本實(shí)用新型涉及擴(kuò)散板技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種防眩光的擴(kuò)散板及其制造方法。
背景技術(shù):
當(dāng)光源的亮度極高或是背景與視野中心的亮度差較大時(shí),就會(huì)產(chǎn)生“眩光”?!把9狻辈粌H影響觀看,而且對視力健康都有影響。在背光模組、平板燈等照明裝置中,通常需要增加用于擴(kuò)散板,擴(kuò)散板的主要作用是將燈光分散開,從而防止眩光。
目前,光擴(kuò)散板的擴(kuò)散形式有兩種,一種是在透光板中添加光擴(kuò)散劑,光線在穿過透光板的過程中部分光線會(huì)被光擴(kuò)散劑改變方向,從而使光線向四周散出。另外一種形式則是在透光板的表面增加一些微結(jié)構(gòu),令透光板的表面變得凹凸不平,因此光線在透光板的表面出射時(shí),出射方向也會(huì)被改變。為了獲得更加的擴(kuò)散效果,業(yè)內(nèi)提出了綜合兩者特點(diǎn)的擴(kuò)散板產(chǎn)品,即既在一片透光板中加入擴(kuò)散劑,也在該片透光板的出射面設(shè)置微結(jié)構(gòu),從而期望達(dá)到更加的光擴(kuò)散效果。然而實(shí)際應(yīng)用中,擴(kuò)散效果并未能夠達(dá)到預(yù)期的疊加效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種能夠充分發(fā)揮兩種光擴(kuò)散方式的擴(kuò)散性能,從而獲得更好的光擴(kuò)散效果的防眩光的擴(kuò)散板。
發(fā)明思路:本申請人分析后發(fā)現(xiàn),未能達(dá)到預(yù)期效果的主要原因是:擴(kuò)散劑對光線的擴(kuò)散過程是比較隨機(jī)的,光源發(fā)出的光線比較集中,因此會(huì)被擴(kuò)散板中某一小區(qū)域中的擴(kuò)散劑進(jìn)行擴(kuò)散,在小尺度下,擴(kuò)散劑的發(fā)布相對不太均勻,因此光線通過擴(kuò)散劑后,光線會(huì)得到擴(kuò)散,但是這種擴(kuò)散可能存在不均勻,而這種分布不均勻的問題并不能夠由出光面的微結(jié)構(gòu)來克服,因?yàn)槲⒔Y(jié)構(gòu)通常是規(guī)律排列的,到達(dá)出光面時(shí)發(fā)布不均勻的光線經(jīng)過微結(jié)構(gòu)的折射,相當(dāng)于是僅僅改變了方向,并不能夠彌補(bǔ)光線擴(kuò)散不均勻的問題。也就是說,在整個(gè)擴(kuò)散過程中,能夠真正起到擴(kuò)散作用的僅僅是一小區(qū)域里的擴(kuò)散劑,大部分區(qū)域的擴(kuò)散劑和表面微結(jié)構(gòu)并未能如預(yù)期的起到擴(kuò)散作用,因此,兩種結(jié)構(gòu)的疊加并不能夠得到預(yù)期的雙倍效果。因此,改進(jìn)的思路主要應(yīng)該在于避免光源發(fā)出的集中的光線直接被擴(kuò)散劑擴(kuò)散,而是先用微結(jié)構(gòu)將集中的光線分散開,在讓這些分散開的光線在各個(gè)小區(qū)域中被擴(kuò)散劑進(jìn)一步擴(kuò)散,從而充分發(fā)揮微結(jié)構(gòu)和擴(kuò)散劑的作用。
本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
提供了一種防眩光的擴(kuò)散板,包括互相層疊的進(jìn)光板和出光板,進(jìn)光板和出光板之間填充有導(dǎo)光介質(zhì),所述導(dǎo)光介質(zhì)的折射率小于所述進(jìn)光板和出光板的折射率,所述進(jìn)光板朝向出光板的一面設(shè)置有外凸的導(dǎo)光微結(jié)構(gòu),所述出光板中混合有光擴(kuò)散顆粒。
其中,還包括反光板,所述反光板一側(cè)與進(jìn)光板的周沿連接,另一側(cè)與出光板的周沿連接,反光板的反光面朝向所述導(dǎo)光介質(zhì)。
其中,所述導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)包括至少兩排導(dǎo)光凸點(diǎn),每排導(dǎo)光凸點(diǎn)上至少有兩個(gè)導(dǎo)光凸點(diǎn),相鄰排的凸點(diǎn)錯(cuò)開設(shè)置。
其中,所述導(dǎo)光凸點(diǎn)為正四棱錐。
其中,所述導(dǎo)光介質(zhì)為空氣。
其中,所述出光板光中擴(kuò)散顆粒的濃度為0.05%~2%。
其中,所述導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)抵住所述出光板的底面。
本實(shí)用新型的有益效果:本申請?zhí)峁┝艘环N防眩光的擴(kuò)散板,該擴(kuò)散板包括互相層疊的進(jìn)光板和出光板,進(jìn)光板和出光板之間填充有導(dǎo)光介質(zhì),所述導(dǎo)光介質(zhì)的折射率小于所述進(jìn)光板和出光板的折射率,所述進(jìn)光板朝向出光板的一面設(shè)置有外凸的導(dǎo)光微結(jié)構(gòu),所述出光板中混合有光擴(kuò)散顆粒。這樣,光線在通過擴(kuò)散板時(shí),會(huì)先在進(jìn)光板的出光面出被微結(jié)構(gòu)均勻擴(kuò)散,經(jīng)過擴(kuò)散后的光線再進(jìn)入到具有導(dǎo)光介質(zhì)的出光板,導(dǎo)光介質(zhì)再在各個(gè)局部局域?qū)σ呀?jīng)被微結(jié)構(gòu)擴(kuò)散的光線進(jìn)行散射,從而獲得更好的效果。相比于現(xiàn)有的技術(shù),該擴(kuò)散板充分發(fā)揮兩種光擴(kuò)散方式的擴(kuò)散性能,不存在擴(kuò)散不均勻的問題,具有獲得更好的光擴(kuò)散效果。
附圖說明
利用附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明,但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對本實(shí)用新型的任何限制,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
圖1為本實(shí)用新型防眩光的擴(kuò)散板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為實(shí)用新型防眩光的擴(kuò)散板的擴(kuò)散光路示意圖。
圖3為實(shí)用新型防眩光的擴(kuò)散板的微結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖1至圖3中包括有:
1——進(jìn)光板、2——出光板、3——導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)、31——導(dǎo)光凸點(diǎn)、4——反光板。
具體實(shí)施方式
結(jié)合以下實(shí)施例對實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
本實(shí)用新型防眩光的擴(kuò)散板的具體實(shí)施方式之一,如圖1所示,包括:該擴(kuò)散板包括互相層疊的進(jìn)光板1和出光板2,進(jìn)光板1和出光板2之間填充有導(dǎo)光介質(zhì),該導(dǎo)光介質(zhì)的折射率小于所述進(jìn)光板1和出光板2的折射率,基于生產(chǎn)簡便的目的,本實(shí)施例中采用空氣,當(dāng)然,也可以采用其他折射率滿足要求的液體或者氣體來填充,所述進(jìn)光板1朝向出光板2的一面設(shè)置有外凸的導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)3,所述出光板2中混合有光擴(kuò)散顆粒。根據(jù)需要,可以令進(jìn)光板1的導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)3的頂點(diǎn)抵住出光板2的地面,因此,導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)3的高度即是出光板2和進(jìn)光板1之間間距,當(dāng)然,如本實(shí)施例的,根據(jù)具體的擴(kuò)散需求以及出光板2、進(jìn)光板1的實(shí)際厚度,可以適當(dāng)調(diào)節(jié)出光板2和進(jìn)光板1之間間距,從而調(diào)節(jié)擴(kuò)散光路,進(jìn)而調(diào)節(jié)擴(kuò)散效果。
本擴(kuò)散板的擴(kuò)散光路大致如圖2所示,光線在通過擴(kuò)散板時(shí),會(huì)先在進(jìn)光板1的出光面出被微結(jié)構(gòu)均勻擴(kuò)散,經(jīng)過擴(kuò)散后的光線再進(jìn)入到具有導(dǎo)光介質(zhì)的出光板2,導(dǎo)光介質(zhì)再在各個(gè)局部局域?qū)σ呀?jīng)被微結(jié)構(gòu)擴(kuò)散的光線進(jìn)行散射,從而獲得更好的效果。相比于現(xiàn)有的技術(shù),該擴(kuò)散板充分發(fā)揮兩種光擴(kuò)散方式的擴(kuò)散性能,不存在擴(kuò)散不均勻的問題,具有獲得更好的光擴(kuò)散效果。
此外,本擴(kuò)散板還包括反光板4,所述反光板4一側(cè)與進(jìn)光板1的周沿連接,另一側(cè)與出光板2的周沿連接,反光板4的反光面朝向所述導(dǎo)光介質(zhì)。這樣,被微結(jié)構(gòu)擴(kuò)散至擴(kuò)散板邊緣的光線會(huì)被放射板放射至出光板2射出。
如圖3所示,導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)3包括多排導(dǎo)光凸點(diǎn)31,每排導(dǎo)光凸點(diǎn)31上至少有兩個(gè)導(dǎo)光凸點(diǎn)31,相鄰排的凸點(diǎn)錯(cuò)開設(shè)置,所述導(dǎo)光凸點(diǎn)31的為正四棱錐。該結(jié)構(gòu)能夠更好的對光線進(jìn)行擴(kuò)散,避免擴(kuò)散不充分的問題。
本實(shí)施例中,所述出光板2光中擴(kuò)散顆粒的濃度為0.05%~2%。
本擴(kuò)散板的制造過程如下:
首先,要制造進(jìn)光板1,將透光性好,可塑性高的塑化樹脂原料加入高溫爐中進(jìn)行原料的干燥和熔化,把固態(tài)的樹脂原料轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)便于對其塑型。把熔化后的原料送入螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行塑性。在此期間,螺桿擠出機(jī)的料筒依次分為五個(gè)溫度控制區(qū)域,這五個(gè)區(qū)域的溫度控制分別為:區(qū)域一 :160~250℃(最優(yōu)200℃)、區(qū)域二 :200~300℃(最優(yōu)210℃)、區(qū)域三: 220~300℃(最優(yōu)230℃)、區(qū)域四 :220~300℃(最優(yōu)230℃)、區(qū)域五: 220~300℃(最優(yōu)230℃)。接著通過擠出機(jī)后方的平板機(jī)頭將擠出后的熔融原料壓縮成透明平板。將還未定型的導(dǎo)光板送入滾筒式微壓印設(shè)備,在滾筒上設(shè)置有相應(yīng)倒四棱錐型的微結(jié)構(gòu)模具。將所得的模具包裹在滾輪上,通過使用不銹鋼材質(zhì)的箍緊套把模具固定在滾輪的表面。然后使用焊接的方式,先在箍緊套的中間空洞處對模具和滾筒進(jìn)行焊接。待模具焊接穩(wěn)定后,把箍緊套取出對模具進(jìn)行全面的焊接,最后使用機(jī)床對滾筒進(jìn)行磨削整平,使得滾筒的各處直徑相等即可。這樣就可以得到具有微結(jié)構(gòu)的滾筒裝置。在板材通過滾筒期間需要控制其溫度(一般在160~300℃,最佳溫度為原料的熔點(diǎn)溫度)、壓力(在條件允許的情況下盡可能的大)和轉(zhuǎn)速(1~3rpm,根據(jù)實(shí)際的需求,盡可能的小,但如果太小會(huì)使得板材運(yùn)動(dòng)受阻同樣影響最后的質(zhì)量,可以根據(jù)實(shí)際情況在1~3rpm范圍內(nèi)靈活調(diào)整)。通過滾筒壓印微結(jié)構(gòu)后,板材需要進(jìn)行降溫處理,降溫過程是使用空氣緩慢冷卻,從而減少印有微結(jié)構(gòu)的薄板中的內(nèi)應(yīng)力避免薄板產(chǎn)生變形。最后把薄板按照實(shí)際需求的大小進(jìn)行裁剪即可。
其次,要制造出光板2,出光板2的制造工藝類似于進(jìn)光板1的工藝。區(qū)別在于不需要制造微結(jié)構(gòu),并且在加入高溫爐的時(shí)候需要按比例(一般為0.5%~20%)加入光擴(kuò)散劑所制作成的光擴(kuò)散母粒。其中光擴(kuò)散母粒的制作方法是按重量百分比準(zhǔn)確稱量各原料組分,將塑料基體與光擴(kuò)散劑(光擴(kuò)散劑占1/10)充分混合后加入密煉機(jī),混合攪拌8分鐘,冷卻,用粉碎機(jī)粉碎制備即得到光擴(kuò)散母粒。在制造光擴(kuò)散母粒時(shí)還需要注意以下幾點(diǎn):1.用轉(zhuǎn)速為每分鐘幾十轉(zhuǎn)的雙錐型混料機(jī)比較好,如果用高速攪拌機(jī),則用低速。2.將塑料粒子先加入混料機(jī),再加塑料粒子重量0.1%~0.3%的二甲基硅油作為混合擴(kuò)散油,開機(jī)將塑料粒子表面打濕,再加入有機(jī)硅球形微粉光擴(kuò)散劑,粉體由硅油均勻吸附在塑料粒子表面,混合均勻出料,過擠出機(jī)造粒。3.二甲基硅油加入量控制在可使塑料粒子表面被打濕即可,加多易造成單螺桿打滑不吃料現(xiàn)象,一般以夏天用500粘度的,冬天用350粘度的為宜。同時(shí)在塑料配混中,為了改善合成樹脂與無機(jī)填充劑或增強(qiáng)材料的界面性能,添加一種塑料添加劑,又稱表面改性劑。它在塑料加工過程中可降低合成樹脂熔體的粘度,改善填充劑的分散度以提高加工性能,進(jìn)而使制品獲得良好的表面質(zhì)量及機(jī)械、熱和電性能。其用量一般為填充劑用量的0.5~2%。原料通過螺桿機(jī)后經(jīng)過平板機(jī)頭冷卻后即可形成成型的散射光擴(kuò)散板。
最后,要進(jìn)行粘結(jié),粘結(jié)過程可以是在進(jìn)光板1和出光板2處于軟化未定型狀態(tài)下,將反光板4一側(cè)固定至進(jìn)光板1的周沿連接,另一側(cè)固定至出光板2的周沿;也可以是在進(jìn)光板1和出光板2處于固化定型狀態(tài)下,在進(jìn)光板1和出光板2周沿涂覆膠水,然后將反光板4一側(cè)固定至進(jìn)光板1的周沿連接,另一側(cè)固定至出光板2的周沿。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是,以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制,盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型作了詳細(xì)地說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。