專利名稱：通過稀土實現的高反光材料、制備方法及燈具的制作方法
技術領域：
本發涉及化學材料領域，尤其涉及一種通過稀土實現的高反光材料、制備方法及燈具。
背景技術：
資源匱乏、能源緊張已經成為全球經濟發展的瓶頸。在供電日趨緊張和對電力的需求日益增加的背景下，找到節約電能或者高效利用電能的有效途徑就顯得非常重要。世界各國均不約而同地開始了高效利用照明光源的探索。目前市場上的光源主要有白熾燈、熒光燈和新型的LED燈。白熾燈曾在相當長的時期內給人們的工作和生活帶來了極其重要的作用，但隨著更具優勢的熒光燈、LED燈的相繼使用，白熾燈即將退出世界的舞臺。而白光LED具有使用壽命長、響應時間短、光電轉換 效能高、節能環保等優點，目前已經被廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、照明等領域。目前商業化的白光LED是用發射460nm的藍光、400nm的近紫外光等，與不同的稀土材料發射光線，依據三原色原理組合成白色光線。LED燈管是一種新型的照明燈具，它是利用導光體來均勻有效地對LED光源所發出的光進行散射操作。它通常是在導光體的兩端各設置一個LED燈，作為光源，導光體用以導通前述光源所發出的光線，通常還會設置燈罩，起到保護、裝飾等作用。光線沿導光體向四周發射，而只有向特定方向發射的光線對人們才是有用的，我們可以將這部分光線稱為有效光線，而將射向其它方向的不能被人們所利用的光線稱為無效光線。如何將光源發射的光線進行散射的同時，將無效光線轉變成對人們有用的有效光線，正是本發明所要解決的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種通過稀土實現的高反光材料，以及對應的制備方法及燈具，通過高反光材料實現更強的光線反射效果，以及能夠調節原有的光譜分布狀況。本發明的技術方案包括—種通過稀土實現的高反光材料，用以在導光材料的側部反射預設光源所發出的光線，該高反光材料包括有反光介質和光譜調節介質，其中反光介質用以對預設光源的光線進行散射操作，其中光譜調節介質為稀土材料，用以調整前述預設光源的光線的光譜構成。優選地，所述的反光介質為二氧化鈦顆粒。優選地，所述的二氧化鈦粒度為10-40納米。優選地，所述的二氧化鈦為金紅石型或板鈦型二氧化鈦。優選地，所述的光譜調節介質為YAG =Ce3+ ；Ca1^SrxS: Eu2+ ；Ga2S3: Eu2+ ；
MGa2S4:Eu2+，其中(Μ = Ca, Sr, Ba)；SrGa2+xS4+y: Eu2+ ；SrxEu1^Ga2S4 ；(Ca1^Srx) Se: Eu2+ ；SrLaGa3S6O: Eu2+ ；(M1, M2) 10(PO4)6X2，其中(M1 = Ca, Sr, Ba ；M2 = Eu, Mn ；X = F，Cl，Br)；以及NaEu0.92Sm0.08 (MoO4) 2 中至少一種。優選地，所述的反光材料還包括用以均勻分散前述反光介質和光譜調節介質的擴散介質。 優選地，所述的擴散介質為聚甲基丙烯酸甲酯或透明塑料或玻璃。優選地,所述的反光材料還包括有鈦酸鉀晶須。優選地，所述的鈦酸鉀晶須，是四鈦酸鉀晶須、六鈦酸鉀晶須、八鈦酸鉀晶須中的一種或一種以上的混合物。優選地，所述的鈦酸鉀晶須，其粒度為30-100納米。優選地，所述的反光材料的各組成成分的比例為，60 85wt%的反光介質；O. I 8wt %的光譜調節介質；10 35wt%的擴散介質；I 5wt %的鈦酸鉀晶須。優選地，所述光譜調節介質其粒度為20-80納米。本發明還提供了一種通過稀土實現的高反光材料的制備方法，該方法包括有如下步驟取如下組分的材料，60 85wt%的粉體結構的反光介質，O. I 8wt%的粉體結構的光譜調節介質，10 35wt%的能夠加熱融化的擴散介質，其中，反光介質用以對預設光源的光線進行散射操作，其中光譜調節介質包括有稀土材料，用以調整前述預設光源的光線的光譜構成；將擴散介質加熱融化，將前述的粉體結構的反光介質和粉體結構的光譜調節介質在擴散介質中充分混合。本發明還提供了一種通過稀土實現的高反光材料燈具，該燈具包括預設光源，用以設置在下述導光體側部，向該導光體推送發出的光線；導光體，用以導通前述預設光源所發出的光線，為條狀結構；高反光材料，設置在前述導光體側部，最大覆蓋區域不超過截面邊緣的二分之其中的該高反光材料包括有反光介質和光譜調節介質，該反光介質用以對預設光源的光線進行散射操作，該光譜調節介質包括有稀土材料，用以調整前述預設光源的光線的光譜構成。與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果
利用本發明可以制備一種通過稀土實現的高反光材料，及利用該高反光材料實現的燈具。利用該高反光材料的光譜調節介質，將光源發射的特定顏色的光線轉化為人們需要的顏色光線；利用該高反光材料的反光介質，可以實現將光源發出的光線充分散射，從而提高人們對光線的有效利用，達到高效處理散射光源的目的。
圖Ia為本發明實施例中提供的通過稀土實現的高反光材料的燈具的示意圖。圖Ib為本發明實施例中提供的通過稀土實現的高反光材料的燈具的垂直于軸線的截面示意圖。
具體實施方式
實施例I :本發明所述的通過稀土實現的高反光材料，可按照如下配方構成
組成百分比(wt%)
反光介質72
光譜調節介質5
擴散介質18
欽酸鐘晶須5
這些材料合計IOOwt%。其中的反光介質，可以采用各種白色粉體材料來實現。本發明優選為二氧化鈦粉體材料，即鈦白粉，來作為反光材料。納米級的二氧化鈦顆粒制成的反光材料，其表面均勻，并隨著其含量的提高，其散射光線的作用會逐漸增強。隨著其顆粒粒度的變小，其散射光線的作用會稍有增強。本技術方案中選取二氧化鈦的含量為60 85wt%、顆粒粒度為10 40納米。當反光介質為85wt%，其反光效果最好，但其它成分會相應減少，會對該反光材料的其它方面的性能造成影響，比如，減少擴散介質，將會使高反光材料的融合性及均勻性降低。而當反光介質60wt%，由于反光介質的含量相對較低，將導致，反光效率降為58%。在本實施例中選取二氧化鈦其含量為72被％時，其對光線的有效反射率可達到78. 2%，這是綜合考慮對光線反射率、各組分的融合性、各組分的分散性后的最佳選擇。其中的光譜調節介質為稀土材料，在本實施例中可選為YAG:Ce3+(即Y3Al5O12: Ce3+)，其粒度為20-80納米，含量為5wt %。在本發明中所說的光譜調節介質即稀土材料。參見2005年10月出版的《中國稀土學報》第23卷5期513 516頁所記載的《稀土發光材料在固體白光LED照明中的應用》一文，為了將LED發射的460nm藍光變為白光，常用YAG: Ce3+ (即Y3Al5O12: Ce3+)，由于發射的藍光LED發射的波長在460nm附近變動，為了獲得白光，故可改變Ce3+的摻入濃度。利用460nm藍光發光的稀土發光材料除了發射黃光的YAG: Ce3+，還有能發射紅光的CahSrxS: Eu2+ ；發射黃、綠光的 Ga2S3 = Eu2+, MGa2S4:Eu2+(其中 M = Ca, Sr, Ba), SrGa2+xS4+y:Eu2+ ;發射黃、綠、紅光的(CahSrx)Se = Eu2+ ;發射黃、綠光的SrLaGa3S6O:Eu2+。該文還記載了利用400nm的近紫外光發射藍光、綠光、和紅光的(M1, M2) 10(PO4)6X2，其中(M1 = Ca，Sr，Ba ；M2 = Eu，Mn ；X = F，Cl, Br);以及利用400nm的近紫外光發射紅光的NaEua92Smatl8(MoO4);^這些稀土材料均可做為文中所述的光譜調節介質。其中的擴散介質為聚甲基丙烯酸甲酯或透明塑料或玻璃，用以均勻分散前述反光介質和光譜調節介質。其中的聚甲基丙烯酸甲酯，通常說的有機玻璃。在本發明的技術方案中，前述的擴散介質含量優選為15 35wt%，隨著其含量的提高，高反光材料各組分之間的融合性越好，反光介質及光譜調節介質分布越均勻。但隨著擴散介質所占比例的提高，反光介質的含量可能有所下降，將導致反光介質對光線的反射效果稍有降低。在本實施例中其含量選為35wt%。其中的鈦酸鉀晶須，是四鈦酸鉀晶須、六鈦酸鉀晶須、八鈦酸鉀晶須中的一種或一種以上的混合物，其顆粒粒度為30-100納米。在本實施例中可選為可選為八鈦酸鉀晶須。該成分對該高反光材料整體的成型、強度的提升，可發揮作用。在本發明的技術方案中優選 鈦酸鉀晶須的含量為I 5wt %，其含量從Iwt %至5wt %變化的過程中，該高反光材料整體的成型、強度的提升。在本實施例中選為4. 9wt%。實施例2 本發明所述的通過稀土實現的高反光材料，可按照如下配方構成
組成百分比(wt%)
反光介質82
光譜調節介質2
擴散介質14
欽酸鐘晶須2
這些材料合計100wt%。其中的反光介質為粒度10-40納米二氧化鈦顆粒，且二氧化鈦為金紅石型或板鈦型二氧化鈦。其中的光譜調節介質為稀土材料，在本實施例中可選為NaEua92Sm0.08 (MoO4) 2，其粒度為20-80納米。其中的擴散介質為聚甲基丙烯酸甲酯或透明塑料或玻璃，用以均勻分散前述反光介質和光譜調節介質。其中的鈦酸鉀晶須，是四鈦酸鉀晶須、六鈦酸鉀晶須、八鈦酸鉀晶須中的一種或一種以上的混合物，其顆粒粒度為30-100納米。實施例3 本實施例提供了一種通過稀土實現的高反光材料的制備方法，該方法包括如下步驟取如下組分的材料，85wt%的粉體結構的反光介質，5wt%的粉體結構的光譜調節介質，
10〖％的能夠加熱融化的擴散介質，其中，反光介質用以對預設光源的光線進行散射操作，其中光譜調節介質包括有稀土材料，用以調整前述預設光源的光線的光譜構成；將擴散介質加熱融化，將前述的粉體結構的反光介質和粉體結構的光譜調節介質在擴散介質中充分混合。其中的反光介質為粒度10-40納米二氧化鈦顆粒，且二氧化鈦為金紅石型或板鈦
型二氧化鈦。其中的擴散介質為聚甲基丙烯酸甲酯或透明塑料或玻璃，用以均勻分散前述反光介質和光譜調節介質。在本發明的技術方案中，其含量優選為15 35wt%，隨著其含量的提高，高反光材料各組分之間的融合性越好，反光介質及光譜調節介質分布越均勻。但隨著擴散介質所占比例的提高，反光介質的含量可能有所下降，將導致反光介質對光線的反射 效果稍有降低。在本實施例中其含量選為10wt%。其中的光譜調節介質為稀土材料，在本實施例中可選為CahSrxS = Eu2+,其粒度為20-80納米，含量為5wt%。進一步，作為舉例而非限定，還可在調節上述組分的含量后，在其中加入含量為I 5wt%、顆粒粒度為30-100納米鈦酸鉀晶須。所述的納米級鈦酸鉀晶須對該高反光材料整體的成型、強度的提升，可發揮作用。其含量從至5wt%變化的過程中，該高反光材料整體的成型、強度的提升。實施例4 本實施例提供了一種通過稀土實現的高反光材料的制備方法，該方法包括如下步驟取如下組分的材料，66wt%的粉體結構的反光介質，4wt%的粉體結構的光譜調節介質，30丨％的能夠加熱融化的擴散介質，其中，反光介質用以對預設光源的光線進行散射操作，其中光譜調節介質包括有稀土材料，用以調整前述預設光源的光線的光譜構成；將擴散介質加熱融化，將前述的粉體結構的反光介質和粉體結構的光譜調節介質在擴散介質中充分混合。在本實施例中其中的反光介質為粒度10-40納米二氧化鈦顆粒，且二氧化鈦為金紅石型或板鈦
型二氧化鈦。其中的擴散介質為聚甲基丙烯酸甲酯或透明塑料或玻璃，用以均勻分散前述反光介質和光譜調節介質。其中的光譜調節介質為稀土材料，在本實施例中可選為SrxEivxGa2S4,其粒度為20-80納米，含量為4wt%。進一步，作為舉例而非限定，還可在調節上述組分的含量后，在其中加入含量為I 5wt%、顆粒粒度為30-100納米鈦酸鉀晶須。所述的納米級鈦酸鉀晶須對該高反光材料整體的成型、強度的提升，可發揮作用。其含量從至5wt%變化的過程中，該高反光材料整體的成型、強度的提升。實施例5 參見圖Ia本發明所述的燈具的示意圖及圖Ib本發明所述的燈具的垂直于軸線的截面示意圖。該燈具包括預設光源110,用以設置在下述導光體120側部，向該導光體120推送發出的光線.
-^4 ，導光體120，用以導通前述預設光源110所發出的光線，為條狀結構； 高反光材料130，設置在前述導光體120側部，最大覆蓋區域不超過截面邊緣的二分之一;其中的該高反光材料130包括有反光介質和光譜調節介質,該反光介質用以對預設光源110的光線進行散射操作，該光譜調節介質包括有稀土材料，用以調整前述預設光源110的光線的光譜構成。本實施例所述的預設光源110，可以為預設的LED光源，或白熾燈或氙氣燈光源等；優選為LED光源。所述的導光體為實心的條形或環形柱狀體，其材質作為舉例而非限定，可以為聚甲基丙烯酸甲酯或透明塑料或玻璃；優選為聚甲基丙烯酸甲酯。其中的高反光材料作為舉例可設為月形或與導光體同心的環形的一部分。作為舉例，預設光源110發出光線后，其光線將沿著導光體120傳播，并向四周發射光線，設置在導光體120側部的高反光材料130中的光譜調節介質受前述預設光源110發出的光線激發后發出特定波長光，該特定波長光線與前述預設光源110發出的光線形成混合光線，同時高反光材料將前述的預設光源110發出的光線與光譜調節介質發出的特定波長光線向反射介質對立面反射。這樣，通過光譜調節介質，我們可以獲得預期顏色的光線，達到改變光線顏色的效果。通過反射介質，我們可以改變部分光線發出的路徑，從而能夠高效利用光源發出的光線。以上是對本發明的描述而非限定，基于本發明思想的其它實施方式，均在本發明的保護范圍之中。
權利要求
1.一種通過稀土實現的高反光材料，用以在導光材料的側部散射預設光源所發出的光線，其特征在于該高反光材料包括有反光介質和光譜調節介質，其中反光介質用以對預設光源的光線進行散射操作，其中光譜調節介質為稀土材料，用以調整前述預設光源的光線的光譜構成。
2.根據權利要求I所述的通過稀土實現的高反光材料，其特征在于所述的反光介質為二氧化鈦顆粒。
3.根據權利要求2所述的通過稀土實現的高反光材料，其特征在于所述的二氧化鈦粒度為10-40納米，其類型為金紅石型或板鈦型二氧化鈦。
4.根據權利要求I所述的通過稀土實現的高反光材料，其特征在于，所述的光譜調節介質為YAG = Ce3+; Ca1^SrxS: Eu2+ ； Ga2S3IEu2+ ；MGa2S4:Eu2+，其中(M = Ca, Sr, Ba)； SrGa2+xS4+y:Eu2+ ； SrxEu1^Ga2S4 ； (ChSrx) SeiEu2+ ； SrLaGa3S6O: Eu2+ ；(M1, M2) 10(PO4)6X2，其中(M1 = Ca, Sr, Ba ；M2 = Eu, Mn ；X = F，Cl, Br)； 以及 NaEua92Smatl8(MoO4)2 中至少一種。
5.根據權利要求I所述的通過稀土實現的高反光材料，其特征在于所述的反光材料還包括用以均勻分散前述反光介質和光譜調節介質的擴散介質。
6.根據權利要求5所述的通過稀土實現的高反光材料，其特征在于所述的擴散介質為聚甲基丙烯酸甲酯或透明塑料或玻璃。
7.根據權利要求I所述的通過稀土實現的高反光材料，其特征在于所述的反光材料還包括有鈦酸鉀晶須。
8.根據權利要求7所述的通過稀土實現的高反光材料，其特征在于所述的鈦酸鉀晶須，是四鈦酸鉀晶須、六鈦酸鉀晶須、八鈦酸鉀晶須中的一種或一種以上的混合物，其粒度為30-100納米。
9.根據權利要求I或5或7所述的通過稀土實現的高反光材料，其特征在于所述的反光材料的各組成成分的比例為， 60 85wt %的反光介質； 0.I 8被％的光譜調節介質； 10 35wt%的擴散介質； I 5 1:%的鈦酸鉀晶須。
10.根據權利要求I所述的通過稀土實現的高反光材料，其特征在于所述光譜調節介質其粒度為20-80納米。
11.一種通過稀土實現的高反光材料的制備方法，其特征在于 取如下組分的材料， 60 85 1:%的粉體結構的反光介質，. 0.I 8wt%的粉體結構的光譜調節介質， .10 35wt%的能夠加熱融化的擴散介質， 其中，反光介質用以對預設光源的光線進行散射操作，其中光譜調節介質包括有稀土材料，用以調整前述預設光源的光線的光譜構成； 將擴散介質加熱融化，將前述的粉體結構的反光介質和粉體結構的光譜調節介質在擴散介質中充分混合。
12.一種通過稀土實現的高反光材料燈具，其特征在于該燈具包括 預設光源，用以設置在下述導光體側部，向該導光體推送發出的光線； 導光體，用以導通前述預設光源所發出的光線，為條狀結構； 高反光材料，設置在前述導光體側部，最大覆蓋區域不超過截面邊緣的二分之一； 其中的該高反光材料包括有反光介質和光譜調節介質，該反光介質用以對預設光源的光線進行散射操作，該光譜調節介質包括有稀土材料，用以調整前述預設光源的光線的光譜構成。
全文摘要
本發明提供一種通過稀土實現的高反光材料、制備方法及燈具，屬于化學材料領域。該高反光材料包括有反光介質和光譜調節介質，其中反光介質用以對預設光源的光線進行散射操作，其中光譜調節介質為稀土材料，用以調整前述預設光源的光線的光譜構成。利用該高反光材料的光譜調節介質，可以將光源發射的特定顏色的光線轉化為人們需要的顏色光線；利用該高反光材料的反光介質，可以實現將光源發出的光線充分散射，從而提高人們對光線的有效利用，達到高效處理散射光源的目的。
文檔編號F21V7/22GK102809120SQ201210282919
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月10日 優先權日2012年8月10日
發明者張青 申請人:江蘇華安高技術安防產業有限公司