{"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\/fr\/the-requirements-of-led-technology-for-optical-diffusion-materials-and-the-development-conditions-of-optical-diffusion-materials\/","title":{"rendered":"Les exigences de la technologie LED pour les mat\u00e9riaux de diffusion optique et les conditions de d\u00e9veloppement des mat\u00e9riaux de diffusion optique"},"content":{"rendered":"

1.1 Introduction des DEL<\/strong> <\/span><\/h2>\n\n\n\n


Ces derni\u00e8res ann\u00e9es, la crise \u00e9nerg\u00e9tique mondiale a entra\u00een\u00e9 le d\u00e9veloppement rapide des LED, qui ont \u00e9t\u00e9 largement utilis\u00e9es dans les secteurs de l'\u00e9clairage, du r\u00e9tro\u00e9clairage, de l'affichage et d'autres industries. Gr\u00e2ce \u00e0 ses avantages en mati\u00e8re de protection de l'environnement, d'\u00e9conomie d'\u00e9nergie et de longue dur\u00e9e de vie, les LED ont un large champ d'application. Avec le d\u00e9veloppement de l'industrie de l'\u00e9clairage \u00e0 LED, les panneaux de diffusion de la lumi\u00e8re \u00e0 LED se d\u00e9veloppent \u00e9galement rapidement. Aujourd'hui, les mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re LED sont monopolis\u00e9s par plusieurs grandes entreprises \u00e9trang\u00e8res (telles que Teijin, Asahi Huacheng, South Korea LG, etc.), dont le co\u00fbt est assez \u00e9lev\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

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1.1.1 Technologie des LED et exigences en mati\u00e8re de mat\u00e9riaux de diffusion optique.<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n


La technologie de r\u00e9tro\u00e9clairage des t\u00e9l\u00e9viseurs \u00e0 DEL est le domaine d'application le plus important de l'\u00e9clairage \u00e0 DEL. La technologie de production des t\u00e9l\u00e9viseurs LCD \u00e0 LED adopte principalement la technologie de r\u00e9tro\u00e9clairage direct \u00e0 LED blanches. Le r\u00e9tro\u00e9clairage direct est une source lumineuse ponctuelle compos\u00e9e de centaines de LED. Afin de fournir un r\u00e9tro\u00e9clairage uniforme au panneau \u00e0 cristaux liquides, il est n\u00e9cessaire d'ajouter une plaque de diffusion de la lumi\u00e8re devant le r\u00e9seau de LED. La haute diffusivit\u00e9 de la plaque de diffusion peut emp\u00eacher efficacement la source de lumi\u00e8re ponctuelle des LED de produire des images sur le panneau \u00e0 cristaux liquides. L'\u00e9clairage int\u00e9rieur et ext\u00e9rieur est le domaine d'application le plus prometteur des LED. Lorsqu'elles sont utilis\u00e9es pour l'\u00e9clairage int\u00e9rieur et ext\u00e9rieur, l'\u00e9blouissement est caus\u00e9 par la temp\u00e9rature de couleur \u00e9lev\u00e9e et la haute performance de pointage des sources lumineuses \u00e0 DEL, ce qui peut facilement causer une perte de lumi\u00e8re pour les yeux humains. Il est donc n\u00e9cessaire d'utiliser la plaque de diffusion de la lumi\u00e8re pour transformer la source lumineuse ponctuelle ou la source lumineuse lin\u00e9aire LED \u00e0 haute luminosit\u00e9 en une source lumineuse plane uniforme et douce afin d'am\u00e9liorer l'uniformit\u00e9 de l'intensit\u00e9 lumineuse et l'efficacit\u00e9 de l'utilisation de l'\u00e9nergie lumineuse et d'\u00e9viter l'\u00e9blouissement.<\/p>\n\n\n\n

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1.1.2 Applications et perspectives de march\u00e9 des LED<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Le mat\u00e9riau d'enveloppe utilis\u00e9 dans l'\u00e9clairage LED, le mat\u00e9riau de diffusion de la lumi\u00e8re, comme le montre la figure 1.1, d\u00e9signe le mat\u00e9riau qui peut non seulement faire passer la lumi\u00e8re mais aussi la diffuser efficacement, ce qui permet de transformer les sources lumineuses ponctuelles et lin\u00e9aires en sources lumineuses lin\u00e9aires et surfaciques. \u00c9valuer le mat\u00e9riau \u00e0 travers lequel la lumi\u00e8re peut \u00eatre efficacement diffus\u00e9e, ce qui permet de transformer les sources lumineuses ponctuelles et lin\u00e9aires en sources lumineuses lin\u00e9aires et surfaciques. Les deux indices les plus importants pour \u00e9valuer les propri\u00e9t\u00e9s optiques des mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re sont la transmission de la lumi\u00e8re et le voile. Pour que la lumi\u00e8re soit douce et uniforme, il est g\u00e9n\u00e9ralement exig\u00e9 que le facteur de transmission de la lumi\u00e8re du mat\u00e9riau de diffusion de la lumi\u00e8re soit sup\u00e9rieur \u00e0 50% et que le voile soit sup\u00e9rieur \u00e0 90%.<\/p>\n\n\n\n

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En raison de la contradiction entre la transmission de la lumi\u00e8re et la non-toxicit\u00e9, la brume augmente souvent et la transmission de la lumi\u00e8re diminue. Pour \u00e9quilibrer ces deux indicateurs, le choix du diffuseur optique est particuli\u00e8rement important. Avec le d\u00e9veloppement rapide de l'industrie de l'\u00e9clairage LED, il est n\u00e9cessaire d'am\u00e9liorer l'efficacit\u00e9 de production de la diffusion de la lumi\u00e8re pour atteindre une production continue. La plupart des mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re sont pr\u00e9par\u00e9s en m\u00e9langeant des matrices polym\u00e8res transparentes avec des particules diffusant la lumi\u00e8re. Les particules de diffusion de la lumi\u00e8re comprennent la microsilice inorganique, les billes de verre et les particules de polym\u00e8re organique, telles que le polym\u00e9thacrylate, le polystyr\u00e8ne PS, le poly (\u00e9thyl\u00e8ne t\u00e9r\u00e9phtalate), etc. Nous utilisons le PC, qui poss\u00e8de d'excellentes propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques et une bonne r\u00e9sistance \u00e0 la chaleur, comme mat\u00e9riau de matrice, et nous \u00e9tudions les effets de diff\u00e9rents types de diffuseurs optiques avec diff\u00e9rentes micro-morphologies sur les propri\u00e9t\u00e9s optiques des mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re de l'\u00e9clairage LED, afin de fournir des donn\u00e9es de r\u00e9f\u00e9rence puissantes pour la production industrielle.<\/p>\n\n\n\n

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1.2 Situation du d\u00e9veloppement des mat\u00e9riaux de diffusion optique dans le pays et \u00e0 l'\u00e9tranger<\/h2>\n\n\n\n

Le mat\u00e9riau de diffusion de la lumi\u00e8re est un mat\u00e9riau optique dot\u00e9 d'une certaine transmission de la lumi\u00e8re et d'un certain trouble, qui peut convertir une source de lumi\u00e8re ponctuelle et une source de lumi\u00e8re lin\u00e9aire en une source de lumi\u00e8re lin\u00e9aire et une source de lumi\u00e8re superficielle, et obtenir une distribution uniforme de l'intensit\u00e9 de la lumi\u00e8re incidente. Il est largement utilis\u00e9 dans les \u00e9crans plats, l'ing\u00e9nierie de l'\u00e9clairage, le laser, l'imagerie par projection et d'autres domaines techniques. Aujourd'hui, avec la maturit\u00e9 de la technologie de fabrication des puces LED \u00e0 diode \u00e9lectroluminescente de haute puissance et sa large application dans l'\u00e9clairage automobile, les indicateurs de signaux, les \u00e9crans d'affichage ext\u00e9rieurs, l'\u00e9clairage int\u00e9rieur et ext\u00e9rieur et d'autres domaines, la demande de particules de diffusion de la lumi\u00e8re LED augmente rapidement.<\/p>\n\n\n\n

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\u00c0 l'heure actuelle, les mat\u00e9riaux de diffusion optique aux performances sup\u00e9rieures sur le march\u00e9 national proviennent principalement de soci\u00e9t\u00e9s \u00e9trang\u00e8res telles que Teijin et Asahi Kasei, et leur traitement est plus co\u00fbteux. La recherche et le d\u00e9veloppement ind\u00e9pendants des marques nationales est le principal moyen de briser leur monopole. En outre, le trouble et la transmittance \u00e9tant des indices importants pour \u00e9valuer les propri\u00e9t\u00e9s optiques des mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re, ils sont en contradiction l'un avec l'autre. De nombreux facteurs affectent les propri\u00e9t\u00e9s optiques des mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re, et l'interaction est plus complexe, de sorte que le d\u00e9veloppement de mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re avec une transmittance \u00e9lev\u00e9e et un voile \u00e9lev\u00e9 est devenu le point central de la recherche actuelle.<\/p>\n\n\n\n

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La recherche sur les mat\u00e9riaux polym\u00e8res de diffusion de la lumi\u00e8re est d'abord venue des \u00c9tats-Unis, puis a rapidement d\u00e9clench\u00e9 un essor de la recherche et du d\u00e9veloppement des mat\u00e9riaux polym\u00e8res de diffusion de la lumi\u00e8re dans diff\u00e9rents pays. En 1944, Yoshio Ohtsuka et al ont utilis\u00e9 le PC comme matrice et des particules de CaCO3 et de PMMA dop\u00e9es pour pr\u00e9parer des mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re afin d'obtenir l'effet de diffusion de la lumi\u00e8re. En 2000, Mcneil LE et al ont pr\u00e9par\u00e9 des films de diffusion de la lumi\u00e8re en dopant des particules de TiO2 dans une r\u00e9sine acrylique transparente et ont analys\u00e9 en d\u00e9tail le coefficient de diffusion et la fonction de diffusion multiple en th\u00e9orie, ce qui a servi de r\u00e9f\u00e9rence pour les travaux de recherche suivants. En 2004, Kim GH et al ont utilis\u00e9 du PMMA comme matrice, dans lequel de la fibre de verre a \u00e9t\u00e9 ajout\u00e9e pour pr\u00e9parer le film de diffusion de la lumi\u00e8re et l'ont appliqu\u00e9 au module de r\u00e9tro\u00e9clairage LCD, de sorte que la lumi\u00e8re \u00e9mise par le LCD \u00e9tait uniforme et pr\u00e9sentait de bonnes propri\u00e9t\u00e9s physiques. De 1998 \u00e0 2004, l'universit\u00e9 de Keio au Japon a commenc\u00e9 \u00e0 appliquer un polym\u00e8re de diffusion \u00e0 haute performance \u00e0 la plaque guide d'\u00e9clairage de r\u00e9tro\u00e9clairage \u00e0 cristaux liquides et a propos\u00e9 pour la premi\u00e8re fois le concept de plaque guide d'\u00e9clairage de diffusion sans treillis, tout en maintenant la puissance \u00e9lectrique de la source lumineuse inchang\u00e9e. La luminosit\u00e9 du r\u00e9tro\u00e9clairage \u00e0 cristaux liquides a \u00e9t\u00e9 doubl\u00e9e, ce qui a attir\u00e9 l'attention du monde entier. En 2005, la soci\u00e9t\u00e9 japonaise SONY a acquis et industrialis\u00e9 cette technologie, qui a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e pour la production d'ordinateurs portables ultraminces. En 2007, l'universit\u00e9 de technologie chimique de P\u00e9kin a pr\u00e9par\u00e9 des mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re en ajoutant du Pr-MMA et du SBR (caoutchouc styr\u00e8ne-butadi\u00e8ne) au PS par polym\u00e9risation in situ, avec une transmission de la lumi\u00e8re de 79,9% et une brume de 83,11%. En 2009, Meng Qinghua et al ont synth\u00e9tis\u00e9 un agent de diffusion de la lumi\u00e8re nano-PMMA\/PS et l'ont ajout\u00e9 \u00e0 des mat\u00e9riaux de matrice PMMA pour pr\u00e9parer des composites de diffusion de la lumi\u00e8re avec un trouble et une transmission de la lumi\u00e8re de 70-80%. En 2009, Wang et al ont pr\u00e9par\u00e9 des films de diffusion de la lumi\u00e8re avec des gouttelettes d'eau dispers\u00e9es dans des polym\u00e8res de silicone, avec une transmission de la lumi\u00e8re d'environ 88%. L'effet de diffusion est illustr\u00e9 \u00e0 la figure 1.2. Avec la demande croissante de LED et d'autres mat\u00e9riaux optiques, la recherche sur les mat\u00e9riaux de diffusion optique est toujours d'une grande importance.<\/p>\n\n\n\n

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1.2.1 Comment choisir le diffuseur optique ?<\/h3>\n\n\n\n

Les diffuseurs de lumi\u00e8re couramment utilis\u00e9s comprennent des particules inorganiques telles que TiO2, BaSO4, SiO2, CaCO3, Al2O3 et des billes de verre, ainsi que des particules de polym\u00e8re organique telles que PS et r\u00e9sine de silicone.<\/p>\n\n\n\n


Quelles sont les exigences \u00e0 respecter ?<\/strong> lors du choix des mat\u00e9riaux de diffusion ? <\/strong><\/span>
(1 ) Le mat\u00e9riau diffuseur et le mat\u00e9riau de la matrice doivent avoir des propri\u00e9t\u00e9s optiques sp\u00e9cifiques diff\u00e9rentes (telles que l'indice de r\u00e9fraction).
(2) le mat\u00e9riau diffuseur doit absorber peu ou pas de lumi\u00e8re.
(3) la taille des particules diffusantes doit r\u00e9pondre \u00e0 certaines exigences, et les particules ne doivent \u00eatre ni trop petites ni trop grandes, sinon l'effet de diffusion n'est pas \u00e9vident, la taille des particules est tr\u00e8s faible, et la diffusion de la lumi\u00e8re augmente avec l'augmentation de la taille des particules, mais lorsqu'elle atteint une certaine taille, cette relation lin\u00e9aire n'est plus valable.<\/p>\n\n\n\n

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1.2.2 Comment choisir les mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re ?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

\u00c0 l'heure actuelle, les mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re produits dans le pays et \u00e0 l'\u00e9tranger sont principalement divis\u00e9s en mat\u00e9riaux de diffusion de surface et en mat\u00e9riaux de diffusion en vrac. Les mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re traditionnels sont des mat\u00e9riaux de diffusion de surface, et leur lumi\u00e8re diffus\u00e9e d\u00e9pend principalement des structures de surface, telles que les microlentilles, les pyramides, les surfaces rugueuses et d'autres microstructures. Les m\u00e9thodes de pr\u00e9paration des mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re en surface comprennent la texturation de la surface, la pulv\u00e9risation, la gravure \u00e0 la bougie au laser, le pressage \u00e0 chaud et le gaufrage par ultrasons. Les m\u00e9thodes de pulv\u00e9risation et de texturation de surface pr\u00e9sentent l'avantage d'\u00eatre simples \u00e0 mettre en \u0153uvre et peu co\u00fbteuses, mais l'inconv\u00e9nient est qu'il est difficile d'obtenir une transmission lumineuse id\u00e9ale. Les mat\u00e9riaux de diffusion de surface pr\u00e9par\u00e9s par la sculpture de bougies au laser et le moulage de chrysanth\u00e8mes \u00e0 l'encre ont de bonnes performances et peuvent m\u00eame contr\u00f4ler avec pr\u00e9cision la forme du faisceau, mais les exigences relatives aux instruments et aux moules utilis\u00e9s sont tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9es et le co\u00fbt est tr\u00e8s important. Le co\u00fbt de la m\u00e9thode de pressage \u00e0 chaud est relativement faible, mais comme le processus de chauffage et de refroidissement prend du temps et que l'efficacit\u00e9 est faible, cette m\u00e9thode ne peut pas \u00eatre utilis\u00e9e pour la production \u00e0 grande \u00e9chelle.<\/p>\n\n\n\n

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La plupart des mat\u00e9riaux \u00e0 diffusion globale de la lumi\u00e8re sont des mat\u00e9riaux polym\u00e8res transparents avec des diffuseurs de lumi\u00e8re, qui atteignent l'objectif de diffusion de la lumi\u00e8re en ajoutant des diffuseurs de lumi\u00e8re qui sont diff\u00e9rents de la r\u00e9fraction de la matrice dans les mat\u00e9riaux collectifs transparents. Ce mat\u00e9riau utilise le m\u00e9canisme de diffusion globale, c'est-\u00e0-dire que l'int\u00e9rieur et la surface du mat\u00e9riau jouent un r\u00f4le de diffusion, et l'\u00e9chantillon pr\u00e9sente une forte diffusion de la lumi\u00e8re, une grande transparence et de bonnes propri\u00e9t\u00e9s globales.
Actuellement, les mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re en volume, en tant que nouveau type de mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re, remplacent progressivement les mat\u00e9riaux de diffusion de la lumi\u00e8re traditionnels dans de nombreux domaines d'application et commencent \u00e0 \u00eatre largement utilis\u00e9s dans l'\u00e9clairage LED, l'affichage \u00e0 cristaux liquides et d'autres domaines.<\/p>\n\n\n\n

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Les mat\u00e9riaux que nous utilisons sont g\u00e9n\u00e9ralement des mat\u00e9riaux \u00e0 diffusion volumique. Le PC a une transmission lumineuse de 89%, de bonnes propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques, une faible hygroscopicit\u00e9 et une bonne ignifugation, mais les rayons ultraviolets ou l'irradiation de la peau peuvent facilement le faire jaunir. Le PS a une transmission de la lumi\u00e8re de 90%, une faible hygroscopicit\u00e9 et une mauvaise r\u00e9sistance \u00e0 la chaleur. En raison de la faible duret\u00e9 de sa surface et de sa fragilit\u00e9, il est facile de produire des fissures et des craquelures, et il est facile de d\u00e9t\u00e9riorer la couleur sous l'effet d'un rayonnement ultraviolet \u00e0 long terme. Le PMMA est extr\u00eamement transparent, avec une transmission de la lumi\u00e8re de 92% dans le domaine visible, une bonne aptitude au traitement et de fortes propri\u00e9t\u00e9s anti-ultraviolettes, mais il absorbe fortement l'humidit\u00e9, est peu r\u00e9sistant et inflammable. L'ABS poss\u00e8de deux propri\u00e9t\u00e9s de r\u00e9sistance aux chocs, de r\u00e9sistance \u00e0 la chaleur et de r\u00e9sistance aux basses temp\u00e9ratures. Il est facile \u00e0 transformer, l'\u00e9chelle du produit est stable et la brillance de la surface est bonne, mais comme l'ABS est un m\u00e9lange, sa transmission de la lumi\u00e8re est faible. Compte tenu des propri\u00e9t\u00e9s optiques, des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques, de l'aptitude \u00e0 la transformation et d'autres facteurs de la r\u00e9sine, le PC et le PMMA deviennent le premier choix de mat\u00e9riaux matriciels de diffusion de la lumi\u00e8re.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Les diffuseurs de lumi\u00e8re couramment utilis\u00e9s comprennent des particules inorganiques telles que TiO2, BaSO4, SiO2, CaCO3, Al2O3 et des billes de verre, ainsi que des particules de polym\u00e8re organique telles que PS et r\u00e9sine de silicone.<\/p>\n

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