Wie funktioniert die Lichtstreuung bei LED-Licht?

Lichtstreuungsmaterial bezieht sich auf das Material, das Punkt- und Linienlichtquellen in Linien- und Flächenlichtquellen umwandeln kann. Im Allgemeinen besteht die Funktion dieser Art von Material darin, die Lichtquelle nach Brechung, Reflexion und Streuung für das bloße Auge weniger blendend aussehen zu lassen. Zunächst möchte ich Ihnen vorstellen, welche Materialien für die Lichtstreuung bei LEDs üblich sind.

1. PS Lichtdiffusion Lampenschirm
Zubereitungsmethode.
Die wichtigsten Methoden zur Herstellung von Fotodiffusionsmaterialien sind derzeit die Polymerisation und die Modifikation durch Mischen.

1.) Polymerisationsverfahren.
Nach dem Prinzip der Lichtbrechung basiert die Polymerisationsmethode auf der Copolymerisation von zwei Arten von Polymermonomeren mit unterschiedlichem Brechungsindex und schlechter Kompatibilität oder der stückweisen Polymerisation, die zur weiteren Herstellung von lichtstreuenden Lichtdiffusionsmaterialien verwendet wird. Durch Polymerisation werden zwei Arten von Monomeren mit unterschiedlichen Reaktionsaktivitäten hergestellt, da die Reaktionsaktivität zwischen dem Streumonomer und dem Monomer, das die Matrix bildet, unterschiedlich ist und das Streumonomer eine Selbstpolymerisation oder Blockcopolymerisation mit dem Matrixmonomer bewirkt. Auf diese Weise sind die optischen Eigenschaften des kondensierten Kerns, der in der jeweiligen Polymerisationskette gebildet wird, einheitlich, und das Licht wird an der Grenze des kondensierten Kerns reflektiert und gebrochen, wodurch eine Streuung entsteht. Die Polymerisation ist bei der Herstellung von PMMA-basierten Photodiffusionsmaterialien weit verbreitet.

2. Lichtdiffusion LED-Lampenschirm.
Methode der Mischungsänderung.
Die Methode der Mischungsmodifikation besteht darin, den Lichtdiffusor dem Harz hinzuzufügen, der kugelförmig und gleichmäßig in dem transparenten Harz verteilt ist, um eine Inselstruktur zu bilden. Da der unterschiedliche Brechungsindex des Harzes und des Lichtdiffusors, ist das Licht ähnlich wie spiegelnde Reflexion auf der Oberfläche des Lichtdiffusors. Nach mehreren Reflexionen, um die Wirkung der Lichtstreuung zu erreichen. Gleichzeitig bestimmen die Menge des optischen Diffusors, die Partikelgröße und -verteilung, der Brechungsindex die optischen Eigenschaften des Materials.

3. Lampenschirm mit Lichtdiffusion.
Derzeit werden viele Lichtstreumaterialien im Allgemeinen nach dieser Methode hergestellt, da diese Methode der Polymerdotierung ähnelt und der Prozess einfach ist, insbesondere bei Lichtstreuplatten mit einer sehr hohen Dosierung kann diese Methode kontinuierlich hergestellt werden und hat eine hohe Produktionseffizienz.
Nachfolgend ein Beispiel, das hauptsächlich auf der Methode der Mischungsänderung beruht:

1.) Wirkungsmechanismus.
Der Wirkungsmechanismus des Lichtdiffusionsmaterials besteht darin, dass organische oder anorganische Partikel dem Substrat der Diffusionsplatte als streuende Partikel hinzugefügt werden, um Lichtbrechung, Reflexion und Streuung in zwei Medien mit unterschiedlichem Brechungsindex zu bewirken, wenn es die Streuschicht durchläuft. so kann es den Effekt der optischen Diffusion erzeugen. Einzelheiten entnehmen Sie bitte der folgenden schematischen Darstellung der Diffusion:

2.) Material der Matrix.
Als Substrat für Lichtdiffusionsmaterialien ist eine hohe Lichtdurchlässigkeit erforderlich. Zu den gängigen Matrixmaterialien gehören PPMMA, PS und PC, deren Lichtdurchlässigkeit wie folgt ist:

Der Brechungsindex bestimmt, wie hell das Material aussieht, und ein höherer Brechungsindex bedeutet, dass mehr Licht an der Grenzfläche zwischen dem Material und der Luft reflektiert wird. Im Allgemeinen gilt: Je höher der Brechungsindex, desto geringer ist die Lichtdurchlässigkeit.

PC-Lichtdiffusionslampenschirm
3.) Lichtdiffusor
Je nach Zusammensetzung des Lichtstreumittels kann es in einen organischen Diffusor und einen anorganischen Diffusor unterteilt werden.

Organischer Lichtdiffusor
Zu dieser Art von Lichtdiffusionsmitteln gehören vor allem Acryl, Silikon, Polyvinyl und so weiter. Gegenwärtig sind Acryl- und Silikon-Lichtdiffusionsmittel die am meisten verwendeten. Diese Art von Lichtdiffusor hat eine gute Durchlässigkeit. Silikon hat die Vorteile eines geringen Zusatzes und einer guten Trübung, und die Durchlässigkeit von Acrylsäure ist gut.

Lichtstreuung LED-Lampenschirm
Anorganischer Lichtdiffusor
Zu den anorganischen Lichtdiffusoren gehören vor allem Nano-Bariumsulfat, Siliziumdioxid, Kalziumkarbonat und so weiter. Aus mikroskopischer Sicht sind diese anorganischen Lichtdiffusoren feste Mikrokugeln, und es ist sehr schwierig für das Licht, durch die feste Kugel zu gehen, was die Übertragung von viel Licht beeinträchtigt. nur ein Teil des Lichts wird durch gebrochen, so dass es die Helligkeit oder die Übertragung von Licht beeinträchtigt, was derzeit selten verwendet wird.
Die Brechungsindizes verschiedener Lichtzerstreuer sind wie folgt:

LED-Lampenschirm
4.) Einfluss von Lichtstreuungspartikeln
Einfluss der Diffusionspartikelgröße
Je kleiner die Partikelgröße bei gleicher Masse ist, desto größer ist die Anzahl der Partikel, desto öfter wird das Licht beim Durchgang abgelenkt, und je größer die Diffusivität ist, desto höher ist die Trübung. Wenn die Partikelgröße jedoch zu klein ist, ist die Partikelgrößenverteilung schwer zu kontrollieren, im Gegenteil, bei gleicher Trübung nimmt die Durchlässigkeit ab. Nur wenn die Partikelgröße und die Partikelgrößenverteilung richtig sind, können Lichtdurchlässigkeit und Trübung gleichzeitig einen höheren Wert erreichen. Die Partikelgröße liegt im Allgemeinen bei 1-5 Mikron. Je besser die Regelmäßigkeit und die Oberflächenbeschaffenheit der Partikel sind, desto besser sind auch die Trübung und die Lichtdurchlässigkeit.

LED-Lampe
Einfluss des Brechungsindex der gestreuten Partikel
Der Brechungsindex des Substrats und des Diffusors sollte nicht zu groß oder zu klein sein. Wenn der relative Brechungsindex des Diffusors zwischen 0,91-0,97 und 1,03-1,09 liegt, ist die Lichtdurchlässigkeit besser. Ist der relative Brechungsindex zu klein, gibt es nur einen geringen Unterschied zwischen den beiden Brechungsindizes und die Streuung ist nicht offensichtlich. Ein großer Unterschied im relativen Brechungsindex führt zu einer Totalreflexion, die das Licht zurück ins Innere reflektiert und nicht wirksam übertragen werden kann.

Lichtstreuung LED-Blatt
Wirkung der Diffusionspartikelkonzentration.
Mit zunehmender Anzahl der Lichtstreuungsteilchen erhöht sich die Anzahl der Lichtstreuungen in der Diffusionsplatte, die Rückstreuung nimmt zu, der freie Weg der Photonen nimmt ab, die Trübung nimmt zu, aber die Durchlässigkeit nimmt ab. Um eine hohe Lichtdurchlässigkeit und Trübung zu gewährleisten, wird die Konzentration des Lichtstreumaterials vernünftig gewählt, und das allgemeine Mischungsverhältnis ist kleiner als 2%.

Lichtstreuende LED-Lampe
3. Leistungsanforderungen.
Gängige LED-Lichtstreumaterialien erfordern Folgendes:
Hohe Lichtdurchlässigkeit, hohe Diffusion, keine Blendung, kein Licht und kein Schatten.
Die Lichtquelle ist besser verborgen.
Es hat eine gute Fließfähigkeit, Dimensionsstabilität, Witterungs- und Hitzebeständigkeit.
Hochgradig flammhemmend und hochschlagfest.
Die Lichtdurchlässigkeit ist höher als 80%.

Lichtstreuende LED-Lampe
Merkmale von Lichtdiffusionsmaterialien.
Der Vorteil des Lichtdiffusionsmaterials besteht darin, dass es unter der Voraussetzung, dass eine hohe Lichtdurchlässigkeit gewährleistet ist, die Lichtstreuung und die Trübung des Produkts erhöht. Gegenwärtig werden optische Diffusionsplatten in PC, PMMA und PS unterschieden. PMMA ist jedoch nicht kratzfest, und PS ist nicht hitzebeständig und flammhemmend. Gegenwärtig wird PC häufig für LED-Lampenschirme verwendet. Im Folgenden werden verschiedene Arten von Lichtstreuplatten verglichen.