CN104459868A

CN104459868A - 导光板及其制备方法、背光源led模组、显示器和面板灯

Info

Publication number: CN104459868A
Application number: CN201310440169.4A
Authority: CN
Inventors: 陈蕾
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本发明提供了一种导光板及其制备方法、背光源LED模组、显示器和面板灯，所述导光板包括导光板基材，所述导光板基材设有入光面、出光面和底面，所述出光面和所述底面相对，且所述出光面或底面设有墨膜层，所述墨膜层中按照预定规律分布有导光粒子。通过在出光面印刷有一层包含有导光粒子的墨膜，所述墨膜中导光粒子的密度按照自靠近光源至远离光源逐步增加的规律分布，不但省去了辅助扩散板或扩散膜，将光损减少10%左右，降低了产品的成本；而且是将线光源直接转换为面光源，从而可获得现有技术不能获得的均匀的出光亮度，以及能够满足大尺寸导光板及复杂的光学设计需求。

Description

导光板及其制备方法、背光源LED模组、显示器和面板灯

技术领域

本发明涉及照明或显示设备，尤其涉及一种照明或显示用导光板及其制备方法和专用设备。

背景技术

导光板广泛应用于各种显示类产品中，如电视机、显示器、各种数码终端等。随着LED照明技术的发展，面板灯以及超薄广告灯箱中也大量应用到导光板。导光板的制作原理是通过破坏光在高密度的导光基材中的全反射，将光引导到需要出光的方向，将侧面入光的线光源转换为平面光源。从工艺方法原理上，导光板的制作技术主要分为两大类：

第一类：表面处理技术，其导光设计思路如下：

先将侧入光的线光源转换为平面的点光源或者平面的线光源，再辅助扩散膜或者扩散板遮盖，形成分布均匀的呈雾霾状亮光效果的面光源。该类型导光板在显示器中应用时的结构示意图如图1所示，包括导光板101，设在导光板101底面的印刷网点102，与所述导光板101的出光面间隔适当距离设置的聚光膜104，设于所述导光板101和聚光膜104之间适当位置处的扩散膜103，设于所述聚光膜104之上的又一扩散膜103，以及设在所述导光板底部适当距离处的线光源105；在LED面板灯中应用时的结构示意图如图2所示，包括导光板101，设在导光板101底面的印刷网点102，与所述导光板101的出光面间隔适当距离设置的扩散膜103，以及设在所述导光板底部适当距离处的线光源105。

主要工艺形式包括：丝印网点、激光打点、辊轮压点、化学蚀刻网点、激光刻线、注塑成型等。

主要产品特征：导光板基材表面分布各种形状的点状或线状结构设计，点状或线状结构呈规律的疏密变化。

导光原理：通过对导光板基材表面网点或线进行光学设计，在靠近入射光源的区域逐渐设立形状较小的点状或线状结构，且分布较疏。在远离入射光源的区域逐渐设立形状更大的点状或线状结构，且分布较密。通过该点状或线状结构，破坏光在导光板基材中全反射，将光线引导到目标区域。

该技术的缺点：该类导光板形成的点光源或线光源需辅助扩散膜或者扩散板，用以遮盖导光板基材表面的网点或线，同时通过二次扩散形成雾霾状的亮光效果。因需辅助扩散板或扩散膜，从而增加了产品的成本。更为重要的是，由于辅助扩散膜或者扩散板会造成光损，光损将达到10%左右，降低出光效率及光亮强度。再者，因丝印网点、激光打点等技术的工艺局限性，产能受限，人工成本高。注塑成型技术效率较高，但只能做小尺寸的导光板，主要在各种数码终端的背光显示中，大尺寸几乎无法生产，因此使用范围受限。

目前大尺寸导光板应用中最成熟的工艺为丝印网点，约占导光板总量的95%以上，但在长期的实践中，丝印导光板工艺稳定性较差，容易出现因网版堵塞造成的漏点现象，因板材平整度变化导致印刷厚度不均，影响均匀度，整体上产品稳定性较差，各种指标公差过大。

第二类：在导光板基材中添加导光粒子技术，其导光设计思路如下：

主要工艺形式：通过在光学基础原料中均匀添加导光粒子，以挤出板材或浇铸成型的模式，直接生成导光板。

主要产品特征：导光板基材中均匀的分布着大量的导光粒子。

导光原理：导光板基材中的导光粒子将破坏板材中全反射光线的运动轨迹，将光线引导出导光板。

该技术现存缺点：由于导光板中添加的导光粒子只是均匀分布，不能进行合理的光学设计，导致出光效率过低，亮度不高。尤其在制作一些大尺寸导光板的情况下，均匀度和亮度都非常的低，几乎无法达到导光效果。该类导光板目前只有在少数对亮度要求不高的产品中应用。

发明内容

根据上述导光板的特点分析，本发明的发明人认为：一、从导光方式上，直接将侧面入光的线光源转换为雾霾状亮光效果的面光源是未来技术趋势，达到导光和扩散两项功能合二为一。二、更科学的光学设计手段是制作高效导光板必不可少的条件。光学设计的目的是使光线沿最短的距离引导出目标区域，从而达到出光效率更高以及分布更均匀。

以上两点都是代表未来导光板技术进步发展的核心要素。本发明创造紧紧围绕这两点，使用创新的设计方法，采取特殊的工艺手段，制作出新型导光板。

本发明为克服现有技术的缺陷，提供一种导光板，包括导光板基材，所述导光板基材设有入光面、出光面和底面，所述出光面和所述底面相对，且所述出光面或底面设有墨膜层，所述墨膜层中按照预定规律分布有导光粒子。

根据实施例，本发明还可采用以下优选的技术方案：

所述按照预定规律分布的导光粒子在所述墨膜层中的密度按照自靠近光源至远离光源逐步增加的规律分布，以获得出光面均匀的出光亮度。

所述按照预定规律分布的导光粒子在所述墨膜层中的密度按照自靠近光源至远离光源先逐步增加，至距离所述入光面的对面适当距离时再减少的规律分布。

所述入光面为所述导光板的侧面，有两个以上；

当入光面是相对的两个侧面时，所述导光粒子在所述墨膜层中的密度自靠近所述两个入光面到远离所述两个入光面逐步增加的规律分布，同时，所述导光粒子在所述墨膜层中的分布为：与两个入光面相邻的两个侧面靠近的部位的浓度低于其它部位的浓度，以使整体导光板的出光亮度均匀；

当入光面是两两相对而设的四个时，所述导光粒子在所述墨膜层中的分布为：中间部位的浓度高，而四周距离所述导光板侧面适当距离处浓度逐步降低，以使整体导光板的出光亮度均匀。

所述导光粒子在墨膜中的质量百分比为0.5%～50%。

本发明与现有技术对比的有益效果是：

通过在出光面印刷有一层包含有导光粒子的墨膜，所述墨膜中导光粒子的密度按照自靠近光源至远离光源逐步增加的规律分布，不但省去了辅助扩散板或扩散膜，将光损减少10%左右，降低了产品的成本；而且是将线光源直接转换为面光源，从而可获得现有技术不能获得的均匀的出光亮度，以及能够满足大尺寸导光板及复杂的光学设计需求。

所述按照预定规律分布的导光粒子在所述墨膜层中的密度按照自靠近光源至远离光源逐步增加的规律分布，将导光粒子分布在墨膜层中这样的方式，比较方便各种分布规律和复杂的变化情况的实现，故可以实现复杂的光学设计，以保证出光效果。

所述按照预定规律分布的导光粒子在所述墨膜中的密度按照自靠近光源至远离光源先逐步增加，至距离所述入光面的对面适当距离时再减少的规律分布，该设计方式可消除导光板在实际应用中因为与入光面相对的侧面设置有反光材料等可能导致的出光不理想的情况（即远离入光面的一侧出光亮度高于其它部位），进一步优化最终的出光效果。

本发明进一步提供一种背光源LED模组，包括自下而上依次设置的反光板和聚光膜，以及对应所述导光板的入光面设置的线光源，所述线光源为单侧线光源、双侧线光源或多侧线光源，所述导光板为如前任一项所述的导光板。

本发明还提供一种背光源LED显示器和/或背光源LED面板灯，包括背光源LED模组，所述背光源LED模组如前所述。

本发明还提供一种导光板的制备方法，其包括如下步骤：

S1.设计光学灰度图，即设置距离线光源最近侧初始灰度值和距离线光源最远侧的最终灰度值，两者之间的灰度值按照设定的配光曲线渐变；

S2.制作印刷棍和移印胶辊，即雕刻所述光学灰度图至印刷辊外周面上，并制作外周面具有镜面效果的移印胶辊；

S3.按照需要配置印刷油墨，该印刷油墨包含有均匀分布的粒径为5nm～10000nm的导光粒子；

S4.通过转印装置将所述印刷油墨印刷在导光板基材的出光面上，形成一层墨膜层；

S5、固化得到导光板。

优选的，所述步骤S4中所述的转印装置包括印刷棍、移印胶辊和压力胶辊，所述印刷棍和移印胶辊的外周面相互贴靠，所述移印胶辊和压力胶辊之间设有可使欲印刷的导光板基材通过的间隙；该转印装置中还设有用于所述印刷棍的第一油墨刮刀和用于所述移印胶辊的第二油墨刮刀，以及用于接收自所述印刷棍流下的油墨的油墨槽。

进一步优选的，还包括初始灰度值C优化步骤：首选，选择两种以上直线配光方案做直线配光灰度图；然后，对所述直线配光灰度图的光学效果进行分析，确定最佳初始灰度值C；最后，以所述最佳初始灰度值C构建配光曲线。

本发明的导光板的制备方法制得的导光板，可获得现有技术不能获得的均匀的出光亮度，而且将线光源直接转换为面光源，从而省去了辅助扩散板或扩散膜，将光损减少10%左右；且该制备方法因省去了辅助扩散板或扩散膜的相关工艺，故生产成本更低。

附图说明

图1是一个现有技术的导光板在LED显示器中应用时的局部结构示意图。

图2是一个现有技术的导光板在LED面板灯中应用时的局部结构示意图。

图3是本发明一个实施例的导光板在LED显示器中应用时的结构示意图。

图4是本发明一个实施例的导光板在LED面板灯中应用时的结构示意图。

图5是本发明一个实施例的单入光面导光板的墨膜层示意图。

图6是图5的截面局部放大示意图。

图7A是一个实施例的导光板在一个显示设备中应用的结构示意图。

图7B是图7A的导光板的导光原理示意图。

图8是一个实施例的导光板配光灰度图设计原理图。

图9是按照图8实施例所设计的导光板灰度值为150的区域的局部放大至3200%的示意图。

图10是按照图8实施例所设计的导光板灰度值为0的区域的局部放大至3200%的示意图。

图11是本发明一个实施例的双入光面导光板示意图。

图12是本发明一个实施例的四入光面导光板示意图。

图13是一个实施例的制备方法工艺流程图。

图14是一个实施例的三辊联动印刷滚轮结构示意图。

图15是一个实施例的印刷装置局部结构示意图。

具体实施方式

下面对照附图和结合优选具体实施方式对本发明进行详细的阐述。

实施例1

本实施例的导光板包括导光板基材，所述导光板基材设有入光面、出光面和底面，所述出光面和所述底面相对，且所述出光面印刷有一层包含有导光粒子的墨膜层，所述墨膜层中导光粒子的密度按照自靠近光源至远离光源逐步增加的规律分布，以获得出光面均匀的出光亮度。

如图3和图4所示，分别是本实施例的导光板在LED显示器和LED面板灯中应用时的结构示意图，与图1和图2的现有技术相比，在结构上简化了很多，譬如，无需设置与导光板基材相邻的扩散层，但在效果方面却提升很多，如出射光的亮度和均匀度均有提高。

本实施例的单入光面导光板包含导光板基材201（可以是PMMA材料等导光板用材料），设置有左侧的入光面503，上面的出光面504和下面的底面。出光面504印刷有一层包含有导光粒子3的墨膜层202，所述导光粒子3的粒径为≤300nm。所述导光粒子3的密度分布为：由靠近光源的较低密度向远离光源的较高密度呈规律分布，具体到本实施例，所述自靠近光源至远离光源逐步增加的规律分布是等量渐变。显然，所述导光粒子3的密度分布也可以不是等量渐变，而是根据实际情况设计的更为复杂，譬如：在实际应用中，往往会在入光面的对面设置有反光纸等反光材料来改变光线的方向，这样一来，受到反光材料的反光影响，等量渐变的设置方式会使得显示装置在靠近入光面的对面的一段的出光亮度反而超过其它部位，造成不均匀，此时，可通过密度由低到高等量渐变的分布规律，到达一定位置时，譬如距离非入光面的侧面适当距离处时，再按照密度由高低到低等量渐变或其它变化规律的方式来进行调整，以达到最佳的出光均匀度。

如图5所示，是本发明一个实施例的墨膜层202的示意图，如图6所示，是本导光板在显示器中应用时的截面局部放大图，所述墨膜层202设于所述导光板的出光面上，其中的导光粒子3按照自右向左（线光源设置在导光板的左侧）浓度依次增加的规律分布，在应用时，自线光源射入的光线中一部分经墨膜层202后直接由出光面出光，另一部分则经若干次全反射运动后经墨膜层202出光。所述导光粒子3的粒径可5nm～10000nm范围内选择，更佳的为≤300nm。

如图7A所示，是本实施例的墨膜层202在一个显示设备中应用的结构示意图，其中，入光面是导光板的底部侧面，对应该入光面的适当距离处设有线光源401，在导光板的顶部侧面（与入光面相对）设有反光材料206，故所述墨膜层202中导光粒子3的浓度分布规律是：自下而上浓度显逐渐增加后又逐渐减小（图7中P1-P2-P3三个区域的颜色深度变化模拟了这一效果），从而可以保证该显示设备能够整体均匀出光。如图7B所示，本发明导光板的导光原理是：在导光板基材201中做全反射运动轨迹的光线接触到墨膜层202的导光粒子时，发生折射或者反射，从而使光线被直接从导光板出光面引导出导光板基材201，或者从导光板的底部射出，被反射层205反射回出光面。由出光面射出的光线在经过墨膜层202时，发生多次折射或反射，墨膜层202同时起到扩散的作用，实现导光和扩散合二为一，从而形成均匀的雾霾亮光效果。

本导光板的导光原理是：在导光板基材201中做全反射运动轨迹的光线接触到墨膜层202的导光粒子时，发生折射或者反射，从而使光线被直接从导光板出光面引导出导光板基材201，或者从导光板的底部射出，被反射层2反射回出光面。由出光面射出的光线在经过墨膜层202时，发生多次折射或反射，墨膜层202同时起到扩散的作用，实现导光和扩散合二为一，从而形成均匀的雾霾亮光效果。

本实施例中，印刷油墨的配制如下：

油墨采用透光性好、对导光板基材201附着力强的UV光油（也可采用PU油墨），所述导光粒子3采用能很好的与稀释溶剂相溶的有机硅材料制成，同时，为了避免对后续工艺的胶辊产生腐蚀作用，本实施例采用不含苯类的稀释溶剂，而采用酯类溶剂或醇类溶剂等，如乙酸乙酯、无水乙醇、异丙醇等。将导光粒子3先和稀释溶剂进行充分搅拌，并添加一定比例分散剂，使导光粒子3完全分散，再将混合物和油墨进行混合搅拌直到完全均匀。其中导光粒子3的重量百分比为0.5%～50%。混合均匀后以转印方式印刷在所述导光板基材201的出光面上形成墨膜层202。

需指出的是，本实施例的导光板也可设有两个以上的所述入光面，分别连接于所述出光面和所述底面之间，譬如设置成双入光面或四入光面的结构，分别如图11和图12所示，分别具有两个入光面402和四个入光面404。当入光面402是相对的两个侧面时，所述导光粒子3在所述墨膜层202中的密度自靠近所述两个入光面402到远离所述两个入光面402逐步增加的规律分布，同时，所述导光粒子3在所述墨膜层202中的分布为：与两个入光面402相邻的两个侧面靠近的部位的浓度低于其它部位的浓度，以使整体导光板的出光亮度均匀。当入光面404是两两相对而设的四个时，所述导光粒子3在所述墨膜层202中的分布为：中间部位的浓度高，而四周距离所述导光板侧面适当距离处浓度逐步降低，以使整体导光板的出光亮度均匀。

此外，所述导光板中的导光粒子3的密度可以不是等量渐变的分布规律，而是按照实际的光学设计需求做更为复杂、合理的分布，譬如双入光面时，在导光板上靠近与两个入光面402相邻的两个侧边的中间部位导光粒子3的密度稍大于导光板中央部位的密度，以保证该部位与其它部位相一致的高出光效率和高亮度。此外，还可以按照预定的配光曲线进行变化，譬如按照抛物线的某一段的变化规律而变化。举例而言，所述配光曲线公式可以为：y=aX²+bX+c，其中，0≤y≤255；0≤x≤100；且满足x=100时，y=0，此函数中的x值为设立换算标准值，实际导光距离依据该标准值进行等量换算即可，比如实际导光距离为200mm，则实际灰度图中100mm的位置对应x=50的y值；a、b为配光曲线常数，0＜a；b≤-200a；c为初始灰度，满足0≤y≤255。除此之外，本发明的方法中也可采用本领域常用的其它配光曲线，同样可以实现本发明的发明目的。

本发明的导光板具备以下明显特征：

1)本发明创造生产的导光板能将侧面入光的线光源直接转换为雾霾状亮光效果的面光源，使扩散和导光合二为一。

2)在导光板光学设计中，创新的引用了制图软件的灰度原理，构建光学设计曲线函数理论，采用分步循序渐进的设计方法，使光学设计方式更科学，更简便，确保光学设计质量。

3)相比丝印导光板而言，本发明导光板由于无需辅助扩散膜或扩散板，因此不会造成光损，组装到产品中的实际光亮效果要比丝印导光板高出10%左右。

4)创新的使用了凹版印刷技术和移印技术相结合的方式来制作导光板。围绕这一全新的工艺模式，开发了一系列包括油墨配制、印版制作、设备结构、材料使用、评价方法等细节技术。

5)根据这种导光板的独特功能，构建了从理论设计，到制造实践，到产品应用的完整技术体系。

本发明创造在实现工业制造过程中也具备以下显著特征：

6)极大降低产品应用成本（省去扩散膜或扩散板）。

7)大幅提高产能。以丝印为例，同样的人工情况下，制作600mm×600mm的导光板，一条生产线一天的标准产能为1200片左右，而利用本发明可实现一天产能达9000片，提高产能达7.5倍以上。

8)由于辊轮印刷的稳定性远高于丝印及激光工艺方式，这将极大提高产品的稳定性，一致性，可以提高产品质量的同时，降低不良率。

9)同样以丝印为例，现有制作600mm×600mm的导光板的油墨成本达1元RMB/片，而使用该工艺可降到0.3元RMB/片，大幅降低成本。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，所述墨膜层设置在所述导光板的底面上，其它均可采用与实施例1相同的结构，在此不做过多的赘述。相对实施例1而言，本实施例中自线光源射入的光线中较少一部分经墨膜层后直接由出光面出光，较多光线则经若干次全反射运动后经墨膜层出光。

实施例3

本实施例是实施例1和实施例2的导光板的制备方法，其工艺流程图如图13所示，主要包括：

设计光学灰度图步骤100，制作印刷辊3步骤200，配制印刷油墨步骤300，和印刷导光板步骤400。其中，所述印刷导光板步骤400进一步包括：

油墨粘附步骤401，即转动印刷辊3，使印刷图粘附印刷油墨；

刮油墨步骤402，即油墨刮刀2将非印刷区油墨刮干净；

转印油墨至移印胶辊步骤403，即将印刷图案转印到移印胶辊5上（移印胶辊5与印刷辊3做相反方向运动）；

印刷步骤404，即通过移印胶辊5将图案转印到导光板基材7上，并通过合理的压力调节，形成墨膜层；

回流油墨步骤405，即移印胶辊5上没有完全转移到导光板基材7上的油墨，经油墨刮刀4去除后流回油墨槽1；

固化步骤406，即印制完后的导光板基材7经UV烘箱或加热装置9固化后，即制作成导光板。

本实施例中，涉及导光板光学灰度图设计的具体说明如下：

灰度值y：引用一般图像处理软件中的灰度概念，灰度就是没有色彩，RGB色彩分量全部相等，如在256级灰度的图象中，当RGB数值分别为100，100，100时，代表灰度值为100；当RGB数值分别为50，50，50时，代表灰度值为50；灰度值范围为0～255，灰度值为0代表全黑，灰度值为255代表全白。

导光距离x：即最远导光长度，如果是单侧入光（单入光面）条件下，则导光距离为入光侧到平行对侧的距离，如果是双侧对称入光（双入光面），则导光距离为两侧相距距离的一半。

灰度曲线常数a、b：即代表灰度变化规律。

初始灰度c：即代表最靠近入光侧的起始灰度值。

当配光曲线为直线时，即由初始灰度c到灰度100等量变化时，定义为直线配光d。

导光粉体浓度e：即导光粒子与油墨的比值。

出光亮度f：即整体面光源亮度。

出光均匀度g：即出光亮度最弱部分与出光亮度最强部分比值。

为达到最佳配光效果，在灰度图设计过程中，往往分几个步骤进行，首先通过设计两种以上直线配光灰度图，通过做出导光板样板后进行光学效果分析，选择合适的初始灰度c，找到最佳的初始灰度c对于配光非常的重要。然后以该初始灰度值c为基础构建直线配光图，通过做出导光板后进行光学效果分析。最后根据上述分析情况，设置合理的a、b常数进行曲线配光，直到建立最优的导光效果。该循序渐进的配光模式有利于稳步科学的去达成效果，确保导光板设计质量。

本实施例的导光板配光灰度图设计原理如图8所示，说明如下：

举例而言，所述配光曲线公式可以为直线配光1、直线配光2、直线配光3、曲线配光1和曲线配光2等，直线配光可以满足对出光均匀度要求并不很高的情况，只需结合导光距离和初始灰度值c₁、c₂和c₃确定直线的斜率即可，此例中，导光距离为100mm，c₁=200，c₂=180，c₃=150。而曲线配光相对而言可以满足对出光效果有更高要求的产品，图7中分别给出了导光距离为100、初始灰度值c₃而灰度值变化情况不同的两种配光曲线，分别是：

曲线配光一：y=a₁X²+b₁X+c₃，其中，0≤y≤255；0≤x≤100；且满足x=100时，y=0，此函数中的x值为设立换算标准值，实际导光距离依据该标准值进行等量换算即可，比如实际导光距离为200mm，则实际灰度图中100mm的位置对应x=50的y值；a₁、b₁为配光曲线常数，a₁=0.002，b₁=-1.7；c₃=150。

曲线配光二：y=a₂X²+b₂X+c₃，其中，0≤y≤255；0≤x≤100；且满足x=100时，y=0，此函数中的x值为设立换算标准值，实际导光距离依据该标准值进行等量换算即可，比如实际导光距离为200mm，则实际灰度图中100mm的位置对应x=50的y值；a₂、b₂为配光曲线常数，a₂=0.014，b₂=-2.9；c₃=150。

如果用曲线配光1与曲线配光2表达曲线配光趋势，曲线配光2相对于曲线配光1而言更适合导光距离更远的导光板。

直线配光d和a、b常数变量曲线配光均是实现导光板均匀出光的配光方法，a、b常数变量配光更符合光学分布原理，实际操作中，因导光板应用中导光距离的变化、导光材质透光性的变化以及光强大小的变化，均会影响直线配光d的配光效果，故入光按照曲线配光参数原则合理选择a、b配光曲常数，则能够达到更进一步的均匀度。

初始灰度c与导光粉体浓度e以及出光亮度f之间的原理关系：在a、b常数恒定的情况下，初始灰度c与导光粉体浓度e成反比关系，即初始灰度c越高，则粉体浓度e则应越低。初始灰度c越低，对曲线配光要求则越高，出光亮度f越好。

根据上述配光方法，本实施例曲线配光二所设计灰度图放大至3200%后，在灰度值为150和灰度值为0的区域的效果示意图分别如图9和图10所示。

本实施例中，印刷油墨的配制方法如下：

油墨采用透光性好、对导光板基材201附着力强的UV光油（也可采用PU油墨），所述导光粒子3采用能很好的与稀释溶剂相溶的有机硅材料制成，同时，为了避免对后续工艺的胶辊产生腐蚀作用，本实施例采用不含苯类的稀释溶剂，而采用酯类溶剂或醇类溶剂等，如乙酸乙酯、无水乙醇、异丙醇等。将导光粒子3先和稀释溶剂进行充分搅拌，并添加一定比例分散剂，使导光粒子3完全分散，再将混合物和油墨进行混合搅拌直到完全均匀。其中导光粒子3的重量百分比为0.5%～30%。混合均匀后以转印方式印刷在所述导光板基材201的出光面上形成墨膜层202。

采用粒径在5nm～10000nm范围内的有机硅类导光粒子，其中粒径为≤300nm的导光粒子导光性能更优异，且能很好的与稀释溶剂相溶。

将导光粒子3先和稀释溶剂进行充分搅拌，并添加一定比例分散剂，使导光粒子3完全分散，再将混合物和油墨进行混合搅拌直到完全均匀。其中，导光粒子3的混合比例为0.5%～50%质量百分含量。

导光粒子3的评价体系构建：用小型的丝印网版，建立标准的油墨配比，混合一定标准比例的导光粒子3并印刷到透明导光板上，固化后用雾度测试仪进行测试，雾度和透度同时最佳的导光粒子3，是具有最佳导光性能的粒子。

印刷制版过程说明如下：

印刷辊采用表面镀有高硬度物质的镜面空心金属辊（当然，也可为实心辊）。

按照前面所设计的灰度图雕刻相应的图案，雕刻精度在60dpi以上，越精细效果越好。本实施例中，选择雕刻深度5dmm以上，以确保后续的印刷效果。这是因为在印制墨膜层的过程中，印刷辊3上的油墨将只有70%左右能转印到移印胶辊5上，移印胶辊5的油墨将只有60%能转印到导光板基材上，墨量过少将会影响在导光板基材上形成连续墨膜的效果。

移印胶辊制作过程说明如下：

因导光板印刷的特殊性，移印胶辊应采用耐腐蚀性强，经过特殊处理的聚氨酯胶辊。区别于大部分其他印刷胶辊，该移印胶辊表面需达到镜面效果，制作具有镜面效果的胶辊模具，浇铸成型。在胶辊表面涂少许油墨，使用油墨刮刀进行刮除后，被刮除的部分应完全没有残留油墨，即视为到达理想效果。

移印胶辊硬度应在50度以下，从而保障移印胶辊上的油墨通过压力胶辊的挤压，在导光板基材上形成连续的墨膜层202。同时，因墨膜层印刷的精度要求高，移印胶辊的直径公差精度应控制在10dmm以内。

本实施例中还采用了三辊联动装置，说明如下：

因导光板印刷的精密度要求很高，在印制过程中，如果印刷辊轮不同步产生轻微的滑动，会导致墨膜层产生用肉眼无法察觉的痕迹，但在导光板照亮的情况下墨膜会出现断层暗影，因此必须设计更好的联动装置。故，构建三辊联动设计如图14所示，印刷辊齿轮603、移印辊齿轮605和压力辊齿轮606三辊由同一皮带607（或其它传动方式）带动，以确保同步。同时，还设计缓冲阀及其齿轮组件608进一步确保同步问题，所述缓冲阀及其齿轮组件608可以采用缓冲阀弹簧等，也由所述皮带607带动。

为了保证更好的印刷效果，本实施例中所用印刷装置还使用了残余油墨刮刀，如图15所示，说明如下：

所述印刷棍803和移印胶辊805的外周面相互贴靠，以便能够可靠的将油墨转移至所述移印胶辊805上，所述移印胶辊805和压力胶辊806之间设有可使欲印刷的导光板基材807通过的间隙。所述导光板基材807可通过输送带808进行自动输送。在印刷完毕后，还可在输送带808的方向上设置UV烘箱或加热装置（为了清楚起见，图中未示出UV烘箱或加热装置）等，对印刷后的导光板进行烘烤以便加速固化。

此外，残余油墨刮刀处理技术是保障连续印刷的关键，残余油墨清除不彻底，将影响墨膜结构。本工艺过程中除了通常使用的油墨刮刀2之外，特设立残余油墨刮刀804，设置于移印胶805辊垂直上方偏向印刷辊803一方，以便残存油墨不向下流到产品上，而回流至油墨槽801。

所述残余油墨刮刀804的硬度在60度以上，厚度在1cm以上，具备较强的弹性又能够保持较大的压力。本实施例中，所述残余油墨刮刀804材料使用耐磨、耐腐蚀的聚氨酯。另外，所述残余油墨刮刀804与移印辊胶805形成60度左右的夹角。

印刷过程中的压力调节说明如下：

压力过大，则容易使墨膜变形，形成明显痕迹，压力过小，容易产生滑动，破坏墨膜结构。故，先将导光板基材放置到移印辊胶与压力辊胶之间，调节压力，使导光板刚好不能用手抽动时，压力效果最佳。

如导光板基材表面公差较大，则应适当加大压力。导光板面积过大的情况下，也必须加大压力。压力调节需采用动力平衡装置，水平均匀调节压力。

实施例4

本实施例的背光源LED模组，包括自下而上依次设置的反光板、导光板和聚光膜，以及对应所述导光板的入光面设置的线光源，其中，所述线光源为单侧线光源，所述导光板采用权利要求1所述的导光板，当然也可采用实施例2所述的导光板，均可实现本发明的发明目的。

本领域技术人员可以理解，本实施例中的单侧线光源也可双侧线光源或多侧线光源。

实施例5

如图3所示，是本发明实施例1（也可是实施例2）的导光板的在LED显示器中的应用实例，本实施例是一种背光源LED显示器，包括线光源和导光板，所述线光源为单侧线光源，入光面为导光板的左侧面（也可为右侧面）。

本发明导光板由于其构造以及功能的不同，在实际应用中与传统的网点导光板（如丝印、激光导光板）有较大的差异，具体说明如下：

在现有技术的显示屏背光源装配中，使用丝印网点导光板时，导光板印刷面放置于底部，与反光膜相连，上部分别覆盖扩散膜和聚光膜；而使用本导光板时，印刷面（墨膜层）位于出光面，上方直接与聚光膜相连，无需扩散膜，故其结构如图3所示，相对简化了LED显示器的结构，节省材料和成本，并为产品的进一步超薄化提供了可能。

因该LED显示器中与底部侧边相对的上部侧边上粘贴有反光材料，故其中导光板上所设墨膜层中导光粒子的浓度自下而上先逐渐增加后又逐渐减小。

实施例6

如图4所示，是本发明实施例1（也可是实施例2）的导光板的在LED面板灯中的应用实例，本实施例是一种侧入式背光源LED面板灯，包括线光源和导光板，所述线光源为单侧线光源。同上述实施例3一样，使用本导光板时，印刷面（墨膜层）位于出光面，上方直接与聚光膜相连，无需上面的扩散板。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种导光板，包括导光板基材，其特征在于：所述导光板基材设有入光面、出光面和底面，所述出光面和所述底面相对，且所述出光面或底面设有墨膜层，所述墨膜层中按照预定规律分布有导光粒子。

2.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：所述按照预定规律分布的导光粒子在所述墨膜层中的密度按照自靠近光源至远离光源逐步增加的规律分布，以获得出光面均匀的出光亮度。

3.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：所述按照预定规律分布的导光粒子在所述墨膜层中的密度按照自靠近光源至远离光源先逐步增加，至距离所述入光面的对面适当距离时再减少的规律分布。

4.如权利要求1所述的导光板，其特征在于：

所述入光面为所述导光板的侧面，有两个以上；

5.如权利要求1-4任一项所述的导光板，其特征在于：所述导光粒子在所述墨膜层中的质量百分比为0.5%～50%。

6.一种背光源LED模组，其特征在于：包括自下而上依次设置的反光板、导光板和聚光膜，以及对应所述导光板的入光面设置的线光源，所述线光源为单侧线光源、双侧线光源或多侧线光源，所述导光板如权利要求1-5任一项所述。

7.一种背光源LED显示器和/或背光源LED面板灯，包括背光源LED模组，其特征在于：所述背光源LED模组如权利要求6所述。

8.一种导光板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S2.制作印刷棍和移印胶辊，即雕刻所述光学灰度图至印刷辊外周面上，并制作移印胶辊；

S5、固化得到导光板。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中所述的转印装置包括印刷棍、移印胶辊和压力胶辊，所述印刷棍和移印胶辊的外周面相互贴靠，所述移印胶辊和压力胶辊之间设有可使欲印刷的导光板基材通过的间隙；该转印装置中还设有用于所述印刷棍的第一油墨刮刀和用于所述移印胶辊的第二油墨刮刀，以及用于接收自所述印刷棍流下的油墨的油墨槽。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于还包括初始灰度值C优化步骤：

首选，选择两种以上直线配光方案做直线配光灰度图；

然后，对所述直线配光灰度图的光学效果进行分析，确定最佳初始灰度值C；

最后，以所述最佳初始灰度值C构建配光曲线。