LED 조명에서 빛 확산은 어떻게 작동하나요?

광 확산 재료는 점 및 선 광원을 선 및 표면 광원으로 변환 할 수있는 재료를 말합니다. 일반적으로 이러한 종류의 재료의 기능은 굴절, 반사 및 산란 후 광원을 육안으로 덜 눈부시게 보이게하는 것입니다. 그럼 먼저 LED의 일반적인 광 확산 재료가 무엇인지 소개하겠습니다.

1. PS 광확산 전등갓
준비 방법.
현재 광확산 재료의 주요 제조 1방법은 중합 및 혼합 수정입니다.

1.) 중합 방법.
빛의 굴절 원리에 따라 중합 방법은 굴절률이 다르고 호환성이 좋지 않은 두 종류의 고분자 모노머의 공중합 또는 단편 중합을 기반으로하며, 이는 광 산란 광 확산 물질을 추가로 제조하는 데 사용됩니다. 산란체 모노머와 매트릭스를 형성하는 모노머 사이의 반응 활성이 다르고 산란체 모노머가 매트릭스 모노머와 자체 중합 또는 블록 공중합을 생성하기 때문에 반응 활성이 다른 두 종류의 모노머가 중합에 의해 제조됩니다. 이러한 방식으로, 각각의 중합 사슬에 형성된 응축 핵의 광학적 특성은 균일하고, 빛은 응축 된 코어의 경계에서 반사 및 굴절되어 산란을 형성하게됩니다. 중합은 PMMA 기반 광확산 재료의 제조에 널리 사용됩니다.

2. 광확산 LED 전등갓.
블렌딩 수정 방법.
블렌딩 수정 방법은 투명 수지에 구형이고 균일하게 분산되어 섬 구조를 형성하는 수지에 광 확산기를 추가하는 것입니다. 수지와 광확산기의 굴절률이 다르기 때문에 빛은 광확산기 표면의 정반사와 유사합니다. 빛 확산 효과를 얻기 위해 여러 번 반사한 후. 동시에 광학 디퓨저의 양, 입자 크기 및 분포, 굴절률이 재료의 광학적 특성을 결정합니다.

3. 빛 확산 전등갓.
현재 많은 광 확산 재료는 일반적으로이 방법으로 생산되며,이 방법은 폴리머 도핑과 유사하고 공정이 간단하고 특히 매우 큰 용량의 광 확산 판에서이 방법은 연속적으로 생산할 수 있고 생산 효율이 높기 때문에이 방법으로 생산됩니다.
아래는 주로 블렌딩 수정 방법을 기반으로 한 예제입니다:

1.) 동작 메커니즘.
광확산 소재의 작용 메커니즘은 확산판 기판에 산란 입자로 유기 또는 무기 입자를 첨가하여 빛이 산란층을 통과할 때 굴절률이 다른 두 매질에서 굴절, 반사, 산란이 일어나도록 하여 광학 확산 효과를 낼 수 있습니다. 자세한 내용은 아래 확산 모식도를 참고하세요:

2.) 매트릭스 재질.
광 확산 소재의 기판은 높은 광 투과율이 필요합니다. 일반적인 매트릭스 재료에는 다음과 같이 PPMMA, PS 및 PC 기반 광확산성이 있습니다:

굴절률은 재료가 얼마나 밝게 보이는지를 결정하며, 굴절률이 높을수록 재료와 공기 사이의 경계에서 더 많은 빛이 반사된다는 것을 나타냅니다. 일반적으로 굴절률이 높을수록 투과율이 낮아집니다.

PC 광 확산 전등갓
3.) 조명 디퓨저
광확산제의 구성에 따라 유기 디퓨저와 무기 디퓨저로 나눌 수 있습니다.

유기광 디퓨저
이러한 종류의 광확산제에는 주로 아크릴 유형, 실리콘 유형, 폴리비닐 유형 등이 포함됩니다. 현재 아크릴 및 실리콘 광확산제가 가장 널리 사용되고 있습니다. 이런 종류의 광확산제는 투과율이 좋습니다. 실리콘은 첨가량이 적고 헤이즈가 좋으며 아크릴산의 투과율이 좋다는 장점이 있습니다.

빛 확산 LED 전등갓
무기광 디퓨저
무기 광확산기에는 주로 나노 황산바륨, 이산화규소, 탄산칼슘 등이 포함됩니다. 미시적 관점에서 볼 때 이러한 무기 광 확산기는 고체 미세 구체이며 빛이 고체 구체를 통과하기가 매우 어려워 많은 빛의 투과에 영향을 미치며 빛의 일부만 굴절되어 빛의 밝기 나 투과에 영향을 미치므로 현재 거의 사용되지 않습니다.
여러 광확산기의 굴절 지수는 다음과 같습니다:

LED 전등갓
4.) 빛 확산 입자의 영향
확산 입자 크기의 효과
같은 질량일 경우 입자 크기가 작을수록 입자 수가 많고, 빛이 통과할 때 굴절되는 횟수가 많으며, 확산도가 클수록 헤이즈의 투과율이 높아집니다. 그러나 입자 크기가 너무 작으면 입자 크기 분포를 제어하기 어렵고, 반대로 같은 헤이즈에서는 투과율이 감소합니다. 입자 크기와 입자 크기 분포가 적절할 때만 빛 투과율과 헤이즈가 동시에 더 높은 값에 도달할 수 있습니다. 입자 크기는 일반적으로 약 1~5미크론입니다. 동시에 입자의 규칙성과 마감이 좋을수록 헤이즈와 빛 투과율이 더 좋아집니다.

LED 램프
확산 입자의 굴절률 효과
기판과 디퓨저의 굴절률이 너무 크거나 너무 작아서는 안 됩니다. 디퓨저의 상대 굴절률이 0.91-0.97에서 1.03-1.09 사이일 때 확산 투과율이 더 좋습니다. 상대 굴절률이 너무 작으면 두 굴절률 사이에 차이가 거의 없고 산란이 분명하지 않습니다. 상대 굴절률의 차이가 크면 전체 반사가 발생하여 빛이 내부로 다시 반사되어 효과적으로 내보낼 수 없습니다.

빛 확산 LED 시트
확산 입자 농도의 효과.
광 확산 입자가 증가하면 확산판의 광 산란 수가 증가하고 후방 산란이 증가하며 광자의 자유 경로가 감소하고 헤이즈가 증가하지만 투과율은 감소합니다. 높은 투과율과 헤이즈를 보장하는 경우 광확산 물질의 농도를 합리적으로 선택하고 일반적인 혼합 비율은 2% 미만입니다.

광 확산 LED 램프
3. 성능 요구 사항.
일반적인 LED 광확산 소재에는 다음이 필요합니다:
높은 투과율, 높은 확산, 눈부심, 빛, 그림자 없음.
광원을 숨기는 것이 더 좋습니다.
흐름 가공성, 치수 안정성, 내후성 및 내열성이 우수합니다.
난연성이 높고 충격 강도가 높습니다.
빛 투과율은 80% 이상입니다.

광 확산 LED 램프
빛 확산 머티리얼의 특성.
광 확산 재료의 장점은 높은 광 투과율을 보장한다는 전제하에 제품의 광 확산 성과 헤이즈를 증가시키는 것입니다. 확산 판의 작용을 통해 전체 보드가 어두운 영역을 형성하지 않고 균일 한 발광 표면을 형성합니다. 현재 광확산판은 PC 광확산판, PMMA 광확산판, PS 광확산판으로 나뉩니다. 그러나 PMMA는 긁힘에 강하지 않으며 PS는 내열성 및 난연성이 없습니다. 현재 PC는 LED 전등갓에 널리 사용되고 있습니다. 다음은 여러 종류의 광확산판을 비교한 것입니다.