專利名稱：一種增亮光擴(kuò)散材料及其制備方法
一種增亮光擴(kuò)散材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種增亮光擴(kuò)散材料及其制備方法。背景技術(shù)：
背光模組是液晶顯示器面板的關(guān)鍵零組件之一，由于液晶本身不發(fā)光，背光模組的功能就是在于供應(yīng)充足的亮度與分布均勻的光源，使其能正常顯示影像。背光模組主要由光源、燈罩、反射板、導(dǎo)光板、擴(kuò)散片、增亮膜及外框等組件組裝而成，其中擴(kuò)散片的功能的為液晶顯示器提供一個(gè)均勻的面光源，傳統(tǒng)的方法是在PC或者PMMA樹脂材質(zhì)的擴(kuò)散片中加入無機(jī)助劑的，比如二氧化硅、硫酸鋇，加入這些無機(jī)的納米顆粒，光會通過微小顆粒的表面進(jìn)行無數(shù)次光折射達(dá)到光擴(kuò)散的作用，但是光的損耗很大，因?yàn)楣獠荒艽┩笩o機(jī)的納米顆粒，光的穿透力被大大削弱，為了解決上述的缺陷，目前大多采用有機(jī)的納米粉體， 它是一種核殼結(jié)構(gòu)，這種有機(jī)的納米顆粒是一種細(xì)小透明的玻璃球體，加入PC或PMMA中， 可以均勻的分散在樹脂中，射入的光穿透過玻璃球體，在玻璃中經(jīng)過無數(shù)次的折射，再穿透，這樣不僅能使強(qiáng)烈的光經(jīng)過折射均勻的分散，射出的光線變得柔和，而且光的損失也較少。增亮膜的原理是借助棱鏡片對光的折射與反射來達(dá)到凝聚光線、提高亮度的目的，以增加光線自擴(kuò)散板射出后的使用效果。背光模組的光源主要采用熒光管，現(xiàn)在逐漸被LED燈管取代。LED燈管不僅應(yīng)用于顯示器背光模組領(lǐng)域，還應(yīng)用在家居照明領(lǐng)域，但是由于LED光源單位面積發(fā)光強(qiáng)度大，所以LED光線很刺眼，為了使LED光線變得柔和，在透明的燈罩基材中加入一些添加劑，使光散射，從而達(dá)到勻光的目的。與背光模組的擴(kuò)散板原理相同的是，在燈罩基材中加入光擴(kuò)散劑，使光線在燈罩中發(fā)生折射、發(fā)射與散射，達(dá)到光擴(kuò)散的效果。擴(kuò)散片和燈罩的光擴(kuò)散效果和透光率與其塑料基材中的光擴(kuò)散劑加入的量有密切關(guān)系，如果光擴(kuò)散劑加入的量較少，則透光效果較好，但是光擴(kuò)散效果卻相對較差，如果光擴(kuò)散劑加入的量較多，雖然光擴(kuò)散的效果較好，但是透光率卻相對較弱，所以為了平衡光擴(kuò)散效果和透光率，通常將光擴(kuò)散劑的加入量控制在一定的范圍內(nèi)，如此，光在添加有光擴(kuò)散劑的塑料中的穿透率則只能維持在85%左右，不僅使光的利用率下降，同時(shí)射出光線的亮度也會下降。

發(fā)明內(nèi)容為了既提高上述擴(kuò)散片和燈罩等光擴(kuò)散材料的光擴(kuò)散性能，又能夠提高光在光擴(kuò)散材料中的穿透率，本發(fā)明提出了一種新的增亮光擴(kuò)散材料及其制備方法。本發(fā)明提出的光擴(kuò)散材料，透光率達(dá)到90%以上，但同時(shí)光擴(kuò)散性能相比普通的光擴(kuò)散材料有較大的提
尚ο本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下本發(fā)明提供一種增亮光擴(kuò)散材料，其特征在于，所述的增亮光擴(kuò)散材料中含有按重量百分比計(jì)的下列組分
光致熒光材料0. 05%。 5% ；光擴(kuò)散劑0· 2%。 5% ；余量為透明的透光材料。所述的增亮光擴(kuò)散材料中還包括重量百分比為0. 的助劑，所述助劑包括分散助劑、抗氧化助劑中的一種或者多種。所述光擴(kuò)散劑呈粒狀分布在透光材料中，粒徑范圍為1 ΙΟΟμπι。較優(yōu)的，所述光擴(kuò)散劑為有機(jī)光擴(kuò)散劑，所述有機(jī)光擴(kuò)散劑呈透明球體狀分布在透光材料中。較優(yōu)的，所述光致熒光材料為熒光增白劑。較優(yōu)的，所述透光材料為聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。本發(fā)明還提供一種制備增亮光擴(kuò)散材料的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟按重量份計(jì)，稱取0. 05份 50份的光致熒光材料以及0. 2份 50份的光擴(kuò)散劑， 將光致熒光材料和光擴(kuò)散劑混合均勻得到混合備用料；再稱取一定量透光材料，使混合備用料以及透光材料的總重量份為1000份，將混合備用料加入到透光材料中混合均勻后，投入到擠出機(jī)中擠出造粒。較優(yōu)的，所述光擴(kuò)散劑為有機(jī)光擴(kuò)散劑。較優(yōu)的，所述光致熒光材料為熒光增白劑，所述透光材料為聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。所述擠出造粒的溫度范圍為200°C 300°C。本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于本發(fā)明將光致熒光材料和光擴(kuò)散劑一起加入到以透明材料為主要成分的基材中， 相比之前僅僅將光擴(kuò)散劑加入到透明材料為主的基材中，不僅能夠提高光擴(kuò)散材料的透光率，還能夠提高光擴(kuò)散效果。主要原因在于熒光材料本身能夠?qū)⒖梢姽饣蛘呖梢姽庖酝獾墓廪D(zhuǎn)變成其他波長的可見光散發(fā)出來，本身就能起到散射光的目的，由于散射光比直射光能夠有效地通過光擴(kuò)散材料的折射、反射以及散射達(dá)到擴(kuò)散的目的，這就使得即使加入較少量的光擴(kuò)散劑也能夠使得光得到非常好擴(kuò)散和勻光的效果。另一方面，熒光材料還能夠?qū)⒉豢梢姽廪D(zhuǎn)變成可見光散發(fā)出來，所以能夠顯著的增加了光透射出來后呈現(xiàn)的亮度，起到明顯的增亮的作用。由于光擴(kuò)散劑的成本相比熒光材料的成本要高，所以本發(fā)明還能夠非常好的節(jié)省了成本。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明涉及一種增亮光擴(kuò)散材料及其制備方法。所述的增亮光擴(kuò)散材料中含有按重量百分比計(jì)的下列組分光致熒光材料0. 05%。 5% ；光擴(kuò)散劑0. 2%。 5% ；余量為透明的透光材料。所述光致熒光材料包括無機(jī)熒光材料稀土-堿金屬的硫化物、稀土-鋁酸鹽等；有機(jī)熒光材料惡二唑及其衍生物類、三唑及其衍生物類、羅丹明及其衍生物類、香豆素類衍生物、1，8_萘酰亞胺類衍生物、吡唑啉衍生物、三苯胺類衍生物、P卜啉類化合物、咔唑、吡嗪、噻唑類衍生物、茈類衍生物、聚苯、聚噻吩、聚芴、聚三苯基胺、聚咔唑，聚吡咯，聚卟啉及其衍生物、共聚物等。所述光擴(kuò)散劑包括無機(jī)光擴(kuò)散劑二氧化硅、硫酸鋇、碳酸鈣、 二氧化鈦、氧化鋁等；有機(jī)光擴(kuò)散劑丙烯酸類樹脂、苯乙烯類樹脂、硅氧烷類樹脂等。所述透光材料包括玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯等。下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的闡述和說明實(shí)施例1一種增亮光擴(kuò)散材料，制備該增亮光擴(kuò)散材料的具體步驟如下稱取0. 1份熒光材料-摻雜有稀土金屬的鋁酸鹽以及0. 5份光擴(kuò)散劑-硫酸鋇， 將這兩種物質(zhì)混合并攪拌均勻，備用；稱取999. 4份透光材料-玻璃粉末，將上述的兩種物質(zhì)的混合物加入到玻璃粉末中，攪拌均勻，并投入到熔爐中熔化成液體中，并且邊熔化邊攪拌，使摻雜有稀土金屬的鋁酸鹽、硫酸鋇以及玻璃混合均勻，最后冷卻成型。制成的玻璃具有光擴(kuò)散性能，同時(shí)其透光率也較強(qiáng)，透光率達(dá)到84 %。所述增亮光擴(kuò)散玻璃中含有質(zhì)量百分比為0. 1%。的熒光材料以及0. 5%。的光擴(kuò)散劑。實(shí)施例2一種增亮光擴(kuò)散材料，制備該增亮光擴(kuò)散材料的具體步驟如下稱取0. 05份熒光增白劑-惡二唑以及0. 2份光擴(kuò)散劑-丙烯酸類樹脂粉末，將這兩種物質(zhì)混合并攪拌均勻，備用；稱取999. 75份的透光材料-聚碳酸酯粒子，將惡二唑和丙烯酸類樹脂的混合物加入到聚碳酸酯粒子攪拌均勻后，將這三種物質(zhì)的混合物投入到擠出機(jī)中，調(diào)節(jié)擠出溫度為 250°C擠出造粒，得到增亮光擴(kuò)散材料。制得的增亮光擴(kuò)散工程塑料中包含0. 05%。的熒光增白劑以及0. 2%。的光擴(kuò)散劑，所述光擴(kuò)散劑呈透明球體狀分布在所述工程塑料中，所述透明球體的粒徑范圍為1 4 μ m0實(shí)施例3一種增亮光擴(kuò)散材料，制備該增亮光擴(kuò)散材料的具體步驟如下稱取50份熒光增白劑-香豆素類衍生物以及50份光擴(kuò)散劑-硅氧烷類樹脂，將這兩種物質(zhì)混合并攪拌均勻，備用；稱取900份的透光材料-聚甲基丙烯酸甲酯粒子，將香豆素類衍生物和硅氧烷類樹脂的混合物加入到聚甲基丙烯酸甲酯粒子攪拌均勻后，將這三種物質(zhì)的混合物投入到擠出機(jī)中，調(diào)節(jié)擠出溫度為280°C擠出造粒，得到增亮光擴(kuò)散材料。制得的增亮光擴(kuò)散工程塑料中包含5 %的熒光增白劑以及5 %的光擴(kuò)散劑，所述光擴(kuò)散劑呈透明球體狀分布在所述工程塑料中，所述透明球體的粒徑范圍為2 5μπι。實(shí)施例4—種增亮光擴(kuò)散材料，制備該增亮光擴(kuò)散材料的具體步驟如下稱取50份熒光增白劑-聚苯以及1份光擴(kuò)散劑-苯乙烯類樹脂，將這兩種物質(zhì)混合并攪拌均勻，備用；稱取949份的透光材料-聚苯乙烯粒子，將聚苯和苯乙烯類樹脂的混合物加入到聚苯乙烯粒子攪拌均勻后，將這三種物質(zhì)的混合物投入到擠出機(jī)中，調(diào)節(jié)擠出溫度為200°C 擠出造粒，得到增亮光擴(kuò)散材料。
制得的增亮光擴(kuò)散工程塑料中包含5%的熒光增白劑以及0. 的光擴(kuò)散劑， 所述光擴(kuò)散劑呈透明球體狀分布在所述工程塑料中，所述透明球體的粒徑范圍為60 100 μ m0實(shí)施例5一種增亮光擴(kuò)散材料，制備該增亮光擴(kuò)散材料的具體步驟如下稱取1份熒光增白劑-摻雜有稀土元素的堿金屬的硫化物以及5份光擴(kuò)散劑-丙烯酸類樹脂，將這兩種物質(zhì)混合并攪拌均勻，備用；稱取994份的透光材料-聚甲基丙烯酸甲酯粒子，將摻雜有稀土元素的堿金屬的硫化物和丙烯酸類樹脂的混合物加入到聚甲基丙烯酸甲酯粒子攪拌均勻后，將這三種物質(zhì)的混合物投入到擠出機(jī)中，調(diào)節(jié)擠出溫度為300°C擠出造粒，得到增亮光擴(kuò)散材料。制得的增亮光擴(kuò)散工程塑料中包含0. 1 %的熒光增白劑以及0. 5 %的光擴(kuò)散劑， 所述光擴(kuò)散劑呈透明球體狀分布在所述工程塑料中，所述透明球體的粒徑范圍為10 20 μ m0需要說明的是，普通的技術(shù)人員針對上述的實(shí)施例還可以很簡單的想到其他的實(shí)施例，并且通過簡單的多次實(shí)驗(yàn)，就能夠得到一些改進(jìn)。但是無論怎么改進(jìn)，只要這些技術(shù)方案在本發(fā)明的構(gòu)思范圍內(nèi)，應(yīng)等同于本專利的技術(shù)方案，屬于本專利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種增亮光擴(kuò)散材料，其特征在于，所述的增亮光擴(kuò)散材料中含有按重量百分比計(jì)的下列組分光致熒光材料0. 05%。 5% ；光擴(kuò)散劑0. 2%。 5% ；余量為透明的透光材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增亮光擴(kuò)散材料，其特征在于，所述的增亮光擴(kuò)散材料中還包括重量百分比為0. 的助劑，所述助劑包括分散助劑、抗氧化助劑中的一種或者多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增亮光擴(kuò)散劑，其特征在于，所述光擴(kuò)散劑呈粒狀分布在透光材料中，粒徑范圍為1 100 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增亮光擴(kuò)散材料，其特征在于，較優(yōu)的，所述光擴(kuò)散劑為有機(jī)光擴(kuò)散劑，所述有機(jī)光擴(kuò)散劑呈透明球體狀分布在透光材料中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的增亮光擴(kuò)散材料，其特征在于，較優(yōu)的，所述光致熒光材料為熒光增白劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的增亮光擴(kuò)散材料，其特征在于，較優(yōu)的，所述透光材料為聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
7.一種制備增亮光擴(kuò)散材料的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟按重量份計(jì)，稱取0. 05份 50份的光致熒光材料以及0. 2份 50份的光擴(kuò)散劑，將光致熒光材料和光擴(kuò)散劑混合均勻得到混合備用料；再稱取一定量透光材料，使混合備用料以及透光材料的總重量份為1000份，將混合備用料加入到透光材料中混合均勻后，投入到擠出機(jī)中擠出造粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備增亮光擴(kuò)散材料的方法，其特征在于，所述光擴(kuò)散劑為有機(jī)光擴(kuò)散劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備增亮光擴(kuò)散材料的方法，其特征在于，較優(yōu)的，所述光致熒光材料為熒光增白劑，所述透光材料為聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9任一所述的制備增亮光擴(kuò)散材料的方法，其特征在于，所述擠出造粒的溫度范圍為200°C 300°C。
全文摘要
本發(fā)明屬于材料化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光增亮擴(kuò)散材料及其制備方法。一種增亮光擴(kuò)散材料，其特征在于，所述的增亮光擴(kuò)散材料中含有按重量百分比計(jì)的下列組分光致熒光材料0.05‰～1％；光擴(kuò)散劑0.2‰～5％；余量為透明的透光材料。將光致熒光材料和光擴(kuò)散劑一起加入到以透明材料為主要成分的基材中，相比之前僅僅將光擴(kuò)散劑加入到透明材料為主的基材中，不僅能夠提高透明材料的透光率，還能夠提高光擴(kuò)散效果。
文檔編號C08L33/12GK102363667SQ201110041648
公開日2012年2月29日 申請日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月21日
發(fā)明者歐陽星, 胡尚, 賴華林, 陳軍 申請人:深圳市華力興工程塑料有限公司