本发明涉及光电材料领域，较为具体的，涉及一种含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺。
背景技术：
光扩散板是光线通过以pmma/pc/pe/ps等为塑料基材的扩散层，遇到与其折射率相异的扩散粒子时，会发生多方向、多角度的折射、反射以及散射现象，以此获得光学扩散效果。光扩散板又称匀光板、扩光板，具有一定的高光扩散性、高光透光率以及高雾℃等特征。通常情况下，光扩散板的制备流程为：加料、料筒加温、开始主机马达、调节挤出机模头、调节定形冷却辊筒的间距达到板材所需厚度、宽℃切断、长℃切断机、扩散板堆放检查、包装。
在现有技术中，现有的光扩散板都是采用ps、pc、pmma等单一成份单层挤压而成的透明板材，光扩散板比较重，无形之中增加显示屏的重量，同时也增加了光扩散板的成本。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提出一种含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺，本发明的创新点在于在中间层中通过物理起泡的方式加入气体n2或c02，使得n2或c02气体能够均匀分散在中间层中，由于引入低折射率的n2或c02气体球，可以有效增加中间层的折射效果，使得混光更加均匀，提升光扩散板性能。由于中间层引入n2或c02气体球，使得中间层的密度由原来的1.0-1.1g/cm3降低为0.7-0.9g/cm3，在体积不变的情况下，使得中间层的质量减轻10％-30％，符合行业轻量化指标，增强了扩散板应用场景的可能性。
一种含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺，其包括如下步骤：
s1,准备基材步骤：选用聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、压克力(pmma)、丙烯酸(mma)中的至少一种作为基材；
s2,制作光学母粒步骤：
选取两个加料仓，分别为第一加料仓和第二加料仓，在第一加料仓中加入基材和粉剂进行混合，混合均匀后经过螺杆挤出机进行搅拌升温融化；
在第二加料仓中加入基材、中空微球和粉剂的混合物，其中空微球占第二加料仓中混合物的质量百分比为1％～2％；向第二加料仓的底部持续不断通入氮气和二氧化碳，并维持搅拌使得混合物混合均匀；混合均匀后将第二加料仓的混合物依次经过螺杆挤出机的动态混合段和静态混合段，实现混合和升温熔融过程；
所述粉剂混合物包括扩散剂、抗uv剂、氧化剂、光稳定剂和润滑分散剂；
s3,挤出成型步骤：
将第一螺杆挤出机的挤出熔融物通过分配器后分配给三层叠加模头的上层和下层，将第二螺杆挤出机的挤出熔融物输送至三层叠加模头的中间层，通过控制第一螺杆造粒机和第二螺杆造粒机的挤出速率和分配器的分配比例可以一次调节三层叠加模头上层、中间层、下层厚度，通过调节三层叠加摸头的间隙可以二次调节三层叠加摸头上层、中间层、下层厚度，三层叠加模头的上层模头的吐出物形成扩散板的第一外表面层，中间层模头的吐出物形成扩散板的中间层，下层模头的吐出物形成扩散板的第二外表面，扩散板的第一外表面、中间层和第二外表面通过三辊延压冷却成型形成扩散板成品。
s4,冷却裁切步骤：
经过三辊延压后的扩散板通过传送带向前输送，在输送过程中自然冷却或通过冷却液进行冷却至室温后，裁切至适当的成品尺寸。
进一步的，通过控制高压氮气瓶或者高压二氧化碳气瓶的阀门开度，来控制氮气或二氧化碳进入到第二加料仓中的量，高压氮气瓶或高压二氧化碳气瓶中的液态氮或二氧化碳的排出量为30-50g/小时。
进一步的，所述制作光学母粒步骤中，所述第一加料仓和第二加料仓中的造粒温℃在160℃至220℃之间，造粒压力在4.5mpa至13.5mpa之间。
进一步的，挤出成型步骤中，所述挤出成型机中的板材成型温℃在170℃至230℃之间，板材成型压力在4.5mpa至13.5mpa之间。
进一步的，通常情况下，上层、中间层、下层的总厚度在1.0mm～2.5mm，优选的是，上层和下层的厚度和占总厚度的6％～7％。
通常情况下，在母料中加入抗uv剂，可以使得光扩散板具有抗uv的效果；在母料中加入抗静电剂，可以使得光扩散板具有抗静电的作用；在母料中加入防尘剂，可以使得光扩散板具有防止灰尘的作用；在母料中加入发泡剂，可以使得光扩散板具有发泡的作用。
进一步的，所述的抗uv剂包含苯甲酸类、二苯甲酮类、苯并三唑类、或部分受阻胺类中的至少一种。
进一步的，所述的抗静电剂包含硫酸衍生物、磷酸衍生物、胺类、季铵盐、咪唑类以及环氧乙烷衍生物中的至少一种。
进一步的，所述的中间层母粒为聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、压克力(pmma)、丙烯酸(mma)中的至少一种。
更进一步的，所述的中间层中添加有光扩散剂，所述的光扩散剂包含无机光扩散剂和有机光扩散剂中的一种或多种。具体的，所述的无机光扩散剂包含纳米硫酸钡，碳酸钙，二氧化硅等，所述的有机光扩散剂包含压克力型，苯乙烯型，丙烯酸型等。
进一步的，中间层的中空微球的含量占中间层的质量比为1％～2％。
进一步的，中空微球的折射率为1.0-1.02。
进一步的，中空微球的平均粒径为1～20um，孔径不宜过大也不宜过小，通过孔径范围的设置可以使得光可以均匀的与中空微球接触。
进一步的，中间层的的密度是0.8-0.9g/cm3。
进一步的，第一外表面层和第二外表面层的其中一层或者两层中加入中空微球的，中空微球中不含有氮气球或者二氧化碳气体，中空微球的折射率为1，丰富了光在其中的折射路径。
与现有技术相比，本发明的含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺在中间层中均加入质量百分比为1％-2％的中空微球，中空微球的主要成分为有机硅，中空微球的折射率为1，光学级聚苯乙烯的的折射率为1.51～1.52，光学级聚苯乙烯的折射率为1.51～1.52；有机硅粒子的折射率为1.42-1.45，pmma粒子的折射率为1.45-1.49，二氧化钛粒子的折射率为1.42-1.45，光通过不同的材料，折射的角度不同，从而改变光的方向，使得光源通过光扩散板时透光率大大增加可以满足大部分的市场需求，符合节能产业的增生需求和发展，且在熔融状态下的中空微球中加入液态的氮气或者二氧化碳，当光扩散板变为常温时，液态的氮气或者二氧化碳完全汽化，中间层由原来的1.0-1.1g/cm3变为0.8-0.9g/cm3的密度，在体积不变的情况下，使得总质量相对于原有的光扩散板减轻20％。
具体实施方式
具体实施例1
一种含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺，其包括如下步骤：
s1,准备基材步骤：选用聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、压克力(pmma)、丙烯酸(mma)中的至少一种作为基材；
s2,制作光学母粒步骤：
选取两个加料仓，分别为第一加料仓和第二加料仓，在第一加料仓中加入基材和粉剂进行混合，混合均匀后经过螺杆挤出机进行搅拌升温融化；
在第二加料仓中加入基材、中空微球和粉剂的混合物，其中空微球占第二加料仓中混合物的质量百分比为1％～2％；向第二加料仓的底部持续不断通入氮气和二氧化碳，并维持搅拌使得混合物混合均匀；混合均匀后将第二加料仓的混合物依次经过螺杆挤出机的动态混合段和静态混合段，实现混合和升温熔融过程；
所述粉剂混合物包括扩散剂、抗uv剂、氧化剂、光稳定剂和润滑分散剂；
s3,挤出成型步骤：
将第一螺杆挤出机的挤出熔融物通过分配器后分配给三层叠加模头的上层和下层，将第二螺杆挤出机的挤出熔融物输送至三层叠加模头的中间层，通过控制第一螺杆造粒机和第二螺杆造粒机的挤出速率和分配器的分配比例可以一次调节三层叠加模头上层、中间层、下层厚度，通过调节三层叠加摸头的间隙可以二次调节三层叠加摸头上层、中间层、下层厚度，三层叠加模头的上层模头的吐出物形成扩散板的第一外表面层，中间层模头的吐出物形成扩散板的中间层，下层模头的吐出物形成扩散板的第二外表面，扩散板的第一外表面、中间层和第二外表面通过三辊延压冷却成型形成扩散板成品。
s4,冷却裁切步骤：
经过三辊延压后的扩散板通过传送带向前输送，在输送过程中自然冷却或通过冷却液进行冷却至室温后，裁切至适当的成品尺寸。
所述通过控制高压氮气瓶或者高压二氧化碳气瓶的阀门开度，来控制氮气或二氧化碳进入到第二加料仓中的量，高压氮气瓶或高压二氧化碳气瓶中的液态氮或二氧化碳的排出量为30g/小时。
所述所述制作光学母粒步骤中，所述第一加料仓和第二加料仓中的造粒温℃在160℃至220℃之间，造粒压力在4.5mpa至13.5mpa之间。
所述挤出成型步骤中，所述挤出成型机中的板材成型温℃在170℃至230℃之间，板材成型压力在4.5mpa至13.5mpa之间。
所述通常情况下，上层、中间层、下层的总厚度在1.0mm～2.5mm，优选的是，上层和下层的厚度和占总厚度的6％～7％。
通常情况下，在母料中加入抗uv剂，可以使得光扩散板具有抗uv的效果；在母料中加入抗静电剂，可以使得光扩散板具有抗静电的作用；在母料中加入防尘剂，可以使得光扩散板具有防止灰尘的作用；在母料中加入发泡剂，可以使得光扩散板具有发泡的作用。
所述的抗uv剂包含苯甲酸类、二苯甲酮类、苯并三唑类、或部分受阻胺类中的至少一种。
所述的抗静电剂包含硫酸衍生物、磷酸衍生物、胺类、季铵盐、咪唑类以及环氧乙烷衍生物中的至少一种。
所述的中间层母粒为聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、压克力(pmma)、丙烯酸(mma)中的至少一种。
所述的中间层中添加有光扩散剂，所述的光扩散剂包含无机光扩散剂和有机光扩散剂中的一种或多种。具体的，所述的无机光扩散剂包含纳米硫酸钡，碳酸钙，二氧化硅等，所述的有机光扩散剂包含压克力型，苯乙烯型，丙烯酸型等。
所述中间层的中空微球的含量占中间层的质量比为1％～2％。
所述中空微球的折射率为1.0-1.02。
所述中空微球的平均粒径为1～20um，孔径不宜过大也不宜过小，通过孔径范围的设置可以使得光可以均匀的与中空微球接触。
所述中间层的的密度是0.8-0.9g/cm3。
所述第一外表面层和第二外表面层的其中一层或者两层中加入中空微球的，中空微球中不含有氮气球或者二氧化碳气体，中空微球的折射率为1，丰富了光在其中的折射路径。
与现有技术相比，本发明的含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺在中间层中均加入质量百分比为1％-2％的中空微球，中空微球的主要成分为有机硅，中空微球的折射率为1，光学级聚苯乙烯的的折射率为1.51～1.52，光学级聚苯乙烯的折射率为1.51～1.52；有机硅粒子的折射率为1.42-1.45，pmma粒子的折射率为1.45-1.49，二氧化钛粒子的折射率为1.42-1.45，光通过不同的材料，折射的角度不同，从而改变光的方向，使得光源通过光扩散板时透光率大大增加可以满足大部分的市场需求，符合节能产业的增生需求和发展，且在熔融状态下的中空微球中加入液态的氮气或者二氧化碳，当光扩散板变为常温时，液态的氮气或者二氧化碳完全汽化，中间层由原来的1.0-1.1g/cm3变为0.8-0.9g/cm3的密度，在体积不变的情况下，使得总质量相对于原有的光扩散板减轻20％。
具体实施例2
一种含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺，其包括如下步骤：
s1,准备基材步骤：选用聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、压克力(pmma)、丙烯酸(mma)中的至少一种作为基材；
s2,制作光学母粒步骤：
选取两个加料仓，分别为第一加料仓和第二加料仓，在第一加料仓中加入基材和粉剂进行混合，混合均匀后经过螺杆挤出机进行搅拌升温融化；
在第二加料仓中加入基材、中空微球和粉剂的混合物，其中空微球占第二加料仓中混合物的质量百分比为1％～2％；向第二加料仓的底部持续不断通入氮气和二氧化碳，并维持搅拌使得混合物混合均匀；混合均匀后将第二加料仓的混合物依次经过螺杆挤出机的动态混合段和静态混合段，实现混合和升温熔融过程；
所述粉剂混合物包括扩散剂、抗uv剂、氧化剂、光稳定剂和润滑分散剂；
s3,挤出成型步骤：
将第一螺杆挤出机的挤出熔融物通过分配器后分配给三层叠加模头的上层和下层，将第二螺杆挤出机的挤出熔融物输送至三层叠加模头的中间层，通过控制第一螺杆造粒机和第二螺杆造粒机的挤出速率和分配器的分配比例可以一次调节三层叠加模头上层、中间层、下层厚度，通过调节三层叠加摸头的间隙可以二次调节三层叠加摸头上层、中间层、下层厚度，三层叠加模头的上层模头的吐出物形成扩散板的第一外表面层，中间层模头的吐出物形成扩散板的中间层，下层模头的吐出物形成扩散板的第二外表面，扩散板的第一外表面、中间层和第二外表面通过三辊延压冷却成型形成扩散板成品。
s4,冷却裁切步骤：
经过三辊延压后的扩散板通过传送带向前输送，在输送过程中自然冷却或通过冷却液进行冷却至室温后，裁切至适当的成品尺寸。
所述通过控制高压氮气瓶或者高压二氧化碳气瓶的阀门开度，来控制氮气或二氧化碳进入到第二加料仓中的量，高压氮气瓶或高压二氧化碳气瓶中的液态氮或二氧化碳的排出量为50g/小时。
所述制作光学母粒步骤中，所述第一加料仓和第二加料仓中的造粒温℃在160℃至220℃之间，造粒压力在4.5mpa至13.5mpa之间。
挤出成型步骤中，所述挤出成型机中的板材成型温℃在170℃至230℃之间，板材成型压力在4.5mpa至13.5mpa之间。
通常情况下，上层、中间层、下层的总厚度在1.0mm～2.5mm，优选的是，上层和下层的厚度和占总厚度的6％～7％。
通常情况下，在母料中加入抗uv剂，可以使得光扩散板具有抗uv的效果；在母料中加入抗静电剂，可以使得光扩散板具有抗静电的作用；在母料中加入防尘剂，可以使得光扩散板具有防止灰尘的作用；在母料中加入发泡剂，可以使得光扩散板具有发泡的作用。
所述的抗uv剂包含苯甲酸类、二苯甲酮类、苯并三唑类、或部分受阻胺类中的至少一种。
所述的抗静电剂包含硫酸衍生物、磷酸衍生物、胺类、季铵盐、咪唑类以及环氧乙烷衍生物中的至少一种。
所述的中间层母粒为聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、压克力(pmma)、丙烯酸(mma)中的至少一种。
所述的中间层中添加有光扩散剂，所述的光扩散剂包含无机光扩散剂和有机光扩散剂中的一种或多种。具体的，所述的无机光扩散剂包含纳米硫酸钡，碳酸钙，二氧化硅等，所述的有机光扩散剂包含压克力型，苯乙烯型，丙烯酸型等。
所述中间层的中空微球的含量占中间层的质量比为1％～2％。
所述中空微球的折射率为1.0-1.02。
所述中空微球的平均粒径为1～20um，孔径不宜过大也不宜过小，通过孔径范围的设置可以使得光可以均匀的与中空微球接触。
中间层的的密度是0.8-0.9g/cm3。
第一外表面层和第二外表面层的其中一层或者两层中加入中空微球的，中空微球中不含有氮气球或者二氧化碳气体，中空微球的折射率为1，丰富了光在其中的折射路径。
与现有技术相比，本发明的含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺在中间层中均加入质量百分比为1％-2％的中空微球，中空微球的主要成分为有机硅，中空微球的折射率为1，光学级聚苯乙烯的的折射率为1.51～1.52，光学级聚苯乙烯的折射率为1.51～1.52；有机硅粒子的折射率为1.42-1.45，pmma粒子的折射率为1.45-1.49，二氧化钛粒子的折射率为1.42-1.45，光通过不同的材料，折射的角度不同，从而改变光的方向，使得光源通过光扩散板时透光率大大增加可以满足大部分的市场需求，符合节能产业的增生需求和发展，且在熔融状态下的中空微球中加入液态的氮气或者二氧化碳，当光扩散板变为常温时，液态的氮气或者二氧化碳完全汽化，中间层由原来的1.0-1.1g/cm3变为0.8-0.9g/cm3的密度，在体积不变的情况下，使得总质量相对于原有的光扩散板减轻20％。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
1.一种含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺，其包括如下步骤：
s1,准备基材步骤：选用聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、压克力(pmma)、丙烯酸(mma)中的至少一种作为基材；
s2,制作光学母粒步骤：
选取两个加料仓，分别为第一加料仓和第二加料仓，在第一加料仓中加入基材和粉剂进行混合，混合均匀后经过螺杆挤出机进行搅拌升温融化；
在第二加料仓中加入基材、中空微球和粉剂的混合物，其中空微球占第二加料仓中混合物的质量百分比为1％～2％；向第二加料仓的底部持续不断通入氮气和二氧化碳，并维持搅拌使得混合物混合均匀；混合均匀后将第二加料仓的混合物依次经过螺杆挤出机的动态混合段和静态混合段，实现混合和升温熔融过程；
s3,挤出成型步骤：
将第一螺杆挤出机的挤出熔融物通过分配器后分配给三层叠加模头的上层和下层，将第二螺杆挤出机的挤出熔融物输送至三层叠加模头的中间层，通过控制第一螺杆造粒机和第二螺杆造粒机的挤出速率和分配器的分配比例可以一次调节三层叠加模头上层、中间层、下层厚度，通过调节三层叠加摸头的间隙可以二次调节三层叠加摸头上层、中间层、下层厚度，三层叠加模头的上层模头的吐出物形成扩散板的第一外表面层，中间层模头的吐出物形成扩散板的中间层，下层模头的吐出物形成扩散板的第二外表面，扩散板的第一外表面、中间层和第二外表面通过三辊延压冷却成型形成扩散板成品；
s4,冷却裁切步骤：
经过三辊延压后的扩散板通过传送带向前输送，在输送过程中自然冷却或通过冷却液进行冷却至室温后，裁切至适当的成品尺寸。
2.一种含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺，其包括：通过控制高压氮气瓶或者高压二氧化碳气瓶的阀门开度，来控制氮气或二氧化碳进入到第二加料仓中的量，高压氮气瓶或高压二氧化碳气瓶中的液态氮或二氧化碳的排出量为30-50g/小时。
3.一种含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺，其包括：所述制作光学母粒步骤中，所述第一加料仓和第二加料仓中的造粒温℃在160℃至220℃之间，造粒压力在4.5mpa至13.5mpa之间。
4.一种含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺，其包括：挤出成型步骤中，所述挤出成型机中的板材成型温℃在170℃至230℃之间，板材成型压力在4.5mpa至13.5mpa之间。
5.一种含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺，其包括：上层、中间层、下层的总厚度在1.0mm～2.5mm，中空微球的平均粒径为1～20um。
6.一种含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺，其包括：所述粉剂混合物包括扩散剂、抗uv剂、氧化剂、光稳定剂和润滑分散剂。
7.一种含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺，其包括：所述的抗uv剂包含苯甲酸类、二苯甲酮类、苯并三唑类、或部分受阻胺类中的至少一种。
8.一种含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺，其包括：所述的抗静电剂包含硫酸衍生物、磷酸衍生物、胺类、季铵盐、咪唑类以及环氧乙烷衍生物中的至少一种。
9.一种含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺，其包括：所述的中间层母粒为聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、压克力(pmma)、丙烯酸(mma)中的至少一种。
10.一种含有氮气球或者二氧化碳气体球的光扩散板的制备工艺，其包括：所述的中间层中添加有光扩散剂，所述的光扩散剂包含无机光扩散剂和有机光扩散剂中的一种或多种。
技术总结