Was ist die Anwendung von Lichtdiffusionsfolie?

Die Hauptfunktion der Lichtdiffusionsfolie besteht darin, die Lichtintensität des einfallenden Strahls im Raum zu modulieren, d. h. durch Reflexion, Streuung, Brechung und Beugung des Lichts und der Diffusionsfolie kann eine diffuse Lichtfeldverteilung erzielt werden, die den Anforderungen einer bestimmten Anwendung entspricht. Optische Diffusionsfolien finden breite Anwendung in der Strahlformung, der Flachbildschirmtechnologie (Flat Panel Display, FPD) und der neuen Festkörperbeleuchtung (einschließlich organischer/anorganischer Leuchtdioden und photovoltaischer Geräte).

Im Bereich der Anzeige hat sich die Flachbildschirmtechnologie in den letzten Jahren rasch entwickelt. Flüssigkristallanzeige (Liquid Crystal Display, LCD) nimmt die beherrschende Stellung der Flachbildschirmtechnologie ein, weil sie leicht und dünn ist, wenig Energie verbraucht, wenig Strahlung abgibt, keine hohe Temperatur und keinen hohen Druck benötigt und einen weichen Bildschirm hat.

Abbildung 1-1 zeigt die Anwendung von LCD in Smartphones, Tablets, Autoanzeigen, medizinischen Anzeigen und vielen anderen Bereichen. Derzeit werden 1-2 Diffusionsfolien, nämlich die untere Diffusionsfolie (Bottom Diffuser) und die obere Diffusionsfolie (Top Diffuser), in LCD-Hintergrundbeleuchtungsmodulen benötigt. Die untere Diffusionsfolie befindet sich in der Nähe der Lichtleiterplatte, und ihre Hauptfunktion besteht darin, die ungleichmäßige Lichtquelle, die von der Lichtleiterplatte ausgeht, in eine gleichmäßig verteilte Oberflächenlichtquelle umzuwandeln und den Druckpunkt der Lichtleiterplatte abzudecken. Die obere Diffusionsfolie befindet sich auf der obersten Seite des Hintergrundbeleuchtungsmoduls und zeichnet sich durch eine hohe Lichtdurchlässigkeit, einen großen Betrachtungswinkel und eine hohe Gleichmäßigkeit aus und kann die Prismenfolie schützen. Auf diese Weise wird das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht, nachdem es die Lichtleiterplatte passiert hat, durch die Lichtstreuungsfolie in eine gleichmäßige und weiche Oberflächenlichtquelle umgewandelt und gelangt schließlich durch den Fokussierungseffekt der Prismenfolie in das Sichtfeld der Menschen. Heutzutage werden optische Diffusionsfolien von den LCD-Herstellern in großem Umfang auf dem Markt eingesetzt. Übliche Indikatoren für Diffusionsfolien: Obere Diffusionsfolien-Durchlässigkeit 90%, Trübung 29%; untere Diffusionsfolien-Durchlässigkeit 84%, Trübung 90%.

Im Bereich der Beleuchtung ist die LED als eine neue Art der energiesparenden Beleuchtung weit verbreitet in Verkehrssignalen, Projektionslichtquellen, Automobilbeleuchtung usw. Im Vergleich zu herkömmlichen Lichtquellen hat die LED-Lichtquelle die Vorteile einer langen Lebensdauer, eines niedrigen Brennwerts und der Helligkeit im Bereich der Beleuchtung. Als eine neue Art von energiesparender Beleuchtung, wurde LED weithin in Verkehrssignalen, Projektionslichtquellen und Automobilbeleuchtung verwendet. Verglichen mit der gewöhnlichen Lichtquelle, hat die LED-Lichtquelle die Vorteile der langen Lebensdauer, des niedrigen Brennwerts und der Helligkeit.

Die Strahlformungstechnologie bezieht sich auf die Änderung der komplexen Amplituden-, Intensitäts- oder Phasenverteilung des einfallenden Laserstrahls in die gewünschte komplexe Amplituden-, Intensitäts- oder Phasenverteilung, um den Zweck der Strahlformung zu erreichen. Die Laserstrahlglättung ist die am häufigsten verwendete Strahlformungstechnologie, d. h. der Laserstrahlfleck wird zu einem Quadrat, einem Kreis oder einer anderen Form mit gleichmäßiger Intensitätsverteilung geformt. Dickey et al. verwenden ein Mikrolinsen-Array, um das Problem der Formung von Multimode-Lasern zu lösen [16]. Das Funktionsprinzip besteht darin, die Überlagerung des Strahls und des Teilstrahls zu teilen, aber auch diese Methode hat einige Mängel. Die Überlagerung des Teilstrahls erzeugt Interferenzflecken auf der Zieloberfläche, die die Formungsqualität beeinträchtigen.

Die holografische Strahlformungsdiffusionsfolie (Light Shaping Diffusers, LSD-Lichtdiffusionsfolie) wurde von der US-amerikanischen Firma Luminit entwickelt. Die gerichtete Streuung wird durch die Gestaltung der Oberflächenstruktur erreicht. Die LSD-Folie mit gerichteter Streuung kann in luftgestützten Laserdetektions- und -entfernungsmesssystemen, Head-Mounted-Displays, Barcode-Scannern, biometrischen Scannern, Fotokopierern, Laser-Ophthalmochirurgie und gerichteten Projektoren eingesetzt werden.

Derzeit wird die praktische Anwendung optischer Diffusionsfolien auf die Bereiche Energie, Chemie, Medizin und andere ausgedehnt, so dass sie das Interesse vieler Wissenschaftler und Industrievertreter geweckt hat. Im Bereich der Photovoltaik beschichteten J. Yoon et al. flexible Solarzellen auf Einkristall-Siliziumbasis mit einer Schicht aus Silylester-Mikrozylindern, wodurch sich der Wirkungsgrad der Zellen um das 2,5-fache erhöhte. Wei et al. beschichteten die Oberfläche von OLED mit einem Mikrolinsen-Array-Film, um die Quantenextraktionsleistung von OLED um mehr als 20% zu verbessern.

Die flexible Textil-Diffusionsfolie sorgt für eine angemessene Strahlungsintensität bei der photodynamischen Therapie mit niedriger Dosis (Photodynamische Therapie PDT). Die rotierende Diffusionsfolie wird verwendet, um die zusammengesetzten Flecken in dem dreifarbigen Flüssigkristall-Silizium-Laserprojektor zu eliminieren. Das Zeitbereich-Diffusionsfilm-gestützte Bildgebungssystem ermöglicht die Untersuchung von Brusttumoren und die Überwachung der Chemotherapie in der klinischen Diagnose. Optische Sensoren auf der Basis von Diffusionsfilmen werden zur Bestimmung des Volumenanteils und der Zusammensetzung von Proteinen eingesetzt. Daher ist die Realisierung des Anwendungsziels und der Multifunktionalität des optischen Diffusionsfilms die Richtung der zukünftigen Forschung.