디퓨저 플레이트/디퓨저 시트에 적합한 광확산제를 선택하는 방법은 무엇인가요?

• 초록:
• 현재 디퓨저 플레이트는 TV 세트 내부의 중요한 광학 확산 부품으로 TV 세트의 LED에서 방출되는 빛을 균일하게 분산시킬 수 있습니다. TV 세트의 LED 빛을 고르게 분산시킬 수 있습니다. 이 논문에서는 투과율(T.T.), 안개도(HAZE) 및 밝기(Lv) 세 가지 측면을 연구하고 GPPS, 유기 실리콘 광확산제, 무기 광확산제 및 노화 방지제를 포함한 주 및 보조 재료를 분석하고 여러 종류의 유기 및 무기 광확산제를 비교 및 분석했습니다. 그 결과 유기 실리콘 광확산제 용량은 0.6%~0.8%, 무기 광확산제는 0.15%, 투과율은 (43±3) %, 안개 정도는 최대 99.4%에 달했다.

키워드: GPPS; 유기 실리콘 광확산기; 무기 광확산기; 노화 방지 보조제; 투과율; 안개 정도

LED 광학 확산판의 사용량이 빠르게 증가하고 있으며 2017 년 전체 구형 액정 출하량은 2 억 1 천만 세트 이상에 달했으며 확산판에 대한 수요가 엄청나므로 고객에게 적합한 특정 확산판을 연구하는 것이 큰 의미가 있습니다. 광학 확산판의 광학적 특성을 평가하는 두 가지 주요 지표는 광 투과율과 헤이즈입니다. 광 확산 판은 주로 GPPS, MS, PMMA, PC 등으로 만들어지며 일부 유기 광 확산기 또는 무기 광 확산기 및 기타 강화제, 노화 방지 보조제 등을 추가하여 압출기를 통해 완전히 혼합 및 압출 한 다음 특정 다이를 통해 일정 두께의 판으로 압출 한 다음 CNC로 TV 세트의 백라이트 모듈에 필요한 크기로 절단하여 대응을 연구하고 PMMA (교차 결합 형) 마이크로 스피어 광 확산기를 PC에 추가했습니다. 광 확산 메커니즘과 광 확산기의 입자 크기가 PC 광 확산기의 광 투과율(T.T.)과 헤이즈(HAZE)에 미치는 영향을 분석했습니다. 그 결과, 광확산판의 입자 크기가 20㎛일 때 PC 광확산판의 광투과율이 높고, 광확산판의 입자 크기가 1. 8㎛일 때 광확산판의 입자 크기가 커질수록 광투과율은 증가하고 헤이즈는 감소하는 것을 확인할 수 있었습니다.

또한 광 확산 패널은 조명에도 사용되지만 대부분 80% ~ 90%의 헤이즈와 함께 높은 투과율이 필요합니다. 그러나 TV 산업에서 일반 수요의 투과율은 60%를 넘지 않으며 고객의 투과율은 약 43%입니다. 다른 고객 수요 투과율 55% 등이 있습니다. 많은 실험 데이터 분석을 통해 낮은 투과율을 얻기 위해 유일한 유기 광 확산기를 사용할 때 한편으로는 유기 광 확산기의 비용이 상당히 높고 다른 한편으로는 유기 광 확산기의 양이 상대적으로 많고 복용량이 1%보다 높을 때 투과율에 대한 기여도가 상대적으로 낮다는 결론을 내 렸습니다. 따라서 투과율이 60% 미만인 광확산판을 생산하기 위해서만 유기 광확산기를 사용하는 것은 경제적이지 않습니다. 유기 광확산기. 실리콘 수지 광확산기(굴절률 1.43), 페닐레텐형 광확산기(굴절률 1.55), 압력력형 광확산기(굴절률 1.5) 등이 포함됩니다.

실리콘 광확산제는 유기 실리콘 폴리머입니다. 실리콘 폴리머는 분자 구조에 실리콘 원소가 있고 실리콘 원자에 유기 작용기가 연결된 폴리머입니다. 폴리실세스퀴옥산 마이크로스피어는 알콕시실란(예: 메틸 트리메톡시실란, 페닐 트리메톡시실란 등)을 가수분해, 응축 및 가교반응으로 제조한 것으로 입자 크기 분포는 1㎛에서 8㎛ 사이이며 평균 입자 크기는 2㎛이다[5]. 그중 실리콘 광 확산제는 최고의 내열성 및 고온 저항성, 높은 확산 효율, 매트릭스 수지와의 우수한 상용 성, 낮은 비중, 우수한 분산, 광 투과율과 균일 성의 더 나은 균형을 가지고 있으며 유기 실리콘 수지 광 확산제가 첫 번째 선택입니다. 무기 광학 확산기에는 이산화 티타늄, 산화 규소, 탄산 칼슘, 수산화 알루미늄, 산화 아연, 유리 비드 등이 포함됩니다. [6]. 그중 이산화 티타늄의 굴절률이 가장 크고, 루틸 이산화 티타늄의 굴절률은 약 2.73, 아나타제 이산화 티타늄의 굴절률은 약 2.55, 황화 아연의 굴절률은 2.37, 아연 바륨 화이트의 굴절률은 1.84, 산화 아연의 굴절률은 2.02, 이산화 규소의 굴절률은 약 1.45입니다. 굴절률 측면에서만 루틸 이산화 티타늄은 투과율을보다 효과적으로 줄이고 높은 차폐 역할을 할 수 있습니다. 또 다른 요점은 우수한 항산화 및 우수한 내후성입니다. 따라서 루틸 이산화 티타늄은 투과율이 낮은 확산 판에서 선호되는 무기 광 확산기입니다.

1 실험용 부품.
1.1 실험 장비.
1) 트윈 스크류 압출기.
2) 사출 성형기.
3) 컬러 분석기 CA210.
4) 헤이즈 테스터 NDH7000.
5) LED-TV 백라이트 모듈.
6) 판금 성형용 장비의 전체 세트.
7) CNC 절단기.
8) 오프사이트 방출 주사 전자 현미경(SEM):
QUANTA200 유형, 미국 FEI 회사.

1.2 실험 자료.
광학 등급 GPPS; 실리콘 광확산기: 입자 크기가 1μm인 WD-101, WD-102; 입자 크기가 2μm인 무기 광확산기, 입자 크기가 약 230nm인 루틸 이산화티타늄(R103 및 R930), 광안정제: LS770; 자외선 흡수제: UV329; 항산화제: 215, 화이트 오일.

2 라이트 디퓨저의 영향 분석.
2.1 실리콘 디퓨저 단독 투과율에 대한 연구.
그림 1에서 1μm WD-101, 2μm WD-102, WD-101 및 WD-102의 투과율 (T.T.)은 복용량이 증가함에 따라 증가한다는 것을 알 수 있습니다. 그에 따라 감소하지만 감소가 0.5% 미만인 경우 투과율의 변화가 매우 분명하며 0.5%에서 1.0% 사이에는 선형 감소가 있습니다. 복용량이 1.0% 이상이고 복용량을 늘리면 투과율에 미치는 영향이 감소하므로 실리콘 디퓨저의 복용량은 일반적으로 1%를 초과하지 않습니다. 실험을 통해 DF10A0의 복용량이 0.5% 일 때 헤이즈 (HAZE)가 99%에 도달 한 것으로 알려져 있습니다. 동일한 양의 디퓨저로 입자 크기가 작을수록 투과율에 미치는 영향은 1μm의 입자 크기가 2μm의 입자 크기보다 더 큽니다.

유효 구형 입자의 수가 많을수록 산란 확률이 커지고 그에 따라 투과되는 빛이 감소하므로 입자 크기가 작을수록 확산판의 투과율이 낮아집니다. 입자 크기뿐만 아니라 구형성, 입자 표면 규칙성, 농도, 입자 크기 분포 등에 의해서도 영향을 받습니다.

2.2 기본 재료에서 장기 실리콘 광확산제의 분포.
주사 전자 현미경 그림 2를 통해 실리콘 확산제는 작은 둥근 미세 구임을 알 수 있습니다. 현미경으로 볼 때이 물질은 투명한 구체이므로 우수한 광 투과율을 제공 할 수 있으며 아크릴산 및 스티렌에 비해 굴절률이 매우 낮기 때문에 기판 GPPS의 굴절률과 비교하여 큰 차이가있어 광 확산 제에 동시에 광 투과율을 부여 할 수 있습니다. 또한 소재에 높은 헤이즈를 제공합니다. 광선이 마이크로 스피어의 표면을 통과 할 때 확산기와 주 재료 사이의 굴절률 차이에 의해 빛의 일부가 산란되고 빛의 일부가 마이크로 스피어를 통과하고 입사 된 빛은 최종적으로 여러 방향으로 광선으로 분해됩니다. 빛 투과와 불투명도의 편안한 효과를 얻습니다.

2.3 무기광 디퓨저의 투과율에 대한 연구.
그림 3에서 루틸 이산화티타늄이 투과율에 가장 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있습니다. 주된 이유는 루틸 이산화 티타늄의 굴절률이 가장 크기 때문입니다. 플라스틱에 일반적으로 사용되는 이산화 티타늄의 입자 크기는 일반적으로 0.15-0.3 μ m입니다. 이 범위는 최상의 백색도를 얻을 수 있으며 파란색 배경 상을 얻을 수있어 노란색 상을 가릴 수 있습니다. 루틸 이산화 티타늄은 강력한 자외선 차단 능력을 가지고 있으며 UVA 영역에서 자외선을 효과적으로 산란시킬 수 있습니다. 따라서 이산화 티타늄의 복용량이 0.15%이고 두께가 1.2mm 인 경우 투과율은 약 43%이며 주로 빛 반사의 결과입니다. 그러나 이산화 티타늄 만 확산기로 사용하면 확산판의 균일 성이 상대적으로 좋지 않아 이산화 티타늄의 양이 적고 밀도가 높기 때문에 기판의 유효 함량이 낮아질 수 있습니다 (4.1g / cm3). 실험을 통해 램프 비드 근처의 빛은 더 많이 통과하지만 빛은 선명하게 볼 수 있고 램프 비드에서 멀리 떨어진 빛은 적고 자연적으로 통과하는 빛도 상대적으로 적어 Lv가 낮아집니다. 이 현상을 개선하기 위해 일반적으로 실리콘 디퓨저와 함께 사용됩니다.

2.4 유기 디퓨저와 무기 디퓨저의 결합 사용에 대한 연구.
그림 4의 추세는 WD-101의 질량 투여량이 0.6%라는 것입니다. WD-101 단독 실험을 통해 WD-101의 용량이 0.6%에 도달하면 좋은 헤이즈 (약 99.4%)를 얻을 수있는 것으로 알려져 있습니다. 입자 크기가 0.23μm 및 0.25μm 인 두 종류의 루틸 이산화 티타늄 R930과 R103의 비교 분석을 통해 동일한 유형 및 입자 크기의 TIO2에서 특히 0.1% 미만 또는 > 0.2%를 사용할 때 약간의 차이가 있음을 알 수 있습니다. 이는 주로 R103이 염소화 공정으로 생산되고 처리 방법은 알루미나 및 유기물 처리, R930은 황산 공정 생산, 처리 모드는 알루미나 및 SIO2 처리이기 때문입니다. 따라서 적합한 이산화티타늄을 선택하는 것도 매우 중요합니다.

2.5 유기 디퓨저와 무기 디퓨저의 결합 사용에 대한 연구.
주사 전자 현미경 그림 5를 통해 유기 실리콘 광 확산기가 이산화 티타늄의 틈새를 효과적으로 채울 수 있음을 알 수 있습니다. 실리콘 디퓨저와 기판 수지 GPPS의 굴절률 차이는 광원을 완전히 산란시킬 수 있고 이산화 티타늄에 반사 된 빛을 다시 산란시켜 빛을 더 고르게 분산시킬 수 있습니다. 9개 지점의 밝기를 테스트한 결과 이산화티타늄에 반사된 빛이 다시 산란될 수 있음을 확인했습니다. 확산판의 균일 성은 무기 확산기 만 사용하는 것보다 분명히 더 좋으며 이산화 티타늄 만 사용할 때 균일 성의 나쁜 현상이 잘 개선되었습니다.

2.6 두께가 투과율에 미치는 영향.
그림 6은 WD-101의 함량이 0.6%임을 보여줍니다. 이산화 티타늄 함량이 다른 1.0 및 1.2mm의 세 가지 두께를 비교 분석하여 그림 5에서 확산판이 두꺼울수록 확산판이 두꺼울수록 동일한 크기 확산판의 확산 선량이 커지기 때문에 투과율에 미치는 영향이 더 크다는 것을 알 수 있습니다. 빛이 오래되면 산란 및 반사 기회가 더 많아지므로 확산판의 빛 균일 성이 좋을수록 확산판의 투과율이 낮아집니다.

3 결론
실리콘 디퓨저의 입자 크기와 용량이 다른 것과 비교합니다. 실험 데이터의 분석은 다음과 같습니다. 동일한 양의 실리콘 확산기, 입자 크기가 작을수록 더 효과적인 구형 입자가 포함되어 있고 산란 확률이 클수록 투과광이 적기 때문에 1μm의 입자 직경이 투과율에 미치는 영향은 2μm의 영향보다 더 큽니다. 따라서 입자 크기가 작을수록 확산판의 투과율이 낮아집니다. 투과량이 1.0% 미만인 경우 투과량 증가가 투과율에 미치는 영향이 더 분명하고, 투과량이 1.0% 이상인 경우 투과량이 증가하면 투과율에 미치는 영향이 감소합니다. 실리콘 디퓨저를 단독으로 사용할 경우 50% 미만의 투과율을 달성하기 위해 더 많은 양이 필요하며 비용 이점이 없습니다.

무기 디퓨저 이산화 티타늄의 유형 선택 및 복용량 분석 . 무기 디퓨저를 단독으로 사용하면 확산판의 광 투과 균일 성이 좋지 않음을 알 수 있습니다. 분석을 통해 루틸 이산화 티타늄의 효과가 가장 좋은 것으로 알려져 있습니다. 염소화 방법에 의한 루틸 이산화 티타늄의 생산 효과는 황산 방법에 의한 것보다 낫고 이산화 티타늄의 변형도 유형 선택의 핵심 포인트 중 하나입니다. 적합한 무기 디퓨저를 선택하는 것이 특히 중요합니다.

마지막으로 유기 디퓨저와 무기 디퓨저 조합의 점수를 비교했습니다.
분석을 통해 분석을 통해 유기 실리콘 디퓨저와 무기 디퓨저 루틸 이산화 티타늄의 최종 사용은 다른 두께에 따라 다른 공식을 사용하여 이상적인 효과를 달성했음을 알 수 있습니다. 결과는 유기 실리콘 광 확산기의 복용량이 0.6%-0.8%이고 이산화 루틸 티타늄의 양이 0.15%이고 두께가 1.2mm이고 투과율이 (43 ± 3) %에 도달 할 수 있고 헤이즈가 99.4%에 도달 할 수 있음을 보여줍니다.

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