光擴散粉體的特性與應用

光擴散粉體材料的特性 

 

光擴散材料是指同時具有一定的透光率和光散射性的光學材料。其特點是可以將點、線光源轉換成線、麵光源,大量應用於LED、液晶顯示屏的背光源材料。光散射粉體材料分為無機粉體和有機微球粉體材料,粉體通過與樹脂共混成型,可以達到一定的透光率和霧度的效果。


無機光擴散材料 

常用的無機粒子包括BaSO₄、CaCO₃、Al₂O₃、TiO₂、SiO₂等。這類物質可以很好地提升光擴散材料的霧度,但在提升霧度的同時也會較大程度地降低透光率。此外,這類物質在光擴散材料中易發生團聚現象,因此在使用過程中通常會對無機光擴散劑進行表麵改性,以提高擴散劑與光擴散基體材料之間的相容性。

有機光擴散材料

常用的有機光擴散材料包括聚苯乙烯微球(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、有機矽微球等。這類光擴散劑在製備過程中通過調節合成條件可以製備出不同粒徑、不同折射率的有機光擴散劑。根據製備過程通常分為交聯型和非交聯型有機光擴散劑,其中交聯型有機光擴散劑在高溫時結構穩定且加工性能優異,目前應用最為廣泛。

有機矽光擴散粉與無機光擴散粉的區別

成分結構

有機矽光擴散粉:是一種以矽氧鍵連接的三維立體結構的聚合物微球。這些微球通常以白色粉末狀存在,其粒徑分布大致在1-8μm之間,具有不溶、不熔的特性,並且其分子結構為三維交聯網狀。有機矽光擴散劑與不同基材折射率的差異使光源穿透時進行折射,改變光的行進路線,達到勻光而透光的目的。

無機光擴散粉:常見的無機光擴散劑包括納米硫酸鋇、碳酸鈣和二氧化矽等。這些粒子通常是實心的微珠球,光線無法透過這個實心球體,因此會在一定程度上影響透光率。

耐熱性

有機矽光擴散粉:耐熱性超過400℃,即使在高溫條件下也不會黃變或產生黑點。

無機光擴散粉:雖然也具有一定的耐熱性,但通常不如有機矽光擴散粉高。特定種類如二氧化矽等在高溫下可能更加穩定,但整體耐熱水平較低。

分散性

有機矽光擴散粉:與基體樹脂相容性好,分散性優異。其比重較小,吸水率低,具有良好的疏水性和透光性,能夠保持理想的透光率。

無機光擴散粉:由於其材質特性,與樹脂的相容性較差,分散性不如有機矽光擴散粉。其比重較大,可能導致在樹脂中分散不均且更容易沉澱。

透光性

有機矽光擴散粉:具有最佳的透光率與光擴散率的平衡性,適用於要求高透光效果的應用場合。通過多次光線折射,使光線柔和且亮度高。

無機光擴散粉:由於其結構和材質,光線無法有效穿透,會導致更多的光能損耗。適合對透光率要求不高,但需要良好散射效果的應用。

耐環境性

有機矽光擴散粉:具有優異的耐水性和耐溶劑性,能夠在不同的化學環境中保持穩定。

無機光擴散粉:通常也具備較好的耐化學性能,但在特定的酸堿環境下可能會受到腐蝕,取決於具體材料的化學穩定性。

應用廣泛性

有機矽光擴散粉:可用於多種材料,如塗料、油墨、高透明消光粉、抗刮傷劑、手感改良劑及薄膜抗粘連劑(開口劑)等。其獨特的質地使得塗層具有更優的觸感和外觀。適用於LED燈罩、燈管、軟管以及光擴散板材等,尤其是需要高透光與勻光平衡的高端透明聚合物體係。

無機光擴散粉:主要用於需要良好散射效果但對透光率要求較低的應用,如部分塗料、塑料、橡膠等。其低廉成本在某些應用中具有優勢。

PG-195是特殊的微米級光擴散劑,為高折射耐高溫有機聚合物微球製成,當添加1%-2.0% 在矽橡膠產品中,矽膠製品會有優良的散光效應。

產品應用:

主要用於矽膠燈罩、燈帶等產品,使得矽膠具有良好的透光率和光擴散性能,燈光分散均勻,光溫穩定,長期使用矽膠燈帶黃變小。

典型參數:

熱銷產品

中拉型氣相矽橡膠是矽膠產品一種常見性能矽膠製品,信越CHN-6000-U係列替代料(等同品)

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