本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及了一種直下式背光模組。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置因具有輻射低、整體輕薄和耗電低等特點，被廣泛應(yīng)用于手機、筆記本電腦和電視機等產(chǎn)品中。然而，由于液晶顯示裝置的液晶面板本身不具有發(fā)光特性，所以通常需配合背光模組才能達(dá)到顯示效果。
目前，背光模組依據(jù)光源設(shè)置的位置不同，主要有直下式背光模組和直下式背光模組。直下式背光模組由于沒有設(shè)置導(dǎo)光板且光源放置在液晶面板的正下方，現(xiàn)有的直下式背光模組散熱效果差。為了提高散熱性能一般是通過采用鋁等散熱性能好的金屬件，但金屬有加工成型時間長、結(jié)構(gòu)單一不自由等劣勢。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了彌補已有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種直下式背光模組。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
一種直下式背光模組，包括底框、光源和擴散板，所述光源設(shè)置于所述底框上，所述擴散板設(shè)置于所述光源的上方，其特征在于，所述底框由散熱塑膠材料制成，所述散熱塑膠材料由如下重量百分比的原料制成：80-90%的主體塑料、8-18%的填料、0.2-1%的三維石墨烯、0.5～5%的分散劑、和0.2～0.4%的抗氧劑。
進一步地，所述直下式背光模組進一步包括反射片以及光學(xué)膜片，其中，所述反射片設(shè)置于所述光源和所述底框之間，所述光學(xué)膜片設(shè)置于所述擴散板的上方。
進一步地，所述主體塑料為pc、ppa、pet，pps、pa6、pa66、lcp、tpe、pp、和peek中的一種。
進一步地，所述填料為aln、sic、al2o3、纖維狀高導(dǎo)熱碳粉、和鱗片狀高導(dǎo)熱碳粉中的一種。
進一步地，所述三維石墨烯的制備方法為：
s1：制備氧化石墨烯；
s2：將氧化石墨烯進行改性處理，得到氨基化的氧化石墨烯；
s3：采用凝膠法制備三維石墨烯。
進一步地，步驟s1為：取2.0~5.0g石墨粉和1.0~2.0g硝酸鈉加入到46~60ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸中，將混合物置于冰浴條件下攪拌30~60min；稱取6.0~15.0g高錳酸鉀緩慢加入上述混合液中，在0~5℃條件下，快速攪拌2~5h；將混合物移入35℃溫水浴中繼續(xù)攪拌3~6h；緩慢滴加90~150ml蒸餾水于混合物中，并控制溫度在98℃，保持30min~60min；冷卻到室溫，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水去除過量的高錳酸鉀直到混合物變?yōu)榱咙S色為止；加入150~300ml蒸餾水稀釋并趁熱過濾，依次使用摩爾濃度為0.01mol/l的鹽酸、無水乙醇、去離子水洗滌直到濾液中無硫酸根離子，溶液呈中性，60℃烘箱烘干后得到氧化石墨烯；
步驟s2為：將氧化石墨烯加入到水溶液中，超聲處理30~60min，然后加入胺類還原劑，在30~100℃的溫度下，機械攪拌反應(yīng)6~24h，清洗、干燥，制備出氨基化的氧化石墨烯。
本發(fā)明還提供上述散熱塑膠材料的制備方法，包括如下步驟：
s1：按上述重量百分比稱取相應(yīng)的各個原料；
s2：將主體塑料進行熱處理，得到熱處理料；
s3：將填料加入研磨機研磨得到納米填料；
s4：將三維石墨烯、分散劑、抗氧劑、步驟s2得到的熱處理料、以及步驟s3得到的納米填料于密閉攪拌器中高速攪拌得到混合料；
s5：將步驟s4得到的混合料放入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒；
s6：將步驟s5中的擠出物料送入切粒機切粒，得到粒料，將粒料烘干后冷卻定型。
進一步地，所述熱處理的溫度為110-130℃，時間為0.5-1.5h。
進一步地，所述高速攪拌的轉(zhuǎn)速為15000rpm，時間為15min以上。
進一步地，雙螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速為5～40rpm，加料段溫度為220℃～230℃，壓縮段溫度為230℃～240℃，計量段溫度為240℃～250℃，機頸溫度為250℃～260℃，口模溫度250℃～260℃；切粒機轉(zhuǎn)速為2-20rpm。
本發(fā)明具有如下有益效果：
本發(fā)明的散熱塑膠材料在主體塑料中同時添加填料和三維石墨烯，所制備的散熱塑膠材料導(dǎo)熱率高，本發(fā)明直下式背光模組中的底框由上述散熱塑膠材料制成，具有以下優(yōu)點：（1）散熱均勻，led燈的溫度降低，能夠減少led燈的損壞可能，可避免灼熱點，從而減少零件因高溫造成的局部變形；（2）重量輕，成型加工方便，無需二次加工，可以縮短生產(chǎn)周期增大產(chǎn)能，同時不需要做絕緣處理，可以有效的降低生產(chǎn)成本；（3）產(chǎn)品設(shè)計自由度高，散熱塑膠材料不僅具有金屬和陶瓷的熱傳遞性能，同時還保留了普通塑料在設(shè)計、性能和成本方面的其他優(yōu)點。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)的說明，實施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，不是對本發(fā)明的限定。
一種直下式背光模組，包括底框、光源和擴散板，所述光源設(shè)置于所述底框上，所述擴散板設(shè)置于所述光源的上方，所述底框由散熱塑膠材料制成。
本發(fā)明中，散熱塑膠材料由如下原料制成：主體塑料、填料、三維石墨烯、分散劑、和抗氧劑。
作為主體塑料，其重量百分比為80-90%，優(yōu)選地，其重量百分比為85-88%。所述主體塑料為pc、ppa、pet，pps、pa6、pa66、lcp、tpe、pp、和peek中的一種，但不局限于此。
作為填料，其重量百分比為8-18%，優(yōu)選地，其重量百分比為12-15%。所述填料為aln、sic、al2o3、纖維狀高導(dǎo)熱碳粉、和鱗片狀高導(dǎo)熱碳粉中的一種，但不局限于此。
作為三維石墨烯，其重量百分比為0.2-1%，優(yōu)選地，其重量百分比為0.4-0.6%。發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，三維石墨烯的重量百分比超過1%，導(dǎo)熱效果沒有明顯提升，且會增大生產(chǎn)成本。
所述三維石墨烯的制備方法為：
s1：制備氧化石墨烯：取2.0~5.0g石墨粉和1.0~2.0g硝酸鈉加入到46~60ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸中，將混合物置于冰浴條件下攪拌30~60min；稱取6.0~15.0g高錳酸鉀緩慢加入上述混合液中，在0~5℃條件下，快速攪拌2~5h；將混合物移入35℃溫水浴中繼續(xù)攪拌3~6h；緩慢滴加90~150ml蒸餾水于混合物中，并控制溫度在98℃，保持30min~60min；冷卻到室溫，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水去除過量的高錳酸鉀直到混合物變?yōu)榱咙S色為止；加入150~300ml蒸餾水稀釋并趁熱過濾，依次使用摩爾濃度為0.01mol/l的鹽酸、無水乙醇、去離子水洗滌直到濾液中無硫酸根離子，溶液呈中性，60℃烘箱烘干后得到氧化石墨烯；
s2：將氧化石墨烯進行改性處理，得到氨基化的氧化石墨烯：將氧化石墨烯加入到水溶液中，超聲處理30~60min，然后加入胺類還原劑，在30~100℃的溫度下，機械攪拌反應(yīng)6~24h，清洗、干燥，制備出氨基化的氧化石墨烯；其中，所述胺類還原劑為乙二胺、丙二胺、丁二胺、對苯二胺中的一種。
s3：采用凝膠法制備三維石墨烯。
石墨烯是碳原子以sp2雜化形成的片結(jié)構(gòu)，因其具有大的比表面積，良好的導(dǎo)電性能，好的物理化學(xué)穩(wěn)定性，高的光透過率及高的機械強度，自從被發(fā)現(xiàn)就引起了人們的關(guān)注。然而石墨烯也具有兩大不足之處，首先石墨烯本身沒有能帶間隙，這在很大程度上限制了石墨烯在電學(xué)器件上的應(yīng)用。其次，石墨烯的表面沒有活化官能團，不利于與其他材料的復(fù)合，這也影響了石墨烯在很多應(yīng)用領(lǐng)域的研究和推廣。三維石墨烯是石墨烯自組裝所致，在保留石墨烯優(yōu)異的熱導(dǎo)率和超高比表面積的條件下，因其三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以及自支撐的特點使得其能夠很好的防止自身的團聚。將本發(fā)明制備的三維石墨烯與主體塑料復(fù)合，可提高三維石墨烯與主體塑料的界面結(jié)合，提高了散熱塑膠材料的導(dǎo)電和力學(xué)性能。
發(fā)明人經(jīng)過大量研究發(fā)現(xiàn)，將填料直接加入到塑料中進行混合，顆粒容易團聚，在主體塑料中難以分散均勻，使散熱塑膠材料結(jié)構(gòu)具有不確定性，且為了使散熱塑膠材料具有較高的熱導(dǎo)率，往往填料的填充量較大，而將填料與三維石墨烯配伍加入到主體塑料中，由于其成分間相互配合，產(chǎn)生了顯著的協(xié)同增效的作用，在填充量小的前提下，能夠增強填料與主體塑料之間的結(jié)合性能，防止開裂、團聚等現(xiàn)象，填料和三維石墨烯的分散性好，填充均勻，在主體塑料中呈空間網(wǎng)絡(luò)狀分布，更加有利于空間有效導(dǎo)熱通道的形成，提高導(dǎo)熱效率，又能有效的降低成本，同時保障填料與主體塑料的混溶性。
作為分散劑，其重量百分比為0.5～5%。本發(fā)明對分散劑的種類不作特別限定，作為舉例，可以為聚乙烯吡咯烷酮。
作為抗氧劑，主要為了防止主體塑料在加工過程出現(xiàn)氧化降解等現(xiàn)象，其重量百分比為0.2～0.4%。本發(fā)明對分散劑的種類不作特別限定，作為舉例，抗氧劑為1010、1098、168、st-3610、p262、b-1036中的一種。
實施例1
一種直下式背光模組，包括底框、光源、擴散板、反射片以及光學(xué)膜片，所述光源設(shè)置于所述底框上，所述擴散板設(shè)置于所述光源的上方，所述反射片設(shè)置于所述光源和所述底框之間，所述光學(xué)膜片設(shè)置于所述擴散板的上方；所述底框由散熱塑膠材料制成。
所述散熱塑膠材料由如下重量百分比的原料制成：85%的主體塑料、12%的填料、0.7%的三維石墨烯、2%的分散劑、和0.3%的抗氧劑；其中，所述主體塑料為pc；所述填料為aln；
所述散熱塑膠材料的制備方法，包括如下步驟：
s1：按上述重量百分比稱取相應(yīng)的各個原料；
s2：將主體塑料進行熱處理，得到熱處理料；所述熱處理的溫度為120℃，時間為1h；
s3：將填料加入研磨機研磨得到納米填料；
s4：將三維石墨烯、分散劑、抗氧劑、步驟s2得到的熱處理料、以及步驟s3得到的納米填料于密閉攪拌器中高速攪拌得到混合料；所述高速攪拌的轉(zhuǎn)速為15000rpm，時間為15min以上；
s5：將步驟s4得到的混合料放入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒；雙螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速為5～40rpm，先在較低的轉(zhuǎn)速下運行至穩(wěn)定，待有熔融的物料從機頭擠出后，再繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速；加料段溫度為220℃～230℃，壓縮段溫度為230℃～240℃，計量段溫度為240℃～250℃，機頸溫度為250℃～260℃，口模溫度250℃～260℃；
s6：將步驟s5中的擠出物料送入切粒機切粒，得到粒料，將粒料烘干后冷卻定型；其中，切粒機轉(zhuǎn)速為12rpm。
實施例2
一種直下式背光模組，包括底框、光源、擴散板、反射片以及光學(xué)膜片，所述光源設(shè)置于所述底框上，所述擴散板設(shè)置于所述光源的上方，所述反射片設(shè)置于所述光源和所述底框之間，所述光學(xué)膜片設(shè)置于所述擴散板的上方；所述底框由散熱塑膠材料制成。
所述散熱塑膠材料由如下重量百分比的原料制成80%的主體塑料、18%的填料、0.6%的三維石墨烯、1%的分散劑、和0.4%的抗氧劑；其中，所述主體塑料為ppa；所述填料為sic。
所述散熱塑膠材料的制備方法，包括如下步驟：
s1：按上述重量百分比稱取相應(yīng)的各個原料；
s2：將主體塑料進行熱處理，得到熱處理料；所述熱處理的溫度為110℃，時間為1.5h；
s3：將填料加入研磨機研磨得到納米填料；
s4：將三維石墨烯、分散劑、抗氧劑、步驟s2得到的熱處理料、以及步驟s3得到的納米填料于密閉攪拌器中高速攪拌得到混合料；所述高速攪拌的轉(zhuǎn)速為15000rpm，時間為15min以上；
s5：將步驟s4得到的混合料放入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒；雙螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速為5～40rpm，先在較低的轉(zhuǎn)速下運行至穩(wěn)定，待有熔融的物料從機頭擠出后，再繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速；加料段溫度為220℃～230℃，壓縮段溫度為230℃～240℃，計量段溫度為240℃～250℃，機頸溫度為250℃～260℃，口模溫度250℃～260℃；
s6：將步驟s5中的擠出物料送入切粒機切粒，得到粒料，將粒料烘干后冷卻定型；其中，切粒機轉(zhuǎn)速為2rpm。
實施例3
一種直下式背光模組，包括底框、光源、擴散板、反射片以及光學(xué)膜片，所述光源設(shè)置于所述底框上，所述擴散板設(shè)置于所述光源的上方，所述反射片設(shè)置于所述光源和所述底框之間，所述光學(xué)膜片設(shè)置于所述擴散板的上方；所述底框由散熱塑膠材料制成。
所述散熱塑膠材料由如下重量百分比的原料制成：90%的主體塑料、8%的填料、1%的三維石墨烯、0.8%的分散劑、和0.2%的抗氧劑；其中，所述主體塑料為pet；所述填料為纖維狀高導(dǎo)熱碳粉。
所述散熱塑膠材料的制備方法，包括如下步驟：
s1：按上述重量百分比稱取相應(yīng)的各個原料；
s2：將主體塑料進行熱處理，得到熱處理料；所述熱處理的溫度為130℃，時間為0.5h；
s3：將填料加入研磨機研磨得到納米填料；
s4：將三維石墨烯、分散劑、抗氧劑、步驟s2得到的熱處理料、以及步驟s3得到的納米填料于密閉攪拌器中高速攪拌得到混合料；所述高速攪拌的轉(zhuǎn)速為15000rpm，時間為15min以上；
s5：將步驟s4得到的混合料放入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒；雙螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速為5～40rpm，先在較低的轉(zhuǎn)速下運行至穩(wěn)定，待有熔融的物料從機頭擠出后，再繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速；加料段溫度為220℃～230℃，壓縮段溫度為230℃～240℃，計量段溫度為240℃～250℃，機頸溫度為250℃～260℃，口模溫度250℃～260℃；
s6：將步驟s5中的擠出物料送入切粒機切粒，得到粒料，將粒料烘干后冷卻定型；其中，切粒機轉(zhuǎn)速為20rpm。
對比例1
基于實施例1，區(qū)別之處僅在于：本對比例中填料的重量百分比為12.7%，三維石墨烯的重量百分比為0。
對比例2
基于實施例1，區(qū)別之處僅在于：本對比例中填料的重量百分比為0，三維石墨烯的重量百分比為12.7%。
試驗例
測定實施例1-3以及對比例1-2中的散熱塑膠材料的性能，結(jié)果顯示：實施例1-3中散熱塑膠材料的導(dǎo)熱率分別為4.82w/(m·k)、4.65w/(m·k)、4.45w/(m·k)，體積電阻率分別為1×1011ω·m、1.1×1011ω·m、1.05×1011ω·m，對比例1-2中散熱塑膠材料的導(dǎo)熱率分別為1.85w/(m·k)、2.65w/(m·k)，體積電阻率分別為1×108ω·m、1×109ω·m。
以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。