Jakie jest zastosowanie folii rozpraszającej światło?

Główną funkcją folii dyfuzyjnej jest modulowanie natężenia światła padającej wiązki w przestrzeni, czyli poprzez odbicie, rozpraszanie, załamanie i dyfrakcję światła i folii dyfuzyjnej, można uzyskać rozproszony rozkład pola świetlnego, który spełnia wymagania określonego zastosowania. Optyczne folie dyfuzyjne są szeroko stosowane w kształtowaniu wiązki, technologii płaskich wyświetlaczy (płaski wyświetlacz panelowy, FPD) i nowym oświetleniu półprzewodnikowym (w tym organicznych / nieorganicznych diodach elektroluminescencyjnych i urządzeniach fotowoltaicznych).

W dziedzinie wyświetlaczy, technologia płaskich wyświetlaczy szybko rozwinęła się w ostatnich latach. Wyświetlacz ciekłokrystaliczny (wyświetlacz ciekłokrystaliczny, LCD) zajmuje dominującą pozycję w technologii płaskich wyświetlaczy panelowych ze względu na jego lekkość i cienkość, niskie zużycie energii, niskie promieniowanie, brak konieczności stosowania wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia oraz miękki ekran.

Rysunek 1-1 przedstawia zastosowanie wyświetlaczy LCD w smartfonach, tabletach, wyświetlaczach samochodowych, wyświetlaczach medycznych i wielu innych dziedzinach. Obecnie w module podświetlenia LCD potrzebne są 1-2 folie dyfuzyjne, a mianowicie dolna folia dyfuzyjna (Bottom Diffuser) i górna folia dyfuzyjna (Top Diffuser). Dolna folia dyfuzyjna znajduje się w pobliżu płyty światłowodowej, a jej główną funkcją jest przekształcanie niejednorodnego źródła światła emitowanego przez płytę światłowodową w równomiernie rozłożone powierzchniowe źródło światła oraz zakrycie punktu drukowania płyty światłowodowej. Górna folia dyfuzyjna znajduje się na najwyższej stronie modułu podświetlenia, który charakteryzuje się wysoką przepuszczalnością, dużym kątem widzenia, wysoką jednorodnością i może chronić folię pryzmatu. W ten sposób, po przejściu przez płytę światłowodową, światło emitowane przez źródło światła jest przekształcane w jednolite i miękkie powierzchniowe źródło światła przez folię rozpraszającą światło, a ostatecznie wchodzi w pole widzenia ludzi, wykorzystując efekt ogniskowania folii pryzmatycznej. Obecnie optyczna folia dyfuzyjna jest szeroko stosowana przez producentów LCD na rynku. Typowe wskaźniki folii dyfuzyjnej: górna przepuszczalność folii dyfuzyjnej 90%, zamglenie 29%; dolna przepuszczalność folii dyfuzyjnej 84%, zamglenie 90%.

W dziedzinie oświetlenia, diody LED, jako nowy rodzaj energooszczędnego oświetlenia, są szeroko stosowane w sygnalizacji świetlnej, projekcyjnych źródłach światła, oświetleniu samochodowym itp. W porównaniu ze zwykłym źródłem światła, źródło światła LED ma zalety długiej żywotności, niskiej wartości opałowej i jasności w dziedzinie oświetlenia. Jako nowy rodzaj energooszczędnego oświetlenia, diody LED są szeroko stosowane w sygnalizacji świetlnej, projekcyjnych źródłach światła i oświetleniu samochodowym. W porównaniu ze zwykłym źródłem światła, źródło światła LED ma zalety długiej żywotności, niskiej wartości opałowej i jasności.

Technologia kształtowania wiązki odnosi się do zmiany złożonej amplitudy, intensywności lub rozkładu faz padającej wiązki laserowej do pożądanej złożonej amplitudy, intensywności lub rozkładu faz, aby osiągnąć cel kształtowania wiązki. Technologia wygładzania wiązki laserowej jest najczęściej stosowaną technologią kształtowania wiązki, to znaczy plamka wiązki laserowej jest kształtowana w kwadrat, okrąg lub inny kształt o jednolitym rozkładzie intensywności. Dickey i in. wykorzystują matrycę mikrosoczewek do rozwiązania problemu kształtowania laserów wielomodowych [16]. Jego zasada działania polega na podziale superpozycji wiązki i wiązki podrzędnej, ale metoda ta ma również pewne wady. Superpozycja wiązki podrzędnej wytwarza plamki interferencyjne na powierzchni docelowej, co wpływa na jakość kształtowania.

Holograficzna folia dyfuzyjna kształtująca wiązkę światła (Light Shaping Diffusers, określana jako LSD light diffusion film) została opracowana przez Luminit Company ze Stanów Zjednoczonych. Dyfuzja kierunkowa jest realizowana poprzez zaprojektowanie struktury powierzchni. Folia LSD z dyfuzją kierunkową może być stosowana w pokładowych laserowych systemach wykrywania i pomiaru odległości, wyświetlaczach montowanych na głowie, skanerach kodów kreskowych, skanerach biometrycznych, skanerach kserokopiarek, laserowej chirurgii okulistycznej i projektorach kierunkowych.

Obecnie praktyczne zastosowanie optycznej folii dyfuzyjnej zostało rozszerzone na energetykę, chemię, medycynę i inne dziedziny, dzięki czemu wzbudziła ona zainteresowanie wielu naukowców i ludzi z branży. W urządzeniach fotowoltaicznych J. Yoon i in. pokryli warstwą mikrocylindrycznej folii soczewkowej z estrów sililowych elastyczne ogniwa słoneczne na bazie krzemu monokrystalicznego, co zwiększyło wydajność ogniwa 2,5-krotnie. Wei i in. pokryli powierzchnię OLED warstwą mikrosoczewek, aby poprawić wydajność ekstrakcji kwantowej OLED o ponad 20%.

Elastyczna tekstylna folia dyfuzyjna zapewnia odpowiednią intensywność promieniowania dla terapii fotodynamicznej o niskiej dawce (Photodynamic Therapy PDT). Obrotowa folia dyfuzyjna służy do eliminacji plam kompozytowych w trójkolorowym ciekłokrystalicznym projektorze laserowym. System obrazowania wspomaganego filmem dyfuzyjnym w dziedzinie czasu umożliwia badanie guzów piersi i monitorowanie chemioterapii w diagnostyce klinicznej. Czujniki optyczne oparte na filmach dyfuzyjnych są wykorzystywane do wykrywania frakcji objętościowej i składu białek. Dlatego realizacja celu zastosowania i wielofunkcyjności optycznej folii dyfuzyjnej jest kierunkiem przyszłych badań.