LED照明用高透明光扩散材料[1]

　　1　产品及相关概念

　　1.1　LED照明

　　LED照明是以发光二极管为发光光源的一种新型高效固体光源[1，4]，国内称半导体照明，国际叫法是固态照明(Solid　State　Lighting)，其耗电量仅为白炽灯的1/10，使用寿命是白炽灯寿命的100倍;不含重金属汞，所以具有节能、长寿命、环保、免维护和易控制等特点。因此LED照明被公认为是21世纪最具发展前景的高新技术领域之一。

　　1.2　LED照明灯罩

　　LED单位面积的发光强度过高，直视十分刺眼、产生眩光，视觉不适。为此，LED照明都需要一个透光罩，通过灯罩使光线变柔和、均匀。

　　1.3　高透明光扩散树脂材料

　　高透明光扩散树脂是制作LED灯罩的主要材料，主要有PS(聚苯乙烯)、PMMA(聚甲基丙稀酸甲酯)和PC(聚碳酸酯)等高透光率的树脂，其中PC材料以其高透明、高韧性和高阻燃等优异的综合性能得到广泛应用。

　　透光率和雾度是两个相互矛盾的材料指标，雾度越高，透光率就越低，而光扩散材料需要在两者之间找到一个平衡，既要有高透光率，同时要有高雾度。

　　1.3.1　产品及应用示例

　　图1　高透明光扩散树脂及其应用产品示例

　　1.3.2　光扩散树脂材料的光学性能要求与主要技术指标

　　1.3.3 光学性能要求

　　(1)具有高透光、高扩散、无眩光、无光影;(2)光源隐蔽性要好(有效调整扩散率和透光率，在看不到灯珠的前提下透光率达到最大);(3)具有良好流动性，良好的模具脱模性质，优良的耐候性;(4)透光率达到或超过80%;(5)具有高阻燃性;(6)具有高抗冲击强度;(7)适合于LED灯罩、灯泡、灯管的使用。

　　1.3.4　高透明光扩散树脂材料技术指标参考(表1)

　　表1　光扩散材料性能指标

　　2　高透明光扩散树脂材料的应用

　　高透明光扩散树脂材料被广泛用于工业照明、商业照明、办公照明、家居照明、交通照明和公共照明领域。在不同的应用领域其应用的程度不尽相同，详见图2。

　　图2　高透明光扩散树脂材料的应用

　　3　LED照明用高透明光扩散树脂材料市场状况

　　20世纪60年代LED照明面世，目前已经成为世界新兴产业，行业规模不断增大，DIGI-TIMES预计2012年全球LED照明市场规模将达到165亿美元，总的照明渗透率达到11.3%，2014年全球LED照明产值渗透率可望达到20%，市场规模有望挑战500亿美元(见图3)。

　　3.1　全球LED照明市场规模与发展趋势预测(亿美元/年)

　　图3　2009～2014年全球LED照明市场规模及渗透率预测

　　3.2　中国LED照明市场规模及发展趋势预测

　　2009年行业规模突破100亿元，2010年达到138.80亿元，2011年达到188.48亿元，LED照明行业渗透率5%左右。国家“十二·五”规划，到2015年LED照明行业渗透率将达到20%，行业规模超过1000亿元人民币，2020年LED照明行业渗透率将达到75%，行业规模将达到数千亿元人民币(图4)。

　　图4　中国LED照明市场规模及增长率趋势预测

　　3.3　国家政策推动LED照明行业渗透率不断提升

　　国家的鼓励政策、技术的不断进步和制造成本持续下降将继续推动LED照明行业的渗透率上升，并将在2020年实现LED照明替代白炽灯照明75%。

　　3.4　高透明光扩散树脂材料市场规模与发展趋势

　　2011年市场规模[4]17.16亿元，未来几年仍将高速增长，预计到2020年有望达到百亿规模，见图5。

　　图5　高透明光扩散树脂材料市场规模与发展趋势

　　3.5　高透明光扩散树脂产品价格

　　2012年9月份用于LED灯罩的高透明光扩散树脂产品进口价格25000～60000元/吨不等，国产产品价格22000～45000元/吨。

　　3.6　国内外高透明光扩散树脂主要制造企业(表2)

　　表2　国内外高透明光扩散树脂主要制造企业