CN105223636A

CN105223636A - 一种高透光扩散的光扩散板

Info

Publication number: CN105223636A
Application number: CN201510715574.1A
Authority: CN
Inventors: 庄兴潮
Original assignee: Huizhou City Yuetaixiang Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Huizhou City Yuetaixiang Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2015-10-29
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2016-01-06

Abstract

本发明提供一种高透光扩散的光扩散板，以光纤级GPPS为主材，PMMA与GPPS物理共混改性混合而成的微珠作为光扩散剂，提升产品穿透率，使光在产品中更好的发生折射、反射、扩散等功效；加入分散剂、色泽保护剂以及光热稳定剂等助剂为辅料，延长产品的使用寿命；加入了增韧剂，在保持光扩散板原有高透光性的基础上，提高了材料的韧性。本发明中在GPPS原料中添加光扩散剂、色泽保护剂以及光热稳定剂等助剂，从而使光在产品中发生了折射、反射、扩散等功效，产品穿透率达到85%以上，雾度达到99%±1%，光扩散均匀性达到86%±5%，该产品达到了国际行业先进水平。

Description

一种高透光扩散的光扩散板

技术领域

本发明属于光电材料领域，具体涉及一种高透光扩散的光扩散板。

背景技术

背光显示是指当使用者使用电子设备时，机身上的显示屏能发出背光，以便更清晰地显示内容。由于显示装置本身是不发光的，除反射式的应用方式之外，需要配置背光源方可实现其显示的功能，大部分的电子设备只要有显示屏，就有背光显示。在采用直下式设计的大尺寸液晶显示装置中，液晶屏的背面设置多个光源，光源主要有冷阴极管（CCFL)、发光二极管（LED)和电致发光器件（ELD)。无论是哪一种光源，目前的成熟技术所能提供的都是点光源或线光源，需要多个共同使用才能实现液晶屏照明。

背光显示设备使用的背光模组对其显示效果起着重要的作用，现有背光显示设备的背光模组使用各种光学膜片来使背光模组出来的光能够达到高亮度、高均匀一致性的特性，通常背光模组依次包括如下：扩散板、集光片、扩散片、增亮膜、玻璃屏、框架、CCFL（LED）、反射片、后背板。多种光学膜片的搭配使用决定着背光模组性能的好坏、成本的高低以及厚度等很多关键因素。

光扩散板目前已广泛应用在液晶显示、LED照明以及成像等系统中，使入射光充分散射，实现更柔和、均匀的照射效果。光扩散板是在生产实心板的时候，在原料中添加扩散剂而成的。扩散剂能均匀分布在板材内，使光线经过板材时，碰到扩散剂颗粒时发生折射，反射，散射的效果，从而使光线可以均匀的透过板材但又不会露出光源，达到从点光源向面光源的变化。适用于直下式LED电视机背光模组、手机模组、LED照明，具有高辉度、高扩散性，提高背光源的发光分布均匀的扩散效果。

光扩散板具有一定的透明性和较强的光散射性，是一种很好的背光源材料，它散射角大，导光性好，透光均匀，已广泛作为面光源应用于广告招牌、指示标牌、展示橱窗、投影壁墙、壁挂式均匀光源及缩微阅读器等。它还可以与液晶元件复合制备高分子分散型散射元器件，以及作为液晶显示器背光光源材料。

目前市场上的光扩散板材料主要有：一种为光扩散聚碳酸酯，聚碳酸酯（PS）是一种综合性能优越的热塑性工程塑料，其具有优异的耐候性能和电绝缘性、光能损耗较少，被广泛用于电气照明等领域。然而，PC的可见光透光率只有88%；另外一种为聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是目前最优良的高分子透明材料，可见光透过率达到92-94%，比玻璃的透光率还高，适合用于制备高透光率、低价格的光扩散板，但是，PMMA韧性较差，生产的制品容易开裂。在PMMA材料中引入光扩散剂后，韧性会进一步下降，做成的背光模组、LED灯具产品容易开裂，产品质量下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种高透光扩散的光扩散板，不但具有很高的光扩散性以及出射光均匀性，而且光源利用率高，产品抗折弯、遮蔽性好，同时能提高产品抗黄变效果和使用寿命。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高透光扩散的光扩散板，由以下质量分数的组分组成：

GPPS80~99%

光扩散剂1~20%

分散剂0.1~1.0%

色泽保护剂0.2~1.0%

光热稳定剂0.2~1.0%

阻燃剂0.2~1.0%

增韧剂1.0~5.0%。

其中：所述GPPS为透明的光纤级GPPS1050，所述光扩散剂为PMMA与GPPS混合微珠。

所述分散剂为硬脂酸酰胺等脂肪族酰胺类中的至少一种；所述色泽保护剂为季戊四醇硬脂酸酯的片状物；所述光热稳定剂为偏苯三酸三辛酯、苯并三唑类或者工业级白油等中的至少一种；所述阻燃剂为氟类阻燃剂、有机硅阻燃剂等中的至少一种；所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、K胶、SEBS中的至少一种。

具体的，所述光扩散剂的微珠粒径为0.4~0.8μm。

本发明中所述光扩散剂为PMMA与GPPS混合而成的微珠，以这种有机体的物理共混改性的光扩散剂，由于所述光扩散剂各组分自身是透明的，即使发生部分团聚，也不会对透光率产生过大的影响。在这些透明的微球体中，光线经过了无数次的折射后才透射出去，反复地折射让强烈的光线均匀地分散开来，使点光源变成面光源，且光线变得很柔和，从而在视觉上给人以舒适感。

本发明中所述分散剂主要用作在扩散板的塑料加工时的润滑剂和脱模剂，具有优良的外部润滑效果和脱模性能，在加工时能改善胶料的加工性，提高各种助剂的分散效果，并赋予制品良好的光泽。

本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：

1、本发明以光纤级GPPS为主材，PMMA与GPPS物理共混改性混合而成的微珠作为光扩散剂，提升产品穿透率，使光在产品中更好的发生折射、反射、扩散等功效。

2、本发明制备的光扩散板，加入了增韧剂，在保持光扩散板原有高透光性的基础上，提高了材料的韧性。

3、本发明中在所述GPPS中加入了所述色泽保护剂以及光热稳定剂，延长了产品的使用寿命，且具有抗黄变效果，由原来的五年微黄，到目前的七年微黄。

4、本发明中在GPPS原料中添加光扩散剂、色泽保护剂以及光热稳定剂等助剂，从而使光在产品中发生了折射、反射、扩散等功效，产品穿透率达到85%以上，雾度达到99%±1%，光扩散均匀性达到86%±5%，该产品达到了国际行业先进水平。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

一种高透光扩散的光扩散板，由以下质量分数的组分组成：

GPPS80~99%

光扩散剂1~20%

分散剂0.1~1.0%

色泽保护剂0.2~1.0%

光热稳定剂0.2~1.0%

阻燃剂0.2~1.0%

增韧剂1.0~5.0%。

将上述配方物料按照组分占比配备完成，通过均匀混合，将混合均匀的物料放入双螺杆挤出机进行挤出、造粒。

为了方便说明，下述实施例中：GPPS为光纤级GPPS1050，光扩散剂为PMMA与GPPS混合微珠，分散剂为硬脂酸酰胺，色泽保护剂为季戊四醇硬脂酸酯，光热稳定剂为工业级白油，阻燃剂为有机硅阻燃剂，增韧剂为SEBS。

实施例1

一种高透光扩散的光扩散板，由以下质量分数的组分组成：

光纤级GPPS105080%

PMMA与GPPS混合微珠15%

硬脂酸酰胺0.5%

季戊四醇硬脂酸酯0.5%

工业级白油0.5%

有机硅阻燃剂0.5%

SEBS3%。

实施例2

一种高透光扩散的光扩散板，由以下质量分数的组分组成：

光纤级GPPS105090%

PMMA与GPPS混合微珠5%

硬脂酸酰胺0.2%

季戊四醇硬脂酸酯0.2%

工业级白油0.3%

有机硅阻燃剂0.3%

SEBS4%。

实施例3

一种高透光扩散的光扩散板，由以下质量分数的组分组成：

光纤级GPPS105095%

PMMA与GPPS混合微珠2%

硬脂酸酰胺0.2%

季戊四醇硬脂酸酯0.2%

工业级白油0.3%

有机硅阻燃剂0.3%

SEBS2%。

实施例4

一种高透光扩散的光扩散板，由以下质量分数的组分组成：

光纤级GPPS105080%

PMMA与GPPS混合微珠11%

硬脂酸酰胺1%

季戊四醇硬脂酸酯1%

工业级白油1%

有机硅阻燃剂1%

SEBS5%。

对比例1

与实施例1不同的是，对比例1中，所述光扩散剂为有机硅玻璃微珠，各组分配比具体如下：

一种高透光扩散的光扩散板，由以下质量分数的组分组成：

光纤级GPPS105080%

有机硅玻璃微珠15%

硬脂酸酰胺0.5%

季戊四醇硬脂酸酯0.5%

工业级白油0.5%

有机硅阻燃剂0.5%

SEBS3%。

对比例2

与实施例1不同的是，对比例2中，组分配方中不加增韧剂（SEBS），各组分配比具体如下：

一种高透光扩散的光扩散板，由以下质量分数的组分组成：

光纤级GPPS105080%

PMMA与GPPS混合微珠16%

硬脂酸酰胺1%

季戊四醇硬脂酸酯1%

工业级白油1%

有机硅阻燃剂1%。

性能测试

对光扩散板实施例1-4以及对比例1-2中制得的光扩散板的光透过率、雾度以及韧性等性能进行检测。测试结果见下表所示：

由测试结果可知：采用发明之配方制备而成的高透光扩散的光扩散板在光透率、扩散度、扩散度、抗弯强度、冲击强度等性能测试方面都有优异的表现，产品韧性较好，具有很好的稳定性，并大大提高了色度，产品的使用性能更佳。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高透光扩散的光扩散板，由以下质量分数的组分组成：

GPPS80~99%

光扩散剂1~20%

分散剂0.1~1.0%

色泽保护剂0.2~1.0%

光热稳定剂0.2~1.0%

阻燃剂0.2~1.0%

增韧剂1.0~5.0%，

其特征在于：所述GPPS为透明的光纤级GPPS1050，所述光扩散剂为PMMA与GPPS通过有机体的物理共混改性混合而成的微珠。

2.根据权利要求1所述的一种高透光扩散的光扩散板，其特征在于：所述分散剂为硬脂酸酰胺等脂肪族酰胺类中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种高透光扩散的光扩散板，其特征在于：所述色泽保护剂为季戊四醇硬脂酸酯的片状物。

4.根据权利要求1所述的一种高透光扩散的光扩散板，其特征在于：所述光热稳定剂为偏苯三酸三辛酯、苯并三唑类或者工业级白油等中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种高透光扩散的光扩散板，其特征在于：所述阻燃剂为氟类阻燃剂、有机硅阻燃剂等中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种高透光扩散的光扩散板，其特征在于：所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、K胶、SEBS中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种高透光扩散的光扩散板，其特征在于：所述光扩散剂的微珠粒径为0.4~0.8μm。