CN109799567B - 一种用于led面板灯的复合导光板及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED灯技术领域，尤其涉及一种用于LED面板灯的复合导光板及其组装方法。所述用于LED面板灯的复合导光板包括导光板和扩散膜，扩散膜设置在导光板的一侧，所述导光板上设有若干个微结构A和若干个微结构B，微结构A的最高点高于微结构B的最高点，且所述微结构A呈等间距排列的方式进行设置，相邻两个微结构A之间设有至少两个微结构B，且设置在相邻两个微结构A之间的微结构B呈等间距排列的方式进行设置，所述微结构A顶端还与扩散膜通过贴合胶形成的胶质层紧密贴合，贴合胶为UV固化树脂。本发明能在保证导光板上导光结构不受影响的同时，使导光板与扩散膜稳定贴合；组装方法简洁高效，大面积贴合扩散膜时更加简单。

Description

一种用于LED面板灯的复合导光板及其组装方法

技术领域

本发明涉及LED灯技术领域，尤其涉及一种用于LED面板灯的复合导光板及其组装方法。

背景技术

目前市场上的LED面板灯大多都使用导光板和扩散板直接配合组装的架构，即将扩散板直接贴合导光板的出光面设置，而导光板的出光面设有微结构层，微结构层能够起到改善导光板的导光性能和所形成的画面效果的能力。因此导光板和扩散板直接配合组装、扩散板直接贴合导光板出光面上微结构层设置的架构在装配过程中容易出现刮伤、磨伤等对导光板出光面微结构层造成损坏的情况，造成不良率高、进而提高了组装成本等问题。

而为刮伤、磨伤微结构层的问题出现，部分厂家会在导光板出光面的微结构层上完全涂覆贴合胶、使胶质层完全覆盖在微结构层上，但这种方式将导光板出光面的微结构层完全沉浸在贴合胶中，不仅影响了导光板的导光功能，而且贴合过程中容易产生气泡、从而影响了导光性能及所形成的画面效果。此外，胶质层完全覆盖在微结构层上，还对其散热造成了不良影响，使导光板容易老化损坏。

为解决上述问题，本领域技术人员提供了一些改进方案。其中中国专利局于2010年10月20日公开了导光板微结构及应用其的导光板和背光模块的发明专利授权，授权公开号为CN101435558B，其导光板微结构设于导光板的至少一表面之上，其包含多个沟槽单元以连续地或不连续地排列于上述表面上，该沟槽单元其中之一的一起始点与次一沟槽单元的一起始点间的距离小于等于400μm，所述沟槽单元包含多种沟槽结构。该多种沟槽结构的二斜面形成多种夹角，每一该种夹角的角度介于80度至160度之间，且该多种夹角的角度相互不同。在该技术方案中，其通过对微结构进行改良，使其形成高低分层的微结构，但其主要目的旨在提高LED发出的光线均匀程度，对微结构和导光板的保护有限，虽然其高度较高的微结构能够形成对扩散膜的制支撑、避免较低的微结构受刮伤、磨伤的影响，但其较高的微结构仍容易受到损坏，并且其具有较大的无序性，形成的支撑效果差，容易导致扩散膜倾斜或其余问题发生，因此其仍存在微结构层和导光板容易损坏、不良率高等问题。

发明内容

为解决现有的导光板在生产加工过程中，贴合扩散膜和导光板使容易对导光板出光面的微结构层造成损坏，导致不良率高、提高组装成本等问题，本发明提供了一种用于LED面板灯的复合导光板。其首先要实现在组装导光板和扩散膜时保持导光板出光面上用于改善导光板导光性能和画面效果的微结构层结构完整性、避免其损坏、提供一种简洁高效的组装方法的目的，并在此基础上进一步通过对结构改良，形成更好的导光性能和画面效果。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种用于LED面板灯的复合导光板，包括导光板和扩散膜，导光板一面为出光面、另一面为反射面，扩散膜设置在导光板的出光面一侧，所述导光板的出光面设有若干个等高凸起的微结构A和若干个等高凸起的微结构B，微结构A的最高点高于微结构B的最高点，且所述微结构A呈等间距排列的方式进行设置，相邻两个微结构A之间设有至少两个微结构B，且设置在相邻两个微结构A之间的微结构B呈等间距排列的方式进行设置，所述微结构A顶端还与扩散膜通过贴合胶形成的胶质层紧密贴合，贴合胶为UV固化树脂。

微结构A实际上主要实现的是一个支撑体的功能，对导光板整体的导光性能及所形成的画面效果提升不明显，需要配合微结构B进行实现。微结构B相当于主要起到改善导光性能和画面效果的作用，作为导光结构。而在该结构中，由于微结构A等高且高于微结构B，微结构A的最高点分布于同一面中，形成一个支持扩散膜的面，再通过贴合胶所形成的胶质层与扩散膜紧密贴合，使得导光板在于扩散膜紧密贴合的同时保证扩散膜与微结构B之间存在一定间隙，由于间隙的存在，不但可避免微结构B在加工组装过程中受损，还可提高导光板的散热效果。微结构A等间距排列的排布方式能够提高其对扩散膜支撑的稳定性，并使得扩散膜能够与导光板发光面保持平行，起到良好的扩散光效果。微结构B设置数量多于微结构A的数量，可保证其微结构B对导光板导光性能和画面效果的提升改善效果明显，保持在一个较优的水平。所述UV固化树脂包括但不仅限于环氧丙烯酸树脂、氨基丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂中的任意一种或多种。其能够进行分阶段固化，提高扩散膜的组装效率和组装效果，避免微结构B受损或微结构A对扩散膜形成支撑时收到过大的压力导致坍塌。

作为优选，所述微结构A的个数≤微结构B的个数。

作为优选，所述微结构A的个数与微结构B的个数比为1：(4～5)。

该数量比的微结构A和微结构B经大量试验后证明其在能够保证对扩散膜起到良好、平稳的支撑作用的同时，对导光板的导光性能和画面效果改善非常明显，具有较优的使用效果。

作为优选，所述微结构A的最高点高度≥15μm，底部宽度≥30μm。

作为优选，所述微结构A的最高点高度为25～35μm，底部宽度为40～60μm，相邻两个微结构A之间最高点间距为700～750μm。

微结构A高度过高会导致扩散膜稳定性差、过低则会导致其产生组装扩散膜时对微结构B造成损伤的风险，底部宽度同样设置过大会导致微结构B设置数量需要进行相应减少、设置多小则会导致微结构A稳定性差，对扩散膜的支撑不稳定，最高点间距在该范围内能够起到对扩散膜的良好支撑又能够留有较大的空隙。

作为优选，所述微结构B的最高点高度≥5μm。

作为优选，所述微结构B的最高点高度为10～20μm，相邻两个微结构B之间最高点间距为150～200μm。

该尺寸范围内的微结构B对导光板导光性能和画面效果的改善较为优秀，并且与微结构A配合较好。

作为优选，所形成的胶质层厚度≥0.5μm。

作为优选，所形成的胶质层厚度为1～5μm。

胶质层厚度过大会导致扩散膜的扩散效果下降、导光板的散热性能变差，而过小则会导致扩散膜贴合不稳定、容易脱落，在该厚度范围内的胶质层表现较为良好。

作为优选，所述微结构A的截面包括但不仅限于矩形、三角形、梯形、半圆形和半椭圆中的任意一种，最优选为梯形。

截面为梯形的微结构A上表面平整，对扩散膜的支撑稳定，下端稳定性也较高，具有较优的使用效果。

一种用于LED面板灯的复合导光板的组装方法，所述组装方法包括以下步骤：

1)在扩散膜的一面涂覆UV固化树脂，利用烘烤设备进行烘烤，使UV固化树脂进行初步固化，形成一定厚度的胶质层；

2)将设有胶质层一面的扩散膜对准导光板的出光面，使胶质层与导光板出光面上的微结构A贴合，利用成型贴合压轮进行压膜，使扩散膜通过胶质层与微结构A紧密贴合；

3)利用紫外灯对胶质层进行照射，使胶质层完全固化，即完成组装。

组装方法简洁高效，对设备要求低，并且组装过程中不会对微结构A和微结构B造成损伤，在压膜后可通过紫外灯照射快速固化成型。大幅度地降低废品率、提高产品质量以及组装效率。

作为优选，步骤1)所述UV固化树脂包括环氧丙烯酸树脂、氨基丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂。

上述树脂均可在中低温条件下进行初步阶段的固化，并且固化定位均可在十几秒内完成，在后续保持后续烘烤过程可快速提高扩散膜与微结构A的贴合稳定性，使其不易易位。

作为优选，步骤1)所述烘烤过程为在25～80℃条件下恒温0.5～12h。

可根据选用的UV固化树脂合理调整烘烤过程的温度以及恒温时间，以实现低能耗高效率的目的。

作为优选，步骤3)所述紫外灯照射时长为2～15s。

紫外灯照射后可使UV固化树脂快速地完全固化，具有极高的结合强度。

本发明的有益效果是：

1)本发明能在保证导光板上导光结构不受影响的同时，使导光板与扩散膜稳定贴合；

2)能够在一定程度上改善导光板的散热性能；

3)组装方法简洁高效，大面积贴合扩散膜时更加简单。

附图说明

图1为本发明的***图；

图2为本发明的侧视示意图A；

图3为本发明的侧视示意图B；

图4为本发明的侧视示意图C；

图5为本发明的侧视示意图D；

图6为本发明的侧视示意图E；

图7为本发明的侧视示意图F；

图8为现有导光板的光学效果示意图；

图9为本发明的光学效果示意图；

图中，1导光板，2扩散膜，3胶质层，4微结构A，5微结构B。

具体实施方式

以下结合具体实施例和说明书附图对本发明作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示的一种用于LED面板灯的复合导光板，其包括导光板1和扩散膜2，如图1中导光板1上表面为出光面、下表面为反射面，扩散膜2设置在导光板1的出光面一侧，且导光板1的出光面设有若干个等高凸起的微结构A4和若干个等高凸起的微结构B5，微结构A4的最高点高于微结构B5的最高点，且所述微结构A4顶端与扩散膜2通过贴合胶形成的胶质层3紧密贴合。

如图2侧视示意图A所示，所述微结构A4截面为梯形，且微结构在导光板1出光面上呈等间距排列，相邻两个微结构A4之间设有5个微结构B5。且微结构A4最高点高度为30μm、底部宽度为50μm，相邻两个微结构A4之间最高点间距(pitch)为710μm；微结构B5最高点高度为16μm，pitch为160μm；胶质层3厚度为3μm。图2仅为本实施例产品部分侧视示意图，在整个导光板1中微结构A4与微结构B5的数量比为1：5。

本实施例通过以下步骤进行组装：

1)在扩散膜2的一面涂覆环氧丙烯酸树脂，利用烘烤设备在25℃条件下进行烘烤12h，使环氧丙烯酸树脂进行初步固化，形成一定厚度的胶质层3；

2)将设有胶质层3一面的扩散膜2对准导光板1的出光面，使胶质层3与导光板1出光面上的微结构A4贴合，利用成型贴合压轮进行压膜，使扩散膜2通过胶质层3与微结构A4紧密贴合；

3)利用紫外灯对胶质层3进行照射15s，使胶质层3完全固化，即完成组装。

实施例2

本实施例与实施例1区别仅在微结构A4截面形状，其余部分相同。如图3侧视示意图B所示，本实施例中微结构A4截面为三角形。

本实施例通过以下步骤进行组装：

1)在扩散膜2的一面涂覆氨基丙烯酸树脂，利用烘烤设备在60℃条件下进行烘烤1h，使氨基丙烯酸树脂进行初步固化，形成一定厚度的胶质层3；

2)将设有胶质层3一面的扩散膜2对准导光板1的出光面，使胶质层3与导光板1出光面上的微结构A4贴合，利用成型贴合压轮进行压膜，使扩散膜2通过胶质层3与微结构A4紧密贴合；

3)利用紫外灯对胶质层3进行照射8s，使胶质层3完全固化，即完成组装。

实施例3

本实施例与实施例1区别仅在微结构A4截面形状，其余部分相同。如图4侧视示意图C所示，本实施例中微结构A4截面由半圆形和梯形组合形成。

本实施例通过以下步骤进行组装：

1)在扩散膜2的一面涂覆聚乙烯树脂，利用烘烤设备在80℃条件下进行烘烤0.5h，使聚乙烯树脂进行初步固化，形成一定厚度的胶质层3；

2)将设有胶质层3一面的扩散膜2对准导光板1的出光面，使胶质层3与导光板1出光面上的微结构A4贴合，利用成型贴合压轮进行压膜，使扩散膜2通过胶质层3与微结构A4紧密贴合；

3)利用紫外灯对胶质层3进行照射2s，使胶质层3完全固化，即完成组装。

实施例4

本实施例与实施例1区别仅在微结构A4截面形状和微结构A4的底部宽度，其余部分相同。如图5侧视示意图D所示，本实施例中微结构A4截面由半圆形和矩形组合形成，微结构A4的底部宽度为40μm。

本实施例通过以下步骤进行组装：

1)在扩散膜2的一面涂覆聚氨酯丙烯酸树脂，利用烘烤设备在45℃条件下进行烘烤2h，使聚氨酯丙烯酸树脂进行初步固化，形成一定厚度的胶质层3；

2)将设有胶质层3一面的扩散膜2对准导光板1的出光面，使胶质层3与导光板1出光面上的微结构A4贴合，利用成型贴合压轮进行压膜，使扩散膜2通过胶质层3与微结构A4紧密贴合；

3)利用紫外灯对胶质层3进行照射5s，使胶质层3完全固化，即完成组装。

实施例5

本实施例与实施例1区别仅在微结构A4截面形状、微结构A4的尺寸和微结构B5的尺寸，其余部分相同。如图6侧视示意图E所示，本实施例中微结构A4截面为半圆形，微结构A4的最高点高度为25μm、底部宽度为60μm、pitch为750μm，微结构B5最高点高度为10μm，pitch为150μm。

本实施例通过以下步骤进行组装：

1)在扩散膜2的一面涂覆聚酯丙烯酸树脂，利用烘烤设备在50℃条件下进行烘烤2.5h，使聚酯丙烯酸树脂进行初步固化，形成一定厚度的胶质层3；

2)将设有胶质层3一面的扩散膜2对准导光板1的出光面，使胶质层3与导光板1出光面上的微结构A4贴合，利用成型贴合压轮进行压膜，使扩散膜2通过胶质层3与微结构A4紧密贴合；

3)利用紫外灯对胶质层3进行照射8s，使胶质层3完全固化，即完成组装。

实施例6

本实施例与实施例1区别仅在微结构A4截面形状、微结构A4的尺寸、微结构B5的尺寸和微结构A4与微结构B5的数量比，其余部分相同。如图7侧视示意图F所示，本实施例中微结构A4截面为矩形，微结构A4的最高点高度为35μm、底部宽度为40μm、pitch为750μm，微结构B5最高点高度为20μm，pitch为150μm，微结构A4与微结构B5的数量比为1：6，相邻两个微结构A4之间设有6个微结构B5。

本实施例通过以下步骤进行组装：

1)在扩散膜2的一面涂覆聚酯丙烯酸树脂，利用烘烤设备在25℃条件下进行烘烤8h，使聚酯丙烯酸树脂进行初步固化，形成一定厚度的胶质层3；

2)将设有胶质层3一面的扩散膜2对准导光板1的出光面，使胶质层3与导光板1出光面上的微结构A4贴合，利用成型贴合压轮进行压膜，使扩散膜2通过胶质层3与微结构A4紧密贴合；

3)利用紫外灯对胶质层3进行照射12s，使胶质层3完全固化，即完成组装。

实施例7

本实施例与实施例2区别仅在微结构A4与微结构B5的数量比，其余部分相同。本实施例中微结构A4与微结构B5的数量比为1：4，相邻两个微结构A4之间设有4个微结构B5。

本实施例通过以下步骤进行组装：

1)在扩散膜2的一面涂覆环氧丙烯酸树脂，利用烘烤设备在60℃条件下进行烘烤1.5h，使环氧丙烯酸树脂进行初步固化，形成一定厚度的胶质层3；

2)将设有胶质层3一面的扩散膜2对准导光板1的出光面，使胶质层3与导光板1出光面上的微结构A4贴合，利用成型贴合压轮进行压膜，使扩散膜2通过胶质层3与微结构A4紧密贴合；

3)利用紫外灯对胶质层3进行照射15s，使胶质层3完全固化，即完成组装。

光学效果检测：

以目前市场上常规所售，采用贴合胶完全沉浸导光板1微结构以贴合导光板1和扩散膜2的产品作为样品1，以本发明实施例7作为样品2，进行光学效果检测。

其中，样品1检测结果如图8所示，其存在着极大的不均匀性，左右两侧及其中部均较暗、上下两端较亮，区别十分明显。

而样品2检测结果如图9所示，光均匀度较高，中部从上至下均保持着极高的光均匀度，左右两端存在着微小的区别。其效果明显优于样品1。

Claims (9)

1.一种用于LED面板灯的复合导光板，包括导光板和扩散膜，导光板一面为出光面、另一面为反射面，扩散膜设置在导光板的出光面一侧，其特征在于，所述导光板的出光面设有若干个等高凸起的微结构A和若干个等高凸起的微结构B，微结构A的最高点高于微结构B的最高点，且所述微结构A呈等间距排列的方式进行设置，相邻两个微结构A之间设有至少两个微结构B，且设置在相邻两个微结构A之间的微结构B呈等间距排列的方式进行设置，所述微结构A顶端还与扩散膜通过贴合胶形成的胶质层紧密贴合，贴合胶为UV固化树脂；

所述微结构A的最高点高度≥15μm，底部宽度≥30μm；

所述微结构B的最高点高度≥5μm。

2.根据权利要求1所述的一种用于LED面板灯的复合导光板，其特征在于，所述微结构A的个数≤微结构B的个数。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于LED面板灯的复合导光板，其特征在于，所述微结构 B 的最高点高度为 10～20μm，相邻两个微结构 B 之间最高点间距为 150～200μm。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于LED面板灯的复合导光板，其特征在于，所述微结构 A 的最高点高度为 25～35μm，底部宽度为 40～60μm，相邻两个微结构 A 之间最高点间距为 700～750μm。

5.根据权利要求1所述的一种用于LED面板灯的复合导光板，其特征在于，所形成的胶质层厚度≥0.5μm。

6.一种如权利要求1所述用于LED面板灯的复合导光板的组装方法，其特征在于，所述组装方法包括以下步骤：

1）在扩散膜的一面涂覆UV固化树脂，利用烘烤设备进行烘烤，使UV固化树脂进行初步固化，形成一定厚度的胶质层；

2）将设有胶质层一面的扩散膜对准导光板的出光面，使胶质层与导光板出光面上的微结构A贴合，利用成型贴合压轮进行压膜，使扩散膜通过胶质层与微结构A紧密贴合；

3）利用紫外灯对胶质层进行照射，使胶质层完全固化，即完成组装。

7.根据权利要求6所述的组装方法，其特征在于，步骤1）所述UV固化树脂包括环氧丙烯酸树脂、氨基丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂。

8.根据权利要求6所述的组装方法，其特征在于，步骤1）所述烘烤过程为在25～80℃条件下恒温0.5～12h。

9.根据权利要求6所述的组装方法，其特征在于，步骤3）所述紫外灯照射时长为2～15s。

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