本文關(guān)鍵詞：高效抑制斜入射光線Fresnel反射的擴(kuò)散器件及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 擴(kuò)散器 微結(jié)構(gòu) Fresnel公式 光傳輸效率 照度均勻度

【摘要】：光擴(kuò)散器廣泛應(yīng)用于液晶顯示、成像顯示系統(tǒng)、LED照明等領(lǐng)域,它的主要功能是使入射光線散射,實(shí)現(xiàn)更均勻、更柔和的照明效果。透光率和霧度是光擴(kuò)散器的兩個(gè)主要性能參數(shù),二者成反比關(guān)系。透光性好的擴(kuò)散器能夠有效利用光能量,但是較低的霧度會(huì)對(duì)出射光的均勻性和柔和度產(chǎn)生一定的影響。相反,霧度高的擴(kuò)散器可有效抑制炫光,但是光源的利用率不高,將造成光能浪費(fèi),因此針對(duì)不同的應(yīng)用領(lǐng)域,為達(dá)到各自的應(yīng)用效果,光擴(kuò)散器的選擇不盡相同。本文研究的新型擴(kuò)散器應(yīng)用于LED照明領(lǐng)域,主要涉及到側(cè)入式LED平板燈和雙端投射式LED日光燈,這兩種燈具突破市面上LED燈具的常規(guī)結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)新穎,產(chǎn)品質(zhì)量輕,制作成本低。擴(kuò)散器是此類(lèi)燈具的重要結(jié)構(gòu),起到光的定向傳輸和霧化作用,且具有較高的透過(guò)率。根據(jù)Fresnel反射定律知,反射率和入射角度有很大的關(guān)系,通過(guò)研究?jī)烧叩年P(guān)系設(shè)計(jì)出的下表面截面為不等腰三角形微結(jié)構(gòu)陣列的擴(kuò)散器,用于側(cè)入式LED平板燈和投射式LED日光燈,使燈具具有較高的光能量利用率。新型擴(kuò)散器由PMMA、PC等單一材料制作,由于不存在摻雜粒子,因此光在擴(kuò)散器中傳輸損耗小。柔光效果的設(shè)計(jì)參考摻雜型擴(kuò)散板設(shè)計(jì)思想,在出射表面制成凹面微透鏡結(jié)構(gòu)。理論分析表明,下表面不等腰三角形微結(jié)構(gòu)角度和入射光的掠射角度存在幾何關(guān)系,通過(guò)幾何光學(xué)和Fresnel反射定律可得出下表面不等腰三角形微結(jié)構(gòu)的最佳角度,在最佳角度的情況下,入射光的利用率達(dá)到最大。使用Solidworks及Tracepro軟件對(duì)擴(kuò)散器進(jìn)行建模及優(yōu)化,優(yōu)化后的擴(kuò)散器能夠達(dá)到90%以上的光傳輸效率且照度均勻度較高。將優(yōu)化后的擴(kuò)散器制作成實(shí)物模型,使用實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行測(cè)量,得到與理論分析相符的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：擴(kuò)散器 微結(jié)構(gòu) Fresnel公式 光傳輸效率 照度均勻度
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM923.34
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 引言8-15
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀及其發(fā)展前景9-13
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排13-15
• 第2章 常用的光擴(kuò)散器件15-21
• 2.1 摻雜粒子型擴(kuò)散器15-18
• 2.2 表面微結(jié)構(gòu)型擴(kuò)散器18-19
• 2.3 本章小結(jié)19-21
• 第3章 高效抑制斜入射光線Fresnel反射的擴(kuò)散器件及應(yīng)用21-46
• 3.1 無(wú)導(dǎo)光板型側(cè)入式LED平板燈21-23
• 3.2 高效抑制斜入射光線Fresnel反射的擴(kuò)散板設(shè)計(jì)原理23-28
• 3.3 新型表面微結(jié)構(gòu)擴(kuò)散板仿真結(jié)果與分析28-31
• 3.3.1 仿真模型及基本參數(shù)設(shè)定28
• 3.3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)光傳輸效率的影響28-29
• 3.3.3 半凹球面微透鏡直徑對(duì)光傳輸效率的影響29-30
• 3.3.4 三棱柱微結(jié)構(gòu)形狀對(duì)光傳輸效率的影響30-31
• 3.4 新型表面微結(jié)構(gòu)擴(kuò)散板照度均勻度仿真結(jié)果31-32
• 3.5 雙端投射式LED日光燈32-36
• 3.6 高效抑制斜入射光線Fresnel反射的擴(kuò)散管設(shè)計(jì)原理36-38
• 3.7 新型表面微結(jié)構(gòu)擴(kuò)散管仿真結(jié)果與分析38-42
• 3.7.1 仿真模型及基本參數(shù)設(shè)定38-39
• 3.7.2 微結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)透光率的影響39-41
• 3.7.3 凹面微透鏡形狀的影響41-42
• 3.7.4 改變1? 和2? 對(duì)透光率的影響42
• 3.8 新型表面微結(jié)構(gòu)擴(kuò)散管結(jié)構(gòu)和參數(shù)優(yōu)化42-44
• 3.9 本章小結(jié)44-46
• 第4章 高效抑制斜入射光線Fresnel反射的擴(kuò)散板制作及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證46-57
• 4.1 表面微結(jié)構(gòu)擴(kuò)散板制作46-52
• 4.1.1 儀器及材料介紹46-49
• 4.1.2 制作方法49-52
• 4.2 新型微結(jié)構(gòu)擴(kuò)散板的性能測(cè)試52-55
• 4.3 本章小結(jié)55-57
• 第5章 總結(jié)及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)57-61
• 5.1 研究總結(jié)57-59
• 5.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)59-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65-66
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果及基金66-67

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本文編號(hào)：828138