LED燈罩材料的選擇-光擴散材料

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》�！豆�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�？墒构膺M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：

　　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�？梢钥闯龉馔�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。