一种新型表面微结构及其应用的制作方法

1.本发明涉及塑料表面漫反射技术领域，特别是涉及一种新型表面微结构及其应用。


背景技术：

2.摄像头通过光学镜头接收被摄对象反射的光线进行成像，以实现对被摄对象的动态及静态影响的记录。为避免光学镜头接收到无效光线以及周围环境的杂光而影响成像效果，通常在摄像头的入光侧设置一能够对无效光线或杂光进行反射或吸收的结构，该结构通常采用塑料制成，其整体形状呈喇叭状，以在摄像头模组的入光侧对光线进行漫反射，防止其进入光学镜头。
3.因此，亟需提供一种新型的表面微结构，以对光线进行有效折射及吸收。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新型表面微结构及其应用，以对光线进行有效折射及吸收。
5.为达到上述目的，本发明提供一种新型表面微结构，包括一体形成于塑胶制品的迎光面上的基底，所述基底具有背向迎光面设置的第一表面，所述新型表面微结构还包括一体形成于所述基底的第一表面的至少一第一微结构区域，所述第一微结构区域包括若干按第一规律排列在基底上的第一微结构单元，所述第一微结构单元的表面呈朝向远离基底方向凸起的球结构。
6.进一步的，所述新型表面微结构与基底一体成型为塑胶制品，其中，所述新型表面微结构采用急冷急热工艺形成。
7.进一步的，所述第一微结构单元在第一表面上的投影的半径为75*(1
±
15％)μm，且所述第一微结构单元在垂直于第一表面的平面上的投影的高度公差满足以下条件：
8.r*90％≤r≤r*110％；
9.其中：r为第一微结构单元在第一表面上的投影的半径，h为第一微结构单元在垂直于第一表面的平面上的投影的高度。
10.进一步的，若干第一微结构单元呈阵列分布成m行、n列，各行第一微结构单元在第一表面上的投影的几何中心的连线正交于各列第一微结构单元在第一表面上的投影的几何中心的连线；且相邻两行和/或相邻两列的第一微结构单元在第一表面上的投影的几何中心的间距为0.14～0.18mm。
11.进一步的，所述微结构层还包括一体形成于所述基底上且对应于所述第一微结构区域旁侧的至少一第二微结构区域，所述第一微结构区域与所述第二微结构区域交叉且呈阵列分布在所述基底上；所述第二微结构区域包括若干按第二规律排列在基底上的第二微结构单元，所述第二微结构单元的表面呈朝向远离基底方向凸起的球结构。
12.进一步的，所述第二微结构单元在第一表面上的投影的半径为75*(1
±
15％)μm，
且所述第二微结构单元在垂直于第一表面的平面上的投影的高度公差满足以下条件：
13.r’*90％≤h’≤r’*110％；
14.其中：r’为第二微结构单元在第一表面上的投影的半径，h’为第二微结构单元在垂直于第一表面的平面上的投影的高度。
15.进一步的，若干第二微结构单元排列成m行，在相邻两行第二微结构单元中，各行第二微结构单元在第一表面上的投影的几何中心的连线与各列第二微结构单元在第一表面上的投影的几何中心的连线的夹角小于90
°
；且相邻两行和/或相邻两列的第二微结构单元在水平面上的投影的几何中心的间距为0.14～0.18mm。
16.进一步的，所述第一微结构区域和/或第二微结构区域的底面中任意一个微结构单元底面的表面粗糙度ra≥0.1μm。
17.为达到上述目的，本发明的另一技术方案提供一种如上所述的新型表面微结构在塑料制品内表面上的应用，以实现入射光线在塑料制品内表面上的漫反射及吸收。
18.为达到上述目的，本发明的又一技术方案提供一种如上所述的塑料制品在摄像头模组中的应用，以对非垂直射入摄像头模组的光线进行反射及吸收。
19.本发明的基底及微结构层通过注塑模具注塑成型且采用急冷急热工艺成型得到所述第一微结构区域和/或第二微结构区域，在注塑过程中将注塑温度控制在塑胶原料的tg温度之上，使得塑胶原料在进入型腔后能够充分填充型腔，进而增加成型后的第一微结构单元及第二微结构单元的饱满度，且各第一微结构单元及各第二微结构单元能够紧密排布，以实现入射光在微结构单元表面的漫反射，减少无效光线及杂光进入光学镜头，解决光束集中反射导致的反光严重的问题，进而提高摄像头模组的成像质量。另，通过在注塑模具的型腔内壁上形成能够对应成型第一微结构区域和第二微结构区域的第一微结构成型区域及第二微结构成型区域，使得基底与各微结构单元通过一次注塑工艺即可整体成型，成型过程仅需一套模具实现，有利于节约工艺成本、提高成型效率。
附图说明
20.图1为本发明一实施例的新型表面微结构的结构示意图。
21.图2为图1的俯视图。
22.图3为第一微结构区域和第二微结构区域的局部放大图。
23.图4为图3的俯视图。
24.图5为图3的主视图。
25.图6为应用本发明的新型表面微结构的塑料制品的结构示意图。
26.图7为利用白光干涉仪对新型表面微结构的底面轮廓扫射后测出的曲面半径图。
27.图8为利用白光干涉仪对新型表面微结构的底面轮廓扫射后测出的凹坑大小。
28.图9为利用白光干涉仪对新型表面微结构的底面轮廓扫射后测出的凹坑粗糙度曲线。
29.图10为通过金相显微镜对表面的新型微结构分别放大5～50倍的微结构形态图。
30.图11为使用重复精度0.1μm的影像测量仪测试的本发明的新型表面微结构的结构尺寸图。
31.图12为使用中图轮廓仪侧得到新型表面微结构的表面最大轮廓曲线。
32.图13为对本发明的新型表面微结构的漫反射情况进行建模仿真的示意图。说明书附图标记如下：
33.基底11、第一微结构区域12、第一微结构单元121、第二微结构区域13、第二微结构单元131；
34.连接环21、通光孔21a、迎光面22a、背光面22b。
具体实施方式
35.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
36.实施例
37.请参考图1和图2，为本发明的一实施例的新型表面微结构的结构示意图及俯视图。本实施例的新型表面微结构包括基底11以及形成在基底11上的微结构层，所述基底11具有背向设置的第一表面和第二表面，所述微结构层形成于所述第一表面上，且所述微结构层具有一定的粗糙度，以对入射至微结构层上的光线进行漫反射，进而将无效光线及杂光反射出去及吸收，减少反光现象得到产生。在本实施例中，所述基底11和微结构层均采用塑胶原料(如pc)注塑形成，且微结构层一体成型于所述基底11上，使得基底11和微结构层能够采用同一模具在同一工艺流程中实现，以降低工艺成本并提高工艺效率。
38.为提高微结构层的粗糙度，所述微结构层在注塑时，采用急冷急热工艺实现，通过在塑胶原料注入型腔之前，预先将模具及型腔表面加热至塑胶原料的tg温度以上，并在注入时以大于或等于塑胶原料的tg温度对模具及型腔表面持续加热，使得塑胶原料在高温作用下能够充分填充至型腔内，确保成型后的微结构层的饱满度及高度，使微结构层的成型尺寸符合设计要求，并能够。在本实施例中，在成型微结构层(包括基底11)时，成型温度为130～180℃，且优选为145℃，以使得塑胶原料能够充分填充型腔；成型功率为8～15kw，且优选为10kw，以便在短时间内将模具及型腔表面快速加热至成型温度，以提高成型效率。在本实施例中，所述基底11的厚度为1.5～2.5mm，优选为2mm，所述微结构层的厚度为0.07～0.09mm，优选为0.08mm，使得微结构层能够具有足够的粗糙度来实现光线的漫反射。
39.作为优选的，所述微结构层整体呈内凹的曲面结构，内凹的曲面结构有利于聚光，使得光线在射入微结构层表面时能够被曲面汇集后经由第一微结构区域12反射及吸收，以增加光线的漫反射及吸收效果。
40.请参考图3、图4和图5，所述微结构层包括至少一第一微结构区域12，所述第一微结构区域12包括若干按第一规律排列在基底11上的第一微结构单元121，每一第一微结构单元121均可分别作为一个独立的结构来对光线进行反射和吸收。在本实施例中，若干第一微结构单元121呈阵列分布，优选的，第一微结构单元121呈矩形阵列排布成m行、n列，各行第一微结构单元121在第一表面上的投影的几何中心的连线正交于各列第一微结构单元121在第一表面上的投影的几何中心的连线(即第一规律)，也即任意行或任意列的第一微结构单元121的几何中心与相邻的前一行或后一行以及前一列或后一列的几何中心在垂直于第一表面的竖直面上的投影重合，以在第一微结构区域12发生漫反射现象，将照射在第一微结构单元121的表面上的光线反射至各个方向，进而提高光线的反射效果。可理解的，在其他的一些实施例中，所述第一微结构单元121也可以呈圆形阵列、扇形阵列或者其他多边形阵列的排布方式以实现光线的反射。
41.在本实施例中，所述第一微结构单元121大致呈朝向远离基底11方向凸起的球结构，所述第一微结构单元121在第一表面上的投影的半径为75*(1
±
15％)μm，且优选为75μm；所述第一微结构单元121在垂直于第一表面的平面上的投影的高度为75*(1
±
10％)μm，且优选为75μm。在本实施例中，所述第一微结构单元121的半径自与基底11的接触位置起朝向远离基底11的方向逐渐减小，如此，使得第一微结构单元121整体呈半球体型，进而使第一微结构单元121具有球形表面，从而确保光线能够被吸收或反射。在其他的一些实施例中，所述第一微结构单元121在第一表面上的投影的半径可以与其在垂直于第一表面的平面上的投影的高度不等，使得第一微结构单元121整体呈半椭球型，以改变光线照射在第一微结构单元121表面上时的反射路径；具体实现时，二者的公差可控制在
±
10％以内，即第一微结构单元121在垂直于第一表面的平面上的投影的高度公差满足r*90％≤h≤r*110％(其中，r为第一微结构单元121在第一表面上的投影的半径的，h为第一微结构单元121在垂直于第一表面的平面上的投影的高度)。
42.可理解的，在其他的一些实施例中，所述第一微结构单元121也可以是朝向远离第一表面凸出形成的其他立方体结构，如多面体结构。优选的，本实施例中的各第一微结构单元121结构相同，即均为半球体型或均呈半椭球型，且相邻两行和/或相邻两列的第一微结构单元121在水平面上的投影的几何中心的间距为0.14～0.18mm，优选为0.16mm；如此，既能保证对照射在第一微结构单元121上的光线稳定反射，又能降低工艺及开模难度；当然，在不考虑工艺及开模难度和成本的情况下，所述第一微结构区域12也可以由半球体型、半椭球型、其他球体和/或多面体组合形成的混合结构，以增加光线反射的无规律性，进而增加光线的反射率。
43.在本实施例中，所述第一微结构区域12的底面中任意一个第一微结构单元121底面的表面粗糙度ra≥0.1μm，粗糙度曲线的峰值粗糙度rp最大可达0.8μm(粗糙度曲线参见图9)，以对入射至第一微结构区域12上的光线进行漫反射，进而将无效光线及杂光反射出去或吸收，减少反光现象得到产生。
44.作为本实施例的一种优选方式，所述微结构层还可以包括一体形成于所述基底11上且对应于所述第一微结构区域12旁侧的至少一第二微结构区域13，当基底11上同时设置第一微结构区域12和第二微结构区域13时，所述第一微结构区域12与第二微结构区域13交叉排布且呈阵列设置在基底11上。所述第二微结构区域13具有与第一微结构区域12不同的排列方式，使得第一微结构区域12与第二微结构区域13具有不同的粗糙度，以在光线射入时，通过不同结构的第一微结构区域12和第二微结构区域13，在光线射入第一微结构区域12和第二微结构区域13时能够呈现无规则的反射，增加光线的反射次数，提高光线的反射率。
45.在本实施例中，基底11上形成有多个第一微结构区域12和多个第二微结构区域13，且多个第一微结构区域12与多个第二微结构区域13呈阵列分布在基底11上，使得光线能够在第一微结构区域12和第二微结构区域13上朝向不同方向反射，以增加光线的反射次数，增强微结构层对光线进行削弱及反射能力。作为优选的，所述第一微结构区域12与第二微结构区域13在排布时，还可以按照第一结构区域12与第二微结构区域13交叉的方式进行排布，以进一步增加光线反射的无规律性。可理解的，在其他的一些实施例中，可根据需求在模具设计阶段调整第一微结构区域12及第二微结构区域13对应的型腔位置，使得第一微
结构区域12和第二微结构区域13在基底11上按照对应的位置和规律进行排布，如呈圆形阵列、横排交叉、竖排交叉等排列方式；更或者在一些实施例中，也可以仅设置第一微结构区域12或仅设置第二微结构区域13以实现光线的多次反射。
46.所述第二微结构区域13包括若干按第二规律排列在基底11上的第二微结构单元131，每一第二微结构单元131分别作为一个独立的结构来对光线进行反射。在本实施例中，若干第二微结构单元131成行地排列成m行，在相邻两行第二微结构单元131中，各行第二微结构单元131在水平面上的投影的几何中心的连线与各列第二微结构单元131在水平面上的投影的几何中心的连线的夹角小于90
°
(即第二规律)，也即任意两相邻行的第二微结构单元131中，后一行任一第二微结构单元131的几何中心在垂直于水平面的竖直面上的投影位于前一行相邻位置的第二微结构单元131的几何中心在竖直面上的投影的重合的连线之间，优选的，所述夹角为45
°
，后一行任一第二微结构单元131的几何中心在垂直于水平面的竖直面上的投影与前一行相邻位置的第二微结构单元131的几何中心在竖直面上的投影的重合的连线的中点重合，以在第二微结构区域13发生漫反射现象，将照射在第二微结构单元131的表面上的光线反射至各个方向，进而提高光线的反射效果。可理解的，在其他的一些实施例中，所述第二微结构单元131也可以呈如第一微结构单元121一样呈矩形阵列、圆形阵列、扇形阵列或者其他多边形阵列的排布方式以实现光线的反射；同样，第一微结构单元121也可以像第二微结构单元131一样呈相邻行错位排列的方式进行排布。
47.在本实施例中，所述第二微结构单元131大致呈朝向远离基底11方向凸起的球结构，所述第二微结构单元131在第一表面上的投影的半径为75*(1
±
15％)μm，且优选为75μm；所述第二微结构单元131在垂直于第一表面的平面上的投影的高度为75*(1
±
10％)μm，且优选为75μm。在本实施例中，所述第二微结构单元131的半径自与基底11的接触位置起朝向远离基底11的方向逐渐减小，如此，使得第二微结构单元131整体呈半球体型，进而使第二微结构单元131具有球形表面，从而确保光线能够被吸收或反射。在其他的一些实施例中，所述第二微结构单元131在第一表面上的投影的半径可以与其在垂直于第一表面的平面上的投影的高度不等，使得第二微结构单元131整体呈半椭球型，以改变光线照射在第二微结构单元131表面上时的反射路径；具体实现时，二者的公差可控制在
±
10％以内，即第二微结构单元131在垂直于第一表面的平面上的投影的高度满足r’*90％≤h’≤r’*110％(其中，r’为第二微结构单元131在第一表面上的投影的半径的，h’为第二微结构单元131在垂直于第一表面的平面上的投影的高度)。
48.可理解的，在其他的一些实施例中，所述第二微结构单元131也可以是朝向远离第一表面凸出形成的其他立方体结构，如多面体结构。
49.优选的，本实施例中的各第二微结构单元131结构相同，即均为半球体型或均呈半椭球型，且相邻两行和/或相邻两列的第二微结构单元131在水平面上的投影的几何中心的间距为0.14～0.18mm，优选为0.16mm；如此，既能保证对照射在第二微结构单元131上的光线稳定反射，又能降低工艺及开模难度；同样，在不考虑工艺及开模难度和成本的情况下，所述第二微结构区域13也可以由半球体型、半椭球型、其他球体和/或多面体组合形成的混合结构，以增加光线反射的无规律性，进而增加光线的反射率。
50.在本实施例中，所述第二微结构区域13的底面中任意一个第二微结构单元131底面的表面粗糙度ra≥0.1μm，粗糙度曲线的峰值粗糙度rp最大可达0.8μm(粗糙度曲线参见
图9)，以对入射至第二微结构区域13上的光线进行漫反射，进而将无效光线及杂光反射出去或吸收，减少反光现象得到产生。
51.可理解的，在其他的实施例中，所述第一微结构区域12和第二微结构区域13也可以是由凹陷形成的若干第一微结构凹槽及若干第二微结构凹槽按照上述矩形阵列、圆形阵列、扇形阵列、其他多边形阵列和/或错位排列的排布方式形成，以通过第一微结构凹槽及第二微结构凹槽的内壁对照射的光线进行反射。
52.在本实施例中，每一第一微结构区域12和/或第二微结构区域13的面积为20～30cm2，所述第一微结构区域12和第二微结构区域13的形状优选的正方向，优选的，第一微结构区域12和第二微结构区域13的边长为5mm，即对应的第一微结构区域12和第二微结构区域13的面积为25cm2。可理解的，在其他的一些实施例中，所述第一微结构区域12和第二微结构区域13也可以紧邻设置且第一微结构区域12和第二微结构区域13也可以设置成其他形状，如长方体、圆形、扇形、三角形以及其他多边形等等。
53.作为优选的，为成型所述第一微结构区域12和第二微结构区域13，根据所述新型微结构的具体结构、尺寸及排布方式等进行注塑模具的设计及加工，以在注塑模具内形成具有新型微结构成型区域的型腔。在本实施例中，所述注塑模具的型腔具有与成型的新型微结构的内表面(即微结构层的一侧表面)对应的第一成型面以及与成型的新型微结构的外表面(即基底11的一侧表面)对应的第二成型面，所述第一成型面上采用镭射工艺形成有与第一微结构区域12对应的第一微结构成型区域和/或与第二微结构区域13对应的第二微结构成型区域，第一微结构成型区域具有与第一微结构单元121对应的第一微结构成型凹槽，第二微结构成型区域具有与第二微结构单元131对应的第二微结构成型凹槽，以在塑胶原料注入时，基于预先加热至成型温度后的注塑模具及型腔温度使得塑胶原料充分填充至第一微结构成型区域的第一微结构成型凹槽和第二微结构成型区域的第二微结构成型凹槽内以对应成型第一微结构区域12和/或第二微结构区域13。
54.本实施例的表面微结构，通过采用急冷急热工艺在基底11上形成第一微结构单元121和/或第二微结构单元131，使得塑胶原料在进入型腔后能够充分填充型腔，进而增加成型后的第一微结构单元121及第二微结构单元131的饱满度，以实现对入射至第一微结构单元121和第二微结构单元131上的光线进行多次反射，提高光线的反射效果，减少无效光线及杂光；同时，第一微结构单元121和第二微结构单元131与基底11采用塑胶原料一体注塑成型，在形成的微结构层的表面不易沾灰、积灰，清理方便，且长时间使用仍能保持表面干净、清洁，光线的反射效率高。
55.请参考图7～9示出的利用白光干涉仪对本发明的新型表面微结构的底部进行扫射得到新型表面微结构的曲面半径、凹坑大小及粗糙度，图10～11示出的本发明的新型表面微结构的形态、结构尺寸以及图12示出的新型表面微结构的表面的最大轮廓曲线，从图中能够明显看出，本发明的新型表面微结构各凸起之间排布紧凑、间隙较小，且具有较高的成型高度及粗糙度，各凸起形状饱满，能够对入射光进行有效吸收及反射。
56.本发明的另一实施例提供一种新型表面微结构在塑料制品内表面上的应用，以实现入射光线在塑料制品内表面上的漫反射。在本实施例中，所述塑料制品为设置在摄像头模组入光侧且整体结构呈喇叭口状，喇叭口状的结构能够对光线进行汇集，再通过集成其上的新型表面微结构对射入的光线进行漫反射，以减少表面的反光效果，避免无效光线和
杂光进入摄像头模组内。可理解的，虽然本实施例主要以喇叭口状的塑料制品对所述新型表面微结构的应用进行说明，但所述新型表面微结构的应用不仅限于此，还可以用于其他一些需要进行漫反射的塑料制品甚至金属制品上。
57.请参考图6，本实施例的塑料制品具有一与摄像头模组连接的主体部21，且塑料制品的主体部21上形成有与摄像头模组的光轴同轴的通光孔21a，主体部21具有一朝内(也即朝向通光孔的轴线方向或摄像头模组的光轴方向)的迎光面22a和一背向迎光面22a设置的背光面22b，所述迎光面22a上一体形成表面微结构，以对射入迎光面22a的光线进行多次反射。在本实施例中，所述表面微结构采用与塑料制品一体成型的方式形成，在成型过程中，塑料制品的主体部21采用常规注塑工艺形成，所述表面微结构采用急冷急热工艺形成，两步工艺能够集成在同一套模具中实现，具体成型时，可通过调节工艺阶段的成型温度以实现两步工艺的兼容，进而简化塑料制品及微结构加工的工艺流程和工艺难度。
58.请参考图13，为对本实施例制得的新型微结构的漫反射情况进行建模仿真，由此可以看出，平行光直射到微结构表面后会进行多次反射，但是很少会有光线进入下方的镜头中，以减少塑料制品的反光。
59.本发明的又一实施例提供一种具有新型表面微结构的塑料制品在摄像头模组上的应用，通过在摄像头模组的镜头的入光侧设置具有新型表面微结构的塑料制品，用于对非垂直射入镜头的光线进行反射和吸收，以减少反光。所述塑料制品上的通光孔与镜头的光轴同轴设置，通过塑料制品上的微结构能够将入射光线进行反射，从而减少无效光线或杂光进行镜头，以增加摄像头模组的成像质量。
60.本发明的塑料制品在成型时：
61.首先，根据塑胶原料的材料及热熔性质，设定模具的炮筒温度及热流道温度并以设定的炮筒温度及热流道温度对炮筒及热流道进行预热。在本实施例中，将成型模具的炮筒划分为射嘴段、第四加热段、第三加热段、第二加热段、第一加热段及下料口段并对应将各段的成型温度设置为295～315℃、295～315℃、290～310℃、280～300℃、270～290℃和260～280℃以及将成型模具的热流道的成型温度设置为290～330℃，使得塑胶原料能够在炮筒及热流道中快速塑化及流动。具体实现时，炮筒的射嘴段、第四加热段、第三加热段、第二加热段、第一加热段及下料口的成型温度分别有段为305℃、305℃、300℃、290℃、280℃和270℃以及热流道的成型温度优选为310℃。
62.其次，自下料口段向炮筒内添加塑胶原料并按照设置的温度对炮筒及热流道进行加热，使进入的塑胶原料塑化，并通过炮筒内的螺杆移送塑胶原料在移送过程中根据成型一完整的产品所需的塑胶原料体积完成塑胶原料的计量。在本实施例中，采用多段式计量方式对塑胶原料进行计量，并基于位置进行每一段计量参数的切换，如此，可有效增加塑胶原料计量的准确性及稳定性，进而提高成型精度。
63.再次，将模具的前模和后模合模后对模具型腔表面预热至大于塑胶原料的tg温度(也即预热至145℃或以上)，以便在短时间内将模具快速加热至145℃或以上，以提高成型效率。在本实施例中，在合模时，采用多段式合模方式对模具的前模和后模进行合模，以一较大的合模压力相对运动至前模与后模即将接触的位置后切换至一较小的合模压力后相对运动至完成合模，且所述模具的前模和后模相对运动时的合模速度递减。如此，在前模与后模距离较远时以较大的合模速度及较大的合模压力进行合模，使前模与后模能够快速靠
近，而当前模与后模距离较近时则切换为较小的合模速度及较小的合模压力进行合模，此时前模与后模的导柱开始接触，较小的合模速度能够降低前模与后模接触时的机械振动，能够增加合模的稳定性，且还能够降低前模与后模碰撞发生损坏的风险，以增加模具的使用寿命。
64.然后，当模具预热至145℃或以上且炮筒内的塑胶原料完成计量后，控制螺杆移动以将炮筒内的塑胶原料充填至模具型腔内形成注塑件。在本实施例中，采用分段式充填方式进行塑胶原料的充填，且充填速度先递增后递减，以快速将塑胶原料充填至型腔内。在充填过程中，模具及型腔表面持续保持在145℃或以上直至充填结束，以使得塑胶原料能够充分填充至型腔内，基进而增加成型后的微结构(第一微结构单元121及第二微结构单元131)的饱满度及高度，进而能够通过微结构对光线进行漫反射，确保新型微结构的成型尺寸符合设计要求。本实施例的充填速度先慢后快再慢的目的在于，充填速度在刚开始充填时以一较慢的速度进行充填，使得塑化后的塑胶原料能够平稳填充以防止出现气纹、原料飞射、螺旋等缺陷；而后以一较快的速度进行充填，有利于快速将塑胶原料注入型腔内且确保能够克服阻力并确保塑胶原料充分填充，进而防止缺料等问题；最后再次减小充填速度以一较慢的速度充填至保压切换位置，以避免溢胶等现象以及在前模与后模的合模处等位置形成压痕。
65.接着，当塑胶原料充填完成后即可快速切换至保压状态，对模具内的注塑件进行保压。在本实施例中，采用分段式保压方式对注塑件进行保压，以控制产品的变形量，并且在保压过程中继续注入少量的塑胶原料以填补注塑件冷却固化的收缩空间，进而确保产品的成型质量。
66.最后，在保压完成后，开启冷却通道以将模具及注塑件冷却至能够脱模的温度(本实施例为85～95℃，优选为90℃)，确保产品能够顺利脱模。待模具及注塑件冷却至90℃或以下后，开模以将注塑件进行脱模，完成塑料制品与新型微结构的一体成型。本实施例在开模时，可采用分段式开模方式，且模具的前模与后模在相对运动的过程中，开模速度先逐渐增大后逐渐减小，即在刚开始开模时，为避免前模与后模在快速分离时因气流对产品进行拉扯而变形，此时以一较小的开模速度将前模与后模分离，可保证产品的形状及质量，而在前模与后端分离后，以较大的开模速度使前模与后模快速远离，以缩短前模与后模的开模时间，最后在前模与后模即将达到最大开模距离后，又以一较小的开模速度进行开模使二者移动至极限位置，减小注塑机的机械振动。
67.采用上述工艺，能够在塑料制品上一体成型具有第一微结构区域12和/或第二微结构区域13的新型微结构，结构成型稳定，表面不易积灰、易于清理，并且无需考虑设备兼容的问题，成型效率高且成本较低；且在塑胶原料进行充填前预先将模具及其型腔表面加热至大于塑胶原料tg温度并在塑胶原料充填过程中持续以该温度对模具及型腔表面进行加热，使得塑胶原料能够充分填充型腔，以增加成型后的微结构的饱满度及高度，以增加对光线的漫反射效果。

技术特征：
1.一种新型表面微结构，包括一体形成于塑胶制品的迎光面上的基底，所述基底具有背向迎光面设置的第一表面，其特征在于，还包括一体形成于所述基底的第一表面的微结构层，所述微结构层包括至少一第一微结构区域，所述第一微结构区域包括若干按第一规律排列在基底上的第一微结构单元，所述第一微结构单元的表面呈朝向远离基底方向凸起的球结构。2.根据权利要求1所述的新型表面微结构，其特征在于，所述新型表面微结构与基底一体成型为塑胶制品，其中，所述新型表面微结构采用急冷急热工艺形成。3.根据权利要求2所述的新型表面微结构，其特征在于，所述第一微结构单元在第一表面上的投影的半径为75*(1
±
15％)μm，且所述第一微结构单元在垂直于第一表面的平面上的投影的高度公差满足以下条件：r*90％≤h≤r*110％；其中：r为第一微结构单元在第一表面上的投影的半径，h为第一微结构单元在垂直于第一表面的平面上的投影的高度。4.根据权利要求1所述的新型表面微结构，其特征在于，若干第一微结构单元呈阵列分布成m行、n列，各行第一微结构单元在第一表面上的投影的几何中心的连线正交于各列第一微结构单元在第一表面上的投影的几何中心的连线；且相邻两行和/或相邻两列的第一微结构单元在第一表面上的投影的几何中心的间距为0.14～0.18mm。5.根据权利要求1所述的新型表面微结构，其特征在于，所述微结构层还包括一体形成于所述基底上且对应于所述第一微结构区域旁侧的至少一第二微结构区域，所述第一微结构区域与所述第二微结构区域交叉且呈阵列分布在所述基底上；所述第二微结构区域包括若干按第二规律排列在基底上的第二微结构单元，所述第二微结构单元的表面呈朝向远离基底方向凸起的球结构。6.根据权利要求5所述的新型表面微结构，其特征在于，所述第二微结构单元在第一表面上的投影的半径为75*(1
±
15％)μm，且所述第二微结构单元在垂直于第一表面的平面上的投影的高度公差满足以下条件：r’*90％≤h’≤r’*110％；其中：r’为第二微结构单元在第一表面上的投影的半径，h’为第二微结构单元在垂直于第一表面的平面上的投影的高度。7.根据权利要求5所述的新型表面微结构，其特征在于，若干第二微结构单元排列成m行，在相邻两行第二微结构单元中，各行第二微结构单元在第一表面上的投影的几何中心的连线与各列第二微结构单元在第一表面上的投影的几何中心的连线的夹角小于90
°
；相邻两行和/或相邻两列的第二微结构单元在水平面上的投影的几何中心的间距为0.14～0.18mm。8.根据权利要求5所述的新型表面微结构，其特征在于，所述第一微结构区域和/或第二微结构区域的底面中任意一个微结构单元底面的表面粗糙度ra≥0.1μm。9.如权利要求1～8任一项所述的新型表面微结构在塑料制品内表面上的应用，以实现入射光线在塑料制品内表面上的漫反射及吸收。10.如权利要求9所述的塑料制品在摄像头模组中的应用，以对非垂直射入摄像头模组的光线进行反射及吸收。

技术总结
本发明公开了一种新型表面微结构及其应用，包括一体形成于塑胶制品的迎光面上的基底，所述基底具有背向迎光面设置的第一表面，所述新型表面微结构还包括一体形成于所述基底的第一表面的微结构层，所述微结构层包括至少一第一微结构区域，所述第一微结构区域包括若干按第一规律排列在基底上的第一微结构单元，所述第一微结构单元的表面呈朝向远离基底方向凸起的球结构。与现有技术相比，本发明的基底及微结构层采用急冷急热工艺一体注塑成型，成型后的第一微结构单元排列紧凑且饱满，可有效实现对入射光线的漫反射，减少表面反光的现象。的现象。的现象。


技术研发人员：孙锐 李连寿 孙敖雄 蔡传宝
受保护的技术使用者：广东方振新材料精密组件有限公司
技术研发日：2023.08.11
技术公布日：2023/10/11