CN106597585A - 一种防眩光的扩散板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明创造涉及扩散板技术领域，特别涉及一种防眩光的扩散板，该扩散板包括互相层叠的进光板和出光板，进光板和出光板之间填充有导光介质，所述导光介质的折射率小于所述进光板和出光板的折射率，所述进光板朝向出光板的一面设置有外凸的导光微结构，所述出光板中混合有光扩散颗粒。这样，光线在通过扩散板时，会先在进光板的出光面出被微结构均匀扩散，经过扩散后的光线再进入到具有导光介质的出光板，导光介质再在各个局部局域对已经被微结构扩散的光线进行散射，从而获得更好的效果。该扩散板充分发挥两种光扩散方式的扩散性能，不存在扩散不均匀的问题，具有获得更好的光扩散效果。此外，还提供了能够生产出该扩散板的制造方法。
Description
技术领域
本发明创造涉及扩散板技术领域，特别涉及一种防眩光的扩散板及其制造方法。
背景技术
当光源的亮度极高或是背景与视野中心的亮度差较大时，就会产生“眩光”。“眩光”不仅影响观看，而且对视力健康都有影响。在背光模组、平板灯等照明装置中，通常需要增加用于扩散板，扩散板的主要作用是将灯光分散开，从而防止眩光。
目前，光扩散板的扩散形式有两种，一种是在透光板中添加光扩散剂，光线在穿过透光板的过程中部分光线会被光扩散剂改变方向，从而使光线向四周散出。另外一种形式则是在透光板的表面增加一些微结构，令透光板的表面变得凹凸不平，因此光线在透光板的表面出射时，出射方向也会被改变。为了获得更加的扩散效果，业内提出了综合两者特点的扩散板产品，即既在一片透光板中加入扩散剂，也在该片透光板的出射面设置微结构，从而期望达到更加的光扩散效果。然而实际应用中，扩散效果并未能够达到预期的叠加效果。
发明创造内容
本发明创造的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能够充分发挥两种光扩散方式的扩散性能，从而获得更好的光扩散效果的防眩光的扩散板，并提供该扩散板的制造方法。
发明思路：本申请人分析后发现，未能达到预期效果的主要原因是：扩散剂对光线的扩散过程是比较随机的，光源发出的光线比较集中，因此会被扩散板中某一小区域中的扩散剂进行扩散，在小尺度下，扩散剂的发布相对不太均匀，因此光线通过扩散剂后，光线会得到扩散，但是这种扩散可能存在不均匀，而这种分布不均匀的问题并不能够由出光面的微结构来克服，因为微结构通常是规律排列的，到达出光面时发布不均匀的光线经过微结构的折射，相当于是仅仅改变了方向，并不能够弥补光线扩散不均匀的问题。也就是说，在整个扩散过程中，能够真正起到扩散作用的仅仅是一小区域里的扩散剂，大部分区域的扩散剂和表面微结构并未能如预期的起到扩散作用，因此，两种结构的叠加并不能够得到预期的双倍效果。因此，改进的思路主要应该在于避免光源发出的集中的光线直接被扩散剂扩散，而是先用微结构将集中的光线分散开，在让这些分散开的光线在各个小区域中被扩散剂进一步扩散，从而充分发挥微结构和扩散剂的作用。
本发明创造的目的通过以下技术方案实现：
提供了一种防眩光的扩散板，包括互相层叠的进光板和出光板，进光板和出光板之间填充有导光介质，所述导光介质的折射率小于所述进光板和出光板的折射率，所述进光板朝向出光板的一面设置有外凸的导光微结构，所述出光板中混合有光扩散颗粒。
其中，还包括反光板，所述反光板一侧与进光板的周沿连接，另一侧与出光板的周沿连接，反光板的反光面朝向所述导光介质。
其中，所述导光微结构包括至少两排导光凸点，每排导光凸点上至少有两个导光凸点，相邻排的凸点错开设置。
其中，所述导光凸点的为正四棱锥。
其中，所述导光介质为空气。
其中，所述出光板光中扩散颗粒的浓度为0.05％～2％。
其中，所述导光微结构的顶点抵住所述出光板的底面。
还提供一种防眩光的扩散板的制造方法，包括：
进光板制作步骤：熔化可塑透光原料，把熔化后的原料送入螺杆挤出机中进行塑性，将挤出的原料送入平板机头以将原料挤压成型为透明平板，将未定型的透明平板送入滚筒式微压印机，以在透明平板的表面形成导光微结构，期间，滚筒式微压印机的滚筒温度是160～300℃、转速是1～3rpm；
出光板制作步骤：将光扩散母粒与可塑透光原料按0.5％～20％的重量百分比混合后进行熔化，把熔化后的原料送入螺杆挤出机中进行塑性，然后将将挤出的物料送入平板机头以将原料挤压成型为光扩散平板；
粘结步骤：在进光板和出光板处于软化未定型状态下，将反光板一侧固定至进光板的周沿连接，另一侧固定至出光板的周沿；或者，在进光板和出光板处于固化定型状态下，在进光板和出光板周沿涂覆胶水，然后将反光板一侧固定至进光板的周沿连接，另一侧固定至出光板的周沿。
其中，在所述进光板制作步骤中，螺杆挤出机的料筒依次分为五个温度控制区域，这五个区域的温度控制分别为：区域一：160～250℃、区域二：200～300℃、区域三：220～300℃、区域四：220～300℃、区域五：220～300℃。
本发明创造的有益效果：本申请提供了一种防眩光的扩散板，该扩散板包括互相层叠的进光板和出光板，进光板和出光板之间填充有导光介质，所述导光介质的折射率小于所述进光板和出光板的折射率，所述进光板朝向出光板的一面设置有外凸的导光微结构，所述出光板中混合有光扩散颗粒。这样，光线在通过扩散板时，会先在进光板的出光面出被微结构均匀扩散，经过扩散后的光线再进入到具有导光介质的出光板，导光介质再在各个局部局域对 已经被微结构扩散的光线进行散射，从而获得更好的效果。相比于现有的技术，该扩散板充分发挥两种光扩散方式的扩散性能，不存在扩散不均匀的问题，具有获得更好的光扩散效果。此外，还提供了能够生产出该扩散板的制造方法。
附图说明
利用附图对本发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明创造防眩光的扩散板的结构示意图。
图2为本发明创造防眩光的扩散板的扩散光路示意图。
图3为本发明创造防眩光的扩散板的微结构的俯视结构示意图。
在图1至图3中包括有：
1——进光板、2——出光板、3——导光微结构、31——导光凸点、4——反光板。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明创造作进一步描述。
本发明创造防眩光的扩散板的具体实施方式之一，如图1所示，包括：该扩散板包括互相层叠的进光板1和出光板2，进光板1和出光板2之间填充有导光介质，该导光介质的折射率小于所述进光板1和出光板2的折射率，基于生产简便的目的，本实施例中采用空气，当然，也可以采用其他折射率满足要求的液体或者气体来填充，所述进光板1朝向出光板2的一面设置有外凸的导光微结构3，所述出光板2中混合有光扩散颗粒。根据需要，可以令进光板1的导光微结构3的顶点抵住出光板2的地面，因此，导光微结构3的高度即是出光板2和进光板1之间间距，当然，如本实施例的，根据具体的扩散需求以及出光板2、进光板1的实际厚度，可以适当调节出光板2和进光板1之间间距，从而调节扩散光路，进而调节扩散效果。
本扩散板的扩散光路大致如图2所示，光线在通过扩散板时，会先在进光板1的出光面出被微结构均匀扩散，经过扩散后的光线再进入到具有导光介质的出光板2，导光介质再在各个局部局域对已经被微结构扩散的光线进行散射，从而获得更好的效果。相比于现有的技术，该扩散板充分发挥两种光扩散方式的扩散性能，不存在扩散不均匀的问题，具有获得更好的光扩散效果。
此外，本扩散板还包括反光板4，所述反光板4一侧与进光板1的周沿连接，另一侧与出光板2的周沿连接，反光板4的反光面朝向所述导光介质。这样，被微结构扩散至扩散板边缘的光线会被放射板放射至出光板2射出。
如图3所示，导光微结构3包括多排导光凸点31，每排导光凸点31上至少有两个导光 凸点31，相邻排的凸点错开设置，所述导光凸点31的为正四棱锥。该结构能够更好的对光线进行扩散，避免扩散不充分的问题。
本实施例中，所述出光板2光中扩散颗粒的浓度为0.05％～2％。
本扩散板的制造过程如下：
首先，要制造进光板1，将透光性好，可塑性高的塑化树脂原料加入高温炉中进行原料的干燥和熔化，把固态的树脂原料转变为液态便于对其塑型。把熔化后的原料送入螺杆挤出机中进行塑性。在此期间，螺杆挤出机的料筒依次分为五个温度控制区域，这五个区域的温度控制分别为：区域一：160～250℃(最优200℃)、区域二：200～300℃(最优210℃)、区域三：220～300℃(最优230℃)、区域四：220～300℃(最优230℃)、区域五：220～300℃(最优230℃)。接着通过挤出机后方的平板机头将挤出后的熔融原料压缩成透明平板。将还未定型的导光板送入滚筒式微压印设备，在滚筒上设置有相应倒四棱锥型的微结构模具。将所得的模具包裹在滚轮上，通过使用不锈钢材质的箍紧套把模具固定在滚轮的表面。然后使用焊接的方式，先在箍紧套的中间空洞处对模具和滚筒进行焊接。待模具焊接稳定后，把箍紧套取出对模具进行全面的焊接，最后使用机床对滚筒进行磨削整平，使得滚筒的各处直径相等即可。这样就可以得到具有微结构的滚筒装置。在板材通过滚筒期间需要控制其温度(一般在160～300℃，最佳温度为原料的熔点温度)、压力(在条件允许的情况下尽可能的大)和转速(1～3rpm，根据实际的需求，尽可能的小，但如果太小会使得板材运动受阻同样影响最后的质量，可以根据实际情况在1～3rpm范围内灵活调整)。通过滚筒压印微结构后，板材需要进行降温处理，降温过程是使用空气缓慢冷却，从而减少印有微结构的薄板中的内应力避免薄板产生变形。最后把薄板按照实际需求的大小进行裁剪即可。
其次，要制造出光板2，出光板2的制造工艺类似于进光板1的工艺。区别在于不需要制造微结构，并且在加入高温炉的时候需要按比例(一般为0.5％～20％)加入光扩散剂所制作成的光扩散母粒。其中光扩散母粒的制作方法是按重量百分比准确称量各原料组分，将塑料基体与光扩散剂(光扩散剂占1/10)充分混合后加入密炼机，混合搅拌8分钟，冷却，用粉碎机粉碎制备即得到光扩散母粒。在制造光扩散母粒时还需要注意以下几点：1.用转速为每分钟几十转的双锥型混料机比较好，如果用高速搅拌机，则用低速。2.将塑料粒子先加入混料机，再加塑料粒子重量0.1％～0.3％的二甲基硅油作为混合扩散油，开机将塑料粒子表面打湿，再加入有机硅球形微粉光扩散剂，粉体由硅油均匀吸附在塑料粒子表面，混合均匀出料，过挤出机造粒。3.二甲基硅油加入量控制在可使塑料粒子表面被打湿即可，加多易造成单螺杆打滑不吃料现象，一般以夏天用500粘度的，冬天用350粘度的为宜。同时在塑料配混中，为了改善合成树脂与无机填充剂或增强材料的界面性能，添加一种塑料添加剂，又称表面改性剂。它在塑料加工过程中可降低合成树脂熔体的粘度，改善填充剂的分散度以提高加工性能，进而使制品获得良好的表面质量及机械、热和电性能。其用量一般为填充剂用量的0.5～2％。原料通过螺杆机后经过平板机头冷却后即可形成成型的散射光扩散板。
最后，要进行粘结，粘结过程可以是在进光板1和出光板2处于软化未定型状态下，将反光板4一侧固定至进光板1的周沿连接，另一侧固定至出光板2的周沿；也可以是在进光板1和出光板2处于固化定型状态下，在进光板1和出光板2周沿涂覆胶水，然后将反光板4一侧固定至进光板1的周沿连接，另一侧固定至出光板2的周沿。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种防眩光的扩散板，其特征在于：包括互相层叠的进光板和出光板，进光板和出光板之间填充有导光介质，所述导光介质的折射率小于所述进光板和出光板的折射率，所述进光板朝向出光板的一面设置有外凸的导光微结构，所述出光板中混合有光扩散颗粒。
2.如权利要求1所述的一种防眩光的扩散板，其特征在于：还包括反光板，所述反光板一侧与进光板的周沿连接，另一侧与出光板的周沿连接，反光板的反光面朝向所述导光介质。
3.如权利要求1所述的一种防眩光的扩散板，其特征在于：所述导光微结构包括至少两排导光凸点，每排导光凸点上至少有两个导光凸点，相邻排的凸点错开设置。
4.如权利要求3所述的一种防眩光的扩散板，其特征在于：所述导光凸点的为正四棱锥。
5.如权利要求1升水的一种防眩光的扩散板，其特征在于：所述导光介质为空气。
6.如权利要求1升水的一种防眩光的扩散板，其特征在于：所述出光板光中扩散颗粒的浓度为0.05％～2％。
7.如权利要求1升水的一种防眩光的扩散板，其特征在于：所述导光微结构的顶点抵住所述出光板的底面。
8.一种用于制作权利要求1-7任意一项所述的防眩光的扩散板的制造方法，其特征在于包括：
进光板制作步骤：熔化可塑透光原料，把熔化后的原料送入螺杆挤出机中进行塑性，将挤出的原料送入平板机头以将原料挤压成型为透明平板，将未定型的透明平板送入滚筒式微压印机，以在透明平板的表面形成导光微结构，期间，滚筒式微压印机的滚筒温度是160～300℃、转速是1～3rpm；
出光板制作步骤：将光扩散母粒与可塑透光原料按0.5％～20％的重量百分比混合后进行熔化，把熔化后的原料送入螺杆挤出机中进行塑性，然后将将挤出的物料送入平板机头以将原料挤压成型为光扩散平板；
粘结步骤：在进光板和出光板处于软化未定型状态下，将反光板一侧固定至进光板的周沿连接，另一侧固定至出光板的周沿；或者，在进光板和出光板处于固化定型状态下，在进光板和出光板周沿涂覆胶水，然后将反光板一侧固定至进光板的周沿连接，另一侧固定至出光板的周沿。
9.如权利要求8所述的防眩光的扩散板的制造方法，其特征在于在所述进光板制作步骤中，螺杆挤出机的料筒依次分为五个温度控制区域，这五个区域的温度控制分别为：区域一：160～250℃、区域二：200～300℃、区域三：220～300℃、区域四：220～300℃、区域五：220～300℃。
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