四色RGBW珠(RGBW珠)
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一、大功率LED灯珠镜头的材料种类
1.硅胶透镜
a.硅胶耐温因为高(可以超过回流焊),所以经常用于直接封装到LED芯片中。
b.一般来说,硅胶透镜体积小,直径为3-10mm。
2.PMMA镜头
a.光学等级PMMA聚甲基丙烯酸甲酯,通称:亚克力)。
b.塑料材料
优点:生产效率高(可通过注塑、挤压成形完成);透光率高(3mm厚时透射率93%左右);
缺点:温度不能超过80°热变形温度92度。
3.pC镜头
a.光学级料Polycarbonate(简称pC)聚碳酸酯。
b.塑料材料
优点:生产效率高(可通过注塑、挤压成形完成);透光率稍低(3mm厚则透射率89%左右);
缺点:温度不能超过110°热变形温度135度。
4.玻璃镜片
光化学玻璃材料
优点:透光率高(97%),具有耐温高的特点。
缺点:形状单一,易碎,难以实现批量生产,生产效率低,成本高。
(目前,国内极少数厂商开始开发玻璃铸造技术,利用模具铸造玻璃透镜,生产各种形状、特殊表面的镜片。此外,模具化生产可以使产品一致性好、精密度高,而且生产效率极高,有效地提高玻璃透镜的成本可以有效地减少,并且增加了透光率高的特征,玻璃透镜肯定是光学塑料类大功率LED透镜的替代产品。但是,现在这种生产设备的价格很高,短期内很难普及。另外,对于玻璃PMMA、pC材料容易碎裂的缺点,需要更多的研究和探索,在当前可实现的改良过程中,只能通过电镀和钢化处理来提高玻璃不易碎裂的特性,通过这些处理玻璃透镜的光透射率降低比一般光学塑料透镜的透光效果大得多。因此,玻璃镜片的前景会进一步扩大。)微信公众号:深圳LED商会
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二,大功率LED灯珠透镜的应用分类
1.一次镜头
a.一次透镜LED直接封装(或粘接)在芯片座上,与LED一体。
b.LED芯片chip理论上是360度发光,但实际上芯片被设置在LED支架上固定?由于封装,芯片的最大发光角度为180度(在180°以上的范围内也有少量余光),并且芯片中有一些杂散光线由此,用一次透镜有效地汇集chip的所有光线(180°、160°、140°、120°、90°、60°等能够得到不同的出射角度。但是,不同的出光角度LED的出光效率有一定的差(一般的法则,角度越大效率越高)。
c.一次透镜一般使用PMMA、pC、光学玻璃、硅胶等材料。
2.二次透镜
a.二次透镜和LED是两个独立的物体,但是它们在应用时不能正确区分。
b.二次透镜的功能是将LED光源的发光角度再次聚集到5°~160°之间的任意期望的角度,光场的分布主要分为圆形、椭圆形、矩形。
c.二次透镜材料通常使用光学级PMMA或pC。现在,玻璃只在特殊情况下被选择。但是,随着玻璃模制工艺的普及和普及,二次透镜迎来了材料性革命,光学玻璃代替了光学级PMMA或pC。微信公众号:深圳LED商会
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三、大功率LED灯珠镜头规格分类
1.贯通式(凸透镜)
a.LED光线通过透镜的一个曲面(两凸有两个曲面)时光线会折射聚光,调整透镜与LED的距离时角度也会变化(角度和距离成反比),光学设计的透镜点非常均匀,但由于透镜直径和透镜模式的限制LED的光利用率不高,点边缘比较显著黄边(发生黄边的原因在后面叙述)。
b.一般应用于大角度(50°以上)聚光,如台灯、条形灯等室内照明器具;
2.折射反射式(锥形或杯型)
a.镜头设计可以在正面以贯通式会聚,锥形面可以收集并反射所有侧光,这两种光线的重复(角度相同)可以获得最完美的光线利用和漂亮的斑点效果。
b.也可以稍微改变锥形透镜的表面,可以设计成镜面、研磨面、珠面、条纹面、螺纹面、凸或凹面等,从而获得不同的点效应。
3.镜头模块
a.多头镜头,其通过注射成形完成一个整体,并且可以根据不同的需要设计成三个镜头、五个镜头、甚至几十个镜头模块。两个单独的镜头可以通过支架组合。
b.该设计有效节约生产成本,实现产品质量一致,节约照明器具的结构空间,容易实现“大功率”等特点。微信公众号:深圳LED商会
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四、大功率LED灯珠镜头的设计和模具加工
1.首先根据光源大功率LED灯珠不同,不同品牌大功率LED灯珠(例如CREE、统佳lumileds、首尔欧司朗等)的芯片结构和封装方式、光线特性等不同,在相同镜头上组合不同规格品牌LED时会产生差异。因此,只有要求切实的开发(以主流品牌为导向),才能达到实际所需的效果。
2.使用光学设计软件(例如,Code V、ZEMAX、TracePro、ASAP、LighTools等)以及机械建模软件(例如,pro/E、UG、SOLIDWORKS等)进行设计和光学模拟,重叠优化而得到对应的光学透镜。
3.LED由于镜头本身是精密光学部件,对模具精度的要求非常高,特别是镜头光学曲面的加工精度达到0.1μm。这样的高精度模具的加工需要超精密加工机(例如,pRECITECH NANOFORM350)、CNC综合加工机、精密磨床、精密铣床、钻床、CNC精密火花机、表面轮廓仪、干涉仪等设备。
4.模具最精密的部件在光学型仁上,首先必须使用专用模仁钢材(例如瑞典S136镜面钢)热处理到55°,完成粗胚,在粗胚上实施镀镍处理后超精密加工机进行曲面加工得到。微信公众号:深圳LED商会
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五、大功率LED灯珠镜头材料及生产
1.LED镜头作为光学级产品,对透光性、热稳定性、密度、折射率均匀性、折射率稳定性、吸水性、混浊度、最高长期工作温度等有严格要求。因此,必须实际选择镜头的材料。原则上,可以选择光学等级PMMA,如果有特别的需求,则可以选择光学等级pC。现在,日本三菱PMMA的材料是最好的VH001是经常被选择的品牌),三菱公司中国的分公司南通丽阳稍差。
2.必须配备万级以上无尘车间。工作人员必须穿着防静电服装、指套、口罩等防静电防尘措施,定期对车间进行检查和清理。
3.专业光学注塑机东芝。。等品牌的注塑机,只有严格控制注塑工艺,才能获得合格产品。
4.产品检查:无气泡、无凹痕、无缩痕、无流纹、无月牙。形状精度Rtlt;0.005表面粗糙度 Ralt;0.聚甲基丙烯酸甲酯。
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