Сюрприз! Большой прогресс в исследованиях и тенденции развития оптической диффузионной пленки

В последние годы стремительно развивается такое электронное оборудование, как коммуникационное освещение. Например, жидкокристаллические дисплеи, ноутбуки и мобильные телефоны стали незаменимыми электронными продуктами в нашей повседневной жизни. Поэтому спрос на диффузионные пленки, используемые в этих электронных продуктах, значительно возрос. В настоящее время внутренний спрос на оптическую диффузионную пленку, по самым скромным подсчетам, составляет более 1000 млн м2, но большинство из них полагается на импорт из США, Японии и Южной Кореи. Например, компании 3M, Bright View Technologies и Luminit в США; компании Kimoto KIMOTO, Huihe KEIWA и Chi Seiji Tsujiden в Японии; компании SKC, Shihan Seahan, Xinhe Shinwha в Корее и т.д.

Соединенные Штаты, Южная Корея, Япония и Китай накопили определенные научные достижения в области исследования и разработки светорассеивающих пленок. Американская компания Luminit разработала светорассеивающую пленку LSD, как показано на рис. 1-7. Она обладает такими преимуществами, как формирование луча, высокий коэффициент пропускания, равномерное освещение и т. д. Запатентованная технология Luminit позволяет точно контролировать форму светового пятна за счет микронаноструктур на поверхности рассеивающей пленки, которые управляют распределением энергии света, придавая ему круглую или овальную форму. Светорассеивающая пленка LSD может пропускать свет с длиной волны в диапазоне 200 нм-1500 нм, а коэффициент пропускания может достигать 85% Mel 92%. Пленка LSD имеет низкую отражательную способность и может уменьшить потери, вызванные естественным светом и другими отражениями света. Светорассеивающая пленка LSD может сделать точечный источник света мягким и равномерным, а также решить проблему неравномерного распределения точечных источников света, таких как светодиоды и люминесцентные лампы с холодным катодом (CCFL).

Американская компания Bright View Technologies может регулировать светорассеивающую пленку, называемую светорассеивающей пленкой BVT [54]. Как показано на рисунке 1-8, эта светорассеивающая пленка может не только устранить ослепляющие блики, но и получить равномерный и мягкий свет, а эффективность освещения может достигать 88%-96% Светорассеивающая пленка BVT может формировать такие формы освещения, как эллипс, крылья летучей мыши, асимметрия и круги.

Исследовательская группа Такуя Охзоно (Япония) разработала светорассеивающую пленку с растягивающейся морщинистой структурой. Как показано на рис. 1-9, оптическая диффузионная пленка достигает эффекта оптической диффузии за счет изменения морщинистой структуры пленки. Когда к светорассеивающей пленке прикладывается одноосное растягивающее усилие, материал пленки приобретает морщинистую структуру и эффект оптической диффузии. Эффект морщинистой структуры и оптической диффузии зависит от приложенной внешней силы. Чем больше одноосная сила, тем сильнее эффект оптической диффузии. Связь между состоянием растяжения и диффузии может быть объяснена соответствующим принципом геометрической оптики.

Доктор Ху Цзинган из Юго-Восточного университета впервые исследовал способ гидротермального синтеза гибридных микросфер фотодиффузии большого размера и синтезировал гибридные микросферы ZnO@polysiloxane core-shell [30]. Как показано на рисунке 1-10. Размеры частиц этих микросфер в основном распределены в диапазоне 5-8 мкм. Диффузионные пленки, приготовленные с помощью гибридных микросфер ZnO@polysiloxane core-shell, обладают хорошим пропусканием и дымкой, а распределение интенсивности света в области диффузии является равномерным. Однако процесс приготовления диффузионных микросфер сложен, и толщину диффузионной пленки, полученной методом нанесения покрытия, трудно контролировать.

Исследовательская группа S.M.Mahpeykar из Университета Альберты в Канаде разработала растягивающуюся и перестраиваемую пропускающую дифракционную решетку. Наносферы PS были расположены на поверхности PDMS методом самосборки, как показано на рис. 1-11. С помощью способности наносфер PS к управлению фотонами и характеристик эластомеров PDMS удалось добиться перестраиваемой дифракционной эффективности, угла, порядкового номера, распределения энергии и спектрального диапазона, а максимальная дифракционная эффективность составила 80%. Оптическая диффузионная пленка демонстрирует высокую эффективность и способность к широкополосной диффузии света, а также не зависит от поляризационных характеристик и угла падения падающего света. Благодаря высокой эффективности использования энергии света и перестраиваемой дифракционной эффективности оптической диффузионной пленки, она может быть использована для широкополосного управления фотонами в солнечных батареях и фотоприемниках.

HJ Kim, DW Kim и SW Kim в Корее приготовили фотодиффузионные пленки, используя пористый диоксид кремния и силиконовые частицы в качестве фотодиффузивов и ПК в качестве подложки, соответственно, методом экструзионного формования, как показано на рис. 1-13. Фотодиффузор и ПК были хорошо перемешаны в процессе экструзии горячим прессованием, и образовалась сшитая структура, которая улучшила механические свойства фотодиффузионной пленки.Корейские исследователи S Ahn и GH Kim усовершенствовали традиционное электроспрейное покрытие для нанесения равномерного полусферического слоя капель ПММА на подложку из ПЭТ, как показано на рисунке 1-12. Результаты показывают, что диффузионный слой в этом процессе более равномерный, чем в традиционном методе. И этот улучшенный метод электрической инжекции позволяет получить лучший диффузионный эффект по сравнению со светорассеивающей пленкой, полученной традиционным методом электрической инжекции.

HJ Kim, DW Kim и SW Kim в Корее приготовили фотодиффузионные пленки, используя пористый диоксид кремния и силиконовые частицы в качестве светорассеивающего агента и ПК в качестве подложки, соответственно, методом экструзионного формования, как показано на рис. 1-13. Светорассеивающий агент и ПК были хорошо перемешаны в процессе экструзии горячим прессованием, и образовалась сшитая структура, которая улучшила механические свойства светорассеивающей пленки.

Тайваньские исследователи Х.П. Куо, М.Я. Чуанг и К.К. Лин изучали влияние размера частиц выбранного оптического рассеивателя на свойства диффузионной пленки ЖК-дисплея и соотношение между толщиной пленки и размером частиц рассеивателя, как показано на рисунке 1-14. Результаты показывают, что диффузионная пленка имеет более высокий коэффициент пропускания и дымчатости, а также лучшие оптические свойства, когда отношение толщины пленки к размеру частиц составляет от 2 до 3.

Японский исследователь Хидеаки Хонма разработал светорассеивающую пленку, которая может избирательно рассеивать свет, как показано на рис. 1-15. Когда свет облучается с одной стороны материала с высоким коэффициентом преломления, возникает эффект оптической диффузии, и диффузионная пленка становится полупрозрачной; когда свет облучается с одной стороны материала с низким коэффициентом преломления, эффект оптической диффузии относительно слаб, и диффузионная пленка становится прозрачной. Этот вид диффузионной пленки может быть использован в специальных устройствах отображения информации.

В данной работе предлагается технология УФ-отверждения отпечатков на основе мягкой формы PDMS для получения легированных микроструктурных светорассеивающих пленок. Используется система наноимпринтинга с рулонным УФ-отверждением [59-60]. Этот метод позволяет воспроизвести микроструктуру поверхности фотодиффузионной пленки без сложного процесса и дорогостоящего оборудования. Тесный контакт между подложкой из полиэтилентерефталата (ПЭТ) и мягкой формой обеспечивает высокую точность и однородность микроструктуры поверхности. Регулируя давление на валик для оттиска, можно контролировать толщину остатков микроструктуры оттиска, которая не должна превышать 10 мкм и может регулироваться в диапазоне 50 мкм. Когда падающий свет попадает на поверхность светорассеивающей пленки, характеристики диффузии можно разделить на два вида: дифракция, образованная волнистой микроструктурой поверхности, и рассеяние диффузионных частиц в структуре. Свет становится равномерным и мягким за счет рассеивания рассеянных частиц, а новый тип диффузионной пленки управляется дифракцией микроструктуры. Удовлетворите диффузионную пленку. К потребностям легкого и многофункционального развития.