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PC在LED管的应用中比对手到底强在哪?

导读: 用于传统线性管照明的替代品所需要的外壳和光学材料得跟内部的LED源一样坚固。在本文中,BILL MARSHALL解释了聚碳酸酯为LED管提供的各种优势。

荧光管照明在办公室和工厂等商业环境中已经普遍存在。虽然这种照明有效,但现在的趋势是更换管灯,因为技术发展到更先进的LED照明。LED照明是非常理想的,因为它的效率高、使用寿命长。用LED管替换普通的荧光线性灯,以利用固态照明(SSL)技术提供的流明功率比,在设计和光学方面带来了挑战。为了应对这一挑战,照明制造商通常与材料供应商合作,并使用先进的材料来实现期望的透镜美观、装配方法和光学性能。这让他们在性能和成本方面有竞争优势。

在本文中,我们将讨论聚碳酸酯在LED中的使用,描述其物理和光学性质以及为LED照明设计人员提供的其他功能。

为了生产LED灯管的材料,需要考虑一些标准。塑料已经成为首选的材料,特别是聚碳酸酯,因为它具有独特的特性并且能提供多功能性。考虑的事项包括光学性能、机械性能、安全性和设计灵活性。这些都在本文中会逐一介绍。

光学性能

LED可以是非常明亮的单向源,制造商需要的材料要么能让光直接通过表面照射以获得最大亮度,要么提供均匀的光分布。LED制造商和设计师们都知道,很难找到一种既能隐藏LED光源又能让光以最佳水平传输的材料。这不仅对于美学而言是重要的,而且确保了最佳的能源效率。

LED源的覆盖层调节发射或扩散的光量。客户经常寻找可以提供高清晰度和纯度的材料,以确保最佳的光透射和最大的效率。但是,制造商也关注光分布的一致性。聚碳酸酯可以根据具体需求进行调整,通过复合过程以符合应用的特定要求。对于透明聚碳酸酯树脂,透光率可达90%以上。在一些情况下,聚碳酸酯树脂含有光扩散添加剂,它们通常是具有特定几何形状、粒度和折射率的聚合材料,有助于平衡所需的光透射和光扩散。对于这些聚碳酸酯树脂,可以实现优异的光均匀性,同时隐藏LED光源,从而消除“热点”。

为了实现最佳的光分布,既满足供应商的需求又满足终端用户的期望,在开始LED镜片或外壳生产之前,要进行测试,以准确量化这些聚碳酸酯树脂的光透射率和光扩散率。在确定D50角(即透射光数量在该角度时,是0°透射光数量的50%)时,使用可变角度光度计及直接光源测量样品中不同浓度水平下不同光扩散剂的效果。开发人员根据测量的数据选择合适的扩散技术。

图1:通过测量相对透射率(百分比)来评估LED管材料的扩散性。

调整性能通常是一个谨慎的平衡,因为用于光扩散的材料添加剂可以影响光透射和照明的效率,反之亦然。

机械性能

LED是固态器件,没有脆弱的部件或细丝,因此非常坚固。 此外,LED相对于传统光源来说具有非常长的使用寿命。聚碳酸酯有优异的韧性,远优于丙烯酸和玻璃,是用作镜片、盖板或外壳的理想材料,可确保LED灯或灯具在使用寿命期内不损坏。

虽然玻璃和丙烯酸树脂分别满足了LED照明的一些要求,如图2所示,但是它们在冲击和耐热性以及设计灵活性方面显得不足。相反,聚碳酸酯和聚碳酸酯共混物越来越被认为是LED应用的理想起点,因为它们具有必要的基本性能,并且可以用其他单体、聚合物或添加剂定制使用,以满足特定的性能要求。

图2. 与聚丙烯和玻璃相比,聚碳酸酯在LED管照明中的主要特性。

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