專利名稱：一種采用輻射散熱碳粉涂層的玻璃外殼led燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種采用輻射散熱碳粉涂層的玻璃外殼LED燈具技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于照明燈具領(lǐng)域，尤其涉及一種用于LED發(fā)光器件的照明燈具。
背景技術(shù)：
[0002]現(xiàn)有的LED燈具，通常由LED發(fā)光器件構(gòu)成發(fā)光體，LED發(fā)光器件位于線路板(鋁 基板或印刷電路板)上，線路板固定在燈具殼體中(如附圖1所示)。[0003]其所述的燈具殼體通常亦可分為前、后片燈具殼體，其中的前片燈具殼體通常用 透明或霧化(起到混光作用)的聚碳酸酯材料制成(習(xí)慣上稱之為PC燈罩)，后片燈具殼體通 常為鋁制材料，線路板直接貼合在后殼上，將LED發(fā)光器件工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去 (如附圖2所示)。[0004]由于現(xiàn)有的LED燈具的后片燈具殼體是金屬材料(通常采用鋁材)，在電路設(shè)計(jì)上 就無(wú)法采用自整流電路形式，需將電源外置，否則不合格，無(wú)形之中增加的LED燈具的體積 和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。[0005]此外，聚碳酸酯材料的耐火性或耐高溫性能也有問(wèn)題，不利于防火要求，使得LED 燈具的適用范圍受到限制。[0006]同時(shí)，該結(jié)構(gòu)的LED燈具，僅僅依靠鋁材或線路板的散熱通路，將線路板上LED發(fā) 光器件工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出來(lái)，散熱效果差，影響燈具性能，僅僅適用于小功率燈 具，也在很大程度上限制了 LED燈具的可使用范圍。[0007]熱能的傳遞有三種方式熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流與熱輻射。[0008]目前針對(duì)LED散熱技術(shù)的研究主要是從熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流兩個(gè)角度著手，這在一定 程度上限制了大功率LED燈具的發(fā)展和應(yīng)用范圍。實(shí)用新型內(nèi)容[0009]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用輻射散熱碳粉涂層的玻璃外殼 LED燈具，其強(qiáng)化輻射散熱的作用，并結(jié)合玻璃能透過(guò)紅外輻射的特性，制成與傳統(tǒng)LED燈 具有巨大區(qū)別且散熱效果好的燈具。[0010]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種采用輻射散熱碳粉涂層的玻璃外殼LED燈 具，包括位于燈具中的LED線路板，其所述的燈具，由前、后片燈具殼體所構(gòu)成；在所述LED 線路板的一個(gè)面上，設(shè)置有多個(gè)LED發(fā)光器件，其特征是其所述的LED線路板，設(shè)置在由 前、后片燈具殼體所構(gòu)成的燈具中；在LED線路板的另一面上，設(shè)置有輻射散熱涂層；所述 LED線路板設(shè)置有多個(gè)LED發(fā)光器件的一面，朝向前片燈具殼體設(shè)置；所述LED線路板設(shè)置 有輻射散熱涂層的一面，朝向后片燈具殼體設(shè)置；在所述前片燈具殼體的內(nèi)壁，設(shè)置有混光 層；所述的后片燈具殼體為玻璃層。[0011]其中，所述的輻射散熱涂層為碳粉輻射涂料層。[0012]所述的混光層為鹵粉混光層。[0013]具體的，其所述的前、后片燈具殼體為玻璃層。[0014]進(jìn)一步的，所述的前、后片燈具殼體構(gòu)成一體化的管狀或球狀整體玻璃燈具殼體。[0015]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是[0016]1.通過(guò)在線路板背面設(shè)置碳粉輻射涂料層，整體燈具采用強(qiáng)化輻射散熱的方式， 其散熱效果優(yōu)于現(xiàn)有LED燈具的熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流方式；[0017]2.采用玻璃燈具殼體附加鹵粉混光層的結(jié)構(gòu)，既可提高燈具的安全性能，又可降 低制造成本，還有利于開(kāi)發(fā)外形美觀的高檔燈具；[0018]3.鹵粉層作為混光材料使用，壽命長(zhǎng)，鹵粉的光透過(guò)率也比較高，有助于提高LED 燈具的出光品質(zhì)。


[0019]圖1是現(xiàn)有LED燈具的一種結(jié)構(gòu)示意圖；[0020]圖2是現(xiàn)有LED燈具的另一種結(jié)構(gòu)不意圖；[0021]圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0022]圖中I為L(zhǎng)ED發(fā)光器件，2為L(zhǎng)ED線路板，3為前片燈具殼體，4為鋁材燈具殼體，5 為輻射散熱涂層，6為混光層。
具體實(shí)施方式
[0023]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。[0024]圖1中，現(xiàn)有的LED燈具，通常由LED發(fā)光器件I構(gòu)成發(fā)光體，LED發(fā)光器件位于 線路板2 (鋁基板或印刷電路板)上，線路板固定在燈具殼體3中。[0025]采用這種結(jié)構(gòu)的燈具，前殼體為透明或霧化(混光作用)的PC (Polycarbonate，聚 碳酸酯，工程塑料中的一種)材料。[0026]聚碳酸酯材料的耐火性或耐高溫性能差，不利于防火要求，使得LED燈具的適用 范圍受到限制。[0027]此外，由于此種結(jié)構(gòu)的LED燈具僅僅靠線路板散熱(可稱之為熱對(duì)流散熱方式)，其 散熱效果差，影響燈具性能，僅僅適用于小功率燈具。[0028]圖2中，其中的前片燈具殼體通常用透明或霧化(起到混光作用)的聚碳酸酯材料 制成(習(xí)慣上稱之為PC燈罩)，后片燈具殼體通常為鋁制材料，線路板直接貼合在后殼上，依 靠鋁材將線將LED發(fā)光器件工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去(可稱之為熱傳導(dǎo)散熱方式)。[0029]由于此結(jié)構(gòu)的LED燈具的后片燈具殼體是金屬材料(通常采用鋁材)，在電路設(shè)計(jì) 上就無(wú)法采用自整流電路形式，需將電源外置，否則不合格，無(wú)形之中增加的LED燈具的體 積和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。[0030]熱能的傳遞有三種方式熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流與熱輻射。由圖1和圖2可知，目前針對(duì) LED散熱技術(shù)的研究主要是從熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流兩個(gè)角度著手的，這在一定程度上限制了大 功率LED燈具的發(fā)展和應(yīng)用范圍。[0031]圖3中，本技術(shù)方案在LED線路板2的一個(gè)面上，設(shè)置有多個(gè)LED發(fā)光器件1，在 LED線路板的另一面上，設(shè)置有輻射散熱涂層5 ;在燈具殼體3的內(nèi)壁，設(shè)置有混光層6 ;燈 具殼體為玻璃層。[0032]其中，所述的輻射散熱涂層為碳粉輻射涂料層。[0033]所述的混光層為鹵粉混光層。[0034]所述的燈具殼體為一體化的管狀或球狀整體玻璃燈具殼體。[0035]傳統(tǒng)熒光燈中，鹵粉作為熒光粉吸收紫外輻射激發(fā)出可見(jiàn)光，其壽命僅有1500小 時(shí)左右。[0036]本技術(shù)方案中，鹵粉沒(méi)有被激發(fā)，而是作為混光材料使用，壽命便不成問(wèn)題。另外， 鹵粉的透過(guò)率也比較高，有助于改善LED燈具的出光品質(zhì)。[0037]同時(shí)，本技術(shù)方案中采用透明玻璃材質(zhì)作為燈殼，玻璃能有效透過(guò)紅外輻射，確保 輻射涂料將熱量輻射出去。[0038]用玻璃取代傳統(tǒng)鋁制燈殼的優(yōu)勢(shì)在于[0039]1、成本低；[0040]2、安全性提高目前只要后殼是金屬材料就無(wú)法自整流，需電源外置，否則不合 格。此外，PC料耐火性也有問(wèn)題；[0041]3、外形美觀傳統(tǒng)的組合式燈具較難進(jìn)入高端市場(chǎng)。[0042]受限于節(jié)能與產(chǎn)品輕薄短小之需求，非主動(dòng)散熱日益受重視，應(yīng)用輻射紅外線的 涂料散熱方式是目前相當(dāng)熱門(mén)的研究領(lǐng)域，特別是應(yīng)用于高功率LED與太陽(yáng)電池等產(chǎn)品， 其散熱好壞會(huì)直接反應(yīng)在產(chǎn)品效能上，并且為了適應(yīng)節(jié)能減排的要求，這類產(chǎn)品通常不會(huì) 加裝風(fēng)扇散熱。[0043]目前，輻射涂料多用于建筑(建筑外墻)和工業(yè)生產(chǎn)(高溫鍋爐)等領(lǐng)域，在LED散 熱領(lǐng)域中的應(yīng)用鮮有所見(jiàn)。[0044]現(xiàn)有的應(yīng)用案例是將輻射碳粉涂料涂覆于燈具的外殼上，但是將輻射涂料(碳粉) 涂覆與燈具外殼，使用量較大，產(chǎn)品制造成本比較高，且各家燈具外殼不一樣，造成實(shí)際噴 涂較難操作。[0045]本技術(shù)方案中，將輻射碳粉材料采用靜電噴涂的方式直接附著于線路板上(鋁基 板、PCB板等)，其實(shí)質(zhì)是加強(qiáng)了線路板本身的輻射熱量的能力；此外，將輻射碳粉材料直接 涂覆于鋁基板，原料使用少，操作簡(jiǎn)單，散熱效果更直接。[0046]本技術(shù)方案強(qiáng)化了輻射散熱的作用，將碳粉輻射涂料直接涂覆于LED線路板上， 并結(jié)合玻璃能透紅外輻射的特性，制成與傳統(tǒng)LED燈具有巨大區(qū)別且散熱效果好的燈具 (日光燈、球泡燈等)，大大擴(kuò)展了 LED燈具的應(yīng)用范圍和適用場(chǎng)合。[0047]納米碳球外殼為封閉多層石墨結(jié)構(gòu),使其能在3D方向朝外福射紅外線。[0048]將納米碳球粒子添加于樹(shù)脂中，制成復(fù)合粉體，并藉靜電粉體涂裝方式涂布在金 屬基材(鋁基板、PCB板等)表面，即可實(shí)現(xiàn)本技術(shù)方案之較理想的散熱效果。[0049]實(shí)驗(yàn)顯示添加少量納米碳球之散熱涂層具有導(dǎo)電(抗靜電)、導(dǎo)熱與輻射冷卻效 果，可應(yīng)用于自然散熱、靜電消散、電磁屏蔽及自由基防護(hù)(防蝕)等。[0050]碳簇材料(黑體)輻射冷卻效果佳。在相同溫度(90° C)下，以紅外線攝相儀觀 測(cè)，有涂裝的很火紅(輻射發(fā)射率達(dá)98%)，并且明顯降溫速度較快，顯示涂層具輻射冷卻效 果。將此應(yīng)用于單顆5W LED臺(tái)燈制品，LED溫度可由75. 1° C降至50.8° C，亮度增加30%， 且壽命可大幅提升。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得知，一般來(lái)說(shuō)，涂裝納米碳球的樣品可較相同形狀未涂裝樣 品降溫達(dá)6° C以上。[0051]由于本實(shí)用新型將碳粉輻射涂料直接涂覆于LED線路板上，采用了強(qiáng)化輻射散熱的結(jié)構(gòu)形式，并結(jié)合玻璃能透過(guò)紅外輻射的特性，確保了輻射涂料將熱量輻射出去，可制成與傳統(tǒng)LED燈 具有巨大區(qū)別且散熱效果好的燈具。[0052]本實(shí)用新型可廣泛用于LED燈具的設(shè)計(jì)、制造領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.一種采用輻射散熱碳粉涂層的玻璃外殼LED燈具，包括位于燈具中的LED線路板，其所述的燈具，由前、后片燈具殼體所構(gòu)成；在所述LED線路板的一個(gè)面上，設(shè)置有多個(gè)LED發(fā)光器件，其特征是 其所述的LED線路板，設(shè)置在由前、后片燈具殼體所構(gòu)成的燈具中； 在LED線路板的另一面上，設(shè)置有輻射散熱涂層； 所述LED線路板設(shè)置有多個(gè)LED發(fā)光器件的一面，朝向前片燈具殼體設(shè)置； 所述LED線路板設(shè)置有輻射散熱涂層的一面，朝向后片燈具殼體設(shè)置； 在所述前片燈具殼體的內(nèi)壁，設(shè)置有混光層； 所述的后片燈具殼體為玻璃層。
2.按照權(quán)利要求1所述的采用輻射散熱碳粉涂層的玻璃外殼LED燈具，其特征是所述的輻射散熱涂層為碳粉輻射涂料層。
3.按照權(quán)利要求1所述的采用輻射散熱碳粉涂層的玻璃外殼LED燈具，其特征是所述的混光層為齒粉混光層。
4.按照權(quán)利要求1所述的采用輻射散熱碳粉涂層的玻璃外殼LED燈具，其特征是所述的前片燈具殼體為玻璃層。
5.按照權(quán)利要求1所述的采用輻射散熱碳粉涂層的玻璃外殼LED燈具，其特征是所述的后片燈具殼體為玻璃層。
6.按照權(quán)利要求1所述的采用輻射散熱碳粉涂層的玻璃外殼LED燈具，其特征是所述的前、后片燈具殼體構(gòu)成一體化的管狀或球狀整體燈具殼體。
專利摘要一種采用輻射散熱碳粉涂層的玻璃外殼LED燈具，屬照明燈具領(lǐng)域。包括位于燈具中的LED線路板，其所述的LED線路板，設(shè)置在由前、后片燈具殼體所構(gòu)成的燈具中；在LED線路板的另一面設(shè)置有輻射散熱涂層；LED線路板設(shè)置有多個(gè)LED發(fā)光器件的一面朝向前片燈具殼體設(shè)置；LED線路板設(shè)置有輻射散熱涂層的一面朝向后片燈具殼體設(shè)置；在前片燈具殼體內(nèi)壁設(shè)置有混光層；其后片燈具殼體為玻璃層。其通過(guò)在線路板背面設(shè)置碳粉輻射涂料層，采用強(qiáng)化輻射散熱的方式，散熱效果優(yōu)于現(xiàn)有的熱傳導(dǎo)或熱對(duì)流方式。玻璃燈具殼體附加鹵粉混光層的結(jié)構(gòu)，可提高燈具的安全性能，降低制造成本，有利于開(kāi)發(fā)外形美觀的高檔燈具，有助于提高LED燈具的出光品質(zhì)。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK202834907SQ20122048302
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者李抒智, 馬可軍, 王峰, 莊美琳, 顧杰 申請(qǐng)人:上海半導(dǎo)體照明工程技術(shù)研究中心