專利名稱：多層變組合式的擴(kuò)散板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的所述的多層變組合式擴(kuò)散板是擴(kuò)散粒子層與透明樹脂基板層交替組合的多層結(jié)構(gòu)，是一種運(yùn)用于直下式背光模組的擴(kuò)散板。本發(fā)明的擴(kuò)散板呈現(xiàn)的是擴(kuò)散粒子層與透明樹脂基板層交替組合的多層結(jié)構(gòu)，主要特征在于所述的多層變組合式擴(kuò)散板中擴(kuò)散粒子層至少為2層，該2層擴(kuò)散粒子層均勻包含透明材料制成的基板及擴(kuò)散粒子和紫外吸收劑。本發(fā)明的擴(kuò)散板至少有一個(gè)外表面具有微結(jié)構(gòu)，以達(dá)到提升光效能及擴(kuò)散效能。
背景技術(shù)：
在液晶顯示器中，液晶面板本身不具發(fā)光功能，需要通過在液晶面板下方配置背光源模組以提供光源，實(shí)現(xiàn)顯示功能。擴(kuò)散板是直下式LED背光模組件中的關(guān)鍵零件，它的主要作用是將點(diǎn)光源或線光源擴(kuò)散成為均勻的面光源，并能提高平行于光的傳播方向光能利用率，以期提高出光效率和出光均勻度，達(dá)到優(yōu)質(zhì)顯示的目的。請參閱圖1，其為習(xí)知技術(shù)的直下式背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示，一般直下式模組，其構(gòu)造包含了一反射片1、復(fù)數(shù)個(gè)光源2、一光擴(kuò)散板3、下擴(kuò)散膜4、棱鏡片5、下擴(kuò)散膜6等。擴(kuò)散板決定了 LED光源的出光效率以及出光均勻度，其質(zhì)量是否優(yōu)良直接影響 LED背光源組件的光學(xué)性能。因此擴(kuò)散板的設(shè)計(jì)與制造等已成為直下式LED背光源模組的重點(diǎn)研究內(nèi)容之一。目前研究的成果主要體現(xiàn)在其一是在擴(kuò)散板內(nèi)加擴(kuò)散粒子；其二是在擴(kuò)散板表面加不同截面形狀微結(jié)構(gòu)；其三是擴(kuò)散粒子和微結(jié)構(gòu)結(jié)合使用。其一擴(kuò)散板，將擴(kuò)散粒子散布于基板內(nèi)，相對于基板，擴(kuò)散粒子具有折射率，能折射光線，以便產(chǎn)生光線擴(kuò)散，消除明暗相間的光源痕跡。因其中加入擴(kuò)散粒子，賦予了擴(kuò)散板具有光擴(kuò)散能力，但不可避免的存在擴(kuò)散粒子對光的吸收，造成出光效率降低。而對擴(kuò)散板不僅有均勻性的要求，擴(kuò)散板的透光率對于液晶顯示器的亮度也是至關(guān)重要的；其二擴(kuò)散板完全依靠自身表面的微結(jié)構(gòu)，不存在傳統(tǒng)擴(kuò)散粒子對光的吸收，但出光效率和出光均勻度并沒有實(shí)現(xiàn)很好的效果；其三擴(kuò)散板是目前研究的熱點(diǎn)，但研究成果不多。近年來，LED技術(shù)憑借其長壽命、高效率、響應(yīng)速度快、低維護(hù)和低功耗等優(yōu)勢，在液晶顯示器行業(yè)已逐漸取代CCFL大量應(yīng)用于大、中、小尺寸面板背光源。而且市場對未來 LED取代CCFL成為大、中、小尺寸面板背光源的主流應(yīng)用，仍持高度期待。隨著市場競爭的日益激烈，設(shè)計(jì)出好的背光產(chǎn)品對廠家來說至關(guān)重要。因此本發(fā)明在上述兩種方法的基礎(chǔ)上，提出了一種多層變組合式擴(kuò)散板，是一種可運(yùn)用于直下式背光模組的擴(kuò)散板，能提高擴(kuò)散板出光效率和出光均勻度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多層變組合式擴(kuò)散板，提高擴(kuò)散板的提高擴(kuò)散板出光效率和出光均勻度。
本發(fā)明的多層變組合式擴(kuò)散板呈現(xiàn)是擴(kuò)散粒子層與透明樹脂基板層交替組合的多層結(jié)構(gòu)，主要特征在于所述的多層變組合式擴(kuò)散板中擴(kuò)散粒子層至少為2層，該2層擴(kuò)散粒子層均勻包含透明材料制成的基板和擴(kuò)散粒子及紫外吸收劑。本發(fā)明的擴(kuò)散板至少有一個(gè)外表面具有微結(jié)構(gòu)，以達(dá)到提升光效能及擴(kuò)散效能。所述擴(kuò)散粒子層內(nèi)的擴(kuò)散粒子選用聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯聚苯乙烯、聚苯乙烯、氧化硅、硅、三聚氰胺、碳酸鈣、鐵氟龍、二氧化鈦及二氧化硅中的一種或兩種或兩種以上；擴(kuò)散粒子占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層的重量百分?jǐn)?shù)0.01% _5%，擴(kuò)散粒子直徑大小在50nm-100nm之間，擴(kuò)散粒子折射率與擴(kuò)散粒子層基體折射率的差異在士0. 01至士0. 05之間。紫外吸收劑占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為0. 001% -0. 3%。透明樹脂基板材料選自聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯聚苯乙烯及聚苯乙烯之一。擴(kuò)散板表面有微結(jié)構(gòu)是半球結(jié)構(gòu)、棱鏡結(jié)構(gòu)、金字塔結(jié)構(gòu)、矩形透鏡、半橢圓球結(jié)構(gòu)、圓錐結(jié)構(gòu)、拋物曲面結(jié)構(gòu)、SPLINE曲面結(jié)構(gòu)、NURB曲面結(jié)構(gòu)的之一。擴(kuò)散板表面的微結(jié)構(gòu)排列方式是三角形排列、正六邊形排列、矩形排列、放射狀排列、圓形排列、多項(xiàng)式排列、橢圓形排列的其中之一。為達(dá)到本發(fā)明的目的，利用光線入射到擴(kuò)散板，經(jīng)過擴(kuò)散板表面的微結(jié)構(gòu)，使光線獲得多次的折射，透射；經(jīng)過多層的擴(kuò)散粒子層后，光線實(shí)現(xiàn)最好的擴(kuò)散效果。最后光線離開擴(kuò)散板，經(jīng)擴(kuò)散板表面微結(jié)構(gòu)，發(fā)生多次的折射，透射作用，實(shí)現(xiàn)光的出射角要求和進(jìn)一步使光線均勻化。本發(fā)明的擴(kuò)散板因擴(kuò)散粒子層分層化，減少光因擴(kuò)散粒子作用的能量損失，提高光透率。擴(kuò)散板至少一表面有微結(jié)構(gòu)，以藉由此微結(jié)構(gòu)可輸出更佳的光源，達(dá)到提升擴(kuò)散板出光效率和出光均勻度的目的。本發(fā)明提供的多層變組合式擴(kuò)散板，在有效保證具有良好的出光效率和出光均勻度的前提下，擴(kuò)散板具有較強(qiáng)的抗紫外吸收能力。




圖1為背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12(a)為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的示意圖； 圖12(b)為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的示意圖12(c)為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的示意圖12(d)為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的示意圖12(e)為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的示意圖13(a)為本發(fā)明的一比較實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖13(b)為本發(fā)明的一比較實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖13(c)為本發(fā)明的一比較實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖13(d)為本發(fā)明的一比較實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖號說明
1反射片2復(fù)數(shù)個(gè)燈管
3光擴(kuò)散板4下擴(kuò)散膜
5下擴(kuò)散膜7紫外線吸收劑
8a第一透明樹酯基板層 8b第二透明樹酯基板層
9a第一擴(kuò)散粒子層9b第二擴(kuò)散粒子層
9c第三擴(kuò)散粒子層10半球結(jié)構(gòu)
U棱鏡結(jié)構(gòu)12矩形透鏡結(jié)構(gòu)
13金字塔結(jié)構(gòu)14圓錐結(jié)構(gòu)
15柱狀結(jié)構(gòu)16半橢圓球結(jié)構(gòu)
31光擴(kuò)散粒子
為使審查員對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)
-步的了解與認(rèn)識，謹(jǐn)佐
以較佳的實(shí)施例圖及配合詳細(xì)的說明，說明如后
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 如圖2所示，為本發(fā)明的一種本發(fā)明的擴(kuò)散板較佳實(shí)施例1示意圖。其中本發(fā)明的四層組合式擴(kuò)散板中的紫外線吸收劑7和光擴(kuò)散粒子31分別摻雜在第一擴(kuò)散粒子層9a 和第二擴(kuò)散粒子層％內(nèi)。其中擴(kuò)散粒子層9a和擴(kuò)散粒子層9b內(nèi)擴(kuò)散粒子重量和紫外吸收劑摻雜重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)均分別為0. 01%和0. 004%。第一層擴(kuò)散粒子層9a位于透明樹酯基板層8a上，透明樹脂基板層8b位于第一擴(kuò)散粒子層9a上，第二擴(kuò)散粒子層9b位于透明樹脂基板層8b上。第一擴(kuò)散粒子層9a和第二擴(kuò)散粒子層9b的厚度均為0. 5mm，透明樹酯基板層8a和透明樹脂基板層8b的厚均為0. 5mm。擴(kuò)散板上下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu)10呈矩形排布，球半徑0. 1mm，中心間距0. 4mm，其功能亦為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。多層擴(kuò)散粒子層擴(kuò)散板的透明樹酯基板層8a和透明樹脂基板層Sb、第一擴(kuò)散粒子層9a和第二擴(kuò)散粒子層9b內(nèi)的基體8是選自聚甲基丙烯酸甲酯，擴(kuò)散粒子的材料是選自聚碳酸酯，紫外吸收劑7選用UV-3^。實(shí)施例2:如圖3所示，為本發(fā)明的一種本發(fā)明的擴(kuò)散板較佳實(shí)施2示意圖。其中本發(fā)明的四層組合式擴(kuò)散板中的紫外線吸收劑7和光擴(kuò)散粒子31分別摻雜在第一擴(kuò)散粒子層9a和第二擴(kuò)散粒子層％內(nèi)。其中擴(kuò)散粒子層9a和擴(kuò)散粒子層9b內(nèi)擴(kuò)散粒子重量和紫外吸收劑摻雜重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)均分別為0. 01%和0. 004%。透明樹酯基板層8a 位于第一層擴(kuò)散粒子層9a上，透明樹脂基板層8b位于第一擴(kuò)散粒子層9a上，第二擴(kuò)散粒子層9b位于透明樹脂基板層8b上。第一擴(kuò)散粒子層9a和第二擴(kuò)散粒子層9b的厚度均為 0. 5mm，透明樹酯基板層8a和透明樹脂基板層8b的厚均為0. 5mm。擴(kuò)散板上下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu)10呈矩形排布，球半徑0. 1mm，中心間距0. 4mm，其功能為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。多層擴(kuò)散粒子層擴(kuò)散板的透明樹酯基板層8a和透明樹脂基板層Sb、第一擴(kuò)散粒子層9a和第二擴(kuò)散粒子層9b內(nèi)的基體8是選自聚甲基丙烯酸甲酯，擴(kuò)散粒子的材料是選自聚碳酸酯，紫外吸收劑7選用UV-3^。實(shí)施例3如圖4所示，為本發(fā)明的一種本發(fā)明的擴(kuò)散板較佳實(shí)施例3示意圖。其中本發(fā)明的五層組合式擴(kuò)散板中的紫外線吸收劑7和光擴(kuò)散粒子31分別摻雜在第一擴(kuò)散粒子層9a、第二擴(kuò)散粒子層％和第三層擴(kuò)散粒子層9c內(nèi)。其中擴(kuò)散粒子層9a的擴(kuò)散粒子重量和紫外吸收劑摻雜重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)分別為和0. 004% ；擴(kuò)散粒子層9b的擴(kuò)散粒子重量和紫外吸收劑摻雜重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)分別為0. 和0. 004%； 擴(kuò)散粒子層9c擴(kuò)散粒子重量和紫外吸收劑摻雜重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)分別為 0.01%和0.004%。透明樹酯基板層8a和透明樹脂基板層8b夾于擴(kuò)散粒子層內(nèi)。第一擴(kuò)散粒子層9a、第二擴(kuò)散粒子層9b和第三層擴(kuò)散粒子層9c的厚度均為0. 5mm，透明樹酯基板層8a和透明樹脂基板層8b的厚均為0. 5mm。擴(kuò)散板上下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu)10呈矩形排布，球半徑0. Imm,中心間距0. 4mm,其功能為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。多層擴(kuò)散粒子層擴(kuò)散板的透明樹酯基板層8a和透明樹脂基板層Sb、第一擴(kuò)散粒子層9a、第二擴(kuò)散粒子層9b和第三層擴(kuò)散粒子層9c內(nèi)的基體8是選自聚甲基丙烯酸甲酯， 擴(kuò)散粒子的材料是選自聚碳酸酯，紫外吸收劑7選用實(shí)施例4 實(shí)施例4與實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)相同，主要區(qū)別在于實(shí)施例4中擴(kuò)散粒子層9a的擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為0. ；擴(kuò)散粒子層9b的擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為和0. 004% ；擴(kuò)散粒子層9c擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為0. 01%和0. 004% ο實(shí)施例5 實(shí)施例5與實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)相同，主要區(qū)別在于實(shí)施例5中擴(kuò)散粒子層9a的擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為0. 01% ；擴(kuò)散粒子層9b的擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為和0. 004% ；擴(kuò)散粒子層9c的擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為0. 和0. 004%。實(shí)施例6:實(shí)施例6與實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)相同，主要區(qū)別在于實(shí)施例6中擴(kuò)散粒子層9a的擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為和0. 004% ；擴(kuò)散粒子層9b的擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為0. 01% ；擴(kuò)散粒子層9c的擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為0.1%。
實(shí)施例7 實(shí)施例7與實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)相同，主要區(qū)別在于實(shí)施例7中擴(kuò)散粒子層9a的擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為0. 01% ；擴(kuò)散粒子層9b的擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為0. ；擴(kuò)散粒子層9c的擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為1%。實(shí)施例8 實(shí)施例8與實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)相同，主要區(qū)別在于實(shí)施例8中擴(kuò)散粒子層9a的擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為0. ；擴(kuò)散粒子層9b的擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為；擴(kuò)散粒子層9c的擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為 0. 01%。實(shí)施例9 實(shí)施例9與實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)相同，主要區(qū)別在于實(shí)施例9中擴(kuò)散粒子層9a、9b和 9c的擴(kuò)散粒子重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)均為0. 01%實(shí)施例10 如圖5所示，為本發(fā)明的一種本發(fā)明的擴(kuò)散板較佳實(shí)施例10示意圖。實(shí)施例10與實(shí)施例3的主要區(qū)別在于實(shí)施例10的擴(kuò)散板僅上表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu)10呈矩形排布， 球半徑0. Imm,中心間距0. 4mm,其功能為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例11 實(shí)施例11和實(shí)施例3的主要區(qū)別在于實(shí)施例11擴(kuò)散板僅下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu)10呈矩形排布，球半徑0. Imm,中心間距0. 4mm,其功能為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例12 如圖6所示，為本發(fā)明的一種本發(fā)明的擴(kuò)散板較佳實(shí)施例12示意圖。實(shí)施例12 與實(shí)施例3的主要區(qū)別在于實(shí)施例12擴(kuò)散板下表面有復(fù)數(shù)個(gè)棱鏡結(jié)構(gòu)11呈矩形排布，棱鏡各邊長均為0. 1mm，中心間距0. 4mm。其功能亦為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例13 實(shí)施例13與實(shí)施例12的結(jié)構(gòu)相似，主要區(qū)別在于實(shí)施例13擴(kuò)散板上表面有復(fù)數(shù)個(gè)棱鏡結(jié)構(gòu)11呈矩形排布，棱鏡各邊長均為0. Imm,中心間距0. 4mm，其功能為均勻化光線， 并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu)10呈矩形排布， 球半徑0. 1mm，中心間距0. 4mm。其功能亦為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例14 如圖7所示，為本發(fā)明的一種本發(fā)明的擴(kuò)散板較佳實(shí)施例14示意圖。實(shí)施例14與實(shí)施例3的主要區(qū)別在于實(shí)施例14擴(kuò)散板下表面有復(fù)數(shù)個(gè)矩形透鏡結(jié)構(gòu)12呈矩形排布， 矩形透鏡長、寬0. Imm,高0. 024mm,中心間距0. 2mm。其功能亦為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例15
實(shí)施例15與實(shí)施例14的結(jié)構(gòu)相似，主要區(qū)別在于實(shí)施例15的擴(kuò)散板上表面有復(fù)數(shù)個(gè)復(fù)數(shù)個(gè)矩形透鏡結(jié)構(gòu)12呈矩形排布，矩形透鏡長、寬0. 1mm，高0. 024mm，中心間距 0. 2mm，其功能為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu)10呈矩形排布，球半徑0. 1mm，中心間距0. 4mm，其功能亦為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例16 如圖8所示，為本發(fā)明的一種本發(fā)明的擴(kuò)散板較佳實(shí)施例16示意圖。實(shí)施例16 與實(shí)施例3的主要區(qū)別在于實(shí)施例16擴(kuò)散板下表面有復(fù)數(shù)個(gè)金字塔結(jié)構(gòu)13呈矩形排布， 金字塔底邊四邊邊長均為0. 1mm，高為0. 1mm，塔中心間距0. 4mm。其功能亦為均勻化光線， 并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例17 實(shí)施例17與實(shí)施例16的結(jié)構(gòu)相似，主要區(qū)別在于實(shí)施例17擴(kuò)散板上表面有復(fù)數(shù)個(gè)金字塔結(jié)構(gòu)13呈矩形排布，金字塔底邊四邊邊長均為0. 1mm，高為0. 1mm，塔中心間距 0. 4mm，其功能為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu)10呈矩形排布，球半徑0. 1mm，中心間距0. 4mm，其功能亦為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例18 如圖9所示，為本發(fā)明的一種本發(fā)明的擴(kuò)散板較佳實(shí)施例18示意圖。實(shí)施例18 與實(shí)施例3的主要區(qū)別在于實(shí)施例18擴(kuò)散板下表面有復(fù)數(shù)個(gè)圓錐結(jié)構(gòu)14呈矩形排布，圓錐底部圓半徑0. 1mm，高為0. 1mm，棱錐中心間距0. 4mm，其功能亦為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例19 實(shí)施例19與實(shí)施例18的結(jié)構(gòu)相似，主要區(qū)別在于實(shí)施例19擴(kuò)散板上表面有復(fù)數(shù)個(gè)圓錐結(jié)構(gòu)14呈矩形排布，圓錐底部圓半徑0. Imm,高為0. Imm,棱錐中心間距0. 4mm,其功能為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu) 10呈矩形排布，球半徑0. Imm,中心間距0. 4mm，其功能亦為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例20 如圖10所示，為本發(fā)明的一種本發(fā)明的擴(kuò)散板較佳實(shí)施例20示意圖。實(shí)施例20 與實(shí)施例3的主要區(qū)別在于實(shí)施例20擴(kuò)散板下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半圓柱結(jié)構(gòu)15呈矩形排布， 圓柱半徑0. 1mm，長為0. 1mm，圓柱中心間距0. 4mm，其功能亦為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例21:實(shí)施例21與實(shí)施例20的結(jié)構(gòu)相似，主要區(qū)別在于實(shí)施例21擴(kuò)散板上表面有復(fù)數(shù)個(gè)半圓柱結(jié)構(gòu)15呈矩形排布，圓柱半徑0. Imm,長為0. Imm,圓柱中心間距0. 4mm,其功能為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu)10 呈矩形排布，球半徑0. Imm,中心間距0. 4mm，其功能亦為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例22
如圖11所示，為本發(fā)明的一種本發(fā)明的擴(kuò)散板較佳實(shí)施例22示意圖。實(shí)施例22 與實(shí)施例3的主要區(qū)別在于實(shí)施例22擴(kuò)散板下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半橢圓球結(jié)構(gòu)16呈矩形排布，橢圓長半軸0. 2mm，短半軸0. Imm,中心間距0. 4mm，其功能亦為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例23 實(shí)施例23與實(shí)施例22的結(jié)構(gòu)相似，主要區(qū)別在于實(shí)施例23擴(kuò)散板上表面有復(fù)數(shù)個(gè)半橢圓球結(jié)構(gòu)16呈矩形排布，橢圓長半軸0. 2mm，短半軸0. Imm,中心間距0. 4mm，其功能為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu) 10呈矩形排布，球半徑0. Imm,中心間距0. 4mm，其功能亦為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例M 如圖12(a)所示，為本發(fā)明的一種本發(fā)明的擴(kuò)散板較佳實(shí)施例M示意圖。實(shí)施例 24與實(shí)施例3的區(qū)別在于實(shí)施例M擴(kuò)散板上下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu)10呈正六邊形排布，球半徑軸0. Imm,中心間距0. 6mm，其功能為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例25 如圖12(b)所示，為本發(fā)明的一種本發(fā)明的擴(kuò)散板較佳實(shí)施例25示意圖。實(shí)施例 25與實(shí)施例3的主要區(qū)別在于實(shí)施例25擴(kuò)散板上下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu)10呈多項(xiàng)式排布，球半徑0. 1mm。已擴(kuò)散板的中心為xy坐標(biāo)軸的圓心，則半球結(jié)構(gòu)10在xy軸方向上的排布滿足多項(xiàng)式方程:40x+100X2+200X3+300X4, 40y+100y2+200y3+300y4。實(shí)施例沈如圖12(c)所示，為本發(fā)明的一種本發(fā)明的擴(kuò)散板較佳實(shí)施例沈示意圖。實(shí)施例 26與實(shí)施例3的主要區(qū)別在于實(shí)施例沈擴(kuò)散板上下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu)10呈圓形排布，球半徑軸0. 1mm。以擴(kuò)散板中心點(diǎn)作為圓的圓心，半球結(jié)構(gòu)10在徑向方向間距為1mm，環(huán)向球心間距0.5mm。其功能為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例27:如圖12(d)所示，為本發(fā)明的一種本發(fā)明的擴(kuò)散板較佳實(shí)施例27示意圖。實(shí)施例 27與實(shí)施例3結(jié)構(gòu)相似，主要區(qū)別在于實(shí)施例27擴(kuò)散板上下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu)10呈橢圓形排布，球半徑0. 1mm。以擴(kuò)散板中心點(diǎn)作為圓的圓心，橢圓的長半軸為(0.75+0.75Γ) mm,短半軸為(0. 375+0. 375r)mm(r為以擴(kuò)散板中心為原點(diǎn)時(shí)的極坐標(biāo)軸，r = 0,1, 2，……)。沿著各橢圓線方向三角形間距均為0.5mm。其功能為均勻化光線，并提高光線的出光視角，并提高其出光均勻度。實(shí)施例觀如圖12(e)所示，為本發(fā)明的一種本發(fā)明的擴(kuò)散板較佳實(shí)施例觀示意圖。實(shí)施例 28與實(shí)施例3結(jié)構(gòu)相似，主要區(qū)別在于實(shí)施例觀擴(kuò)散板上下表面有復(fù)數(shù)個(gè)半球結(jié)構(gòu)10呈放射狀排布，球半徑0.1mm。以擴(kuò)散板中心點(diǎn)作為圓的圓心，半球結(jié)構(gòu)10在徑向方向間距為1_，環(huán)向球心間距為(0. 5+0. 5r)mm(r為以擴(kuò)散板中心為原點(diǎn)時(shí)的極坐標(biāo)軸，r = 0，1， 2，……)，徑向方向三角形間距均為1mm。其功能為均勻化光線，并提高光線的出光視角， 并提高其出光均勻度。
利用光線入射到擴(kuò)散板，經(jīng)過擴(kuò)散板表面的微結(jié)構(gòu)，使光線獲得多次的折射，透射；通過第一層擴(kuò)散粒子層，使光線又獲得多方向的反射、折射和散射，提升均勻化的效果； 通過第二層擴(kuò)散粒子層，可使光線進(jìn)一步均勻化；再通過第三層擴(kuò)散粒子層，可使光線更進(jìn)一步均勻化；最后光線離開擴(kuò)散板，經(jīng)擴(kuò)散板表面微結(jié)構(gòu)，發(fā)生多次的折射，透射作用，實(shí)現(xiàn)光的出射角要求和進(jìn)一步使光線均勻化。本發(fā)明的擴(kuò)散板因擴(kuò)散粒子層分層化，且，各層擴(kuò)散粒子層的重量百分含量是變化的，減少光因擴(kuò)散粒子作用的能量損失，提高光透率。擴(kuò)散板至少一表面有微結(jié)構(gòu)，以藉由此微結(jié)構(gòu)可輸出更佳的光源，達(dá)到提升擴(kuò)散板出光效率和出光均勻度的目的。如圖13(a)所示，為本發(fā)明一種具有多層擴(kuò)散粒子層的擴(kuò)散板的比較實(shí)施例1。其擴(kuò)散板類型為純聚甲基丙烯酸甲酯的擴(kuò)散板，擴(kuò)散板厚度為3mm ；如圖13(b)所示，為本發(fā)明一種具有多層擴(kuò)散粒子層的擴(kuò)散板的比較實(shí)施例2。其擴(kuò)散板類型為聚甲基丙烯酸甲酯基板上添加擴(kuò)散粒子31和紫外吸收劑7，擴(kuò)散板厚度3mm。 其中擴(kuò)散粒子31材料為聚碳酸酯，紫外吸收劑7選用擴(kuò)散粒子和紫外吸收劑摻雜量重量占擴(kuò)散板重量百分?jǐn)?shù)分別為0. 04%和0. 004% ；如圖13(c)所示，為本發(fā)明一種具有多層擴(kuò)散粒子層的擴(kuò)散板的比較實(shí)施例3。其擴(kuò)散板類型為純聚甲基丙烯酸甲酯基板上下表面有復(fù)數(shù)個(gè)截面形狀為半圓形結(jié)構(gòu)10呈矩形排布，圓半徑0. Imm,中心間距0. 8mm，擴(kuò)散板厚度為3mm ；如圖13(d)所示，為本發(fā)明一種具有多層擴(kuò)散粒子層的擴(kuò)散板的比較實(shí)施例3。其擴(kuò)散板類型為聚甲基丙烯酸甲酯基板上添加擴(kuò)散粒子31和紫外吸收劑7，其中擴(kuò)散粒子31 材料為聚碳酸酯，紫外吸收劑7選用UV-3^擴(kuò)散粒子和紫外吸收劑摻雜量重量占擴(kuò)散板重量百分?jǐn)?shù)分別為0. 04%和0. 004%。且上下表面有復(fù)數(shù)個(gè)截面形狀為半圓形結(jié)構(gòu)10呈矩形排布，圓半徑0. Imm,中心間距0. 4mm，擴(kuò)散板厚度為3mm。具體實(shí)施例使用實(shí)驗(yàn)室目前的四臺擠出機(jī)及搭建的實(shí)驗(yàn)測試平臺，生產(chǎn)制造了一種5層變組合式擴(kuò)散板，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試。光擴(kuò)散粒子31摻雜在第一擴(kuò)散粒子層9a、第二擴(kuò)散粒子層9b和第三擴(kuò)散粒子層9c內(nèi)，透明樹酯基板層8a和透明樹脂基板層8b夾于其內(nèi)。透明樹酯基板層8a和透明樹脂基板層8b以及第一擴(kuò)散粒子層9a、第二擴(kuò)散粒子層9b和第三擴(kuò)散粒子層9c的厚度均為1mm。第一擴(kuò)散粒子層9a中擴(kuò)散粒子和紫外吸收劑摻雜量重量占當(dāng)層擴(kuò)散擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)分別為0. 04%和0. 004%。第二層擴(kuò)散粒子層9b中擴(kuò)散粒子和紫外吸收劑摻雜量重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層層重量百分?jǐn)?shù)分別為0. 06%和0. 004%。 第三層擴(kuò)散粒子層9b中擴(kuò)散粒子和紫外吸收劑摻雜量重量占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層層重量百分?jǐn)?shù)分別為0. 08%和0. 004%。擴(kuò)散板上下表面有復(fù)數(shù)個(gè)截面形狀為半球形結(jié)構(gòu)10呈矩形排列，球半徑0. Imm,球心間距0. 8mm。多層擴(kuò)散粒子層擴(kuò)散板的透明樹酯基板8a、透明樹酯基板8b和透明樹酯基板層8 是選自聚甲基丙烯酸甲酯，而擴(kuò)散粒子的材料是選自聚碳酸酯，紫外吸收劑7選用UV-3^。多層擴(kuò)散粒子層的擴(kuò)散板的制備本發(fā)明的多層擴(kuò)散粒子層擴(kuò)散板的生產(chǎn)方法的具體實(shí)施方式
采用塑料擠出成型機(jī)為主要生產(chǎn)設(shè)備，依次按照以下步驟進(jìn)行備料按照透明樹酯基板層8a和透明樹酯基板層8b，擴(kuò)散粒子層9a、擴(kuò)散粒子層9b和擴(kuò)散粒子層9c所用的材料，分別按其重量百分組成稱重、拌合、除濕，再將擴(kuò)散粒子層 9a、擴(kuò)散粒子層9b和擴(kuò)散粒子層9c分別加入至三臺擠出機(jī)中，將聚甲基丙烯酸甲酯加入至第四臺擠出機(jī)中，在機(jī)頭處安裝雙層平板模頭，以便擠出需要的兩層透明樹脂基板層8a和透明樹酯基板層8b。加熱塑化將透明樹脂基板層8a和透明樹酯基板層8b所用的材料擠出成型機(jī)并加熱塑化成粘流態(tài)，將擴(kuò)散粒子層9a、擴(kuò)散粒子層9b和擴(kuò)散粒子層9c所用的共混材料擠出成型機(jī)并加熱塑化成粘流態(tài)。共擠將經(jīng)加熱塑化成粘流態(tài)的透明樹脂基板層8a和透明樹酯基板層8b以及擴(kuò)散粒子層9a、擴(kuò)散粒子層9b和擴(kuò)散粒子層9c所用的材料同時(shí)導(dǎo)入，在多頭擠出機(jī)共擠復(fù)合成一體的制品。微結(jié)構(gòu)處理將帶有微結(jié)構(gòu)片材制成圓柱狀，其安裝在微納米壓印機(jī)中，再壓出的多層擴(kuò)散粒子層表面滾壓出微細(xì)結(jié)構(gòu)。后處理將共擠復(fù)合成一體的制品經(jīng)輥壓定型、附保護(hù)膜后，再切割成制品。多層擴(kuò)散粒子層的擴(kuò)散板的評價(jià)利用上述設(shè)備制造出評估比較樣品，分別是純聚甲基丙烯酸甲酯擴(kuò)散板(比較實(shí)施例1)、帶聚碳酸酯擴(kuò)散粒子聚甲基丙烯酸甲酯擴(kuò)散板(比較實(shí)施例幻、上下表面刻有微細(xì)結(jié)構(gòu)聚甲基丙烯酸甲酯擴(kuò)散板(比較實(shí)施例3)、上下表面刻有微細(xì)結(jié)構(gòu)及帶聚碳酸酯擴(kuò)散粒子聚甲基丙烯酸甲酯擴(kuò)散板(比較實(shí)施例4)。實(shí)驗(yàn)測試設(shè)備基于9點(diǎn)法，采用ST-80C型數(shù)字照度計(jì)，借助移動(dòng)平臺調(diào)整照度計(jì)探頭在X、Y方向的位置，對實(shí)施例1至實(shí)施例28、比較實(shí)施例1、比較實(shí)施例2、比較實(shí)施例3和比較實(shí)施例4的實(shí)現(xiàn)逐點(diǎn)測量，測出出光面測點(diǎn)的出光均勻度。利用上海機(jī)密科學(xué)儀器有限公司的WGT-S透光率/霧度測定儀對實(shí)施例1至實(shí)施例28、比較實(shí)施例1、比較實(shí)施例2、比較實(shí)施例3和比較實(shí)施例4進(jìn)行操作，測出透光率。 結(jié)果在表1中顯示。表權(quán)利要求
1.一種多層變組合式擴(kuò)散板，其特征在于是擴(kuò)散粒子層與透明樹脂基板層交替組合的多層結(jié)構(gòu)，多層變組合式擴(kuò)散板中擴(kuò)散粒子層至少為2層，該2層擴(kuò)散粒子層均包含透明材料制成的基板及擴(kuò)散粒子和紫外吸收劑；多層變組合式擴(kuò)散板至少有一個(gè)外表面具有微結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層變組合式擴(kuò)散板，其特征在于所述擴(kuò)散粒子層內(nèi)的擴(kuò)散粒子選用聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯與甲基丙烯酸甲酯共混物、聚苯乙烯、氧化硅、硅、三聚氰胺、碳酸鈣、鐵氟龍、二氧化鈦及二氧化硅中的一種或兩種或兩種以上；擴(kuò)散粒子占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層的重量百分?jǐn)?shù)0. 001% -5%，擴(kuò)散粒子直徑大小在 IOnm-IOOOnm之間，擴(kuò)散粒子折射率與擴(kuò)散粒子層基體折射率的差異大于0. 001。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層變組合式擴(kuò)散板，其特征在于紫外吸收劑占當(dāng)層擴(kuò)散粒子層重量百分?jǐn)?shù)為0. 001% -0.3%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層變組合式擴(kuò)散板，其特征在于透明樹脂基板材料選自聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯與甲基丙烯酸甲酯共混物及聚苯乙烯之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層變組合式擴(kuò)散板，其特征在于擴(kuò)散板表面有微結(jié)構(gòu)是半球結(jié)構(gòu)、棱鏡結(jié)構(gòu)、金字塔結(jié)構(gòu)、矩形透鏡、半橢圓球結(jié)構(gòu)、圓錐結(jié)構(gòu)、拋物曲面結(jié)構(gòu)、 SPLINE曲面結(jié)構(gòu)、NURB曲面結(jié)構(gòu)的之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層變組合式擴(kuò)散板，其特征在于擴(kuò)散板表面的微結(jié)構(gòu)排列方式是三角形排列、正六邊形排列、矩形排列、放射狀排列、圓形排列、多項(xiàng)式排列、橢圓形排列的其中之一。
全文摘要
一種多層變組合式擴(kuò)散板屬于擴(kuò)散板領(lǐng)域。其呈現(xiàn)是擴(kuò)散粒子層與透明樹脂基板層交替組合的多層結(jié)構(gòu)，主要特征在于所述的多層變組合式擴(kuò)散板中擴(kuò)散粒子層至少為2層，該2層擴(kuò)散粒子層均勻包含透明材料制成的基板及擴(kuò)散粒子和紫外吸收劑。本發(fā)明的擴(kuò)散板至少有一個(gè)外表面具有微結(jié)構(gòu)，以達(dá)到提升光效能及擴(kuò)散效能。
文檔編號G02B5/02GK102183804SQ20111005968
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者何曉祥, 吳大鳴, 莊儉, 張亞軍, 鄭秀婷 申請人:北京化工大學(xué)