前言
LED照明市場不斷增長,並有可能超越其他照明科技。 得益於塑料技術的發展,大多數以塑料製作的LED照明 產品在提高使用效益之餘,設計更加靈活。
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等將會佔據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,主要是射出商和板材擠出機 商提供更多選擇和機遇,以在蓬勃發展的市場中佔一席 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;最近更有液體矽橡膠(LSR)加入行列;用 於鏡片和外殼的特製鋼質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,並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佈效果
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 月後就能回本,”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光分佈的解決方案,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於製造光學蓋和特殊 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。這種組合能夠製造具有可變向功能的 特定結構透鏡。
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 燈頭擴散器就是採用PLEXIGLAS Satinice df23製成。 “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。 “檯 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 並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,以便以最佳方式分佈其點狀光。因此, Jakob MAUL GmbH最新一代LED檯燈不僅改造了冷 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,並 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)還被運用於歐司朗子公司 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,並通過精密的鏡 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
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並會隨 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國際展展示了使用射出成型 技術打造的 Ultra Clear Silopren LSR 7000 系列和其 他用於光學應用的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。
用於燈具外殼的PVC化合物
PolyOne 於最近的 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照明製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,用於鏡頭和外殼等照明應用。材料被照明 製造商 Hinkley Lighting 用於製作燈具外殼,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,並提供長久保護,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。 燈具有採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
•液體矽橡膠(LSR)也可用於LED照明的燈具製作, 提升照明清晰度
•採用PVC材質製成的LED燈具外殼具有強耐化學腐 蝕功能、防紫外線功能 ■