一种具有出光微棱镜结构的pmma导光板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种导光板，尤其是涉及一种具有出光微棱镜结构的PMMA导光板。
【背景技术】
[0002] 导光板，用于引导光线传输方向，即将导光板的入光侧进入的点光源或线光源经 过导光板的散射及反射后由导光板的出光面射出进而成为面光源。进而言之，该面光源是 否具有足够的亮度以及是否发光均匀则完全取决于导光板的结构设计。
[0003] 传统的导光板设计中，尤其是在平板形的导光板中：（1)有一面设置U形沟槽一面 印刷导光油墨网点的设计，让U形槽所在的面为出光面，让导光油墨网点所在的面为底面， 使之破坏光的全反射从而使光线能大量从出光面射出；（2)有一面设置V形沟槽一面印刷 导光油墨网点的设计，让V形槽所在的面为出光面，让导光油墨网点所在的面为底面，使之 破坏光的全反射从而使光线能大量从出光面射出。通过U形槽和油墨网点的配合，或V形 槽和油墨网点的配合对光线的传输方向进行引导，进而在导光板的出光面发出亮度足够、 且分布均勾的光。
[0004] 上述设计中，由于V形槽本身具有一尖部，所以相比于U形槽而言V形槽更易引导 光线的传输，所以添加少量的导光粒子即可满足一定的标准。但不管是U形槽设计还是V形 槽设计：首先，它们都需要在底面印刷导光油墨网点来满足导光板的亮度足够和发光均匀 的特点。而导光板的油墨印刷在生产过程中本身是不易管控的，再加上还要与设计的U形 槽或是V形槽相配合来完成对光线的引导，因此它的生产工序要求严苛，且复杂。同时从另 一个层面来说，由于印刷工艺本身比较复杂，所以需要投入的设备很多（比如印刷机器、红 外烘干炉等），投入成本偏高，而印刷过程中大量使用油墨材料还容易产生废气，造成污染。
[0005] 同时，传统也有一种导光板是这样设计的：（1) 一面设置U形槽一面平滑，并添加 有大量导光粒子，让U形槽所在的面为出光面；（2) -面设置V形槽一面平滑，并添加有少 量导光粒子，让V形槽所在的面为出光面。通过U形槽和导光粒子的配合、或V形槽和导光 粒子的配合来对光线的传输方向进行引导，进而使保证导光板的出光效率和均匀性。上述 这两种导光板设计就不需要印刷油墨网点，解决了印刷工艺不易管控、设备投入过高、易造 成污染的问题。然而，这两种导光板设计中添加的导光粒子成分配制工序复杂难控，研发成 本高，而且使用成本也高。虽然市场上有一些成分简单普通的导光粒子，但是其使导光板能 达到的效果并不理想。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种具有出光微棱镜结构的PMMA导 光板，旨在既不用采用印刷工艺进行导光油墨网点的印刷，也不用添加额外的导光粒子，便 具有了比前两者还要优良的导光效果，亮度高、发光更加均匀。
[0007] 为了实现上述目的，本发明米用如下技术方案：一种具有出光微棱镜结构的PMMA 导光板，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] 所述出光面设置棱镜结构，所述棱镜结构具有若干平行设置的、截面呈弧形的突 起，两相邻的突起间形成U型沟槽，所述U型沟槽的深度和跨度分别为4. 5~86. 25μm和 57. 5 ~ 425. 5μm；
[0009] 所述底面设置球形凸起阵列，所述球形凸起阵列包括Μ行N列，球形凸起大小一致 且在底面上均匀分布，相邻两行的球形凸起在行方向上交错设置，两相邻球形凸起之间的 边缘间距在0. 225~0. 250mm，球形凸起的直径为0. 180~0. 2mm，球形凸起高度为0. 135~ 0. 15mm〇
[0010] 优选的是，所述突起的角值R为203~227度。
[0011] 优选的是，所述突起截面呈半圆形。
[0012] 优选的是，所述球形凸起的形状为半球形或部分球形。
[0013] 优选的是，所述球形凸起的材料为PMMA，且与透光板一体成型。
[0014] 优选的是，所述透光板的厚度为〇·5~3. 0mm。
[0015] 优选的是，所述透光板厚度为0·5mm，所述U型沟槽的深度为4. 5~6. 5μm，跨度 为 57. 5 ~72. 5μm〇
[0016] 优选的是，所述透光板厚度为1. 0mm，所述U型沟槽的深度为8. 05~9. 2μm，跨度 为 57. 5 ~72. 5μm〇
[0017] 优选的是，所述透光板厚度为2. 0mm，所述U型沟槽的深度为40. 25~46μm，跨度 为 172. 5 ~189. 75μm。
[0018] 优选的是，所述透光板厚度为3. 0mm时，所述U型沟槽的深度为80. 5~86. 25μm， 跨度为345~425. 5μm。
[0019] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明所述的导光板通过在透光板 的出光面设置独特的U形沟槽，在透光板的底面设置布局排列独特的球形凸起阵列，并通 过严格控制二者的参数值，使得导光板不需要再印刷，也不需要添加导光粒子，便达到了更 加优良的技术效果，该技术效果体现在导光板的更高的出光效率和发光更均匀的特性。同 时，将导光板采用具有高透明性的PMMA材料制成，使得导光板对光源的光线色度影响小， 整个板面的出光不会出现有颜色差异。
【附图说明】
[0020] 图1为实施例中一种具有出光微棱镜结构的PMMA导光板与光源配合的示意图，图 中省略了部分结构。
[0021] 图2为实施例中一种具有出光微棱镜结构的PMMA导光板结构不意图。
[0022] 图3为图2中K处放大图示意图。
[0023] 图4为实施例中一种具有出光微棱镜结构的PMMA导光板中球形凸起阵列结构不 意图。
[0024] 图5为图4中V处放大示意图。
[0025] 图6为图4中球形凸起阵列右上角局部结构示意图。
[0026] 图7为图2中球形凸起局部放大示意图。
[0027] 附图标记说明：1-光源，2_透光板，21a_第一入光面，21b_第二入光面，22a_第一 侧面，22b-第二侧面，23-出光面，23a-突起，23b-U型沟槽，24-底面，24a-球形凸起。
【具体实施方式】
[0028] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体图示，进一步阐述本发明。
[0029] 参见图1到图7, 一种具有出光微棱镜结构的PMMA导光板，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设置棱镜 结构，所述棱镜结构具有若干平行设置的、截面呈弧形的突起23a，两相邻的突起23a间形 成U型沟槽23b，所述U型沟槽23b的深度和跨度（两相邻突起波峰之间的距离）分别为 4. 5~86. 25μm和57. 5~425. 5μm;所述底面24设置球形凸起阵列，所述球形凸起阵列 包括Μ行N列，球形凸起24a大小一致且在底面24上均匀分布，相邻两行的球形凸起在行 方向上交错设置，两相邻球形凸起之间的边缘间距L在0. 225~0. 250mm，球形凸起24a的 直径R为0· 180~0· 2臟，球形凸起24a高度Η为0· 135~0· 1 5mm〇
[0030] 所述透光板2还包括至少一个入光面（附图中为两个入光面，分别为第一、第二入 光面21a、21b)，用以接收光源1所发出的光。光源1可以是LED灯条，或其他灯管。光源1 分别与导光板的两入光面相邻设置。当光源1所发出的光从入光面进入导光板后，在导光 板内遇到U型沟槽23b时，光线便会发生反射与散射，并向各个不同方向进行传输，最终由 导光板的出光面23射出。而为了使光线尽可能从出光面23均匀射出，从而提高导光板的 出光效率（即亮度），本发明在导光板的底面24设置球形凸起阵列，球形凸起具有弧形曲 面，所以当光线欲从导光板的底面24射出时会被这些球形凸起进行折射或者反射阻挡，使 之从与底面24相对的出光面23射出。
[0031] 由于导光板不仅仅是要保证足够的亮度（即出光效率），还要使发出的光要均匀， 不会出现局部亮、局部暗的情况，从而影响用户体验，本发明还对U型沟槽23b的深度a和 跨度b、以及对球形凸起阵列的排布（包括边缘间距、凸起高度和凸起直径三个关键因素） 进行了深入研究，使得生产的导光板不仅仅具有足够的亮度，达到了规定标准以上的几个 等级，而且还使发光更加均匀。这些因素决定着整个导光板的出光效率高低和发光均匀性。
[0032] 同时，所述导光板导光效果的好与坏还有一个关键因素则是材质。本发明采用了 优先采用了PMMA材质，PMMA是目前最为优良的高分子透明材料，可见光透过率达到92%， 比玻璃的透光度高。因此PAAM的高透光性则成为了导光板对材质的优先选择。进而言之， 由于PMMA透光性高，则色度低，使得导光板对光源的光线色度影响小，整个板面的出光不 会出现有颜色差异。即：用户不会看到显示装置有局部偏黄的现象。为了进一步说明本发 明所述导光板采用PMMA材质所具有的一些特性，表1中列出了一个PMMA特性表：
[0033]表一
[0034]
[0035] 由上表1可明显看到，ΡΜΜΑ材质具有高透光性、低吸水率的特性，所以对于导光板 而言相较于PS塑料材料来说是非常适合的。
[0036] 作为优选，所述突起23a的角值R为203~227度。所述突