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    LED燈罩材料的選擇-光擴散材料

    發布日期:2013-3-20 16:37:33  點擊次數:28922  新聞來源:錦磁貿易  【打印】【關閉

    LED燈罩材料的選擇-光擴散材料

    來源于:中塑資訊

    LED照明是21世紀的綠色照明
      自從1879年,愛迪生發明了第一盞白熾燈,人類開始了第一次照明光源技術革命。它的發光效率很低,壽命短,在1500 h左右;第二階段照明光源的開始是熒光燈的出現,熒光燈填充汞,污染環境;LED光源的出現,標志了綠色照明光源新階段的開始。LED燈電能轉化為光能的效率是90%。使用壽命長,一般在5萬小時,整燈在3.5萬小時。
      據統計,世界上主要工業化國家電能的10-20%用于照明,而中國,照明用電占全社會用電總量的12%,采用高效照明產品代替白熾燈,節能減排潛力巨大。逐步淘汰白熾燈,對于促進中國照明電器行業結構優化升級、推動實現“十二五”節能減排目標任務、積極應對全球氣候變化具有重要意義。
      日前,國家發展改革委、商務部、海關總署、國家工商總局、國家質檢總局聯合印發了《關于逐步禁止進口和銷售普通照明白熾燈的公告》。《公告》決定從2012年10月1日起,按照功率大小分階段逐步禁止進口和銷售普通照明白熾燈。
      1. LED發出的光是方向性較強的射光,是點光源,造成的缺點是光線刺眼,人眼難以接受;照射面積小。如果作為照明使用時必須將光線散射開來才能達到照明的效果。
      傳統的解決方案包括三種:(1)在原有燈罩基礎上添加色粉,如硫酸鋇等,加入這些顆粒可使光進行多次光折射達到光擴散的作用,該方法光擴散效果不明顯,且嚴重影響透光率;(2)增加磨砂效果,但會嚴重降低燈罩的光線透過率;(3)增加棱鏡,但光擴散效果有限,仍能看到刺眼的LED燈珠,且降低光線透過率。

    2. 最佳的方法是光擴散PC。光擴散PC可以達到高透光率、高擴散、光線均勻的特點。如下圖所示:

    光擴散PC是通過在PC樹脂中添加光擴散劑,光擴散劑呈球形,均勻分散在PC樹脂中,形成海島結構,由于PC樹脂和光擴散劑的折光指數不同,光線在光擴散劑表面類似鏡面反射,經過多次反射,達到光擴散效果。光擴散劑的添加量、粒徑大小和分布、折光指數決定了材料的光學性能。
      評價光擴散材料光學性能的指標包括全光線透光率、分散度、色溫、顯色性。

    (1)全光線透光率:透射光通量與入射光通量之比;
      (2)光效:用積分球測試光通量,含有燈罩的燈的光通量與裸燈的光通量之比。例如,裸燈的光通量是400 lm,加上燈罩以后,光通量為360 lm,光效即為90%。通常要求光效達到85%以上。光效高,可以有效的降低LED燈的成本。
      (3)分散度:相對透光率為50%的角度。LED燈的分散角為120°,通過光擴散燈罩使得分散角變大,輻射面積更大。分散度大,可以使得光線更加均勻,看不見眩光。
      (4)色溫:和被測輻射色度相同的全輻射體的絕對溫度。
           光源色溫不同,光色也不同,帶來的感覺也不相同:

     

    <3300K

    溫暖(帶紅的白色)

    穩重、溫暖

    3000-5000K

    中間(白色)

    爽快

    >5000K

    清涼型(帶藍的白色)

      對于光擴散材料,要求盡可能小的影響色溫。光擴散材料偏黃,會導致燈具出射的光色溫比光源的色溫低。
      (5)顯色性:光源對物體顏色呈現的程度,也就是顏色的逼真程度。對于光擴散材料,要求盡可能小的影響顯色性。一般影響要求在1以內。
      下圖表示的色溫與光通量和人的生理反應的關系。可以看出光通量和色溫在一個特定的區域(淺色區),人體感覺是比較舒服的。在淺色區的低色溫部分,人體感覺溫馨,通常是家居照明的選擇;在淺色去的高色溫部分,人體感覺清爽,通常是辦公照明的選擇。設計者在最初設計燈具時,充分考慮到人的感觀。光擴散材料燈罩不可避免的影響了光源的光通量和色溫,對于光擴散材料的要求是盡可能小的影響最終光學效果。

      阻燃性
      除光學性能以外,對于光擴散材料也有阻燃要求。根據UL1993,LED燈罩材料要求阻燃達到V2級。

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