[發(fā)明專利]LED燈具及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310636297.6
• 申請(qǐng)日: 2013-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN104676308A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭迎新;李渝貴;陳軍奇;王河
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市達(dá)特照明股份有限公司
• 主分類號(hào): F21S2/00
• 分類號(hào): F21S2/00;F21V29/83;F21Y101/02
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燈具，更具體地說，涉及一種LED燈具及其制備方法。

背景技術(shù)

LED被稱為第四代照明光源和綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。近年來，世界上一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家圍繞LED的研制展開了激烈的技術(shù)競(jìng)賽，其中LED散熱一直是一個(gè)亟待解決的問題。LED發(fā)熱的原因是因?yàn)樗尤氲碾娔懿]有全部轉(zhuǎn)化為光能，而是一部分轉(zhuǎn)化成為熱能。LED的電光轉(zhuǎn)換效率大約只有20～30%左右。也就是說大約70%的電能都變成了熱能。

依據(jù)照阿雷紐斯法則，溫度每降低10℃壽命會(huì)延長(zhǎng)2倍。從Cree公司發(fā)布的光衰和結(jié)溫的關(guān)系也中可以看出，結(jié)溫假如能夠控制在65℃，那么其光衰至70％的壽命可以高達(dá)10萬(wàn)小時(shí)！這是因?yàn)長(zhǎng)ED的光衰或其壽命是直接和其結(jié)溫有關(guān)，散熱不好結(jié)溫就高，壽命就短。可見改善散熱，控制結(jié)溫是十分重要的事。除此以外LED的發(fā)熱還會(huì)使得其光譜移動(dòng)；色溫升高；正向電流增大(恒壓供電時(shí))；反向電流也增大；熱應(yīng)力增高；熒光粉環(huán)氧樹脂老化加速等問題。

隨著高功率LED技術(shù)的發(fā)展，使得LED燈具面臨到熱管理和散熱設(shè)計(jì)的嚴(yán)苛挑戰(zhàn)，因?yàn)闇囟壬卟坏珪?huì)造成亮度下降，當(dāng)溫度超過攝氏100度時(shí)更會(huì)加速燈具本體及封裝材料的劣化。因此，除了LED封裝組件本身的散熱技術(shù)外，LED燈具的散熱及導(dǎo)熱設(shè)計(jì)更是維持燈具壽命的最大關(guān)鍵。

所以，LED燈具的散熱是LED燈具的設(shè)計(jì)中最為重要的一個(gè)問題。這是因?yàn)長(zhǎng)ED的光衰或其壽命是直接和其結(jié)溫有關(guān)，散熱不好結(jié)溫就高，壽命就短，以致LED燈具的壽命變成了一個(gè)影響其性能的主要問題。

目前市面上的LED燈具常見采用的散熱方式有自然對(duì)流散熱方式、風(fēng)扇強(qiáng)制散熱與回路熱管散熱等。

自然對(duì)流散熱是透過散熱器(例如：散熱鰭片、燈具燈殼、系統(tǒng)電路板…等)和空氣進(jìn)行直接接觸，散熱器周邊的空氣因吸收熱量成為熱空氣，接著熱空氣上升，冷空氣下降，自然就會(huì)帶動(dòng)空氣產(chǎn)生對(duì)流，達(dá)到散熱的效果。隨著高功率燈具產(chǎn)品的推出，使用自然對(duì)流散熱需有較大的散熱表面積，需提供較大的散熱面積，強(qiáng)化對(duì)流散熱的效果。散熱鰭片的使用雖增加散熱效果，但也增加了燈具的整體重量和成本，更增添了燈具安全懸掛的風(fēng)險(xiǎn)，此外，LED燈具常面臨落塵堆積等問題，一旦經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用，過多的臟污、灰塵累積于散熱鰭片，將弱化散熱能力。

風(fēng)扇強(qiáng)制散熱就是藉由風(fēng)扇產(chǎn)生空氣對(duì)流，將熱空氣導(dǎo)出燈具本體外來進(jìn)行散熱，使用風(fēng)扇強(qiáng)制散熱可以非常有效的將熱排出。但是風(fēng)扇有如下方面的缺點(diǎn)：如果燈具使用風(fēng)扇強(qiáng)制散熱，首先會(huì)更費(fèi)電，LED照明講的就是節(jié)能,雖然有的小風(fēng)扇的只有幾W,但長(zhǎng)時(shí)間和燈一起耗,無(wú)端增加了能耗。其次風(fēng)扇的壽命遠(yuǎn)比不上LED壽命，如果光靠風(fēng)扇散熱，風(fēng)扇一出問題，這個(gè)燈就會(huì)馬上面臨嚴(yán)重的光衰和死燈現(xiàn)象。還有噪音；采用風(fēng)扇的燈具一開就有不小的噪聲，而且燈具的使用環(huán)境大多不是很好,灰塵一多噪音就更大,同時(shí)灰塵帶來阻力增加功耗的同時(shí)也讓風(fēng)扇短命。

回路熱管散熱此種散熱方法是透過循環(huán)式的熱管進(jìn)行散熱，回路管的兩端為系統(tǒng)電路板(熱源處)和散熱器，回路管的內(nèi)部則充填著工作流體，并配有蒸發(fā)器，其工作原理為：當(dāng)系統(tǒng)電路板傳來熱能時(shí)，熱源處的工作流體吸收熱量后，經(jīng)蒸發(fā)器轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，利用氣體移動(dòng)快速的特性，熱源處的熱量可快速傳導(dǎo)到燈殼或散熱器，因此回路熱管散熱僅解決熱傳導(dǎo)問題，無(wú)法有效達(dá)到「散熱」功能。

目前大功率LED燈具散熱技術(shù)的研究只從熱傳導(dǎo)與熱對(duì)流兩個(gè)角度著手，這無(wú)疑都增加燈具整體的重量或成本。

綜上，現(xiàn)有技術(shù)中的LED燈具存在散熱效果較差、整體重量較重、成本較高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述LED燈具存在散熱效果較差、整體重量較重、成本較高的的缺陷，提供一種散熱效果較好、整體重量較輕、成本較低的LED燈具及其制備方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種LED燈具，包括外殼以及設(shè)于所述外殼內(nèi)的電路板，所述電路板包括相對(duì)的第一側(cè)面和第二側(cè)面，所述第一側(cè)面上設(shè)有若干LED發(fā)光體，所述第二側(cè)面上涂覆有磁性催化劑薄膜，在所述磁性催化劑薄膜上設(shè)有用于對(duì)所述電路板和所述LED發(fā)光體產(chǎn)生的熱量進(jìn)行輻射散熱的第一碳納米管，所述第一碳納米管垂直地凸設(shè)在所述第二側(cè)面上。

在本發(fā)明所述的LED燈具中，所述磁性催化劑薄膜包括Fe薄膜、Co薄膜或者Ni薄膜。

在本發(fā)明所述的LED燈具中，所述磁性催化劑薄膜厚度為2納米～90納米。