Повний посібник зі структури світловодної пластини та рівномірного світла

1. матеріальна основа: відмінні характеристики прозорих матеріалів оптичного класу

Пластина світловоду це аж ніяк не звичайне прозоре тіло. Він вимагає від матеріалу надзвичайно високого світлопропускання (зазвичай >92%), низького коефіцієнта розсіювання та відмінної механічної стійкості. Поліметилметакрилат (ПММА) і полікарбонат (ПК) стали основними матеріалами. ПММА має коефіцієнт пропускання світла до 93% і показник заломлення близько 1,49, що є ідеальною основою для досягнення ефективного повного відбиття; ПК використовується в суворих умовах, таких як транспортні засоби, завдяки своїй більшій ударостійкості (більш ніж в 10 разів більше, ніж у ПММА). Чистота та оптична однорідність самого матеріалу є основною гарантією "дисциплінованої" подорожі світла всередині нього. Авторитетні організації, такі як SPIE (Міжнародне товариство оптичної інженерії) надають багато передових дослідницьких даних про характеристики оптичних полімерів.

2.ядро конструкції: чотиришарова скоординована світлова "командна система"

Основна ефективність світловодної пластини полягає в її точно розробленій чотиришаровій структурі:

• Поверхня падіння: інтелектуальний вхід світла - близько до джерела світла, їй часто надають мікроструктуру (наприклад, V-подібну канавку або масив мікролінз). Ці структури не призначені для прикраси. Їх основна функція полягає в точному контролі початкового кута падіння світла (наприклад, збільшення його до критичного), щоб закласти основу для подальшого ефективного повного відбиття.
• Поверхня відбиття: невидима "стіна" на шляху світла - Нижня поверхня і деякі бокові сторони часто покриті матеріалами з високою відбивною здатністю (наприклад, білим світловідбиваючим чорнилом або прецизійними мікроструктурами). Згідно з дослідженнями Американського оптичного товариства (OSA), оптимізований світловідбиваючий шар може збільшити коефіцієнт використання світла до більш ніж 95%, що значно перевищує звичайне відбиття.
• Поверхня, що світиться: місце народження рівномірного світла - це "робоча поверхня" світловодної пластини. На її поверхні або всередині часто вбудовуються точно спроектовані точки розсіювання або мікроструктури (наприклад, лазерне гравіювання матриці). Ці структури схожі на незліченну кількість мікро "світлових клапанів", які точно знищують повне відбиття відповідно до алгоритму положення і щільності і направляють світло, щоб воно виходило, коли це необхідно.
• Вихідна поверхня: остаточний "формувач" якості світла - на верхню поверхню може бути нанесена дифузійна плівка, призма або мікроструктурний шар (наприклад, структура ока метелика). Вони точно контролюють кутовий розподіл випромінюваного світла (наприклад, керують кутом огляду) і додатково згладжують крихітні перепади яскравості, щоб забезпечити максимальну однорідність сприйняття людським оком.

3. ключ до принципу: вишуканий танець повного відображення і заломлення

Подорож світла всередині світловодної пластини - це витончений фізичний танець. Світло потрапляє з поверхні падіння і отримує більший початковий кут завдяки мікроструктурі. Коли воно досягає відбиваючої поверхні або поверхні, що світиться, коли кут падіння перевищує критичний кут (наприклад, близько 42° на межі розділу PMMA/повітря), відбувається повне відбиття, подібно до того, як світло без втрат відбивається в гладкій трубі. Незліченні відбиття поширюють світло по всій платі. Коли воно торкається заданої мікроструктури поверхні, що світиться, кут падіння навмисно зменшується до рівня нижче критичного, і в дію вступає принцип заломлення, що дозволяє світлу елегантно і рівномірно "виходити" в зовнішній простір. Остаточне регулювання вихідної поверхні гарантує, що світло слугує людям у найбільш ідеальній формі.

4.Широке застосування: від мікроекрану до широкого освітлення

Конструкція світловодної пластини безпосередньо визначає якість освітлення кінцевого продукту:

• Душа підсвічування рідкокристалічних дисплеїв (LCD): Традиційні РК-дисплеї покладаються на світловодні пластини для перетворення крайових лінійних джерел світла LED/CCFL в рівномірне поверхневе світло. Поєднання нижнього відбиваючого шару і верхньої структури точного розсіювання є ключем до подолання "темних кутів" і "гарячих точок" на екрані. Дослідження ринку показують, що світові поставки РК-панелей величезні, а технологія світловодних пластин є безперервною підтримкою за ними.
• Точний інструмент для рівномірності світлодіодного освітлення: в світлодіодних панельних світильниках світловодна пластина рівномірно розсіює світло, випромінюване точковим світлодіодним джерелом світла, на всю поверхню, що світиться, усуваючи відблиски і створюючи комфортне середовище. Точковий дизайн світлової поверхні безпосередньо визначає індекс рівномірності світильника.
• Точний інструмент для формування малюнка фар: Сучасні автомобільні денні ходові вогні та задні ліхтарі часто використовують світловоди. Завдяки складному тривимірному структурному дизайну та внутрішньому контролю мікровідбиття/заломлення, світловодна пластина може формувати чітку, рівномірну та добре впізнавану світлову смугу, покращуючи безпеку та красу водіння. Для ознайомлення з відповідними стандартами дизайну, будь ласка, зверніться до SAE International (Міжнародне товариство автомобільних інженерів).

5.Лезо інновацій: мікро-наноструктури вигравіюють світло майбутнього

Ключ до прориву в технології світловодних пластин лежить в мікронанізації та інтелектуалізації структурного дизайну:

• Лазерна прецизійна обробка: Сучасна технологія лазерного гравірування дозволяє створювати точні точки або канавки мікронного або навіть нанометрового рівня (наприклад, V-Cut) всередині або на поверхні світловодних пластин. Форма, розмір і розподіл градієнта щільності цих структур є основними алгоритмами для забезпечення однорідності світла.
• Технологія нанодруку: Складні мікро- і нанооптичні структури (такі як решітки і масиви мікропризм) можуть бути ефективно відтворені на поверхні світловодних пластин для досягнення більш точного керування світлом, наприклад, надтонкого дизайну або певної світловіддачі. Такі установи, як Массачусетський технологічний інститут (MIT), провели глибокі дослідження в цій галузі.
• Інтегрована багатофункціональна структура: У майбутньому світловодні пластини будуть прагнути інтегрувати багатошарові оптичні функції, такі як дифузія, освітлення і контроль кута огляду, в одну підкладку за допомогою більш точного дизайну мікроструктури, щоб досягти потоншення пристрою і поліпшення його характеристик.

Підсумок:

Світлопровідна пластина, "світловий майстер", прихований між джерелом світла і зором, має набагато більше значення, ніж прозора пластина. Її вишуканий чотиришаровий структурний дизайн - інтелектуальне падіння, ефективне відбиття, точне випромінювання та елегантне випромінювання, у поєднанні з фізичними законами повного відбиття та заломлення, тче невидиму світлову мережу, приборкуючи спочатку непокірні точкові та лінійні джерела світла в рівномірне, м'яке та кероване поверхневе світло. Від освітлення чіткого світу маленького екрану в наших руках до освітлення величезного простору кімнати і дороги, структурна краса світловодної пластини полягає в її мікроскопічній точності, яка формує макроскопічне світло, що сприймається людиною. З розвитком мікро- та нанотехнологій ця "невидима основа", безсумнівно, буде підтримувати нову еру яскравішого, розумнішого та ефективнішого візуального відображення та освітлення в майбутньому.