透光率、霧度及光擴散劑效率幾個概念的區別

 

一般針對板狀、片狀、薄膜狀、管狀等透明及半透明塑料的光學性能質量控制，主要通過測試評估透光率(transmittance) 和霧度(haze) 等指標。我國由原中華人民共和國化學工業部提出、原化工部晨光化工研究院等單位負責起草、並由國家標準總局發布、1981年9月1日實施了一個《透明塑料透光率及霧度試驗方法》。其中定義如下：

      1．透光率——透過試樣的光通量(Luminous Flux) 和射到試樣上的光通量之比，用百分數表示。

      2．霧度——透過試樣而偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比，用百分數表示（對於本方法來說，僅把偏離入射光方向2.5度以上的散射光通量用於計算霧度）。透明或半透明材料的內部或表面由於光散射造成的雲霧狀或混濁的外觀。以散射的光通量與透過材料的光通量之比的百分率表示。是透明或半透明材料光學透明性的重要參數。

      本方法可用於控制產品和研究產品某些光學性能。透明塑料只有在同一厚度下，才可比較透光率和霧度。霧度和透光率是兩個不同的概念。

      透光率和霧度都是衡量材料透明性的重要指標，一般來說，透光率與霧度之間成反比關係, 即透光率高的材料，其霧度低，反之亦然。

      但是，霧度大的材料也可以是透光率不很低，光擴散材料及光擴散制件即屬於此種情形，隨着LED光源及LED照明的普及，其應用正呈現快速增長勢頭。如果用這樣的材料做窗玻璃，白天房間顯得很明亮，但又均勻柔和、同時有隱蔽性和私密性；如果將光擴散材料用來做LED照明用燈管、燈罩，既要求高的透光率，同時又能夠讓刺眼的LED光源變得均勻、柔和、美觀、看不到內部的燈珠。

      因此，作為光擴散劑(Light Diffuser and/or Optical Diffusing Agent) 來講，真正的挑戰在於在獲得霧白、均勻、柔和效果的同時，必須確保足夠的透光率，兩者都能滿足，方能成為好的光擴散劑。

      基於上述基本概念及原理，評估一個光擴散劑的優劣，其關鍵在於該光擴散劑在高效發揮光擴散作用的過程中，其導致的光衰須盡可能最小化。

      控制和盡可能減少光衰的措施和因素包括，光擴散劑本身材質的折射率、與連續相透明基材折射率差、光擴散劑微觀形態規整性、球度、表面光滑程度、粒徑大小、粒徑分布的均一性、非均相的分散均勻性、熱穩定性、純度等。

      有機硅樹脂球形微粉（例如：日本信越推出的KMP-590，etc）在以上所提及各方面均表現出色，作為新一代高效有機光擴散劑，在LED燈管、燈罩、LCD顯示器背光模組件、光擴散膜等領域的應用愈來愈廣的。