Como escolher o agente de difusão de luz adequado para a placa difusora/folha difusora?

• Resumo:
• Atualmente, a placa difusora é uma importante peça de difusão ótica no interior do televisor, que pode distribuir uniformemente a luz emitida pelo LED no televisor. Pode fazer com que a luz do LED no aparelho de televisão seja distribuída uniformemente. No presente documento, a transmitância (T.T.), os graus de nevoeiro (HAZE) e o brilho (Lv) foram estudados três aspectos, os materiais principais e auxiliares, incluindo o GPPS, o agente de difusão da luz de silício orgânico, o agente de difusão ótica inorgânico e o agente anti-envelhecimento, e foram comparados e analisados vários tipos de agentes de difusão ótica orgânicos e inorgânicos. Os resultados mostraram que quando a dosagem do agente de difusão de luz de silício orgânico era de 0,6%~0,8%, o agente de difusão ótica inorgânico era de 0,15%, a transmitância atingia (43±3) %, o grau de nevoeiro era de até 99,4%.

Palavras-chave: GPPS; Difusor de luz de silício orgânico; Difusor de luz inorgânico; Auxiliares anti-envelhecimento; Transmitância; Grau de nevoeiro

A utilização de placas de difusão ótica LED está a aumentar rapidamente, a expedição total de cristais líquidos esféricos atingiu mais de 210 milhões de conjuntos em 2017 e a procura de placas de difusão é enorme, pelo que é de grande importância estudar a placa de difusão específica adequada aos clientes. Os dois principais índices para avaliar as propriedades ópticas das placas de difusão ótica são a transmitância da luz e a neblina. A placa de difusão de luz é feita principalmente de GPPS, MS, PMMA, PC, etc., adicionando algum difusor de luz orgânico e/ou inorgânico e alguns outros agentes de endurecimento, auxiliares anti-envelhecimento, etc., que são totalmente misturados e extrudidos através de uma extrusora, e depois extrudidos numa placa de determinada espessura através de uma matriz específica, e depois cortados no tamanho necessário do módulo de retroiluminação no aparelho de TV por CNC. Foram analisados os efeitos do mecanismo de difusão da luz e da dimensão das partículas do difusor de luz na transmitância da luz (T.T.) e na nebulosidade (HAZE) do difusor de luz do PC. Os resultados mostram que, quando a dimensão das partículas do difusor de luz é de 20 μ m, a transmitância da luz da placa de difusão de luz do PC é superior e, quando a dimensão das partículas do difusor de luz é de 1,8 μ m, a dimensão das partículas do difusor de luz aumenta, a transmitância da luz aumenta e a neblina diminui.

Além disso, os painéis de difusão de luz também são utilizados na iluminação, mas a maioria deles exige uma elevada transmitância, com uma nebulosidade de 80% a 90%. No entanto, na indústria televisiva, a transmitância da procura geral não é superior a 60%, e a transmitância dos clientes é de cerca de 43%. A transmitância da procura de outros clientes é de 55% e assim por diante. Através da análise de um grande número de dados experimentais, conclui-se que quando o único difusor de luz orgânico é utilizado para obter baixa transmitância, por um lado, o custo do difusor de luz orgânico é bastante elevado, por outro lado, a quantidade de difusor de luz orgânico é relativamente grande, e a taxa de contribuição para a transmitância é relativamente baixa quando a dosagem é superior a 1%. Não é económico utilizar o difusor de luz orgânico apenas para produzir placas de difusão de luz com transmitância inferior a 60%. Difusor de luz orgânico. Inclui difusor de luz de resina de silicone (índice de refração 1,43), difusor de luz do tipo fenileteno (índice de refração 1,55), difusor de luz do tipo força de pressão (índice de refração 1,5), etc.

O agente de difusão da luz de silicone é um polímero de organosilício. O polímero de silicone é um polímero com um elemento de silício na estrutura molecular e grupos funcionais orgânicos ligados a átomos de silício. As microesferas de polissilsesquioxano foram preparadas a partir de alcoxissilano (como metil-trimetoxissilano, fenil-trimetoxissilano, etc.) por hidrólise, condensação e reação de reticulação. A distribuição do tamanho das partículas situa-se entre 1 μ m e 8 μ m, e o tamanho médio das partículas é de 2 μ m [5]. Entre eles, o agente de difusão de luz de silicone tem a melhor resistência ao calor e resistência a altas temperaturas, alta eficiência de difusão, boa compatibilidade com a resina da matriz, baixa gravidade específica, boa dispersão, melhor equilíbrio de transmissão de luz e uniformidade, e o agente de difusão de luz de resina de silicone orgânico é a primeira escolha. o difusor ótico inorgânico inclui dióxido de titânio, óxido de silício, carbonato de cálcio, hidróxido de alumínio, óxido de zinco, contas de vidro, etc. [6]. Entre eles, o índice de refração do dióxido de titânio é o maior, o índice de refração do dióxido de titânio rutilo é de cerca de 2,73, o do dióxido de titânio anatase é de cerca de 2,55; o índice de refração do sulfureto de zinco é de 2,37, o índice de refração do branco de zinco e bário é de 1,84, o índice de refração do óxido de zinco é de 2,02 e o índice de refração do dióxido de silício é de cerca de 1,45. Apenas do lado do índice de refração, o dióxido de titânio rutilo pode reduzir mais eficazmente a transmitância e desempenhar um papel de elevada proteção. Outro ponto é a boa anti-oxidação e a boa resistência às intempéries. Por conseguinte, o dióxido de titânio rutilo é o difusor de luz inorgânico preferido na placa de difusão com baixa transmitância.

1 Parte experimental.
1.1 Equipamento experimental.
1) Extrusora de parafuso duplo.
2) máquina de moldagem por injeção.
3) Analisador de cor CA210.
4) Aparelho de ensaio de neblina NDH7000.
5) Módulo de retroiluminação LED-TV.
6) conjuntos completos de equipamentos para a conformação de chapas metálicas.
7) Máquina de corte CNC.
8) Microscópio eletrónico de varrimento (SEM) com emissão fora do local:
Tipo QUANTA200, empresa americana FEI.

1.2 Materiais experimentais.
GPPS de grau ótico; difusor de luz de silicone: WD-101 com tamanho de partícula de 1 μ m, WD-102; difusor de luz inorgânico com tamanho de partícula de 2 μ m, dióxido de titânio rutilo (R103 e R930) com o tamanho de partícula de cerca de 230nm, estabilizador de luz: LS770; absorvente ultravioleta: UV329; antioxidante: 215, óleo branco.

2 Análise da influência do difusor de luz.
2.1 estudo sobre a transmitância do difusor de silicone isolado.
Pode ver-se na figura 1 que a transmitância (T.T.) de 1 μ m WD-101, 2 μ m WD-102, WD-101 e WD-102 aumenta com o aumento da dosagem. Diminuirá em conformidade, mas quando a diminuição é inferior a 0,5%, a mudança de transmitância é muito óbvia, e há uma diminuição linear entre 0,5% e 1,0%. Quando a dosagem é superior a 1,0%, e depois aumenta a dosagem, o efeito sobre a transmitância será reduzido, portanto, a dosagem do difusor de silicone geralmente não excede 1%. Através da experiência, sabe-se que quando a dosagem de DF10A0 é 0,5%, a neblina (HAZE) atinge 99%. O efeito do tamanho da partícula de 1 μm na transmitância é maior do que o de 2 μm, porque quanto menor o tamanho da partícula, com a mesma quantidade de difusor.

Quanto maior for o número de partículas esféricas efectivas, maior é a probabilidade de dispersão, e a luz transmitida será reduzida em conformidade, pelo que a transmitância da placa de difusão será menor quanto menor for o tamanho das partículas. É afetada não só pelo tamanho das partículas, mas também pela esfericidade, regularidade da superfície das partículas, concentração, distribuição do tamanho das partículas, etc.

2.2 A distribuição do agente de difusão de luz de silicone orgânico no material de base.
Através da figura 2 do microscópio eletrónico de varrimento, pode ver-se que o agente de difusão de silicone é uma pequena microesfera redonda. Microscopicamente, o material é uma esfera transparente, pelo que pode proporcionar uma transmissão de luz superior e tem um índice de refração muito baixo em comparação com o ácido acrílico e o estireno, pelo que tem uma grande diferença em comparação com o índice de refração do substrato GPPS, o que proporcionará transmissão de luz ao agente de difusão de luz ao mesmo tempo. Também confere ao material uma elevada opacidade. Quando a linha de luz passa através da superfície da microesfera, uma parte da luz é dispersa pela diferença de índice de refração entre o difusor e o material principal, e parte da luz passa através da microesfera, e a luz incidente é finalmente decomposta em linhas de luz em várias direcções.

2.3 estudo sobre a transmitância de um difusor de luz inorgânico.
Pode ver-se na figura 3 que o dióxido de titânio rutilo tem a maior influência na transmitância. A principal razão é que o índice de refração do dióxido de titânio rutilo é o maior. O tamanho de partícula do dióxido de titânio comumente usado em plásticos é geralmente 0,15-0,3 μ m. Esta faixa pode atingir a melhor brancura, e a fase de fundo azul pode ser obtida, o que pode mascarar a fase amarela. O dióxido de titânio rutilo tem uma forte capacidade anti-ultravioleta e pode dispersar eficazmente os raios ultravioleta na área UVA. Por conseguinte, quando a dosagem de dióxido de titânio é de 0,15% e a espessura é de 1,2 mm, a transmitância é de cerca de 43%, o que resulta principalmente da reflexão da luz. No entanto, quando apenas o dióxido de titânio é utilizado como difusor, a uniformidade da placa de difusão é relativamente fraca, o que pode ser atribuído à pequena quantidade de dióxido de titânio e à elevada densidade (4,1 g/cm3), o que faz com que o conteúdo efetivo do substrato seja baixo. Através da experiência, a luz perto da pérola da lâmpada passa mais, mas a luz pode ser vista claramente; enquanto a luz longe da pérola da lâmpada é menor, e a luz que passa naturalmente também é relativamente menor, resultando em um baixo Lv. A fim de melhorar este fenómeno, normalmente é usado em combinação com difusor de silicone.

2.4 estudo sobre a utilização combinada de difusor orgânico e difusor inorgânico.
A tendência da figura 4 é que a dosagem em massa de WD-101 é de 0,6%. Através da experiência com o WD-101 sozinho, sabe-se que quando a dosagem de WD-101 atinge 0,6%, pode ser obtida uma boa névoa (cerca de 99,4%). Através da análise comparativa de dois tipos de dióxido de titânio rutilo R930 e R103 com um tamanho de partícula de 0,23 μ m e 0,25 μ m, verifica-se que existem algumas diferenças no TIO2 do mesmo tipo e tamanho de partícula, especialmente quando se utiliza 0,2%. Isso ocorre principalmente porque o R103 é produzido pelo processo de cloração, o método de tratamento é o tratamento de alumina e matéria orgânica, o R930 é a produção do processo de ácido sulfúrico e o modo de tratamento é o tratamento de alumina e SIO2. Portanto, também é muito importante escolher um dióxido de titânio adequado.

2.5 Estudo sobre a utilização combinada de difusor orgânico e difusor inorgânico.
Através da figura 5 do microscópio eletrónico de varrimento, pode ver-se que o difusor de luz de silicone orgânico consegue preencher eficazmente a lacuna do dióxido de titânio. A diferença de índice de refração entre o difusor de silicone e a resina de substrato GPPS pode dispersar totalmente a fonte de luz e pode dispersar novamente a luz reflectida pelo dióxido de titânio, de modo a que a luz possa ser dispersa de forma mais uniforme. Ao testar o brilho de 9 pontos, verifica-se que a luz reflectida pelo dióxido de titânio pode ser novamente dispersa. A uniformidade da placa de difusão é obviamente melhor do que a do difusor inorgânico sozinho, e o mau fenómeno da uniformidade quando se utiliza apenas dióxido de titânio é bem melhorado.

2.6 A influência da espessura na transmitância.
A figura 6 mostra que o teor de WD-101 é de 0,6%. Através da análise comparativa das três espessuras de 1,0 e 1,2 mm com diferentes teores de dióxido de titânio, pode ver-se na figura 5 que quanto mais espessa for a placa de difusão, maior é o efeito na transmitância, porque quanto mais espessa for a placa de difusão, maior será a dose de difusão da placa de difusão do mesmo tamanho. Quando a luz está desactualizada, haverá mais oportunidades para dispersão e reflexão, pelo que quanto melhor for a uniformidade da luz da placa de difusão, menor será a transmitância da placa de difusão.

3 conclusão.
Em comparação com diferentes tamanhos de partículas e diferentes dosagens de difusor de silicone. a análise dos dados experimentais é a seguinte: o efeito do diâmetro da partícula de 1 μ m na transmitância é maior do que o de 2 μ m, porque a mesma quantidade de difusor de silicone, quanto menor for o tamanho da partícula, mais eficazes são as partículas esféricas contidas, e quanto maior for a probabilidade de dispersão, menor será a luz transmitida. Assim, a transmitância da placa de difusão será menor quando o tamanho das partículas for mais pequeno. Quando a dosagem é inferior a 1,0%, o efeito do aumento da dosagem na transmitância é mais óbvio, e quando a dosagem é superior a 1,0%, o efeito na transmitância é reduzido pelo aumento da dosagem. Quando o difusor de silicone é utilizado sozinho, é necessária uma quantidade maior para atingir uma transmitância inferior a 50%, e não há vantagem de custo.

Análise da seleção do tipo e da dosagem do difusor inorgânico de dióxido de titânio. Verifica-se que, quando o difusor inorgânico é utilizado sozinho, a uniformidade da transmissão de luz da placa de difusão não é boa. Através da análise, sabe-se que o efeito do dióxido de titânio rutilo é o melhor. O efeito de produção do dióxido de titânio rutilo pelo método de cloração é melhor do que pelo método do ácido sulfúrico, e a modificação do dióxido de titânio é também um dos pontos-chave na seleção do tipo. É particularmente importante escolher um difusor inorgânico adequado.

Por fim, comparou-se a pontuação da combinação do difusor orgânico e inorgânico.
Análise, através da análise, podemos saber que a utilização final do difusor de organosilício e do difusor inorgânico de dióxido de titânio rutilo, de acordo com diferentes espessuras, utilizando diferentes fórmulas, alcançou o efeito ideal. Os resultados mostram que quando a dosagem do difusor de luz de silício orgânico é de 0,6%-0,8%, e a quantidade de dióxido de titânio rutilo é de 0,15%, a espessura é de 1,2 mm, a transmitância pode atingir (43 ±3)%, e a névoa pode atingir 99,4%.

Então, sabe como escolher um agente de difusão de luz adequado para a placa difusora/folha difusora agora? se tiver alguma dúvida ou ajuda, deixe uma mensagem nos comentários ou envie o meu e-mail: [email protected]