LED灯用微结构防眩光膜或板及其制备方法

摘要

本发明公开了一种LED灯用微结构防眩光膜或板及其制备方法，包括透明底膜或底板以及粘附在其上一侧的微结构；所述微结构为齿状圆盘，其由一条连续的棱以圆心为起点向外依次呈螺旋分布构成，任意径向方向上的任意相邻棱之间的中心距离相同，高度相等；所述制备方法为UV涂布转印及转印复制法。本发明通过底基材料和微结构的设计，有效提高了微结构防眩光膜或板的性能，满足灯具的UGR值小于19的要求；采用低温的UV涂布转印技术和粗胚辊包覆镍板的形式代替精密的滚筒模具，不仅显著提高了微结构的精度和一致性，而且效降低了精密模具的损耗，节约模具成本；本发明的制备方法为连续生产，生产效率高，综合性能好，具有广阔的市场竞争力。

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明防眩技术领域，特别是涉及一种LED灯用微结构防眩光膜或板及其制备方法。

背景技术

根据ANSI/IESNA RP1-04，EN12464及GB50043-2004的标准要求，灯具要达到统一炫光值（UGR）〈19，从而极大地提高照明舒适度。

在LED灯具普及之前，传统的办公照明防眩光灯具是格栅灯，它将灯光隐藏在金属反射罩内，遮蔽角度达到30度以上，同时在外侧用铝格栅进一步遮蔽轴向炫光。传统格栅灯可以很容易做到UGR<13，但对于LED面板灯，由于其结构本身不适合做防眩光处理，只能通过防眩光膜或者板材将高角度的光收束到中间工作面。

目前，LED平板灯常用的防眩光产品有挤出成型的棱晶板和热压成型的棱晶板。其中，挤出成型的棱晶板是由带负棱镜结构的钢辊模具在PS或PMMA板材挤出生产时直接在表面压出棱晶形状，由于PS和PMMA存在热膨胀和吸水性，在高温成型时棱晶结构的精度和一致性很难保证，另外钢模在高温下连续辊压容易磨损，要定期修复钢模。另一种热压成型的棱晶板是将光学级的透明PMMA板材加热，用大尺寸平面钢模热压成型，这种工艺比挤出成型精度要高，但是成本太高，大尺寸高精度的平板钢模开模成本高，大尺寸的热压成型设备的投资成本也高，此外，单片棱晶板的热压生产时间也较长，效率较低、结构大，看起来会有些刺眼。两类工艺生产的棱晶板最大的不足是在进行灯具UGR测试时，不能实现满表UGR<19。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种LED灯用微结构防眩光膜或板材及其制备方法，能够解决现有LED平板灯防眩处理存在的上述问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种LED灯用微结构防眩光膜或板，包括：透明底膜或底板以及粘附在所述透明底膜或底板一侧的微结构；所述微结构为类菲涅尔透镜结构的齿状圆盘，其由一条连续的棱以圆心为起点向外依次呈螺旋分布构成，其中，任意径向方向上的任意相邻棱之间的中心距离相同，高度相等。

在本发明一个较佳实施例中，所述微结构的高度为25～35μm，所述中心距离为80～100μm。

在本发明一个较佳实施例中，所述棱的横截面为等腰三角形。

在本发明一个较佳实施例中，任意径向方向上的任意相邻所述棱之间以底角彼此相邻。

在本发明一个较佳实施例中，所述微结构的材质为光学级透明光固胶。

在本发明一个较佳实施例中，所述透明底膜为光学级PET膜；所述透明底板为光学级PC板。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种LED灯用微结构防眩光膜或板的制备方法，所述制备方法为UV涂布转印及转印复制法，包括如下步骤：

（1）设计微结构；

（2）制备转印模具：将所述微结构无缝对接地雕刻在辊筒模具上，制备成转印模具；

（3）转印固化：通过UV涂布设备将UV光固化胶水均匀涂布在透明底膜或底板上，然后用步骤（2）中雕刻的转印模具在所述UV光固化胶水上进行辊压处理，最后置于光固化机中进行光固化处理，脱模后得到母膜；

（4）制备转印复制模具：采用转印复制技术将步骤（4）中得到的母膜的微结构复制到光学级镍板上，得到镍板模，然后将所述镍板模包覆到粗胚辊上，制备成转印复制模具；

（5）批量生产：用步骤（5）中制备的转印复制模具在步骤（3）中的UV光固化胶水进行辊压处理，最后置于光固化机中进行光固化处理，得到所述微结构防眩光膜或板卷材；

（6）裁剪处理：将步骤（5）中得到的卷材根据不同需求，裁剪成相应的片材，以微结构面朝外安装于LED灯具的最外侧。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（2）中，所述光固化胶水的粘度为150～200cps，延伸率小于0.02%、透光率大于95%。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）和（5）中，所述光固化处理的条件为：室温，曝光功率8000～12000W，曝光时间2～3s。

在本发明一个较佳实施例中，所述镍板的厚度为50～75μm。

本发明的有益效果是：本发明一种LED灯用微结构防眩光膜或板，通过底基材料的选择和微结构的设计，有效提高了微结构防眩光膜或板的性能，满足灯具的UGR值小于19的要求；本发明采用低温的UV涂布转印技术和粗胚辊包覆镍板的形式代替精密的滚筒模具，不仅显著提高了微结构的精度和一致性，而且效降低了精密模具的损耗，节约模具成本，另外，本发明的制备方法为连续生产，生产效率高，综合性能好，具有广阔的市场竞争力。

附图说明

图1是本发明一种LED灯用微结构防眩光膜或板一较佳实施例的表面结构示意图；

图2是所示LED灯用微结构防眩光膜或板的截面结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1.透明底膜或底板，2.微结构，3.棱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本发明实施例包括：

实施例1或底板

一种LED灯用微结构防眩光膜或板，包括：透明底膜1以及粘附在透明底膜1一侧的微结构2。

其中，所述透明底膜1为PET膜。

所述微结构2为类菲涅尔透镜结构的齿状圆盘，其由一条连续的棱3以圆心为起点向外依次呈螺旋分布构成，其中，任意径向方向上的任意相邻棱之间的中心距离相同为80～100μm，高度相等，为25～35μm，也即微结构的高度为25～35μm。 具体地，所述棱3的材质为光学级透明光固胶，其任意处的尺寸相同，横截面为等腰三角形，且任意径向方向上的任意相邻所述棱之间以底角彼此相邻。

上述LED灯用微结构防眩光膜或板的制备方法，为降低模具成本，采用UV涂布转印及转印复制法进行生产，具体包括如下步骤：

（1）设计微结构：参考菲涅尔透镜结构，设计开发出类似结构的微结构；

（2）制备转印模具：将所述微结构无缝对接地雕刻在辊筒模具上，制备成转印模具；

（3）转印固化：根据UV涂覆设备的UV光源参数调配专用的UV光固胶，使其粘度为150～200cps，延伸率小于0.02%、透光率大于95%；

在千级无尘车间内，通过UV涂布设备将制备的UV光固化胶水均匀涂布在透明底膜上，然后用步骤（2）中雕刻的转印模具在UV光固化胶水上进行辊压处理，最后置于光固化机中进行光固化处理，脱模后得到母膜；所述光固化处理的条件为：室温，曝光功率8000～12000W，曝光时间2～3s；

（4）制备转印复制模具：在批量生产时，为了降低精密模具的损坏，节约模具成本，采用转印复制技术将步骤（4）中得到的母膜的微结构复制到厚度为50～75μm的光学级镍板上，得到镍板模，然后将所述镍板模包覆到粗胚辊上，制备成转印复制模具；

（5）批量生产：用步骤（5）中制备的转印复制模具在步骤（3）中的UV光固化胶水进行辊压处理，最后置于光固化机中进行光固化处理，得到所述微结构防眩光膜或板卷材；所述光固化处理的条件为：室温，曝光功率8000～12000W，曝光时间2～3s；具体光固化时间根据UV固化胶的厚度来调整；

（6）裁剪处理：将步骤（5）中得到的卷材根据不同需求，裁剪成相应的片材，以微结构面朝外安装于LED灯具的最外侧。

实施例2

与实施例1的区别在于，将所述透明底膜1换成透明底板1，材质为PC板，得到的产品为微结构防眩光板卷材。

上述方法设计的微结构，经Lighttools软件模拟测算，其可以将LED平板灯的光纤收束到85度以内，从而抑制65度以上的高角度光，减少视觉眩光，有效地降低灯具的UGR值。

经实际测试，上述方法得到的微结构防眩光膜或板，能够将LED平板灯的UGR值降低到19以下，使得灯具在点亮时，灯光柔和。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。