[发明专利]一种光散射材料及其应用的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明技术领域，尤其涉及一种光散射材料及其应用的制备方法。

背景技术

LED照明是一种新型的固态光源，具有节能、环保、寿命长三大优势，理论上可实现只消耗白炽灯10％的能耗，比荧光灯节能50％；寿命是荧光灯的10倍、白炽灯的100倍；由于白光LED作为室内照明光源时，因为LED为点光源，需要通过在玻璃管或PC塑料中添加一层光散射材料，把LED点光源转化面光源，用于室内照明。

目前国内外用LED光散射材料及扩散板的所涉及到的材料主要分三大类：

第一类：有机Si树脂。如专利CN201410299182.7：本发明公开一种PMMA光扩散剂，其原料包括冷冻微粉碎聚硅氧烷颗粒、光散射剂1、光散射剂2、固化剂、相容剂。本发明采用低温冷冻与超声波粉碎的方法，将市售的聚硅氧烷颗粒转化为低温微粉碎聚硅氧烷颗粒，其添加至PMMA材料中，可使PMMA材料获得优秀的雾化效果。

第二类：无机SiO₂和TiO₂作为光散射材料。如专利CN201510214516.0：本发明公开了一种光扩散PET片材用光扩散专用料及其制备方法，由以下质量百分比组分组成：PET 97.5～99.5％，光扩散剂0.5～1.5％，纳米二氧化硅0.1～0.5％，抗氧剂3000.1～0.5％。用本发明的光扩散专用料所制备的光扩散PET片材具有优良的透光性、光扩散性和高雾度，其扩散率可达到80％～90％，透光率可达到88％～92％、雾度达到80％～90％，可应用于LED灯灯管、灯罩使用。第三类：其它复合无机化学物作为光散射材料，如专利CN201410298180.6：本发明公开一种透光无机光扩散剂，其特征是：组成的各组分重量百分比为：冰晶石85-94％，叶腊石3-8％，高岭土2-5％，钾长石0.5-1％，水镁石0.2-1％，利用流化床包覆冰晶石，通过在旋流动态煅烧炉将粉状物料与加热的热空气混合，比表面达到瞬间煅烧熔融，球形化，在冰晶石表面包覆一层反光层，从而使冰晶石具备良好的透光性和反光性。

从以上公开文献显示，目前用于LED光散射及扩散等领域中，涉及到光散射主要有有机硅及树脂颗粒，无机材料SiO₂，TiO₂，冰晶石，高岭土2-5％，钾长石等，以上制备方法复杂，成分繁多，原料不易获得。

发明内容

本发明目的在于，通过在LED灯罩或外壳中添加适量的光散射材料，将LED的点光源转化为面光源，适合室内照明市场需求，同时提供一种光散射材料的制备方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种混合光扩散剂，按质量百分比计算，包括：云母族矿物为21.7％～84.03％；稀土氧化物材料11.76％～65.2％；钛酸盐材料4.2％～13.04％。

优选的，所述云母族矿物为白云母、水云母或绢云母的一种或几种。云母族矿物是一种造岩矿物，通常呈六方或菱形的板状、片状和柱状晶形，它们具有良好的隔热性、弹性和韧性，性质稳定且能被剥成具有弹性的透明薄片的性能。

优选的，所述稀土氧化物材料为La₂O₃、Y₂O₃、Gd₂O₃、Lu₂O₃、Eu₂O₃和Yb₂O₃的一种或几种。因为稀土元素的电子能级和谱线比其它元素丰富多样，它们在从紫外光、可见光到红外光区都有吸收或发射现象。

优选的，所述钛酸盐材料为BaTiO₃、SrTiO₃、K₂TiO₃和MgTiO₃的一种或几种。钛酸盐材料在可见光400～800nm具有较高光散射率。

使用上述的混合光扩散剂的光散射材料，按质量百分比计算，包括：混合光扩散剂为2.2％～19.2％；高分子树脂为80.77％～97.75％。混合光散材料剂加入聚碳酸酯PC，有机玻璃PMMA，或者丙烯腈-苯乙烯共聚物AS中,可以均匀的分散在树脂里，射入的光线可以穿过这些透明球体，在透明球体中经过无数次的折射再穿透，使点光源变成面光源，扩大了发光面，而且使光线变得很柔和；同时光线是可以穿透光扩散剂球体的，使得光的损失极少，因此光扩散剂起到了匀光，透光的作用。