{"id":1036,"date":"2021-07-24T18:00:54","date_gmt":"2021-07-24T10:00:54","guid":{"rendered":"https:\/\/wanda-chemical.com\/?p=1036"},"modified":"2025-08-08T18:00:07","modified_gmt":"2025-08-08T10:00:07","slug":"the-requirements-of-led-technology-for-optical-diffusion-materials-and-the-development-conditions-of-optical-diffusion-materials","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/the-requirements-of-led-technology-for-optical-diffusion-materials-and-the-development-conditions-of-optical-diffusion-materials\/","title":{"rendered":"Los requisitos de la tecnolog\u00eda LED para los materiales de difusi\u00f3n \u00f3ptica y las condiciones de desarrollo de los materiales de difusi\u00f3n \u00f3ptica"},"content":{"rendered":"

1.1 Introducci\u00f3n a los LED<\/strong> <\/span><\/h2>\n\n\n\n


En los \u00faltimos a\u00f1os, con la crisis energ\u00e9tica mundial y el r\u00e1pido desarrollo del LED, se ha extendido su uso en iluminaci\u00f3n, retroiluminaci\u00f3n, pantallas y otras industrias. Debido a sus ventajas de protecci\u00f3n del medio ambiente, ahorro de energ\u00eda y larga vida \u00fatil, el LED tiene una amplia perspectiva de aplicaci\u00f3n. Con el desarrollo de la industria de la iluminaci\u00f3n LED, la placa de difusi\u00f3n de luz LED tambi\u00e9n est\u00e1 aumentando r\u00e1pidamente. En la actualidad, los materiales de difusi\u00f3n de luz LED est\u00e1n monopolizados por varias grandes empresas extranjeras (como Teijin, Asahi Huacheng, LG de Corea del Sur, etc.), cuyo coste es bastante elevado.<\/p>\n\n\n\n

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1.1.1 Tecnolog\u00eda LED y requisitos de los materiales de difusi\u00f3n \u00f3ptica.<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n


La tecnolog\u00eda de retroiluminaci\u00f3n LED-TV es el campo de aplicaci\u00f3n m\u00e1s importante de la iluminaci\u00f3n LED. La tecnolog\u00eda de producci\u00f3n de televisores LCD en LED-TV adopta principalmente la tecnolog\u00eda de retroiluminaci\u00f3n LED blanca directa. La retroiluminaci\u00f3n directa es una matriz de fuentes de luz puntuales compuesta por cientos de LED. Para proporcionar una retroiluminaci\u00f3n uniforme al panel de cristal l\u00edquido, es necesario a\u00f1adir una placa difusora de luz delante de la matriz de LED. La alta difusividad de la placa difusora puede evitar eficazmente que la fuente de luz puntual LED se proyecte sobre el panel de cristal l\u00edquido. La iluminaci\u00f3n interior y exterior es el campo de aplicaci\u00f3n m\u00e1s prometedor de los LED. Cuando se utiliza en la iluminaci\u00f3n de interiores y exteriores, el deslumbramiento est\u00e1 causado por la alta temperatura de color y el alto rendimiento de punter\u00eda de las fuentes de luz LED, que es f\u00e1cil que cause p\u00e9rdida de luz a los ojos humanos. Por lo tanto, es necesario utilizar la placa de difusi\u00f3n de luz para convertir la fuente de luz puntual LED de alto brillo o la fuente de luz lineal en una fuente de luz plana uniforme y suave para mejorar la uniformidad de la intensidad de la luz y la eficiencia de utilizaci\u00f3n de la energ\u00eda luminosa y evitar el deslumbramiento.<\/p>\n\n\n\n

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1.1.2 Aplicaci\u00f3n y perspectivas de mercado de los LED<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

El material de revestimiento utilizado en la iluminaci\u00f3n LED, tanto material de difusi\u00f3n de la luz, como se muestra en la figura 1.1, se refiere al material que no s\u00f3lo puede hacer que la luz pase a trav\u00e9s, sino tambi\u00e9n dispersar eficazmente la luz, lo que puede transformar las fuentes de luz puntuales y lineales en fuentes de luz lineales y superficiales. Eval\u00fae el material a trav\u00e9s del cual la luz puede dispersarse eficazmente, lo que puede transformar las fuentes de luz puntuales y lineales en fuentes de luz lineales y superficiales. Los dos \u00edndices m\u00e1s importantes para evaluar las propiedades \u00f3pticas de los materiales de difusi\u00f3n de la luz son la transmitancia de la luz y la neblina. Para que la luz sea suave y uniforme, generalmente se requiere que la transmitancia de luz del material de difusi\u00f3n de luz sea superior a 50% y que la neblina sea superior a 90%.<\/p>\n\n\n\n

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Debido a la contradicci\u00f3n entre la transmitancia de la luz y la no toxicidad, a menudo aumenta la neblina y disminuye la transmitancia de la luz. C\u00f3mo equilibrar estos dos indicadores, la elecci\u00f3n del difusor \u00f3ptico es particularmente importante. Con el r\u00e1pido desarrollo de la industria de la iluminaci\u00f3n LED, es necesario mejorar la eficiencia de producci\u00f3n de la difusi\u00f3n de la luz para lograr una producci\u00f3n continua. La mayor\u00eda de los materiales de difusi\u00f3n de la luz se preparan mezclando materiales de matriz polim\u00e9rica transparente con part\u00edculas que dispersan la luz. Las part\u00edculas dispersoras de luz incluyen micros\u00edlice inorg\u00e1nica, perlas de vidrio y part\u00edculas de pol\u00edmeros org\u00e1nicos, como polimetacrilato, poliestireno PS, poli (tereftalato de etileno), etc. Utilizamos PC, que tiene excelentes propiedades mec\u00e1nicas y resistencia al calor, como material matriz, y estudiamos los efectos de diferentes tipos de difusores \u00f3pticos con diferentes micromorfolog\u00edas en las propiedades \u00f3pticas de los materiales de difusi\u00f3n de luz de iluminaci\u00f3n LED, con el fin de proporcionar datos de referencia potentes para la producci\u00f3n industrial.<\/p>\n\n\n\n

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1.2 Estado de desarrollo de los materiales de difusi\u00f3n \u00f3ptica en el pa\u00eds y en el extranjero<\/h2>\n\n\n\n

El material de difusi\u00f3n de luz se refiere al material \u00f3ptico con cierta transmitancia de luz y neblina, que puede convertir la fuente de luz puntual y la fuente de luz lineal en fuente de luz lineal y fuente de luz superficial, y conseguir el efecto de distribuci\u00f3n uniforme de la intensidad de luz del haz incidente. Se utiliza ampliamente en pantallas planas, ingenier\u00eda de iluminaci\u00f3n, l\u00e1ser, proyecci\u00f3n de im\u00e1genes y otros campos t\u00e9cnicos. En la actualidad, con la madurez de la tecnolog\u00eda de fabricaci\u00f3n de chips de diodos emisores de luz LED de alta potencia, y su amplia aplicaci\u00f3n en la iluminaci\u00f3n de autom\u00f3viles, indicadores de se\u00f1alizaci\u00f3n, pantallas de visualizaci\u00f3n al aire libre, iluminaci\u00f3n interior y exterior y otros campos, la demanda de part\u00edculas difusoras de luz LED est\u00e1 aumentando r\u00e1pidamente.<\/p>\n\n\n\n

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En la actualidad, los materiales de difusi\u00f3n \u00f3ptica con un rendimiento superior en el mercado nacional proceden principalmente de empresas extranjeras como Teijin y Asahi Kasei, y su procesamiento es m\u00e1s caro. La investigaci\u00f3n y el desarrollo independientes de marcas nacionales es la v\u00eda clave para romper su monopolio. Adem\u00e1s, como la turbidez y la transmitancia son \u00edndices importantes para evaluar las propiedades \u00f3pticas de los materiales de difusi\u00f3n de la luz, se contradicen entre s\u00ed. Muchos factores afectan a las propiedades \u00f3pticas de los materiales de difusi\u00f3n de luz, y la interacci\u00f3n es m\u00e1s compleja, por lo que el desarrollo de materiales de difusi\u00f3n de luz con alta transmitancia y alta neblina se ha convertido en el foco de la investigaci\u00f3n actual.<\/p>\n\n\n\n

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La investigaci\u00f3n de materiales polim\u00e9ricos de difusi\u00f3n de la luz surgi\u00f3 primero en Estados Unidos y, a continuaci\u00f3n, desencaden\u00f3 r\u00e1pidamente un auge de la investigaci\u00f3n y el desarrollo de materiales polim\u00e9ricos de difusi\u00f3n de la luz en varios pa\u00edses. En 1944, Yoshio Ohtsuka et al utilizaron PC como matriz y part\u00edculas de CaCO3 y PMMA dopadas para preparar materiales de difusi\u00f3n de luz y conseguir el efecto de dispersi\u00f3n de la luz. En 2000, Mcneil LE et al prepararon pel\u00edculas de difusi\u00f3n de la luz dopando part\u00edculas de TiO2 en resina acr\u00edlica transparente y analizaron en detalle el coeficiente de dispersi\u00f3n y la funci\u00f3n de dispersi\u00f3n m\u00faltiple en teor\u00eda, lo que sirvi\u00f3 de referencia para los siguientes trabajos de investigaci\u00f3n. En 2004, Kim GH et al utilizaron PMMA como matriz, en la que se a\u00f1adi\u00f3 fibra de vidrio para preparar la pel\u00edcula de difusi\u00f3n de luz y se aplic\u00f3 en el m\u00f3dulo de retroiluminaci\u00f3n LCD para que la luz emitida por LCD fuera uniforme y tuviera buenas propiedades f\u00edsicas. Entre 1998 y 2004, la Universidad de Keio (Jap\u00f3n) comenz\u00f3 a aplicar pol\u00edmeros de dispersi\u00f3n de alto rendimiento a la placa gu\u00eda de iluminaci\u00f3n de retroiluminaci\u00f3n de cristal l\u00edquido, y propuso por primera vez el concepto de placa gu\u00eda de iluminaci\u00f3n de dispersi\u00f3n sin rejilla, manteniendo inalterada la potencia el\u00e9ctrica de la fuente de luz. El brillo de la retroiluminaci\u00f3n de cristal l\u00edquido se ha duplicado, lo que ha atra\u00eddo la atenci\u00f3n mundial. En 2005, SONY de Jap\u00f3n adquiri\u00f3 e industrializ\u00f3 esta tecnolog\u00eda, que se utiliz\u00f3 en la producci\u00f3n de ordenadores port\u00e1tiles ultrafinos. En 2007, la Universidad de Tecnolog\u00eda Qu\u00edmica de Pek\u00edn prepar\u00f3 materiales de difusi\u00f3n de luz a\u00f1adiendo Pr-MMA y SBR (caucho de estireno-butadieno) al PS mediante polimerizaci\u00f3n in situ, con una transmitancia de luz de 79,9% y una neblina de 83,11%. En 2009, Meng Qinghua et al sintetizaron un agente de difusi\u00f3n de la luz nano-PMMA\/PS y lo a\u00f1adieron a materiales de matriz de PMMA para preparar materiales compuestos de difusi\u00f3n de la luz con una turbidez y una transmitancia de la luz de 70-80%. En 2009, Wang et al prepararon pel\u00edculas de difusi\u00f3n de luz con gotitas de agua dispersas en pol\u00edmeros de silicona, con una transmitancia de luz de unos 88%. El efecto de dispersi\u00f3n se muestra en la figura 1.2. Con la creciente demanda de LED y otros materiales \u00f3pticos, la investigaci\u00f3n sobre materiales de difusi\u00f3n \u00f3ptica sigue teniendo una importancia positiva.<\/p>\n\n\n\n

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1.2.1 \u00bfC\u00f3mo elegir el difusor \u00f3ptico?<\/h3>\n\n\n\n

Los difusores de luz com\u00fanmente utilizados incluyen part\u00edculas inorg\u00e1nicas como TiO2, BaSO4, SiO2, CaCO3, Al2O3 y perlas de vidrio, as\u00ed como part\u00edculas de pol\u00edmeros org\u00e1nicos como PS y resina de silicona.<\/p>\n\n\n\n


Qu\u00e9 requisitos deben cumplirse<\/strong> a la hora de elegir los materiales de dispersi\u00f3n? <\/strong><\/span>
(1 ) El material dispersor y el material matriz deben tener propiedades \u00f3pticas espec\u00edficas diferentes (como el \u00edndice de refracci\u00f3n).
(2) el material de dispersi\u00f3n debe absorber poca o ninguna luz.
(3) el tama\u00f1o de las part\u00edculas dispersoras debe cumplir ciertos requisitos, y las part\u00edculas no deben ser ni demasiado peque\u00f1as ni demasiado grandes, de lo contrario el efecto de dispersi\u00f3n no es evidente, el tama\u00f1o de las part\u00edculas es muy d\u00e9bil, y la dispersi\u00f3n de la luz aumenta con el incremento del tama\u00f1o de las part\u00edculas, pero cuando alcanza cierto tama\u00f1o, esta relaci\u00f3n lineal deja de ser v\u00e1lida.<\/p>\n\n\n\n

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1.2.2 \u00bfC\u00f3mo elegir los materiales de difusi\u00f3n de la luz?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

En la actualidad, los materiales de difusi\u00f3n de luz producidos en el pa\u00eds y en el extranjero se dividen principalmente en materiales de dispersi\u00f3n superficial y materiales de dispersi\u00f3n masiva. Los materiales de difusi\u00f3n de luz tradicionales son materiales de difusi\u00f3n superficial, y su luz difusa depende principalmente de las estructuras superficiales, como microlentes, pir\u00e1mides, superficies rugosas y otras microestructuras. Los m\u00e9todos de preparaci\u00f3n de los materiales de dispersi\u00f3n de luz superficiales incluyen el texturizado de superficies, la pulverizaci\u00f3n, el grabado de velas l\u00e1ser, el prensado en caliente y el grabado en relieve por ultrasonidos. Las ventajas de los m\u00e9todos de pulverizaci\u00f3n y texturizado de superficies son la sencillez de operaci\u00f3n y el bajo coste, y la desventaja es que es dif\u00edcil conseguir una transmitancia de luz ideal. Los materiales de dispersi\u00f3n superficial preparados por tallado de velas l\u00e1ser y moldeado de crisantemos de tinta tienen un buen rendimiento, e incluso pueden controlar con precisi\u00f3n la forma del rayo, pero los requisitos de los instrumentos y moldes utilizados son muy altos y el coste es muy elevado. El coste del m\u00e9todo de prensado en caliente es relativamente bajo, pero como el proceso de calentamiento y enfriamiento requiere mucho tiempo y la eficacia es baja, no puede utilizarse en la producci\u00f3n a gran escala.<\/p>\n\n\n\n

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La mayor\u00eda de los materiales de dispersi\u00f3n global de la luz son materiales polim\u00e9ricos transparentes con dispersores de luz difusa, que consiguen el prop\u00f3sito de la difusi\u00f3n de la luz a\u00f1adiendo difusores de luz que son diferentes de la refracci\u00f3n de la matriz en los materiales colectivos transparentes. Este material utiliza el mecanismo de dispersi\u00f3n global, es decir, el interior y la superficie del material desempe\u00f1an un papel de dispersi\u00f3n, y la muestra tiene alta dispersi\u00f3n de la luz, alta transparencia y buenas propiedades integrales.
En la actualidad, los materiales de dispersi\u00f3n de luz por volumen, como nuevo tipo de materiales de dispersi\u00f3n de luz, sustituyen gradualmente a los materiales de dispersi\u00f3n de luz tradicionales en muchos campos de aplicaci\u00f3n y empiezan a utilizarse ampliamente en iluminaci\u00f3n LED, pantallas de cristal l\u00edquido y otros campos.<\/p>\n\n\n\n

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Los materiales que utilizamos suelen ser de dispersi\u00f3n volum\u00e9trica. El PC tiene una transmitancia luminosa de 89%, buenas propiedades mec\u00e1nicas, baja higroscopicidad y buena resistencia al fuego, pero la irradiaci\u00f3n ultravioleta o de la l\u00ednea de la piel puede amarillearlo f\u00e1cilmente. El PS tiene una transmitancia luminosa de 90%, baja higroscopicidad y escasa resistencia al calor. Debido a su baja dureza superficial y fragilidad, es f\u00e1cil que se produzcan grietas y rajaduras, y es f\u00e1cil que se deteriore el color bajo la radiaci\u00f3n ultravioleta a largo plazo. El PMMA es extremadamente transparente, con una transmitancia de luz de 92% en el rango visible, buena procesabilidad y fuertes propiedades anti-envejecimiento ultravioleta, pero tiene una fuerte absorci\u00f3n de humedad, poca tenacidad e inflamabilidad. El ABS tiene dos propiedades de resistencia al impacto, resistencia al calor y resistencia a bajas temperaturas, y es f\u00e1cil de procesar, la escala del producto es estable, y el brillo de la superficie es bueno, pero como el ABS es una mezcla, su transmitancia de luz es pobre. Teniendo en cuenta las propiedades \u00f3pticas, las propiedades mec\u00e1nicas, la procesabilidad y otros factores de la resina, el PC y el PMMA se convierten en la primera opci\u00f3n de materiales de matriz de dispersi\u00f3n de la luz.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Los difusores de luz com\u00fanmente utilizados incluyen part\u00edculas inorg\u00e1nicas como TiO2, BaSO4, SiO2, CaCO3, Al2O3 y perlas de vidrio, as\u00ed como part\u00edculas de pol\u00edmeros org\u00e1nicos como PS y resina de silicona.<\/p>\n

Entonces, \u00bfc\u00f3mo elegir los materiales de difusi\u00f3n de la luz?<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":1039,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[63],"tags":[],"class_list":["post-1036","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-general-knowledge"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1036","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1036"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1036\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1042,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1036\/revisions\/1042"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1039"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1036"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1036"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1036"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}