{"id":1335,"date":"2022-07-08T11:06:39","date_gmt":"2022-07-08T03:06:39","guid":{"rendered":"https:\/\/wanda-chemical.com\/?p=1335"},"modified":"2025-08-08T17:58:04","modified_gmt":"2025-08-08T09:58:04","slug":"how-to-make-the-light-diffusion-film","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wanda-chemical.com\/pl\/how-to-make-the-light-diffusion-film\/","title":{"rendered":"Jak wykona\u0107 foli\u0119 rozpraszaj\u0105c\u0105 \u015bwiat\u0142o?"},"content":{"rendered":"

Metoda przygotowania warstwy dyfuzyjnej cz\u0105stek polega na pokryciu powierzchni pod\u0142o\u017ca warstw\u0105 \u017cywicy zmieszanej z cz\u0105stkami (takimi jak TiO2). Efekt dyfuzji \u015bwiat\u0142a uzyskuje si\u0119 dzi\u0119ki r\u00f3\u017cnicy wsp\u00f3\u0142czynnika za\u0142amania \u015bwiat\u0142a mi\u0119dzy domieszkowanymi cz\u0105stkami a \u017cywic\u0105 tworz\u0105c\u0105 film. Jednak\u017ce, poniewa\u017c jednorodno\u015b\u0107 dyspersji cz\u0105stek jest stosunkowo trudna do kontrolowania, przygotowana folia dyfuzyjna produktu ma wady niskiej przepuszczalno\u015bci i ma\u0142ego zakresu zamglenia.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Wraz z rozwojem bardziej zaawansowanej i taniej technologii produkcji mikro-nano w ostatnich latach, naukowcy zacz\u0119li bada\u0107 optymalizacj\u0119 w\u0142a\u015bciwo\u015bci optycznych folii dyfuzyjnych poprzez mikrostruktur\u0119 powierzchni. Technologi\u0119 obr\u00f3bki mikro-nano mo\u017cna podzieli\u0107 na trzy rodzaje: technologi\u0119 grafiki p\u0142askiej, technologi\u0119 grafiki sondowej i technologi\u0119 grafiki modelowej.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Rdzeniem technologii grafiki p\u0142askiej jest jej r\u00f3wnoleg\u0142a charakterystyka obrazowania. Charakteryzuje si\u0119 ona wzorem projektu na masce, kt\u00f3ry jest obrazowany na p\u0142askim pod\u0142o\u017cu podczas jednej ekspozycji. Ekspozycja optyczna jest g\u0142\u00f3wn\u0105 metod\u0105 obrazowania w technologii grafiki p\u0142askiej, czyli tak zwan\u0105 metod\u0105 \"litografii\". Jej najwi\u0119ksz\u0105 zalet\u0105 jest wysoka wydajno\u015b\u0107. Chocia\u017c na\u015bwietlanie optyczne jest stosowane g\u0142\u00f3wnie w produkcji uk\u0142ad\u00f3w scalonych, w ostatnich latach proces ten by\u0142 r\u00f3wnie\u017c szeroko stosowany w technologii mikrosystem\u00f3w do wytwarzania r\u00f3\u017cnych urz\u0105dze\u0144 mikromechanicznych, mikroprzep\u0142ywowych i mikro-opto-elektromechanicznych. Proces p\u0142aski jest przetwarzany w spos\u00f3b r\u00f3wnoleg\u0142y, co oznacza, \u017ce du\u017ca liczba mikrostruktur jest tworzona w tym samym czasie. W zwi\u0105zku z tym proces p\u0142aski jest rodzajem procesu odpowiednim do masowej produkcji.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Technologia graficzna sond jest metod\u0105 obrazowania punktowego, tzn. obrazowanie jest tworzone przez skanowanie punkt po punkcie. Sondy obejmuj\u0105 nie tylko sondy p\u00f3\u0142przewodnikowe, takie jak skanuj\u0105ca mikrosonda tunelowa i mikrosonda si\u0142 atomowych, ale tak\u017ce sondy niesta\u0142e, takie jak zogniskowana wi\u0105zka jon\u00f3w, wi\u0105zka laserowa, wi\u0105zka atomowa i mikrosonda wy\u0142adowa\u0144 iskrowych. Jednak ze wzgl\u0119du na charakterystyk\u0119 skanowania punkt po punkcie w procesie sondy, jej pr\u0119dko\u015b\u0107 obrazowania jest znacznie ni\u017csza ni\u017c w przypadku metody obrazowania r\u00f3wnoleg\u0142ego w procesie p\u0142askim, wi\u0119c nie nadaje si\u0119 ona do masowej produkcji, ale jest bardziej odpowiednia do przetwarzania mikro-nano w badaniach naukowych.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Proces graficzny modelu polega na kopiowaniu odpowiednich mikro-nanostruktur za pomoc\u0105 form wielko\u015bci mikro-nano. Obejmuj\u0105 one:
Technologia nanodruku, technologia formowania tworzyw sztucznych i technologia odlewania form. Nano-imprinting polega na wykorzystaniu stempli zawieraj\u0105cych nano-wzory do odciskania na zmi\u0119kczonej warstwie polimeru organicznego, kt\u00f3ra mo\u017ce odtwarza\u0107 du\u017c\u0105 liczb\u0119 nano-wzor\u00f3w przy niskich kosztach. Technologia nanodruku jest szeroko stosowana w produkcji organicznych tranzystor\u00f3w cienkowarstwowych, mikrostruktury bioelastycznej itp. Technologia formowania jest tradycyjn\u0105 technologi\u0105 formowania tworzyw sztucznych, rozmiar struktury formowania jest wi\u0119kszy ni\u017c mikron i jest najcz\u0119\u015bciej stosowana do produkcji mikroprzep\u0142ywowych i biochip\u00f3w. Technologia formowania jest r\u00f3wnie\u017c tani\u0105 technologi\u0105 mikroobr\u00f3bki. Technologia formowania obejmuje odlewanie tworzyw sztucznych i odlewanie metali. Zar\u00f3wno formowanie, jak i odlewanie s\u0105 rozszerzeniem tradycyjnej technologii przetwarzania na obszar mikro i nano. Szybko\u015b\u0107 formowania i odlewania jest du\u017ca, wi\u0119c jest to r\u00f3wnie\u017c proces odpowiedni do masowej produkcji.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Rozw\u00f3j powy\u017cszej technologii przetwarzania mikro-nano zapewnia nowy pomys\u0142 na wytwarzanie powierzchniowych folii rozpraszaj\u0105cych \u015bwiat\u0142o. Opisano kilka metod, takich jak odciskanie wa\u0142kiem [25pr 46], litografia dyfuzyjna [36cr 47], wyt\u0142aczanie na gor\u0105co [48-50], samoorganizacja [39] i trawienie izotropowe [51]. Huang z National Taiwan University i inni przeprowadzili wiele bada\u0144 nad wytwarzaniem folii rozpraszaj\u0105cej \u015bwiat\u0142o cylindrycznego uk\u0142adu soczewek i opracowali z\u0142o\u017con\u0105 technologi\u0119 wyt\u0142aczania i odciskania b\u0119bna (pokazan\u0105 na rysunkach 1-4) do przetwarzania folii rozpraszaj\u0105cej \u015bwiat\u0142o kolumnowego uk\u0142adu soczewek. Mikrostruktura b\u0119bna jest kopiowana bezpo\u015brednio na wyt\u0142aczan\u0105 p\u0142yt\u0119 i realizowana jest produkcja ci\u0105g\u0142a. Metoda wyt\u0142aczania rolkowego wykorzystuje wyt\u0142aczark\u0119 z matryc\u0105 do produkcji p\u0142yt z granulatu PC i PMMA. Mikrostruktura na powierzchni matrycy jest przenoszona na powierzchni\u0119 przygotowanej folii rozpraszaj\u0105cej \u015bwiat\u0142o metod\u0105 nadruku. Folia rozpraszaj\u0105ca \u015bwiat\u0142o przygotowana w eksperymencie zawiera wewn\u0105trz dyfuzor \u015bwiat\u0142a, a powierzchnia ma mikrostruktur\u0119. Jednak sprz\u0119t wymagany w tej metodzie jest drogi i nadal trudno jest wyt\u0142acza\u0107 foli\u0119 dyfuzyjn\u0105 o grubo\u015bci mniejszej ni\u017c 500 \u03bcm.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"
Rys. 1-4 Schemat urz\u0105dzenia do wyt\u0142aczania i odciskania b\u0119bnowego: P\u0142yty z granulatu PC i PMMA s\u0105 wytwarzane za pomoc\u0105 wyt\u0142aczarki, a nast\u0119pnie mikrostruktura na b\u0119bnie jest przenoszona na wyt\u0142aczan\u0105 p\u0142yt\u0119 w celu przygotowania folii dyfuzyjnej.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Zespo\u0142y Sung-Il Chang i Jun-Bo Yoon z Wydzia\u0142u In\u017cynierii Elektrycznej i Informatyki Korea\u0144skiego Instytutu Zaawansowanej Nauki i Technologii przeprowadzi\u0142y owocne badania nad wytwarzaniem matryc mikrosoczewek o wysokim wsp\u00f3\u0142czynniku kszta\u0142tu przy u\u017cyciu litografii dyfuzyjnej (pokazanej na rysunku 1-5). Litografia dyfuzyjna umo\u017cliwia wytwarzanie mikro-nanostruktur o wysokim wsp\u00f3\u0142czynniku kszta\u0142tu, kt\u00f3re mog\u0105 realizowa\u0107 wzory promieniowania skrzyde\u0142 nietoperza. Jednak przygotowanie struktury o wysokim wsp\u00f3\u0142czynniku kszta\u0142tu za pomoc\u0105 litografii dyfuzyjnej wymaga \u015bcis\u0142ej kontroli parametr\u00f3w ekspozycji i parametr\u00f3w wyjmowania z formy.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"
Rysunek 1-5 (a) Ekspozycja maski dyfuzyjnej; (b) ekspozycja; (c) rozw\u00f3j; (d) przygotowanie formy miedzianej; (e) przygotowanie p\u0142yty g\u0142\u00f3wnej; (f) replikacja struktury z p\u0142yty g\u0142\u00f3wnej na powierzchni\u0119 \u017cywicy utwardzanej promieniami UV.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Wyt\u0142aczanie na gor\u0105co to metoda przetwarzania, w kt\u00f3rej mikrostruktura jest przygotowywana na powierzchni formy, a nast\u0119pnie przenoszona na powierzchni\u0119 polimeru poprzez odciskanie. Formy wyt\u0142aczane na gor\u0105co zwykle wykorzystuj\u0105 elektroformowanie do przenoszenia wzoru z rezystora na powierzchni\u0119 p\u0142ytki niklowej [52-53]. W procesie wyt\u0142aczania na gor\u0105co dostosowanie temperatury mo\u017ce poprawi\u0107 jednorodno\u015b\u0107 i g\u0142\u0119boko\u015b\u0107 struktury transferu, ale zbyt wysoka lub zbyt niska temperatura wp\u0142ynie na wyniki replikacji struktury. Podobnie, zbyt niskie ci\u015bnienie doprowadzi do nier\u00f3wnomiernego kszta\u0142tu i rozmiaru mikrostruktury; zbyt du\u017ce ci\u015bnienie mo\u017ce spowodowa\u0107 kolizj\u0119 formy i pr\u00f3bki, niszcz\u0105c w ten spos\u00f3b mikrostruktur\u0119 na formie.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"
Rysunek 1-6 Schemat blokowy nadruku na gor\u0105co: (a) folia termoplastyczna jest powlekana wirowo na powierzchni pod\u0142o\u017ca; (b) temperatura jest wy\u017csza od temperatury zeszklenia materia\u0142u, a p\u0142yta wzorcowa jest dociskana do powierzchni folii w celu uformowania folii; (c) wyjmowanie z formy; (d) trawienie w celu usuni\u0119cia warstwy resztkowej.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Technologi\u0119 obr\u00f3bki mikro-nano mo\u017cna podzieli\u0107 na trzy rodzaje: technologi\u0119 grafiki p\u0142askiej, technologi\u0119 grafiki sondowej i technologi\u0119 grafiki modelowej.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":1340,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[62],"tags":[],"class_list":["post-1335","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-professional-knowledge"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1335","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1335"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1335\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1342,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1335\/revisions\/1342"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1340"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1335"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1335"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wanda-chemical.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1335"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}