一、LED 透镜的材料种类
1. 硅胶透镜
a. 因为硅胶耐温高(也可以过回流焊),因此常用直接封装在LED 芯片上。
b. 一般硅胶透镜体积较小,直径3-10mm。
2.PMMA 透镜
a. 光学级PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯,俗称:亚克力)。
b .塑胶类材料,优点:生产效率高(可以通过注塑、挤塑完成);透光率高(3mm 厚度时穿透率93%左右);缺点:温度不能超过80°(热变形温度92 度)。
3.PC 透镜
a. 光学级料Polycarbonate(简称PC)聚碳酸酯。
b. 塑胶类材料,优点:生产效率高(可以通过注塑、挤塑完成);透光率稍低(3mm厚度时穿透率89%左右);缺点:温度不能超过110°(热变形温度135 度)。
4.玻璃透镜
光学玻璃材料,优点:具有透光率高(97%)、耐温高等特点;缺点:体积大质量重、形状单一、易碎、批量生产不易实现、生产效率低、成本高等。不过目前此类生产设备的价格高昂,短期内很难普及。此外玻璃较PMMA、PC 料易碎的缺点,还需要更多的研究与探索,以现在可以实现的改良工艺来说,只能通过镀膜或钢化处理来提升玻璃的不易碎特性,虽然经过这些处理,玻璃透镜的透光率会有所降低,但依然会远远大于普通光学塑料透镜的透光效果。所以玻璃透镜的前景将更为广阔。
二、LED 透镜的应用分类
1.一次透镜
a. 一次透镜是直接封装(或粘合)在LED 芯片支架上,与LED 成为一个整体。
b. LED 芯片(chip)理论上发光是360 度,但实际上芯片在放置于LED 支架上得以固定及封装,所以芯片最大发光角度是180 度(大于180°范围也有少量余光),另外芯片还会有一些杂散光线,这样通过一次透镜就可以有效汇聚chip 的所有光线并可得到如180°、160°、140°、120°、90°、60°等不同的出光角度,但是不同的出光角度LED 的出光效率有一定的差别(一般的规律是:角度越大效率越高)。
c. 一次透镜一般用PMMA、PC、光学玻璃、硅胶等材料。
2.二次透镜
a. 二次透镜与LED 是两个独立的物体,但它们在应用时确密不可分。
b. 二次透镜的功能是将LED 光源的发光角度再次汇聚光成5°至160°之间的任意想要的角度,光场的分布主要可分为:圆形、椭圆形、矩形。
c. 二次透镜材料一般用光学级PMMA 或者PC;在特殊情况下可选择玻璃。
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