一種具有出光微棱鏡結(jié)構(gòu)的pmma導(dǎo)光板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種導(dǎo)光板，尤其是涉及一種具有出光微棱鏡結(jié)構(gòu)的PMMA導(dǎo)光板。
【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)光板，用于引導(dǎo)光線傳輸方向，即將導(dǎo)光板的入光側(cè)進(jìn)入的點(diǎn)光源或線光源經(jīng) 過導(dǎo)光板的散射及反射后由導(dǎo)光板的出光面射出進(jìn)而成為面光源。進(jìn)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(dǎo)光板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0003] 傳統(tǒng)的導(dǎo)光板設(shè)計(jì)中，尤其是在平板形的導(dǎo)光板中：（1)有一面設(shè)置U形溝槽一面 印刷導(dǎo)光油墨網(wǎng)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，讓U形槽所在的面為出光面，讓導(dǎo)光油墨網(wǎng)點(diǎn)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(dǎo)光油墨網(wǎng)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，讓V形槽所在的面為出光面，讓導(dǎo)光油墨網(wǎng)點(diǎn)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(diǎn)的配合，或V形 槽和油墨網(wǎng)點(diǎn)的配合對(duì)光線的傳輸方向進(jìn)行引導(dǎo)，進(jìn)而在導(dǎo)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(jì)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(dǎo) 光線的傳輸，所以添加少量的導(dǎo)光粒子即可滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)。但不管是U形槽設(shè)計(jì)還是V形 槽設(shè)計(jì)：首先，它們都需要在底面印刷導(dǎo)光油墨網(wǎng)點(diǎn)來滿足導(dǎo)光板的亮度足夠和發(fā)光均勻 的特點(diǎn)。而導(dǎo)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(jì)的U形 槽或是V形槽相配合來完成對(duì)光線的引導(dǎo)，因此它的生產(chǎn)工序要求嚴(yán)苛，且復(fù)雜。同時(shí)從另 一個(gè)層面來說，由于印刷工藝本身比較復(fù)雜，所以需要投入的設(shè)備很多（比如印刷機(jī)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(shí)，傳統(tǒng)也有一種導(dǎo)光板是這樣設(shè)計(jì)的：（1) 一面設(shè)置U形槽一面平滑，并添加 有大量導(dǎo)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(dǎo)光粒子，讓V形槽所在的面為出光面。通過U形槽和導(dǎo)光粒子的配合、或V形槽和導(dǎo)光 粒子的配合來對(duì)光線的傳輸方向進(jìn)行引導(dǎo)，進(jìn)而使保證導(dǎo)光板的出光效率和均勻性。上述 這兩種導(dǎo)光板設(shè)計(jì)就不需要印刷油墨網(wǎng)點(diǎn)，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(dǎo)光板設(shè)計(jì)中添加的導(dǎo)光粒子成分配制工序復(fù)雜難控，研發(fā)成 本高，而且使用成本也高。雖然市場(chǎng)上有一些成分簡(jiǎn)單普通的導(dǎo)光粒子，但是其使導(dǎo)光板能 達(dá)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(dǎo) 光板，旨在既不用采用印刷工藝進(jìn)行導(dǎo)光油墨網(wǎng)點(diǎn)的印刷，也不用添加額外的導(dǎo)光粒子，便 具有了比前兩者還要優(yōu)良的導(dǎo)光效果，亮度高、發(fā)光更加均勻。
[0007] 為了實(shí)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(dǎo)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. 25μm和 57. 5 ~ 425. 5μm；
[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(cuò)設(shè)置，兩相鄰球形凸起之間的 邊緣間距在0. 225~0. 250mm，球形凸起的直徑為0. 180~0. 2mm，球形凸起高度為0. 135~ 0. 15mm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. 5μm，跨度 為 57. 5 ~72. 5μm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. 2μm，跨度 為 57. 5 ~72. 5μm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. 25~46μm，跨度 為 172. 5 ~189. 75μm。
[0018] 優(yōu)選的是，所述透光板厚度為3. 0mm時(shí)，所述U型溝槽的深度為80. 5~86. 25μm， 跨度為345~425. 5μm。
[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(dǎo)光板通過在透光板 的出光面設(shè)置獨(dú)特的U形溝槽，在透光板的底面設(shè)置布局排列獨(dú)特的球形凸起陣列，并通 過嚴(yán)格控制二者的參數(shù)值，使得導(dǎo)光板不需要再印刷，也不需要添加導(dǎo)光粒子，便達(dá)到了更 加優(yōu)良的技術(shù)效果，該技術(shù)效果體現(xiàn)在導(dǎo)光板的更高的出光效率和發(fā)光更均勻的特性。同 時(shí)，將導(dǎo)光板采用具有高透明性的PMMA材料制成，使得導(dǎo)光板對(duì)光源的光線色度影響小， 整個(gè)板面的出光不會(huì)出現(xiàn)有顏色差異。
【附圖說明】
[0020] 圖1為實(shí)施例中一種具有出光微棱鏡結(jié)構(gòu)的PMMA導(dǎo)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(shí)施例中一種具有出光微棱鏡結(jié)構(gòu)的PMMA導(dǎo)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(shí)施例中一種具有出光微棱鏡結(jié)構(gòu)的PMMA導(dǎo)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(biāo)記說明：1-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(shí)施方式】
[0028] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)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(dǎo)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?fù)黄鸩ǚ逯g的距離）分別為 4. 5~86. 25μm和57. 5~425. 5μm;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N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在行 方向上交錯(cuò)設(shè)置，兩相鄰球形凸起之間的邊緣間距L在0. 225~0. 250mm，球形凸起24a的 直徑R為0· 180~0· 2臟，球形凸起24a高度Η為0· 135~0· 1 5mm〇
[0030] 所述透光板2還包括至少一個(gè)入光面（附圖中為兩個(gè)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(dǎo)光板的兩入光面相鄰設(shè)置。當(dāng)光源1所發(fā)出的光從入光面進(jìn)入導(dǎo)光板后，在導(dǎo)光 板內(nèi)遇到U型溝槽23b時(shí)，光線便會(huì)發(fā)生反射與散射，并向各個(gè)不同方向進(jìn)行傳輸，最終由 導(dǎo)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(dǎo)光板的 出光效率（即亮度），本發(fā)明在導(dǎo)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(dāng)光線欲從導(dǎo)光板的底面24射出時(shí)會(huì)被這些球形凸起進(jìn)行折射或者反射阻擋，使 之從與底面24相對(duì)的出光面23射出。
[0031] 由于導(dǎo)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(huì)出現(xiàn)局部亮、局部暗的情況，從而影響用戶體驗(yàn)，本發(fā)明還對(duì)U型溝槽23b的深度a和 跨度b、以及對(duì)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(gè)關(guān)鍵因素） 進(jìn)行了深入研究，使得生產(chǎn)的導(dǎo)光板不僅僅具有足夠的亮度，達(dá)到了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)以上的幾個(gè) 等級(jí)，而且還使發(fā)光更加均勻。這些因素決定著整個(gè)導(dǎo)光板的出光效率高低和發(fā)光均勻性。
[0032] 同時(shí)，所述導(dǎo)光板導(dǎo)光效果的好與壞還有一個(gè)關(guān)鍵因素則是材質(zhì)。本發(fā)明采用了 優(yōu)先采用了PMMA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(dá)到92%， 比玻璃的透光度高。因此PAAM的高透光性則成為了導(dǎo)光板對(duì)材質(zhì)的優(yōu)先選擇。進(jìn)而言之， 由于PMMA透光性高，則色度低，使得導(dǎo)光板對(duì)光源的光線色度影響小，整個(gè)板面的出光不 會(huì)出現(xiàn)有顏色差異。即：用戶不會(huì)看到顯示裝置有局部偏黃的現(xiàn)象。為了進(jìn)一步說明本發(fā) 明所述導(dǎo)光板采用PMMA材質(zhì)所具有的一些特性，表1中列出了一個(gè)PMMA特性表：
[0033]表一
[0034]
[0035] 由上表1可明顯看到，ΡΜΜΑ材質(zhì)具有高透光性、低吸水率的特性，所以對(duì)于導(dǎo)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