[发明专利]提高LED灯具透光性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED光照技术，尤其是一种提高LED灯具透光性能的方法，具体地说是一种在LED灯具的内部灯罩或者在LED灯罩的外部涂敷一层纳米TiO₂涂层，通过紫外激发，TiO₂涂层将吸附在灯罩上的有机灰尘进行降解以提高灯罩的透光性能的方法。

背景技术

直接使用蓝色芯片激发YAG荧光粉发出白光的照明产品称之为半导体照明产品。白色LED照明产品与传统的白炽灯相比可节电80％-90％；而寿命可达8-10万小时，是白炽灯的10倍以上，具有节能环保、发光体积小、可靠性高且寿命长等显著的优点，是二十一世纪的最具竞争力的绿色光源产品。随着半导体技术的飞速发展，目前大功率LED照明技术已出现可以初步替代各种传统照明光源产品之趋势，美日韩及欧洲等国家和地区均已将之列入国家重点发展计划，有针对性地进行研究和开发。路灯照明是除家庭照明市场以外的第二大照明市场，但电能的消耗却是最大的，所以如何将大功率LED的各种优点运用于该领域，从而大幅度降低使用及维护成本、延长寿命、节约能源成为非常重要的课题。2000年以来半导体LED照明技术发展非常迅速，目前白光LED发光效率已经达到40-60lm/W左右，在一些特殊照明领域已经有非常广泛的应用。传统的LED灯具在外面使用和室内使用时，往往需要定期清理。但是一些特种场合的灯具，例如隧道灯和室内灯，往往安装之后很少清理。在隧道内，汽车尾气通常是一些不完全分解的有机物颗粒，在长期的沉积过程中，灯罩的外面通常是一层有机物，影响了LED灯的发光效率和亮度。

光催化就是纳米尺度的半导体材料在光的照射下，通过光能转化为化学能，促使化合物(包括有机物、无机物)降解的过程。利用光催化降解环境(包括水、大气)中的污染物，并最终将其矿化成水和二氧化碳的过程称之为环境光催化。1972年日本科学家Fujishima和Honda在《Nature》杂志上发表的关于TiO₂电极上光分解水的论文标志着多相光催化新时代的开始(二氧化钛光催化效应也被命名为本多-藤岛效应)。现在二氧化钛光催化已被广泛应用于水处理，空气净化以及自清洁材料等。

作为高级氧化过程(Advanced Oridation Processes，AOPs)之一，纳米TiO₂环境光催化环境污染物治理技术具有如下特点：

①属于一种安全的治理技术，光催化剂稳定，经济，无毒可以重复使用。

②能降解绝大多数有毒、有害、难以生物降解的有机污染物并将其完全矿化。不会产生二次污染。处理能力强，能达到除毒、脱色、杀菌、去臭等多重目的。

③降解反应在常温、常压下进行，对pH值和温度没有特别的要求。

日本的TOTO最早开发纳米二氧化钛光催化抗菌除尘瓷砖，卫生洁具，并形成了一定的市场规模，该公司光催化剂相关产品的年营业额达到数百亿日元。日本、欧盟和美国、加拿大等国家已开发基于纳米二氧化钛的应用型光催化反应器，用来处理高毒性、难生物降解的实际有机废水。二氧化钛光催化能够有效降解液氯、臭氧、次氯酸等消毒剂所产生的副产物(如卤代物)。特别是在具有较强的灭菌能力的同时，还能够去除细菌死亡过程中释放出来的毒素(如藻毒素)。。

纳米二氧化钛光催化治理有机污染物是一种真正绿色的污染物处理技术，符合国际环保技术发展的方向。尤为重要的是，环境光催化有望利用取之不尽，用之不竭的太阳光作为辐射源，成为一种节能的“绿色”环保技术。

据申请人所知，目前尚无一种利用纳米TiO₂涂层降解有机物的作用的在灯罩内部和外部涂敷纳米TiO₂涂层，在LED紫外光的作用下光降解有机物的LED灯具供人们使用。

发明内容

本发明的目的是针对现有的LED灯具在使用一段时间后因有机物在灯罩内部或外部沉积而影响透光性的问题，发明一种提高LED灯具透光性能的方法。

本发明的技术方案是：

一种提高LED灯具透光性能的方法，其特征在于：在LED灯具的灯罩内部和/或者在LED灯罩的外部喷涂或涂敷一层纳米TiO₂涂层，通过紫外激发，TiO₂涂层将吸附在灯罩上的有机灰尘进行降解脱落，以提高灯罩的透光性能。

根据本发明，具有催化特性的纳米TiO₂采用化学合成的方法获得，获得的纳米TiO₂采用自组装或者喷涂的方法涂敷在LED传光灯具的内外表面。涂层的厚度控制在1-50个微米。