專利名稱：Led熒光燈罩的制造方法及l(fā)ed熒光燈罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED照明技術(shù)，尤其涉及一種配合LED光源使用的具有光之轉(zhuǎn)換效果的LED熒光燈罩及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年，無論是無機(jī)還是有機(jī)發(fā)光器件(LED/0LED)，白光LED器件及其在照明相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用研究都受到了學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界的高度重視。白光LED產(chǎn)生白光主要有兩條途徑第一種是將紅光、綠光和藍(lán)光三種LED芯片進(jìn)行組合產(chǎn)生白光；第二種是用LED去激發(fā)光致轉(zhuǎn)換熒光粉形成白光，這種途徑較為成熟的方式是使用藍(lán)光LED芯片搭配黃色熒光粉(如YAG: Ce3+等)實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射。 對于光致轉(zhuǎn)換的白光LED，熒光粉涂層的結(jié)構(gòu)、特性等對白光LED的性能有著至關(guān)重要的影響。目前制備該類熒光粉涂層的工藝是將熒光粉顆粒與透明膠體(如環(huán)氧膠、硅膠等)混合后，通過點(diǎn)膠機(jī)，在LED芯片上涂覆熒光粉顆粒與透明膠體的混合體層。具體工藝方法為(I)將LED芯片固定在帶杯口的支架上；(2)用金線鍵合LED芯片正負(fù)極；(3)將膠體(硅膠、環(huán)氧樹脂等)與熒光粉進(jìn)行混合形成熒光粉混合液；(4)通過點(diǎn)膠機(jī)進(jìn)行點(diǎn)膠將熒光粉混合液涂覆在LED芯片上。但是上述工藝存在如下缺點(diǎn)1、熒光粉混合液會受支架杯口形狀的影響而產(chǎn)生黃圈或藍(lán)圈現(xiàn)象，影響出光質(zhì)量；2、點(diǎn)膠的方式是運(yùn)用重力等力學(xué)作用讓熒光粉混合液流動(dòng)后將LED芯片包裹，很難保證熒光粉涂層的均勻性，影響出光均勻性；3、涂覆在LED芯片上的熒光粉涂層的可重復(fù)性差，極大地制約了批量化生產(chǎn)和成品率。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種熒光燈罩的制造方法，將熒光粉與LED芯片分離開來配合使用達(dá)到白光LED效果，以避免LED芯片直接涂覆熒光粉層產(chǎn)生的各種不良，其配合LED芯片能夠改善LED燈的出光均勻性，提高熒光粉的利用率；同時(shí)還提出一種LED熒光燈罩結(jié)構(gòu)，具有良好的散熱效果。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為LED熒光燈罩的制造方法，包括如下步驟(I)燈罩形狀設(shè)計(jì)根據(jù)適配的LED燈芯的發(fā)光特點(diǎn)，模擬LED燈芯的光學(xué)、熱學(xué)效果，同時(shí)考慮機(jī)械強(qiáng)度、美觀因素，設(shè)計(jì)并優(yōu)化燈罩的形狀結(jié)構(gòu)，獲得設(shè)計(jì)尺寸；(2)混料將熒光粉與有機(jī)膠體粉末按比例混合均勻，形成熒光粉分散體；(3)造粒將熒光粉分散體通過造粒技術(shù)，形成粒徑及成分均勻的熒光粉顆粒；(4)成型將熒光粉顆粒通過澆鑄、注塑、擠出或熱成型等工藝制得燈罩初模；(5)機(jī)加工將燈罩初模依據(jù)設(shè)計(jì)尺寸通過機(jī)加工方法制得LED熒光燈罩成品。
通過上述方法制得的LED熒光燈罩，配合LED芯片使用能夠?qū)崿F(xiàn)白光LED，改變了傳統(tǒng)的使用熒光粉和硅膠/樹脂混合覆蓋在LED芯片上的做法，直接通過熒光燈罩直接出光，有利于LED器件的散熱，能夠有利于提高LED器件的壽命；同時(shí)，該熒光燈罩的使用消除了 LED芯片在工作中發(fā)熱降低熒光粉轉(zhuǎn)換效率的情況，使整個(gè)LED器件出光穩(wěn)定且均勻，打破了傳統(tǒng)LED單點(diǎn)光源的概念，有利于提高LED產(chǎn)品的一致性。該方法不僅適合于適配藍(lán)光 LED芯片的黃光熒光粉件的制造，也適合于適配紫外LED芯片的多色熒光粉(例如RCTB三基色熒光粉)件的制造。所述步驟(2)中，有機(jī)膠體粉末可以為現(xiàn)有的各種膠體材料，如PMMA、PVC、PC或其它有機(jī)聞分子材料等。所述步驟(2 )中，熒光粉為摻稀土元素的熒光粉顆粒，該稀土元素可以以氧化物或氮化物形式出現(xiàn)，比如鍶以釔鋁石榴石、鋁酸鍶、氮化硅等晶體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。優(yōu)選地，所述步驟(3)中，熒光粉總質(zhì)量占熒光粉顆?？傎|(zhì)量的10% 55%，熒光粉顆粒的大小在5iim 25iim范圍內(nèi)。所述步驟(3)中，造粒技術(shù)為攪拌造粒法、沸騰造粒法、噴霧干燥式造粒法、壓力成型造粒法、模壓造粒法、擠壓造粒法、擠出滾圓造粒法、噴霧和分散彌霧造粒法或者熱熔融成型造粒法中一種或兩種以上的組合。例如采用攪拌造粒法則是將混合后的原料通過圓盤、錐形或筒形轉(zhuǎn)鼓回轉(zhuǎn)時(shí)的翻動(dòng)、滾動(dòng)以及簾式垂落運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。所述步驟(4)中成型的方法可以性也非常大、實(shí)現(xiàn)也都很方便，例如采用熱成型則是將熒光顆粒在模具框架上，加熱使其軟化，再加壓使其貼緊模具型面，得到與型面相同的形狀，經(jīng)冷卻定型后即得燈罩初模。采用上述方法制造的一種LED熒光燈罩，包括燈頭連接部和LED燈芯容置腔，所述LED燈芯容置腔的LED燈芯插入口部與燈頭連接部相固定，在LED燈芯容置腔的壁上設(shè)置有散熱透孔。在LED燈芯容置腔內(nèi)可以放入雙面出光柔性LED陣列式芯片，或者放入園片形LED芯片，其都是具有良好散熱效果的LED芯片；當(dāng)LED芯片發(fā)光時(shí)，能夠激發(fā)熒光罩材質(zhì)內(nèi)的熒光粉產(chǎn)生光之轉(zhuǎn)換效應(yīng)，產(chǎn)生白光；散熱透孔的設(shè)計(jì)，能夠保證整個(gè)LED器件在使用過程中的散熱，延長使用壽命，同時(shí)能夠增加整個(gè)LED器件的美觀性；除了 LED燈芯插入口和散熱透孔，該LED熒光燈罩結(jié)構(gòu)的外壁為連續(xù)實(shí)體的，能夠保證LED燈芯發(fā)出的光都能夠有效被LED熒光燈罩接收到的同時(shí)，還能夠保證整個(gè)LED器件在使用過程中的安全性，避免不必要的物體進(jìn)入到LED器件內(nèi)部(比如手接觸到燈芯的情況)，保證使用安全、可靠。作為一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述燈芯容置腔為錐形臺結(jié)構(gòu)，LED燈芯插入口設(shè)置在小端面上，散熱透孔設(shè)置在側(cè)面和/或大端面上；根據(jù)LED芯片的出光角度設(shè)計(jì)其錐度，能夠使光源的利用率大大提高，同時(shí)其高度的設(shè)計(jì)也需要考慮到LED芯片的出光透光LED熒光燈罩的出光效果進(jìn)行設(shè)計(jì)。作為一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，位于大端面上的散熱透孔為條紋組鏤空結(jié)構(gòu)。作為一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述燈頭連接部為螺紋結(jié)構(gòu)，以方便安裝。該LED熒光燈罩可以采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，以提高其通用性。有益效果本發(fā)明提供的LED熒光燈罩的制造方法及LED熒光燈罩，能夠適配各種顏色LED芯片，改變了傳統(tǒng)的使用熒光粉和硅膠/樹脂混合覆蓋在LED芯片上的做法，直接通過熒光燈罩直接出光，有利于LED器件的散熱，能夠有利于提高LED器件的壽命；同時(shí)，該熒光燈罩的使用消除了 LED芯片在工作中發(fā)熱降低熒光粉轉(zhuǎn)換效率的情況，使整個(gè)LED器件出光穩(wěn)定且均勻。


圖I為本發(fā)明的一個(gè)立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的另一個(gè)立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。如圖I、圖2所示為一種一體成型的LED熒光燈罩，包括燈頭連接部分I和LED燈芯容置腔3，所述LED燈芯容置腔3的LED燈芯插入口部與燈頭連接部I相固定，在LED燈芯容置腔3的外壁上設(shè)置有散熱透孔；所述燈頭連接部I為螺紋結(jié)構(gòu)；所述燈芯容置腔3為 錐形臺結(jié)構(gòu)，LED燈芯插入口設(shè)置在小端面上，散熱透孔設(shè)置在側(cè)面和大端面上，位于側(cè)面的散熱透孔記為側(cè)壁散熱孔2，位于大端面上的散熱透孔記為底壁散熱孔4，且底壁散熱孔為條紋組鏤空結(jié)構(gòu)。一種制作上述LED熒光燈罩的方法如下(I)燈罩形狀設(shè)計(jì)根據(jù)適配的LED燈芯的發(fā)光特點(diǎn)，模擬LED燈芯的光學(xué)、熱學(xué)效果，同時(shí)考慮機(jī)械強(qiáng)度因素，設(shè)計(jì)并優(yōu)化燈罩的形狀結(jié)構(gòu)，獲得設(shè)計(jì)尺寸；(2)混料將熒光粉與有機(jī)膠體粉末按比例混合均勻，形成熒光粉分散體；(3)造粒將熒光粉分散體通過造粒技術(shù)，形成粒徑及成分均勻的熒光粉顆粒；(4)成型將熒光粉顆粒通過澆鑄、注塑、擠出或熱成型工藝制得燈罩初模；(5)機(jī)加工將燈罩初模依據(jù)設(shè)計(jì)尺寸通過機(jī)加工方法制得如圖I、圖2所示的LED突光燈罩成品。所述步驟(2)中，有機(jī)膠體粉末為PMMA、PVC、PC材料。所述步驟(2)中，熒光粉為摻稀土元素的熒光粉顆粒。所述步驟(2)中，熒光粉為摻釔鋁石榴石、鋁酸鍶、氮化硅晶體結(jié)構(gòu)的熒光粉顆粒。所述步驟(3)中，熒光粉總質(zhì)量占熒光粉顆粒總質(zhì)量的10% 55%，熒光粉顆粒的大小在5iim 25iim范圍內(nèi)。所述步驟(3)中，造粒技術(shù)為攪拌造粒法、沸騰造粒法、噴霧干燥式造粒法、壓力成型造粒法、模壓造粒法、擠壓造粒法、擠出滾圓造粒法、噴霧和分散彌霧造粒法或者熱熔融成型造粒法中一種或兩種以上的組合。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.LED熒光燈罩的制造方法，其特征在于該方法包括如下步驟 (1)燈罩形狀設(shè)計(jì)根據(jù)適配的LED燈芯的發(fā)光特點(diǎn)，模擬LED燈芯的光學(xué)、熱學(xué)效果，同時(shí)考慮機(jī)械強(qiáng)度因素，設(shè)計(jì)并優(yōu)化燈罩的形狀結(jié)構(gòu)，獲得設(shè)計(jì)尺寸； (2)混料將熒光粉與高聚物粉末按比例混合均勻，形成熒光粉分散體； (3)造粒將熒光粉分散 體通過造粒技術(shù)，形成粒徑及成分均勻的熒光粉顆粒； (4)成型將熒光粉顆粒通過澆鑄、注塑、擠出或熱成型工藝制得燈罩初模； (5)機(jī)加工將燈罩初模依據(jù)設(shè)計(jì)尺寸通過機(jī)加工方法制得LED熒光燈罩成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED熒光燈罩的制造方法，其特征在于所述步驟(2)中，高聚物粉末為PMMA、ABS, PC材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED熒光燈罩的制造方法，其特征在于所述步驟(2)中，熒光粉為摻稀土元素的熒光粉顆粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED熒光燈罩的制造方法，其特征在于所述步驟(2)中，熒光粉可以是摻釔鋁石榴石、鋁酸鍶、氮化硅等熒光粉顆粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED熒光燈罩的制造方法，其特征在于所述步驟(3)中，熒光粉總質(zhì)量占熒光粉顆?？傎|(zhì)量的10% 55%，熒光粉顆粒的大小在5μπι 25μπι范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED熒光燈罩的制造方法，其特征在于所述步驟(3)中，造粒技術(shù)為攪拌造粒法、沸騰造粒法、噴霧干燥式造粒法、壓力成型造粒法、模壓造粒法、擠壓造粒法、擠出滾圓造粒法、噴霧和分散彌霧造粒法或者熱熔融成型造粒法中一種或兩種以上的組合。
7.LED熒光燈罩，其特征在于該LED熒光燈罩包括燈頭連接部(I)和LED燈芯容置腔(3),所述LED燈芯容置腔(3)的LED燈芯插入口部與燈頭連接部(I)相固定，在LED燈芯容置腔(3)的外壁上設(shè)置有散熱透孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述LED熒光燈罩，其特征在于所述燈芯容置腔(3)為錐形臺結(jié)構(gòu)，LED燈芯插入口設(shè)置在小端面上，散熱透孔設(shè)置在側(cè)面和/或大端面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述LED熒光燈罩，其特征在于位于大端面上的散熱透孔為條紋組鏤空結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述LED熒光燈罩，其特征在于所述燈頭連接部(I)為螺紋結(jié)構(gòu)，與標(biāo)準(zhǔn)燈頭相配合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED熒光燈罩，包括燈頭連接部和LED燈芯容置腔，LED燈芯容置腔的LED燈芯插入口部與燈頭連接部相固定，在LED燈芯容置腔的外壁上設(shè)置有散熱透孔；其制造方法包括如下步驟(1)燈罩形狀設(shè)計(jì)；(2)混料；(3)造粒；(4)成型；(5)機(jī)加工。本發(fā)明提供的LED熒光燈罩的制造方法及LED熒光燈罩，改變了傳統(tǒng)的使用熒光粉和硅膠/樹脂混合覆蓋在LED芯片上的做法，直接通過熒光燈罩直接出光，有利于LED器件的散熱，能夠有利于提高LED器件的壽命；同時(shí)該熒光燈罩的使用消除了LED芯片在工作中發(fā)熱降低熒光粉轉(zhuǎn)換效率的情況，使出光穩(wěn)定且均勻。
文檔編號F21V29/00GK102721003SQ20121015783
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者王媛, 高鞠 申請人:蘇州晶品光電科技有限公司