{"id":1335,"date":"2022-07-08T11:06:39","date_gmt":"2022-07-08T03:06:39","guid":{"rendered":"https:\/\/wanda-chemical.com\/?p=1335"},"modified":"2025-08-08T17:58:04","modified_gmt":"2025-08-08T09:58:04","slug":"how-to-make-the-light-diffusion-film","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/how-to-make-the-light-diffusion-film\/","title":{"rendered":"Wie wird die Lichtdiffusionsfolie hergestellt?"},"content":{"rendered":"

Bei der Herstellung des Partikeldiffusionsfilms wird die Oberfl\u00e4che des Substrats mit einer mit Partikeln (z. B. TiO2) vermischten Harzschicht beschichtet. Der Effekt der Lichtdiffusion wird durch den Unterschied im Brechungsindex zwischen den dotierten Partikeln und dem filmbildenden Harz erreicht. Da die Gleichm\u00e4\u00dfigkeit der Partikeldispersion jedoch relativ schwer zu kontrollieren ist, hat der hergestellte Produktdiffusionsfilm die Nachteile einer geringen Lichtdurchl\u00e4ssigkeit und eines kleinen Tr\u00fcbungsbereichs.<\/p>\n\n\n\n

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Mit der Entwicklung fortschrittlicher und kosteng\u00fcnstiger Mikro-Nano-Fertigungstechnologien in den letzten Jahren begannen die Forscher, die Optimierung der optischen Eigenschaften von Diffusionsfilmen durch die Oberfl\u00e4chenmikrostruktur zu erforschen. Die Technologie der Mikro-Nanobearbeitung l\u00e4sst sich in drei Arten unterteilen: Plangrafik-Technologie, Sondengrafik-Technologie und Modellgrafik-Technologie.<\/p>\n\n\n\n

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Das Herzst\u00fcck der Plangrafik-Technologie ist ihre parallele Bebilderung. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass das Designmuster auf der Maske in einer einzigen Belichtung auf ein flaches Substrat abgebildet wird. Die optische Belichtung ist das g\u00e4ngige Bebilderungsverfahren der Flachgrafiktechnologie, d. h. das so genannte \"Lithografie\"-Verfahren. Ihr gr\u00f6\u00dfter Vorteil ist die hohe Ausgaberate. Obwohl die optische Belichtung haupts\u00e4chlich bei der Herstellung integrierter Schaltkreise eingesetzt wird, hat dieses Verfahren in den letzten Jahren auch in der Mikrosystemtechnik weite Verbreitung gefunden, um eine Vielzahl von mikromechanischen, mikrofluidischen und mikro-opto-elektromechanischen Ger\u00e4ten herzustellen. Das Planverfahren wird parallel durchgef\u00fchrt, d. h. es wird eine gro\u00dfe Anzahl von Mikrostrukturen gleichzeitig hergestellt. Daher ist das Flugzeugverfahren ein f\u00fcr die Massenproduktion geeignetes Verfahren.<\/p>\n\n\n\n

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Bei der Sondengrafik handelt es sich um eine punktuelle Abbildungsmethode, d. h. die Abbildung erfolgt durch punktuelles Scannen. Zu den Sonden geh\u00f6ren nicht nur Festk\u00f6rpersonden wie die Rastertunnelmikrosonde und die Rasterkraftmikrosonde, sondern auch Nicht-Festk\u00f6rpersonden wie der fokussierte Ionenstrahl, der Laserstrahl, der Atomstrahl und die Funkenentladungsmikrosonde. Aufgrund der Punkt-f\u00fcr-Punkt-Abtastung des Sondenverfahrens ist die Abbildungsgeschwindigkeit jedoch viel geringer als bei der parallelen Abbildungsmethode im ebenen Verfahren, so dass es sich nicht f\u00fcr die Massenproduktion, sondern eher f\u00fcr die Mikro-Nano-Verarbeitung in der wissenschaftlichen Forschung eignet.<\/p>\n\n\n\n

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Der grafische Prozess des Modells besteht darin, die entsprechenden Mikronanostrukturen mit Hilfe von Formen in Mikro-Nano-Gr\u00f6\u00dfe zu kopieren. Dazu geh\u00f6ren:
Nano-Imprinting-Technologie, Kunststoffspritzgusstechnologie und Formgusstechnologie. Beim Nanoimprinting werden Stempel mit Nanomustern verwendet, um die erweichte organische Polymerschicht zu bedrucken, wodurch eine gro\u00dfe Anzahl von Nanomustern zu geringen Kosten reproduziert werden kann. Die Nanoimprint-Technologie hat sich bei der Herstellung von organischen D\u00fcnnschichttransistoren, bioelastischen Mikrostrukturen usw. bew\u00e4hrt. Die Formgebungstechnologie ist die traditionelle Kunststoffformungstechnologie, deren Strukturgr\u00f6\u00dfe mehr als ein Mikrometer betr\u00e4gt und die haupts\u00e4chlich f\u00fcr die Herstellung von Mikrofluidik und Biochips verwendet wird. Die Abformtechnik ist auch eine kosteng\u00fcnstige Technologie f\u00fcr die Mikrobearbeitung. Die Abformtechnik umfasst das Kunststoff- und das Metallgie\u00dfen. Sowohl das Abformen als auch das Gie\u00dfen sind die Erweiterung der traditionellen Verarbeitungstechnologie auf den Bereich der Mikro- und Nanotechnologie. Die Formgebungsgeschwindigkeit beim Formen und Gie\u00dfen ist hoch, so dass es sich um ein Verfahren handelt, das sich f\u00fcr die Massenproduktion eignet.<\/p>\n\n\n\n

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Die Entwicklung der oben genannten Mikro-Nano-Verarbeitungstechnologie liefert eine neue Idee f\u00fcr die Herstellung von Lichtdiffusionsfolien mit Oberfl\u00e4chenrelief. Es wurden bereits einige Methoden beschrieben, wie z. B. das Druckwalzenpr\u00e4gen [25pr 46], Diffusionslithographie [36cr 47], Hei\u00dfpr\u00e4gen [48-50], Selbstmontage [39] und isotropes \u00c4tzen [51]. Huang von der National Taiwan University und andere haben sich intensiv mit der Herstellung von Lichtdiffusionsfolien f\u00fcr Zylinderlinsen-Arrays besch\u00e4ftigt und eine kombinierte Technologie aus Strangpressen und Trommelpr\u00e4gen (siehe Abbildungen 1-4) entwickelt, um die Lichtdiffusionsfolien f\u00fcr S\u00e4ulenlinsen-Arrays zu bearbeiten. Die Mikrostruktur der Trommel wird direkt auf die extrudierte Platte kopiert, und es wird eine kontinuierliche Produktion realisiert. Beim Extrusionswalzenpr\u00e4geverfahren wird ein Extruder mit einer D\u00fcse zur Herstellung von PC- und PMMA-Granulatplatten verwendet. Die Mikrostruktur auf der Oberfl\u00e4che der D\u00fcse wird durch die Pr\u00e4gemethode auf die Oberfl\u00e4che der vorbereiteten Lichtdiffusionsfolie \u00fcbertragen. Die im Experiment vorbereitete Lichtdiffusionsfolie enth\u00e4lt im Inneren einen Lichtdiffusor und die Oberfl\u00e4che weist eine Mikrostruktur auf. Die f\u00fcr diese Methode erforderliche Ausr\u00fcstung ist jedoch teuer, und es ist immer noch schwierig, eine Diffusionsfolie mit einer Dicke von weniger als 500\u03bcm zu extrudieren.<\/p>\n\n\n

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Abb. 1-4: Schematische Darstellung der Extrusions- und Trommelpr\u00e4gevorrichtung: PC- und PMMA-Granulatplatten werden mit einem Extruder hergestellt, und dann wird die Mikrostruktur auf der Trommel auf die extrudierte Platte \u00fcbertragen, um einen Diffusionsfilm herzustellen.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

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Die Teams von Sung-Il Chang und Jun-Bo Yoon vom Fachbereich Elektrotechnik und Informatik des Korea Institute of Advanced Science and Technology haben mit Hilfe der Diffusionslithographie (siehe Abbildung 1-5) erfolgreiche Forschungsarbeiten zur Herstellung von Mikrolinsenarrays mit hohem Aspektverh\u00e4ltnis durchgef\u00fchrt. Mit Hilfe der Diffusionslithographie k\u00f6nnen Mikro-Nanostrukturen mit einem hohen Aspektverh\u00e4ltnis hergestellt werden, mit denen sich Fledermausfl\u00fcgel-Strahlungsmuster realisieren lassen. Die Herstellung von Strukturen mit hohem Aspektverh\u00e4ltnis durch Diffusionslithografie erfordert jedoch eine strenge Kontrolle der Belichtungsparameter und der Entformungsparameter.<\/p>\n\n\n

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Abbildung 1-5 (a) Belichtung der Diffusionsmaske; (b) Belichtung; (c) Entwicklung; (d) Vorbereitung der Kupferform; (e) Vorbereitung der Grundplatine; (f) Replikation der Struktur von der Grundplatine auf die Oberfl\u00e4che des UV-geh\u00e4rteten Harzes.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Das Hei\u00dfpr\u00e4gen ist eine Verarbeitungsmethode, bei der die Mikrostruktur auf der Oberfl\u00e4che der Form vorbereitet und dann durch Einpr\u00e4gen auf die Polymeroberfl\u00e4che \u00fcbertragen wird. Hei\u00dfgepr\u00e4gte Formen verwenden in der Regel Galvanotechnik, um das Muster vom Resist auf die Oberfl\u00e4che der Nickelplatte zu \u00fcbertragen [52-53]. Beim Hei\u00dfpr\u00e4geverfahren kann die Einstellung der Temperatur die Gleichm\u00e4\u00dfigkeit und Tiefe der Transferstruktur verbessern, aber eine zu hohe oder zu niedrige Temperatur beeintr\u00e4chtigt die Ergebnisse der Strukturreplikation. Ebenso f\u00fchrt ein zu niedriger Druck zu einer ungleichm\u00e4\u00dfigen Form und Gr\u00f6\u00dfe der Mikrostruktur; ein zu hoher Druck kann dazu f\u00fchren, dass die Form und die Probe kollidieren, wodurch die Mikrostruktur auf der Form zerst\u00f6rt wird.<\/p>\n\n\n

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Abbildung 1-6 Flussdiagramm des Hei\u00dfpr\u00e4gens: (a) Die thermoplastische Folie wird auf die Substratoberfl\u00e4che geschleudert; (b) die Temperatur liegt \u00fcber der Glas\u00fcbergangstemperatur des Materials, und die Masterplatte wird auf die Folienoberfl\u00e4che gepresst, um die Folie zu formen; (c) Entformung; (d) \u00c4tzen zur Entfernung der Restschicht.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

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Die Technologie der Mikro-Nanobearbeitung l\u00e4sst sich in drei Arten unterteilen: die grafische Technik der Ebene, die grafische Technik der Sonde und die grafische Technik des Modells.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":1340,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[62],"tags":[],"class_list":["post-1335","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-professional-knowledge"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1335","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1335"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1335\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1342,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1335\/revisions\/1342"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1340"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1335"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1335"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1335"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}