¿Cuál es la aplicación de la película difusora de luz?

La función principal de la película de difusión de luz es modular la intensidad luminosa del haz incidente en el espacio, es decir, a través de la reflexión, dispersión, refracción y difracción de la luz y la película de difusión, se puede obtener la distribución del campo de luz difusa que cumpla los requisitos de una determinada aplicación. Las películas de difusión óptica se utilizan ampliamente en la conformación de haces, la tecnología de pantallas planas (Flat panel display,FPD) y la nueva iluminación de estado sólido (incluidos los diodos emisores de luz orgánicos/inorgánicos y los dispositivos fotovoltaicos).

En el campo de las pantallas, la tecnología de pantallas planas se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. La pantalla de cristal líquido (Liquid crystal display, LCD) ocupa la posición dominante de la tecnología de pantallas planas por su ligereza y delgadez, su bajo consumo de energía, su escasa radiación, la ausencia de necesidad de alta temperatura y alta presión, y la suavidad de su pantalla.

La Figura 1-1 muestra la aplicación de la pantalla LCD en teléfonos inteligentes, tabletas, pantallas de automóviles, pantallas médicas y muchos otros campos. En la actualidad, en el módulo de retroiluminación LCD se necesitan 1-2 películas difusoras, a saber, la película difusora inferior (difusor inferior) y la película difusora superior (difusor superior). La película difusora inferior está cerca de la placa guía de luz, y su función principal es convertir la fuente de luz no uniforme emitida por la placa guía de luz en una fuente de luz superficial distribuida uniformemente, y cubrir el punto de impresión de la placa guía de luz. La película difusora superior está situada en el lado superior del módulo de retroiluminación, y tiene las características de alta transmitancia, gran ángulo de visión, alta uniformidad, y puede proteger la película prismática. De este modo, después de atravesar la placa de guía de luz, la luz emitida por la fuente de iluminación se transforma en una fuente de luz superficial uniforme y suave a través de la película de difusión de luz, y finalmente entra en el campo de visión de las personas utilizando el efecto de enfoque de la película de prisma. Hoy en día, la película de difusión óptica es ampliamente utilizada por los fabricantes de LCD en el mercado. Indicadores comunes de la película de difusión: transmitancia de la película de difusión superior 90%, neblina 29%; transmitancia de la película de difusión inferior 84%, neblina 90%.

En el campo de la iluminación, el LED, como nuevo tipo de iluminación de bajo consumo, se ha utilizado ampliamente en señales de tráfico, fuentes de luz de proyección, iluminación de automóviles, etc. En comparación con las fuentes de luz ordinarias, las fuentes de luz LED tienen las ventajas de una larga vida útil, un bajo poder calorífico y una gran luminosidad en el campo de la iluminación. Como nuevo tipo de iluminación de bajo consumo, el LED se ha utilizado ampliamente en señales de tráfico, fuentes de luz de proyección e iluminación de automóviles. En comparación con la fuente de luz ordinaria, la fuente de luz LED tiene las ventajas de una larga vida útil, bajo valor calorífico y brillo.

La tecnología de conformación del haz se refiere al cambio de la amplitud compleja, la intensidad o la distribución de fase del haz láser incidente a la amplitud compleja deseada, la intensidad o la distribución de fase para lograr el propósito de la conformación del haz. La tecnología de suavizado del haz láser es la tecnología de conformación del haz más utilizada, es decir, el punto del haz láser se conforma en un cuadrado, un círculo u otra forma con una distribución uniforme de la intensidad. Dickey et al. utilizan una matriz de microlentes para resolver el problema de la conformación de láseres multimodo [16]. Su principio de funcionamiento es dividir la superposición del haz y el sub-haz, pero este método también tiene algunos defectos. La superposición del subhaz produce motas de interferencia en la superficie del objetivo, lo que afecta a la calidad del conformado.

La película holográfica de difusión de haz de luz (Light Shaping Diffusers, denominada película de difusión de luz LSD) ha sido desarrollada por Luminit Company de Estados Unidos. La difusión direccional se realiza mediante el diseño de la estructura de la superficie. La película LSD con difusión direccional puede utilizarse en sistemas de detección y alcance láser aerotransportados, pantallas montadas en la cabeza, escáneres de códigos de barras, escáneres biométricos, escáneres de fotocopiadoras, cirugía oftálmica láser y proyectores direccionales.

En la actualidad, la aplicación práctica de la película de difusión óptica se ha extendido a los campos de la energía, la química, la medicina y otros, por lo que ha despertado el interés de muchos estudiosos e industriales. En dispositivos fotovoltaicos, J. Yoon et al recubrieron una capa de película microcilíndrica de éster de sililo para lentes sobre células solares flexibles basadas en silicio monocristalino, lo que aumentó la eficiencia de la célula en 2,5 veces. Wei et al. recubrieron la superficie de OLED con una película de matriz de microlentes para mejorar la eficiencia de extracción cuántica de OLED en más de 20%.

La película de difusión textil flexible proporciona una intensidad de radiación adecuada para la terapia fotodinámica de baja dosis (Photodynamic Therapy PDT). La película de difusión giratoria se utiliza para eliminar los puntos compuestos en el proyector láser de silicio de cristal líquido tricolor. El sistema de imagen asistida por película de difusión en el dominio del tiempo realiza el examen de tumores de mama y la monitorización de la quimioterapia en el diagnóstico clínico. Los sensores ópticos basados en películas de difusión se utilizan para detectar la fracción volumétrica y la composición de las proteínas. Por lo tanto, la realización del objetivo de aplicación y la multifunción de la película de difusión óptica es la dirección de la investigación futura.