W jaki sposób stosunek dawkowania i wielkość cząstek środka rozpraszającego światło wpływają na działanie dyfuzora światła?

Jako półprzewodnikowe urządzenie, które bezpośrednio przekształca energię elektryczną w energię świetlną, dioda elektroluminescencyjna (Light Emitting Diode, LED) ma nie tylko solidną strukturę, odporność na wstrząsy, szybką reakcję na światło, długą żywotność, ale także niskie zużycie energii. Teoretycznie tylko 10% zużycia energii przez żarówki, w porównaniu z lampami fluorescencyjnymi, LED może również osiągnąć efekt oszczędności energii 50%. Zastosowane w wyświetlaczach, mogą nie tylko oszczędzać energię; ale także sprawiają, że urządzenie jest ultracienkie, lekkie i ma długą żywotność. Dlatego też diody LED stały się prawdziwym źródłem zielonego oświetlenia i światła wyświetlacza, szeroko stosowanym w oświetleniu miejskim i domowym, urządzeniach elektronicznych, motoryzacji i innych gałęziach przemysłu, i są wszechobecne w nowoczesnym społeczeństwie.

Środek rozpraszający światło został dodany do przezroczystych tworzyw sztucznych, takich jak PC, PMMA, PS itp. w celu uzyskania dyfuzji optycznej. Luźny plastik może nie tylko zakryć źródło światła i oślepiające światło, ale także sprawić, że cała przezroczysta żywica stanie się włosem. Tworzy bardziej miękkie, piękne i eleganckie światło, aby osiągnąć komfortowy efekt przezroczystego i nieprzezroczystego światła.

PC ma doskonałą przepuszczalność światła (przepuszczalność światła do 89%), dobre właściwości mechaniczne, właściwości izolacyjne, właściwości zmniejszające palność i właściwości przeciwstarzeniowe, dlatego jest preferowanym podłożem dla materiałów rozpraszających światło LED. dlatego materiały rozpraszające światło na bazie PC przyciągnęły szeroką uwagę. dodaliśmy usieciowany mikrosferyczny dyfuzor światła PMMA do PC, zbadaliśmy mechanizm dyfuzji światła płyty rozpraszającej światło PC i wpływ wielkości cząstek dyfuzora światła na przepuszczalność światła, zamglenie, efektywny współczynnik rozpraszania światła i właściwości mechaniczne płyty rozpraszającej światło PC. Wyniki pokazują, że przepuszczalność światła płyty rozpraszającej światło PC jest wyższa, gdy wielkość cząstek dyfuzora światła wynosi 20,0 μm, zamglenie płyty rozpraszającej światło PC jest większe, gdy wielkość cząstek dyfuzora światła wynosi 1,8um, gdy wielkość cząstek dyfuzora światła wynosi 3,0um, efektywny współczynnik rozpraszania światła płyty rozpraszającej światło PC jest większy i spełnia wymagania energii mechanicznej, a wielkość cząstek dyfuzora światła wzrasta, przepuszczalność światła wzrasta, a zamglenie maleje.

LED jest punktowym źródłem światła. W praktycznych zastosowaniach zwykle konieczne jest przekształcenie go w liniowe lub powierzchniowe źródło światła, aby światło było jasne i miękkie. Aby osiągnąć tę transformację, jest ona nierozerwalnie związana z niezbędnym materiałem rozpraszającym światło. Materiały rozpraszające światło składają się zazwyczaj ze środka rozpraszającego światło i polimerów, które są dostarczane na rynek w postaci tworzyw sztucznych rozpraszających światło, hermetyzatora rozpraszającego światło, powłoki rozpraszającej światło i atramentu. 

Środek rozpraszający światło

Obecnie dyfuzor światła jest wytwarzany przez specjalne przetwarzanie i obróbkę powierzchni. Wielkość cząstek wynosi zazwyczaj od 1 μm do 10 μm, a średnia wielkość cząstek wynosi około 2 μm. Kulki mają funkcję astygmatyzmu, dobrą płynność i dobrą kompatybilność z podłożem z żywicy optycznej.

Obecnie dyfuzory optyczne dzielą się głównie na nieorganiczne i organiczne. Nieorganiczne dyfuzory światła obejmują głównie cząstki nieorganiczne, takie jak dwutlenek krzemu, dwutlenek tytanu, węglan wapnia, wodorotlenek glinu i szklane kulki, podczas gdy organiczne dyfuzory światła obejmują głównie usieciowany polistyren, polimetakrylan i inne organiczne mikrosfery polimerowe. Chociaż cząstki nieorganiczne mają dobrą odporność na ciepło, mają pewne wady, takie jak inny kształt, duże odchylenie wielkości cząstek, brak jednolitej dyfuzyjności światła, niska przepuszczalność światła i tak dalej. Usieciowane mikrosfery polistyrenowe i polimetakrylanowe mają dobry jednolity kształt, kontrolowane odchylenie wielkości cząstek, wysoką przepuszczalność światła, ale niską odporność na ciepło. Podczas granulacji wytłaczania polimeru dyfuzyjnego i formowania wtryskowego w wysokiej temperaturze lub wytłaczania urządzeń prowadzących światło, cząstki polimeru są podatne na odkształcenia, wpływając w ten sposób na równomierne rozpraszanie światła. Co więcej, odporność na światło polistyrenowego dyfuzora światła jest słaba i łatwo żółknie, co wpływa na jakość obsługi i żywotność diod LED.

W ostatnich latach opracowano organiczno-nieorganiczny hybrydowy organiczno-krzemowy mikrosferyczny dyfuzor światła. Silikonowy mikrosferyczny środek rozpraszający światło ma nie tylko cechy wysokiej odporności na ciepło, odporność na światło i odporność na starzenie cząstek nieorganicznych, ale ma również cechy jednorodności kształtu cząstek organicznych, wysoką przepuszczalność światła i dobrą jednorodność dyfuzji światła, a jego współczynnik załamania światła można zmieniać wraz ze zmianą syntetycznych monomerów, a powierzchnię cząstek można modyfikować in situ przez dyfuzję światła. Ma szerokie perspektywy zastosowania w celu poprawy kompatybilności i zdolności adaptacji cząstek dyfuzji światła z poliwęglanem (PC), polimetakrylanem metylu (PMMA), polistyrenem (PS) i innymi żywicami matrycowymi płyty światłowodowej. Dlatego oczekuje się, że mikrosfery silikonowe będą stosowane jako wysokowydajne dyfuzory optyczne do diod LED.

Silikonowy środek rozpraszający światło jest zwykle produktem mikrosferycznym utworzonym przez hydrolizę, kondensację i reakcję sieciowania trimetoksysilanu metylu i trimetoksysilanu fenylu. Rozkład wielkości cząstek wynosi od 1 μm do 8 μm, a średni rozmiar cząstek wynosi 2 μm. W ostatnich latach międzynarodowe firmy silikonowe w Stanach Zjednoczonych, Japonii i Niemczech wprowadziły na rynek różne rodzaje silikonowych dyfuzorów optycznych.

Nasze mikrosfery silikonowe do zastosowań technicznych zostały zsyntetyzowane metodą hydrolizy-kondensacji przy użyciu dichlorodimetylosilanu (DMDCS) i ortokrzemianu etylu (TEOS) jako monomerów. Omówiono wpływ stosunku monomeru, stężenia monomeru i środka sprzęgającego na morfologię produktów, a następnie scharakteryzowano hydrofobowość i odporność termiczną produktów. Wyniki eksperymentalne pokazują, że stosunek monomeru, stężenie monomeru i zastosowanie silanowego środka sprzęgającego mają istotny wpływ na proces reakcji i morfologię cząstek produktu, produkt ma doskonałą stabilność termiczną, a wskaźnik masowej utraty ciepła wynosi tylko 10,5% w temperaturze 600 °C. produkt ma również wysoką hydrofobowość, a statyczny kąt zwilżania wynosi 138,6 °.

W jaki sposób stosunek dawkowania i wielkość cząstek środka rozpraszającego światło wpływają na działanie dyfuzora światła?

Środek rozpraszający światło został dodany do przezroczystych tworzyw sztucznych, takich jak PC, PMMA, PS itp. w celu uzyskania dyfuzji optycznej.
Luźny plastik może nie tylko zakryć źródło światła i oślepiające światło, ale także sprawić, że cała przezroczysta żywica będzie bardziej miękka, piękniejsza i elegancka, aby uzyskać komfortowy efekt przezroczystego i nieprzezroczystego światła.

PC charakteryzuje się doskonałą przepuszczalnością światła (przepuszczalność światła do 89%), dobrymi właściwościami mechanicznymi, właściwościami izolacyjnymi, trudnopalnością i właściwościami przeciwstarzeniowymi, dzięki czemu jest preferowanym podłożem dla materiałów rozpraszających światło LED. Dlatego też materiały rozpraszające światło na bazie PC przyciągnęły szeroką uwagę. Dodaliśmy usieciowany mikrosferyczny dyfuzor światła PMMA do PC, badając mechanizm dyfuzji światła płyty dyfuzyjnej PC i wpływ wielkości cząstek dyfuzora światła na przepuszczalność światła, zamglenie, efektywny współczynnik rozpraszania światła i właściwości mechaniczne płyty dyfuzyjnej PC. Wyniki pokazują, że przepuszczalność światła płyty rozpraszającej światło PC jest wyższa, gdy rozmiar cząstek dyfuzora światła wynosi 2,0 μm, zamglenie płyty rozpraszającej światło PC jest większe, gdy rozmiar cząstek dyfuzora światła wynosi 1,8um, gdy rozmiar cząstek dyfuzora światła wynosi 3,0um, efektywny współczynnik rozpraszania światła płyty rozpraszającej światło PC jest większy i spełnia wymagania energii mechanicznej, a rozmiar cząstek dyfuzora światła wzrasta, przepuszczalność światła wzrasta, a zamglenie maleje.

Po zmieszaniu kwasu akrylowego, silikonowego środka rozpraszającego światło i innych środków pomocniczych przygotowano PC z dyfuzją światła za pomocą równoległej wytłaczarki dwuślimakowej. Zbadano wpływ różnych proporcji kwasu akrylowego i silikonowego środka rozpraszającego światło na właściwości optyczne PC. Wyniki pokazują, że PC z dyfuzją światła o różnych właściwościach optycznych można uzyskać dodając różne dawki kwasu akrylowego i silikonowego środka rozpraszającego światło. Wykorzystując PC jako podłoże, żywicę akrylową i żywicę silikonową jako dyfuzor silikonowy, stwierdzono, że dodatek silikonowego środka rozpraszającego światło nie ma wpływu na wytrzymałość na rozciąganie dyfuzora światła na bazie PC, ale ma pewien wpływ na udarność z karbem. Rozmiar cząstek środka rozpraszającego światło ma wpływ na zamglenie materiałów rozpraszających światło na bazie PC w pewnym zakresie, a zamglenie jest nieco wyższe, gdy rozmiar cząstek jest większy. Ilość rozpraszacza światła ma duży wpływ na przepuszczalność światła i zamglenie materiałów rozpraszających światło na bazie PC. Po dodaniu 0,3 wt% organokrzemowego dyfuzora światła C, efektywny współczynnik dyfuzji światła, przepuszczalność i zamglenie materiałów rozpraszających światło na bazie PC wynoszą odpowiednio 76,7%, 80,8% i 94,9%.

Wykorzystując proszek PC, silikonowy środek rozpraszający światło i proszek fluorescencyjny YAG: Ce jako surowce, próbki żywicy fluorescencyjnej PC / YAG: ce ze środkiem rozpraszającym światło o różnym udziale masowym krzemoorganicznego środka rozpraszającego światło przygotowano przez mieszanie w stanie stopionym, prasowanie w wysokiej temperaturze i proces polerowania rozcieńczającego. wyniki pokazują, że próbki żywicy fluorescencyjnej mają wysoką przepuszczalność światła w zakresie widmowym od 500 do 800 nm. Główną fazą próbki jest Y3A15O12 i występują dwa piki wzbudzenia przy 342 i 448 nm. Widmo emisji ma szeroki pik przy 532 nm, który należy do emisji przejścia 5d 4f Ce3+, a odpowiadający mu czas życia fluorescencji wynosi około 61,5 ns. Skuteczność świetlna próbki żywicy fluorescencyjnej zastosowanej do pakowania białych urządzeń LED wynosi 81,12 Lm/W/100 mA, co wskazuje, że arkusz żywicy fotoluminescencyjnej PC/YAG:Ce nadaje się na nowy rodzaj materiału fluorescencyjnego do pakowania białych diod LED.

Wykorzystując PMMA klasy optycznej jako podłoże, dodano różne proporcje sferycznego krzemionkowego środka rozpraszającego światło An i B w celu zbadania wpływu zawartości dyfuzora optycznego, rozmiaru cząstek sferycznych i rozkładu wielkości cząstek na przepuszczalność światła, zamglenie i właściwości mechaniczne materiału. Wyniki pokazują, że dobre materiały rozpraszające światło można uzyskać poprzez dodanie sferycznego krzemionkowego środka rozpraszającego światło do PMMA. Gdy średni rozmiar cząstek wynosi 2 μm, a ułamek masowy wynosi 0,4%, przepuszczalność światła próbki wynosi 88,0%, zamglenie wynosi 90,1%, a efektywny współczynnik dyfuzji światła wynosi 79,3%, co jest najwyższym spośród znanych organicznych dyfuzorów światła. Może nie tylko wyraźnie zwiększyć wytrzymałość PMMA na rozciąganie, ale także ma niewielki wpływ na wytrzymałość na zginanie i udarność z karbem, dzięki czemu ma dobrą praktyczną wartość użytkową. Zastosowaliśmy mieszanie wytłaczania dwuślimakowego i formowanie wtryskowe do przygotowania płyt rozpraszających światło na bazie PMMA o różnej zawartości dyfuzora światła i dodatku mikrostruktury powierzchni. Przedstawiono wpływ dyfuzora optycznego i mikrostruktury na właściwości optyczne optycznej płytki dyfuzyjnej. Dyfuzor światła może zmniejszyć przepuszczalność i poprawić zamglenie. Bez dodawania mikrostruktury, gdy ułamek masowy dyfuzora światła wynosi 0,8%, penetracja próbki wynosi 87,97%, zamglenie wynosi 94,45%, a efekt dyfuzji jest lepszy. Gdy zawartość dyfuzora światła jest niska, zamglenie płyty rozpraszającej światło jest znacznie zwiększone, a przepuszczalność spada bardzo nieznacznie.

Folia rozpraszająca światło PET została przygotowana przez dodanie dyfuzora światła do politereftalanu etylenu (PET) poprzez mieszanie. Wpływ współczynnika załamania światła i wielkości cząstek rozpraszacza światła na dyfuzję światła obliczono przy użyciu teorii rozpraszania Mie, a wyniki obliczeń teoretycznych zweryfikowano eksperymentalnie. Wyniki pokazują, że współczynnik załamania światła cząstek środka dyfuzyjnego ma niewielki wpływ na efekt dyfuzji światła, ale wpływ wielkości cząstek jest większy, co jest zgodne z teoretycznymi wynikami obliczeń. Omówiono wpływ i przyczynę ilości dyfuzora światła na efekt dyfuzji światła i przygotowano folię dyfuzyjną PET o przepuszczalności światła 85,3% i zamgleniu 90,86%.

Innymi słowy, im większy jest rozmiar cząstek środka rozpraszającego światło, tym lepsza jest przepuszczalność, podczas gdy zamglenie będzie mniejsze; im większy jest stosunek dozowania środka rozpraszającego światło, tym mniejsza jest przepuszczalność, podczas gdy zamglenie będzie lepsze. współczynnik załamania światła cząstek środka rozpraszającego światło ma niewielki wpływ na efekt rozpraszania światła, ale wpływ wielkości cząstek jest większy, ale w praktycznym zastosowaniu zależy to od wymagań dotyczących surowców, grubości i szczegółów.

W przypadku jakichkolwiek pytań lub pomocy zapraszam do pozostawienia wiadomości w komentarzach lub wysłania e-maila: [email protected]