一种LCD导光板及其成型工艺制造技术

技术编号:6812680 阅读:275 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种LCD导光板及其成型工艺,该导光板由甲基丙烯酸甲酯、聚合催化剂和紫外线吸收剂聚合而成,其中各组分质量份数为:甲基丙烯酸甲酯98.60-99.44,聚合催化剂0.01-0.8,紫外线吸收剂0.05-0.6。采用新的导光板成型方法,兼容传统的丝网印制、雕刻点、雕刻线(V型槽等)以及微粉散射微粒子方法制造导光板的各项优点,可替代丝网印制导光板,广泛应用于对输出光均匀性很高的LCD背光源,是提高LCD背光源光学性能的重要部件,具有广泛的市场推广应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种LCD导光板,具体说是一种一次浇铸成型的LCD导光板及其成型工艺
技术介绍
导光板(Light guide panel)是一种将点光源或线列光源高效地转换为均勻的面光源的光学器件。导光板被广泛应用于各种光学显示装置中,是构成LCD等各种类型背光源的重要部件。一般采用光学压克力板材作为导光板器件的载体。浇铸型光学压克力板材可见光透过率可达到92%。制造浇铸型光学压克力板材,首先需要制造高质量的浇铸模具。生产压克力板材的浇铸模具是由两块经研磨抛光、严格清洗、检验合格的金属或玻璃平板对合组成。浇铸光学压克力板材的表面质量,取决于模板的平面光洁度;浇铸光学压克力板材的厚度,取决于两块模板所形成的间隙。将经过真空过滤脱泡的压克力液态聚合物材料注入浇铸模具后,经过聚合反应过程,再经冷却到自然温度后脱模,形成光学压克力板材。光学压克力材料可见光折射率约为1.49,相对于空气(折射率为1)是光密媒质。当具有一定发射角的点或线列光源,尤其是LED线列阵定向辐射性能好的光源,从压克力板侧面厚度层输入时,输入光中有相当大部分,满足压克力板两个表面全反射的临界角条件, 于是这一部分输入光线在压克力板中传播。压克力板表面或体中,若存在一些散射因素,输入光在传播过程中,发生一定的光散射。导光板即是应用此原理,使从压克力板侧面输入的光线,在压克力板中传播的同时,又沿途发生光散射,从压克力板的表平面输出,即在光线传播过程中形成面光源输出。各种方法制造的导光板,都涉及这两个方面的物理过程,最佳平衡光传播和光散射输出条件,才能获得性能良好的导光板。在上述物理过程中,导光板的流明转换效率和所形成面光源发光亮度的均勻性, 其关键的因素是导光板载体光学压克力板材料的光学性质和导光板制造方法。目前导光板产品基本上都是采用丝网印制,雕刻点、线(V型槽等)和微粉散射粒子三种导光板制造方法。这三种制造方法,都能实现上述两方面的物理过程。丝网印制方法应用具有对可见较低吸收特性的油漆,在光学压克力板表面,印制周期排列的网点图案,由此形成具有周期间隔的光滑反射面和散射面,以实现上述两方面的物理过程。由于所印制的网点十分密集,网点分布密集的程度又按距离入射线列光源距离的不同加以调整, 使丝网印制导光板面光源的亮度具有较高的均勻性,被广泛地应用于各种电视、电脑的LCD 背光源,成为LCD背光源的重要部件。但丝网印制导光板,所印制的网点图案是二维散射平面图案,散射效率低;又由于油漆耐久性差、对光的吸收较大,致使导光板的寿命和流明转换效率性能差,而且生产工艺繁琐,生产效率低,生产过程中又有很大的污染;雕刻点、线 (V型槽等)方法应用机械或激光方法,在光学压克力板材的浅表面,形成具有周期间隔的光滑反射面和可见光散射点、线,同样实现了上述两方面的物理过程。雕刻点、线(V型槽等) 在导光板载体光学压克力板材的浅表面可形成三维立体散射,因此这种导光板的流明转换效率比印制导光板高,其寿命性能,也优于丝网印刷导光板,但其面光源输出亮度的均勻性很差。这种导光板只能应用于一般广告灯箱等,不能应用于LCD背光源;微粉散射微粒子方法在光学压克力板材浇铸制造过程中,掺入不同颗粒线度和适量比例的微粉散射粒子,微粉散射粒子的线度比可见光波长大(> 760nm),对可见光形成微粉粒子散射(不改变输入光波长的散射)。但由于所掺入的微粉散射粒子,于其光散射作用的同时,又参与了光的吸收和阻隔,致使导光板的透明度很差,对导光板中传播光和散射光都有较大的光能损耗,致使导光板的流明转换效率低;又因为所掺入的微粉散射粒子在压克力板材中是均勻分布的, 这种导光板所形成的面光源输出亮度的均勻性很差,其寿命,虽优于丝网印刷导光板,这种导光板也是一次浇注成型的导光板,其制造工艺相对简便,但也同样只能应用于一般广告灯箱等,不能应用于LCD背光源。
技术实现思路
为了克服上述缺陷,本专利技术提供了一种一次浇铸成型LCD导光板及其成型工艺, 该LCD导光板背光源光学性能好,制作工艺大幅度简化,降低生产过程的污染,生产成本低,生产效率高,便于大量生产。本专利技术采用的技术方案是一种LCD导光板,该导光板由甲基丙烯酸甲酯、聚合催化剂、紫外线吸收剂聚合而成,其中各组分的质量份数为甲基丙烯酸甲酯98. 60-99. 44, 聚合催化剂0. 01-0. 8,紫外线吸收剂0. 05-0. 6。所述聚合催化剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈。所述紫外线吸收剂为2- (2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2- (2-羟基_5_特辛基苯基)苯并三唑或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。一种IXD导光板的成型工艺,包括以下步骤(1)在甲基丙烯酸甲酯中加入占聚合催化剂总量1%-3%的聚合催化剂预聚合,预聚液粘度400 士 20厘泊;(2)向步骤⑴的预聚液中添加聚合催化剂余量和紫外线吸收剂,在转速为700-900转 /分的条件下充分搅拌20-40分钟;(3)将步骤(2)搅拌后的溶液抽真空过滤,真空压力在0.7MPa -0. 之间,过滤完成后抽真空5-10分钟,确保过滤后溶液无杂质,无气泡;(4)将步骤( 过滤后的溶液,在转速700-900转/min的条件下充分搅拌30-40分钟得到导光板生产原液;(5)在无压状态下用过滤袋过滤导光板生产原液进一步去除残余杂质;(6)按LCD导光板背光源的导光要求,设计周期排列的导光板光散射网点图案,用Si02 玻璃焊接剂将所需的导光板光散射网点图案成型在浇铸压克力板材的玻璃模板平面上,并控制玻璃模板的浅表面形成所需要的网点图案和网点图案层的厚度,对焊接后的玻璃模板进行表面清洁并组合配对成模具;(7)将步骤( 过滤后的导光板生产原液注入配对后的玻璃模具,倾斜30°静置5分钟,排泡,对模具进行锁边、测厚;(8)将步骤(7)制备的模具采用水浴聚合使导光板生产原液在模具中成型;(9)将带有聚合成型导光板的模具在100-140°C的温度下高温处理2-3小时;(10)高温处理后,冷却2-3小时脱模,即可得到IXD导光板。本专利技术的一种IXD导光板的成型工艺,另一成型工艺包括以下步骤(1)在甲基丙烯酸甲酯中加入占聚合催化剂总量1%-3%的聚合催化剂预聚合,预聚液粘度400 士 20厘泊;(2)向步骤(1)的预聚液中添加聚合催化剂,在转速为700-900转/分的条件下充分搅拌20-40分钟;(3)将步骤( 搅拌后的溶液抽真空过滤,真空压力0.7 MPa-0. 之间,过滤完成后抽真空5-10分钟,确保过滤后溶液无杂质无气泡;(4)对步骤( 过滤后的溶液,在转速700-900转/min的条件下充分搅拌30分钟得到导光板生产原液;(5)在无压状态下过滤导光板生产原液去除杂质;(6)按LCD导光板背光源的导光要求,设计周期排列的圆形、菱形等网点图案,应用飞秒激光界面处理技术将所需的导光板光散射网点图案同步在金属类模板的表面上进行处理,并控制金属模板的浅表面形成所需网点图案和网点图案层的厚度,对焊接后的金属模板进行表面清洁并组合配对成模具;(7)将步骤( 过滤后的导光板生产原液注入配对后的金属模板模具,倾斜30°静置5 分钟,排泡,对模具进行锁边、测厚;(8)将步骤(7)制备的模具采用水浴聚合使导光板生产原本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种LCD导光板,其特征在于,该导光板由甲基丙烯酸甲酯、聚合催化剂和紫外线吸收剂聚合而成,其中各组分质量份数为:甲基丙烯酸甲酯98.60-99.44,聚合催化剂0.01-0.8,紫外线吸收剂0.05-0.6。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:汤月生汤宏强肖建霞朱正同
申请(专利权)人:泰兴汤臣压克力有限公司
类型:发明
国别省市:32

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