CN103351590B

CN103351590B - 改性工程塑料材料、红外遥控接收窗和电视机

Info

Publication number: CN103351590B
Application number: CN201310267691.7A
Authority: CN
Inventors: 何洋; 王世超; 李洋洋
Original assignee: Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Current assignee: Hisense Visual Technology Co Ltd
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2015-02-11
Anticipated expiration: 2033-06-28
Also published as: CN103351590A

Abstract

本发明实施例公开了一种改性工程塑料材料、红外遥控接收窗和电视机，其中所述改性工程塑料按质量百分比计，其组成和配比为：工程塑料的含量为67%～91%，GaAs颗粒的含量为6%～30%，黑色色粉的含量为3%；其中，所述黑色色粉的主要成分为炭黑，所述黑色色粉和GaAs颗粒在PC中均匀掺杂。本发明实施例的改性工程塑料材料，通过在工程塑料中添加具有滤波功能的无机助剂GaAs颗粒，由此实现了在屏蔽可见光的同时减少红外信号的衰减，当其应用在家用电器或电子设备中时，在保证遥控接收性能的同时也增强了美观性。

Description

改性工程塑料材料、红外遥控接收窗和电视机

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种改性工程塑料材料、红外遥控接收窗和电视机。

背景技术

红外遥控广泛应用于电视、机顶盒、红外3D眼镜等常用的家用电器或电子设备中。在这些家电设备上，通常安装有红外遥控接收窗遮盖在红外接收器之外，遥控装置发送的红外信号能够透过红外遥控接收窗被红外接收器所接收。

传统的遥控接收窗材料需要使用透光率在92%的无色透明有机玻璃（PMMA），透光率越高材料对红外线的衰减越少，遥控接收性能也越好。此外，同行业中也有使用浅红色PMMA的方案。

但是PMMA材料是无色透明的，从电视正面透过遥控接收窗可以看到内部的遥控板上的电路元器件，影响美观。而浅红色PMMA的方案其红外遥控接收性能衰减比较厉害，因此遥控距离短，遥控性能差，尤其是在接收3D信号时，遥控性能差会导致观察图像有抖动或者不连续，直接影响到了观看效果。另外PMMA材料比较脆，用其制作的导光柱容易在装配打螺钉或者卡扣卡接时出现断裂的问题。而利用传统的添加黑色色粉的材料，如聚碳酸酯（PC）、丙烯-丁二烯-苯乙烯（ABS）、聚酰胺（PA）等对红外线的吸收非常厉害，无法满足遥控性能的要求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的GaAs剂量-红外信号衰减关系曲线图；

图2为本发明实施例提供的单晶硅剂量-红外信号衰减关系曲线图。

下面通过附图和实施例，对本发明实施例的技术方案做进一步详细描述。

发明内容

本发明实施例提供了一种改性工程塑料材料，可以实现红外遥控信号衰减在20%以下，并且可见光透射率低于10%。

第一方面，本发明实施例提供了一种改性工程塑料材料，按质量百分比计，其组成和配比为：工程塑料的含量为67%～91%，GaAs颗粒的含量为6%～30%，黑色色粉的含量为3%；其中，所述黑色色粉的主要成分为炭黑，所述黑色色粉和GaAs颗粒在PC中均匀掺杂。

优选的，所述GaAs的粒径为1.6～3um。

优选的，所述黑色色粉的粒径为10～15um。

优选的，所述工程材料为:透明的聚碳酸酯PC、亚克力PMMA、聚酰胺PA或丙烯-丁二烯-苯乙烯ABS中的任意一种。

进一步优选的，所述PC的含量为87%，所述GaAs的含量为10%，所述黑色色粉的含量为3%。

进一步优选的，所述PC的含量为82%，所述GaAs的含量为15%，所述黑色色粉的含量为3%。

第二方面，本发明实施例提供了一种应用上述第一方面所述的改性工程塑料材料制成的红外遥控接收窗。

优选的，述红外遥控接收窗的厚度为3～4mm。

第三方面，本发明实施例提供了一种包括上述第二方面所述的红外遥控接收窗的电视机。

本发明实施例的改性工程塑料材料，通过在透明的工程塑料中添加具有滤波功能的无机助剂GaAs，由此使添加无机助剂后的工程材料的红外透过波峰位置对应的波长刚好与遥控使用的红外线波长重叠或者接近，从而实现了红外信号的衰减减少，同时通过添加黑色色粉实现了对可见光的屏蔽。当其应用在家用电器或电子设备中时，在保证遥控接收性能的同时也增强了美观性。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。

可见光的波长范围在400～800nm，红外波长的范围在0.75～1000um，而用于信号控制的红外线波长范围在0.76～1.5um。当材料对波长范围在400～800nm的可见光吸收超过50%以上就可以被视为是黑色不透光的。因此需要一种物质能够选择透射波长范围在0.8um以上，从而使红外线大部分透射的同时屏蔽大部分的可见光。通常为了保证红外信号的接收效果，要求红外线的透射率大于80%，即信号衰减小于等于20%。

一些无机物可以作为无机助剂使红外线通过，例如表1所示。这些物质可以使材料的红外透过波峰位置对应的波长刚好与遥控使用的红外线波长重叠或者接近，由此实现减少红外线吸收的目的。

表1

由表1中可以看出，GaAs和单晶硅从波长范围和吸收系数两个物性指标来看都是能够满足只透过红外线并且对红外线的吸收率很小的要求的。

因此在下述实施例中将分别对GaAs和单晶硅颗粒作为红外增强助剂进行讨论。

根据力学性能要求，材料需求有较好的韧性以方便红外遥控接收窗的结构设计可以采用卡扣或者固定螺钉的方案，因此可以选择聚碳酸酯PC、聚酰胺PA或丙烯-丁二烯-苯乙烯ABS中的一种，其中，PC在相同的可见光衰减的情况下，红外衰减最小，因此优选为PC。

实施例1-3和比较例1

PC、GaAs颗粒和黑色色粉的质量百分比配比如表2所示。黑色色粉的主要成分为炭黑，粒径为10～15um，GaAs颗粒的粒径为1.6～3um，材料厚度选定3mm。对各实施例不同配比制成的改性工程塑料材料进行红外衰减测试和可见光透光率测定。其中红外衰减是通过红外线发生器原功率和透过遥控接收窗材料后的功率的差值与原功率的比值来衡量。可见光的透光率是通过WGT-S透光/雾度测定仪测定。

表3

由表3可以看出，在添加了GaAs颗粒作为红外增强助剂的改性工程塑料材料，其红外遥控信号的衰减明显减小，其中实施例1、3均符合红外遥控接收器对红外信号衰减的要求，衰减不大于20%。

当黑色色粉含量固定时，GaAs含量越高，红外遥控信号的衰减就越小。根据上述各实施例中的数据可以得到如图1所示的GaAs剂量-红外衰减关系曲线图。由图1可知，黑色色粉含量固定为3%时，在GaAs颗粒含量达到或超过6%的时候，红外遥控衰减就可以满足不大于20%的要求。

当GaAs颗粒含量超过一定值时，改性工程塑料材料的注塑性能会变差、变脆。另外GaAs含量过高也会导致光波在其中多次折射和反射，造成能量损失，使透过改性工程塑料材料的红外信号能量衰减。因此考虑到成本因素和力学性能要求，优选的，GaAs含量不超过30%。

实施例4-6

PC、单晶硅和黑色色粉的质量百分比配比如表2所示。黑色色粉粒径为10～15um，单晶硅粒径为1.6～3um，材料厚度选定3mm。对各实施例不同配比制成的改性工程塑料材料进行红外衰减测试和可见光透光率测定。其中红外衰减是通过红外线发生器原功率和透过改性工程塑料材料后的功率的差值与原功率的比值来衡量。可见光的透光率是通过WGT-S透光/雾度测定仪测定。

表4

由表4以看出，在添加了单晶硅颗粒作为红外增强助剂的材料，其红外遥控信号的衰减明显减小，其中在单晶硅颗粒含量达到15%及以上能够满足红外遥控信号衰减不大于20%的需求。考虑到成本因素和力学性能要求，单晶硅颗粒的含量优选的不超过30%。

当黑色色粉含量固定时，单晶硅颗粒含量越高，红外遥控信号的衰减就越小。根据上述实施例4-6中的数据可以得到如图2所示的单晶硅剂量-红外衰减关系曲线图。

结合红外信号衰减特性与成本因素综合考虑，实施例1为本发明的最优选方案。

本发明上述实施例以改性工程塑料材料厚度为3mm为例提供了数据，当改性工程塑料材料的厚度小于3mm或者大于3mm，只需相应的增加或减少黑色色粉的含量，以及相应的减少或增加GaAs颗粒的含量即可实现红外信号衰减不大于20%的目标，同时能够屏蔽大部分的可见光。

本发明实施例提供的改性工程塑料材料，通过在透明的工程塑料如PC材料中添加具有滤波功能的无机助剂GaAs，由此使添加无机助剂后的工程材料的红外透过波峰位置对应的波长刚好与遥控使用的红外线波长重叠或者接近，从而实现了红外信号衰减的减少，同时通过添加黑色色粉实现了对可见光的屏蔽。本发明提供的改性工程塑料可以满足红外遥控信号衰减在20%以下，并且可见光透射率低于10%的要求。

本发明实施例还提供了一种利用上述实施例的改性工程塑料材料制备的红外遥控接收窗。优选的红外遥控接收窗的厚度为3mm～4mm，通过采用上述改性工程塑料材料制备红外遥控接收窗，可以实现对透射的红外信号衰减率不大于20%，对可见光的透射率不大于10%。同时使红外遥控接收窗具有较好的韧性，解决遥控接收窗在装配中易断的问题。

本发明实施例还提供了一种包括上述红外遥控接收窗的电视机。安装有上述改性工程塑料制成的红外遥控接收窗的电视机或其他家用电器和电子设备，可以避免用户透过红外遥控接收窗看到内部遥控板上的电路元器件，从而在保证遥控接收性能的同时也增强了家用电器或电子设备的美观性。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种改性工程塑料材料，其特征在于，按质量百分比计，其组成和配比为：工程塑料的含量为67％～91％，GaAs颗粒的含量为6％～30％，黑色色粉的含量为3％；其中，所述黑色色粉的主要成分为炭黑，所述黑色色粉和GaAs颗粒在所述工程塑料中均匀掺杂。

2.根据权利要求1所述的改性工程塑料材料，其特征在于，所述GaAs的粒径为1.6～3um。

3.根据权利要求1所述的改性工程塑料材料，其特征在于，所述黑色色粉的粒径为10～15um。

4.根据权利要求1所述的改性工程塑料材料，其特征在于，所述工程塑料为:透明的聚碳酸酯PC、亚克力PMMA、聚酰胺PA或丙烯-丁二烯-苯乙烯ABS中的任意一种。

5.根据权利要求4所述的改性工程塑料材料，其特征在于，所述PC的含量为87％，所述GaAs的含量为10％，所述黑色色粉的含量为3％。

6.根据权利要求4所述的改性工程塑料材料，其特征在于，所述PC的含量为82％，所述GaAs的含量为15％，所述黑色色粉的含量为3％。

7.一种应用上述权利要求1-6任一权项所述的改性工程塑料材料制成的红外遥控接收窗。

8.根据权利要求7所述的红外遥控接收窗，其特征在于，所述红外遥控接收窗的厚度为3～4mm。

9.一种包括上述权利要求7所述的红外遥控接收窗的电视机。