¿Cómo funciona la difusión de la luz en las lámparas LED?

El material de difusión de luz se refiere al material que puede convertir fuentes de luz puntuales y lineales en fuentes de luz lineales y superficiales. En términos generales, la función de este tipo de material es hacer que la fuente de luz parezca menos deslumbrante a simple vista después de la refracción, reflexión y dispersión. Así que, en primer lugar, voy a presentar ¿cuáles son los materiales de difusión de luz comunes en LED?

1. Pantalla difusora de luz PS
Método de preparación.
En la actualidad, los principales 1métodos de preparación de los materiales de fotodifusión son la polimerización y la modificación de la mezcla.

1.) Método de polimerización.
De acuerdo con el principio de refracción de la luz, el método de polimerización se basa en la copolimerización de dos tipos de monómeros poliméricos con diferente índice de refracción y escasa compatibilidad, o polimerización a trozos, que se utiliza para preparar materiales de difusión de la luz con dispersión de la luz. Dos tipos de monómeros con diferentes actividades de reacción se preparan mediante polimerización, porque la actividad de reacción entre el monómero dispersor y el monómero que forma la matriz es diferente, y el monómero dispersor produce autopolimerización o copolimerización en bloque con el monómero de la matriz. De este modo, las propiedades ópticas del núcleo condensado formado en la respectiva cadena de polimerización son uniformes, y la luz se refleja y refracta en el límite del núcleo condensado, convirtiéndose así en dispersión formadora. La polimerización se utiliza ampliamente en la preparación de materiales de fotodifusión basados en PMMA.

2. Pantalla LED de difusión de la luz.
método de modificación de la mezcla.
El método de modificación de la mezcla consiste en añadir el difusor de luz a la resina, que es esférica y se dispersa uniformemente en la resina transparente para formar una estructura de isla. Como el índice de refracción diferente de la resina y el difusor de luz, la luz es similar a la reflexión especular en la superficie del difusor de luz. Después de múltiples reflexiones para lograr el efecto de difusión de la luz. Al mismo tiempo, la cantidad de difusor óptico, tamaño de partícula, y la distribución, el índice de refracción determinar las propiedades ópticas del material.

3. Pantalla difusora de luz.
En la actualidad, muchos materiales de difusión de luz se producen generalmente por este método, porque este método es similar al dopaje de polímeros, y el proceso es simple, especialmente en la placa de difusión de luz con una dosificación muy grande, este método se puede producir de forma continua y tiene una alta eficiencia de producción.
A continuación se muestra un ejemplo basado principalmente en el método de modificación de la mezcla :

1.) Mecanismo de acción.
El mecanismo de acción del material de difusión de la luz es que las partículas orgánicas o inorgánicas se añaden al sustrato de la placa de difusión como partículas de dispersión para hacer que la luz se refracte, se refleje y se disperse en dos medios con diferente índice de refracción cuando pasa a través de la capa de dispersión. por lo que puede producir el efecto de difusión óptica. Detalles por favor revise el diagrama esquemático de difusión como sigue:

2.) Material de la matriz.
Como sustrato de los materiales de difusión de la luz, se requiere una alta transmitancia de la luz. Los materiales de matriz comunes incluyen PPMMA, PS, y PC,-basado en la difusividad de la luz de la siguiente manera:

El índice de refracción determina la luminosidad del material, y un índice de refracción más alto indica que se refleja más luz en la interfaz entre el material y el aire. En general, cuanto mayor es el índice de refracción, menor es la transmitancia.

Pantalla difusora de luz de PC
3.) Difusor de luz
Según la composición del agente difusor de luz, puede dividirse en difusor orgánico y difusor inorgánico.

Difusor de luz orgánico
Este tipo de agente difusor de luz incluye principalmente el tipo acrílico, el tipo silicona, el tipo polivinilo, etc. En la actualidad, los agentes difusores de luz acrílicos y de silicona son los más utilizados. Este tipo de difusor de luz tiene buena transmitancia. La silicona tiene las ventajas de baja adición y buena neblina, y la transmitancia del ácido acrílico es buena.

Pantalla LED difusora de luz
Difusor de luz inorgánico
Los difusores de luz inorgánicos incluyen principalmente el sulfato de nano-bario, el dióxido de silicio, el carbonato de calcio, etcétera. Desde un punto de vista microscópico, estos difusores de luz inorgánicos son microesferas sólidas, y es muy difícil que la luz pase a través de la esfera sólida, lo que afectará a la transmisión de una gran cantidad de luz. sólo una parte de la luz se refracta a través, por lo que afecta el brillo o la transmisión de la luz, que rara vez se utiliza en la actualidad.
Los índices de refracción de varios difusores de luz son los siguientes:

Pantalla LED
4.) Influencia de las partículas difusoras de la luz
Efecto del tamaño de las partículas de difusión
En el caso de la misma masa, cuanto menor es el tamaño de las partículas, mayor es el número de partículas; cuantas más veces se desvía la luz al atravesarlas, y cuanto mayor es la difusividad, mayor es la bruma. Sin embargo, cuando el tamaño de las partículas es demasiado pequeño, la distribución del tamaño de las partículas es difícil de controlar, por el contrario, a igual bruma, la transmitancia disminuye. Sólo cuando el tamaño de las partículas y la distribución del tamaño de las partículas son adecuados, la transmitancia de la luz y la neblina pueden alcanzar un valor más alto al mismo tiempo. El tamaño de las partículas suele ser de 1-5 micras. Al mismo tiempo, cuanto mejores sean la regularidad y el acabado de las partículas, mejores serán la opacidad y la transmitancia luminosa.

Lámpara LED
Efecto del índice de refracción de las partículas difusas
El índice de refracción del sustrato y del difusor no debe ser demasiado grande ni demasiado pequeño. Cuando el índice de refracción relativo del difusor está entre 0,91-0,97 y 1,03-1,09, la transmitancia de la difusividad es mejor. Si el índice de refracción relativo es demasiado pequeño, hay poca diferencia entre los dos índices de refracción y la dispersión no es evidente. Una gran diferencia en el índice de refracción relativo dará lugar a la reflexión total, que refleja la luz de nuevo en el interior y no se puede exportar con eficacia.

Lámina LED de difusión de luz
Efecto de la concentración de partículas de difusión.
Con el aumento de las partículas de difusión de la luz, el número de dispersión de la luz en la placa de difusión se incrementará, la retrodispersión aumenta, el camino libre de los fotones disminuye, la neblina aumenta, pero la transmitancia disminuye. En el caso de garantizar una alta transmitancia y neblina, la concentración de material de difusión de luz se selecciona razonablemente, y la proporción general de mezcla es inferior a 2%.

Lámpara LED de difusión de luz
3. Requisitos de rendimiento.
Los materiales habituales de difusión de la luz LED requieren lo siguiente:
Alta transmitancia, alta difusión, sin deslumbramiento, sin luces ni sombras.
La ocultación de la fuente de luz es mejor.
Tiene buena procesabilidad, estabilidad dimensional, resistencia a la intemperie y resistencia al calor.
Alta resistencia a la llama y al impacto.
La transmitancia luminosa es superior a 80%.

Lámpara LED de difusión de luz
Características de los materiales de difusión de la luz.
La ventaja del material de difusión de luz es que bajo la premisa de garantizar la alta transmitancia de luz, aumenta la difusividad de la luz y la neblina del producto. a través de la acción de la placa de difusión, toda la placa forma una superficie luminosa uniforme sin formar una zona oscura. En la actualidad, la placa de difusión óptica se divide en placa de difusión óptica de PC, placa de difusión óptica de PMMA y placa de difusión óptica de PS. Sin embargo, el PMMA no es resistente a los arañazos y el PS no es resistente al calor ni ignífugo. En la actualidad, el PC es ampliamente utilizado en pantallas LED. A continuación se muestra una comparación de varios tipos de placas de difusión de luz.