一種擴散增亮膜的製備方法
2023-06-17 13:07:26
專利名稱：一種擴散增亮膜的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種LED燈的附屬設備結構膜的製備方法，特別指的是一種可以增加LED燈光亮度的同時，使LED燈光線能夠更柔和、均勻的向空間擴散，可以大幅度節省能源及提高LED燈性能的擴散增亮膜的製備方法。
背景技術：
LED發光素子一般在光的照射角120度以下非常狹窄，雖然有很好的集光性，但是因為其輝度太強，光源接近點狀，作為螢光燈的代替工具，會引起眼睛疼痛、光源照射面小等一系列問題；又因為一支LED燈的射出光量要小於同等的螢光燈或CCFL的光，如要達到與螢光燈或CCFL同等程度的光量，必須使用複數的LED燈。目前市場上的LED燈光亮度有正負15%的偏差，如果使用複數的LED燈制照明裝置後，會發生亮度和輝度偏差問題。這個問題，理論上可以通過對LED燈進行嚴格挑選來解決，但最終會導致廠家的成本上升，以及不良品的大量發生。這時在照明裝置的設計上就需要可以把數個LED燈所射出的光線進行均一混合的處理裝置。這種混合裝置通常是由一塊白色的燈罩板組成，其厚度為1_-5_，為了避免光能在燈罩內部浪費太多，其透光率要控制在一定範圍內，同時為了達到看不到內部LED的聚光點、使光線最大限度的發散出去的目的，要能使光線經過膜層散射後增加其光照角度。這樣的混合處理裝置雖然能均一光線，但是由於其過厚，必然會損失一部分的光能，從而導致光的強度減弱。
發明內容
為了解決以上技術中存在的問題，本發明作出了以下技術解決方案。本發明由基層薄膜、增亮層和擴散層組成，在透明薄膜基材三乙醯纖維素TAC薄膜或者聚對苯二甲酸乙二醇酯PET薄膜(上述薄膜在以下內容中均簡稱為基材薄膜)的下表面加工成具有凹凸不平的擴散塗層，在其材薄膜的上表面塗布等腰梯形結構，使其具有增加和增強光線的功能。擴散塗層的凹凸體的表面個數為50-150個/mm2，因其具有凹凸不平的表面而使光線擴散功能，為了避免光源透過基材薄膜時造成光亮度損失，基材薄膜必須為透明薄膜，其全光線穿透率為80-98%，霧度為0.8 % -20 %，基材薄膜的厚度為25 u m-2000 y m，其中50 u m-250 u m為最佳厚度。本發明所用的具有擴散功能的樹脂是一種具有耐刮花性質紫外放射線硬化型樹月旨，在塗布後可使透明薄膜表面具有HB-5H的鉛筆硬度，不需要加熱，另可通過添加其他助劑來增加功能。紫外放射型硬化樹脂是通過紫外線光照進行固化加工，工藝簡單，生產效率聞。擴散層 表面的平均粗度為0.2 ii m-200 u m,中心線的粗度小於0.2 y m，凹凸體的直徑為0.5 ii m-100 ii m，厚度為3 ii m-50 ii m。其中凹凸體大小必須一致，否則在光源照射下會出現耀點，達不到使光源混合均一的效果。
經過擴散加工工藝後，基材薄膜的全光線透光率為70-90%，霧度為8% -30%。其中霧度越小擴散效果減弱，光線透光率增加；霧度越大擴散效果越好，但相應的光線透光率降低，光源利用率大打折扣。如圖1，在基材薄膜的另一面上塗布等腰梯形結構，因其具有等腰梯形結構而使投射在每個等腰梯形兩腰表面的光線相到來回反射，從而增加了光的亮度和強度的功能。增亮層的樹脂是UV光放射線固化型樹脂，和擴散層為同樣UV固化型樹脂，性能上無任何改變。UV光放射線固化型樹脂必須與基材薄膜有良好的接著性能，百格測試ISO標準I級或I級以上，無脫膠症狀發生。增亮層結構必須為等腰梯形，其頂部是底部的十分之一至八分之一的寬度，便於與其他工序的薄膜或板型物體有一定的粘接空間和力度，且具有二次光線擴散的功能。當頂部大於底部的八分之一時，其光源損耗就會大幅度加大，而小於十分之一時，光線會過於集中，降低擴散層效果。等腰梯形頂角為100° -150°之間，底寬10μ -40μπι，高5μ -22μπι，頂寬為I μ m-5mm，以保證等 腰梯形有足夠的高度，使多餘的散射光線可以通過相鄰的等腰梯形再反射回去重複利用而不削弱等腰梯形的增亮效果。相鄰梯形頂部的間距為9 μ m-150 μ m，並且此距離必須為同等間距，如果不等同就會出現光源不均的現象。此增亮結構可以將可利用的折射光增加20%-60%，最大增加44%的光能量。(擴散層最高透光率加上增亮層最高折光率)製造工序必須為先塗布擴散層後再塗布增亮層。反之在塗布擴散層時會破壞掉增亮層的結構。擴散層要面向LED的光源，將LED的點狀集中光源均一擴散後，再通過增亮層增加輝度及光擴散角度。經加工後，基材薄膜的總厚度為33μπι-1072μπι。如圖1，擴散結構和增亮結構分別構建於同一張薄膜的兩面，大幅度地減小了膜的厚度，降低了成本，節能環保。
:圖1是本發明的合成結構圖。
圖2是本發明的合成原理圖。
具體實施方式
:本發明由基層薄膜1、增亮層2和擴散層3組成。在全光線透光率為90%，霧度為2%的基材薄膜上進行塗布，其凹凸體的表面個數為80個/mm2以下，平均粗度為0.5 μ m，中心線的粗度小於0.2 μ m，凹凸體的平均直徑為5 μ m,厚度為6 μ m的擴散層。經上述加工後，基材薄膜I全光線透光率為88%，霧度為12%，厚度為105 μ m。然後在基材薄膜I的表面進行增亮層2塗布，所塗布的等腰梯形上頂角為130°，頂寬為5 μ m,底寬40 μ m，高22 μ m的等腰梯形，相鄰等腰梯形頂部的間距為35 μ m的增亮層2。當LED光線通過擴散層3時，其光強衰減為88%，但光線已被完全擴散。當被擴散的光線射入到增亮層2時，光線經過折射，反射，及散射後，不僅增加了 60%的透光率，還進一步加大了擴散光的角度。因此，LED燈光通過擴散增亮膜後，比原有光線增加了 40%的亮度，同時將光線均勻分 布於發光區域內。
權利要求
1.一種LED燈擴散增亮膜的製備方法，由基層薄膜、增亮層和擴散層組成，在基材薄膜的下表面加工成具有凹凸不平的擴散塗層，在其材薄膜的上表面塗布等腰梯形結構，使其具有增加和增強光線的功能。
2.由權利要求1所述的一種LED燈擴散增亮膜的製備方法，其特徵在於其凹凸體的表面個數為50-150個/mm2，使其具有光擴散功能，為了避免光源透過基材薄膜時造成光亮度損失，基材薄膜必須為透明薄膜，其全光線穿透率為80-98%，霧度為0.8% -20%，基材薄膜的厚度為25μπι-2000μπι，其中50μπι-250μπι為最佳厚度。
3.由權利要求1所述的一種LED燈擴散增亮膜的製備方法，其特徵在於擴散層是由紫外放射型硬化樹脂構成，通過紫外線光照進行固化加工，經過擴散加工工藝後，基材薄膜的全光線透光率為70-90%，霧度為8% -30%。
4.由權利要求1所述的一種擴散增亮膜的製備方法，其特徵在於增亮結構必須為等腰梯形，其頂部是底部寬度的十分之一至八分之一，等腰梯形上頂角為100° -150°之間，底寬10 μ m-40 μ m,高5 μ m~22 μ m,頂寬為I μ m-5mm,頂部至底部必須有足夠的高度，以便多餘的散射光線可以通過相鄰的稜鏡再反射回去重複利用，而不會削弱稜鏡的增亮效果。
5.由權利要求1所述的一種擴散增亮膜的製備方法，其特徵在於相鄰梯形頂部的間距為9 μ m-150 μ m,並且此距離必須始終一致，如果不等同則會發生光源不均的現象，構建增亮層的的樹脂是UV光放射線固化型樹脂，和擴散層為同樣UV固化型樹脂，性能上無任何差巳
6.由權利要求1所述的一種擴散增亮膜的製備方法，其特徵在於此增亮層可以將可利用的折射光增加20% _60%，最大增加44%的光能量，製造工序必須為先塗布擴散層後再塗布增亮層，反之在塗布擴散層時會破壞掉增亮層的結構，擴散層要面向LED光源，將LED的點狀光源均一擴散後，再通過增亮層增加輝度及光擴散角度。
7.由權利要求1所述的增亮結構，其特徵在於基層薄膜為三乙醯纖維素薄膜TAC和聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜PET，擴散增亮所用的UV紫外線固化型樹脂具有固化速度快、耐刮花、高透光率和優秀的粘接性能。
全文摘要
一種LED燈擴散增亮膜的製備方法，由基層薄膜、增亮層和擴散層組成，在透明薄膜基材三乙醯纖維素TAC薄膜或者聚對苯二甲酸乙二醇酯PET薄膜(上述薄膜在以下內容中均簡稱為基材薄膜)的下表面加工成具有凹凸不平的擴散塗層，在其材薄膜的上表面塗布等腰梯形結構，使其具有增加和增強光線的功能。
文檔編號G02B5/02GK103224640SQ20121002353
公開日2013年7月31日 申請日期2012年1月27日 優先權日2012年1月27日
發明者朱文峰, 陳克勇, 皮振邦, 仇曉民 申請人:深圳比科斯電子股份有限公司, 東莞市納利光學材料有限公司