[发明专利]用于LED灯罩应用的板

说明书

技术领域

本公开总体上涉及聚合板(薄板，sheet)，更具体地，涉及用于发光二极管(LED)灯罩应用的聚合薄板。

背景技术

对于用于LED灯罩应用的薄板的光学性能，遮盖力和透光性是两个重要参数。虽然薄板中的光散射颗粒(散射体)可以在一定程度上改善遮盖力，但是该改善是有限的，通常以透光性为代价。特别地，为了实现合理的遮盖力性能，需要一定量的散射体加载(diffuser loading)。随着薄板厚度减少，为了达到期望的遮盖力所需的散射体加载量增加。对于具有小于0.5mm厚度的薄板，对于硅酮类散射体，所需的散射体加载量可以达到高达0.5wt％(与0.5wt％一样高)，而对于聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)类的散射体，所需的散射体加载量可以达到高达1wt％(与1wt％一样高)，这使它难以经济地获得平衡的遮盖力和光传输。

因此，在本领域中对于改进的聚合薄板，存在连续的需求，特别是具有良好遮盖力和透光性的薄聚合薄板，其适合于LED灯罩应用。

发明内容

本文公开了薄板，其包括聚合材料；布置在聚合材料中的光散射颗粒；以及在薄板表面上由单元结构形成的非无序表面纹理；其中，表面纹理包括半球形结构、部分半球形结构、椭圆球形结构、浸渍球形珠粒、椭圆球形珠粒、“钟形”突起、复合透镜形结构、金字塔形结构、倒金字塔形结构，或包括上述至少一种的组合。单元结构可以具有0.15至0.5的长宽比和大于或等于100μm的间距。

此外公开了LED照明系统，其包括LED光源；邻近LED光源的LED灯罩；其中，LED灯罩包括薄板，其包括聚合材料；布置在聚合材料中的光散射颗粒；在薄板表面上由单元结构形成的非无序表面纹理；其中，表面纹理包括半球形结构、部分半球形结构、椭圆球形结构、浸渍球形珠粒、椭圆球形珠粒、“钟形”突起、复合透镜形结构、金字塔形结构、倒金字塔形结构，或包括上述至少一种的组合。单元结构可以具有0.15至0.5的长宽比和大于或等于100μm的间距。

通过以下附图和具体实施方式举例说明上面描述的和其它特征。

附图说明

现在参照如图，它们是示例性的实施方式，并且其中，相同的元件编号相同。

图1是整体式薄板(monolithic sheet)的横截面图，该薄板具有光散射颗粒和表面纹理。

图2是两层共挤出薄板的横截面图，该薄板具有在基底层中的光散射颗粒和在表面纹理层上的表面纹理。

图3示出了用于制造所公开薄板的一些实施方式的压延挤出系统；并且图3A示出了主辊(master roller)的表面纹理。

图4示出了测量光分布度(Degree of Light Distribution)(DLD)的测角光度计的光学结构。

图5示出了DLD的限定。

图6示出了微透镜表面纹理的俯视图(鸟瞰图，bird view)和横截面图。

图7示出了仅具有光散射颗粒的薄板，仅具有表面纹理的薄板，和具有光散射颗粒和表面纹理两者的薄板的光分布均匀性的图形比较。

图8A是仅具有散射颗粒的薄板的横截面图；而图9B是仅具有表面纹理的薄板的横截面图。

图9A示出了仅具有散射颗粒的薄板的遮盖力；图9B示出了仅具有表面纹理的薄板的遮盖力；图9C示出了具有散射颗粒和表面纹理两者的整体式薄板的遮盖力；图9D示出了具有散射颗粒和表面纹理两者的共挤出薄板的遮盖力。

具体实施方式

当光束通过薄板时，表面粗糙度可以引起散射(diffusion)和/或反射(reflection)，从而潜在地改善薄板的遮盖力性能。可以使用无序纹理(例如，表面粗糙度)以潜在地增强遮盖力，但是当考虑到透光性降低时，该增强并不显著。

为了在背光模块表面上实现均匀的光分布并为了隐藏光源，所述光源可以是CCFL灯管，可以使用加载有散射体并且有时也加载有透镜形(半圆柱形)或棱镜形纹理的聚合薄板。然而，这些类型的纹理仅能够在垂直于光条(light bar)的方向上散射光，并且几乎不能在平行于光条的方向上散射光，从而使它们不适合于LED照明应用，因为这些应用使用在所有方向上的光散射。例如，在LCD背光模块中使用的1.2mm标准透镜形散射板给出仅4.7°的光分布度(DLD)遮盖力，这几乎不可以在LED照明应用中使用。用于LCD应用的表面纹理在一维上是线性的和连续地，它不能提供本文中描述的遮盖力和透光性的组合。