导光板、油墨及喷墨打印导光板制作方法
技术领域
本发明涉及导光板、油墨及喷墨打印导光板制作方法。
背景技术
目前液晶电视和平面照明所使用的导光板网点制作方法有油墨丝印、热压印和激光打点等工艺,但传统丝印对2mm以下板材,55〞以上产品加工作业时,成品率低,远离入光侧的画面显现黄色显现(主要是现有油墨吸收蓝光所致),而且环保投入大,加工成本高。激光打点方式主要缺点是加工效率低,投入产出比高,较适合大型尺寸加工。热压印网点工艺加工费用低,整个过程是绿色无污染生产,但存在压印磨具制造周期长,制作费用高,加工效率一般的问题,且其适合单一品种大规模生产,而尺寸局限在50〞以内。如何在提高导光板的光学性能基础上使导光板获得更高的加工效率,是现有技术面临的难点。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种导光板及喷墨打印导光板制作方法,使导光板的加工效率和光学效果得到优化。
本发明的另一目的在提供一种导光板网点喷墨打印用的油墨,可有效提高网点的光学性能。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种导光板,具有入光面、出光面和网点面,所述入光面位于所述导光板的侧面,所述出光面与所述网点面相对设置,所述网点面上形成有若干个油墨打印的网点形成的阵列,各列网点之间的间距随着离导光板的入光面的距离变远而由大变小,而各网点的大小保持一致,或者网点的大小随着离导光板的入光面的距离变远而由小变大,而各列网点之间的间距保持一致。
进一步地:
对于网点之间的间距由大变小的情况,相邻网点之间的间距变化量为0.001-0.2mm。
所述网点的形状为圆形、椭圆形或火山口形,圆形网点的直径为0.05-2mm,厚度为0.02-0.12mm,椭圆形网点的长径为0.05-3mm,短径为0.05-1.2mm,厚度为0.02-0.12mm,火山口形网点的宽度为0.05-2mm,厚度为0.02-0.12mm。
所述导光板为厚度为0.8-4mm的亚克力板材,或厚度为0.8-4mm的MS复合板,或厚度为0.5-2mm的高透过性强化玻璃。
一种喷墨打印导光板制作方法,其特征在于,使用喷墨打印设备对导光板待形成网点的面上进行油墨网点印制,形成由若干个油墨打印的网点形成的阵列,所述网点之间的间距随着离导光板的入光面的距离变远而由大变小,各网点的大小保持一致,或者所述网点的大小随着离导光板的入光面的距离变远而由小变大,各网点之间的间距保持一致。
对于网点之间的间距由大变小的情况,相邻网点之间的间距变化量为0.001-0.2mm。
所述网点的形状为圆形、椭圆形或火山口形,圆形网点的直径为0.05-2mm,厚度为0.02-0.12mm,椭圆形网点的长径为0.05-3mm,短径为0.05-1.2mm,厚度为0.02-0.12mm,火山口形网点的宽度为0.05-2mm,厚度为0.02-0.12mm。
所述导光板为厚度为0.8-4mm的亚克力板材,或厚度为0.8-4mm的MS复合板,或厚度为0.5-2mm的高透过性强化玻璃。
所述油墨所含的油墨颗粒包括PMMA或有机硅微球包裹层和包裹在所述PMMA或有机硅微球包裹层内的氧化钛或碳酸钙纳米实心球体微粒,优选地,所述PMMA或有机硅微球的直径为60-100纳米,所述氧化钛/碳酸钙纳米实心球体微粒的直径为30-60纳米。
一种导光板网点喷墨打印用的油墨,所述油墨所含的油墨颗粒包括PMMA或有机硅微球包裹层和包裹在所述PMMA或有机硅微球包裹层内的氧化钛或碳酸钙纳米实心球体微粒,优选地,所述PMMA或有机硅微球的直径为60-100纳米,所述氧化钛/碳酸钙纳米实心球体微粒的直径为30-60纳米。
本发明的有益效果:
采用本发明导光板的网点大小和距离排列设计,入射导光板的光线经网点阵列反射、折射传播后,能够产生比现有到导光板更为均匀一致的发光效果,提高导光板的发光均匀性,而光效损失小。而且,以本发明的喷墨打印导光板方法加工导光板的网点时,按照本发明的网点阵列设计能获得更高的加工效率,从而使加工效率和光学效果均得到优化。另外,本发明的导光板网点喷墨打印用的油墨所打印成的网点,吸光系数小,反射和扩散性能强,具有优异的光学性能,可有效改善导光板的导光效果。
附图说明
图1为本发明导光板实施例的结构示意图;
图2a至图2c分别为本发明实施例的圆形、椭圆形和火山口形网点的示意图;
图3为本发明实施例的油墨颗粒结构示意图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是,下述说明仅仅是示例性的,而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参阅图1,在一些实施例中,一种导光板,具有入光面3、出光面4和网点面1,在入光面3的外侧设置了LED灯条5,入光面位于导光板的侧面,出光面与网点面相对设置,网点面上形成有若干个油墨打印的网点2形成的阵列(图1中的网点分布仅是示意性的),从入光面3入射的光线经网点面1上的网点2反射、折射和扩散,产生均匀一致的出射光6从出光面4射出。根据本发明的一种实施例,各列网点2之间的间距随着离导光板的入光面3的距离变远而由大变小,而各网点2的大小保持一致。其中,相邻网点之间的间距变化量优选为0.001-0.2mm。在另一种实施例中,网点的大小随着离导光板的入光面的距离变远而由小变大,而各列网点之间的间距保持一致。
参阅图2a至图2c,在优选的实施例中,根据喷墨打印特性和纳米油墨在导光板上附着成型的特点,网点的形状采用圆形、椭圆形或火山口形。更优选地,圆形网点的直径为0.05-2mm,厚度为0.02-0.12mm。更优选地,椭圆形网点的长径为0.05-3mm,短径为0.05-1.2mm,厚度为0.02-0.12mm。更优选地,火山口形网点的宽度为0.05-2mm,厚度为0.02-0.12mm。圆形网点、椭圆形网点、线型网点、火山型网点在各种实施例的具体尺寸如下表1。
表1
在一些实施例中,导光板为厚度为0.8-4mm的亚克力板材。在一些实施例中,导光板为厚度为0.8-4mm的MS复合板。在另一些实施例中,导光板为厚度为0.5-2mm的高透过性强化玻璃。
在一些实施例中,一种喷墨打印导光板制作方法,其使用喷墨打印设备对导光板待形成网点的面上进行油墨网点印制,形成由若干个油墨打印的网点形成的阵列。喷墨打印设备可以采用高速喷墨打印机,网点成型的油墨采用液体状高反射型扩散性油墨。高速喷墨打印机的单喷嘴可含100个喷头以上,使液体油墨打印时着墨点不发生飞溅现象。通过高速喷墨打印机导入网点设计图形,网点位置和网点设计位置有很好的再现性。在一种实施例中,打印的网点之间的间距随着离导光板的入光面的距离变远而由大变小,各网点的大小保持一致。优选地,相邻网点之间的间距变化量为0.001-0.2mm。在另一种实施例中,打印的网点的大小随着离导光板的入光面的距离变远而由小变大,各网点之间的间距保持一致。
参阅图2a至图2c,在优选的实施例中,打印网点的形状为圆形、椭圆形或火山口形。更优选地,圆形网点的直径为0.05-2mm,厚度为0.02-0.12mm。更优选地,椭圆形网点的长径为0.05-3mm,短径为0.05-1.2mm,厚度为0.02-0.12mm。更优选地,火山口形网点的宽度为0.05-2mm,厚度为0.02-0.12mm。
在一些实施例中,导光板为厚度为0.8-4mm的亚克力板材。在一些实施例中,导光板为厚度为0.8-4mm的MS复合板。在另一些实施例中,导光板为厚度为0.5-2mm的高透过性强化玻璃。
如图3所示,在优选的实施例中,打印采用的油墨所含的油墨颗粒包括PMMA或有机硅微球包裹层7和包裹在PMMA或有机硅微球包裹层7内的氧化钛或碳酸钙纳米实心球体微粒8。油墨采用的纳米级材料,更优选地,PMMA或有机硅微球的直径为60-100纳米,而氧化钛/碳酸钙纳米实心球体微粒的直径为30-60纳米。如图3所示,采用这种油墨形成导光板网点,入射光9经油墨网点的双层球面反射和折射后产生输出光线10。经实验测试,本发明的油墨反射和扩散性能好,吸光系数小,作为导光板油墨网点,能使导光板获得优异的光学性能。油墨网点的光学效果尤其是在结合前述实施例的网点设计时为佳。另外,以有机硅微球作为外包裹层时,对导光板的防擦伤效果尤其好,也很适合批量生产。
参阅图3,在一种实施例中,一种导光板网点喷墨打印用的油墨,油墨所含的油墨颗粒包括PMMA或有机硅微球包裹层7和包裹在PMMA或有机硅微球包裹层7内的氧化钛或碳酸钙纳米实心球体微粒8。在优选的实施例中,PMMA或有机硅微球包裹层的直径为60-100纳米,而氧化钛/碳酸钙纳米实心球体微粒的直径为30-60纳米。
在各种实施例中,油墨可以添加辅助材料,例如连接剂、分散剂、油性溶剂等。油墨可为配置为溶剂型自然或热风干燥型油墨和UV固化油墨。
网点位置排列设计有如下优选方式:
1、网点等距离矩阵排列方式,入光测网点小,远光侧网点逐渐变大。
2、网点距离由大变小的趋势排列,网点大小基本保持一致。假定相邻网点的距离变化量为r,r取值范围为0.001-0.2mm之间。
根据另一种优选的设计,网点间距和网点大小大致成如下关系式:网点大小为d,则网点间距满足L=1d到nd的比例关系。
根据另一种优选的设计,各列网点离入光面的距离依次为:an=a1+(n-1)d+δ,其中an为第n列网点距离入光面的距离,n为自然数,a1即第一列网点距离入光面的距离,d为预先设定的最小基准间距值,δ为0.05-0.5mm的修正值。
实际制作时,喷墨打印导光板网点工艺步骤举例如下。
步骤1:导光板板材裁断成相应尺寸的小板材。
步骤2:将导光板进行尺寸精确加工,使用CNC加工中心。
步骤3:对入光端面面进行精抛光加工,对其他端面进行粗抛光加工对非入光端面进行反射条包裹处理,防止光线外漏。
步骤4:用G-TOOLS软件,BL-DOTS或其他导光板板网点设计正规软件进行网点初次设计。
步骤5:将设计好的网点转化为CAD文档,输送到喷墨打印机数据处理中心。
步骤6:将待加工导光板放入喷墨打点作业平台,启动设备进行网点打印。
步骤7:将打印好网点的导光板进行9点光学测试,评价亮度和均一度,没达到标准时,调整网点大小、疏密和形状及调整喷墨打印输出参数,直到产品能满足光学指标要求。将调整好的网点参数进行保存和标准化处理,用于大规模生产。
步骤8:将导光板进行热风干燥,干燥温度为40-80°,时间为20分钟以内,也可分温区烘烤,如果是UV油墨,则用用紫外光照射固化。
步骤9:加工好网点的导光板进行除尘处理(可采用表面粘尘,真空除尘或水洗除尘的一种或多种方式)。
步骤10:除尘后的导光板进行表面缺陷检测。
步骤11:合格产品网点面上用PE保护保护,并附着合格标志。
以上内容是结合具体/优选的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,其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型,而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。