专利名称：一种扩散增亮膜的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种LED灯的附属设备结构膜的制备方法，特别指的是一种可以增加LED灯光亮度的同时，使LED灯光线能够更柔和、均匀的向空间扩散，可以大幅度节省能源及提高LED灯性能的扩散增亮膜的制备方法。
背景技术：
LED发光素子一般在光的照射角120度以下非常狭窄，虽然有很好的集光性，但是因为其辉度太强，光源接近点状，作为荧光灯的代替工具，会引起眼睛疼痛、光源照射面小等一系列问题；又因为一支LED灯的射出光量要小于同等的荧光灯或CCFL的光，如要达到与荧光灯或CCFL同等程度的光量，必须使用复数的LED灯。目前市场上的LED灯光亮度有正负15%的偏差，如果使用复数的LED灯制照明装置后，会发生亮度和辉度偏差问题。这个问题，理论上可以通过对LED灯进行严格挑选来解决，但最终会导致厂家的成本上升，以及不良品的大量发生。这时在照明装置的设计上就需要可以把数个LED灯所射出的光线进行均一混合的处理装置。这种混合装置通常是由一块白色的灯罩板组成，其厚度为1_-5_，为了避免光能在灯罩内部浪费太多，其透光率要控制在一定范围内，同时为了达到看不到内部LED的聚光点、使光线最大限度的发散出去的目的，要能使光线经过膜层散射后增加其光照角度。这样的混合处理装置虽然能均一光线，但是由于其过厚，必然会损失一部分的光能，从而导致光的强度减弱。
发明内容
为了解决以上技术中存在的问题，本发明作出了以下技术解决方案。本发明由基层薄膜、增亮层和扩散层组成，在透明薄膜基材三乙酰纤维素TAC薄膜或者聚对苯二甲酸乙二醇酯PET薄膜(上述薄膜在以下内容中均简称为基材薄膜)的下表面加工成具有凹凸不平的扩散涂层，在其材薄膜的上表面涂布等腰梯形结构，使其具有增加和增强光线的功能。扩散涂层的凹凸体的表面个数为50-150个/mm2，因其具有凹凸不平的表面而使光线扩散功能，为了避免光源透过基材薄膜时造成光亮度损失，基材薄膜必须为透明薄膜，其全光线穿透率为80-98%，雾度为0.8 % -20 %，基材薄膜的厚度为25 u m-2000 y m，其中50 u m-250 u m为最佳厚度。本发明所用的具有扩散功能的树脂是一种具有耐刮花性质紫外放射线硬化型树月旨，在涂布后可使透明薄膜表面具有HB-5H的铅笔硬度，不需要加热，另可通过添加其他助剂来增加功能。紫外放射型硬化树脂是通过紫外线光照进行固化加工，工艺简单，生产效率闻。扩散层 表面的平均粗度为0.2 ii m-200 u m,中心线的粗度小于0.2 y m，凹凸体的直径为0.5 ii m-100 ii m，厚度为3 ii m-50 ii m。其中凹凸体大小必须一致，否则在光源照射下会出现耀点，达不到使光源混合均一的效果。
经过扩散加工工艺后，基材薄膜的全光线透光率为70-90%，雾度为8% -30%。其中雾度越小扩散效果减弱，光线透光率增加；雾度越大扩散效果越好，但相应的光线透光率降低，光源利用率大打折扣。如图1，在基材薄膜的另一面上涂布等腰梯形结构，因其具有等腰梯形结构而使投射在每个等腰梯形两腰表面的光线相到来回反射，从而增加了光的亮度和强度的功能。增亮层的树脂是UV光放射线固化型树脂，和扩散层为同样UV固化型树脂，性能上无任何改变。UV光放射线固化型树脂必须与基材薄膜有良好的接着性能，百格测试ISO标准I级或I级以上，无脱胶症状发生。增亮层结构必须为等腰梯形，其顶部是底部的十分之一至八分之一的宽度，便于与其他工序的薄膜或板型物体有一定的粘接空间和力度，且具有二次光线扩散的功能。当顶部大于底部的八分之一时，其光源损耗就会大幅度加大，而小于十分之一时，光线会过于集中，降低扩散层效果。等腰梯形顶角为100° -150°之间，底宽10μ -40μπι，高5μ -22μπι，顶宽为I μ m-5mm，以保证等 腰梯形有足够的高度，使多余的散射光线可以通过相邻的等腰梯形再反射回去重复利用而不削弱等腰梯形的增亮效果。相邻梯形顶部的间距为9 μ m-150 μ m，并且此距离必须为同等间距，如果不等同就会出现光源不均的现象。此增亮结构可以将可利用的折射光增加20%-60%，最大增加44%的光能量。(扩散层最高透光率加上增亮层最高折光率)制造工序必须为先涂布扩散层后再涂布增亮层。反之在涂布扩散层时会破坏掉增亮层的结构。扩散层要面向LED的光源，将LED的点状集中光源均一扩散后，再通过增亮层增加辉度及光扩散角度。经加工后，基材薄膜的总厚度为33μπι-1072μπι。如图1，扩散结构和增亮结构分别构建于同一张薄膜的两面，大幅度地减小了膜的厚度，降低了成本，节能环保。
:图1是本发明的合成结构图。
图2是本发明的合成原理图。
具体实施方式
:本发明由基层薄膜1、增亮层2和扩散层3组成。在全光线透光率为90%，雾度为2%的基材薄膜上进行涂布，其凹凸体的表面个数为80个/mm2以下，平均粗度为0.5 μ m，中心线的粗度小于0.2 μ m，凹凸体的平均直径为5 μ m,厚度为6 μ m的扩散层。经上述加工后，基材薄膜I全光线透光率为88%，雾度为12%，厚度为105 μ m。然后在基材薄膜I的表面进行增亮层2涂布，所涂布的等腰梯形上顶角为130°，顶宽为5 μ m,底宽40 μ m，高22 μ m的等腰梯形，相邻等腰梯形顶部的间距为35 μ m的增亮层2。当LED光线通过扩散层3时，其光强衰减为88%，但光线已被完全扩散。当被扩散的光线射入到增亮层2时，光线经过折射，反射，及散射后，不仅增加了 60%的透光率，还进一步加大了扩散光的角度。因此，LED灯光通过扩散增亮膜后，比原有光线增加了 40%的亮度，同时将光线均勻分 布于发光区域内。
权利要求
1.一种LED灯扩散增亮膜的制备方法，由基层薄膜、增亮层和扩散层组成，在基材薄膜的下表面加工成具有凹凸不平的扩散涂层，在其材薄膜的上表面涂布等腰梯形结构，使其具有增加和增强光线的功能。
2.由权利要求1所述的一种LED灯扩散增亮膜的制备方法，其特征在于其凹凸体的表面个数为50-150个/mm2，使其具有光扩散功能，为了避免光源透过基材薄膜时造成光亮度损失，基材薄膜必须为透明薄膜，其全光线穿透率为80-98%，雾度为0.8% -20%，基材薄膜的厚度为25μπι-2000μπι，其中50μπι-250μπι为最佳厚度。
3.由权利要求1所述的一种LED灯扩散增亮膜的制备方法，其特征在于扩散层是由紫外放射型硬化树脂构成，通过紫外线光照进行固化加工，经过扩散加工工艺后，基材薄膜的全光线透光率为70-90%，雾度为8% -30%。
4.由权利要求1所述的一种扩散增亮膜的制备方法，其特征在于增亮结构必须为等腰梯形，其顶部是底部宽度的十分之一至八分之一，等腰梯形上顶角为100° -150°之间，底宽10 μ m-40 μ m,高5 μ m~22 μ m,顶宽为I μ m-5mm,顶部至底部必须有足够的高度，以便多余的散射光线可以通过相邻的棱镜再反射回去重复利用，而不会削弱棱镜的增亮效果。
5.由权利要求1所述的一种扩散增亮膜的制备方法，其特征在于相邻梯形顶部的间距为9 μ m-150 μ m,并且此距离必须始终一致，如果不等同则会发生光源不均的现象，构建增亮层的的树脂是UV光放射线固化型树脂，和扩散层为同样UV固化型树脂，性能上无任何差巳
6.由权利要求1所述的一种扩散增亮膜的制备方法，其特征在于此增亮层可以将可利用的折射光增加20% _60%，最大增加44%的光能量，制造工序必须为先涂布扩散层后再涂布增亮层，反之在涂布扩散层时会破坏掉增亮层的结构，扩散层要面向LED光源，将LED的点状光源均一扩散后，再通过增亮层增加辉度及光扩散角度。
7.由权利要求1所述的增亮结构，其特征在于基层薄膜为三乙酰纤维素薄膜TAC和聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜PET，扩散增亮所用的UV紫外线固化型树脂具有固化速度快、耐刮花、高透光率和优秀的粘接性能。
全文摘要
一种LED灯扩散增亮膜的制备方法，由基层薄膜、增亮层和扩散层组成，在透明薄膜基材三乙酰纤维素TAC薄膜或者聚对苯二甲酸乙二醇酯PET薄膜(上述薄膜在以下内容中均简称为基材薄膜)的下表面加工成具有凹凸不平的扩散涂层，在其材薄膜的上表面涂布等腰梯形结构，使其具有增加和增强光线的功能。
文档编号G02B5/02GK103224640SQ20121002353
公开日2013年7月31日 申请日期2012年1月27日 优先权日2012年1月27日
发明者朱文峰, 陈克勇, 皮振邦, 仇晓民 申请人:深圳比科斯电子股份有限公司, 东莞市纳利光学材料有限公司