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浅谈光扩散板

以下文章来源于心植桂冠 ,作者化为千风


光扩散板具有高扩散,高透光率特性,能有效的将点光源转换成柔和、均匀的面光源,在达到良好透光率的前提下,具有良好的光源遮蔽性,是理性性的LED照明产业用光学性扩散材料,随着LED照明的蓬勃兴起,扩散板的应用也越来越广泛,典型的是运用在LED面板灯、筒灯、吸顶灯、直下式背光等产品上,然而当前市场上的扩散板种类繁多,且各有其说,这就给一些用户造成一定选择上的困难,那么究竟扩散板的种类有哪些,它们之间又有哪些区别呢?


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理论基础


那么要来理解扩散板的扩散原理之前还必须要先知道两个原理,一个是反射原理,另一个是折射原理。


当光从一种介质射到另一种介质的平滑界面时,一部分光被界面反射,另一部分光透过界面在另一种介质中折射。光的入射角等于反射角,且反射光与入射光在同一平面中法线的两侧,这就是反射定律。而折射光线则符合折射定律:折射光线位于入射光与法线的平面内,折射光与入射光在法线两侧,且入射角与折射角的正弦之比为一常数。折射定律与反射定律都是几何光学的基础,它们不仅在理论研究上,也为光学技术的发展和光学产品的设计奠定了基础。


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光扩散板特点


光扩散板(DF板)优点是在保证高透光率的前提下,又增加了产品的光扩散率和雾度,通过扩散板的作用,使整个板面形成了一个均匀的发光面而不形成暗区,在画面上形成残留影像,使画面更逼真,达到通体晶莹剔透的视觉效果。目前光扩散板分为PC光扩散板,PMMA光扩散板及PS光扩散板。


  PC光扩散板透光率可达80%以上,而普通级乳白PC板透光率只有20%。所以在广告灯箱行业广泛使用。普通级乳白PC板仅可以被光线穿透,但起不到均匀散光的作用,而光扩散PC板能充分散射LED光源。


  PC基材具有优良的抗冲击性能,是亚克力板材的20-30倍,安装、运输过程中不易损坏。


  PC扩散板阻燃级别B2,安全性能更高。


  PC的比重是1.2,重量仅为普通玻璃的1/2,所以既能便于施工,同时也降低了运输费用。


耐候性好:耐温性为-40-120摄氏度,不会由于灯源的长期照射而变形。

光源扩散性:适用于直下式背光模组,具有高辉度、高扩散性,可提高背光源的发光分布均匀的扩散效果。

光线透过率:绝佳之光线透过率产生其高亮度。

尺寸稳定性:吸水率最小,在潮湿环境中仍能维持良好的尺寸稳定性,且在-40℃~125℃的温度范围内可正常使用。

抗静电性:具有良好的表面抗静电性能,防止灰尘吸附。

对光源影响度小:可以保持光源色温的一致性,减少色偏移。

尽量减少光干涉:保持LED灯原有配光曲线的设计。


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扩散板材质分类


1:PMMA扩散板:以PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯,别名亚克力、有机玻璃)为基材;

2:PS扩散板:以PS(聚苯乙烯)为基材;

3:PC扩散板:以(聚碳酸酯)为基材;

4:PP扩散板:以(聚丙烯)为基材


不同材质的扩散板其物理、化学和光学特性及成本差别都比较大。



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扩散板外观纹理分类


1:光面磨砂扩散板(一面光一面磨砂)

2:橘皮磨砂扩散板(一面橘皮一面磨砂)

3:双扩散板(双面都是磨砂纹理)

其中同样是磨砂面和橘纹面,但是因为每个生产厂家的模具工艺的区别,橘纹纹理有深浅之分,沙面纹理有粗细之分。



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按照所添加光扩散剂分类


1:廉价的色粉或无机硅(此添加剂本身对光的穿透力差,且具有一定的吸收性,因此严重影响透光率值)

2:高透光、高扩散性微球状有机硅扩散剂



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按照使用方式分类


1:正发光型产品使用:此种结构的LED产品在选用扩散板时,要注意充分考虑所用光源类型、光源排布结构以及光源距离面板到扩散板的间距等参数值,挑选在保证尽可能高透光率的前提下,同时又具有良好的光源遮蔽性的扩散板产品,从而达到透光率和雾度值的平衡性。


2:侧发光型产品使用:此种结构的LED产品在选用扩散板时,要参考配合导光板的工艺原理,即导光板是丝网印刷、激光雕刻还是微结构类型,不同工艺原理的导光板,其对扩散板的雾度值要求是不一样的。


3:吸塑型产品使用:此种使用方式要充分考虑到成型产品的拉伸幅度、大小,所用光源类型及排布等因素,这里强调的是平板使用的扩散板不符合拉伸成型的扩散板的要求。


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物性表



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制作工艺


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区分导光板和扩散板


从材质上来说:

 1、扩散板基材是 PC;

 2、导光板基材是 PMMA。


从功能性来说:

 1、扩散板主要作用为:

 (1)打散光通量,让光均匀分布(部分复合扩散板除了让光均匀化,还可以控制出射角度)。

 (2)支撑背光架构,保护下面的光学材料受损。


2、导光板主要作用:

 (1)引导LED点光源的光通量均匀分布在整个面内, 它的关键作用在于对光线的引导分布。

 (2)利用反射机制更大效率地利用光通量以及控制光分布。


从外表来看:

 1、导光板:

    面板灯最大的特点就是侧发光,所谓的侧发光就是灯光从灯具的侧面,入射导光板,经过折射后从灯的正面出光。所以导光板也是面板灯的核心器件,如果没有它,面板灯无法正面发光。


2、扩散板:

     从导光板出来的光并非很有规律,且从表面看没有扩散板的面板灯是密密麻麻的网点,有密集恐惧症的同学一定很受伤。这个时候需要一个扩散板将光均匀扩散,扩散的效果和材料的雾度有关系,同时,高雾度也会影响着出光率,这是个矛盾点。此外,扩散板还能起到保护导光板的作用,导光板是极易刮花和粘粉尘的,所以扩散板一定是覆盖在导光板上。


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扩散板未来技术和应用的发展趋势


随着LED照明产业的高速发展,LED照明产品已日渐成熟稳定,产品的要求也有从追求高光效、低成本逐渐转变为追求光品质、光健康,作为高品质长寿命LED光源的伴侣,PC扩散板的未来发展是要配合LED光源快速实现光品质、光健康的提升。


光品质是在LED灯具点亮照明的同时追求光的舒适度,降低甚至消除灯具发出的眩光提高品质;光健康是追求在LED照明实现照明的同时控制蓝光、紫外光辐射强度,提供附加功能,减少光污染及赋予灯具改善环境的功能,保护人们的健康,满足人们的美好生活需要。


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本文转载自公众号@心植桂冠



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