激光加工导光板网点形状对光学特性的影响研究
导光板成形相关技术
成形时须注意的要点–成形开始
• 料管的温度在成形正要开始之前，分 二阶段来升温，等到达到成形温度之 后，进行充分的料管洗净，然后开始 生产。
• 升温完了后，如果使其长时间滞留的 话，会造成变黄或烧焦现象的发生。
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成形时须注意的要点–成形中断、成形开始
• 在造成中断时，因为以成形温度而长时间让它 滞留的话，会造成变黄或烧焦的现象发生，所 以要把温度降低到200°C左右的保温状态。
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导光板成形的要求质量
1) 透明度 2) 黄变度 3) 转写性 4) 平面度 5) 肉厚的均匀度
• LCD：Liquid Crystal Line Display • TFT：Thin Film Transistor
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导光板的射出成形
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仕样
1) 要做导光板、扩散板的成形时所必须的 仕样内容
在进行成形品的质量管理之下，重量及尺寸之反复的安 定性，被要求须具有高的水平。
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成形时须注意的要点–模具温度
• 以2台模具调温机，在模穴侧、模仁侧控制各自 的温度，而设定温度在60°C~70°C。以2台模具 调温机来控制温度，由此，即使模穴侧、模仁侧 产生温度差而发生翘曲也能够修正。温度低的话， 在薄肉部会发生凹洼或流痕。而温度高的话，则 会造成翘曲的发生。还有，为了微细形状 (PATTERN)的转写，必须做80°C以上的高温设 定。再者，为了谋求升温时间的缩短及改善温度 的安定性，所以模具调温机的容量在确保充足的 容量同时，也必须要考虑在成形机模板和模具之 间设置热遮用射出压缩所得的效果
b. CAVITY内压力的均一化及翘曲、毛边的 消除：CAVITY内压力(从浇口到末端)能被 缓和而消除毛边。还有，在充填中利用进 行再型缔也会消除翘曲。
激光加工对材料性能的影响
激光加工对材料性能的影响激光加工作为现代制造业中一种重要的加工技术，对材料性能产生了深远的影响。
激光加工是利用激光束直接对材料进行加工和改性的一种高精度加工方法。
它以其快速、精细、柔性等优势在各个领域得到广泛应用。
本文将从微观和宏观两个角度分析激光加工对材料性能的影响。
一、微观影响激光加工是利用高能密度的激光束对物质进行加工的过程。
激光加工过程中，激光束会与材料表面发生相互作用，产生瞬态温度场。
通过选择适当的激光功率和扫描速度，可以在很短的时间内增加材料温度，使其达到熔点甚至沸点，发生相应的熔化和蒸发现象。
这种高温状态的形成和消散，将对材料的组织结构产生一系列的变化，进而影响其力学性能、热导率和电导率等。
首先，在激光加工过程中，激光束的能量将使材料迅速加热和冷却，产生非常快速的热循环。
这种瞬态温度变化将会导致材料微观组织的相变和晶格结构的改变。
例如，对于金属材料来说，激光加工将使其晶粒重新排列，从而影响其晶体结构和晶界特征。
这种改变将进一步影响材料的硬度、韧性和抗疲劳性能。
其次，激光加工还会引起材料的冷却速率发生变化。
由于激光能量与材料的传导导热能力有关，高能量的激光束会使材料表面产生极速冷却，并且在冷却速率的调节下，材料的晶粒尺寸和形态也会发生变化。
这种微观结构上的变化将直接影响材料的力学性能和疲劳寿命。
总的来说，微观角度上，激光加工的瞬态温度和冷却过程对于材料的组织和晶格结构产生影响，进而影响着材料的力学性能和耐久性。
二、宏观影响除了微观影响外，激光加工还会对材料的宏观性能和表面特性产生影响。
激光加工是一种非接触式的加工方式，因此能够避免传统加工方式中由于刀具磨损和机械变形等产生的刀痕和残余应力等问题。
同时，由于激光加工具有高能量密度、局部加热等特点，能够实现高精度和微细化加工，有利于提高产品的精度和表面质量。
激光加工还能对材料进行选区熔化和合金化等操作，实现材料的不同部分具有不同的性能。
这可以在一定程度上满足特定材料在不同工况下的需求。
LED背光导光板网点设计介绍
关于非均匀网点
多谢! !
导光板扩散网点设计介绍
网点的材质组成: UV胶, 二氧化钛, 硫化钡的混合粘稠液 白色网点的直径分布: 250 µm-1250 µm 印刷网点数据调整基本原理: 假设背光源发光面的辉度值与导光板网点面积成正比 网点最小间隙0.11mm
设计过程: (1) 选择网点大小形状, 做网点设计。 (2) 制作成网板，印刷导光板，组装成背光源。测试背光源的 辉度。 (3) 依据背光源的辉度测试结果，调整网点设计，尽量提高均 齐度。 (4)改变油墨配比, 调整均齐度和辉度。
分区设计
0
50
100
150
200
250
horizontal direction density ratio
2.00
y = 2E-09x4 - 1E-06x3 + 0.0003x2 - 0.0251x + 1.7797
1.50 1.00 0.50 0.00 0 50 100 150 200 250 300 350
13点BM-7测量值是调整网点设计的重要依据
4823 4325 4770 4565 4712 4296 5341 4864 4533 4810 4714 4440
4606
4626
新的网点设计参数=已有网点设计参数X(期望灰度/测量灰度)1/2+经 验修正
暗角处理
灯管两侧暗区：不同厂家暗区长度不同
设计方向
中央辉度
均齐度
画面质量
5211 5088 4410 4949 5016
5028 5088 5106 5104 5116
5011
44225Biblioteka 06下方网点大小为上方0.8倍
激光输出光斑的圆度
激光输出光斑的圆度
首先，激光器的设计和制造质量是影响光斑圆度的重要因素之一。
激光器内部的光学元件、激光腔的结构等都会直接影响激光输
出光斑的形状。
如果激光器内部存在光学元件的偏心或者制造过程
中存在误差，都会导致光斑的形状产生偏差，从而影响光斑的圆度。
其次，光学系统的质量也会对激光输出光斑的圆度产生影响。
光学系统包括透镜、反射镜等光学元件，如果这些元件的质量不好
或者安装调整不当，都会导致光斑形状的畸变，进而影响光斑的圆度。
此外，环境因素也会对激光输出光斑的圆度产生影响。
比如，
温度变化会导致光学元件的热胀冷缩，从而引起光学系统的畸变；
气流或者振动等外部因素也会对光斑形状产生影响。
为了评价激光输出光斑的圆度，通常可以使用光斑分析仪器进
行测量。
通过测量光斑的轮廓，可以得到光斑的形状信息，进而评
价光斑的圆度。
同时，在实际应用中，还可以通过优化激光器的设计、提高光学系统的质量以及采取合适的环境控制措施来改善激光
输出光斑的圆度。
总的来说，激光输出光斑的圆度受到多种因素的影响，需要综合考虑激光器设计、光学系统质量和环境因素等多个方面，才能全面评价和改善光斑的圆度。
导光板制作工艺之激光打点篇
导光板制作工艺之激光打点篇
随着科学技术不断向上发展，导光板的制作工艺也与时俱进。
90年代以来，导光板衍生出多种“非印刷式”的制作方法，包括射出成型、光刻、掺杂、激光雕刻、喷砂、单点金刚石加工等。
其中，采用激光制作导光板发展相当迅速，新型的导光板激光打点机制作方法较传统的精密机械刻划法而言，有着更为显著的优势。
导光板激光打点机制作的导光板，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鲜明特点。
导光板采用激光制作，与传统的机械雕刻导光板法相比，优势明显，更受客户亲睐。
其一，导光点设计更合理。
结合不同的亚可力材料、不同的使用途径来采用不同的激光网点方案。
激光打标机既可以采用均匀统一的激光网点布局，也可以根据不同的规格和使用途径，做大小不同的网点布局，实现做到常用性和专属性的完美统一。
其二，导光板激光打点机导光更均匀，匀度更高。
不同的亚克力材料，个性化的网点设计，使导光匀度更高，光匀可达90%甚至以上。
激光打点技术应用到导光板的制作中，不仅促进了导光板的普及，同时还极大地推动了导光板行业的普及发展。
(heymls)。
侧入式LED导光板散射网点设计
侧入式LED导光板散射网点设计
随着手机、电脑的大量使用,人们有越来越多的机会接触显示屏,对显示效果的要求也就越来越高。
传统的显示器已经无法达到人们的要求,画质更清晰、色彩更饱满的液晶显示器就在各种产品中脱颖而出,赢得人们的青睐。
由于液晶本身具有不发光的特性,液晶显示器中的背光模组对于显示屏表面出光效果的影响就非常大。
侧光式背光模组的光源位于侧面,减小了整个模组的厚度,满足了人们对于轻薄产品的追求,但是要使侧面光源从正面均匀出射,导光板的设计就非常重要。
本论文通过对光在导光板中传输的规律的分析,阐明了导光板底部存在的网点结构的设计方案对于整个导光板光学性能的重要性。
原有的网点设计理论将网点看作分子,着重于分析网点之间的力的作用,整个过程较为繁琐。
本论文则从照度的均匀性出发,由照度的定义公式推导出网点坐标的表达式,简化了网点设计方法,并且在光学仿真软件Light Tools中对得到的网点坐标分布进行模拟,得到了这种分布下的导光板各点的光照度,用Matlab软件画出光照示意图,利用最终的数据对光照均匀性和光能利用率进行了分析。
针对仿真得到的设计算法的光照仿真图的不足,改变底面散射网点的面积来改善光学效果。
本论文主要采用改变网点水平方向或竖直方向的间距、改变区域分布的方法来使光照度小的区域的散射网点面积更大,另外改变网点深度、改变棱镜膜片的相关参数也可以达到优化的目的。
最终利用不同的分布相结合的调整办法得到的网点分布状态下的导光板导光效果最好,光照均匀度为93.02%,满足商用导光板要求。
导光板的工作原理
导光板的工作原理
导光板是一种用于光学器件中的重要元件，它能够有效地将光线引导到需要的位置。
本文将从导光板的工作原理入手，详细介绍导光板的作用机制。
一、光的折射
1.1 光的折射是导光板工作的基础
1.2 光线在不同介质中折射角度的变化
1.3 光在导光板中的传播路径
二、全反射
2.1 全反射是导光板实现光线传输的关键
2.2 光线在导光板内部的反射过程
2.3 光线如何在导光板内部不断反射而不损失能量
三、结构设计
3.1 导光板的表面结构对光线传输的影响
3.2 不同形状的导光板对光线传输的影响
3.3 如何设计出高效的导光板结构
四、材料选择
4.1 导光板的材料选择对其性能的影响
4.2 不同材料的折射率和透过率对导光板的影响
4.3 如何选择合适的材料以提高导光板的效率
五、应用领域
5.1 导光板在液晶显示器中的应用
5.2 导光板在光通信中的应用
5.3 导光板在医疗设备中的应用
总结：导光板通过光的折射和全反射原理，结合合适的结构设计和材料选择，实现了高效的光线传输。
在各个领域的应用中发挥着重要作用，为光学器件的性能提升和应用拓展提供了有力支持。
导光板工艺及其物料特性讲解
导光板工艺及其物料特性讲解
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一、导光板工艺
1、金属切割：金属导光板的金属材料通常是铝合金，钢板或不锈钢板，这种材料主要是通过金属切割加工而成。
金属切割是将金属材料依据图纸或要求来切割出形状或形状，以满足设计要求的一种加工方式。
金属切割加工技术包括注塑成型技术、激光切割技术、火焰切割技术、水切割技术、手工切割技术等。
根据实际需要，选择合适的加工技术，将金属材料切割成指定形状。
2、表面处理：导光板金属表面的加工防止了金属材料的腐蚀，保护金属表面的性能。
一般采用电镀、喷粉、抛光、喷漆等多种工艺来做表面处理。
3、铰链安装：导光板金属表面经过切割加工和表面处理后，就需要安装铰链了，它是将可移动部件与固定部件结合在一起，实现安装和锁定的重要构件。
它可以灵活地安装在导光板上，使导光板在碰撞的情况下不易受损。
4、其他：其他加工工艺包括翻边、焊接、装配等。
二、导光板物料特性
1、耐磨性：导光板的金属材料表面经过表面处理后，具有良好的耐磨性，可以防止表面的磨损，从而延长产品的使用寿命。
2、抗腐蚀性：金属表面经过表面处理后，具有良好的抗腐蚀性。
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Optoelectronics 光电子, 2019, 9(1), 20-27Published Online March 2019 in Hans. /journal/oehttps:///10.12677/oe.2019.91004Study on the Influence of Laser MachiningScreen Dot Shape of Light GuidePlate on Optical PropertiesYongwu Wang1, Shufeng Sun1*, Jing Shao1, Qingyu Liu1, Jin Wang1, Huafeng Zhang1,Mingyu Wang1, Qiang Zhang1, Xiao Wang2, Shunqi Ke3, Honghua Shen31School of Mechanical & Automotive Engineering, Qingdao University of Technology, Qingdao Shandong2Qingdao Guoqi Photoelectric Technology Co., Ltd., Qingdao Shandong3Qingdao Hailei Laser Technology Co., Ltd., Qingdao ShandongReceived: Feb. 14th, 2019; accepted: Feb. 28th, 2019; published: Mar. 7th, 2019AbstractLightguide plate is the core component of the light source of liquid crystal display (LCD), and its performance directly affects the imaging quality of LCD. At present, the research of scattering dot is mostly based on the hemispherical dot. In actual production, the shapes of scattered dot ma-chined by two-dimensional parallel mechanism laser are semi ellipsoid with different sizes in or-der to improve the processing efficiency. Therefore, the existing research results are not accurate enough. In this paper, optical properties of scattering dot with difference shapes were analyzed;the simulation model of light guide plate was established based on Trace Pro Software; and the in-fluences of different dot shapes on the uniformity and luminous flux were researched. The results indicate that when the dot shape is prism, cone, hemisphere and semi-ellipsoid, the optical flux of the guide plate is 1829.1 W/m2, 2799.6 W/m2, 3120.4 W/m2 and 3505.5 W/m2, respectively, which increases successively. According to the optimized dot distribution design, the uniformity is the largest when the scattered dots are semi-ellipsoid, which can reach 91% and can be well adapted to the existing production platform. The results of this study have certain guiding significance for the actual production, which is helpful to improve the yield and reduce the production cost of guide plate.KeywordsLaser Machining, Screen Dot Shape, Light Guide Plate, Luminous Efficiency, Uniformity, 290.0290, 220.0220, 230.0230激光加工导光板网点形状对光学特性的影响研究王永武1，孙树峰1*，邵晶1，刘庆玉1，王津1，张华峰1，王铭禹1，张强1，王晓2，柯顺琦3，沈宏华3*通讯作者。
王永武 等1青岛理工大学机械与汽车工程学院，山东 青岛 2青岛国骐光电科技有限公司，山东 青岛 3青岛海雷激光科技有限公司，山东 青岛收稿日期：2019年2月14日；录用日期：2019年2月28日；发布日期：2019年3月7日摘要导光板是液晶显示器的光源核心部件，其性能直接影响液晶显示器的成像质量。
目前散射网点的研究多建立于球形网点形状基础之上。
而实际生产中，为了提高加工效率，采用二维并联机构激光加工散射网点的形状为大小不一的半椭球形，因此现有研究结果不够精确。
本文针对不同形状的散射网点进行了分析，基于Trace Pro 软件建立了导光板的仿真模型，研究了不同网点形状对均匀性及光通量的影响。
结果表明，当网点形状为棱柱、圆锥、半圆球和半椭球时，导光板的光通量依次增大，分别为1829.1 W/m 2、2799.6 W/m 2、3120.4 W/m 2和3505.5 W/m 2。
按照优化后的网点分布设计，散射网点为半椭球时均匀性最大，可以达到91%，能够很好地适应现有生产平台的使用。
该研究结果对于实际生产具有一定的指导意义，有助于提高导光板产品良率，减少生产成本。
关键词激光加工，网点形状，导光板，均匀性，光通量，290.0290，220.0220，230.0230Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言背光源模组是液晶显示器的光源，而导光板是背光源模组的核心元件。
导光板引导耦合LED 产生面光源，照射在液晶屏上，导光板的光通量和均匀性直接影响液晶显示器的质量[1] [2]。
导光板散射网点的加工主要有印刷式和激光加工式，其中印刷式导光板使用寿命短，生产稳定性差，并且会产生一定污染，激光加工导光板无污染且导光板使用寿命长、导光效果好、使用稳定，应用相对广泛[3] [4]。
目前对于散射网点的研究主要集中于网点大小和网点分布对均匀性的影响，国内骆健忠等[5]介绍了一种以冷阴极荧光灯作光源的侧光平板式导光板网点排布规律的设计方法，利用软件进行仿真分析，并对仿真结果进行了改进。
黄炳乐等[6]从导光板导光理论出发，结合仿真实验和样品验证，提出了导光板网点的最佳网点平均密度。
张鹤等[7]提出一种用于大尺寸液晶照明的直下式导光板模块设计。
王文根等[8]利用光学模拟软件Trace-pro 对背光系统进行了优化，其亮度均匀性和光利用率分别达到87%和74%。
但这些研究中导光板网点都是同一形状；国外Kim Y C 等[9]提出了导光板网点布局优化设计；但也没有分析网点形状对导光板光学性能的影响。
综上所述，目前已有大量关于导光板光学性能的影响，然而，大多数研究都是基于导光板网点是半球形的假设[10] [11]，研究结果不够精确。
而在实际生产中，加工导光板散射网点最常用的方法是激光加工。
为了提高加工效率，多采用二维并联机构进行流水线作业，网点的形状为大小不一的半椭球形。
而目前针对导光板散射网点形状的研究相对较少，不同的导光板散射王永武 等网点形状对于导光板的出光效率和均匀性的影响尚不明确，缺乏相应的关键研究数据，以致加工中需要人工补加网点，产品良率和生产效率偏低。
本文针对导光板散射网点形状对光通量和均匀性的影响进行研究，建立导光板模型，确定网点分布，依次改变网点形状为棱柱、圆锥、半圆球和半椭球，探究不同的导光板散射网点形状对导光板的影响，通过对比分析，选择合适网点形状和分布参数，为进一步高效生产提供技术支持。
2. 导光板工作原理及网点密度理论推导2.1. 导光板的工作原理和加工设备简介根据LED 灯光线的入射面不同，背光源模组分为直下式和侧入式两大类。
本文研究侧入式导光板。
在背光源模组中，LED 灯发出的光从导光板侧面耦合进入导光板，光线进入导光板后一部分光经过导光板的折射，从出光面射出；另一部分光线在传递过程中碰到散射网点，光线发生漫反射后经导光板折射从出光面射出。
LED 灯发射出的光线经过导光板的折射和反射，改变光线的传递方向，最终实现出光面有均匀的光线射出，其光学原理如图1所示。
Figure 1. The light transmission path diagram of the inner light guide plate图1. 导光板内部光线传输路径图激光加工导光板设备为亚克力点阵激光加工机，该设备在青岛骐骥光电科技有限公司和青岛海镭有限公司投入使用，设备使用二维并联机构，激光聚焦镜沿X 方向运动，吸附平台沿Y 方向运动，实现对导光板散射网点的加工，设备外观如图2所示。
Figure 2. Machining equipment appearance drawing 图2. 加工设备外观图王永武 等2.2. 导光板网点分布规律在背光源模组中，LED 灯发出的光经过导光板的反射和折射，然后，由导光板出光面射到液晶显示器，因此决定液晶显示器亮度和光学均匀度的关键因素是在于如何改变光线在导光板中传递的路径，因此散射网点的分布规律就显得至关重要。