一种抗热形变的扩散板及其制备工艺的制作方法

1.本发明涉及光线扩散板，更具体地说，它涉及一种抗热形变的扩散板及其制备工艺。


背景技术：

2.扩散板最大的特点是对光造成很大的干涉，不管原来的设计的配光曲线是多少度，只要光经扩散板它会使光束角变为160～176
°
，所以从侧面看，灯具的板面有层雾雾的感觉，从这点可以证明光束角是大到160～176
°
最好证明，光束角越大照度越低，有些还会产生滤光，使有部分的波长无法穿透，造成色偏，如在表面进行再次光干涉处理(例如：磨沙，押纹)，透光率因几何光学的自然现象更是低，所以用来做成扩散板的基材应该选用折射率越低越好，对光的干涉就会越低。
3.扩散板安装在照明灯具的前端，对光源发出的光线进行折射，从而使安装有扩散板的照明灯具在点亮时具有柔和均匀的质地，但照明灯具长时间点亮时，电能不仅转换为光能对室内进行照明，同时会产生的热量容易导致扩散板在长期受热时出现泛黄、形变的情况，导致光线在经过扩散板时，出现色斑等情况，影响扩散板折射的均匀度。
4.因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种抗热形变的扩散板及其制备工艺。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种抗热形变的扩散板，包括基板以及耐热形变层，所述耐热形变层上阵列分布有若干圆锥非球形微结构的折射浮点，所述耐热形变层按百分比含量包括：
7.母粒94.5-96％；
8.增白粉0.5-1％；
9.扩散粉3-5；
10.所述扩散粉包括按比例调制的无机光散射粒子和有机光散射粒子，所述母粒由聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚碳酸酯其中至少两种的混合制备而成。
11.通过采用上述技术方案，扩散板采用基板于耐热形变层复合，能通过耐热形变层在受到光源扩散的热量时，不易发生形变，从而维持扩散板的板形，解决了现有扩散板在受热时容易局部发生形变而产生光晕光斑的情况，同时耐热形变层采用母粒混合扩散粉，能使扩散板具有良好的光扩散能力，且增加的增白粉能增加扩散粉的白度，并且扩散粉选用无机光散射粒子和有机光散射粒子混合，在加入至聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚碳酸酯其中至少两种的混合制备的母粒中，能改善扩散板的折射率，并且能减少吸收透过的光线，在确保扩散板能对光源提供的光线进行均匀散射的同时，
提高照明的亮度，从而使得照明灯具更加节能。
12.本发明进一步设置为：所述折射浮点呈圆锥状，所述折射浮点的尖端凹陷形成有截面呈正多边形结构的折射凹部。
13.通过采用上述技术方案，折射浮点呈圆锥状的结构，能通过圆锥状的结构提高扩散板的聚光能力，从而在若干折射浮点均匀分布时，能在保证对光线扩散的同时，提高亮度，且凹陷形成的折射凹部，能进一步对折射的光线进行反射利用，提高光的利用率。
14.本发明进一步设置为：所述折射凹部成正多棱台状结构，所述折射凹部的大端头面积为其小端头面积的3-5倍，所述折射浮点的大端头截面面积为折射凹部大端头的4-6倍。
15.通过采用上述技术方案，折射凹部呈正多棱台状结构，且大端头的面积为小端头面积的3-5倍，能保障光线折射至折射凹部时的利用率，同时折射浮点的截面面积为设置折射凹部大端头的4-6倍，能提高经基板至折射浮点处光线的死区角度，从而达到提高扩散板散射亮度的目的。
16.本发明进一步设置为：所述折射浮点上设有若干环形阵列分布的弧形边，所述弧形边位于折射凹部的大端头的各棱边之间。
17.通过采用上述技术方案，折射浮点处设置位于棱边之间的弧形边，能增大扩散板两侧的差异，便于人们进行辨识。
18.本发明进一步设置为：所述弧形边的弧形凸部距离基板的间距大于其边沿至基板的间距。
19.通过采用上述技术方案，弧形边形成的弧形凸部背向基板方向，能在折射至弧形边处的折射光线能在折射时，提高扩散板的面板亮度，而部分反射的光线能反射至折射凹部内进行回收利用，减小光衰的产生。
20.一种抗热形变的扩散板的制备工艺，用于制备如权利要求5所述的一种抗热形变的扩散板，其制备步骤包括：
21.母粒制备，选取聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚碳酸酯其中至少两种投入混料机中热熔共混、造粒得到透明母粒，同时依照比例加入增白剂混合后进行熔融共混、造粒得到增白母料；
22.母粒稀释，检测增白母料的雾度，根据增白母粒的雾度分批次混合透明母粒进行稀释得到母粒成品；
23.混料搅拌，将母粒成品与无机光散射粒子和有机光散射粒子混合干燥后，添加抗氧化剂搅拌经真空吸料机输送至双螺杆挤出机中熔融共混得到用于耐热形变层的物料；
24.热熔挤出，将透明母粒单独投至另一螺杆挤出机中，将混料搅拌后的物料与透明母粒热熔后经由双层挤出口的模芯挤出，形成复合基材；
25.冷却成型，热熔挤出的复合基材经由激冷辊冷却至半凝固状态，温度为60-80℃；
26.辊轮压塑，将半凝固的复合基材经压模辊轮进行压塑，压模辊轮带有纹路的一侧与物料挤出的一侧相压合形成呈三角阵列分布的折射浮点，并冷却定型；
27.抽样质检，将成型的扩散板切割正方形的样品，在20-80w的led灯组连续照射48h后，检测扩散板的雾度以及色度；
28.覆膜包装，在复合基板光滑的一侧黏附pvc薄膜，且在复合基板形成折射浮点的一
侧覆合乳胶薄膜；
29.成品裁板。
30.通过采用上述技术方案，在母粒制造时，先按比例制成透明母粒并在同时制备增白母粒，制备半成品原料用作后续加工，能在混合搅拌过程中，对增白母粒以及透明母粒的比例随时进行调节，无需重新称量各种母粒材料，加快了加工的工作效率，且由于透明母粒和增白母粒按照指定比例先进行制备，在后续进行调整雾度时，能保证混合后原料的均匀度，能缩减后续热熔搅拌挤出的时间，加快工作效率。
31.本发明进一步设置为：所述混料搅拌步骤中的无机光散射粒子包括碳酸钙、二氧化钛、二氧化硅、氢氧化铝、氧化锌、玻璃微珠，所述有机光散射粒子包括聚苯乙烯、聚丙烯酸，所述无机光散射粒子和有机光散射粒子与成品母粒混合过程中加入油性助剂。
32.通过采用上述技术方案，在油性助剂的作用下，能使无机光散射粒子和有机光散射粒子黏附母粒，从而在搅拌以及热熔过程中有效提高粒子的均匀度，同时通过无机散射粒子和有机光散射粒子，能中和有机光散射粒子和无机光散射粒子的透光率和雾度。
33.本发明进一步设置为：所述无机光散射粒子和有机光散射粒子的粒径为3.0
±
0.5μm，且通过超声波打散至成品母粒中。
34.通过采用上述技术方案，采用超声波打散的方式，能避免无机光散射粒子和有机光散射粒子粘连，同时能均匀的与母粒进行混合，且粒子的粒径选择在3.0
±
0.5μm，能使扩散板散射的光线更加柔细均匀。
35.本发明进一步设置为：所述折射浮点密度为：f(x,y)＝s(x,y)/a2,其中：s(x，y)为(x，y)处长方形的面积，a2为折射浮点的面积。
36.通过采用上述技术方案，折射浮点的密度根据散光板面积以及折射浮点的面积呈比例设置，能协调散光板的散光性能。
37.综上所述，本发明具有以下有益效果：
38.扩散板采用基板于耐热形变层复合，能通过耐热形变层在受到光源扩散的热量时，不易发生形变，从而维持扩散板的板形，解决了现有扩散板在受热时容易局部发生形变而产生光晕光斑的情况，同时耐热形变层采用母粒混合扩散粉，能使扩散板具有良好的光扩散能力，且增加的增白粉能增加扩散粉的白度，并且扩散粉选用无机光散射粒子和有机光散射粒子混合，在加入至聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚碳酸酯其中至少两种的混合制备的母粒中，能改善扩散板的折射率，并且能减少吸收透过的光线，在确保扩散板能对光源提供的光线进行均匀散射的同时，提高照明的亮度，从而使得照明灯具更加节能。
附图说明
39.图1为本发明的结构示意图；
40.图2为图1中a处的放大示意图；
41.图3为本发明的剖视图。
42.1、基板；2、耐热形变层；3、折射浮点；4、折射凹部；5、弧形边。
具体实施方式
43.下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
44.实施例一：一种抗热形变的扩散板，包括基板1以及耐热形变层2，耐热形变层2上阵列分布有若干圆锥非球形微结构的折射浮点3，耐热形变层2按百分比含量包括：
45.母粒94.5-96％；
46.增白粉0.5-1％；
47.扩散粉3-5；
48.扩散粉包括按比例调制的无机光散射粒子和有机光散射粒子，母粒由聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚碳酸酯其中至少两种的混合制备而成。
49.折射浮点3呈圆锥状，折射浮点3的尖端凹陷形成有截面呈正多边形结构的折射凹部4，并且折射浮点3上设有若干环形阵列分布的弧形边5，弧形边5位于折射凹部4的大端头的各棱边之间，弧形边5的弧形凸部距离基板1的间距大于其边沿至基板1的间距，具体的，折射凹部4成正多棱台状结构，折射凹部4的大端头面积为其小端头面积的3-5倍，折射浮点3的大端头截面面积为折射凹部4大端头的4-6倍。
50.工作过程：扩散板采用基板1于耐热形变层2复合，能通过耐热形变层2在受到光源扩散的热量时，不易发生形变，从而维持扩散板的板形，解决了现有扩散板在受热时容易局部发生形变而产生光晕光斑的情况，同时耐热形变层2采用母粒混合扩散粉，能使扩散板具有良好的光扩散能力，且增加的增白粉能增加扩散粉的白度，并且扩散粉选用无机光散射粒子和有机光散射粒子混合，在加入至聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚碳酸酯其中至少两种的混合制备的母粒中，能改善扩散板的折射率，并且能减少吸收透过的光线，在确保扩散板能对光源提供的光线进行均匀散射的同时，提高照明的亮度，从而使得照明灯具更加节能，并且折射浮点3呈圆锥状的结构，能通过圆锥状的结构提高扩散板的聚光能力，从而在若干折射浮点3均匀分布时，能在保证对光线扩散的同时，提高亮度，且凹陷形成的折射凹部4，折射凹部4呈正多棱台状结构，且大端头的面积为小端头面积的3-5倍，能保障光线折射至折射凹部4时的利用率，同时折射浮点3的截面面积为设置折射凹部4大端头的4-6倍，能提高经基板1至折射浮点3处光线的死区角度，从而达到提高扩散板散射亮度的目的，能进一步对折射的光线进行反射利用，提高光的利用率，同时，折射浮点3处设置位于棱边之间的弧形边5，能增大扩散板两侧的差异，便于人们进行辨识，并且弧形边5形成的弧形凸部背向基板1方向，能在折射至弧形边5处的折射光线能在折射时，提高扩散板的面板亮度，而部分反射的光线能反射至折射凹部4内进行回收利用，减小光衰的产生。
51.实施例二：一种抗热形变的扩散板的制备工艺，用于制备一种抗热形变的扩散板，其制备步骤包括：
52.母粒制备，选取聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚碳酸酯其中至少两种投入混料机中热熔共混、造粒得到透明母粒，同时依照比例加入增白剂混合后进行熔融共混、造粒得到增白母料；
53.母粒稀释，检测增白母料的雾度，根据增白母粒的雾度分批次混合透明母粒进行稀释得到母粒成品；
54.混料搅拌，将母粒成品与无机光散射粒子和有机光散射粒子混合干燥后，添加抗氧化剂搅拌经真空吸料机输送至双螺杆挤出机中熔融共混得到用于耐热形变层2的物料，具体的，混料搅拌步骤中的无机光散射粒子包括碳酸钙、二氧化钛、二氧化硅、氢氧化铝、氧化锌、玻璃微珠，有机光散射粒子包括聚苯乙烯、聚丙烯酸，无机光散射粒子和有机光散射粒子与成品母粒混合过程中加入油性助剂，其中，无机光散射粒子和有机光散射粒子的粒径为3.0
±
0.5μm，且通过超声波打散至成品母粒中。
55.热熔挤出，将透明母粒单独投至另一螺杆挤出机中，将混料搅拌后的物料与透明母粒热熔后经由双层挤出口的模芯挤出，形成复合基材；
56.冷却成型，热熔挤出的复合基材经由激冷辊冷却至半凝固状态，温度为60-80℃；
57.辊轮压塑，将半凝固的复合基材经压模辊轮进行压塑，压模辊轮带有纹路的一侧与物料挤出的一侧相压合形成呈三角阵列分布的折射浮点3，并冷却定型，其中，折射浮点3密度为：f(x,y)＝s(x,y)/a2,其中：s(x，y)为(x，y)处长方形的面积，a2为折射浮点3面积。
58.抽样质检，将成型的扩散板切割正方形的样品，在20-80w的led灯组连续照射48h后，检测扩散板的雾度以及色度；
59.覆膜包装，在复合基板1光滑的一侧黏附pvc薄膜，且在复合基板1形成折射浮点3的一侧覆合乳胶薄膜；
60.成品裁板。
61.工作原理：在母粒制造时，先按比例制成透明母粒并在同时制备增白母粒，制备半成品原料用作后续加工，能在混合搅拌过程中，对增白母粒以及透明母粒的比例随时进行调节，无需重新称量各种母粒材料，加快了加工的工作效率，且由于透明母粒和增白母粒按照指定比例先进行制备，在后续进行调整雾度时，能保证混合后原料的均匀度，能缩减后续热熔搅拌挤出的时间，加快工作效率。
62.在油性助剂的作用下，能使无机光散射粒子和有机光散射粒子黏附母粒，从而在搅拌以及热熔过程中有效提高粒子的均匀度，同时通过无机散射粒子和有机光散射粒子，能中和有机光散射粒子和无机光散射粒子的透光率和雾度，并且采用超声波打散的方式，能避免无机光散射粒子和有机光散射粒子粘连，同时能均匀的与母粒进行混合，且粒子的粒径选择在3.0
±
0.5μm，能使扩散板散射的光线更加柔细均匀，制得的散光板上折射浮点3的密度根据散光板面积以及折射浮点3的面积呈比例设置。
63.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种抗热形变的扩散板，其特征在于：包括基板(1)以及耐热形变层(2)，所述耐热形变层(2)上阵列分布有若干圆锥非球形微结构的折射浮点(3)，所述耐热形变层(2)按百分比含量包括：母粒94.5-96％；增白粉0.5-1％；扩散粉3-5；所述扩散粉包括按比例调制的无机光散射粒子和有机光散射粒子，所述母粒由聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚碳酸酯其中至少两种的混合制备而成。2.根据权利要求1所述的一种抗热形变的扩散板，其特征在于：所述折射浮点(3)呈圆锥状，所述折射浮点(3)的尖端凹陷形成有截面呈正多边形结构的折射凹部(4)。3.根据权利要求2所述的一种抗热形变的扩散板，其特征在于：所述折射凹部(4)成正多棱台状结构，所述折射凹部(4)的大端头面积为其小端头面积的3-5倍，所述折射浮点(3)的大端头截面面积为折射凹部(4)大端头的4-6倍。4.根据权利要求2所述的一种抗热形变的扩散板，其特征在于：所述折射浮点(3)上设有若干环形阵列分布的弧形边(5)，所述弧形边(5)位于折射凹部(4)的大端头的各棱边之间。5.根据权利要求4所述的一种抗热形变的扩散板，其特征在于：所述弧形边(5)的弧形凸部距离基板(1)的间距大于其边沿至基板(1)的间距。6.一种抗热形变的扩散板的制备工艺，用于制备如权利要求5所述的一种抗热形变的扩散板，其特征在于：其制备步骤包括：母粒制备，选取聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚碳酸酯其中至少两种投入混料机中热熔共混、造粒得到透明母粒，同时依照比例加入增白剂混合后进行熔融共混、造粒得到增白母料；母粒稀释，检测增白母料的雾度，根据增白母粒的雾度分批次混合透明母粒进行稀释得到母粒成品；混料搅拌，将母粒成品与无机光散射粒子和有机光散射粒子混合干燥后，添加抗氧化剂搅拌经真空吸料机输送至双螺杆挤出机中熔融共混得到用于耐热形变层(2)的物料；热熔挤出，将透明母粒单独投至另一螺杆挤出机中，将混料搅拌后的物料与透明母粒热熔后经由双层挤出口的模芯挤出，形成复合基材；冷却成型，热熔挤出的复合基材经由激冷辊冷却至半凝固状态，温度为60-80℃；辊轮压塑，将半凝固的复合基材经压模辊轮进行压塑，压模辊轮带有纹路的一侧与物料挤出的一侧相压合形成呈三角阵列分布的折射浮点(3)，并冷却定型；抽样质检，将成型的扩散板切割正方形的样品，在20-80w的led灯组连续照射48h后，检测扩散板的雾度以及色度；覆膜包装，在复合基板(1)光滑的一侧黏附pvc薄膜，且在复合基板(1)形成折射浮点(3)的一侧覆合乳胶薄膜；成品裁板。7.根据权利要求6所述的一种抗热形变的扩散板的制备工艺，其特征在于：所述混料搅
拌步骤中的无机光散射粒子包括碳酸钙、二氧化钛、二氧化硅、氢氧化铝、氧化锌、玻璃微珠，所述有机光散射粒子包括聚苯乙烯、聚丙烯酸，所述无机光散射粒子和有机光散射粒子与成品母粒混合过程中加入油性助剂。8.根据权利要求7所述的一种抗热形变的扩散板的制备工艺，其特征在于：所述无机光散射粒子和有机光散射粒子的粒径为3.0
±
0.5μm，且通过超声波打散至成品母粒中。9.根据权利要求6所述的一种抗热形变的扩散板的制备工艺，其特征在于：所述折射浮点(3)密度为：f(x,y)＝s(x,y)/a2,其中：s(x，y)为(x，y)处长方形的面积，a2为折射浮点(3)的面积。

技术总结
本发明公开了一种抗热形变的扩散板及其制备工艺，涉及光线扩散板，旨在解决产生的热量容易导致扩散板在长期受热时出现泛黄、形变的情况，导致光线在经过扩散板时，出现色斑等情况，影响扩散板折射的均匀度，其技术方案要点是：包括基板以及耐热形变层，耐热形变层上阵列分布有若干圆锥非球形微结构的折射浮点。本发明能改善扩散板的折射率，并且能减少吸收透过的光线，在确保扩散板能对光源提供的光线进行均匀散射的同时，提高照明的亮度，从而使得照明灯具更加节能。得照明灯具更加节能。得照明灯具更加节能。


技术研发人员：吴宗义
受保护的技术使用者：绍兴明优光电科技有限公司
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2022/3/8