一种led对色灯管的灯罩及led对色灯管的制作方法
一种led对色灯管的灯罩及led对色灯管的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及LED灯管技术领域，具体涉及一种LED对色灯管的灯罩及LED对色灯 管。
【背景技术】
[0002] 传统的对色灯管是"荧光对色灯管"，是在玻璃管的内表面附有荧光粉，然后在玻 璃管内充满汞蒸气，通电后的汞蒸气所释放的紫外线激发玻璃管内表面的荧光粉发出可见 光，因此它属于低气压弧光放电光源；它广泛应用于现阶段的颜色管理领域：印染、印刷、 油墨、皮革等。而"传统对色灯管"外壳是玻璃，容易破裂，且使用2000个小时后，由于色温 与光通量出现衰减，导致"传统对色灯管"不能使用。"传统对色灯管"光效为45-50LM/W， 光效低，耗电多，研发出寿命长，光效高，且能满足国际标准IS03364 :2000的"对色灯管"， 将成为行业的迫切需要。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种不易破裂的LED对色灯管的灯罩，及寿 命长，光效高的LED对色灯管。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种LED对色灯管的灯 罩，所述灯罩由透光度为98 %的光学PC塑料添加3500PPM的光扩散剂热拉伸成型；所述光 扩散剂包括如下重量份比的原料混合而成：聚丙稀，聚甲基丙稀酸乙脂，聚碳酸脂和聚苯乙 烯。所述灯罩由光学PC塑料添加的光扩散剂后热拉伸成型，所述光扩散剂包括如下重量份 比的原料混合而成：聚丙稀，聚甲基丙稀酸乙脂，聚碳酸脂和聚苯乙烯。
[0005] 本发明提供的另一技术方案为提供一种LED对色灯管，包括散热器、设置在散热 器上的铝基板、设置在铝基板上的LED芯片和设置在LED芯片上方的灯罩；所述灯罩与散热 器扣合形成容纳LED芯片的腔体；
[0006] 所述灯罩由透光度为98%的光学PC塑料添加3500PPM的光扩散剂然后热拉伸成 型；所述光扩散剂包括如下重量份比的原料混合而成：所述光扩散剂包括如下重量份比的 原料混合而成：聚丙稀：17. 5-19. 5份，聚甲基丙稀酸乙脂：10-11份，聚碳酸脂：42. 5-44. 5 份，聚苯乙烯：27-28份。
[0007]本发明的有益效果在于：本发明的LED对色灯管的灯罩解决了"传统对色灯管"外 壳是玻璃材质容易破裂，使用效果也不好的问题，使使用本发明灯罩后的LED对色灯管的 各项指标符合标准。本发明的LED对色灯管区别于现有技术中对色灯管外壳使用玻璃，其 改用PC塑料材质的灯罩，解决了"传统对色灯管"外壳是玻璃材质容易破裂，使用效果也不 好的问题，并在使用新材料的基础上，对新材料的组分配方进行优化配置，保证LED对色灯 管的光效达到90LM/W。本发明LED对色灯管的各项参数都满足国际标准IS03364 :2000,寿 命长，光效高（省电），为用户节省了使用成本。
【附图说明】
[0008] 图1为本发明【具体实施方式】的LED对色灯管的截面示意图；
[0009] 图2为本发明【具体实施方式】的LED对色灯管的铝基板结构示意图；
[0010] 图3为本发明【具体实施方式】的LED对色灯管结构示意图；
[0011] 图4为平均光照度-时间曲线图；
[0012] 图5为平均色温-时间曲线图；
[0013] 图6为平均显色指数-时间曲线图；
[0014] 图7为平均色温-时间对比曲线图；
[0015] 图8为平均照度-时间对比曲线图；
[0016] 图9为平均显色指数-时间对比曲线图；
[0017] 标号说明：
[0018] 1、散热器；2、铝基板；3、LED芯片；4、灯罩。
【具体实施方式】
[0019] 为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附 图予以说明。
[0020] 本发明最关键的构思在于：本发明LED对色灯管外壳使用新材料制备的灯罩替换 易碎的玻璃材质，并使使用新灯罩后的LED对色灯管的各项参数指标满足标准且寿命长， 光效高。
[0021] 本发明一种LED对色灯管的灯罩，所述灯罩由透光度为98%的光学PC塑料添加 3500PPM的光扩散剂后热拉伸成型；
[0022] 所述光扩散剂包括如下重量份比的原料混合而成：聚丙稀，聚甲基丙稀酸乙脂，聚 碳酸脂和聚苯乙烯。
[0023] 优选的，上述LED对色灯管的灯罩中，所述光扩散剂包括如下重量份比的原料混 合而成：聚丙稀：17. 5-19. 5份，聚甲基丙稀酸乙脂：10-11份，聚碳酸脂：42. 5-44. 5份，聚 苯乙烯：27-28份。上述配方的光扩散剂既保证了灯罩的透光度为90%以上，同时使发光面 均匀、柔和，无炫光；传统的比例配方如果灯罩达到90%就不能保证发光面均匀、柔和；而 且会有炫光。
[0024] 优选的，上述LED对色灯管的灯罩中，所述光扩散剂包括如下重量份比的原料混 合而成：聚丙稀：18. 5份，聚甲基丙稀酸乙脂：10. 5份，聚碳酸脂：43. 5份，聚苯乙烯：27. 5 份。
[0025] 本发明的LED对色灯管的灯罩解决了"传统对色灯管"外壳是玻璃材质容易破裂， 使用效果也不好的问题，使使用本发明灯罩后的LED对色灯管的各项指标符合标准。
[0026] 请参照图1，图2和图3,本发明还提供一种LED对色灯管，包括散热器1、设置在散 热器上的铝基板2、设置在铝基板上的LED芯片3和设置在LED芯片上方的灯罩4;所述灯 罩4与散热器1扣合形成容纳LED芯片3的腔体；
[0027] 所述灯罩包括如下重量份比的原料混合而成：所述灯罩由透光度为98%的光学 PC塑料添加3500PPM的光扩散剂后热拉伸成型。所述光扩散剂包括如下重量份比的原料混 合而成：聚丙稀：17. 5-19. 5份，聚甲基丙稀酸乙脂：10-11份，聚碳酸脂：42. 5-44. 5份，聚 苯乙烯：27-28份。
[0028] 优选的，上述的LED对色灯管中，所述光扩散剂包括如下重量份比的原料混合而 成：聚丙稀：18. 5份，聚甲基丙稀酸乙脂：10. 5份，聚碳酸脂：43. 5份，聚苯乙烯：27. 5份。
[0029] 优选的，上述的LED对色灯管中，所述灯罩竖直方向的截面为半圆形，所述LED芯 片设置于所述半圆形的圆心位置，所述LED芯片到灯罩的距离为14. 4mm-14. 6mm，所述灯罩 的厚度为〇. 85mm。所述铝基板的导热系数为1. 0W/MK，所述散热器的材料为铝合金6063。所 述LED芯片为尺寸为22*35MIL，波长为450-455nm的蓝光LED芯片。上述灯罩厚度，LED芯 片到灯罩距离的设置，及灯罩材料的选择使本发明LED对色灯管的灯罩的光效达到90%， 提高了本发明LED对色灯管的光效。
[0030] 优选的，上述的LED对色灯管中，所述LED芯片上覆盖纳米荧光粉，所述纳米荧光 粉包括如下重量份比的原料混合而成：LKY610 :10. 5份，LKG525 :8. 5份，LKR630 :81份； 所述LKY610为如下重量份比的原料混合而成：Gd3Al5012:2份，Lu3P5012:1. 5份，Sm3Zn5012: 3份；所述LKG525为：Ba9Lu2Si6024:Ce3+;所述LKR630为如下重量份比的原料混合而成： Y2xEux(N〇04) 3:2 份，Gd2xEux(M〇04) 3:1 份。
[0031] 上述Ba9Lu2Si6024:Ce3+是一种"正硅酸盐绿色荧光粉"，该荧光粉的最佳激发峰位 于400nm，与紫外芯片的发射波长相匹配。在400nm光源激发下，该绿色荧光粉的发射峰位 于490nm，半高宽120nm，室温荧光量子效率为82%，达到了大部分氮化物的水平。在160°C 下，其荧光量子效率可维持在室温的94%，表明该绿色荧光粉的热稳定性优于大部分的氮 化物荧光粉，而这主要是源于LuOJV面体和SiO4四面体形成的共顶点的SiO4-Lu06-Si〇WlJ 性连接。
[0032] 上述纳米荧光粉的使用，使本发明LED芯片灯珠的显色指数达到95以上，使色温 维持在5000-5200K，达到先进水平。
[0033] 本发明的有益效果在于：本发明的LED对色灯管区别于现有技术中对色灯管外 壳使用玻璃，其改用PC塑料材质的灯罩，解决了 "传统对色灯管"外壳是玻璃容易破裂的 问题，并在使用新材料的基础上，对新材料的组分配方进行优化配置，保证LED对色灯管 的光效达到90LM/W，且使产品的各项参数都满足国际标准IS03364 :2000。本发明中纳米 荧光粉的使用，使本发明LED芯片灯珠的显色指数达到95以上，在12个月内色温维持在 5000-5200K，相对传统对色灯管具有巨大优势。本发明LED对色灯管光效高，寿命长，无频 闪，为用户节省了使用成本。
[0034] 实施例一
[0035] 一种LED对色灯管，包括散热器、设置在散热器上的铝基板、设置在铝基板上的 LED芯片和设置在LED芯片上方的灯罩；所述灯罩与散热器扣合形成容纳LED芯片的腔体； 所述LED对色灯管外壳由散热器与灯罩、灯头构成，灯罩与散热器、灯头装配后的总的长度 如图3所示长为1180mm，总外径为28mm，散热器是使用高导热系数的铝合金6063经过剂型 制作而成，灯罩厚度为〇. 85mm，使用透光度为98%的光学PC塑料添加3500PPM的光扩散剂 LK490后热拉伸成型，所述扩散剂由如下重量百分数的原料研磨成1. 5-2um的细小颗粒，然 后再按照所述的比例均匀混合调配而成：聚丙稀：18. 5%，聚甲基丙稀酸乙脂：10. 5%，聚 碳酸脂：43. 5%，聚苯乙烯：27. 5%。如图1，在LED芯片距离"灯罩"的距离为14. 5±0. 1mm 时，LED对色灯管发光面均匀，无暗区。
[0036] 上述灯罩厚度设为0. 85MM，且灯罩材料为光学PC塑料添加比例为3500PPM的光扩 散剂LK490,这种设置让灯罩的光效达到90%，提高了本发明LED对色灯管的光效。
[0037] 上述的LED芯片LED5730采用表面粘贴技术，将其贴合于铝基板上，PCB材料采用 导热系数为1. 0W/MK的铝基板，更利于散热。
[0038] 上述LED芯片采用尺寸为22*35MIL且波长为450-455nm的蓝光LED芯片，并覆 盖纳米荧光粉制作而成，所述纳米荧光粉包括如下重量百分数的原料混合而成：LKY610 : 10.5%，LKG525 :8. 5%，LKR630 :81 % ;所述LKY610为如下重量份比的原料混合而成： Gd3Al5012:2份，Lu3P5012:1. 5份，Sm3Z n5012:3份；所述 LKG525为：Ba9Lu2Si6024:Ce3+;所述 LKR630为如下重量份比的原料混合而成：Y2xEux(No04)3:2份，Gd2xEux(Mo04)3:l份。
[0039] 上述纳米荧光粉配合波长为450-455nm的波段的LED芯片使灯珠的显色指数达到 95以上，使色温维持在5000-5200K，并配合尺寸为22*35MIL的LED芯片，以及LED芯片灯 珠与灯罩的距离设置为14. 5mm，让灯管的光效达到了 90LM/W。
[0040] 上述LED对色灯管可为140颗LED5730均匀排列于长度为1174MM的PCB上，LED 芯片的间距为8. 20mm，LED芯片与灯罩的距离为14. 5mm，PCB上的线路为将所有LED按照 "正极联负极"依次全部串联的方式排列的，并对首尾LED芯片的正负极进行供电。
[0041] 本发明LED对色灯管效果分析
[0042] 1、光学参数稳定性分析_光照度
[0043] 抽取上述本发明实施例所得50支LED对色灯管样品，分别装入10个标准对色台 (每个对色台装入5只对色灯管），并对每个对色台从1-10进行编号。在常温常湿（温度 20°C，湿度45-55V/V%)条件下长期点亮，累计长以月为单位，长达1年（12个月）后的中 心光照度情况如下表1所示。平均光通量曲线图如图4所示。
[0044]表1
[0045]
[0046] 从图4和表1可见：累计使用1年后平均光通量从2246. 9LUX变化到2181LUX，国 际标准IS03664:2000要求照度为2000±500LUK，1年后10个灯箱的平均照度满足国际标 准，同时每一个灯箱的在所有时段的光照度都满足国际标准。
[0047] 2、光学稳定性分析-色温
[0048] 与前面"光学参数稳定性分析-光照度"方法一样，对1-10个样品对色台进行每 月进行一次色温检测，其数据分布情况如表2所示。平均色温曲线图如图5所示。
[0049]表2
[0050]
[0051] 从上述表2和图5可以看出，编号1-10样品对色台累计使用1年内的色温基本 维持在5150附近，且基本保持不变，而且可以满足国际标准IS03664:2000所要求的色温 5000±200K的要求。
[0052] 3、光学稳定性分析-显色指数
[0053] 与前面"光学参数稳定性分析-光照度"方法一样，对1-10个样品对色台每月进 行一次显色指数检测，其数据分布情况如表3所示，平均显色指数一时间曲线图如图6所示
[0054]表3
[0055]
[0056]
[0057] 从上述表3和图6可以看出，编号1-10样品对色台累计使用1年内的显色指数 全部维持在Ra95,且保持不变，同时可以满足国际标准IS03664:2000所要求的显色指数 Ra>90的要求。
[0058] 4、LED对色与传统对色灯管色温对比：
[0059] 分别抽取10支本发明实施例所得"LED对色灯管"与10支传统的对色灯管安装 在相同的对色灯箱上，进行1年的平均色温监测对比，数据分布情况如表4所示，平均色 温-时间对比曲线图如图7所示。
[0060]表 4
[0061]
[0062] 从上述表4和图7可以看出：传统对色灯管的色温度随累计时间为3个月时已经 接近4900K，到第4个月完全到达最低标准4800K，也就是说4个月后色温就完全低于国际 标准IS03664:2000所要求的色温5000±200K的要求；而LED对色灯管灯的平均色温完全 维持在5100-5200LUX之间，且变化很小。
[0063] 5、LED对色与传统对色灯管照度对比：
[0064] 分别抽取10支本发明实施例所得"LED对色灯管"与10支传统的对色灯管安装在 相同的对色灯箱上，进行1年的平均照度监测对比，数据分布情况表5所示，平均照度-时 间对比曲线图如图8所示。
[0065]表 5
[0066]
[0067] 从上述表5和图8可以看出：传统对色灯管的光照度随累计时间为8个月时已经 接近1500LUX，到第10个月完全低于1500LUX，也就是说9个月后光照度就完全低于国际标 准IS03664:2000所要求的光照度2000±500LUX的要求；而LED对色灯管灯的平均光照度 完全维持在2000LUX以上，且变化很小（从2246LUX减低到2181LUX，光衰仅仅3% )，而传 统对色灯管变化很大（从2050LUX降低到1328LUX，光衰35% )。
[0068] 6、LED对色与传统对色灯管显色指数对比：
[0069] 分别抽取10支本发明实施例所得"LED对色灯管"与10支传统的对色灯管安装在 相同的对色灯箱上，进行1年的平均显色指数监测对比，数据分布情况如表6所示，平均显 色指数_时间对比曲线图如图9所示。
[0070]表6
[0071]
[0072] 从上述表6和图9可以看出：本发明的"LED对色灯管"使用一年后的显色指数仍 然维持在Ra95,而传统对色灯管的显色指数使用1年后显色指数从Ra95降低到Ra92,显色 指数不稳定；国际标准IS03664:2000所要求的显色指数Ra90以上，两者都能满足，但"LED 对色灯管"更加稳定。
[0073] 7、综上1-6项可以看出：本发明所得"LED对色灯管"比"传统对色灯管"各项光学 参数更加稳定，寿命更加长；
[0074] 8、频闪对比：
[0075] 抽取本发明实施例所得10支"LED对色灯管"与10支"传统对色灯管"，分别用专 用频闪检测陀螺进行评测：
[0076]a.用陀螺检测"LED对色灯管"时产生多道黑白相间的光环，并且黑白相间的光环 随着陀螺旋转的速度的变化，表现出旋转方向、旋转速度、色彩均匀不变，稳定固定，近似与 太阳光下的效果，表明"LED对色灯管"无频闪；
[0077] b.用陀螺检测"传统对色灯管"时，产生多道色彩不同的光环，并且各道光环会随 着陀螺转速的变化，表现出旋转方向、旋转速度、色彩的随机变化，表明"传统对色灯管"有 频闪。
[0078] 9、耗电对比：
[0079] 分别抽取10支本发明实施例所得"LED对色灯管"与10支"传统对色灯管"进行， 功率耗电评测如表7所示。
[0080] 表 7
[0081]
[0082] 从上表7可以看出：10支"LED对色灯管"与10支"传统对色灯管"同时点亮100H 后，LED对色灯管耗电为20KWH，而传统对色灯管耗电为36KWH，"LED对色灯管"相对省电 16KWH，省电百分比为（36-18)/36*100%= 50%。
[0083] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括 在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种LED对色灯管的灯罩，其特征在于，所述灯罩由光学PC塑料添加的光扩散剂 后热拉伸成型，所述光扩散剂包括如下重量份比的原料混合而成：聚丙稀，聚甲基丙稀酸乙 月旨，聚碳酸脂和聚苯乙烯。2. 根据权利要求1所述的LED对色灯管的灯罩，其特征在于，所述灯罩由透光度为 98 %的光学PC塑料添加3500PPM的光扩散剂后热拉伸成型。3. 根据权利要求1所述的LED对色灯管的灯罩，其特征在于，所述光扩散剂包括如下 重量份比的原料混合而成：聚丙稀：17. 5-19. 5份，聚甲基丙稀酸乙脂：10-11份，聚碳酸脂： 42. 5-44. 5份，聚苯乙烯：27-28份。4. 根据权利要求1所述的LED对色灯管的灯罩，其特征在于，所述光扩散剂包括如下重 量份比的原料混合而成：聚丙稀：18. 5份，聚甲基丙稀酸乙脂：10. 5份，聚碳酸脂：43. 5份， 聚苯乙烯：27. 5份。5. -种LED对色灯管，其特征在于，包括散热器、设置在散热器上的铝基板、设置在铝 基板上的LED芯片和设置在LED芯片上方的灯罩；所述灯罩与散热器扣合形成容纳LED芯 片的腔体；所述灯罩为权利要求1-4任一项所述的LED对色灯管的灯罩。6. 根据权利要求5所述的LED对色灯管，其特征在于，所述LED芯片上覆盖纳米荧光 粉，所述纳米荧光粉包括如下重量份比的原料混合而成：LKY610 :10. 5份，LKG525 :8. 5份， LKR630 :81 份； 所述LKY610为如下重量份比的原料混合而成：Gd3Al5012:2份，Lu3P5012:1. 5份，Sm3Zn5012:3 份； 所述LKG525 为：Ba9Lu2Si6O24=Ce3+; 所述LKR630为如下重量份比的原料混合而成：Y2xEux(No04)3:2份，Gd2xEux(Mo04)3:l份。7. 根据权利要求5所述的LED对色灯管，其特征在于，所述灯罩竖直方向的截面 为半圆形，所述LED芯片设置于所述半圆形的圆心位置，所述LED芯片到灯罩的距离为 14. 4mm-14. 6mm〇8. 根据权利要求5所述的LED对色灯管，其特征在于，所述灯罩的厚度为0. 85mm。9. 根据权利要求5所述的LED对色灯管，其特征在于，所述铝基板的导热系数为I.OW/ MK，所述散热器的材料为铝合金。10. 根据权利要求5所述的LED对色灯管，其特征在于，所述LED芯片为尺寸为 22*35MIL，波长为450-455nm的蓝光LED芯片。
【专利摘要】本发明涉及LED灯管技术领域，具体涉及一种LED对色灯管的灯罩及LED对色灯管。所述LED对色灯管包括散热器、设置在散热器上的铝基板、设置在铝基板上的LED芯片和设置在LED芯片上方的灯罩；所述灯罩与散热器扣合形成容纳LED芯片的腔体；所述灯罩为透光度为98％的光学PC塑料和光扩散剂混合而成。本发明的LED对色灯管区别于现有技术中对色灯管外壳使用玻璃，其改用PC塑料材质的灯罩，解决了“传统对色灯管”外壳是玻璃容易破裂的问题，并在使用新材料的基础上，对新材料的组分配方进行优化配置，提高光效，寿命更长，且无频闪，为用户节省了使用成本。
【IPC分类】F21S2/00, F21V3/04, F21V17/16, F21V29/89, F21Y101/02
【公开号】CN104896422
【申请号】CN201510325311
【发明人】黄子扬
【申请人】李兆圻, 黄子扬
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月12日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及LED灯管技术领域，具体涉及一种LED对色灯管的灯罩及LED对色灯 管。
【背景技术】
[0002] 传统的对色灯管是"荧光对色灯管"，是在玻璃管的内表面附有荧光粉，然后在玻 璃管内充满汞蒸气，通电后的汞蒸气所释放的紫外线激发玻璃管内表面的荧光粉发出可见 光，因此它属于低气压弧光放电光源；它广泛应用于现阶段的颜色管理领域：印染、印刷、 油墨、皮革等。而"传统对色灯管"外壳是玻璃，容易破裂，且使用2000个小时后，由于色温 与光通量出现衰减，导致"传统对色灯管"不能使用。"传统对色灯管"光效为45-50LM/W， 光效低，耗电多，研发出寿命长，光效高，且能满足国际标准IS03364 :2000的"对色灯管"， 将成为行业的迫切需要。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种不易破裂的LED对色灯管的灯罩，及寿 命长，光效高的LED对色灯管。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种LED对色灯管的灯 罩，所述灯罩由透光度为98 %的光学PC塑料添加3500PPM的光扩散剂热拉伸成型；所述光 扩散剂包括如下重量份比的原料混合而成：聚丙稀，聚甲基丙稀酸乙脂，聚碳酸脂和聚苯乙 烯。所述灯罩由光学PC塑料添加的光扩散剂后热拉伸成型，所述光扩散剂包括如下重量份 比的原料混合而成：聚丙稀，聚甲基丙稀酸乙脂，聚碳酸脂和聚苯乙烯。
[0005] 本发明提供的另一技术方案为提供一种LED对色灯管，包括散热器、设置在散热 器上的铝基板、设置在铝基板上的LED芯片和设置在LED芯片上方的灯罩；所述灯罩与散热 器扣合形成容纳LED芯片的腔体；
[0006] 所述灯罩由透光度为98%的光学PC塑料添加3500PPM的光扩散剂然后热拉伸成 型；所述光扩散剂包括如下重量份比的原料混合而成：所述光扩散剂包括如下重量份比的 原料混合而成：聚丙稀：17. 5-19. 5份，聚甲基丙稀酸乙脂：10-11份，聚碳酸脂：42. 5-44. 5 份，聚苯乙烯：27-28份。
[0007]本发明的有益效果在于：本发明的LED对色灯管的灯罩解决了"传统对色灯管"外 壳是玻璃材质容易破裂，使用效果也不好的问题，使使用本发明灯罩后的LED对色灯管的 各项指标符合标准。本发明的LED对色灯管区别于现有技术中对色灯管外壳使用玻璃，其 改用PC塑料材质的灯罩，解决了"传统对色灯管"外壳是玻璃材质容易破裂，使用效果也不 好的问题，并在使用新材料的基础上，对新材料的组分配方进行优化配置，保证LED对色灯 管的光效达到90LM/W。本发明LED对色灯管的各项参数都满足国际标准IS03364 :2000,寿 命长，光效高（省电），为用户节省了使用成本。
【附图说明】
[0008] 图1为本发明【具体实施方式】的LED对色灯管的截面示意图；
[0009] 图2为本发明【具体实施方式】的LED对色灯管的铝基板结构示意图；
[0010] 图3为本发明【具体实施方式】的LED对色灯管结构示意图；
[0011] 图4为平均光照度-时间曲线图；
[0012] 图5为平均色温-时间曲线图；
[0013] 图6为平均显色指数-时间曲线图；
[0014] 图7为平均色温-时间对比曲线图；
[0015] 图8为平均照度-时间对比曲线图；
[0016] 图9为平均显色指数-时间对比曲线图；
[0017] 标号说明：
[0018] 1、散热器；2、铝基板；3、LED芯片；4、灯罩。
【具体实施方式】
[0019] 为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附 图予以说明。
[0020] 本发明最关键的构思在于：本发明LED对色灯管外壳使用新材料制备的灯罩替换 易碎的玻璃材质，并使使用新灯罩后的LED对色灯管的各项参数指标满足标准且寿命长， 光效高。
[0021] 本发明一种LED对色灯管的灯罩，所述灯罩由透光度为98%的光学PC塑料添加 3500PPM的光扩散剂后热拉伸成型；
[0022] 所述光扩散剂包括如下重量份比的原料混合而成：聚丙稀，聚甲基丙稀酸乙脂，聚 碳酸脂和聚苯乙烯。
[0023] 优选的，上述LED对色灯管的灯罩中，所述光扩散剂包括如下重量份比的原料混 合而成：聚丙稀：17. 5-19. 5份，聚甲基丙稀酸乙脂：10-11份，聚碳酸脂：42. 5-44. 5份，聚 苯乙烯：27-28份。上述配方的光扩散剂既保证了灯罩的透光度为90%以上，同时使发光面 均匀、柔和，无炫光；传统的比例配方如果灯罩达到90%就不能保证发光面均匀、柔和；而 且会有炫光。
[0024] 优选的，上述LED对色灯管的灯罩中，所述光扩散剂包括如下重量份比的原料混 合而成：聚丙稀：18. 5份，聚甲基丙稀酸乙脂：10. 5份，聚碳酸脂：43. 5份，聚苯乙烯：27. 5 份。
[0025] 本发明的LED对色灯管的灯罩解决了"传统对色灯管"外壳是玻璃材质容易破裂， 使用效果也不好的问题，使使用本发明灯罩后的LED对色灯管的各项指标符合标准。
[0026] 请参照图1，图2和图3,本发明还提供一种LED对色灯管，包括散热器1、设置在散 热器上的铝基板2、设置在铝基板上的LED芯片3和设置在LED芯片上方的灯罩4;所述灯 罩4与散热器1扣合形成容纳LED芯片3的腔体；
[0027] 所述灯罩包括如下重量份比的原料混合而成：所述灯罩由透光度为98%的光学 PC塑料添加3500PPM的光扩散剂后热拉伸成型。所述光扩散剂包括如下重量份比的原料混 合而成：聚丙稀：17. 5-19. 5份，聚甲基丙稀酸乙脂：10-11份，聚碳酸脂：42. 5-44. 5份，聚 苯乙烯：27-28份。
[0028] 优选的，上述的LED对色灯管中，所述光扩散剂包括如下重量份比的原料混合而 成：聚丙稀：18. 5份，聚甲基丙稀酸乙脂：10. 5份，聚碳酸脂：43. 5份，聚苯乙烯：27. 5份。
[0029] 优选的，上述的LED对色灯管中，所述灯罩竖直方向的截面为半圆形，所述LED芯 片设置于所述半圆形的圆心位置，所述LED芯片到灯罩的距离为14. 4mm-14. 6mm，所述灯罩 的厚度为〇. 85mm。所述铝基板的导热系数为1. 0W/MK，所述散热器的材料为铝合金6063。所 述LED芯片为尺寸为22*35MIL，波长为450-455nm的蓝光LED芯片。上述灯罩厚度，LED芯 片到灯罩距离的设置，及灯罩材料的选择使本发明LED对色灯管的灯罩的光效达到90%， 提高了本发明LED对色灯管的光效。
[0030] 优选的，上述的LED对色灯管中，所述LED芯片上覆盖纳米荧光粉，所述纳米荧光 粉包括如下重量份比的原料混合而成：LKY610 :10. 5份，LKG525 :8. 5份，LKR630 :81份； 所述LKY610为如下重量份比的原料混合而成：Gd3Al5012:2份，Lu3P5012:1. 5份，Sm3Zn5012: 3份；所述LKG525为：Ba9Lu2Si6024:Ce3+;所述LKR630为如下重量份比的原料混合而成： Y2xEux(N〇04) 3:2 份，Gd2xEux(M〇04) 3:1 份。
[0031] 上述Ba9Lu2Si6024:Ce3+是一种"正硅酸盐绿色荧光粉"，该荧光粉的最佳激发峰位 于400nm，与紫外芯片的发射波长相匹配。在400nm光源激发下，该绿色荧光粉的发射峰位 于490nm，半高宽120nm，室温荧光量子效率为82%，达到了大部分氮化物的水平。在160°C 下，其荧光量子效率可维持在室温的94%，表明该绿色荧光粉的热稳定性优于大部分的氮 化物荧光粉，而这主要是源于LuOJV面体和SiO4四面体形成的共顶点的SiO4-Lu06-Si〇WlJ 性连接。
[0032] 上述纳米荧光粉的使用，使本发明LED芯片灯珠的显色指数达到95以上，使色温 维持在5000-5200K，达到先进水平。
[0033] 本发明的有益效果在于：本发明的LED对色灯管区别于现有技术中对色灯管外 壳使用玻璃，其改用PC塑料材质的灯罩，解决了 "传统对色灯管"外壳是玻璃容易破裂的 问题，并在使用新材料的基础上，对新材料的组分配方进行优化配置，保证LED对色灯管 的光效达到90LM/W，且使产品的各项参数都满足国际标准IS03364 :2000。本发明中纳米 荧光粉的使用，使本发明LED芯片灯珠的显色指数达到95以上，在12个月内色温维持在 5000-5200K，相对传统对色灯管具有巨大优势。本发明LED对色灯管光效高，寿命长，无频 闪，为用户节省了使用成本。
[0034] 实施例一
[0035] 一种LED对色灯管，包括散热器、设置在散热器上的铝基板、设置在铝基板上的 LED芯片和设置在LED芯片上方的灯罩；所述灯罩与散热器扣合形成容纳LED芯片的腔体； 所述LED对色灯管外壳由散热器与灯罩、灯头构成，灯罩与散热器、灯头装配后的总的长度 如图3所示长为1180mm，总外径为28mm，散热器是使用高导热系数的铝合金6063经过剂型 制作而成，灯罩厚度为〇. 85mm，使用透光度为98%的光学PC塑料添加3500PPM的光扩散剂 LK490后热拉伸成型，所述扩散剂由如下重量百分数的原料研磨成1. 5-2um的细小颗粒，然 后再按照所述的比例均匀混合调配而成：聚丙稀：18. 5%，聚甲基丙稀酸乙脂：10. 5%，聚 碳酸脂：43. 5%，聚苯乙烯：27. 5%。如图1，在LED芯片距离"灯罩"的距离为14. 5±0. 1mm 时，LED对色灯管发光面均匀，无暗区。
[0036] 上述灯罩厚度设为0. 85MM，且灯罩材料为光学PC塑料添加比例为3500PPM的光扩 散剂LK490,这种设置让灯罩的光效达到90%，提高了本发明LED对色灯管的光效。
[0037] 上述的LED芯片LED5730采用表面粘贴技术，将其贴合于铝基板上，PCB材料采用 导热系数为1. 0W/MK的铝基板，更利于散热。
[0038] 上述LED芯片采用尺寸为22*35MIL且波长为450-455nm的蓝光LED芯片，并覆 盖纳米荧光粉制作而成，所述纳米荧光粉包括如下重量百分数的原料混合而成：LKY610 : 10.5%，LKG525 :8. 5%，LKR630 :81 % ;所述LKY610为如下重量份比的原料混合而成： Gd3Al5012:2份，Lu3P5012:1. 5份，Sm3Z n5012:3份；所述 LKG525为：Ba9Lu2Si6024:Ce3+;所述 LKR630为如下重量份比的原料混合而成：Y2xEux(No04)3:2份，Gd2xEux(Mo04)3:l份。
[0039] 上述纳米荧光粉配合波长为450-455nm的波段的LED芯片使灯珠的显色指数达到 95以上，使色温维持在5000-5200K，并配合尺寸为22*35MIL的LED芯片，以及LED芯片灯 珠与灯罩的距离设置为14. 5mm，让灯管的光效达到了 90LM/W。
[0040] 上述LED对色灯管可为140颗LED5730均匀排列于长度为1174MM的PCB上，LED 芯片的间距为8. 20mm，LED芯片与灯罩的距离为14. 5mm，PCB上的线路为将所有LED按照 "正极联负极"依次全部串联的方式排列的，并对首尾LED芯片的正负极进行供电。
[0041] 本发明LED对色灯管效果分析
[0042] 1、光学参数稳定性分析_光照度
[0043] 抽取上述本发明实施例所得50支LED对色灯管样品，分别装入10个标准对色台 (每个对色台装入5只对色灯管），并对每个对色台从1-10进行编号。在常温常湿（温度 20°C，湿度45-55V/V%)条件下长期点亮，累计长以月为单位，长达1年（12个月）后的中 心光照度情况如下表1所示。平均光通量曲线图如图4所示。
[0044]表1
[0045]
[0046] 从图4和表1可见：累计使用1年后平均光通量从2246. 9LUX变化到2181LUX，国 际标准IS03664:2000要求照度为2000±500LUK，1年后10个灯箱的平均照度满足国际标 准，同时每一个灯箱的在所有时段的光照度都满足国际标准。
[0047] 2、光学稳定性分析-色温
[0048] 与前面"光学参数稳定性分析-光照度"方法一样，对1-10个样品对色台进行每 月进行一次色温检测，其数据分布情况如表2所示。平均色温曲线图如图5所示。
[0049]表2
[0050]
[0051] 从上述表2和图5可以看出，编号1-10样品对色台累计使用1年内的色温基本 维持在5150附近，且基本保持不变，而且可以满足国际标准IS03664:2000所要求的色温 5000±200K的要求。
[0052] 3、光学稳定性分析-显色指数
[0053] 与前面"光学参数稳定性分析-光照度"方法一样，对1-10个样品对色台每月进 行一次显色指数检测，其数据分布情况如表3所示，平均显色指数一时间曲线图如图6所示
[0054]表3
[0055]
[0056]
[0057] 从上述表3和图6可以看出，编号1-10样品对色台累计使用1年内的显色指数 全部维持在Ra95,且保持不变，同时可以满足国际标准IS03664:2000所要求的显色指数 Ra>90的要求。
[0058] 4、LED对色与传统对色灯管色温对比：
[0059] 分别抽取10支本发明实施例所得"LED对色灯管"与10支传统的对色灯管安装 在相同的对色灯箱上，进行1年的平均色温监测对比，数据分布情况如表4所示，平均色 温-时间对比曲线图如图7所示。
[0060]表 4
[0061]
[0062] 从上述表4和图7可以看出：传统对色灯管的色温度随累计时间为3个月时已经 接近4900K，到第4个月完全到达最低标准4800K，也就是说4个月后色温就完全低于国际 标准IS03664:2000所要求的色温5000±200K的要求；而LED对色灯管灯的平均色温完全 维持在5100-5200LUX之间，且变化很小。
[0063] 5、LED对色与传统对色灯管照度对比：
[0064] 分别抽取10支本发明实施例所得"LED对色灯管"与10支传统的对色灯管安装在 相同的对色灯箱上，进行1年的平均照度监测对比，数据分布情况表5所示，平均照度-时 间对比曲线图如图8所示。
[0065]表 5
[0066]
[0067] 从上述表5和图8可以看出：传统对色灯管的光照度随累计时间为8个月时已经 接近1500LUX，到第10个月完全低于1500LUX，也就是说9个月后光照度就完全低于国际标 准IS03664:2000所要求的光照度2000±500LUX的要求；而LED对色灯管灯的平均光照度 完全维持在2000LUX以上，且变化很小（从2246LUX减低到2181LUX，光衰仅仅3% )，而传 统对色灯管变化很大（从2050LUX降低到1328LUX，光衰35% )。
[0068] 6、LED对色与传统对色灯管显色指数对比：
[0069] 分别抽取10支本发明实施例所得"LED对色灯管"与10支传统的对色灯管安装在 相同的对色灯箱上，进行1年的平均显色指数监测对比，数据分布情况如表6所示，平均显 色指数_时间对比曲线图如图9所示。
[0070]表6
[0071]
[0072] 从上述表6和图9可以看出：本发明的"LED对色灯管"使用一年后的显色指数仍 然维持在Ra95,而传统对色灯管的显色指数使用1年后显色指数从Ra95降低到Ra92,显色 指数不稳定；国际标准IS03664:2000所要求的显色指数Ra90以上，两者都能满足，但"LED 对色灯管"更加稳定。
[0073] 7、综上1-6项可以看出：本发明所得"LED对色灯管"比"传统对色灯管"各项光学 参数更加稳定，寿命更加长；
[0074] 8、频闪对比：
[0075] 抽取本发明实施例所得10支"LED对色灯管"与10支"传统对色灯管"，分别用专 用频闪检测陀螺进行评测：
[0076]a.用陀螺检测"LED对色灯管"时产生多道黑白相间的光环，并且黑白相间的光环 随着陀螺旋转的速度的变化，表现出旋转方向、旋转速度、色彩均匀不变，稳定固定，近似与 太阳光下的效果，表明"LED对色灯管"无频闪；
[0077] b.用陀螺检测"传统对色灯管"时，产生多道色彩不同的光环，并且各道光环会随 着陀螺转速的变化，表现出旋转方向、旋转速度、色彩的随机变化，表明"传统对色灯管"有 频闪。
[0078] 9、耗电对比：
[0079] 分别抽取10支本发明实施例所得"LED对色灯管"与10支"传统对色灯管"进行， 功率耗电评测如表7所示。
[0080] 表 7
[0081]
[0082] 从上表7可以看出：10支"LED对色灯管"与10支"传统对色灯管"同时点亮100H 后，LED对色灯管耗电为20KWH，而传统对色灯管耗电为36KWH，"LED对色灯管"相对省电 16KWH，省电百分比为（36-18)/36*100%= 50%。
[0083] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括 在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种LED对色灯管的灯罩，其特征在于，所述灯罩由光学PC塑料添加的光扩散剂 后热拉伸成型，所述光扩散剂包括如下重量份比的原料混合而成：聚丙稀，聚甲基丙稀酸乙 月旨，聚碳酸脂和聚苯乙烯。2. 根据权利要求1所述的LED对色灯管的灯罩，其特征在于，所述灯罩由透光度为 98 %的光学PC塑料添加3500PPM的光扩散剂后热拉伸成型。3. 根据权利要求1所述的LED对色灯管的灯罩，其特征在于，所述光扩散剂包括如下 重量份比的原料混合而成：聚丙稀：17. 5-19. 5份，聚甲基丙稀酸乙脂：10-11份，聚碳酸脂： 42. 5-44. 5份，聚苯乙烯：27-28份。4. 根据权利要求1所述的LED对色灯管的灯罩，其特征在于，所述光扩散剂包括如下重 量份比的原料混合而成：聚丙稀：18. 5份，聚甲基丙稀酸乙脂：10. 5份，聚碳酸脂：43. 5份， 聚苯乙烯：27. 5份。5. -种LED对色灯管，其特征在于，包括散热器、设置在散热器上的铝基板、设置在铝 基板上的LED芯片和设置在LED芯片上方的灯罩；所述灯罩与散热器扣合形成容纳LED芯 片的腔体；所述灯罩为权利要求1-4任一项所述的LED对色灯管的灯罩。6. 根据权利要求5所述的LED对色灯管，其特征在于，所述LED芯片上覆盖纳米荧光 粉，所述纳米荧光粉包括如下重量份比的原料混合而成：LKY610 :10. 5份，LKG525 :8. 5份， LKR630 :81 份； 所述LKY610为如下重量份比的原料混合而成：Gd3Al5012:2份，Lu3P5012:1. 5份，Sm3Zn5012:3 份； 所述LKG525 为：Ba9Lu2Si6O24=Ce3+; 所述LKR630为如下重量份比的原料混合而成：Y2xEux(No04)3:2份，Gd2xEux(Mo04)3:l份。7. 根据权利要求5所述的LED对色灯管，其特征在于，所述灯罩竖直方向的截面 为半圆形，所述LED芯片设置于所述半圆形的圆心位置，所述LED芯片到灯罩的距离为 14. 4mm-14. 6mm〇8. 根据权利要求5所述的LED对色灯管，其特征在于，所述灯罩的厚度为0. 85mm。9. 根据权利要求5所述的LED对色灯管，其特征在于，所述铝基板的导热系数为I.OW/ MK，所述散热器的材料为铝合金。10. 根据权利要求5所述的LED对色灯管，其特征在于，所述LED芯片为尺寸为 22*35MIL，波长为450-455nm的蓝光LED芯片。
【专利摘要】本发明涉及LED灯管技术领域，具体涉及一种LED对色灯管的灯罩及LED对色灯管。所述LED对色灯管包括散热器、设置在散热器上的铝基板、设置在铝基板上的LED芯片和设置在LED芯片上方的灯罩；所述灯罩与散热器扣合形成容纳LED芯片的腔体；所述灯罩为透光度为98％的光学PC塑料和光扩散剂混合而成。本发明的LED对色灯管区别于现有技术中对色灯管外壳使用玻璃，其改用PC塑料材质的灯罩，解决了“传统对色灯管”外壳是玻璃容易破裂的问题，并在使用新材料的基础上，对新材料的组分配方进行优化配置，提高光效，寿命更长，且无频闪，为用户节省了使用成本。
【IPC分类】F21S2/00, F21V3/04, F21V17/16, F21V29/89, F21Y101/02
【公开号】CN104896422
【申请号】CN201510325311
【发明人】黄子扬
【申请人】李兆圻, 黄子扬
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月12日
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