导光技术知识一本通.docx

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导光技术知识一本通

导光板一本通

作者：

柳杰

一．导光板概述

导光板除了应用于液晶显示的背光源之外，还发展到生产大型的导光板制作超薄节能灯箱。

   导光板超薄节能灯箱广泛应用于广告宣传展示。

但是由于导光板超薄灯箱的市场价格偏高，在竞争如此激烈广告市场，如果广告公司要购买别人的导光板超薄灯箱在项目中应用，无疑会提高投入资金，降低利润空间，客户也很难接受，为何不自己生产导光板超薄灯箱？

   本站笔者早年从事导光板研发工作，多年来，在本处学习导光板超薄灯箱和液晶显示背光源技术的人员遍布全国各地，并且已全部成功创业和就业。

   掌握导光板超薄灯箱以及背光源技术并不难，技术核心是导光油墨的配方和导光网点的分布规律，生产投资少，利润回报高，学习对象为任何有志于掌握该技术的人士。

1.认识导光板

导光板主要材料为光学压克力（PMMA）板，其化学名称是甲基丙烯酸甲脂，它的比重是每立方米1190kg。

透明压克力板材具有很高的透光率，扩冲击能力强，应用非常广泛。

目前生产的压克力板材，因其不同厂家不同工艺，在质量上也有差异，特别是再生板虽然价钱便宜，但容易黄化透光度也差，生产导光板的压克力板材应选用不易黄化透光率达92%-93%以上的透明板。

    经过特殊的科学的加工后的透明压克力板，只要在边上装上发光体（视导光板面积大小可选择普通日光灯管《T4、T5、T7等》、发光二极管等光源、CCFL冷阴极灯管，市场上用量大的是前两种管，一般装在长度的两边，宽度比较小时可只装一边），通电后压克力板整个平面就会发出明亮均匀柔和的光，称为导光板。

   导光板的制作方法主要有两种：

丝网印刷式和非印刷式。

丝网印刷式导光板投资少，不需投入设备，完全可以手工操作，成本低，生产效率高，技术工艺非常容易掌握；非印刷式导光板投资大，需专业设备，制作成本高，生产效率低，技术工艺一般人不容易掌握（非印刷式导光板在制作方法上还分为几类，导光板制作方式可分为印刷式和非印刷式，不同制作方式的导光板都有它的优点和缺点，现以下表来说明以便应用者参考。

制作简介

优点

缺点

印

刷

式

    压克力板完成外形加工后，以丝网印刷的方式将导光网点印在表面，该网点的材料具有将光线折射、高反射的作用，将从侧边射进的光改变方向变成平面光。

    具有将光线折射和高反射的双重效果，亮度好，制作工艺简单容易掌握，投资小，制作成本低，从小尺寸到大尺寸的导光板都能灵活制作，是广告展示行业用来制作超薄灯箱的首选方法。

    对光线的折射效果比非印刷式前三种稍差，但它具有的高反射作用可弥补。

非

印

刷

式

    利用雕刻机在压克力板表面刻上线槽或凹孔点阵，当光线从压克力板侧边射进，这些线槽或凹孔点阵产生将光线折射的作用将光向平面折射变成平面光。

    对光的折射效果较好，亮度好。

    投资大，生产工艺较难掌握，生产效率低，雕刻后板材的强度会遭到破坏，线槽或凹孔会储藏灰尘。

    化学蚀刻法，根据背光源产品大小先将网点做成模具，利用模具和压克力板结合通过化学方法对压克力板进行腐蚀，使压克力板生成网点，其工作原理同上。

    对光的折射效果较好，亮度好。

    投资大，不同尺寸的产品要有不同的模具，模具定型后不能修改网点的大小参数，开模必须一次成功，否则报废，生产工艺较难掌握，对大型的导光板制作较困难，该方法主要针对小的液晶显示背光源产品。

    直接注塑法，根据背光源产品大小和厚度将网点设计在注塑模具上，利用PMMA胶粒通过注塑机直接注塑成型成导光板，工作原理同上。

    对光的折射效果较好，亮度好。

    投资大，不同尺寸的产品要有不同的模具，塑胶模具的费用较高，模具定型后不能修改网点的大小参数，开模必须一次成功，否则报废，生产工艺较难掌握，不能生产大型的导光板，该方法主要针对小的液晶显示背光源产品。

    将具有折射和高反射的导光材料粉末混合在PMMA胶粒，将PMMA胶粒热融化，利用准备好的模具进行浇注冷却成型成为导光板，类似北京某公司的匀光板，其工作原理同印刷式。

    平面光均匀度较好。

    用该方法生产的导光板没有底面之分，光线差不多平均向两面折射，虽然可在其中一边贴上反光纸，但是亮度还是较低，投资大，工艺不好掌握。

   丝网印刷式导光板是将自行配制的具有高反射和折射作用的丝印油墨在透明压克力板表面印上有规律性的导光网点，该网点便会将从边上照射进来的线性光向平面转换，变成均匀的平面光，从边上射进来的光源越强，平面光越亮，所以平面光的亮度与配置的光源功率有关。

2.导光板在产品中的应用

导光板用途非常广泛。

    导光板产品：

超薄导光灯箱、导光指示标示牌、发光像框画框、液晶显示背光源、超薄观片器等。

    边框可采用：

不锈钢、铝型材、木框、塑料等。

    导光板产品特点：

超薄、耗电少、发光均匀明亮、视觉舒适、外观精美。

    应用范围：

商业中心、超市、银行、连锁店、酒店宾馆、机场、汽车站、火车站、公交站台、隧道、地铁站、列车、电梯的广告展示，展览展示，电器产品液晶显示背光源，仪表背光源。

3.导光板技术方法

关于导光网点设计软件

导光板整个平面光的均匀度离不开导光网点分布的规律性，那么导光网点究竟用什么软件制作比较好？

可以肯定的说，目前还没有一款专为制作导光网点而开发的软件。

    所谓制作导光网点的专用软件，它的功能必须有：

生成网点后，要有模拟光源对网点进行射入光模拟试验，并且有模拟测光仪对模拟平面光进行测试，发现光不均匀（太亮或太弱）的地方对网点的大小进行局部修改，使平面光绝对均匀。

台湾有一家软件公司在开发类似的软件，不过没有模拟测光仪的功能，软件售价100万新台币。

    现在国内也出现了所谓导光网点设计系统，不过是在其他的比如一些平面设计软件上改良了一下，除了制作速度快之外，完全没有特殊的功能，用户没有必要买这些软件。

    那么，导光网点用什么软件制作最好呢？

我推荐大家用CorelDRAW，简单好用，还有autoCAD也可以，这些软件网上多得是，随便下载，虽然比所谓导光网点设计系统会慢一点，你用几分钟、十分钟，我最多用半小时罢了，何必花钱买？

    大家都知道生产印刷式导光板前要先出网点菲林，这个网点菲林必须到做菲林的地方去做，你可叫他们帮你做网点，只要你告诉他们这些点的规律和印刷面积大小就行了，所以你不会做网点也无所谓，不过要懂得网点的分布规律和计算公式。

光的常用术语

光通量——光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和即为光通量。

单位：

流明（lm）

 光线和辐射——光是电磁波辐射到人的眼睛，经视觉神经转换为光线，即能被肉眼看见的那部份光谱。

这类射线的波长范围在360到830nm之间，仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部份。

温度远远高于50Hz工作时的温度，从而产生更高色温的白色色表和更好的显色性

 光强——光线都是向不同方向发射的，并且强度各异。

可见光在某一特定方向角内所发射的强度就叫做光强。

单位：

坎德拉（cd

 照度——照度是光通量与被照射面积之间的比例系数。

单位：

勒克司（lx）

　　1勒克司（lx）即指1流明（lm）的光通量平均分布在面积l平方米平面上的明亮度。

 辉度——是表示眼睛从某一方向所看到物体反射光的强度。

单位：

坎德拉/平方米（cd/㎡）

 光效——光效是指电能转换成光能的效率。

单位：

流明/每瓦[lm/W]

 色温——当光源所发出的颜色与“黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时，“黑体”的温度就称为该光源的色温。

“黑体”的温度越高，光谱中蓝色的成份则越多，而红色的成份则越少。

例如，白炽灯的光色是暖白色，其色温表示为2700K，而日光色荧光灯的色温表示方法则是6000K。

印刷式导光板和雕刻式导光板亮度和寿命比较

经常有人问我这些问题。

    其实，两者的亮度是一样的，印刷式导光板导光网点的材料的配方不但对光有折射作用，还有高反射作用。

由于导光油墨具有对光的折射和高反射的双重作用，网点对光的折射效果已经和雕刻板没有什么差别了，而雕刻板的线槽或凹孔点阵只有单一的折射作用。

广州的蔡先生从我这里学技术后，过了一个多月后给我打来电话说，他做了一块A3尺寸厚度4mm的导光板跟一块同样大小同样厚度的雕刻板对比，在相同功率的光源下，发现亮度比雕刻板还亮。

    关于印刷式导光板和非印刷式导光板的寿命问题，目前在商业宣传上都没有一个统一的遵循科学根据说法，各说各的寿命长，公说公有理，婆说婆有理，其实，这不过是各商家商业竞争的宣传手法罢了。

    不管用何种方法生产的导光板的寿命主要取决于压克力板材的质量，容易黄化的压克力板做成的导光板寿命短，不容易黄化的压克力板做成的导光板寿命长，与其生产方式没有关系。

有人说印刷导光板的导光油墨在使用过程中会老化造成导光效果失效，对于这个问题，大家想想，我们在日常生活中每天都离不开印刷的东西，电器面板的文字、手机按键的数字......等等，如果你不去碰它、摸它、刮它，五年、十年......都不会变，不会掉，印刷导光板的网点油墨也是同样的道理，并且导光油墨里所含的成分物质是一种性质很稳定无机物，不会与空气中的任何物质产生化学反应，也就是说，就算压克力板黄化了变质了，印刷导光板网点油墨的特性是依然保持不变的，所以说，印刷式导光板和非印刷式导光板的寿命是一样长的。

不同制作方法的导光板对比

导光板制作方式可分为印刷式和非印刷式，不同制作方式的导光板都有它的优点和缺点，现以下表来说明以便应用者参考。

制作简介

优点

缺点

印

刷

式

    压克力板完成外形加工后，以丝网印刷的方式将导光网点印在表面，该网点的材料具有将光线折射、高反射的作用，将从侧边射进的光改变方向变成平面光。

    具有将光线折射和高反射的双重效果，亮度好，制作工艺简单容易掌握，投资小，制作成本低，从小尺寸到大尺寸的导光板都能灵活制作，是广告展示行业用来制作超薄灯箱的首选方法。

    对光线的折射效果比非印刷式前三种稍差，但它具有的高反射作用可弥补。

非

印

刷

式

    利用雕刻机在压克力板表面刻上线槽或凹孔点阵，当光线从压克力板侧边射进，这些线槽或凹孔点阵产生将光线折射的作用将光向平面折射变成平面光。

    对光的折射效果较好，亮度好。

    投资大，生产工艺较难掌握，生产效率低，雕刻后板材的强度会遭到破坏，线槽或凹孔会储藏灰尘。

    化学蚀刻法，根据背光源产品大小先将网点做成模具，利用模具和压克力板结合通过化学方法对压克力板进行腐蚀，使压克力板生成网点，其工作原理同上。

    对光的折射效果较好，亮度好。

    投资大，不同尺寸的产品要有不同的模具，模具定型后不能修改网点的大小参数，开模必须一次成功，否则报废，生产工艺较难掌握，对大型的导光板制作较困难，该方法主要针对小的液晶显示背光源产品。

    直接注塑法，根据背光源产品大小和厚度将网点设计在注塑模具上，利用PMMA胶粒通过注塑机直接注塑成型成导光板，工作原理同上。

    对光的折射效果较好，亮度好。

    投资大，不同尺寸的产品要有不同的模具，塑胶模具的费用较高，模具定型后不能修改网点的大小参数，开模必须一次成功，否则报废，生产工艺较难掌握，不能生产大型的导光板，该方法主要针对小的液晶显示背光源产品。

    将具有折射和高反射的导光材料粉末混合在PMMA胶粒，将PMMA胶粒热融化，利用准备好的模具进行浇注冷却成型成为导光板，类似北京某公司的匀光板，其工作原理同印刷式。

    平面光均匀度较好。

    用该方法生产的导光板没有底面之分，光线差不多平均向两面折射，虽然可在其中一边贴上反光纸，但是亮度还是较低，投资大，工艺不好掌握。

超薄导光灯箱与传统灯箱对比

其实超薄灯箱的费