浅谈光扩散板的扩散原理

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，随着显示行业的蓬勃兴起，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，其在LCD中使用，如下图所示：  

1

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。

2

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，其中以PC光扩散板较为常用。   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。

3

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。

4

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：双砂扩散板（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。

5

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

6

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。

7

物性表

8

制作工艺

9

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。

10

扩散板未来技术和应用的发展趋势

随着显示产业的高速发展，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。

编辑：黄飞