Como é que a difusão da luz funciona na luz LED?

O material de difusão de luz refere-se ao material que pode converter fontes de luz pontuais e de linha em fontes de luz de linha e de superfície. De um modo geral, a função deste tipo de material é fazer com que a fonte de luz pareça menos deslumbrante a olho nu após refração, reflexão e dispersão. Então, em primeiro lugar, vou apresentar quais são os materiais de difusão de luz comuns em LED?

1. Abajur de difusão de luz PS
Método de preparação.
Atualmente, os principais métodos de preparação dos materiais de fotodifusão são a polimerização e a modificação da mistura.

1.) Método de polimerização.
De acordo com o princípio da refração da luz, o método de polimerização baseia-se na copolimerização de dois tipos de monómeros poliméricos com diferentes índices de refração e fraca compatibilidade, ou polimerização por partes, que é utilizada para preparar ainda mais materiais de difusão de luz de dispersão de luz. Dois tipos de monómeros com diferentes actividades de reação são preparados por polimerização, porque a atividade de reação entre o monómero de dispersão e o monómero que forma a matriz é diferente, e o monómero de dispersão produz autopolimerização ou copolimerização em bloco com o monómero da matriz. Desta forma, as propriedades ópticas do núcleo condensado formado na respectiva cadeia de polimerização são uniformes, e a luz é reflectida e refractada no limite do núcleo condensado, formando assim a dispersão. A polimerização é amplamente utilizada na preparação de materiais de fotodifusão à base de PMMA.

2. Abajur LED de difusão da luz.
método de modificação da mistura.
O método de modificação da mistura consiste em adicionar o difusor de luz à resina, que é esférica e uniformemente dispersa na resina transparente para formar uma estrutura insular. Como os diferentes índices de refração da resina e do difusor de luz, a luz é semelhante à reflexão especular na superfície do difusor de luz. Após múltiplas reflexões, obtém-se o efeito de difusão da luz. Ao mesmo tempo, a quantidade de difusor ótico, o tamanho e a distribuição das partículas e o índice de refração determinam as propriedades ópticas do material.

3. Abajur com difusão de luz.
Atualmente, muitos materiais de difusão de luz são geralmente produzidos por este método, porque este método é semelhante à dopagem de polímeros, e o processo é simples, especialmente na placa de difusão de luz com uma dosagem muito grande, este método pode ser produzido continuamente e tem alta eficiência de produção.
Segue-se um exemplo baseado principalmente no método de modificação da mistura :

1.) Mecanismo de ação.
O mecanismo de ação do material de difusão de luz é que as partículas orgânicas ou inorgânicas são adicionadas ao substrato da placa de difusão como partículas de dispersão para fazer a refração, reflexão e dispersão da luz em dois meios com diferentes índices de refração ao passar pela camada de dispersão. Para mais pormenores, consulte o diagrama esquemático de difusão seguinte:

2.) Material da matriz.
Como substrato de materiais de difusão de luz, é necessária uma elevada transmitância de luz. Os materiais de matriz comuns incluem PPMMA, PS e PC, com a seguinte difusividade de luz:

O índice de refração determina o brilho do material e um índice de refração mais elevado indica que é reflectida mais luz na interface entre o material e o ar. De um modo geral, quanto maior for o índice de refração, menor será a transmitância.

Abajur de difusão de luz em PC
3.) Difusor de luz
De acordo com a composição do agente de difusão da luz, este pode ser dividido em difusor orgânico e difusor inorgânico.

Difusor de luz orgânico
Este tipo de agente de difusão da luz inclui principalmente o tipo acrílico, o tipo silicone, o tipo polivinil e assim por diante. Atualmente, o agente de difusão de luz acrílico e de silicone são os mais utilizados. Este tipo de difusor de luz tem boa transmitância. O silicone tem as vantagens de baixa adição e boa nebulosidade, e a transmitância do ácido acrílico é boa.

Abajur LED de difusão de luz
Difusor de luz inorgânico
Os difusores de luz inorgânicos incluem principalmente sulfato de nano-bário, dióxido de silício, carbonato de cálcio, etc. De um ponto de vista microscópico, estes difusores de luz inorgânicos são microesferas sólidas, e é muito difícil para a luz passar através da esfera sólida, o que afectará a transmissão de muita luz. apenas parte da luz é refractada, pelo que afecta o brilho ou a transmissão da luz, que raramente é utilizada atualmente.
Os índices de refração de vários difusores de luz são os seguintes

Abajur LED
4.) Influência das partículas de difusão da luz
Efeito da dimensão das partículas de difusão
No caso da mesma massa, quanto menor for o tamanho das partículas, maior será o número de partículas; mais vezes a luz é desviada ao passar, e quanto maior for a difusividade, maior será a neblina. No entanto, quando o tamanho das partículas é demasiado pequeno, a distribuição do tamanho das partículas é difícil de controlar, pelo contrário, na mesma neblina, a transmitância diminui. Só quando o tamanho das partículas e a distribuição do tamanho das partículas são corretos é que a transmitância da luz e a neblina podem atingir um valor mais elevado ao mesmo tempo. O tamanho das partículas é geralmente de cerca de 1-5 microns. Simultaneamente, quanto melhor for a regularidade e o acabamento das partículas, melhor será a opacidade e a transmissão da luz.

Lâmpada LED
Efeito do índice de refração das partículas difusas
O índice de refração do substrato e do difusor não deve ser demasiado grande ou demasiado pequeno. Quando o índice de refração relativo do difusor se situa entre 0,91-0,97 e 1,03-1,09, a transmitância da difusividade é melhor. Se o índice de refração relativo for demasiado pequeno, há pouca diferença entre os dois índices de refração e a dispersão não é óbvia. Uma grande diferença no índice de refração relativo conduzirá a uma reflexão total, que reflecte a luz para o interior e não pode ser eficazmente exportada.

Folha de difusão de luz LED
Efeito da concentração das partículas de difusão.
Com o aumento das partículas de difusão da luz, o número de dispersão da luz na placa de difusão aumenta, a retrodifusão aumenta, o caminho livre dos fotões diminui, a neblina aumenta, mas a transmitância diminui. No caso de garantir uma elevada transmitância e nebulosidade, a concentração do material de difusão da luz é razoavelmente selecionada e o rácio de mistura geral é inferior a 2%.

Lâmpada LED de difusão de luz
3. Requisitos de desempenho.
Os materiais comuns de difusão de luz LED requerem o seguinte:
Alta transmitância, alta difusão, sem brilho, sem luz e sombra.
A ocultação da fonte de luz é melhor.
Tem uma boa capacidade de processamento de fluxo, estabilidade dimensional, resistência às intempéries e resistência ao calor.
Elevado retardador de chama e elevada resistência ao impacto.
A transmissão da luz é superior a 80%.

Lâmpada LED de difusão de luz
Caraterísticas dos materiais de difusão da luz.
A vantagem do material de difusão da luz é que, sob a premissa de assegurar a elevada transmissão da luz, aumenta a difusividade da luz e a neblina do produto. Através da ação da placa de difusão, toda a placa forma uma superfície luminosa uniforme sem formar uma área escura. Atualmente, a placa de difusão ótica divide-se em placa de difusão ótica de PC, placa de difusão ótica de PMMA e placa de difusão ótica de PS. No entanto, o PMMA não é resistente a riscos, e o PS não é resistente ao calor e retardador de chama. Atualmente, o PC é amplamente utilizado em abajures LED. A seguir, uma comparação de vários tipos de placas de difusão de luz.