LED照明不僅有高能效和發光效率,而且有壽命長、成本低及環保的優點。美國能源部估計,到2030年,LED等將會占據84%的照明市場。
這促使材料供應商致力研發新配方,旨在從最前沿為LED照明提供更優越的解決方案;還將為加工商,主要是注塑商和板材擠出機商提供更多選擇和機遇,以在蓬勃發展的市場中占一席之地。
現時丙烯酸和聚碳酸酯基本上取代了LED燈和燈具中的玻璃材料;最近更有液體硅橡膠(LSR)加入行列;用于鏡片和外殼的特制鋼質PVC也已橫空出世;而一些旨在取代壓鑄鋁散熱片的導熱化合物也蓄勢待發。
材料供應商意識前方的挑戰,并正在努力適應快速發展的LED市場,以達到性能和成本目標。
丙烯酸帶來優質的光分布效果
緊隨冷凍和空調,照明是超市中第三大電力消耗大戶。而節能LED照明模式就能降低功耗,特別適合大表面積照明場合。有見及此,歐洲零售業巨頭SPAR Austria為其所有新店配備Zumtobel的LED燈。
“在超市,相比霓虹燈,高效LED照明在短短18個月后就能回本,”Zumtobel超市全球大客戶經理Dieter Safarik表示。 “今時今日,不用LED就落伍了。”
而超市LED照明面臨最大挑戰就是找到調適LED光分布的解決方案,以迎合超市主要照明部分是貨架這個特殊照明需求。
正如Dieter Safarik所解釋,LED燈通常只能最大程度地照亮地板,因此,新LED燈需要一種導光材料,能夠最大限度地均勻照亮整個貨架前部的垂直面。
贏創的PLEXIGLAS就能夠滿足這些要求。各種級別的PLEXIGLAS模塑料化合物正被用于制造光學蓋和特殊鏡片。這種專利丙烯酸樹脂透光率高達92%,可長期保持通透、不泛黃;還能精確地再造鏡片表面,兼具良好導光性能。這種組合能夠制造具有可變向功能的特定結構透鏡。
PLEXIGLAS也適合辦公場所的燈光布置。雅各MAUL GmbH新出的LED燈頭擴散器就是采用PLEXIGLAS Satinice df23制成。除超市外,PLEXIGLAS也是為辦公場所提供均勻和舒適照明的首選材料。雅各MAUL GmbH新出的LED燈頭擴散器就是采用PLEXIGLAS Satinice df23制成。
“辦公場所的照明品質會影響員工表現,“Jakob MAUL GmbH研發工程師Uwe Hartmann說。 “臺燈最重要是提供令人舒適的亮度,不會引起眩光或投射陰影。”Hartmann解釋道。
然而,單純LED并不能產生令人舒適的照明,還要配套合適的燈元件。例如,需要比其他類型照明更好的熱管理,也需要一個光漫射元件,以便以最佳方式分布其點狀光。
因此,Jakob MAUL GmbH最新一代LED臺燈不僅改造了冷卻器,更首次使用擴散罩。擴散罩安裝在LED前面,與反射器結合,從而提供更廣照明表面。“這就避免了重疊陰影,而照明區域邊緣部分不會顯得突兀,并且可任意調節的色溫得以精準呈現,”Hartmann解釋說。
公司之所以選擇PLEXIGLAS Satinice df23,是因為該材料具有極佳光漫射效果及低透射率損耗。“只有通過這種組合,我們才能為辦公場所提供優質照明。”Hartmann說。
不僅如此,贏創的專利聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)還被運用于歐司朗子公司Siteco Beleuchtungstechnik GmbH的泛光燈20 LED系統中,為體育照明設施提供優質光學材料。
贏創的PMMA具有超卓透光性能,并通過精密的鏡片設計,實現精準圖像精確度。“PLEXIGLAS對環境適應性很強,是戶外應用中光學器件的首選材料。水分、陽光和溫度差異極少影響材料性能,燈具可以提供持久、優質的光照。“贏創產品經理RenéKogler說道。
LSR帶來更高清晰度光學效果
Momentive Performance Materials公司的Silopren LSR 7000系列通過更清晰、耐用的材料帶來更高清晰度光學效果。LSR供應商紛紛表示,他們的材料可以取代玻璃和熱塑性塑料,打造耐用性好、清晰度高及設計靈活的下一代LED照明產品,這在以前的汽車、戶外和技術照明等應用中前所未有。
新興LED的運行溫度比以前高,因設計人員在增加LED驅動電流水平同時,縮小了燈具的整體尺寸。高溫可能導致傳統的環氧樹脂和熱塑性塑料變黃并會隨著時間推移而物理降解。
Momentive Performance Materials公司是LSR技術的先驅,其Silopren LSR 7000系列通過更清晰、耐用的材料推動LED照明革命,令設計師的創意變現實。
公司去年在LIGHTFAIR國際展展示了使用注塑成型技術打造的Ultra Clear Silopren LSR 7000系列和其他用于光學應用的LSR的處理功能和優勢。
Silopren LSR 7180 LSR是該系列最新產品,結合了UL 94 V1和5VA的阻燃功能,兼具出色的光透明度和色澤的長期穩定性。此外,它還符合UL 746C標準,適合戶外使用。此附加功能可為LED照明和光學應用中的SSL設計帶來顯著的功能提升。
用于燈具外殼的PVC化合物
來自PolyOne 的PVC化合物打造的LED外殼具有強耐化學腐蝕功能、防紫外線功能以及具備高強度、高抗壓能力。PolyOne于最近的Strategies in Light 2018上宣布,結合其阻燃特種聚合物產品組合與協同設計服務,能夠助LED照明制造商成功實現創新變革。
該公司已將其Resilience LS(燈具系列)PVC化合物等級更新為商業級別,用于鏡頭和外殼等照明應用。材料被照明制造商Hinkley Lighting用于制作燈具外殼,該公司正在為其戶外景觀項目尋求新的照明方案。新的LED外殼必須具有強耐化學腐蝕功能、防紫外線功能以及具備高強度、高抗壓能力和持久耐看。
Resilience LS系列硬質乙烯基配方具有顏色穩定、理想的防UV性能和薄壁5VA阻燃功能,可滿足技術要求。值得一提的是,Resilience LS乙烯基聚合物的配方符合UL阻燃等級標準。
PolyOne表示,與其他高分子化合物不同,硬質乙烯基固有阻燃性和防UV性能要求極少量添加劑,以保持LED和電子電路的持久色調,并提供長久保護,而成本相比金屬更降低了25%以上。
此次合作打造出屢獲殊榮的Nuvi hardscape燈具。燈具有采用多種光亮飾面的紋理外殼,完美結合Resilience LS硬質乙烯基材料的耐用性與美麗外觀,展現耐用優勢,且顏色持久。
要點總結
•丙烯酸和聚碳酸酯基本上取代了LED燈和燈具中的玻璃材料;
•液體硅橡膠(LSR)也可用于LED照明的燈具制作,提升照明清晰度;
•采用PVC材質制成的LED燈具外殼具有強耐化學腐蝕功能、防紫外線功能。

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