一種具有出光微棱鏡結(jié)構(gòu)的pmma導光板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種導光板，尤其是涉及一種具有出光微棱鏡結(jié)構(gòu)的PMMA導光板。
【背景技術(shù)】
[0002] 導光板，用于引導光線傳輸方向，即將導光板的入光側(cè)進入的點光源或線光源經(jīng) 過導光板的散射及反射后由導光板的出光面射出進而成為面光源。進而言之，該面光源是 否具有足夠的亮度以及是否發(fā)光均勻則完全取決于導光板的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
[0003] 傳統(tǒng)的導光板設(shè)計中，尤其是在平板形的導光板中：（1)有一面設(shè)置U形溝槽一面 印刷導光油墨網(wǎng)點的設(shè)計，讓U形槽所在的面為出光面，讓導光油墨網(wǎng)點所在的面為底面， 使之破壞光的全反射從而使光線能大量從出光面射出；（2)有一面設(shè)置V形溝槽一面印刷 導光油墨網(wǎng)點的設(shè)計，讓V形槽所在的面為出光面，讓導光油墨網(wǎng)點所在的面為底面，使之 破壞光的全反射從而使光線能大量從出光面射出。通過U形槽和油墨網(wǎng)點的配合，或V形 槽和油墨網(wǎng)點的配合對光線的傳輸方向進行引導，進而在導光板的出光面發(fā)出亮度足夠、 且分布均勾的光。
[0004] 上述設(shè)計中，由于V形槽本身具有一尖部，所以相比于U形槽而言V形槽更易引導 光線的傳輸，所以添加少量的導光粒子即可滿足一定的標準。但不管是U形槽設(shè)計還是V形 槽設(shè)計：首先，它們都需要在底面印刷導光油墨網(wǎng)點來滿足導光板的亮度足夠和發(fā)光均勻 的特點。而導光板的油墨印刷在生產(chǎn)過程中本身是不易管控的，再加上還要與設(shè)計的U形 槽或是V形槽相配合來完成對光線的引導，因此它的生產(chǎn)工序要求嚴苛，且復雜。同時從另 一個層面來說，由于印刷工藝本身比較復雜，所以需要投入的設(shè)備很多（比如印刷機器、紅 外烘干爐等），投入成本偏高，而印刷過程中大量使用油墨材料還容易產(chǎn)生廢氣，造成污染。
[0005] 同時，傳統(tǒng)也有一種導光板是這樣設(shè)計的：（1) 一面設(shè)置U形槽一面平滑，并添加 有大量導光粒子，讓U形槽所在的面為出光面；（2) -面設(shè)置V形槽一面平滑，并添加有少 量導光粒子，讓V形槽所在的面為出光面。通過U形槽和導光粒子的配合、或V形槽和導光 粒子的配合來對光線的傳輸方向進行引導，進而使保證導光板的出光效率和均勻性。上述 這兩種導光板設(shè)計就不需要印刷油墨網(wǎng)點，解決了印刷工藝不易管控、設(shè)備投入過高、易造 成污染的問題。然而，這兩種導光板設(shè)計中添加的導光粒子成分配制工序復雜難控，研發(fā)成 本高，而且使用成本也高。雖然市場上有一些成分簡單普通的導光粒子，但是其使導光板能 達到的效果并不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種具有出光微棱鏡結(jié)構(gòu)的PMMA導 光板，旨在既不用采用印刷工藝進行導光油墨網(wǎng)點的印刷，也不用添加額外的導光粒子，便 具有了比前兩者還要優(yōu)良的導光效果，亮度高、發(fā)光更加均勻。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明米用如下技術(shù)方案：一種具有出光微棱鏡結(jié)構(gòu)的PMMA 導光板，包括透光板，所述透光板包括出光面及底面，所述透光板由PMMA材料制成；
[0008] 所述出光面設(shè)置棱鏡結(jié)構(gòu)，所述棱鏡結(jié)構(gòu)具有若干平行設(shè)置的、截面呈弧形的突 起，兩相鄰的突起間形成U型溝槽，所述U型溝槽的深度和跨度分別為4. 5~86. 25 μ m和 57. 5 ~ 425. 5 μ m ；
[0009] 所述底面設(shè)置球形凸起陣列，所述球形凸起陣列包括Μ行N列，球形凸起大小一致 且在底面上均勻分布，相鄰兩行的球形凸起在行方向上交錯設(shè)置，兩相鄰球形凸起之間的 邊緣間距在0. 285~0. 3_，球形凸起的直徑為0. 675~0. 7_，球形凸起高度為0. 315~ 0. 35mm〇
[0010] 優(yōu)選的是，所述突起的角值R為203~227度。
[0011] 優(yōu)選的是，所述突起截面呈半圓形。
[0012] 優(yōu)選的是，所述球形凸起的形狀為半球形或部分球形。
[0013] 優(yōu)選的是，所述球形凸起的材料為PMMA，且與透光板一體成型。
[0014] 優(yōu)選的是，所述透光板的厚度為〇· 5~3. 0mm。
[0015] 優(yōu)選的是，所述透光板厚度為0· 5mm，所述U型溝槽的深度為4. 5~6. 5 μ m，跨度 為 57. 5 ~72. 5 μ m〇
[0016] 優(yōu)選的是，所述透光板厚度為1. 0mm，所述U型溝槽的深度為8. 05~9. 2 μ m，跨度 為 57. 5 ~72. 5 μ m〇
[0017] 優(yōu)選的是，所述透光板厚度為2. 0mm，所述U型溝槽的深度為40. 25~46 μ m，跨度 為 172. 5 ~189. 75 μ m。
[0018] 優(yōu)選的是，所述透光板厚度為3. 0mm時，所述U型溝槽的深度為80. 5~86. 25 μ m， 跨度為345~425. 5 μ m。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明所述的導光板通過在透光板 的出光面設(shè)置獨特的U形溝槽，在透光板的底面設(shè)置布局排列獨特的球形凸起陣列，并通 過嚴格控制二者的參數(shù)值，使得導光板不需要再印刷，也不需要添加導光粒子，便達到了更 加優(yōu)良的技術(shù)效果，該技術(shù)效果體現(xiàn)在導光板的更高的出光效率和發(fā)光更均勻的特性。同 時，將導光板采用具有高透明性的PMMA材料制成，使得導光板對光源的光線色度影響小， 整個板面的出光不會出現(xiàn)有顏色差異。
【附圖說明】
[0020] 圖1為實施例中一種具有出光微棱鏡結(jié)構(gòu)的PMMA導光板與光源配合的示意圖，圖 中省略了部分結(jié)構(gòu)。
[0021] 圖2為實施例中一種具有出光微棱鏡結(jié)構(gòu)的PMMA導光板結(jié)構(gòu)不意圖。
[0022] 圖3為圖2中K處放大圖示意圖。
[0023] 圖4為實施例中一種具有出光微棱鏡結(jié)構(gòu)的PMMA導光板中球形凸起陣列結(jié)構(gòu)不 意圖。
[0024] 圖5為圖4中V處放大示意圖。
[0025] 圖6為圖4中球形凸起陣列右上角局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖7為圖2中球形凸起局部放大示意圖。
[0027] 附圖標記說明：卜光源，2_透光板，21a_第一入光面，21b_第二入光面，22a_第 一側(cè)面，22b-第二側(cè)面，23-出光面，23a-突起，23b-U型溝槽，24-底面，24a-球形凸起。
【具體實施方式】
[0028] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0029] 參見圖1到圖7, 一種具有出光微棱鏡結(jié)構(gòu)的PMMA導光板包括透光板2,所述透光 板2包括出光面23及底面24,所述透光板2由PMMA材料制成；所述出光面23設(shè)置棱鏡結(jié) 構(gòu)，所述棱鏡結(jié)構(gòu)具有若干平行設(shè)置的、截面呈弧形的突起23a，兩相鄰的突起23a間形成U 型溝槽23b，所述U型溝槽23b的深度和跨度（兩相鄰突起波峰之間的距離）分別為4. 5~ 86. 25 μ m和57. 5~425. 5 μ m ;所述底面24設(shè)置球形凸起陣列，所述球形凸起陣列包括Μ 行Ν列，球形凸起24a大小一致且在底面24上均勻分布，相鄰兩行的球形凸起24a在行方 向上交錯設(shè)置，兩相鄰球形凸起24a之間的邊緣間距L在0. 285~0. 3mm，球形凸起24a的 直徑R為0· 675~0· 7臟，球形凸起24a高度Η為0· 315~0· 35臟。
[0030] 所述透光板2還包括至少一個入光面（附圖中為兩個入光面，分別為第一、第二入 光面21a、21b)，用以接收光源1所發(fā)出的光。光源1可以是LED燈條，或其他燈管。光源1 分別與導光板的兩入光面相鄰設(shè)置。當光源1所發(fā)出的光從入光面進入導光板后，在導光 板內(nèi)遇到U型溝槽23b時，光線便會發(fā)生反射與散射，并向各個不同方向進行傳輸，最終由 導光板的出光面23射出。而為了使光線盡可能從出光面23均勻射出，從而提高導光板的出 光效率（即亮度），本發(fā)明在導光板的底面24設(shè)置球形凸起陣列，球形凸起具有弧形曲面， 所以當光線欲從導光板的底面射出時會被這些球形凸起進行折射或者反射阻擋，使之從與 底面24相對的出光面23射出。
[0031] 由于導光板不僅僅是要保證足夠的亮度（即出光效率），還要使發(fā)出的光要均勻， 不會出現(xiàn)局部亮、局部暗的情況，從而影響用戶體驗，本發(fā)明還對U型溝槽23b的深度a和 跨度b、以及對球形凸起陣列的排布（包括邊緣間距、凸起高度和凸起直徑三個關(guān)鍵因素） 進行了深入研究，使得生產(chǎn)的導光板不僅僅具有足夠的亮度，達到了規(guī)定標準以上的幾個 等級，而且還使發(fā)光更加均勻。這些因素決定著整個導光板的出光效率高低和發(fā)光均勻性。
[0032] 同時，所述導光板導光效果的好與壞還有一個關(guān)鍵因素則是材質(zhì)。本發(fā)明采用了 優(yōu)先采用了 PMMA(甲基丙烯酸甲酯）材質(zhì)，PMMA是目前最為優(yōu)良的高分子透明材料，可見 光透過率達到92%，比玻璃的透光度高。因此PAAM的高透光性則成為了導光板對材質(zhì)的優(yōu) 先選擇。進而言之，由于PMMA透光性高，則色度低，使得導光板對光源的光線色度影響小， 整個板面的出光不會出現(xiàn)有顏色差異。即：用戶不會看到顯示裝置有局部偏黃的現(xiàn)象。為 了進一步說明本發(fā)明所述導光板采用PMMA材質(zhì)所具有的一些特性，表1中列出了一個PMMA 特性表：
[0033] 表 1
[0034]
[0035] 由上表1可明顯看到，PMMA材質(zhì)具有高透光性、低吸水率的特性，所以對于導光板 而言相較于PS塑料材料來說是非常適合的。
[0036] 作為優(yōu)選，所述突起23a的角值R為203~227度，所述突起