[发明专利]一种用于LED二次配光玻璃透镜的表面处理方法

说明书

技术领域

本发明属于玻璃表面处理领域，特别涉及一种用于LED二次配光玻璃透镜的表面处理方法。

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。透镜的材质一般采用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，对于它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表面处理方法，它能使LED二次配光玻璃透镜的显微硬度、脆裂温度、化学稳定性得到很大提高，同时使透镜具有高的可见光透过率和良好的光照超亲水效果，从而使透镜具备降解污染物、抗菌杀菌和防雾自洁净功能。

本发明的技术方案包括以下步骤：

①：LED二次配光玻璃透镜用超声波清洗并烘干；

②：配制包括钠盐、钾盐、钡盐的混合熔盐放入离子交换器皿，然后将步骤①处理后的LED二次配光玻璃透镜放入离子交换器皿进行离子交换，交换温度：420-450℃，交换时间：14-17小时；

③：离子交换后的LED二次配光玻璃透镜用超声波清洗并烘干。

本发明包括以下步骤：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。

本发明所述混合熔盐的重量配比：

钠盐    10％-40％

钾盐    10％40％

钡盐    20％-80％

本发明所述钠盐为NaNO₃、NaNO₂、NaCl其中的一种，或其中两种以上的混合物。

本发明所述钾盐为KNO₃、KNO₂、KCl其中的一种，或其中两种以上的混合物。

本发明所述钡盐为Ba(NO₃)₂、BaSO₄、BaCl₂其中的一种，或其中两种以上的混合物。

该方法采用一价碱金属硝酸盐和硝酸钡以一定比例配制而成的混合熔盐对LED二次配光玻璃透镜表面做离子交换，混合熔盐组成可以为：NaNO₃、Ba(NO₃)₂混合物，KNO₃、Ba(NO₃)₂混合物，NaNO₃、KNO₃和Ba(NO₃)₂混合物。