CN103176227B - 一种光扩散板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光扩散板及其制备方法，该光分散板的组成及质量比为：聚甲基丙烯酸甲酯90～99.99；光扩散剂0.01～10.0。该光扩散剂为聚苯乙烯（PSt）与甲基丙烯酰氧丙基苯基笼型低聚倍半硅氧烷（MAPhPOSS）的共混物。本发明制备的光扩散透光率跟雾度达到良好平衡，抗冲击性能得到提升，具有良好的尺寸稳定性，均匀性好，且易加工。

Description

一种光扩散板及其制备方法

技术领域

传统日光灯灯源由于用电量较大，所以运行成本较高。光扩散板能充分散射LED灯源，改用LED灯源和光扩散板后，能节约80%以上的费用,符合当代社会低碳环保的要求。光扩散板是利用透过光线在化学颗粒和树脂之间不断折射、反射和散射，在遮住发光源以及刺眼光源的同时，能使光源散发出均匀，柔和，美观的光线，达到透光不透明的舒适效果。其特征为具有充分的透光性和光扩散性，通过板材的光散射作用来提高背光光源的均匀度，从而获得均匀面光照明的一种新型光学材料。

己有的技术，林钧瑜等【CN1402083A，扩散板及其制造方法】所公开的扩散板，是由透明基板(例如压克力板、聚碳酸醋PC板或玻璃等)和液态扩散膜通过涂布且经聚合反应结合而形成双层复合结构的扩散板。由于所说基板不具备或很少具备光扩散作用，并且光是通过扩散膜进行一次光扩散，再加上由于其采取的是涂布生产方法，扩散膜表面的平直度和扩散膜与基板的平行度都较差，光扩散效果不理想，并且对紫外线引起扩散板的黄化现象和寿命下降也没有有效的应对措施。窦晓鸣【CN201859228U，一种光扩散板】在扩散板的上下层面均引入棱镜层、透镜层来作为光学结构层，利用光的折射、反射原理使得扩散板具有更好的透光性，减少了光的反射损失，但是采用了占成本比例最高的棱镜片极大地增加了光扩散板的生产成本。王文献等【CN101493536A，光扩散板及其制作方法】为减少棱镜薄片的使用，在光扩散板的一侧表面热压出具有多个细微突起并覆有集光薄层来增加光效率、复制菱镜结构来获得既具有棱镜薄片与光扩散板两者功能的棱镜一体成型光扩散结构。但是光扩散板的表面附加棱镜结构后，光扩散板表面的细微结构(如，棱镜结构)更容易于后续过程中受到操作人员、灰尘或框架等金属或硬质材质所刮伤而损害产品，进而导致整体背光模块的不良率提升。另外，具有表面结构的扩散结构往往仅能提升遮蔽能力，对于增加正面亮度的功效有限。不然，其出光效率则有限。郝源增等【CN102219989A，一种LED灯具用阻燃光扩散聚碳酸醋树脂复合材料及其制备方法】为提高产品的应用范围，在光扩散板中加入2%-5%的有机硅阻燃剂来提高光扩散板的阻燃性并且通过无机和有机光扩散剂复配克服单一扩散剂难以达到雾度和透光率平衡的缺点。一般光扩散剂加入到PC或PMMA中，光散射剂与基体之间相容性不好，当试样受冲击时，散射体粒子从基体中脱落，试样出现脆性断裂，从而导致缺口冲击强度下降，加工生产光扩散板时，光扩散板冲击强度下降甚至影响到使用（尤其是大面积光扩散板）。因此生产一种具有优良光扩射性能的光扩散板同时兼具优异的力学性能和加工性能十分重要。

发明内容

本发明提供一种亚克力光扩散板。所述光扩散板能够很好的解决现有的光扩散板光学效能低，光透过率和雾度的不平衡，以及由于基材与光扩散剂的相容性不好导致的光扩散板冲击强度下降等问题，制备的光扩散板具有良好的尺寸稳定性和热稳定性，易加工。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

所述的一种亚克力光扩散板，其特征在于该光分散板的组成及质量比为：

PMMA      90～99.99

光扩散剂  0.01～10

所述光扩散剂为甲基丙烯酰氧丙基苯基笼型低聚倍半硅氧烷（MAPhPOSS）与聚苯乙烯（PSt）的共混物，其中MAPhPOSS占光扩散剂总量的5%～15%。

本发明所用的光扩散剂混合0.01～10质量份，优选0.05～8质量份、更优选0.1～3质量份。光扩散剂的混合量在0.01质量份以上，则显现光扩散性，亮度上升。混合量在10质量份以下，则光扩散性不过剩，亮度不下降。

所述PMMA光扩散板的制备方法为：

将单体MMA在反应釜中90℃预聚合10～40min，冷却待用；将光扩散剂PSt和MAPhPOSS的混合物与引发剂加入预聚物中搅拌溶解，混合均匀后加入模具中，50～80℃水浴反应2～4h后，拿出，高温烘烤2～4h，脱模，得到PMMA光扩散板。

所述的引发剂为偶氮二异丁腈AIBN。

该光扩散板的优点主要体现在：

MAPhPOSS作为一种新型的纳米有机/无机杂化材料，添加到光扩散剂中兼具无机光扩散剂和有机光扩散剂的优点，并且MAPhPOSS带有的多个苯环基团与丙烯酸酯类基团使得MAPhPOSS成为一个类似交联网络的两相物理交联点，同时与PS和PMMA基材具有良好的相容性，使得PS在PMMA中的分散性提升显著，能够获得均匀性良好的光扩散板的分散体，光扩散板的透过率和雾度得到平衡，同时抗冲击性能得到提升。POSS单体引入的笼型的硅氧烷结构以及多个苯环基团可以增加光扩散板的阻燃，热稳定性能等基本使用性能，制备的光扩散板具有良好的尺寸稳定性，均匀性好，易加工。此外，以MAPhPOSS和聚苯乙烯共混物为光扩散剂，还解决了传统PSt微球作为光扩散剂时，苯乙烯单体添加量过少，起不到遮光效果，添加量过多会产生相分离产生暗条纹的问题。

附图说明

图1为本发明实施例中高透光率和高雾度的光扩散板示意图。

图2为光扩散剂添加量过少时的光扩散板示意图。

图3为添加优选量光扩散剂但MAPhPOSS占光扩散剂成分过少时产生相分离的光扩散板示意图。

具体实施方式

本发明的目的，优点和特点，将通过下面的优选实施例的非限制性说明进行解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

1.PMMA光扩散板的制备:

将单体MMA在反应釜中90℃预聚合30min，冷却待用；将光扩散剂PSt和MAPhPOSS的混合物与引发剂加入预聚物中搅拌溶解，混合均匀后加入模具中，80℃水浴反应4h后，拿出，100℃高温烘烤4h，脱模，得到PMMA光扩散板。

配方中各个组分可以按以下重量百分比调节：

2.性能测试：

透光率测试及雾度测试采用透光率雾度测定仪(由上海精密科学仪器有限公司生产)按照美国材料实验协会标准ASTM D1003-61(1997)，对光扩散板实施例1-6中制得的光扩散板的透光性和光扩散性进行检测，测试样板厚度为2mm。测试结果见下表所示。

Claims (3)

1.一种亚克力光扩散板，其特征在于该光扩散板的组成及质量比为：

PMMA      90～99.99；

光扩散剂  0.01～10；

所述光扩散剂为甲基丙烯酰氧丙基苯基笼型低聚倍半硅氧烷(MAPhPOSS)与聚苯乙烯(PSt)的共混物，其中MAPhPOSS占光扩散剂总量的5％～15％。

2.根据权利要求1所述的一种亚克力光扩散板，其特征在于所述的光扩散剂混合比例为0.1～3质量份。

3.根据权利要求1所述PMMA光扩散板的制备方法，其特征在于步骤如下：

将单体MMA在反应釜中90℃预聚合10～40min，冷却待用；将光扩散剂PSt和MAPhPOSS的混合物与引发剂加入预聚物中搅拌溶解，混合均匀后加入模具中，50～80℃水浴反应2～4h后，拿出，高温烘烤2～4h，脱模，得到亚克力光扩散板，所述的引发剂为偶氮二异丁腈AIBN。