[发明专利]一种用于LED二次配光玻璃透镜的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于玻璃处理增强领域，特别涉及一种用于LED二次配光玻璃透镜的处理方法。

背景技术

LED(Light Emitting Diode)，发光二极管，问世于20世纪60年代，是一种固态的半导体器械，它可以直接把电转化为光。相对于传统光源，LED具有体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度、低热量、环保、坚固耐用和可控性强等特点，是传统光源的理想替代光源，被誉为21世纪新光源，有着广泛的用途。

功率型LED用于普通照明愈来愈广泛，但由于大部分LED光源辐射角分布为110度到120度的朗泊(Lambertian distribution)分布，照在地面的光型为单一的圆形光斑且光强分布不够均匀，为了提升LED光源的出光效率和改变LED光源在空间的光场分布达到好的光学效果而采用透镜进行LED光源二次配光，并可根据不同的要求而设计各种光学效果的透镜，所以LED二次配光透镜是LED照明不可或缺的一个重要部分。由于LED二次配光透镜直接暴露于大气环境中或者某些特殊环境中，对透镜的机械强度或耐高温等性能有较高要求，透镜需要面对各种腐蚀、污染和破坏，如果透镜出现问题将影响到LED灯具的照明效果，这也是决定LED灯具使用好坏的一个重要方面，所以对透镜质量的要求相对较高。透镜一般采用PMMA、PC和玻璃，PMMA的优点是生产效率高，3mm厚度时透光率大约在93％左右，缺点是热变形温度只有90℃；PC的优点是生产效率高，耐高温(130℃以上)，缺点是透光率略低(3mm厚度时87％左右)；光学玻璃透镜的优点是透光率高(3mm厚度时97％左右，经特殊处理后透光率可接近100％)，耐高温200℃以上并且生产原料普通常见、造价低廉且整个过程对环境影响小等，缺点是玻璃是脆性材料所以容易碎裂、非球面精度不易实现和由于国内模具以及工艺方面的局限使玻璃透镜生产效率低造成成本偏高；随着玻璃工业的发展和工艺技术的进步，玻璃透镜的突出优点使其具有更加广阔的应用前景。目前由于三种材料各有特点，应用于不同要求的照明，对于他们的研究改进可以促进LED照明事业的发展。

发明内容

本发明提供了一种用于LED二次配光玻璃透镜的处理方法。该处理能使LED二次配光玻璃透镜的机械强度和耐热冲击性得到很大提高，同时使透镜的可见光透过率提高和具有光照超亲水效果，从而使透镜具备降解污染物、抗菌杀菌和防雾自洁净功能。

本发明的技术解决方案包括以下步骤：

①LED二次配光玻璃透镜用超声波清洗并烘干；

②将LED二次配光玻璃透镜进行钢化，钢化温度为650-700℃，钢化时间为：3-10分钟；

③钢化后LED二次配光玻璃透镜采用风冷或者液冷法淬冷至室温，淬冷时间约为：40-200秒；

④钢化后的LED二次配光玻璃透镜用超声波清洗并烘干。

本发明还包括：采用溶胶-凝胶法或真空蒸镀法在离子交换后的LED二次配光玻璃透镜表面镀厚度20-50nm的掺镧或者铈的二氧化钛薄膜。

所述钢化采用强制对流—辐射法加热或者电辐射加热。

利用该方法可以进行其他无机玻璃的机械强度增强和产生光照超亲水性。

该方法采用对LED二次配光玻璃透镜进行物理钢化处理，达到有效增强其机械强度和耐热冲击性并且即使透镜碎裂也只形成蜂窝状钝角小颗粒，不易伤人，从而具有一定的安全性。然后在钢化后的LED二次配光玻璃透镜表面镀20-50nm厚度的掺镧或者掺铈的二氧化钛薄膜，镀的掺镧或铈二氧化钛薄膜可以提高透镜可见光透过率、化学稳定性以及使透镜具有光照超亲水效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：能增强LED二次配光玻璃透镜的机械强度和耐热冲击性。透镜表面镀掺镧或者铈的薄膜提高透镜的可见光透过率，同时使透镜产生光照超亲水性，即使透镜具备降解污染物、抗菌杀菌和防雾自洁净功能。能广泛的应用于LED二次配光玻璃透镜的机械强度增强和产生光照超亲水性。

附图说明

图1-5为本发明实施例1-5处理后透镜的可见光透过率示意图。

图6-10为本发明实施例1-5处理后透镜的紫外光照亲水角变化示意图。

具体实施方式

实施例1：

用于LED二次配光玻璃透镜的表面处理方法，其交换处理特征是：包括以下步骤：

第一步：LED二次配光玻璃透镜用超声波清洗并烘干。

第二步：将LED二次配光玻璃透镜进行钢化，钢化温度650℃，钢化时间10分钟。

第三步：钢化后样品采用风冷或者液冷法淬冷至室温，淬冷时间约为：50秒。