LED 램프를 기반으로 광확산 에이전트를 설계하고 선택하는 방법은 무엇입니까?

사회가 발전함에 따라 더 나은 삶에 대한 사람들의 요구가 향상되고 있습니다. 조명 분야에서 LED 램프의 혁신적인 도입은 향후 장기적인 조명 수요가 될 것이며 에너지 절약에 대한 수요는 점점 더 높아질 것입니다. 글로벌 업계에서 잘 알려진 DLC 및 에너지 스타 협회는 매년 발광 효율 표준을 업그레이드하여 LED 기술 및 에너지 절약 요구 사항의 개발을 촉진합니다 [1].

예를 들어, DLC는 2020년에 에너지 효율 표준을 5.0으로 상향 조정하여 글로벌 램프 및 랜턴의 광효율 요구 사항을 새로운 수준으로 끌어올리고 광학 디퓨저 제품의 적용 요구 사항도 크게 개선할 것입니다.

광확산제는 그림 1 [2]와 같이 특수 가공 및 표면 처리가 된 유기 및 무기 화학 제품으로, 입자 크기가 1~10μm이고 평균 입자 크기가 1~4μm인 구형 화학 제품입니다.

광학 디퓨저에는 크게 무기 디퓨저와 유기 디퓨저의 두 가지 종류가 있습니다. 이 백서에서는 유기 광확산제의 적용에 초점을 맞출 것입니다. 유기 광확산제는 주로 아크릴 타입, 페닐에틸렌 타입, 아크릴 수지 타입이 있습니다[3]. 수지 자체는 투명하거나 반투명하며 대부분의 빛이 통과할 수 있습니다. 이러한 광 확산기의 굴절률과 기판의 굴절률의 차이를 이용하여 기판을 통과하는 빛은 여러 번 굴절된 후 밝고 부드러워지며 재료의 광 투과율에 거의 영향을 미치지 않습니다. 이 실험에서는 압출 갓과 압출 렌즈의 적용 유형에 대한 시뮬레이션 테스트 및 분석에 중점을 둡니다.

1 전등갓의 테스트 방법 및 테스트 체계.

1.1 테스트 방법.
저전압 램프를 사용하는 광확산제 WD-102를 예로 들어, 동일한 기술 파라미터와 전기 파라미터를 사용하여 다양한 비율의 광학 확산기로 전등갓을 테스트합니다.

1.2 테스트 계획.
저전압 램프 제품으로 전등갓의 최대 직경은 20mm, 두께는 1mm이며 구조와 형태는 그림 2와 3에 나와 있습니다. 디퓨저의 추가량은 기본 재료 (PC1250Z) 킬로그램 당 그램 수이며 0.3g, 0.6g, 0.9g, 1.2g 및 1.5g의 적분 시간이 추가됩니다. 테스트에는 원격 브랜드 GO-2000A 분포 광도계 장비가 사용됩니다.

1.3 테스트 결과.

테스트 결과는 표 1에 나와 있습니다.

표 1에서 전등갓 제품의 경우 디퓨저 비율이 0에서 1.5g으로 변경되어도 광 투과율은 변하지 않는다는 것을 알 수 있습니다.

광학 렌즈의 테스트 방법 및 계획.

2.1 테스트 방법.
두께가 다른 두 종류의 광학 렌즈를 사용하여 동일한 기술 및 전기 매개 변수를 사용하는 두 종류의 저전압 램프와 랜턴을 동일한 비율의 광학 확산기에서 테스트하고 렌즈가 다른 광학 렌즈의 광 손실 및 각도 변화와 동일한 비율을 얻었습니다.

2.2 테스트 계획.
광확산제 WD-102를 예로 들어보겠습니다. 렌즈 1의 가장 두꺼운 부분은 5.6mm이고 렌즈 2의 가장 두꺼운 부분은 2.8mm입니다. 구조적 형태는 그림에 나와 있습니다. 4, 5, 6, 7에 나와 있습니다. 디퓨저의 추가량은 PC1250Z에 추가되는 디퓨저의 무게를 기준으로 0.3g, 0.6g, 0.9g, 1.2g, 1.5g의 적분 시간을 추가해야 합니다. 테스트에는 멀리 브랜드 GO-2000A 분포 광도계 장비가 사용됩니다.

2.3 테스트 결과.

테스트 결과는 표 1에 나와 있습니다.
표 2에서 결론을 내릴 수 있습니다:
주요 결과는 다음과 같습니다: (1) 렌즈 1의 디퓨저 비율이 0(투명)에서 1.5g으로 증가하면 광 손실이 증가하고 광 효율이 감소하며 발광 각도가 증가합니다. 가장 낮은 것과 가장 높은 것을 더하면 광 투과율의 차이는 6.5%이고 발광각은 3.5배 증가합니다. 색차 문제와 결합하여 광확산제의 투여 비율은 0.3 ~ 0.6g이어야한다고 제안합니다.

(2) 렌즈 2의 확산기 비율이 0에서 1.5g으로 증가하면 광 손실이 증가하고 광 효율이 감소하며 발광 각도가 증가합니다. 추가 비율이 가장 낮고 가장 높을 때 광 투과율의 차이는 3.5%이고 발광 각도는 두 배가됩니다. 색차 문제와 결합하여 광확산제의 비율은 0.6 ~ 0.9g이어야 한다고 제안합니다.

3 광학 원리 모델.

그림 8은 입사광이 스크래치 방지 층과 확산 층을 통과할 때 확산 입자의 산란을 보여줍니다. 물체를 통과하는 입사광이 광확산기가 있는 렌즈 재질이라고 가정하면, 렌즈를 통과하는 광선의 빔 각도는 광확산기의 추가 비율에 따라 달라집니다. 비율이 높을수록 더 많은 빛이 산란되고 각도가 커집니다. 그림 9와 같이 빛의 투과 원리[4]는 다음과 같습니다.

그림 9 광 투과 개략도 (그림 a, b, c에 표시됨)

4 결론

이 실험에서는 시뮬레이션 측정 방법을 사용하여 LED 전등갓과 렌즈에 광확산기를 추가한 실제 시험 및 분석을 비교 분석하고, 실험을 통해 검증한 결과 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다:

주요 결과는 다음과 같습니다:

(1) 광학 디퓨저는 균일 한 두께로 전등갓의 광 효율에 거의 영향을 미치지 않으며 설계의 실제 수요에 따라 디퓨저의 비율을 선택할 수 있습니다.

(2) 렌즈 제품에 대한 영향, 디퓨저 비율이 증가함에 따라 렌즈의 두께는 발광 각도에 큰 영향을 미치므로 렌즈 두께가 발광 각도에 미치는 영향을 설계에서 충분히 고려해야합니다. 이 논문에서는 시뮬레이션 및 측정 방법을 사용하여 갓, 렌즈 및 렌즈를 비교하여 LED 램프 및 랜턴의 2 차 배광 설계에 대한 특정 기준 기준을 제공하고 제품 개발 진행을 단축하고 시행 착오 비용을 절감하며 유사한 LED 램프 및 랜턴 설계에 효과적인 설계 참조를 제공합니다.