導光板英文名light guide plate,簡(jiǎn) 稱(chēng)LGP
特點(diǎn):超薄、超亮、導光均勻等
導光板是利用光學(xué)級的亞克力/PC板材,然后用具有極高反射率且不吸光的高科技材料,在光學(xué)級的亞克力板材底面用UV網(wǎng)版印刷技術(shù)或激光雕刻技術(shù)印上網(wǎng)點(diǎn)。利用光學(xué)級亞克力板材吸取從燈發(fā)出來(lái)的光在光學(xué)級亞克力板材表面的停留,當光線(xiàn)射到各個(gè)導光點(diǎn)時(shí),反射光會(huì )往各個(gè)角度擴散,然后破壞反射條件由導光板正面射出。通過(guò)各種疏密、大小不一的導光點(diǎn),可使導光板均勻發(fā)光。反射片的用途在于將底面露出的光反射回導光板中,用來(lái)提高光的使用效率。
1簡(jiǎn)介
導光板設計原理源于筆記本電腦的液晶顯示屏,是將線(xiàn)光源轉變?yōu)槊婀庠吹母呖萍籍a(chǎn)品。光學(xué)級壓克力(PMMA)/PC為基材,運用LCD顯示屏及筆記本電腦的背光模組技術(shù),透過(guò)導光點(diǎn)的高光線(xiàn)傳導率,經(jīng)電腦對導光點(diǎn)計算,使導光板光線(xiàn)折射成面光源均光狀態(tài)制造成型。產(chǎn)品采用光譜分析原理與數碼UV印刷技術(shù)相結合并在恒溫、恒濕、無(wú)塵的環(huán)境條件下制作而成。具有超薄、超亮、導光均勻、節能、環(huán)保、無(wú)暗區、耐用、不易黃化、安裝維修簡(jiǎn)單快捷等鮮明特點(diǎn)。
2分類(lèi)
按形狀
平板:導光板從入光處來(lái)看為長(cháng)方形。
楔形板:又稱(chēng)斜板,從入光處來(lái)看為一邊為厚一邊為薄成楔形(三角形)狀。
按網(wǎng)點(diǎn)
印刷式:導光板完成外形加工后,以印刷方式將網(wǎng)點(diǎn)印在反射面,又分為IR和UV兩種。
非印刷式:將網(wǎng)點(diǎn)在導光板成形時(shí)直接成形在反射面。又分為化學(xué)蝕刻(Etching)、精密機械刻畫(huà)法 (V-cut)、光微影法(Stamper)、內部擴散。
按照入光
側入光式:將發(fā)光體(燈管或LED)放置于導光板之側部。
直下式:將發(fā)光體(燈管或LED)放置于導光板之下方。
按成形
射出成形:應用射出成形機將光學(xué)級PMMA顆粒運用高溫、高壓射入模具內冷卻成形.
裁切成形:將光學(xué)級PMMA原板經(jīng)過(guò)裁切工序完成成品。
3特點(diǎn)
可以任意裁切成所需要的尺寸,也可以拼接使用,工藝簡(jiǎn)單,制作方便;
光轉換率高(較傳統板高30%以上),光線(xiàn)均勻,壽命長(cháng)室內可正常使用8年以上,安全環(huán)保,耐用可靠戶(hù)內外皆可適用;
同等面積發(fā)光亮度情況下,發(fā)光效率高,功耗低;
可以制作成異型,如圓形,橢圓,圓弧,三角形等;
同等亮度情況下,可以使用較薄的產(chǎn)品,節約成本;
可以使用任何光源,點(diǎn)線(xiàn)光源做面光源轉換,光源包括LEDCCFL(冷陰極燈管),熒光燈管等。
4設計方案
采用激光網(wǎng)點(diǎn)方案,有如下特點(diǎn):
1、結合不同的亞克力材料,不同的使用途徑,既可以采用均勻統一的激光網(wǎng)點(diǎn)布局,也可以根據不同的規格和使用途徑,做大小不同的網(wǎng)點(diǎn)布局。做到常用性和專(zhuān)屬性的完美統一。
2、導光更均勻,勻度可達90%甚至以上。
3、有效地利用了周?chē)↑c(diǎn)密集反射,中間大點(diǎn)的“絞邊”功能,完全沒(méi)有暗紋和“黑洞”。而且可以制作特殊效果。
5制造工藝
90年代以來(lái),科學(xué)技術(shù)不斷向上發(fā)展,導光板的制作方法慢慢改進(jìn),衍生出不同與早期的印刷式制作,與它相對而言的,我們稱(chēng)之為“非印刷式”。
射出成型
它是將溶融的成形材料以高壓的方式填充到封閉的模具內,這就要求導光板與微結構在射出成型中同步完成,同時(shí)模具必須制作得相當堅固,因而模具價(jià)格也相當昂貴,因此必須大量生產(chǎn)以便與高價(jià)的模具費用互相扣抵。單面微結構陣列導光板一般采用射出成型的制作工藝,它的底部紋理結構可以是微小透鏡形狀,微圓球形或是四面體角錐棱鏡形狀等。
光刻
光刻技術(shù)是在一平整的硅片上涂上一層耐腐蝕的光刻膠,隨后讓強光通過(guò)光刻版,在光刻版上根據制作的特定層的圖形信息進(jìn)行選擇性地曝光;接著(zhù)將顯影后的光刻膠摘下來(lái),硅片上表面會(huì )留下帶有微圖形結構的薄膜。采用光刻方式制作的導光板表面粗糙度欠佳,光能的損耗比較大。
摻雜
在導光板注塑成型時(shí)直接注入導光板內部的一種具有散射功能的透明顆粒材料,通過(guò)合理的調整透明顆粒的濃度達到對出光的有效控制,最終達到出光的高均勻度。由于摻雜過(guò)程不易精確控制,所以采用注塑方式適合制作中小尺寸的導光板,對于大尺寸的導光板會(huì )出現出光不均勻問(wèn)題。
激光雕刻
激光雕刻制作方法是用電腦按照程序要求嚴格地控制激光頭出射的能量和激光頭的位置,用氣化的方式在導光板的背面刻畫(huà)出具有一定尺寸的微結構陣列,此方法能夠很精確的控制散射結構的深度。前期出現的激光機生產(chǎn)效率低,不易批量生產(chǎn)。后期安江激光推出JCF-L三維動(dòng)態(tài)連續激光打標機能有效的解決批量生產(chǎn)的問(wèn)題。此設備采用傳輸帶方式加3D打標方式完美結合,可實(shí)續連續24小時(shí)工作,不產(chǎn)生任何問(wèn)題。
噴砂
利用噴砂的方法制作具有粗糙分布表面的模具,在注塑成型時(shí)將模具上的粗糙分布轉印至導光板上,粗面越多的地方,散射能力越強,通過(guò)合理的調整表面的粗糙分布達到出光面的光線(xiàn)均勻分布。
單點(diǎn)金剛石加工
單點(diǎn)金剛石加工也稱(chēng)為納米加工技術(shù),其加工精度可以到達納米級表面粗糙度。它是將工件固定在精密車(chē)床上,采用天然單晶體金剛石刀具進(jìn)行定點(diǎn)車(chē)削。首先將導光板模芯固定在回轉軸上旋轉,再利用金剛石快刀的快速壓電進(jìn)給來(lái)制作完成。導光板的凹凸透鏡就是由快刀進(jìn)給系統再配置超精密單點(diǎn)金剛石設備來(lái)加工的。
6不同工藝的特性差異
雕刻工藝特性
1. 使用壽命長(cháng)。雕刻是物理性工藝,導光板的使用壽命長(cháng)短主要和有機玻璃基材質(zhì)量有關(guān)。印刷板往往不能長(cháng)時(shí)間使用。例如北京地鐵站使用了不到2年的印刷板超薄燈箱大部分已經(jīng)出現導光率嚴重下降的問(wèn)題。
2.導光更均勻。雕刻導光板在門(mén)幅寬度在1.2M時(shí),導光勻度仍可以達到80%以上。
3. 導光效果更好,表現更穩定。在同等厚度的情況下,雕刻的導光板的導光效果明顯優(yōu)于印刷板。尤其是大幅面的規格,導光率更好,表現更穩定。10MM厚的雕刻導光板在門(mén)幅寬度達到目的1.2M時(shí),使用30WT5燈光源,表面照度可達到2000LUX以上。
4. 采取靈活的工藝。印刷導光板每一種規格都必須單獨制版,成品不能隨意切割,所以應用上存在缺憾。激光導光板既可以整版制作,隨意切割使用,也可以單獨規格特殊制版。對于制作量大但規格多的產(chǎn)品比如發(fā)光標識等,優(yōu)勢明顯。
激光網(wǎng)點(diǎn)式特性
它與傳統的雕刻導光板(精密機械刻劃法)又有較為明顯和顯著(zhù)的優(yōu)點(diǎn)。
1. 導光點(diǎn)設計更合理。結合不同的亞可力材料。不同的使用途徑,采用不同的激光網(wǎng)點(diǎn)方案。既可以采用均勻統一的激光網(wǎng)點(diǎn)布局。也可以根據不同的規格和使用途徑,做大小不同的網(wǎng)點(diǎn)布局。做到常用性和專(zhuān)屬性的完美統一。
2. 導光更均勻,勻度更高。不同的亞克力材料,個(gè)性化的網(wǎng)點(diǎn)設計,使導光勻度更高,光勻可達90%甚至以上。整體非常均勻。
3. 個(gè)性化網(wǎng)點(diǎn)式設計,效果更好。有效地利用了周?chē)↑c(diǎn)密集反射。
7應用
導光板超薄燈箱是受液晶電視機的啟發(fā),借鑒液晶電視機的背光技術(shù),研發(fā)出的一種新型廣告載體(業(yè)界稱(chēng)其為“超薄燈箱”,本人認為其實(shí)它不是燈箱,叫“發(fā)光廣告看板”比較恰當),其特點(diǎn)如下:
1、外形美觀(guān),其厚度一般小于3厘米,**限度地提高了空間利用率,美化了環(huán)境,拓寬了應用范圍。
2、明亮的光線(xiàn)完全平面輸出,且近乎完美的均勻,徹底杜絕了普通燈箱所共有的明暗光痕。其**的光學(xué)特性除廣泛應用于公共場(chǎng)所外,更擴大了其在精密顯示、攝影及醫療看片、科研、高標準照明等高科技領(lǐng)域的應用,效果可媲美液晶顯示器。
3、它的另一個(gè)值得稱(chēng)道的優(yōu)勢就是節能,由于使用了先進(jìn)的導光板發(fā)光技術(shù),耗電量?jì)H是同畫(huà)面面積普通燈箱的23%。以1M2畫(huà)面面積燈箱每天用電10小時(shí)計算,普通燈箱年耗電近900度,超薄燈箱年耗電僅200度,省電77%,僅當年節省的電費即可收回投資。
4、超薄燈箱采用的特制高亮度優(yōu)質(zhì)瑩光燈管平均使用壽命達8千小時(shí)以上;專(zhuān)用的冷陰極燈管平均使用壽命達1.5萬(wàn)小時(shí)以上。超薄燈箱所用燈管的使用壽命是普通燈管使用壽命的5至10陪。使用壽命的延長(cháng)大大節省了維護費用。
5、超薄燈箱廣泛采用了進(jìn)口優(yōu)質(zhì)鋁合金開(kāi)啟式整體外框結構,配備可移動(dòng)式掛勾或掛孔,使燈箱安裝及畫(huà)面更換簡(jiǎn)單、快捷,省工、省時(shí)、省錢(qián)。
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