CN109683228A - 一种导光板及其成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明一种导光板及其成型工艺。该导光板包括基板，基板的一面设有若干V型结构，另一面设有采用挤出热压成型的若干网点，网点从入光端到出光端分布趋势由稀到密递增分布，网点包括：一网点成型凹槽，用于反射光线；所述网点成型凹槽呈圆环形，呈圆环形所述网点成型凹槽的截面为V型；一中心凸台，用于折射光线；所述中心凸台位于所述网点成型凹槽的中心位置。本发明表面带有微结构的导光板，其具有超薄超亮、导光均匀、节能环保、无暗区、安装维修简单快捷；综合了热压和挤出工艺，网点成型凹槽深度达为9‑16μm，成型利用率达到60%，网点凹槽成型利用率越大发光率越大，整体亮度越大，提高6%以上可以达到提升光学亮度的效果。

Description

一种导光板及其成型工艺

技术领域

本发明涉及液晶显示背光源技术领域，具体涉及一种导光板及其成型工艺。

背景技术

目前市面上的热压导光板网点成型工艺分两种：热压网点和挤出网点；这两种工艺都存在优劣势，不是最理想的热压网点成型工艺；无法全面体现热压网点绝对优势；（优势网点小50μm增加了背光画面的遮蔽性光学亮度高 画面分布均匀）；

热压网点工艺的劣势：挤出滚筒上做成型网点，开发成本较高（更改设计及修复不良滚筒需翻新）周期长需2个月以上，只适用于开发物量较大的型号，大板成型后 裁切成型小板工艺较复杂 不良率偏高，网点设计区域及尺寸裁切难管控；

挤出网点的劣势：导光板上网点成型凹槽深度达到3-7μm 网点成型利用率达到30%以下，导光板的整体亮度越低 5%左右（对比印刷成型网点）光学亮度没有优势；

现在随着电子产品的发展，显示器电视越来越轻薄，减少膜片降低成本提升光学亮度是今后导光板发展的趋势，现有网点成型无法满足现在市场发展要求。

发明内容

为了解决上述问题或本领域的公知的其它的技术问题，本发明的目的是提供一种开发成本低，开发周期短，光学亮度高的综合挤出和热压两种工艺的导光板及其成型工艺。

本发明的技术方案是：一种导光板，所述导光板包括基板，所述基板的一面设有若干V型结构，另一面设有采用挤出热压成型的若干网点，所述网点从入光端到出光端，所述网点分布趋势由稀到密递增分布，

所述网点包括：

一网点成型凹槽，用于反射光线；所述网点成型凹槽呈圆环形，呈圆环形所述网点成型凹槽的截面为V型；

一中心凸台，用于折射光线；所述中心凸台位于所述网点成型凹槽的中心位置。

进一步，所述网点成型凹槽的直径为45-55μm，所述成型槽深度为9-16μm，成型槽的宽度为2-5μm；所述中心凸台的高度为1-2μm。

进一步，所述基板的厚度为1.1-4.0mm。

进一步，所述导光板的包括主料；所述主料为PMMA、PO、PP、PE、PS 或MS 中的一种；

一种导光板的制备工艺，该工艺具体包括以下步骤：

步骤1：按照选取的主料装入装料斗中，并进行除尘处理；

步骤2：将经过步骤1处理后的原料，加入料斗内，通过料斗加入到螺旋输送机内加热至230-250℃使原料熔化，熔化后的原料经过气泡清除装置清除熔料中的气泡，经过过滤，再通过齿轮泵输送给挤出成型装置；

步骤3：通过牵引装置将挤出成型装置将原料牵引到加热至一定温度和以一定转速转动的1号镜面辊、2号V型结构成型辊和3号网点成型辊之间，先经过1号镜面辊上，然后穿过1号镜面辊和2号V型结构成型辊之间空隙，得到一面为镜面，一面为V型结构的板胚，最后经过2号V型结构成型辊和3号网点成型辊之间的空隙，使得板胚的镜面一面上具有若干网点和切割基准点；

步骤4：整形和切割

步骤4.1将成型后的板胚传送带冷却段10M冷却到后段检查→出光面进光面两面附膜→修正大板尺寸，预留加工余量得到板材→装载放置48H；

步骤4.2将板材平移到加工对基准位置XY轴原点→用靠料治具撞击亚克力侧边，使亚克力与固定基准对齐→确认加工参数→按照图纸设计值分开小料预留加工量→开刀裁切清除边角料气枪吹干净碎屑→裁切小板 按入光出光摆放堆料→每20片放一片牛皮纸隔离，即得到导光板。

进一步，所述1号镜面辊、2号V型结构成型辊和3号网点成型辊的转速均为2.5-6.5m/s,且所述1号镜面辊的温度为70-80℃,2号磨砂面辊的温度为80-90℃，3号成型辊的温度为85-95℃。

进一步，所述3号网点成型辊包括成型辊主体和带网点的钢板；所述带网点的钢板包覆在所述成型辊主体的表面。

进一步，所述带网点的钢板的设计方法为：

首先，在钢板的四周的靠近边缘的位置设置留白区域，中间加工区域；

其次，所述加工区域上，根据需要生产的型号设置多个型号相同的网点区域，所述网点区域与网点区域之间留有加工余量，

最后，通过采用镭射激光加工工艺在设置为网点区域进行网点模型成型，即得到带网点的钢板。

本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案,本发明由于采用上述技术方案，

1.表面带有微结构的导光板，其具有超薄超亮、导光均匀、节能环保、无暗区、安装维修简单快捷等优点；

2.综合现有热压和挤出工艺将导光板上网点成型凹槽深度达到9-16μm 网点成型利用率达到60% ，网点凹槽成型利用率越大发光率越大 ，导光板的整体亮度越大，可以高6%以上（对比印刷成型网点和冷成型热压网点）可以达到提升光学亮度的效果；

3.钢板的利用率可以达到最大80%以上，可以同时出多个产品 提高200%以上产能；

4.将开发成本低钢板原材便宜 ，开发周期短钢板可快速更换（2-3天），使得开发周期减少，大幅度成本降低；

5.工艺简单，实现网点和产品一次成型。

附图说明

图1为本发明一种导光板的结构示意图。

图2为本发明一种导光板的网点结构放大形态示意图。

图3为本发明一种导光板的网点的分布示意图。

图4为本发明一种导光板的制备工艺流程示意图。

图5为本发明一种导光板的挤压成型过程示意图。

图6为本发明一种导光板的钢板布局示意图。

图中：

1.基板，2. V型结构，3. 网点，3-1.中心凸台，3-2. 网点成型凹槽，4. 装料斗，5.除粉尘装置，6.螺旋输送装置，7. 排除气泡装置，8. 换网器，9. 齿轮泵 ，10. 加热装置，11.冷却装置，12. 压膜装置，13. 修整装置，14.裁剪装置，15.检查装置，16.挤压成型装置，16-1. 1号镜面辊， 16-2. 2号V型结构成型辊，16-3.3号网点成型辊，16-31. 成型辊主体，16-32. 带网点的钢，17.成型板材。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

如图1所示，本发明一种导光板，所述导光板包括基板，所述基板的一面设有若干V型结构，另一面设有采用挤出热压成型的若干网点，所述网点从入光端到出光端，所述网点分布趋势由稀到密递增分布，

所述网点包括：

一网点成型凹槽，用于反射光线；所述网点成型凹槽呈圆环形，呈圆环形所述网点成型凹槽的截面为V型；

一中心凸台，用于折射光线；所述中心凸台位于所述网点成型凹槽的中心位置。

所述网点成型凹槽的直径为L，L的取值范围为45-55μm，所述成型槽深度为H1，H1的取值范围为9-16μm，成型槽的宽度为2-5μm；所述中心凸台的高度H2，H2的取值范围为1-2μm，（如图2所示）。

所述基板的厚度为1.1-4.0mm。

所述导光板的主要成分为主料，所述主料为PMMA、PO、PP、PE、PS 或MS 中的一种；

如图4-图5所示，一种导光板的制备工艺，该工艺具体包括以下步骤：

步骤1：按照选取的主料装入装料斗中，并进行除尘处理；

步骤2：将经过步骤1处理后的原料，加入料斗内，通过料斗加入到螺旋输送机内加热至230-250℃使原料熔化，熔化后的原料经过气泡清除装置清除熔料中的气泡，经过过滤，再通过齿轮泵输送给挤出成型装置；

步骤3：通过牵引装置将挤出成型装置将原料牵引到加热至一定温度和以一定转速转动的1号镜面辊、2号V型结构成型辊和3号网点成型辊之间，先经过1号镜面辊上，然后穿过1号镜面辊和2号V型结构成型辊之间空隙，得到一面为镜面，一面为V型结构的板胚，最后经过2号V型结构成型辊和3号网点成型辊之间的空隙，使得板胚的镜面一面上具有若干网点和切割基准点；

步骤4：整形和切割

步骤4.1将成型后的板胚传送带冷却段10M冷却到后段检查→出光面进光面两面附膜→修正大板尺寸，预留加工余量得到板材→装载放置48H；

步骤4.2将板材平移到加工对基准位置XY轴原点→用靠料治具撞击亚克力侧边，使亚克力与固定基准对齐→确认加工参数→按照图纸设计值分开小料预留加工量→开刀裁切清除边角料气枪吹干净碎屑→裁切小板 按入光出光摆放堆料→每20片放一片牛皮纸隔离，即得到导光板，（如图6所示）。

所述1号镜面辊、2号V型结构成型辊和3号网点成型辊的转速均为2.5-6.5m/s,且所述1号镜面辊的温度为70-80℃,2号磨砂面辊的温度为80-90℃，3号成型辊的温度为85-95℃。

所述3号网点成型辊包括成型辊主体和带网点的钢板；所述带网点的钢板包覆在所述成型辊主体的表面。

所述带网点的钢板的设计方法为：

首先，在钢板的四周的靠近边缘的位置设置留白区域，中间加工区域；

其次，所述加工区域上，根据需要生产的型号设置多个型号相同的网点区域，所述网点区域与网点区域之间留有加工余量，

最后，通过采用镭射激光加工工艺在设置为网点区域进行网点模型成型，即得到带网点的钢板。

本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案,本发明将综合现有热压和挤出工艺 重点显现在网点成型槽深度在9-16μm 开发周期缩短到3-5天1个版本 总体亮度提升6%以上；

实施例：

一种导光板，网点成型凹槽的直径为50μm，所述成型槽深度为12μm，成型槽的宽度为3μm；所述中心凸台的高度为1.5μm，所述基板的厚度为2.5mm。

所述导光板的主要成分为主料，所述主料为MS；

网点设计：通过网点设计优化导光板光学分布 调整光学亮度 均一性 画面分布 按脚区域灯影改善设计进行处理，使光的传播路径均匀的通过网点折射，达到优化画面效果。

钢板加工:网点设计完成后用软件转入激光加工设备中，对网点大小、深度，形状通过激光机频率、脉冲次数、激光能量、镜头高度等寻找合适参数，加工完成后对钢板进行清洗，清洗效果直接影响后期导光板光学，画面。所以针对清洗钢板程有严格的规定，清洗海绵采用清洁海绵，不会造成钢板表面刮伤，清洗完成后用离子风枪吹干，不可有残留水渍

3.网点形态确认：激光网点加工完成后 通过3D测量仪 确认加工网点状态 是否达到设计要求值（即深度是否达到9-16μm）；

4.挤出大板: MS原料投入到装料斗进行排尘 →原料进入主料区→原料进入螺杆升温融解（240℃±10℃）→齿轮泵输送熔料到模头→通过模头挤出输送三棍牵引成型↓

1号辊筒为镜面辊筒安置到主机使用无尘布加抛光蜡清洁完成后升温待机；

2号辊筒上刻有V结构面 使用无尘布加清洁剂清洁并使用超声波清洁2H→清洁完成后安装到主机并升温待机；

3号辊安装固定捆绑带有网点钢板已基准点为准→使用清洁剂加海绵清洁 并使用超声波清洁2H→安装到主机并升温待机；

；三辊温度依次为75→85→90℃

②.三棍主要是起成型作用 成品尺寸厚度 出光面微结构 入光面网点成型；

→三辊挤出牵引通过调节温度速度压力成型后到传送带冷却段10M冷却 到后段检查→出光面进光面两面附膜→修正大板尺寸 预留加工余量→装载放置48H

5.裁切大板工艺流程：将板材平移到加工对基准位置XY轴原点→用靠料治具撞击亚克力侧边，使亚克力与固定基准对齐→确认加工参数→按照图纸设计值分开小料 预留加工量→开刀裁切清除边角料气枪吹干净碎屑→裁切小板 按入光出光摆放堆料→每20片放一片牛皮纸隔离。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种导光板，所述导光板包括基板，所述基板的一面设有若干V型结构，另一面设有采用挤出热压成型的若干网点，其特征在于，所述网点从入光端到出光端分布趋势由稀到密递增分布，

所述网点包括：

一网点成型凹槽，用于反射光线；所述网点成型凹槽呈圆环形，呈圆环形所述网点成型凹槽的截面为V型；

一中心凸台，用于折射光线；所述中心凸台位于所述网点成型凹槽的中心位置。

2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述网点成型凹槽的直径为45-55μm，所述成型槽深度为9-16μm，成型槽的宽度为2-5μm；所述中心凸台的高度为1-2μm。

3.根据权利要求1所述的的导光板，其特征在于，所述基板的厚度为1.1-4.0mm。

4.根权利要求1或2所述的导光板，其特征在于，所述导光板的包括主料；所述主料为PMMA、PO、PP、PE、PS 或MS 中的一种。

5.一种导光板的制备工艺，其特征在于，该工艺具体包括以下步骤：

步骤1：按照选取的主料装入装料斗中，并进行除尘处理；

步骤2：将经过步骤1处理后的原料，加入料斗内，通过料斗加入到螺旋输送机内加热至230-250℃使原料熔化,熔化后的原料经过气泡清除装置清除熔料中的气泡，经过过滤，再通过齿轮泵输送给挤出成型装置；

步骤3：通过牵引装置将挤出成型装置将原料牵引到加热至一定温度和以一定转速转动的1号镜面辊、2号V型结构成型辊和3号网点成型辊之间，先经过1号镜面辊上，然后穿过1号镜面辊和2号V型结构成型辊之间空隙，得到一面为镜面，一面为V型结构的板胚，最后经过2号V型结构成型辊和3号网点成型辊之间的空隙，使得板胚的镜面一面上具有若干网点和切割基准点；

步骤4：整形和切割

步骤4.1将成型后的板胚传送带冷却段10M冷却到后段检查→出光面进光面两面附膜→修正大板尺寸，预留加工余量得到板材→装载放置48H；

步骤4.2将板材平移到加工对基准位置XY轴原点→用靠料治具撞击亚克力侧边，使亚克力与固定基准对齐→确认加工参数→按照图纸设计值分开小料预留加工量→开刀裁切清除边角料气枪吹干净碎屑→裁切小板 按入光出光摆放堆料→每20片放一片牛皮纸隔离，即得到导光板。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述1号镜面辊、2号V型结构成型辊和3号网点成型辊的转速均为2.5-6.5m/s,且所述1号镜面辊的温度为70-80℃,2号磨砂面辊的温度为80-90℃，3号成型辊的温度为85-95℃。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述3号网点成型辊包括成型辊主体和带网点的钢板；所述带网点的钢板包覆在所述成型辊主体的表面。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述带网点的钢板的设计方法为：

首先，在钢板的四周的靠近边缘的位置设置留白区域，中间加工区域；

其次，所述加工区域上，根据需要生产的型号设置多个型号相同的网点区域，所述网点区域与网点区域之间留有加工余量，

最后，通过采用镭射激光加工工艺在设置为网点区域进行网点模型成型，即得到带网点的钢板。