Jak działa rozpraszanie światła w oświetleniu LED?

Materiał rozpraszający światło odnosi się do materiału, który może przekształcić punktowe i liniowe źródła światła w liniowe i powierzchniowe źródła światła. Ogólnie rzecz biorąc, funkcją tego rodzaju materiału jest sprawienie, aby źródło światła wyglądało mniej oślepiająco gołym okiem po załamaniu, odbiciu i rozproszeniu. Po pierwsze, przedstawię, jakie są typowe materiały rozpraszające światło w diodach LED?

1. Klosz rozpraszający światło PS
Metoda przygotowania.
Obecnie głównymi metodami przygotowania materiałów fotodyfuzyjnych są polimeryzacja i modyfikacja mieszania.

1.) Metoda polimeryzacji.
Zgodnie z zasadą załamania światła, metoda polimeryzacji opiera się na kopolimeryzacji dwóch rodzajów monomerów polimerowych o różnym współczynniku załamania światła i słabej kompatybilności lub polimeryzacji fragmentarycznej, która jest wykorzystywana do dalszego przygotowania materiałów rozpraszających światło. Dwa rodzaje monomerów o różnej aktywności reakcji są przygotowywane przez polimeryzację, ponieważ aktywność reakcji między monomerem rozpraszającym a monomerem tworzącym matrycę jest różna, a monomer rozpraszający powoduje samopolimeryzację lub kopolimeryzację blokową z monomerem matrycy. W ten sposób właściwości optyczne skondensowanego jądra utworzonego w odpowiednim łańcuchu polimeryzacji są jednolite, a światło jest odbijane i załamywane na granicy skondensowanego rdzenia, tworząc w ten sposób rozpraszanie. Polimeryzacja jest szeroko stosowana w przygotowywaniu materiałów fotodyfuzyjnych na bazie PMMA.

2. Klosz LED rozpraszający światło.
metoda modyfikacji mieszania.
Metoda modyfikacji mieszania polega na dodaniu dyfuzora światła do żywicy, który jest kulisty i równomiernie rozproszony w przezroczystej żywicy, tworząc strukturę wyspy. Ze względu na różny współczynnik załamania światła żywicy i dyfuzora światła, światło jest podobne do odbicia zwierciadlanego na powierzchni dyfuzora światła. Po wielokrotnym odbiciu uzyskuje się efekt rozproszenia światła. Jednocześnie ilość dyfuzora optycznego, wielkość i rozkład cząstek, współczynnik załamania światła określają właściwości optyczne materiału.

3. Klosz rozpraszający światło.
Obecnie wiele materiałów rozpraszających światło jest generalnie wytwarzanych tą metodą, ponieważ metoda ta jest podobna do domieszkowania polimeru, a proces jest prosty, szczególnie w przypadku płyty rozpraszającej światło o bardzo dużej dawce, metoda ta może być wytwarzana w sposób ciągły i ma wysoką wydajność produkcji.
Poniżej znajduje się przykład oparty głównie na metodzie modyfikacji mieszania:

1.) Mechanizm działania.
Mechanizm działania materiału dyfuzyjnego polega na tym, że cząstki organiczne lub nieorganiczne są dodawane do podłoża płyty dyfuzyjnej jako cząstki rozpraszające, aby załamać, odbić i rozproszyć światło w dwóch mediach o różnym współczynniku załamania światła podczas przechodzenia przez warstwę rozpraszającą. więc może wywołać efekt dyfuzji optycznej. Szczegóły można znaleźć na poniższym schemacie dyfuzji:

2.) Materiał matrycy.
Jako podłoże materiałów rozpraszających światło wymagana jest wysoka przepuszczalność światła. Powszechne materiały matrycowe obejmują PPMMA, PS i PC, oparte na dyfuzyjności światła w następujący sposób:

Współczynnik załamania światła określa jasność materiału, a wyższy współczynnik załamania światła wskazuje, że więcej światła jest odbijane na styku materiału i powietrza. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższy współczynnik załamania światła, tym niższa przepuszczalność.

Klosz rozpraszający światło z PC
3.) Dyfuzor światła
W zależności od składu środka rozpraszającego światło, można go podzielić na dyfuzor organiczny i dyfuzor nieorganiczny.

Organiczny dyfuzor światła
Ten rodzaj środka rozpraszającego światło obejmuje głównie typ akrylowy, silikonowy, poliwinylowy itp. Obecnie najczęściej stosowane są akrylowe i silikonowe środki rozpraszające światło. Ten rodzaj dyfuzora światła ma dobrą przepuszczalność. Silikon ma zalety niskiego dodatku i dobrego zamglenia, a przepuszczalność kwasu akrylowego jest dobra.

Klosz LED rozpraszający światło
Nieorganiczny dyfuzor światła
Nieorganiczne dyfuzory światła obejmują głównie siarczan nano-baru, dwutlenek krzemu, węglan wapnia itp. Z mikroskopijnego punktu widzenia te nieorganiczne dyfuzory światła są stałymi mikrosferami i bardzo trudno jest przejść przez stałą kulę, co wpłynie na transmisję dużej ilości światła. tylko część światła jest załamywana, więc wpływa to na jasność lub transmisję światła, co jest obecnie rzadko stosowane.
Współczynniki załamania światła kilku dyfuzorów światła są następujące:

Klosz LED
4.) Wpływ cząstek rozpraszających światło
Wpływ wielkości cząstek dyfuzyjnych
W przypadku tej samej masy, im mniejszy jest rozmiar cząstek, tym większa jest ich liczba; im więcej razy światło jest odchylane podczas przechodzenia, a im większa jest dyfuzyjność, tym większe jest zamglenie. Jednakże, gdy rozmiar cząstek jest zbyt mały, rozkład wielkości cząstek jest trudny do kontrolowania, wręcz przeciwnie, przy takim samym zamgleniu zmniejsza się przepuszczalność. Tylko wtedy, gdy wielkość cząstek i rozkład wielkości cząstek są prawidłowe, przepuszczalność światła i zamglenie mogą osiągnąć wyższą wartość w tym samym czasie. Wielkość cząstek wynosi zazwyczaj około 1-5 mikronów. Jednocześnie, im lepsza regularność i wykończenie cząstek, tym lepsze zamglenie i przepuszczalność światła.

Lampa LED
Wpływ współczynnika załamania światła rozproszonych cząstek
Współczynnik załamania światła podłoża i dyfuzora nie powinien być zbyt duży ani zbyt mały. Gdy względny współczynnik załamania światła dyfuzora wynosi od 0,91-0,97 do 1,03-1,09, transmitancja dyfuzyjna jest lepsza. Jeśli względny współczynnik załamania światła jest zbyt mały, różnica między dwoma współczynnikami załamania światła jest niewielka, a rozpraszanie nie jest oczywiste. Duża różnica we względnym współczynniku załamania światła prowadzi do całkowitego odbicia, które odbija światło z powrotem do środka i nie może być skutecznie eksportowane.

Arkusz LED rozpraszający światło
Wpływ stężenia cząstek dyfuzyjnych.
Wraz ze wzrostem ilości cząstek rozpraszających światło, zwiększa się liczba rozproszeń światła w płytce dyfuzyjnej, zwiększa się rozpraszanie wsteczne, zmniejsza się wolna droga fotonów, zwiększa się zamglenie, ale zmniejsza się przepuszczalność. W przypadku zapewnienia wysokiej przepuszczalności i zamglenia, stężenie materiału rozpraszającego światło jest rozsądnie dobrane, a ogólny stosunek mieszania jest mniejszy niż 2%.

Lampa LED rozpraszająca światło
3. Wymagania dotyczące wydajności.
Typowe materiały rozpraszające światło LED wymagają następujących elementów:
Wysoka przepuszczalność, wysoka dyfuzja, brak odblasków, brak światła i cienia.
Ukrycie źródła światła jest lepsze.
Charakteryzuje się dobrą przetwarzalnością, stabilnością wymiarową, odpornością na warunki atmosferyczne i wysoką temperaturę.
Wysoka ognioodporność i wytrzymałość na uderzenia.
Przepuszczalność światła jest większa niż 80%.

Lampa LED rozpraszająca światło
Charakterystyka materiałów rozpraszających światło.
Zaletą materiału rozpraszającego światło jest to, że przy założeniu zapewnienia wysokiej przepuszczalności światła, zwiększa on dyfuzyjność światła i zamglenie produktu. Dzięki działaniu płyty dyfuzyjnej cała płyta tworzy jednolitą świecącą powierzchnię bez tworzenia ciemnego obszaru. Obecnie optyczna płyta dyfuzyjna jest podzielona na optyczną płytę dyfuzyjną PC, optyczną płytę dyfuzyjną PMMA i optyczną płytę dyfuzyjną PS. Jednak PMMA nie jest odporny na zarysowania, a PS nie jest odporny na ciepło i trudnopalny. Obecnie PC jest szeroko stosowany w kloszach LED. Poniżej znajduje się porównanie kilku rodzajów płyt rozpraszających światło.