A estrutura da película de fotodifusão é basicamente a mesma, composta essencialmente por três camadas, incluindo a camada de resistência ao risco, a camada de substrato e a camada de difusão. O substrato é constituído por materiais orgânicos de película fina, como o poli(metacrilato de metilo) (PMMA), o tereftalato de polietileno (PET), o policarbonato (PC), etc. A preparação da camada de difusão é efectuada através do revestimento da superfície da película com partículas inorgânicas ou orgânicas de difusão da luz ou da preparação de micro-nano estruturas. Como funciona a película de difusão da luz: a luz incide de um lado da camada resistente aos riscos, atravessa o substrato transparente de PET (ou PC, PMMA) e é depois dispersa pelas partículas de difusão dispersas na camada de difusão ou pela microestrutura da superfície concebida para obter o efeito de difusão da luz. Ao alterar a rota de propagação de uma grande quantidade de luz, é formada uma fonte de luz de linha uniforme ou uma fonte de luz de superfície com difusão direcional.
De acordo com o princípio de funcionamento, as películas de difusão da luz podem ser divididas em dois tipos principais: tipo de partícula e tipo de superfície em relevo, como se mostra na figura 1-3 (a murb). A película de difusão da luz do tipo partículas utiliza partículas de difusão à escala micro e nano para dispersar a luz, o que torna a luz incidente mais uniforme e mais suave. As partículas de difusão são também frequentemente designadas por difusores de luz, que podem ser divididos em difusores de luz inorgânicos, orgânicos e compostos inorgânicos-orgânicos de acordo com a sua composição. Os difusores de luz orgânicos (como o polimetacrilato de metilo (PMMA), o polissiloxano (silicone) e o poliestireno (PS)) são microesferas transparentes que podem passar diretamente pela luz e têm muito pouca perda de luz no processo de propagação. Atualmente, o difusor de luz mais comum no mercado é basicamente um difusor de luz orgânico. O difusor de luz inorgânico (como o dióxido de titânio (TiO2)) aparece como uma esfera sólida opaca microscopicamente, a luz incidente não pode passar diretamente, mas só pode refratar, resultando na perda de energia luminosa e na diminuição da transmitância. As partículas compósitas orgânicas / inorgânicas são um novo tipo de difusor ótico nos últimos anos, devido a uma série de novas funções devido à estrutura especial das bicamadas interiores e exteriores das microesferas híbridas núcleo-casca, mas o processo de preparação das partículas compósitas é complexo e não é adequado para a produção em grande escala.
(b) Fotografias SEM da secção transversal da película de difusão da luz em relevo da superfície
A maioria das partículas difusas são estruturas esféricas e as suas funções são semelhantes às das microlentes. Ao passar por estas partículas, a luz é focada e depois dispersa numa determinada gama de ângulos de saída, o que tem a função de aumentar o brilho da luz emitida. Além disso, a diferença entre o diâmetro das partículas de difusão e o índice de refração da resina formadora de película também garante que a luz não brilha diretamente a partir da película de difusão, proporcionando um efeito antirreflexo e um brilho uniforme. No entanto, a dispersão aleatória da luz incidente pelas partículas difusas resulta numa baixa eficiência de utilização da luz. A adição de uma elevada concentração de difusor também conduzirá a uma retrodifusão significativa, reduzindo assim a transmitância da película de difusão de luz.
A película de difusão de luz com relevo de superfície utiliza a refração e a reflexão da microestrutura periódica ou aleatoriamente distribuída da superfície para modular o estado ótico da luz incidente. Este tipo de película de difusão de luz tem as vantagens de um amplo ângulo de visão, elevada transmitância e baixa reflexão da luz ambiente. Atualmente, as microestruturas que têm sido estudadas e utilizadas incluem a holografia, as lentes cilíndricas, o conjunto de microlentes e a grelha de difração extensível. Por conseguinte, a película de difusão ótica com relevo na superfície é a solução mais promissora que permite conceber as caraterísticas da película de difusão de acordo com os requisitos.
De acordo com a utilização, a película de difusão da luz pode ser dividida em tipo de brilho, tipo de reflexão, etc.; de acordo com os diferentes materiais da camada de substrato, pode ser dividida em substrato sem substrato, substrato PET, substrato PP e substrato PMMA, etc.; de acordo com os diferentes métodos de produção, pode ser dividida em tipo de revestimento e tipo sem revestimento. Atualmente, a integração de múltiplas funções numa única película de difusão é a principal tendência de investigação e desenvolvimento da película de difusão ótica. Por exemplo, através da conceção multifuncional da empresa 3M, a película única integra as funções de película de difusão e película de prisma. A película de difusão é preparada duplicando a microestrutura na superfície da película de difusão de partículas através da tecnologia de impressão mecânica por rolo, de modo a que a película de tensão única possa ser diluída em vez da película de tensão múltipla. Satisfaz as necessidades de desenvolvimento leve de ecrãs LCD, iluminação LED, modelação de feixes, células solares de película fina e outros produtos.