Als Festk\u00f6rper-Halbleiterbauelement, das elektrische Energie direkt in Lichtenergie umwandelt, verf\u00fcgt die Leuchtdiode (LED) nicht nur \u00fcber eine solide Struktur, Sto\u00dffestigkeit, schnelle Lichtreaktion, lange Lebensdauer, sondern auch \u00fcber einen geringen Energieverbrauch. Die LED ist eine Punktlichtquelle. In praktischen Anwendungen ist es in der Regel notwendig, sie in eine Linien- oder Fl\u00e4chenlichtquelle umzuwandeln, um das Licht hell und weich zu machen. Um diese Umwandlung zu erreichen, werden lichtstreuende Materialien ben\u00f6tigt. Photodiffusionsmaterialien bestehen im Allgemeinen aus Lichtdiffusionsmitteln und Polymeren.<\/p>\n\n\n\n
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1. Lichtstreuungsmittel<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n Das Lichtdiffusionsmittel wird durch spezielle Verarbeitung und Oberfl\u00e4chenbehandlung hergestellt. Die Partikelgr\u00f6\u00dfe liegt im Allgemeinen zwischen 1 \u03bc m und 10 \u03bc m, und die durchschnittliche Partikelgr\u00f6\u00dfe betr\u00e4gt etwa 2 \u03bc m. Die Perlen haben die Funktion des Astigmatismus, gute Flie\u00dff\u00e4higkeit und gute Kompatibilit\u00e4t mit optischen Harzsubstrat.<\/p>\n\n\n\n Gegenw\u00e4rtig werden optische Diffusoren haupts\u00e4chlich in anorganische und organische Typen unterteilt. Anorganische Lichtdiffusionsmittel umfassen haupts\u00e4chlich anorganische Partikel wie Siliziumdioxid, Titandioxid, Kalziumkarbonat, Aluminiumhydroxid und Glasperlen, w\u00e4hrend organische Lichtdiffusionsmittel haupts\u00e4chlich vernetztes Polystyrol, Polymethacrylat und andere organische Polymer-Mikrokugeln umfassen.<\/p>\n\n\n\n Anorganisches Lichtstreuungsmittel<\/strong><\/span><\/p>\n\n\n\n Wenn anorganische Partikel wie Siliziumdioxid, Titandioxid und Kalziumkarbonat hinzugef\u00fcgt werden, wird das Licht unz\u00e4hlige Male durch die Oberfl\u00e4che der winzigen Partikel gestreut, um den Effekt eines gleichm\u00e4\u00dfigen Lichts zu erzielen. Obwohl anorganische Partikel eine gute Hitzebest\u00e4ndigkeit aufweisen, haben sie unterschiedliche Formen, eine gro\u00dfe Abweichung der Partikelgr\u00f6\u00dfe und eine uneinheitliche Lichtstreuung; anorganische Lichtstreuungsmittel sind mikroskopisch gesehen feste Mikrokugeln, durch die das Licht nicht hindurchgehen kann. Es beeintr\u00e4chtigt die \u00dcbertragung von viel Licht, und nur ein Teil des Lichts wird gebrochen, wodurch die Helligkeit oder die \u00dcbertragung von Licht beeintr\u00e4chtigt wird. Diejenigen, die f\u00fcr Lampenschirme eine Lichtdurchl\u00e4ssigkeit von mehr als 50% ben\u00f6tigen, k\u00f6nnen kein anorganisches Lichtstreumittel w\u00e4hlen.<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n Organisches Lichtstreumittel<\/span><\/strong> <\/p>\n\n\n\n 2 lichtstreuende Kunststoffe<\/span><\/strong> <\/p>\n\n\n\n Wie wirkt sich das Lichtdiffusionsmittel auf die Eigenschaften von Lichtdiffusionskunststoffen aus?<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n Die Arten von Lichtstreuungsmitteln lassen sich in drei Kategorien einteilen: organische Partikel, anorganische Partikel und Verbundmaterialien. Streuteilchen m\u00fcssen die folgenden drei Punkte erf\u00fcllen: (1) <\/strong>es gibt einige Unterschiede zwischen den optischen Eigenschaften und den Matrixmaterialien. Zu Beginn der Forschung wurden h\u00e4ufig anorganische Streuteilchen verwendet, aber diese Teilchen sind hart und unregelm\u00e4\u00dfig, so dass sie die Ger\u00e4te w\u00e4hrend der Verarbeitung leicht besch\u00e4digen k\u00f6nnen, und die dispergierten Teilchen sind nicht einheitlich genug. Wenn die Gr\u00f6\u00dfe der Partikel selbst zu gro\u00df ist, wird die Oberfl\u00e4che des Polymermaterials nicht glatt sein. Daher werden anorganische Partikel in der Produktionspraxis nach und nach ersetzt. Die Kompatibilit\u00e4t zwischen organischen Streupartikeln und dem Substrat ist besser als die von anorganischen Partikeln, so dass sie allm\u00e4hlich den Platz der anorganischen Partikel einnehmen. Es hat sich herausgestellt, dass die Streupartikel mit Schalen-Kern-Struktur gr\u00f6\u00dfere Vorteile haben, da die Partikel mit dieser Struktur aus Kern und Schale bestehen und die \u00e4u\u00dfersten Kern-Schale-Materialien gut kompatibel sein k\u00f6nnen, wodurch die Dispersionseigenschaften der Streupartikel verbessert werden. Gleichzeitig werden durch die enge Bindung zwischen den Partikeln auch die mechanischen Eigenschaften der Verbundstoffe verbessert. Wird ein h\u00e4rteres Material f\u00fcr den Kern verwendet, verbessert sich die Schlagz\u00e4higkeit des Materials.<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n Brechungsindex des optischen Diffusionsmittels<\/span><\/strong> <\/p>\n\n\n\n Die <\/strong><\/span>Teilchendurchmesser des Lichtstreumittels<\/strong><\/span> <\/p>\n\n\n\n Dotierungsmenge der Lichtstreuungsmittelteilchen<\/span><\/strong> Die Arten von Lichtstreuungsmitteln lassen sich in drei Kategorien einteilen: organische Partikel, anorganische Partikel und Verbundmaterialien. Streuteilchen m\u00fcssen die folgenden drei Punkte erf\u00fcllen:<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":814,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"class_list":["post-812","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-faq"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/812","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=812"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/812\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":819,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/812\/revisions\/819"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/814"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=812"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=812"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=812"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
Vernetzte Polystyrol- und Polymethacrylat-Mikrokugeln haben eine gute Formbest\u00e4ndigkeit, eine kontrollierbare Abweichung der Partikelgr\u00f6\u00dfe, eine hohe Lichtdurchl\u00e4ssigkeit, aber eine geringe W\u00e4rmebest\u00e4ndigkeit. Bei der Extrusionsgranulierung von Lichtdiffusionspolymeren und beim Hochtemperatur-Spritzguss oder Extrusionsguss von Lichtleitvorrichtungen neigen die Polymerteilchen zur Verformung, wodurch die gleichm\u00e4\u00dfige Lichtdiffusion beeintr\u00e4chtigt wird. Dar\u00fcber hinaus ist die Lichtbest\u00e4ndigkeit des Polystyrol-Lichtleiters schlecht, und er vergilbt leicht, was sich auf die Qualit\u00e4t und Lebensdauer der LED auswirkt.
In den letzten Jahren wurden organisch-anorganische hybride Organosilizium-Mikrosph\u00e4ren-Lichtdiffusoren entwickelt. Der Mikrokugel-Lichtdiffusor aus Silikon hat nicht nur die Eigenschaften der hohen Hitzebest\u00e4ndigkeit, Lichtbest\u00e4ndigkeit und Alterungsbest\u00e4ndigkeit anorganischer Partikel, sondern auch die Eigenschaften der Homogenit\u00e4t der organischen Partikelform, der hohen Lichtdurchl\u00e4ssigkeit und der guten Gleichm\u00e4\u00dfigkeit der Lichtdiffusion, und sein Brechungsindex kann mit dem Wechsel synthetischer Monomere ver\u00e4ndert werden, und die Oberfl\u00e4che der Partikel kann in situ durch Lichtdiffusion ver\u00e4ndert werden. Es hat eine breite Anwendungsperspektive zur Verbesserung der Kompatibilit\u00e4t und Anpassungsf\u00e4higkeit von Lichtdiffusionspartikeln mit Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polystyrol (PS) und anderen Lichtleiterplatten-Matrixharzen. Daher wird erwartet, dass Silikonmikrokugeln zu einem leistungsstarken optischen Diffusor f\u00fcr LED werden. Silikon-Lichtdiffusionsmittel ist in der Regel ein Mikrokugelprodukt, das aus Methyltrimethoxysilan und Phenyltrimethoxysilan durch Hydrolyse, Kondensation und Vernetzungsreaktion gebildet wird. Die Partikelgr\u00f6\u00dfenverteilung liegt zwischen 1 \u03bc m und 8 \u03bc m, und die durchschnittliche Partikelgr\u00f6\u00dfe betr\u00e4gt 2 \u03bc 4 \u03bc m.<\/p>\n\n\n\n
Wenn der Lichtdiffusor dem PC-Harz hinzugef\u00fcgt wird, ist der Lichtdiffusor kugelf\u00f6rmig und gleichm\u00e4\u00dfig im PC-Harz verteilt, um eine Inselstruktur zu bilden. Aufgrund des unterschiedlichen Brechungsindex des PC-Harzes und des Lichtdiffusors \u00e4hnelt das Licht einer spiegelnden Reflexion an der Oberfl\u00e4che des Lichtdiffusors, und der Lichtdiffusionseffekt wird nach mehreren Reflexionen erzielt.<\/p>\n\n\n\n
Es gibt im Allgemeinen zwei Methoden f\u00fcr die Herstellung von Photodiffusionsmaterialien, eine ist die Polymerisation, die andere die Modifikation durch Mischen, wobei jede Methode ihre eigenen Merkmale hat. Nach dem Prinzip der Lichtbrechung besteht die Polymerisationsmethode darin, die Co-Polymerisation von zwei Arten von Polymermonomeren mit unterschiedlicher Brechung und schlechter Kompatibilit\u00e4t oder die st\u00fcckweise Polymerisation zu w\u00e4hlen, um weitere lichtstreuende Materialien herzustellen. Die \u00fcbliche Polymerisationsmethode besteht darin, zwei Arten von Monomeren mit unterschiedlicher Reaktionsaktivit\u00e4t herzustellen, da die Reaktionsaktivit\u00e4t des Streumonomers sich von der des Matrixmonomers unterscheidet und das Streumonomer eine Selbstpolymerisation oder Blockcopolymerisation mit dem Matrixmonomer bewirkt. Auf diese Weise sind die optischen Eigenschaften der kondensierten Kerne, die in den jeweiligen Polymerisationsketten gebildet werden, einheitlich, und das Licht wird an der Grenze des kondensierten Kerns reflektiert und gebrochen, wodurch Streuung entsteht. Die Polymerisation ist bei der Herstellung von Photodiffusionsmaterialien auf Poly(methylmethacrylat)-Basis (PMMA) weit verbreitet, wird aber bei der Herstellung von Photodiffusionsmaterialien auf PC-Basis nur selten eingesetzt, und auch die entsprechenden Berichte und Studien sind sehr selten.<\/p>\n\n\n\n
Bei der Mischungsmodifikation wird der Lichtdiffusor dem PC-Harz zugesetzt. Der Lichtdiffusor ist kugelf\u00f6rmig und gleichm\u00e4\u00dfig im PC-Harz dispergiert, um eine Inselstruktur zu bilden. Aufgrund des unterschiedlichen Brechungsindex des PC-Harzes und des Lichtdiffusors \u00e4hnelt das Licht einer spiegelnden Reflexion an der Oberfl\u00e4che des Lichtdiffusors, und der Lichtdiffusionseffekt wird nach vielen Reflexionen erreicht. Gleichzeitig bestimmen die Menge des optischen Diffusors, die Partikelgr\u00f6\u00dfe und -verteilung sowie der Brechungsindex die optischen Eigenschaften des Materials. Derzeit werden viele neue Arten von Lichtstreumaterialien mit Hilfe von Methoden hergestellt, da diese Methode der Polymerdotierung \u00e4hnelt und der Prozess einfach ist, insbesondere bei Lichtstreuplatten mit sehr gro\u00dfem Verbrauch kann diese Methode kontinuierlich hergestellt werden und hat eine hohe Produktionseffizienz. .
Das Lichtdiffusionsmittel wird PC, PMMA, PS und anderen transparenten Kunststoffen zugesetzt, um Lichtdiffusionskunststoffe zu erhalten, die nicht nur die Lichtquelle und blendendes Licht abdecken, sondern auch daf\u00fcr sorgen, dass das gesamte transparente Harz ein weicheres, sch\u00f6neres und eleganteres Licht ausstrahlt, um den angenehmen Effekt der Lichtdurchl\u00e4ssigkeit und Opazit\u00e4t zu erzielen.
Um die Probleme der Blendung und der Sch\u00e4digung durch blaues Licht bei LED-Beleuchtung zu l\u00f6sen, wurden ausgehend von Organosilizium-Lichtstreumaterialien Titandioxid (TiO2) und Ceroxid (CeO2) verwendet, um die Oberfl\u00e4che des Lichtstreumittels zu modifizieren und zu funktionalisieren, so dass Lichtstreumaterialien mit guten optischen Eigenschaften und Blaulichtabschirmungsfunktion entstehen.<\/p>\n\n\n\n
Die wichtigsten Ergebnisse lauten wie folgt: <\/p>\n\n\n\n
(2) <\/strong>Das durchgelassene Licht sollte nicht oder nur wenig absorbiert werden.
(3)<\/strong> die Gr\u00f6\u00dfe der Partikel muss bestimmten Anforderungen entsprechen.<\/p>\n\n\n\n
Nach der Lichtstreutheorie steht die Lichtstreuwirkung verschiedener Lichtstreupolymere mit gleichem Volumen und gleichem Durchmesser des Lichtstreuungsmittels in direktem Zusammenhang mit dem Brechungsindex. Bei PC-Lichtdiffusionsmaterialien bestimmt der Unterschied im Brechungsindex zwischen den Partikeln des Lichtdiffusionsmittels und dem Matrixharz direkt den Diffusionseffekt und den Lichtdurchl\u00e4ssigkeitseffekt der Lichtdiffusionsmaterialien.<\/p>\n\n\n\n
Die Partikel des Lichtstreuungsmittels sind in den Harzmatrixmaterialien dispergiert, und der Durchmesser dieser Partikel wirkt sich ebenfalls auf die Eigenschaften der Verbundwerkstoffe aus. Es wird festgestellt, dass bei einer bestimmten Dotierungskonzentration die Lichtdurchl\u00e4ssigkeit allm\u00e4hlich mit der Zunahme des Partikeldurchmessers des Lichtdiffusionsmittels zunimmt, w\u00e4hrend die Diffusivit\u00e4t schnell ansteigt und nach Erreichen des Spitzenwerts zu sinken beginnt. Mit der Zunahme des Partikeldurchmessers des Lichtdiffusionsmittels wird der R\u00fcckw\u00e4rtsstreueffekt geschw\u00e4cht, w\u00e4hrend der Vorw\u00e4rtsstreueffekt verst\u00e4rkt wird und die Lichtdurchl\u00e4ssigkeit zunimmt.<\/p>\n\n\n\n
Wenn kleine Partikel wie z. B. Nanopartikel in PC gemischt werden, h\u00e4ngt die Diffusivit\u00e4t haupts\u00e4chlich von der Streuf\u00e4higkeit der Partikel des Lichtdiffusionsmittels ab, so dass der Streukoeffizient klein und die Diffusivit\u00e4t ebenfalls sehr gering ist. Wenn der Durchmesser der Partikel allm\u00e4hlich zunimmt, erh\u00f6ht sich die Streuf\u00e4higkeit der Partikel, was zu einem Anstieg der Diffusionsf\u00e4higkeit f\u00fchrt. Wenn der Durchmesser der Partikel weiter zunimmt, wird das Streuverm\u00f6gen nicht mehr stark beeintr\u00e4chtigt, und das gestreute Licht konzentriert sich gr\u00f6\u00dftenteils an der Vorderseite, so dass die Diffusivit\u00e4t einen Abw\u00e4rtstrend aufweist.<\/p>\n\n\n\n
Die Dotierung der Partikel mit Lichtstreuungsmitteln ist ebenfalls ein wichtiger Faktor, der die Streuwirkung von Materialien bestimmt. In der numerischen Simulationsstudie wird festgestellt, dass die Dotierungsmenge der Streuungsteilchen die Gleichm\u00e4\u00dfigkeit der Lichtausgangsfl\u00e4che bestimmen kann. Wenn die Dotierungsmenge der Streuteilchen im Medium den kritischen Punkt \u00fcberschreitet, erscheint der st\u00e4rkste Teil des Ausgangslichts weit entfernt von der Lichtquelle, und wenn die Konzentration der Teilchen gerade am kritischen Punkt liegt, ist die Ausgangslichtintensit\u00e4tsverteilung sehr gleichm\u00e4\u00dfig. Mit zunehmender Menge an Streuteilchen verschiebt sich die maximale Intensit\u00e4t des Ausgangslichts von der Ferne in die N\u00e4he. Solange wir also die Anzahl der Dotierpartikel effektiv kontrollieren, k\u00f6nnen wir eine gleichm\u00e4\u00dfige Lichtverteilung erzielen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"