Come dispositivo semiconduttore allo stato solido che converte direttamente l'energia elettrica in energia luminosa, il diodo a emissione luminosa (LED) non solo ha una struttura solida, resistenza agli urti, risposta rapida alla luce, lunga durata, ma anche un basso consumo energetico. Il LED \u00e8 una sorgente luminosa puntiforme. Nelle applicazioni pratiche, \u00e8 solitamente necessario convertirlo in una sorgente luminosa lineare o in una sorgente luminosa superficiale per rendere la luce brillante e morbida. Per ottenere questa trasformazione, sono necessari materiali di diffusione della luce. I materiali fotodiffusivi sono generalmente composti da agenti di diffusione della luce e polimeri.<\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n
1. Agente di diffusione della luce<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n L'agente di diffusione della luce viene realizzato mediante una lavorazione speciale e un trattamento superficiale. La dimensione delle particelle \u00e8 generalmente compresa tra 1 \u03bc m e 10 \u03bc m, e la dimensione media delle particelle \u00e8 di circa 2 \u03bc m. Le perle hanno la funzione di astigmatismo, buona fluidit\u00e0 e buona compatibilit\u00e0 con il substrato di resina ottica.<\/p>\n\n\n\n Attualmente, i diffusori ottici si dividono principalmente in tipo inorganico e tipo organico. L'agente di diffusione della luce inorganico include principalmente particelle inorganiche come il biossido di silicio, il biossido di titanio, il carbonato di calcio, l'idrossido di alluminio e le perle di vetro, mentre l'agente di diffusione della luce organico include principalmente polistirene reticolato, polimetacrilato e altre microsfere di polimeri organici.<\/p>\n\n\n\n Agente di diffusione della luce inorganico<\/strong><\/span><\/p>\n\n\n\n Quando si aggiungono particelle inorganiche come il biossido di silicio, il biossido di titanio e il carbonato di calcio, la luce viene diffusa attraverso la superficie delle minuscole particelle per innumerevoli volte per ottenere l'effetto di una luce uniforme. Sebbene le particelle inorganiche abbiano una buona resistenza al calore, hanno forme diverse, una grande deviazione delle dimensioni delle particelle e una diffusivit\u00e0 della luce non uniforme; l'agente di diffusione della luce inorganico \u00e8 una microsfera solida da un punto di vista microscopico e la luce non pu\u00f2 passare attraverso questa sfera solida. La trasmissione di molta luce viene compromessa e solo una parte della luce viene rifratta, con conseguenti ripercussioni sulla luminosit\u00e0 o sulla trasmissione della luce. Chi deve avere una trasmittanza luminosa superiore a 50% per i paralumi non pu\u00f2 scegliere un agente di diffusione della luce inorganico.<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n Agente organico di diffusione della luce<\/span><\/strong> <\/p>\n\n\n\n 2 plastiche per la diffusione della luce<\/span><\/strong> <\/p>\n\n\n\n Qual \u00e8 l'effetto dell'agente di diffusione della luce sulle propriet\u00e0 delle materie plastiche a diffusione della luce?<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n I tipi di agenti di diffusione della luce possono essere suddivisi in tre categorie: particelle organiche, particelle inorganiche e materiali compositi. Le particelle diffondenti devono soddisfare i tre punti seguenti: (1) <\/strong>esistono alcune differenze tra le propriet\u00e0 ottiche e i materiali della matrice. All'inizio della ricerca, sono state ampiamente utilizzate le particelle inorganiche, ma queste particelle sono dure e irregolari, quindi \u00e8 facile che danneggino le apparecchiature durante la lavorazione, e le particelle disperse non sono sufficientemente uniformi. Se la dimensione della particella \u00e8 troppo grande, la superficie del materiale polimerico non sar\u00e0 liscia. Pertanto, le particelle inorganiche vengono gradualmente sostituite nella pratica produttiva. La compatibilit\u00e0 tra le particelle organiche di diffusione e il substrato \u00e8 migliore di quella delle particelle inorganiche, per cui queste ultime prendono gradualmente il posto delle particelle inorganiche. Le particelle diffondenti con struttura shell-core presentano maggiori vantaggi, poich\u00e9 le particelle con questa struttura sono composte da nucleo e guscio e i materiali core-shell pi\u00f9 esterni possono essere ben compatibili, migliorando cos\u00ec le caratteristiche di dispersione delle particelle diffondenti. Allo stesso tempo, grazie allo stretto legame tra le particelle, sono state migliorate anche le propriet\u00e0 meccaniche dei compositi. Se si utilizza un materiale pi\u00f9 duro per realizzare il nucleo, si migliorano le prestazioni di impatto del materiale.<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n Indice di rifrazione dell'agente di diffusione ottica<\/span><\/strong> <\/p>\n\n\n\n Il <\/strong><\/span>diametro delle particelle dell'agente di diffusione della luce<\/strong><\/span> <\/p>\n\n\n\n Quantit\u00e0 di drogaggio delle particelle di agente di diffusione della luce<\/span><\/strong> I tipi di agenti di diffusione della luce possono essere suddivisi in tre categorie: particelle organiche, particelle inorganiche e materiali compositi. Le particelle diffondenti devono soddisfare i tre punti seguenti:<\/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\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/812","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=812"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/812\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":819,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/812\/revisions\/819"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media\/814"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=812"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=812"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=812"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
Le microsfere di polistirene e polimetacrilato reticolato hanno una buona uniformit\u00e0 di forma, una deviazione controllabile delle dimensioni delle particelle, un'elevata trasmittanza luminosa, ma una bassa resistenza al calore. Durante la granulazione per estrusione del polimero di diffusione della luce e lo stampaggio a iniezione ad alta temperatura o lo stampaggio per estrusione dei dispositivi di guida della luce, le particelle di polimero sono soggette a deformazione, compromettendo cos\u00ec la diffusione uniforme della luce. Inoltre, la resistenza alla luce del diffusore di luce in polistirene \u00e8 scarsa ed \u00e8 facile all'ingiallimento, il che influisce sulla qualit\u00e0 del servizio e sulla durata dei LED.
Negli ultimi anni sono stati sviluppati diffusori di luce a microsfere organiche-inorganiche ibride di organosilicio. Il diffusore di luce a microsfere di silicone non solo ha le caratteristiche di elevata resistenza al calore, alla luce e all'invecchiamento delle particelle inorganiche, ma ha anche le caratteristiche di omogeneit\u00e0 della forma delle particelle organiche, elevata trasmittanza luminosa e buona uniformit\u00e0 di diffusione della luce; il suo indice di rifrazione pu\u00f2 essere modificato con la variazione dei monomeri sintetici e la superficie delle particelle pu\u00f2 essere modificata in situ dalla diffusione della luce. Ha un'ampia prospettiva di applicazione per migliorare la compatibilit\u00e0 e l'adattabilit\u00e0 delle particelle di diffusione della luce con il policarbonato (PC), il polimetilmetacrilato (PMMA), il polistirene (PS) e altre resine a matrice di piastra di guida della luce. Pertanto, si prevede che le microsfere di silicone diventeranno un diffusore ottico ad alte prestazioni per i LED. L'agente di diffusione della luce del silicone \u00e8 solitamente un prodotto a microsfere formato da metiltrimetossisilano e fenil-trimetossisilano mediante idrolisi, condensazione e reazione di reticolazione. La distribuzione delle dimensioni delle particelle \u00e8 compresa tra 1 \u03bc m e 8 \u03bc m, e la dimensione media delle particelle \u00e8 di 2 \u03bc 4 \u03bc m.<\/p>\n\n\n\n
Quando il diffusore di luce viene aggiunto alla resina PC, il diffusore di luce \u00e8 sferico e uniformemente disperso nella resina PC per formare una struttura a isola. A causa del diverso indice di rifrazione della resina PC e del diffusore di luce, la luce \u00e8 simile alla riflessione speculare sulla superficie del diffusore di luce e l'effetto di diffusione della luce si ottiene dopo molteplici riflessioni.<\/p>\n\n\n\n
Esistono generalmente due metodi per la preparazione dei materiali per la fotodiffusione: uno \u00e8 la polimerizzazione, l'altro \u00e8 la modifica della miscela, ognuno dei quali ha le proprie caratteristiche. In base al principio della rifrazione della luce, il metodo di polimerizzazione consiste nel selezionare la copolimerizzazione di due tipi di monomeri polimerici con rifrazione diversa e scarsa compatibilit\u00e0 o la polimerizzazione a pezzi per preparare ulteriormente i materiali di diffusione della luce. Il metodo di polimerizzazione comunemente utilizzato consiste nel preparare due tipi di monomeri con diversa attivit\u00e0 di reazione, poich\u00e9 l'attivit\u00e0 di reazione del monomero diffusore \u00e8 diversa da quella del monomero matrice e il monomero diffusore produce un'auto-polimerizzazione o una copolimerizzazione a blocchi con il monomero matrice. in questo modo, le propriet\u00e0 ottiche dei nuclei condensati formati nelle rispettive catene di polimerizzazione sono uniformi e la luce viene riflessa e rifratta al confine del nucleo condensato, formando cos\u00ec la diffusione. La polimerizzazione \u00e8 ampiamente utilizzata nella preparazione di materiali per la fotodiffusione a base di poli (metacrilato di metile) (PMMA), ma \u00e8 raramente utilizzata nella preparazione di materiali per la fotodiffusione a base di PC, e anche le relazioni e gli studi relativi sono molto rari.<\/p>\n\n\n\n
Il metodo di modifica della miscelazione consiste nell'aggiungere il diffusore di luce alla resina PC. Il diffusore di luce \u00e8 sferico e uniformemente disperso nella resina PC per formare una struttura a isola. A causa del diverso indice di rifrazione della resina PC e del diffusore di luce, la luce \u00e8 simile alla riflessione speculare sulla superficie del diffusore di luce e l'effetto di diffusione della luce si ottiene dopo molte volte di riflessione. Allo stesso tempo, la quantit\u00e0 di diffusore ottico, la dimensione e la distribuzione delle particelle e l'indice di rifrazione determinano le propriet\u00e0 ottiche del materiale. Attualmente, molti nuovi tipi di materiali per la diffusione della luce sono prodotti con questo metodo, perch\u00e9 \u00e8 simile al drogaggio dei polimeri e il processo \u00e8 semplice, soprattutto per le piastre di diffusione della luce con un consumo molto elevato, questo metodo pu\u00f2 essere prodotto in modo continuo e ha un'elevata efficienza produttiva. .
L'agente di diffusione della luce viene aggiunto a PC, PMMA, PS e altre plastiche trasparenti per ottenere plastiche di diffusione della luce, che non solo coprono la sorgente luminosa e la luce abbagliante, ma fanno s\u00ec che l'intera resina trasparente emetta una luce pi\u00f9 morbida, bella ed elegante, in modo da ottenere l'effetto confortevole di trasmissione della luce e opacit\u00e0.
Per risolvere i problemi di abbagliamento e di luce blu dell'illuminazione a LED, partendo dai materiali di diffusione della luce in organosilicio, sono stati utilizzati il biossido di titanio (TiO2) e la ceria (CeO2) per modificare e funzionalizzare la superficie dell'agente di diffusione della luce, in modo da ottenere materiali di diffusione della luce con buone propriet\u00e0 ottiche e funzione di schermatura della luce blu.<\/p>\n\n\n\n
I risultati principali sono i seguenti: <\/p>\n\n\n\n
(2) <\/strong>non ci dovrebbe essere alcun assorbimento, o meno, della luce trasmessa.
(3)<\/strong> la dimensione delle particelle deve soddisfare determinati requisiti.<\/p>\n\n\n\n
Secondo la teoria della diffusione della luce, l'effetto di diffusione della luce di diversi polimeri di diffusione della luce con lo stesso volume e lo stesso diametro dell'agente di diffusione della luce \u00e8 direttamente correlato all'indice di rifrazione. Nei materiali di diffusione della luce per PC, la differenza di indice di rifrazione tra le particelle di agente di diffusione della luce e la resina della matrice determina direttamente l'effetto di diffusione e l'effetto di trasmissione della luce dei materiali di diffusione della luce.<\/p>\n\n\n\n
Le particelle dell'agente di diffusione della luce sono disperse nei materiali resinosi della matrice e anche il diametro di queste particelle influisce sulle propriet\u00e0 dei compositi. \u00c8 emerso che, a una certa concentrazione di drogaggio, la trasmittanza luminosa aumenta gradualmente con l'aumento del diametro delle particelle dell'agente di diffusione della luce, mentre la diffusivit\u00e0 aumenta rapidamente e inizia a diminuire dopo aver raggiunto il picco. Con l'aumento del diametro delle particelle dell'agente di diffusione della luce, l'effetto di diffusione inversa si indebolisce, mentre l'effetto di diffusione in avanti si rafforza e la trasmittanza luminosa aumenta.<\/p>\n\n\n\n
Se nel PC sono mescolate particelle piccole come le nanoparticelle, la diffusivit\u00e0 dipender\u00e0 principalmente dalla capacit\u00e0 di diffusione delle particelle dell'agente di diffusione della luce, nel qual caso il coefficiente di diffusione \u00e8 piccolo e anche la diffusivit\u00e0 \u00e8 molto bassa. Quando il diametro delle particelle aumenta gradualmente, la capacit\u00e0 di diffusione delle particelle aumenta, con conseguente aumento della diffusivit\u00e0. Se il diametro delle particelle continua ad aumentare, la capacit\u00e0 di diffusione non viene pi\u00f9 influenzata in modo significativo e la luce diffusa si concentra principalmente nella parte anteriore, per cui la diffusivit\u00e0 mostra una tendenza alla diminuzione.<\/p>\n\n\n\n
Anche la quantit\u00e0 di particelle di agente di diffusione della luce \u00e8 un fattore importante per determinare l'effetto di diffusione dei materiali. Nello studio di simulazione numerica, \u00e8 emerso che la quantit\u00e0 di drogaggio delle particelle diffondenti pu\u00f2 determinare l'uniformit\u00e0 della superficie luminosa in uscita. Se la quantit\u00e0 di drogaggio delle particelle diffondenti nel mezzo supera il punto critico, la parte pi\u00f9 forte della luce in uscita apparir\u00e0 lontana dalla sorgente luminosa, mentre quando la concentrazione delle particelle \u00e8 appena al punto critico, la distribuzione dell'intensit\u00e0 della luce in uscita \u00e8 molto uniforme. Con l'aumento della quantit\u00e0 di particelle diffusive, l'intensit\u00e0 massima della luce in uscita si sposta da lontano a vicino. Pertanto, se controlliamo efficacemente il numero di particelle droganti, possiamo ottenere una luce uniformemente distribuita.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"