CN103135153B - 一种光扩散板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可调制光学的光扩散板及其制作方法。该方法包括：（1）在透明有机板的一平板形侧面上在喷印或涂布一层厚度为1~20μm的光扩散油墨，然后再烘干得到一光扩散层；（2）将具有上述光扩散层和透明有机板的光扩散板与具有多个发光点的光源安装在一起，通过二维色彩分析仪测量该光扩散板的出光面上光亮度的分布，并绘制出光亮度的等高线；（3）根据上述的光亮度等高线图分析出与光亮度等高线相对应的需要喷印光扩散油墨的厚度分布图；（4）采用三维打印机在光扩散层或者透明有机板的另一平板形侧面上喷印与光扩散油墨的厚度分布图相对应的光扩散油墨，然后再将上述的光扩散油墨烘干形成一具有多个局部加厚的第二光扩散层。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种光扩散板，特别涉及一种可调制光学的光扩散板及其制作方法。
【背景技术】
光扩散板又称匀光板，扩光板，具有高光扩散性、高透光率和能够很好地遮挡光源等特征，是LED照明和平板显示领域重要的零部件。光扩散板能够起到遮光的作用，能够阻挡光的通过，一般情况下，光扩散板的光扩散性越好，透光率越低。目前LED照明和平板显示领域的光扩散板按入光方式的不同主要分为直下式和侧入式两种，相比于侧入式，直下式由于中间省掉了导光板具有更加明显的价格优势，但是也就决定了要想得到同侧入式一样的光学效果，必须通过增加光源与扩散板之间的距离或者增加光扩散板的光扩散性来达到很好的匀光效果，这样不仅LED照明灯具或者显示器的体积显得笨重，实用性受到限制，同时光的强度也会变弱，透光率下降。
目前用到的光扩散板主要是通过在PC/PMMA/PS等基材中加入光扩散剂(具有光扩散粒子)，通过热挤出直接成型成预设厚度的单元板体，再通过后期磨砂、共挤出等方式得到，也有一些厂家在生产直下式LED-TV扩散板时采用在PS扩散板的基础上印刷导光点进行导光和匀光处理，无论是哪一种生产方法，其匀光效果都是有限的，都不能起到很好的效果，在扩散板位于LED灯珠的另一侧都会出现光斑，光斑越明显，说明光扩散板的光扩散效果越差，光斑越不明显，就需要增加光扩散板的厚度以及降低光的透过率。
【发明内容】
本发明的目的就是为了解决现有技术存在的问题，提出了一种新型的光扩散板以及该扩散板的制作方法，该光扩散板具有很好的匀光效果，同时透光率相比现有的相同光扩散效果的光扩散板来说要高10％以上。
本发明的具体技术方案如下：
本发明提供一种光扩散板，其特征在于，该光扩散板包括一透明有机板一贴附在透明有机板任一平板形侧面上的均匀厚度的第一光扩散层，在所述透明有机板上或者第一光扩散层上还贴附有局部加厚用于增加局部雾度的第二光扩散层。
所述第一光扩散层和第二光扩散层位于透明板的同一个平板形侧面的一侧。
所述第二光扩散层位于该光扩散板的入光面的一侧。
所述第二光扩散层的局部加厚处包括多个呈阶梯分布的微光扩散层。
同一凸起加厚处相邻的微光扩散层的宽度差相同，同一加厚处相邻的微光扩散层的中线相重合。
每一微光扩散层的厚度为1～10μm。
每一微光扩散层的厚度相同。
本发明还提供一种如上所述光扩散板的制作方法，其特征在于，该方法包括：
(1)在透明有机板的一平板形侧面上在喷印或涂布一层厚度为1～20μm的光扩散油墨，然后再烘干得到一均匀厚度的第一光扩散层；
(2)将具有上述第一光扩散层和透明有机板的光扩散板与具有多个发光点的光源安装在一起，通过二维色彩分析仪测量该光扩散板的出光面上光亮度的分布，并绘制出光亮度的等高线；
(3)根据上述的光亮度等高线图分析出与光亮度等高线相对应的需要在第一光扩散层或者透明有机板上各处喷印光扩散油墨的厚度分布图；
(4)采用三维打印机在第一光扩散层或者透明有机板上喷印与光扩散油墨的厚度分布图相对应的光扩散油墨，然后再将上述的光扩散油墨烘干形成一具有多个局部加厚的第二光扩散层。
光亮度的等高线分布图与具有光扩散油墨厚度分布图相同。
采用三维打印机喷印的光扩散油墨位于光扩散板的入光面的一侧。
本发明有益的技术效果在于：
本发明通过预先在透明的PC/PMMA/PS基材上进行单面的喷印或者涂布处理，形成一具有统一厚度的第一扩散层。然后再通过二维色彩分析仪测量只具有第一扩散层的光扩散板的出光面上光亮度的分布情况，然后根据光亮度的分布情况采用三维打印机在基材的另一面或光扩散层上打印出与光亮度分布相对应的的光扩散油墨，形成具有不同厚度的第二光扩散层，该具有不同厚度的第二光扩散层的厚度分布等高线与光亮度分布等高线相对应，如此设计，这能够在光亮度较强的区域分布具有较厚的光扩散层，光亮度较弱的区域具有较薄的光扩散层，如此能够起到非常好的匀光效果，在能够保证光扩散板的光扩散性能的情况下，厚度和重量得到了明显的降低，成本也能够降低，同时，相对比具有相同光扩散性能的光扩散板来说，本发明的光扩散板的透光率更高，体积和重量更小。
【附图说明】
图1为实施例1中具有第一光扩散层的光扩散板与LED光源安装在一起的侧面结构示意图；
图2为实施例1中的光亮度分布示意图；
图3为实施例1中两面均具有光扩散层的光扩散板与LED光源安装在一起的立体结构示意图；
图4为本发明实施例1中凸起放大时的侧面结构示意图；
图5为本发明实施例2中具有第一光扩散层和第二光扩散层光扩散板与LED光源安装在一起的立体结构示意图；
图6为实施例2中一面具有第一光扩散层的光扩散板与LED光源安装在一起的侧面结构示意图；
图7为本发明实施例3中具有第一光扩散层和第二光扩散层的光扩散板与LED光源安装在一起的侧面结构示意图；
图8为本发明实施例4中具有第一光扩散层和第二光扩散层的光扩散板与LED光源安装在一起的结构示意图。
【具体实施方式】
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种光扩散板，该光扩散板用于LED照明领域，该光扩散板采用下述的方法制作而成的：
(1)通过热挤出直接成型一厚度为透明的PC板11为基材；
(2)在透明的PC板11的一平板形侧面采用喷印的方式印刷一层厚度为1μm的光扩散油墨，然后再将光扩散油墨烘干在透明的PC板基材上形成第一光扩散层12；
(3)将上述具有第一光扩散层的光扩散板与具有多个发光点21的LED光源20安装在一起，使具有第一光扩散层的一面与LED光源相对，如图1所示；
(4)采用二维色彩分析仪对上述光扩散板的出光面的光亮度分布进行测量，将具有相同亮度的点用同一条线连接起来，这些线称之为光亮度的等高线22，不同亮度的等高线组合在一起形成光亮度分布示意图，如图2所示。
(5)根据光亮度分布示意图计算出需要在光扩散板的另一侧面打印光扩散油墨的厚度分布数据，并将该数据传输给三维打印机中。光亮度分布与光扩散油墨的厚度相对应，光亮度越高的区域，所需要打印的光扩散油墨的厚度就越厚，光亮度越低的区域，所需要打印的光扩散油墨的厚度就越薄。
(6)将与LED光源安装在一起的光扩散板拆卸下来，然后再根据计算出的待打印的光扩散油墨的厚度分布数据，采用三维打印机在透明的PC板的另一面在不同的区域打印不同厚度的光扩散油墨，然后再将上述的光扩散油墨烘干形成一具有多个局部加厚形成的凸起31的第二光扩散层，所述具有多个凸起31的第二光扩散层位于光扩散板的出光面32上，如图3所示。第二光扩散层的各处的厚度不同，较厚的部分为凸起。
(7)再将两面都具有光扩散层的光扩散板重新与LED光源安装在一起，安装时，两面都具有光扩散层的光扩散板与LED光源的相对位置与只具有第一光扩散层的光扩散板与LED光源的相对位置相同。
需要说明的是，上述的光扩散板的制作方法是制作第一个光扩散板的方法，在大规模以及标准化生产中，由于每一个光扩散板、LED照明灯具的形状和规格都是相同的，在大规模生产过程中，只需要获取待打印光扩散油墨厚度分布数据，就可以在透明PC板的一面喷印好一层光扩散油墨之后再采用三维打印机再在透明PC板的另一面喷印光扩散油墨。
采用上述方法制作出的光扩散板包括一透明的PC板，该透明的PC板为基材，在该透明的PC板11的两个平板形侧面上分别设置有一光扩散层，其中第一光扩散层的表面为平面，第二光扩散层的表面分布有多个凸起，两两凸起中心之间的间距与两两发光点中心之间的间距相同。所述具有多个凸起的侧面作为光扩散板的出光面。将所述凸起放大到10倍时，可以发现，如图4所示，所述凸起31包括多个呈阶梯分布的微光扩散层311微光扩散层，多个微光扩散层微光扩散层的中线相重合。每一微光扩散层微光扩散层的厚度均为1μm～10μm。
实施例2
本实施例与实施例1不同的是，提供另外一种光扩散板，该光扩散板用于LED显示领域，如图5所示，本实施例的光扩散板包括一透明的PMMA板11，该透明的PMMA板为基材，在该透明的PMMA板的一平板形侧面上贴合有一第一光扩散层12，该第一光扩散层的表面为平面，在该第一光扩散层上还贴合有第二光扩散层，该第二光扩散层包括多个凸起31，两两凸起31中心之间的间距与两两发光点21中心之间的间距相同。所述具有多个凸起31的侧面作为光扩散板的出光面。将所述凸起放大到10倍时，可以发现，所述凸起31包括多个呈阶梯分布的微光扩散层微光扩散层311，多个微光扩散层微光扩散层311的中线相重合。同一凸起相邻微光扩散层微光扩散层311的宽度差相同，每一微光扩散层微光扩散层的厚度均为10μm。
上述的光扩散板是采用下述的方法制作而成的：
(1)通过热挤出直接成型一厚度为透明的PMMA板为基材；
(2)在透明的PMMA板的一平板形侧面采用喷印的方式印刷一层厚度为20μm的光扩散油墨，然后再将光扩散油墨烘干在透明的PC板基材上形成一第一光扩散层；
(3)将上述具有第一光扩散层的光扩散板与具有多个发光点的LED光源安装在一起，使不具有光扩散层的一面与LED光源相对，如图6所示；
(4)采用二维色彩分析仪对上述光扩散板的出光面的光亮度分布进行测量，将具有相同亮度的点用同一条线连接起来，这些线称之为光亮度的等高线，不同亮度的等高线组合在一起形成光亮度分布示意图。
(5)根据光亮度分布示意图计算出需要在光扩散板的上述的光扩散层上打印光扩散油墨的厚度分布数据，并将该数据传输给三维打印机中。光亮度分布与光扩散油墨的厚度相对应，光亮度越高的区域，所需要打印的光扩散油墨的厚度就越厚，光亮度越低的区域，所需要打印的光扩散油墨的厚度就越薄。
(6)将与LED光源安装在一起的光扩散板拆卸下来，然后再根据计算出的待打印的光扩散油墨的厚度分布数据，采用三维打印机在上述的光扩散层上的不同区域打印不同厚度的光扩散油墨，然后再将上述的光扩散油墨烘干形成另一个具有多个凸起31的第二光扩散层，所述具有多个凸起的第二光扩散层位于光扩散板的出光面32上，如图5所示。
(7)再将两面都具有光扩散层的光扩散板重新与LED光源安装在一起，安装时，具有第一光扩散层和第二光扩散层的光扩散板与LED光源的相对位置与只具有第一光扩散层的光扩散板与LED光源的相对位置相同。
实施例3
本实施例提供的光扩散板与实施例1提供的光扩散板相同，但是与实施例1不同的，所述光扩散板的出光面32为平面的光扩散层12，第二光扩散层与LED光源20的发光点21相对，如图7所示。该光扩散板的制作方法也与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供的光扩散板与实施例2提供的光扩散板相同，但是与实施例2不同的，所述光扩散板的出光面为不具有光扩散层的透明PMMA板的一侧面，第二光扩散层与LED光源相对，如图8所示。该光扩散板的制作方法与实施例2相同。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种光扩散板的制作方法，其特征在于，该方法包括：
(1)在透明有机板的一平板形侧面上在喷印或涂布一层厚度为1～20μm的光扩散油墨，然后再烘干得到一均匀厚度的第一光扩散层；
(2)将具有上述第一光扩散层和透明有机板的光扩散板与具有多个发光点的光源安装在一起，通过二维色彩分析仪测量该光扩散板的出光面上光亮度的分布，并绘制出光亮度的等高线；
(3)根据上述的光亮度等高线图分析出与光亮度等高线相对应的需要在第一光扩散层或者透明有机板上各处喷印光扩散油墨的厚度分布图；
(4)采用三维打印机在第一光扩散层或者透明有机板上喷印与光扩散油墨的厚度分布图相对应的光扩散油墨，然后再将上述的光扩散油墨烘干形成一具有多个局部加厚的第二光扩散层。
2.根据权利要求1所述的光扩散板的制作方法，其特征在于，光亮度的等高线分布图与具有光扩散油墨厚度分布图相同。
3.根据权利要求1或2所述的光扩散板的制作方法，其特征在于，采用三维打印机喷印的光扩散油墨位于光扩散板的入光面的一侧。
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