놀라움! 광학 확산 필름의 큰 연구 성과와 트렌드

최근 몇 년 동안 통신 조명과 같은 전자 장비가 빠르게 발전하고 있습니다. 예를 들어 액정 디스플레이, 노트북, 휴대폰은 일상 생활에서 없어서는 안 될 전자 제품이 되었습니다. 따라서 이러한 전자 제품에 사용되는 확산 필름에 대한 수요가 크게 증가했습니다. 현재 광학 확산 필름의 국내 수요는 보수적으로 1000 만m2 이상으로 추정되지만 대부분은 미국, 일본 및 한국의 수입에 의존하고 있습니다. 예를 들어 미국의 3M사, 브라이트 뷰 테크놀로지스사, 루미닛사, 일본의 키모토 키모토사, 후이헤 케이와사, 치세이지 츠지덴사, 한국의 SKC사, 시한시한사, 신허신화사 등이 있습니다.

미국, 한국, 일본, 중국은 광확산 필름의 연구 및 개발에서 일부 연구 성과를 축적했습니다. 미국의 Luminit은 그림 1-7과 같이 LSD 광확산 필름을 개발했습니다. 빔 성형, 높은 투과율, 균일한 빛 등의 장점이 있습니다. 루미닛의 특허 기술은 확산 필름 표면에 마이크로 나노 구조를 설계하여 빛의 에너지 분포를 제어함으로써 광점의 모양을 정밀하게 제어하여 일련의 원형 또는 타원형으로 만들 수 있습니다. LSD 광확산 필름은 200nm-1500nm 범위의 파장을 가진 빛을 통과할 수 있으며 투과율은 85% Mel 92%에 도달할 수 있습니다. LSD 필름은 반사율이 낮고 자연광 및 기타 빛 반사로 인한 손실을 줄일 수 있습니다. LSD 광확산 필름은 점 광원을 부드럽고 균일하게 만들고 LED 및 냉 음극 형광등 (CCFL)과 같은 점 광원의 고르지 않은 분포 문제를 해결할 수 있습니다.

미국의 Bright View Technologies 회사는 BVT 광확산 필름 [54]이라고하는 광확산 필름을 조절할 수 있습니다. 그림 1-8에서 볼 수 있듯이이 광 확산 필름은 눈부신 눈부심을 제거 할 수있을뿐만 아니라 균일하고 부드러운 빛을 얻을 수 있으며 조명 효율은 88%-96% BVT 광 확산 필름은 타원, 박쥐 날개, 비대칭 및 원과 같은 조명 형태를 형성 할 수 있습니다.

일본의 오조노 타쿠야 연구 그룹은 주름 구조가 늘어나는 일종의 광확산 필름을 개발했습니다. 그림 1-9와 같이 이 광확산 필름은 필름의 주름 구조를 조절하여 광확산 효과를 얻습니다. 광확산 필름에 일축 인장력을 가하면 필름 재료는 주름 구조와 광확산 효과를 갖게 됩니다. 주름 구조와 광학 확산의 효과는 가해지는 외부 힘에 따라 달라집니다. 일축력이 클수록 광학 확산 효과는 더 강해집니다. 스트레칭 상태와 확산 상태의 관계는 기하학적 광학의 관련 원리로 설명할 수 있습니다.

동남대학교의 후 징강 박사는 먼저 대형 광확산 하이브리드 마이크로스피어의 수열 합성 방법을 탐구하여 ZnO@폴리실록산 코어-쉘 하이브리드 마이크로스피어를 합성했습니다[30]. 그림 1-10과 같습니다. 이 마이크로 스피어의 입자 크기는 주로 5-8 μ m 범위에 분포합니다. ZnO @ 폴리실록산 코어-쉘 하이브리드 마이크로 스피어로 제조 된 광 확산 필름은 우수한 투과율과 헤이즈를 가지며 확산 영역의 광 강도 분포가 균일합니다. 그러나 확산 마이크로스피어의 제조 공정이 복잡하고 코팅 공정으로 제조된 확산 필름의 두께를 제어하기 어렵습니다.

캐나다 앨버타 대학교의 S.M.Mahpeykar 연구 그룹은 신축성 있고 조정 가능한 투과 회절 격자를 개발했습니다. 그림 1-11과 같이 PS 나노스피어는 자체 조립을 통해 PDMS 표면에 배열되었습니다. PS 나노 마이크로 스피어의 광자 제어 능력과 PDMS 엘라스토머의 특성을 통해 조정 가능한 회절 효율, 각도, 순서 수, 에너지 분포 및 스펙트럼 범위를 실현하고 최대 회절 효율은 80%입니다. 광학 확산 필름은 고효율 및 광대역 광 확산 능력을 나타내며 입사광의 편광 특성 및 입사각에 의존하지 않습니다. 광학 확산 필름의 높은 광 에너지 효율과 조정 가능한 회절 효율로 인해 태양 전지 및 광 검출기의 광대역 광자 제어에 사용할 수 있습니다.

국내의 HJ Kim, DW Kim, SW Kim은 그림 1-13과 같이 다공성 실리카 및 실리콘 입자를 각각 광확산제로, PC를 기판으로 사용하여 압출성형을 통해 광확산 필름을 제조했습니다. 열간 압출 공정을 통해 광확산제와 PC가 잘 혼합되고 가교 구조가 형성되어 광확산 필름의 기계적 특성이 향상되었습니다.국내 연구자 안 S와 김 GH는 그림 1-12와 같이 기존의 전기 스프레이 코팅을 개선하여 PET 기판 위에 균일한 반구형 PMMA 방울 층을 펼쳤습니다. 그 결과 이 공정의 확산층이 기존 방식보다 더 균일하다는 것을 알 수 있습니다. 그리고이 개선 된 전기 주입 방법은 기존의 전기 주입 방법으로 제조 된 광 확산 필름보다 더 나은 확산 효과를 얻을 수 있습니다.

국내의 김주영, 김도현, 김에스더 씨는 그림 1-13과 같이 다공성 실리카 및 실리콘 입자를 각각 광확산제로, PC를 기판으로 사용하여 압출성형을 통해 광확산 필름을 제조했습니다. 열간 압출 공정을 통해 광확산제와 PC가 잘 혼합되고 가교 구조가 형성되어 광확산 필름의 기계적 특성이 향상되었습니다.

대만의 연구원 H.P. Kuo, M.Y. Chuang 및 C. C. Lin은 그림 1-14와 같이 선택한 광학 디퓨저의 입자 크기가 LCD 확산 필름의 특성에 미치는 영향과 필름 두께와 확산 입자 크기 간의 관계를 연구했습니다. 결과는 필름 두께와 입자 크기의 비율이 2와 3 사이일 때 확산 필름이 더 높은 투과율과 헤이즈 및 더 나은 광학 특성을 갖는다는 것을 보여줍니다.

일본의 혼마 히데아키 연구원은 그림 1-15와 같이 선택적으로 빛을 확산시킬 수 있는 빛 확산 필름을 개발했습니다. 굴절률이 높은 재료의 한쪽에서 빛을 조사하면 광학 확산 효과가 있고 확산 필름은 반투명하며, 굴절률이 낮은 재료의 한쪽에서 빛을 조사하면 광학 확산 효과가 상대적으로 약하고 확산 필름은 투명합니다. 이러한 종류의 확산 필름은 특수 디스플레이 장치에 사용될 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

이 논문에서는 도핑된 미세 구조의 광확산 필름을 제조하기 위해 PDMS 소프트 몰드를 기반으로 한 UV 경화 임프린트 기술을 제안합니다. 롤 투 플레인 UV 경화 나노 임프린트 시스템이 사용됩니다[59-60]. 이 방법은 복잡한 공정이나 고가의 장비 없이도 광확산 필름의 표면 미세 구조를 복제할 수 있습니다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 기판과 소프트 몰드 사이의 밀접한 접촉은 표면 미세 구조의 높은 충실도와 균일한 균일성을 보장할 수 있습니다. 임프린트 롤러의 압력을 조정하여 미세 구조의 임프린트 잔류 물의 두께를 10μm 미만으로 제어 할 수 있으며 50μm 범위에서 조정할 수 있습니다. 입사광이 광 확산 필름의 표면에 조사되면 확산 특성은 표면의 기복이있는 미세 구조에 의해 형성된 회절과 구조 내 확산 입자의 산란의 두 가지 종류로 나눌 수 있습니다. 빛은 산란 입자의 산란에 의해 균일하고 부드럽게 만들어지며, 새로운 유형의 빛 확산 필름은 미세 구조의 회절에 의해 제어됩니다. 확산 필름을 만족시킵니다. 경량 및 다기능 개발의 요구를 충족합니다.