在開口端的厚度範圍是0.1 1mm。
4.根據權利要求1所述的提高光線均勻性的LED燈，其特徵在於:所述的顆粒是玻璃顆粒或者二氧化矽顆粒。
5.根據權利要求1所述的提高光線均勻性的LED燈，其特徵在於:所述的顆粒的平均粒徑為0.1 500微米。
6.根據權利要求1所述的提高光線均勻性的LED燈，其特徵在於:所述的膠水是環氧樹脂或者娃膠。
7.根據權利要求1所述的提高光線均勻性的LED燈，其特徵在於:所述的混合物中顆粒的質量濃度是10% 30%。
全文摘要
本發明提供了一種使用燈罩本體上分布有厚度不均勻塗層的燈罩的LED燈，屬於半導體照明領域。包括有燈頭、散熱外殼、光源、驅動電源、燈罩，在燈罩的內壁塗覆有塗層，所述的塗層的厚度從燈罩頂部向開口端由厚變薄；所述的塗層是通過膠水和顆粒混合後固化而成，所述的顆粒是可以透光的顆粒。本發明提供的LED燈，比現有的LED燈出光更加均勻，不易出現眩光現象，空間發光角更大，可以達到150度以上。
文檔編號F21S2/00GK103175004SQ20131005908
公開日2013年6月26日 申請日期2013年2月25日 優先權日2013年2月25日
發明者孫建寧, 羅寧, 張瑞西 申請人:上舜照明(中國)有限公司