광확산제의 투여 비율과 입자 크기는 광확산기의 효과에 어떤 영향을 미치나요?

전기 에너지를 빛 에너지로 직접 변환하는 고체 반도체 소자로서 발광 다이오드 (발광 다이오드, LED)는 견고한 구조, 충격 저항, 빠른 빛 응답, 긴 수명뿐만 아니라 에너지 소비도 적습니다. 이론적으로 백열등 에너지 소비량의 10% 만 조명에 사용되었으며 형광등에 비해 LED는 50% 에너지 절약 효과도 얻을 수 있습니다. 디스플레이에 사용되어 에너지를 절약 할 수있을뿐만 아니라 장치를 초박형, 경량 및 긴 수명으로 만들 수 있습니다. 따라서 LED는 도시 및 가정용 조명, 전자 제품, 자동차 및 기타 산업에서 널리 사용되는 녹색 조명 및 디스플레이 조명의 진정한 원천이되었으며 현대 사회에서 유비쿼터스화되었습니다.

광확산제를 PC, PMMA, PS 등 투명 플라스틱에 첨가하여 광학 확산을 얻습니다. 느슨한 플라스틱은 광원과 눈부신 빛을 덮을뿐만 아니라 전체 투명 수지 머리카락을 만들 수 있습니다. 더 부드럽고 아름답고 우아한 빛을 연출하여 투명하고 불투명한 빛의 편안한 효과를 얻을 수 있습니다.

PC는 우수한 광 투과율 (최대 89%의 광 투과율), 우수한 기계적 특성, 절연 특성, 난연성 및 노화 방지 특성을 가지고있어 LED 광 산란 재료로 선호되는 기판이므로 PC 기반 광 확산 재료가 널리 주목을 받고 있습니다. 우리는 PC에 가교 PMMA 마이크로 스피어 광 확산기를 추가하고 PC 광 확산 판의 광 확산 메커니즘과 광 확산기의 입자 크기가 PC 광 확산 판의 광 투과율, 헤이즈, 유효 광 산란 계수 및 기계적 특성에 미치는 영향을 연구했습니다. 그 결과 PC 광확산판의 광투과율은 광확산판의 입자 크기가 20.0㎛ 일 때 더 높고, 광확산판의 헤이즈는 광확산판의 입자 크기가 1.8㎛ 일 때 더 크고, 광확산판의 입자 크기가 3.0㎛ 일 때 PC 광확산판의 유효 광 산란 계수가 더 크고 기계적 에너지 요구 사항을 충족하며 광확산판의 입자가 커지면 광 투과율이 증가하고 헤이즈는 감소하는 것을 알 수 있습니다.

LED는 점 광원입니다. 실제 응용 분야에서는 일반적으로 빛을 밝고 부드럽게 만들기 위해 선 광원 또는 면 광원으로 변환해야 합니다. 이러한 변환을 달성하기 위해서는 필수적인 광확산 재료와 분리할 수 없습니다. 광확산 재료는 일반적으로 광확산제와 폴리머로 구성되며, 광확산 플라스틱, 광확산 캡슐화제, 광확산 코팅 및 잉크의 형태로 시장에 공급됩니다. 

광확산 에이전트

현재 광 확산기는 특수 가공 및 표면 처리로 만들어집니다. 입자 크기는 일반적으로 1μm에서 10μm 사이이며 평균 입자 크기는 약 2μm입니다. 비드는 난시 기능, 우수한 유동성 및 광학 수지 기판과의 우수한 호환성을 가지고 있습니다.

현재 광학 디퓨저는 크게 무기형과 유기형으로 나뉩니다. 무기 광 확산기는 주로 이산화 규소, 이산화 티타늄, 탄산 칼슘, 수산화 알루미늄 및 유리 구슬과 같은 무기 입자를 포함하며 유기 광 확산기는 주로 가교 폴리스티렌, 폴리 메타 크릴 레이트 및 기타 유기 폴리머 마이크로 스피어를 포함합니다. 무기 입자는 내열성이 우수하지만 모양이 다르고 입자 크기의 편차가 크며 빛의 확산도가 균일하지 않고 빛 투과율이 낮다는 등의 단점이 있습니다. 가교 폴리스티렌 및 폴리메타크릴레이트 마이크로스피어는 형상 균일성이 우수하고 입자 크기 편차를 제어할 수 있으며 광 투과율이 높지만 내열성이 낮습니다. 광 확산 폴리머 압출 과립화 및 광 가이드 장치의 고온 사출 성형 또는 압출 성형 중에 폴리머 입자는 변형되기 쉬우므로 빛의 균일 한 확산에 영향을 미칩니다. 또한 폴리스티렌 광확산기의 내광성이 좋지 않고 황변이 발생하기 쉬워 LED의 서비스 품질과 수명에 영향을 미칩니다.

최근 몇 년 동안 유기-무기 하이브리드 유기 실리콘 마이크로 스피어 광확산제가 개발되었습니다. 실리콘 마이크로 스피어 광확산제는 무기 입자의 높은 내열성, 내광성 및 노화 저항성의 특성을 가질뿐만 아니라 유기 입자 모양의 균질성, 높은 광 투과율 및 우수한 광 확산 균일 성의 특성을 가지고 있으며 합성 모노머의 변화에 따라 굴절률을 변경할 수 있으며 광 확산에 의해 입자의 표면을 현장에서 수정할 수 있습니다. 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리스티렌(PS) 및 기타 도광판 매트릭스 수지와 광확산 입자의 호환성 및 적응성을 향상시키는 광범위한 응용 전망을 가지고 있습니다. 따라서 실리콘 마이크로스피어는 LED용 고성능 광확산기로 사용될 것으로 기대됩니다.

실리콘 광확산제는 일반적으로 메틸 트리메 톡시 실란과 페닐 트리메 톡시 실란의 가수 분해, 축합 및 가교 반응에 의해 형성된 미세 구형 생성물입니다. 입자 크기 분포는 1μm에서 8μm 사이이며 평균 입자 크기는 2μm입니다. 최근 미국, 일본 및 독일의 실리콘 다국적 기업들은 다양한 유형의 실리콘 광학 확산기 제품을 출시했습니다.

본 연구에서 사용한 실리콘 마이크로스피어는 디클로로디메틸실란(DMDCS)과 에틸 오르토실리케이트(TEOS)를 모노머로 사용하여 가수분해-축합법으로 합성했습니다. 모노머 비율, 모노머 농도 및 결합제가 제품의 형태에 미치는 영향에 대해 논의하고 제품의 소수성 및 내열성을 추가로 특성화했습니다. 실험 결과 모노머 비율, 모노머 농도 및 실란 커플 링제의 사용은 반응 과정과 제품의 입자 형태에 중요한 영향을 미치고 제품은 열 안정성이 우수하며 질량 열 손실률은 600 ° C에서 10.5%에 불과하며 제품은 또한 높은 소수성을 가지며 정적 접촉각은 138.6 °입니다.

광확산제의 투여 비율과 입자 크기는 광확산기의 효과에 어떤 영향을 미치나요?

광확산제를 PC, PMMA, PS 등과 같은 투명 플라스틱에 첨가하여 광학 확산을 얻었습니다.
느슨한 플라스틱은 광원과 눈부신 빛을 덮을 수있을뿐만 아니라 전체 투명 수지를 더 부드럽고 아름답고 우아한 빛으로 만들어 투명하고 불투명 한 빛의 편안한 효과를 얻을 수 있습니다.

PC는 우수한 광투과율(광투과율 최대 89%), 우수한 기계적 특성, 절연 특성, 난연성 및 노화 방지 특성을 가지고 있어 LED 광 산란 재료로 선호되는 기판이며, 따라서 PC 기반 광 확산 재료가 널리 주목받고 있습니다. 우리는 PC에 가교 PMMA 마이크로 스피어 광확산기를 추가하여 PC 광확산판의 광확산 메커니즘과 광확산기의 입자 크기가 PC 광확산판의 광 투과율, 헤이즈, 유효 광 산란 계수 및 기계적 특성에 미치는 영향을 연구했습니다. 그 결과 PC 광확산판의 광 투과율은 광확산판의 입자 크기가 2.0μm 일 때 더 높고, 광확산판의 헤이즈는 광확산판의 입자 크기가 1.8um 일 때 더 크고, 광확산판의 입자 크기가 3.0um 일 때 PC 광확산판의 유효 광 산란 계수가 더 크고 기계적 에너지 요구 사항을 충족하며 광확산판의 입자가 커지면 광 투과율이 증가하고 헤이즈는 감소하는 것을 알 수 있습니다.

아크릴산, 실리콘 광확산제 및 기타 보조제를 혼합한 후 병렬 트윈 스크류 압출기를 사용하여 광확산 PC를 제조했습니다. 아크릴산과 실리콘 광확산제의 다양한 비율이 PC의 광학적 특성에 미치는 영향을 연구했습니다. 그 결과 아크릴산과 실리콘 광확산제의 첨가량을 달리하면 다양한 광학적 특성을 가진 광확산 PC를 얻을 수 있음을 알 수 있었습니다. PC를 기판으로, 아크릴 수지와 실리콘 수지를 실리콘 확산제로 사용하여 실리콘 광확산제를 첨가하면 PC 기반 광확산기의 인장 강도에는 영향을 미치지 않지만 노치 충격 강도에는 일정한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 광확산제의 입자 크기는 특정 범위에서 PC 기반 광확산 재료의 헤이즈에 영향을 미치며 입자 크기가 클수록 헤이즈가 약간 더 높습니다. 광확산제의 양은 PC 기반 광확산 소재의 빛 투과율과 헤이즈에 큰 영향을 미칩니다. 0.3 wt% 유기 실리콘 광확산기 C를 추가하면 PC 기반 광확산 재료의 유효 광확산 계수, 투과율 및 헤이즈는 각각 76.7%, 80.8% 및 94.9%입니다.

PC 분말, 실리콘 광확산제 및 YAG : Ce 형광 분말을 원료로 사용하여 유기 실리콘 광확산제의 질량 분율이 다른 PC / YAG : ce 광확산제 형광 수지 샘플을 용융 혼합, 고온 프레스 및 엷게 연마 공정으로 제조했습니다. 결과는 형광 수지 샘플이 500 ~ 800nm의 스펙트럼 범위에서 높은 광 투과율을 갖는다는 것을 보여줍니다. 샘플의 주상은 Y3A15O12이며 342 및 448nm에 두 개의 여기 피크가 있습니다. 방출 스펙트럼은 532nm에서 넓은 피크를 가지며, 이는 Ce3+의 5d 4f 전이 방출에 속하며, 해당 형광 수명은 약 61.5 ns입니다. 백색 LED 소자의 패키징에 적용된 형광 수지 샘플의 발광 효율은 81.12 Lm/W/100mA로, PC/YAG:Ce 축광 수지 시트가 백색 LED 패키징용 새로운 유형의 형광 재료에 적합하다는 것을 나타냅니다.

광학 등급 PMMA를 기판으로 사용하여 다양한 비율의 구형 실리카 광확산제 An과 B를 첨가하여 광확산제 함량, 구형 입자 크기 및 입자 크기 분포가 재료의 광 투과율, 헤이즈 및 기계적 특성에 미치는 영향을 연구했습니다. 그 결과 PMMA에 구형 실리카 광확산제를 첨가하면 우수한 광확산 소재를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있었습니다. 평균 입자 크기가 2μm이고 질량 분율이 0.4% 인 경우 샘플의 광 투과율은 88.0%, 헤이즈는 90.1%, 유효 광 확산 계수는 79.3%로 알려진 유기 광 확산기 중 가장 높습니다. PMMA의 인장 강도를 분명히 증가시킬 수있을뿐만 아니라 굽힘 강도와 노치 충격 강도에도 거의 영향을 미치지 않으므로 실용적인 적용 가치가 좋습니다. 우리는 트윈 스크류 압출 혼합 및 사출 성형을 사용하여 광 확산기 함량과 미세 구조의 표면 첨가가 다른 PMMA를 기반으로 광 확산 판을 준비했습니다. 광확산판의 광학적 특성에 대한 광확산기와 미세 구조의 영향을 소개합니다. 광확산기는 투과율을 낮추고 헤이즈를 개선할 수 있습니다. 미세 구조를 추가하지 않으면 광 확산기의 질량 분율이 0.8% 인 경우 샘플의 투과율은 87.97%, 헤이즈는 94.45%이며 확산 효과가 더 좋습니다. 광 확산기의 함량이 낮으면 광 확산판의 헤이즈가 크게 증가하고 투과율이 거의 감소하지 않습니다.

PET 광확산 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)에 광확산제를 첨가하여 블렌딩하여 제조했습니다. 광확산제 입자의 굴절률과 입자 크기가 빛 확산에 미치는 영향을 미에 산란 이론을 이용하여 계산하고, 이론적 계산 결과를 실험을 통해 검증합니다. 그 결과 빛 확산제 입자의 굴절률은 빛 확산 효과에 거의 영향을 미치지 않지만 입자 크기의 영향이 더 크며 이론적 계산 결과와 일치하는 것으로 나타났습니다. 광확산제의 양이 광확산 효과에 미치는 영향과 이유를 논의하고, 투과율 85.3%, 헤이즈 90.86%의 PET 광확산 필름을 제조했습니다.

한마디로, 광확산제의 입자 크기가 클수록 투과율이 향상되는 반면 헤이즈는 감소하고, 광확산제의 투여 비율이 높을수록 투과율이 작아지고 그에 따라 헤이즈는 더 좋아집니다. 광확산제 입자의 굴절률은 빛 확산 효과에 거의 영향을 미치지 않지만 입자 크기의 영향은 더 크지만 실제 적용에서는 원재료, 두께 및 세부 요구 사항에 따라 달라집니다.

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