CN114933794B - 一种高透高雾型光扩散板片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光扩散板片技术领域，尤其是涉及一种高透高雾型光扩散板片及其制备方法，包括光扩散板片本体，光扩散板片本体由透明树脂和光扩散剂制成，以100重量份的透明树脂为基准，光扩散剂为1～5重量份，光扩散板片本体的表面印有微结构，且周边开设有散热孔，且每个散热孔内均安装有导热杆，同一边上的导热杆外端均安装有球头，并通过球头转动链接有换热板，换热板的外壁贴覆有减震框。本发明中的光扩散板片通过其配方和表面微结构，以及散热减震结构，使其本身具有很好的热稳定性、抗冲击性、折射率，加工性能好以及优秀的阻燃性能，且雾度和透光率的平衡性好，同时实现高透高雾，复合市场上对光扩散板的高需求。
Description
技术领域
本发明属于光扩散板片技术领域，尤其是涉及一种高透高雾型光扩散板片及其制备方法。
背景技术
光扩散板以树脂为主材料，具有光扩散透过性，以及均一的亮度面。因此，光扩散板被广泛应用于照明罩、内部照明式广告牌、穿透型显示器等用途。近年来，对作为液晶显示器或液晶电视的直下式背光灯用的面光源体，光扩散板的需求增大。
现有的光扩散板随着市场的需求，背光模组的厚度越来越薄，光源利用率要求也随之越来越高，在不影响透光率的同时对光扩散板的雾度要求也越来越高，而市场上复合需求的产品很少，因此，进一步增加光源的雾度而尽可能小的降低透光率，实现光扩散板的高透高雾是成为目前扩散板行业的研究重点，为此，我们提出一种高透高雾型光扩散板片及其制备方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种高透高雾型光扩散板片及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种高透高雾型光扩散板片，包括光扩散板片本体，所述光扩散板片本体由透明树脂和光扩散剂制成，以100重量份的透明树脂为基准，光扩散剂为1～5重量份，所述光扩散板片本体的表面印有微结构，且周边开设有散热孔，且每个散热孔内均安装有导热杆，同一边上的导热杆外端均安装有球头，并通过球头转动链接有换热板，相邻的两个所述换热板之间连接有橡胶角，且换热板的外壁贴覆有减震框。
在上述的一种高透高雾型光扩散板片中，所述透明树脂包括以下重量份的光学级树脂：聚碳酸树脂100份、ABS树脂20～30份。
在上述的一种高透高雾型光扩散板片中，所述光扩散剂选用有机硅类扩散剂、丙烯酸类光扩散剂和多孔聚苯乙烯微球的混合体，混合比例为1:3～6:2～3。
在上述的一种高透高雾型光扩散板片中，所述有机硅类扩散剂选用有机硅微球，丙烯酸类光扩散剂选用聚甲基丙烯酸甲酯。
在上述的一种高透高雾型光扩散板片中，所述微结构为半球形，且呈正六边形的方式排列。
在上述的一种高透高雾型光扩散板片中，所述减震框包括减重孔、弹性气囊、弹簧、波纹管、阻尼孔，减重孔有多个，分布在减震框的外侧壁上，所述弹性气囊固定于减重孔背离光扩散板片本体的一侧，所述弹簧和波纹管的轴线方向与弹性气囊的轴线垂直，弹簧的两端分别与减重孔的底部和波纹管的内顶部相连，阻尼孔开设于波纹管的顶部。
一种上述高透高雾型光扩散板片的制备方法，包括以下步骤：
S1、采用乳液聚合方法制备多孔聚苯乙烯微球，直径为5.1～5.5μm，从市场上购买3μm的聚甲基丙烯酸甲酯，运用静电自组装方法制备表面负载聚苯乙烯纳米粒子的草莓状有机硅微球光散射粒子，直径为1～5μm，将上述三种粒子充分混合得到需要的光扩散剂；
S2、将透明树脂放入干燥机中进行烘干，含水量低于0.003wt％,随后将S1中的光扩散剂与透明树脂放入双螺杆挤出机中，利用母粒填充的方法，并通过拉条、切粒得到备用母粒；
S3、将S2中的备用母粒添加到注塑机中进行加工,制备出厚度为0.1～2㎜的光扩散板片本体；
S4、将制备的光扩散板片本体通过双面滚压成型设备进行微结构的压印，此时光扩散板温度为135～140℃，滚筒速度为0.03～0.06rad/s，下压距离为0.42～0.45㎜，机头温度200～215℃，压力为8100～8300N；
S5、组装滚压后的光扩散板片本体，得到带有需要的光扩散板片模组。
在上述的一种高透高雾型光扩散板片的制备方法中，S1中，多孔聚苯乙烯微球制备时以苯乙烯为单体，交联剂为二乙烯基苯，制备得到的多孔聚苯乙烯微球其比表面积为151～153m2/g。
与现有的技术相比，一种高透高雾型光扩散板片及其制备方法的优点在于：
1、本发明中的聚碳酸树脂和ABS树脂其材料本身具有很好的热稳定性、抗冲击性、折射率高，加工性能好以及优秀的阻燃性能，由于采用了有机硅类扩散剂，其呈规整球型微粉，与ABS树脂有较好的相容性，折射率低，提高了ABS树脂的散光性能，雾度高，使ABS材料具有优良的光扩散效果降低炫光感，由于比例小于聚碳酸树脂，透光率降低较小，实现雾度和透光率的平衡性，而另外的扩散剂可有效的提高了产品的透光率，进一步的促进雾度和透光率的平衡。
2、本发明中的扩散板片带有微结构，半球形微结构对扩散板的光提取效率有了较大的改善，提高透光率，二正六边形的排列分布能够使光扩散板的雾度提高了300％左右，而透光率仅仅下降9％左右。
3、本发明中光扩散板片本体在使用时产生的热量可通过导热杆传递到换热板上，对光扩散板片本体进行散热，由于换热板通过球头与导热杆活动相连，且端部首尾通过橡胶角相连，在受到震动时，可以微变形，而变形时弹性气囊被挤压，将波纹管外推，而弹簧由于回复力将波纹管下拉，拉扯的过程中实现减震。
4、本发明中的制备方法通过母粒填充的方式将光扩散剂与树脂加工成母粒，光扩散剂与树脂的分散性混合性好，提高了光扩散剂在光扩散板片中的分布均匀性，出光均匀。
附图说明
图1是本发明提供的一种高透高雾型光扩散板片的结构示意图；
图2是图1中的A处放大图；
图3是本发明提供的一种高透高雾型光扩散板片中减震板的端面结构示意图。
图中：1、光扩散板片本体；2、导热杆；3、球头；4、换热板；5、减震框；51、减重孔；52、弹性气囊；53、弹簧；54、波纹管；55、阻尼孔；6、橡胶角。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例一
如图1-3所示，一种高透高雾型光扩散板片，包括光扩散板片本体1，光扩散板片本体1的表面印有微结构，且周边开设有散热孔，且每个散热孔内均安装有导热杆2，同一边上的导热杆2外端均安装有球头3，并通过球头3转动链接有换热板4，相邻的两个换热板4之间连接有橡胶角6，且换热板4的外壁贴覆有减震框5，减震框5包括减重孔51、弹性气囊52、弹簧53、波纹管54、阻尼孔55，减重孔51有多个，分布在减震框5的外侧壁上，弹性气囊52固定于减重孔51背离光扩散板片本体1的一侧，弹簧53和波纹管54的轴线方向与弹性气囊52的轴线垂直，弹簧53的两端分别与减重孔51的底部和波纹管54的内顶部相连，阻尼孔55开设于波纹管54的顶部。
光扩散板片本体1在使用时产生的热量可通过导热杆传递到换热板4上，对光扩散板片本体1进行散热，由于换热板4通过球头3与导热杆2活动相连，且端部首尾通过橡胶角6相连，在受到震动时，可以微变形，而变形时弹性气囊52被挤压，将波纹管54外推，而弹簧53由于回复力将波纹管54下拉，拉扯的过程中实现减震，而阻尼孔55的设置可避免出现共振的情况。
实施例二
光扩散板片本体1由透明树脂和光扩散剂制成，以100重量份的透明树脂为基准，光扩散剂为3重量份；透明树脂包括以下重量份的光学级树脂：聚碳酸树脂100份、ABS树脂20份；光扩散剂选用有有机硅微球、聚甲基丙烯酸甲酯和多孔聚苯乙烯微球的混合体，混合比例为1:3:2。
上述高透高雾型光扩散板片的制备方法，包括以下步骤：
S1、采用乳液聚合方法制备多孔聚苯乙烯微球，直径为5.1μm，其比表面积为151m2/g，从市场上购买3μm的聚甲基丙烯酸甲酯，运用静电自组装方法制备表面负载聚苯乙烯纳米粒子的草莓状有机硅微球光散射粒子，直径为1μm，将上述三种粒子充分混合得到需要的光扩散剂；
S2、将透明树脂放入干燥机中进行烘干，含水量低于0.003wt％,随后将S1中的光扩散剂与透明树脂放入双螺杆挤出机中，利用母粒填充的方法，并通过拉条、切粒得到备用母粒；
S3、将S2中的备用母粒添加到注塑机中进行加工,制备出厚度为2㎜的光扩散板片本体1；
S4、将制备的光扩散板片本体1通过双面滚压成型设备进行微结构的压印，此时光扩散板温度为135℃，滚筒速度为0.03rad/s，下压距离为0.42㎜，机头温度200℃，压力为81000N；
S5、组装滚压后的光扩散板片本体1，得到带有需要的光扩散板片模组。
实施例三
光扩散板片本体1由透明树脂和光扩散剂制成，以100重量份的透明树脂为基准，光扩散剂为3重量份；透明树脂包括以下重量份的光学级树脂：聚碳酸树脂100份、ABS树脂25份；光扩散剂选用有有机硅微球、聚甲基丙烯酸甲酯和多孔聚苯乙烯微球的混合体，混合比例为1:5:3。
上述高透高雾型光扩散板片的制备方法，包括以下步骤：
S1、采用乳液聚合方法制备多孔聚苯乙烯微球，直径为5.3μm，其比表面积为152m2/g，从市场上购买3μm的聚甲基丙烯酸甲酯，运用静电自组装方法制备表面负载聚苯乙烯纳米粒子的草莓状有机硅微球光散射粒子，直径为3μm，将上述三种粒子充分混合得到需要的光扩散剂；
S2、将透明树脂放入干燥机中进行烘干，含水量低于0.003wt％,随后将S1中的光扩散剂与透明树脂放入双螺杆挤出机中，利用母粒填充的方法，并通过拉条、切粒得到备用母粒；
S3、将S2中的备用母粒添加到注塑机中进行加工,制备出厚度为2㎜的光扩散板片本体1；
S4、将制备的光扩散板片本体1通过双面滚压成型设备进行微结构的压印，此时光扩散板温度为138℃，滚筒速度为0.05rad/s，下压距离为0.44㎜，机头温度210℃，压力为8200N；
S5、组装滚压后的光扩散板片本体1，得到带有需要的光扩散板片模组。
实施例四
光扩散板片本体1由透明树脂和光扩散剂制成，以100重量份的透明树脂为基准，光扩散剂为5重量份；透明树脂包括以下重量份的光学级树脂：聚碳酸树脂100份、ABS树脂30份；光扩散剂选用有有机硅微球、聚甲基丙烯酸甲酯和多孔聚苯乙烯微球的混合体，混合比例为1:6:3。
上述高透高雾型光扩散板片的制备方法，包括以下步骤：
S1、采用乳液聚合方法制备多孔聚苯乙烯微球，直径为5.5μm，其比表面积为153m2/g，从市场上购买3μm的聚甲基丙烯酸甲酯，运用静电自组装方法制备表面负载聚苯乙烯纳米粒子的草莓状有机硅微球光散射粒子，直径为5μm，将上述三种粒子充分混合得到需要的光扩散剂；
S2、将透明树脂放入干燥机中进行烘干，含水量低于0.003wt％,随后将S1中的光扩散剂与透明树脂放入双螺杆挤出机中，利用母粒填充的方法，并通过拉条、切粒得到备用母粒；
S3、将S2中的备用母粒添加到注塑机中进行加工,制备出厚度为2㎜的光扩散板片本体1；
S4、将制备的光扩散板片本体1通过双面滚压成型设备进行微结构的压印，此时光扩散板温度为140℃，滚筒速度为0.06rad/s，下压距离为0.45㎜，机头温度215℃，压力为8300N；
S5、组装滚压后的光扩散板片本体1，得到带有需要的光扩散板片模组。
上述实施例二至实施例四制备的同厚度的光扩散板模组进行雾度和透光性进行实验，实施例二至实施例四的雾度依次为：99.3％、99.8％、99.6％；实施例二至实施例四的透光率依次为：78％、82.1％、81.4％，由此可见，本发明中的原料以及方法制备的光扩散板片模组，其透光率高且雾都高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种高透高雾型光扩散板片，包括光扩散板片本体(1)，其特征在于，所述光扩散板片本体(1)由透明树脂和光扩散剂制成，以100重量份的透明树脂为基准，光扩散剂为1～5重量份，所述光扩散剂选用有机硅类扩散剂、丙烯酸类光扩散剂和多孔聚苯乙烯微球的混合体，混合比例为1:3～6:2～3，所述有机硅类扩散剂选用有机硅微球，丙烯酸类光扩散剂选用聚甲基丙烯酸甲酯，所述光扩散板片本体(1)的表面印有微结构，所述微结构为半球形，且呈正六边形的方式排列，微结构周边开设有散热孔，且每个散热孔内均安装有导热杆(2)，同一边上的导热杆(2)外端均安装有球头(3)，并通过球头(3)转动链接有换热板(4)，相邻的两个所述换热板(4)之间连接有橡胶角(6)，且换热板(4)的外壁贴覆有减震框(5)；
所述透明树脂包括以下重量份的光学级树脂：聚碳酸树脂100份、ABS树脂20～30份；
上述高透高雾型光扩散板片的制备方法包括以下步骤：
S1、采用乳液聚合方法制备多孔聚苯乙烯微球，直径为5.1～5.5μm，从市场上购买3μm的聚甲基丙烯酸甲酯，运用静电自组装方法制备表面负载聚苯乙烯纳米粒子的草莓状有机硅微球光散射粒子，直径为1～5μm，将上述三种粒子充分混合得到需要的光扩散剂；
S2、将透明树脂放入干燥机中进行烘干，含水量低于0.003wt％,随后将S1中的光扩散剂与透明树脂放入双螺杆挤出机中，利用母粒填充的方法，并通过拉条、切粒得到备用母粒；
S3、将S2中的备用母粒添加到注塑机中进行加工,制备出厚度为0.1～2㎜的光扩散板片本体(1)；
S4、将制备的光扩散板片本体(1)通过双面滚压成型设备进行微结构的压印，此时光扩散板温度为135～140℃，滚筒速度为0.03～0.06rad/s，下压距离为0.42～0.45㎜，机头温度200～215℃，压力为8100～8300N；
S5、组装滚压后的光扩散板片本体(1)，得到带有需要的光扩散板片模组。
2.根据权利要求1所述的一种高透高雾型光扩散板片，其特征在于，所述减震框(5)包括减重孔(51)、弹性气囊(52)、弹簧(53)、波纹管(54)、阻尼孔(55)，减重孔(51)有多个，分布在减震框(5)的外侧壁上，所述弹性气囊(52)固定于减重孔(51)背离光扩散板片本体(1)的一侧，所述弹簧(53)和波纹管(54)的轴线方向与弹性气囊(52)的轴线垂直，弹簧(53)的两端分别与减重孔(51)的底部和波纹管(54)的内顶部相连，阻尼孔(55)开设于波纹管(54)的顶部。
3.一种基于权利要求1所述的高透高雾型光扩散板片的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、采用乳液聚合方法制备多孔聚苯乙烯微球，制备时以苯乙烯为单体，交联剂为二乙烯基苯，制备得到的多孔聚苯乙烯微球其比表面积为151～153m2/g，直径为5.1～5.5μm，从市场上购买3μm的聚甲基丙烯酸甲酯，运用静电自组装方法制备表面负载聚苯乙烯纳米粒子的草莓状有机硅微球光散射粒子，直径为1～5μm，将上述三种粒子充分混合得到需要的光扩散剂；
S2、将透明树脂放入干燥机中进行烘干，含水量低于0.003wt％,随后将S1中的光扩散剂与透明树脂放入双螺杆挤出机中，利用母粒填充的方法，并通过拉条、切粒得到备用母粒；
S3、将S2中的备用母粒添加到注塑机中进行加工,制备出厚度为0.1～2㎜的光扩散板片本体(1)；
S4、将制备的光扩散板片本体(1)通过双面滚压成型设备进行微结构的压印，此时光扩散板温度为135～140℃，滚筒速度为0.03～0.06rad/s，下压距离为0.42～0.45㎜，机头温度200～215℃，压力为8100～8300N；
S5、组装滚压后的光扩散板片本体(1)，得到带有需要的光扩散板片模组。
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