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        導光板的介紹和制作流程

        導光板的介紹和制作流程

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         導光板(Light Guide)這個詞是從英語翻譯過來的,其產生是為了應用于LCD,為了要展現LCD的亮度就必需要有背光模塊來顯現,在背光模塊的發展過程中重要關鍵的零部件導光板也隨著下游產品的需要進而開始有些不同的改變。

        導光板的功能和要求
            導光板顧名思義其主要的功能在于要將光線導向設計者所需要的方向,而所有的導光板的設計都是要配合下游產品LCD和背光模塊的需要,重要的是要達到輝度和均勻度。導光板的分類
            一般而言導光板因形狀、制作方式和功能上都有不同的分類法,而且目前尚無統一的分法,經過整理后:
            1、按照形狀分為:平板和楔形板(斜板)
            平板:導光板從入光處來看為長方形。
            楔形板:從入光處來看為一邊為厚一邊為薄成楔形(三角形)狀。

            2、按照網點制作方式:印刷式和非印刷式
            印刷式:導光板完成外形加工后,以印刷方式將網點印在反射面,又分為IR和UV兩種。
            非印刷式:將網點在導光板成形時直接成形在反射面。又分為化學蝕刻(Etching)、精密機械刻畫法 (V-cut)、光微影法(Stamper)、內部擴散。

            3、按照入光方式:側入光(燈管和LED)和直下式。
            側入光式:將發光體(燈管或LED)放置于導光板之側部。
            直下式:將發光體(燈管或LED)放置于導光板之下方。

            4、按照成形制作方式:射出成形和裁切成型。
            射出成形:應用射出成形機將光學級PMMA顆粒運用高溫、高壓射入模具內冷卻成形.
            裁切成形:將光學級PMMA原板經過裁切工序完成成品。

         

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        導光板制造過程
            在了解加工過程前應先了解導光板所須之部材
            1、所需要之部材和工具
            a.射出成形:光學級PMMA顆粒、油墨
            b.裁切:光學級PMMA平板、油墨

            2、光學級PMMA顆粒、平板:
            無論是用何種生產方式所制作出來的導光板其重要也是原始的材料為光學級PMMA(POLYMETHYL METHACRYLATE)(聚甲基丙烯酸甲也就是俗稱的亞克力或有機玻璃,其分類又有PMMA顆粒和PMMA平板PMMA由石油中提煉單體(MMA)再將單體(MMA)經過化學加工后做出光學級PMMA顆粒(已可提供射出成形所始用),再將光學級PMMA顆粒用壓鑄法(Casting)或壓出法(Injection)來制作光學級PMMA平板,目前業界所認同的PMMA制造商如下:(日)三菱麗陽 Mitsubishi Rayon、(日)住友化學  Sumitomo、(日)旭化成 Asahicasei、(日)庫拉雷 Kuraray、(臺)奇美化學、(韓)世和 Sehwa、

            3、油墨:分為UV和IR兩種

            4、平板裁切導光板制作方式為三個部份:
            第一是壓克力板外形加工;
            第二是網板制作;
            第三是印刷,其工序流程分別為
            a. 壓克力外形加工=原板裁切〉鏡面刨光〉成形加工。
            b. 網板制作=網點設計〉底片輸出〉張網
            c. 印刷=壓克力洗凈〉印刷〉烘烤(IR)或紫外光照射(UV)

            5、射出成形導光板分為印刷式和非印刷式兩種,其工序上基本相同,為在鑄造模具時印刷式并無在射出時將網點鑄上,故其射出的成品也只是壓克力外形,待成形后再經過印刷完成導光板,而非印刷式是將設計好的網點鑄造在模具上,使網點與導光板在射出成形時同時完成。

           6、用導光板打樣機、導光板繪線機、導光板雕刻機等機器來對有機玻璃、PVC等導光板原材料進行加工,生產成真正的導光板,現在介紹幾款相關機器,國外的由于維護跟價格比較高,就不多說了,屬于奧科生產的導光板打樣機,從技術、實用等幾個都處理遙遙領先的地位,已有不少產家在模仿奧科的產品,但奧科的產品卻在不斷地升級,從而保持了行業領先地位。

        導光板制作技術分析
            1. 材料:
            目前業界共同使用的材料為PMMA一種,但PMMA先天上的缺點和由于目前MMA單體產能上的不足常常在供貨上會有匱乏,所以也有些廠商開始尋找可替代之材料,由于導光板是LCD中負責光源之重要零件故材料的透光度是一個相當重要的基本條件,日本 Nippon Zeon近年來推廣一種新的材料Zeonor環烯烴聚合物(Cycio Olefins Polymer,COP)其優點在于比重低,吸水性較PMMA差,但因為Zeonor使用廠商不多年產能也僅5000公頓故在未達經濟規模時,單價幾乎是PMMA的四倍,在微利時代的現在因為成本考慮Zeonor的競爭優勢只能說是一個笑話。
            壓克力的要求及重點:尺寸、鏡面度、表面完整度、雜質、彎曲、硬力。
            2. 印刷方式:印刷方式因其油墨干燥方式分為IR和UV兩種
        IR和UV印刷特性比較
            3、成形方式:
            區分為裁切印刷、射出成形印刷和射出成形非印刷三種

        結論
            因為導光板是一個LCD產業中重要之零件所有的發展歷史和技術更新也都是為了符合下游產品的需要,至今已發展出數種制程不同的導光板,但是日本曾經將導光板分為第一代平板直下式,第二代平板側光印刷式,第三代側光射出印刷式,第四代側光射出非印刷式,另外還有第五代的據稱要將擴散片和棱鏡片等三合一的新式導光板,但是無論是那一代截至目前為止除第五代還未正式問世外,其余都還在業界量產中,所以沒有的導光板只能稱更適合用的導光板。

        導光板及其生產流程介紹

            在國外, 導光板早已用作液晶顯示的背光源。直到進入21世紀,導光板的價值才逐漸被人發現,除了用來生產液晶顯示的背光源之外,還發展到生產大型的導光板制作超薄節能燈箱,廣泛用于企業產品及品牌形象的廣告宣傳展示。但是由于超薄燈箱的市場價格偏高,在競爭如此激烈廣告市場,如果廣告公司要購買別人的超薄燈箱在項目中應用,無疑會提高整個項目的投入資金,利潤卻大大的降了下來,所以許多廣告公司明明知道用超薄燈箱會大大提高企業用戶的產品形象的效果,但再三衡量,為了自己的利益,最終還是沒有將超薄燈箱向企業用戶推薦,所以至今為止,知道有這種產品的企業和市民可以說少之又少,可見超薄燈箱應用于廣告展示行業僅僅是處于剛起步的階段,市場潛力是非常大的。
            導光板因其超薄不占地方、發光均勻明亮柔和等特點在相關的產品中得到了非常廣泛的應用,除了應用于廣告展示的超薄燈箱和液晶顯示背光源之外,還可以用來生產發光的像框、發光的指示牌標示牌、醫院用來觀察X光片和攝影行業用來觀察菲林底片的觀片器等等,有關這些應用在本站中都會向大家一一介紹,等大家認識導光板應用的同時,也向有志于掌握該技術的人士傳授技術。
            導光板制作技術是很容易掌握的,技術核心是導光油墨的配方,且投資又少,無需設備。學習導光板技術對象:為了降低成本要自己生產導光板超薄燈箱的廣告公司或燈箱制作的企業和個人,做像框畫框的企業想利用導光板生產發光像框,想開發生產液晶顯示背光源的企業或個人,要創業的人士是一個很好的項目,就業者學會技術后可帶技術工作或合作。
          導光板主要材料為光學壓克力(PMMA)板,或叫亞克力,俗稱有機玻璃,其化學名稱是甲基丙烯酸甲脂,它的比重是每立方米1190kg。透明壓克力板材具有很高的透光率,擴沖擊能力強,應用非常廣泛。目前生產的壓克力板材,因其不同廠家不同工藝,在質量上也有差異,特別是再生板雖然價錢便宜,但容易黃化透光度也差,生產導光板的壓克力板材應選用不易黃化透光率達92%-93%以上的透明板。
            經過特殊的科學的加工后的透明壓克力板,只要在邊上裝上發光體(視導光板面積大小可選擇普通日光燈管、CCFL冷陰極燈管、發光二極管等光源,一般裝在長度的兩邊,寬度比較小時可只裝一邊),通電后壓克力板整個平面就會發出明亮均勻柔和的光,稱為導光板。 
            導光板的制作方法主要有兩種:絲網印刷式和非印刷式。絲網印刷式導光板投資少,不需投入設備,完全可以手工操作,成本低,生產效率高,技術工藝非常容易掌握非印刷式導光板投資大,需專業設備,制作成本高,生產效率低,技術工藝一般人不容易掌握(非印刷式導光板在制作方法上還分為幾類,詳情清瀏覽綜合信息欄的(幾種不同制作方法的導光板對比)。筆者重點推廣絲網印刷式導光板制作方法。 
            絲網印刷式導光板是將自行配制的具有高反射和折射作用的絲印油墨在透明壓克力板表面印上有規律性的導光網點,該網點便會將從邊上照射進來的線性光向平面轉換,變成均勻的平面光,從邊上射進來的光源越強,平面光越亮,所以平面光的亮度與配置的光源功率有關。 
        生產導光板無需投入設備,它的制作過程為: 
            1、將壓克力板材切割成所需尺寸??捎媚竟や彺哺难b成切割機或在購買板材時叫供應商切割好再買,裝光管的邊要拋光,供應商都會幫你拋好光
            2、出印刷網點菲林。網點的規律性直接影響導光板整個平面光的均勻度,制作菲林的地方會按照你提供的要求用電腦很快做好。
            3、做印刷絲網版。拿菲林到一家做絲網的部門做一個絲網版,別忘了配一個手印刮板,再咨詢一下印刷工藝哦
            4、印刷網點。將壓克力板一邊的保護紙撕開,用酒精把表面殘留物刷拭干凈再印
            5、貼上反光膜和和按需要貼上散光膜。

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