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浅谈PC材料在LED领域的创新应用 (上)

3.1.3 增透阻蓝技术

为了给消费者提供更加健康的LED照明,针对目前阻蓝技术存在的问题,开发了新一代增透阻蓝技术,利用最新的量子型光扩散剂,高效阻隔高能蓝光HEV,在不改变原来的工艺的基础上,获得降低有害蓝光占比、消除黄变,增加光通量,提高透光率的效果。

量子型光扩散剂是一种石榴状微纳尺度核壳结构的杂化纳米复合微球,结合了纳米尺度的量子点材料和微米尺度光扩散剂各自的功能和优点,量子材料赋予吸收高能蓝光和光转换补偿功能,微球具备光扩散效果。该增透阻蓝技术特点如下:

A 产品功能角度:

量子型光扩散剂针对氮化镓450nm激发光设计,阻蓝具有专一性,只阻隔高能蓝光,有益蓝光全透过,并且吸收高能蓝光的量子点能激发出绿光和黄光等可见光。因此,第二代增透阻蓝光扩散板不仅获得健康照明的效果,而且即使相比原光扩散板,都能增加光通量,降低光效,提高透光率。

B 外观性能角度

由于对蓝光谱段选择性吸收,并能激发出长波蓝光、绿光和黄光等可见光,产品外观不会发黄偏色。

C 加工工艺角度

量子点型光扩散剂作为一种微纳结构的球型粉末,具有极好的分散性和相容性,可直接和基材粉末共混后注塑,加工工艺一致,并且无需改变任何工艺参数。

D 经济价值角度

由于光扩散剂本身用量少,而纳米尺度量子点又可在微球中均匀分散,同时光波在光扩散剂中多次反射和折射,光程增加,每个量子点利用率提高,增透阻蓝效率提高,因此只需少量量子材料就能获得理想的性能,光学质量更稳定,光扩散剂用量减少,降低成本。

3.1.4 量子型增透阻蓝PC光扩散板测试报告

在相同实验条件下,对量子型增透阻蓝PC光扩散板、普通光扩散板和LED裸光的测试参数进行了比较。

图1为裸光、普通光扩散板和增透阻蓝扩散板的光谱图比较。增透阻蓝扩散板在蓝光激发峰高450nm处的绝对光谱值为14.96mW/nm,低于裸光(19.13mW/nm)和普通板(17.7mW/nm),并且高能蓝光光谱区域(小于450nm)明显削减,其它可见光区域则得到增强,有益光谱相对高能蓝光比例明显变大。可见该产品能够获得理想的增透阻蓝性能。

图1 LED裸光、普通PC和增透阻蓝PC光扩散板光谱比较图

三者光谱测试相近数据的参数,并且对不同的参数进行了数据比较。从表一可以看出,增透阻蓝PC光扩散板的众多参数,如显色指数、P(W)、PF、半波宽、CRI等测试数据和裸光、普通PC的基本一致。

增透阻蓝PC光扩散板的特色体现在表二的数据比较中,该产品的绝对光谱小于裸光、普通PC,说明阻隔了高能蓝光的通过,而Φe(mW)和普通PC光扩散板相近,光通量反而比更大,接近LED裸光,这是因为该产品能够激发出更多的有益可见光,补偿了削减掉的高能蓝光光能,同时长波蓝光也得到补偿,不会造成产品发黄。光效达到接近裸光的95.95lm/W,高于普通PC光扩散板的92.57lm/W。增透阻蓝光扩散板的透光率高达98.4%,比普通PC光扩散板94.7%增加了3.7%的透光率。

采用测试的绝对光谱数据作图,以裸光数据为基准,对比普通PC和增透阻蓝PC光扩散板的性能。从图2可以看出,普通PC板不能阻蓝,而且可见光部分会减弱。增透阻蓝PC光扩散板不仅能够有效阻蓝,还能提供有益光补偿机制,提高光透过率。

图2 普通PC和增透阻蓝PC光扩散板光谱对比

图3对比了普通PC和增透阻蓝PC光扩散板的蓝光阻隔能力。从图可以看出该产品具有高效的阻蓝能力,尤其是对人的健康危害最大的420~460nm范围内的HEV。

图3 HEV阻隔能力对比

图4显示了增透阻蓝技术的有益光补偿机制,可以看出增加的有益光和阻隔的蓝光相抵消,总的Φe保持不变。同时,因为增加了长波有益光,光效比普通PC板更高。

这张补偿机制能部分补充LED灯白光中相较于太阳光谱缺失部分,使其光谱更连续,更接近太阳可见光。

图4 光谱补偿机制

3.1.5 总结

以普通光扩散PC板为参照,增透阻蓝技术相比目前的阻蓝技术优劣明显。

目前的阻蓝技术虽然能阻隔蓝光,但也削减了大量其它可见光。相比普通光扩散PC板,各项指标都明显下降,光效降低,透光率减小,颜色发黄。

增透阻蓝技术利用量子型光扩散剂的对HEV的优异阻隔性能,采用有益光补偿机制,获得增透阻蓝、更接近太阳光谱的健康照明效果。相比普通光扩散PC板,不仅能够阻隔掉一半的高能蓝光,而且光通量Φ=516.1lm,增加18.3lm(3.7%);光效95.95lm/W,提高3.38lm/W(3.7%);透光率98.38%,增加了3.67%。

(作者:张林 傅轶)

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