Überraschung! Große Forschungsfortschritte und Trends bei optischen Diffusionsfolien

In den letzten Jahren haben sich elektronische Geräte, wie z. B. die Kommunikationsbeleuchtung, rasant entwickelt. So sind beispielsweise Flüssigkristallbildschirme, Notebooks und Mobiltelefone zu unverzichtbaren elektronischen Produkten in unserem täglichen Leben geworden. Daher ist die Nachfrage nach Diffusionsfolien, die in diesen elektronischen Produkten verwendet werden, stark angestiegen. Gegenwärtig wird die inländische Nachfrage nach optischen Diffusionsfolien vorsichtig auf mehr als 1000 Mio. m2 geschätzt, aber die meisten von ihnen sind auf Einfuhren aus den Vereinigten Staaten, Japan und Südkorea angewiesen. So zum Beispiel die Unternehmen 3M, Bright View Technologies und Luminit in den Vereinigten Staaten; Kimoto KIMOTO, Huihe KEIWA und Chi Seiji Tsujiden in Japan; SKC, Shihan Seahan und Xinhe Shinwha in Korea usw.

Die Vereinigten Staaten, Südkorea, Japan und China haben in der Forschung und Entwicklung von Lichtdiffusionsfolien einige Forschungsergebnisse vorzuweisen. Luminit aus den Vereinigten Staaten hat eine LSD-Lichtdiffusionsfolie entwickelt, wie in Abbildung 1-7 dargestellt. Sie hat die Vorteile der Strahlformung, der hohen Lichtdurchlässigkeit, des gleichmäßigen Lichts und so weiter. Die patentierte Technologie von Luminit kann die Form des Lichtflecks genau steuern, indem sie Mikro-Nano-Strukturen auf der Oberfläche der Streufolie entwickelt, um die Energieverteilung des Lichts zu steuern, so dass es eine Reihe von runden oder ovalen Formen erhält. Die LSD-Lichtdiffusionsfolie kann Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 200 nm-1500 nm durchlassen, und der Transmissionsgrad kann 85% Mel 92% erreichen. LSD-Folie hat ein geringes Reflexionsvermögen und kann den durch natürliches Licht und andere Lichtreflexionen verursachten Verlust verringern. Die LSD-Lichtdiffusionsfolie kann die Punktlichtquelle weich und gleichmäßig machen und das Problem der ungleichmäßigen Verteilung von Punktlichtquellen wie LED und Kaltkathoden-Leuchtstofflampen (CCFL) lösen.

Die Firma Bright View Technologies aus den Vereinigten Staaten kann die Lichtdiffusionsfolie, die als BVT-Lichtdiffusionsfolie bezeichnet wird, regulieren [54]. Wie in Abbildung 1-8 gezeigt, kann diese Lichtdiffusionsfolie nicht nur blendende Blendung beseitigen, sondern auch gleichmäßiges und weiches Licht erhalten, und die Beleuchtungseffizienz kann 88%-96% erreichen BVT Lichtdiffusionsfolie kann Beleuchtungsformen wie Ellipsen, Fledermausflügel, Asymmetrie und Kreise bilden.

Eine Art von Lichtdiffusionsfolie mit dehnbarer Faltenstruktur wurde von der Forschungsgruppe von Takuya Ohzono in Japan hergestellt. Wie in Abbildung 1-9 dargestellt, erzielt die Lichtstreuungsfolie den Effekt der optischen Streuung durch Anpassung der Faltenstruktur der Folie. Wenn eine einachsige Zugkraft auf die Lichtdiffusionsfolie ausgeübt wird, hat das Folienmaterial den Effekt der Faltenstruktur und der optischen Diffusion. Die Wirkung der Faltenstruktur und der optischen Diffusion hängt von der aufgebrachten äußeren Kraft ab. Je größer die einachsige Kraft ist, desto stärker ist die Wirkung der optischen Diffusion. Die Beziehung zwischen Dehnungszustand und Diffusionszustand lässt sich durch das entsprechende Prinzip der geometrischen Optik erklären.

Dr. Hu Jingang von der Southeast University erforschte zuerst den Weg der hydrothermalen Synthese von großformatigen Photodiffusions-Hybrid-Mikrokugeln und synthetisierte ZnO@Polysiloxan-Kern-Schale-Hybrid-Mikrokugeln [30]. Wie in Abbildung 1-10 dargestellt. Die Partikelgrößen dieser Mikrokugeln liegen hauptsächlich im Bereich von 5-8 μm. Die mit ZnO@Polysiloxan-Kern-Schale-Hybrid-Mikrokugeln hergestellten Lichtdiffusionsfilme haben eine gute Durchlässigkeit und Trübung, und die Lichtintensitätsverteilung im Diffusionsbereich ist gleichmäßig. Der Herstellungsprozess der Diffusionsmikrokugeln ist jedoch komplex, und die Dicke des Diffusionsfilms, der durch den Beschichtungsprozess hergestellt wird, ist schwer zu kontrollieren.

Die Forschungsgruppe von S. M. Mahpeykar an der Universität von Alberta in Kanada hat ein dehnbares und abstimmbares Transmissionsbeugungsgitter entwickelt. PS-Nanokugeln wurden auf der Oberfläche von PDMS durch Selbstorganisation angeordnet, wie in Abbildung 1-11 dargestellt. Mit Hilfe der Photonenkontrollfähigkeit von PS-Nanomikrokugeln und den Eigenschaften von PDMS-Elastomeren werden die abstimmbare Beugungseffizienz, der Winkel, die Ordnungszahl, die Energieverteilung und der Spektralbereich realisiert, und die maximale Beugungseffizienz beträgt 80%. Der optische Beugungsfilm weist eine hohe Effizienz und eine breitbandige Lichtdiffusionsfähigkeit auf und ist nicht von den Polarisationseigenschaften und dem Einfallswinkel des einfallenden Lichts abhängig. Aufgrund der hohen Lichtenergieeffizienz und der abstimmbaren Beugungseffizienz des optischen Diffusionsfilms kann er für die breitbandige Photonenkontrolle in Solarzellen und Photodetektoren verwendet werden.

HJ Kim, DW Kim und SW Kim in Korea haben Photodiffusionsfilme unter Verwendung von porösem Siliziumdioxid und Silikonpartikeln als Photodiffusionsmittel bzw. PC als Trägermaterial durch Strangpressen hergestellt, wie in Abbildung 1-13 dargestellt. Der Fotodiffusor und das PC wurden durch das Heißpress-Extrusionsverfahren gut vermischt, und es bildete sich eine vernetzte Struktur, die die mechanischen Eigenschaften des Fotodiffusionsfilms verbesserte.Die koreanischen Forscher S Ahn und GH Kim verbesserten die herkömmliche Elektrospray-Beschichtung, um eine gleichmäßige halbkugelförmige PMMA-Tropfenschicht auf einem PET-Substrat aufzutragen, wie in Abbildung 1-12 dargestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Diffusionsschicht bei diesem Verfahren gleichmäßiger ist als bei der herkömmlichen Methode. Mit dieser verbesserten Elektroinjektionsmethode kann ein besserer Diffusionseffekt erzielt werden als mit dem Lichtdiffusionsfilm, der mit der herkömmlichen Elektroinjektionsmethode hergestellt wurde.

HJ Kim, DW Kim und SW Kim in Korea haben Fotodiffusionsfolien unter Verwendung von porösem Siliziumdioxid und Silikonpartikeln als Lichtdiffusionsmittel bzw. PC als Trägermaterial durch Strangpressen hergestellt, wie in Abbildung 1-13 dargestellt. Das Lichtdiffusionsmittel und das PC wurden durch den Heißpress-Extrusionsprozess gut vermischt, und es entstand eine vernetzte Struktur, die die mechanischen Eigenschaften der Lichtdiffusionsfolie verbesserte.

Die taiwanesischen Forscher H. P. Kuo, M. Y. Chuang und C. C. Lin untersuchten die Auswirkungen der Partikelgröße des ausgewählten optischen Diffusors auf die Eigenschaften der LCD-Diffusionsfolie und das Verhältnis zwischen der Foliendicke und der Diffusionspartikelgröße, wie in Abbildung 1-14 dargestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Diffusionsfolie eine höhere Durchlässigkeit und Trübung sowie bessere optische Eigenschaften aufweist, wenn das Verhältnis von Foliendicke und Partikelgröße zwischen 2 und 3 liegt.

Der japanische Forscher Hideaki Honma hat eine Lichtdiffusionsfolie entwickelt, die selektiv gestreut werden kann, wie in Abbildung 1-15 dargestellt. Wenn das Licht von einer Seite des Materials mit hohem Brechungsindex eingestrahlt wird, hat es den Effekt der optischen Streuung, und die Diffusionsfolie ist halbtransparent; wenn das Licht von einer Seite des Materials mit niedrigem Brechungsindex eingestrahlt wird, ist der Effekt der optischen Streuung relativ schwach, und die Diffusionsfolie ist transparent. Diese Art von Diffusionsfolie hat das Potenzial, in speziellen Anzeigegeräten verwendet zu werden.

In diesem Beitrag wird eine UV-härtende Imprint-Technologie auf der Grundlage einer PDMS-Weichform vorgeschlagen, um dotierte Mikrostruktur-Lichtdiffusionsfilme herzustellen. Es wird ein Rolle-zu-Ebene UV-härtendes Nanoimprint-System verwendet [59-60]. Mit dieser Methode lässt sich die Oberflächenmikrostruktur von Lichtdiffusionsfolien ohne komplizierte Verfahren oder teure Ausrüstung nachbilden. Durch den engen Kontakt zwischen dem Polyethylenterephthalat (PET)-Substrat und der weichen Form kann eine hohe Genauigkeit und Einheitlichkeit der Oberflächenmikrostruktur gewährleistet werden. Durch Einstellen des Drucks auf die Prägewalze kann die Dicke des Prägerückstands der Mikrostruktur auf weniger als 10 μm eingestellt werden und liegt im Bereich von 50 μm. Wenn das einfallende Licht auf die Oberfläche des Lichtdiffusionsfilms trifft, können die Diffusionseigenschaften in zwei Arten unterteilt werden: die Beugung, die durch die wellenförmige Mikrostruktur der Oberfläche entsteht, und die Streuung der Diffusionspartikel in der Struktur. Das Licht wird durch die Streuung der Streuteilchen gleichmäßig und weich, und eine neue Art von Lichtdiffusionsfilm wird durch die Beugung der Mikrostruktur gesteuert. Erfüllen Sie den Diffusionsfilm. In Richtung der Bedürfnisse der leichten und multifunktionalen Entwicklung.