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CN104698527B - 一种在pmma导光板上制备微点阵图案的方法 - Google Patents

一种在pmma导光板上制备微点阵图案的方法 Download PDF

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Abstract

本发明适用于导光板领域，提供了一种在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法，该方法包括下述步骤：计算机设计微点阵图案，将所述微点阵图案使用喷墨打印机打印于聚乙烯醇薄膜上；在PMMA导光板上涂布用于粘附所述聚乙烯醇薄膜的涂层；将所述印有微点阵图案的聚乙烯醇薄膜贴于所述PMMA导光板涂层上，进行加热处理；将上述经加热处理过的PMMA导光板置于水中浸泡除去所述聚乙烯醇薄膜；其中，所述喷墨打印机的精度为1000‑3000dpi，且所述喷墨打印机使用反射性油墨进行打印。采用该方法在PMMA导光板上制备微点阵图案，具有不污染环境、成本低、生产效率高的优点。

Description

一种在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法
技术领域
本发明属于导光板领域，尤其涉及一种在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法。
背景技术
近年来，随着液晶显示器的彩色化和大型化，其应用领域更为广泛，如笔记本电脑、各种台式电脑及液晶电视等，由于液晶本身不能发光，因而需利用光源系统作为液晶显示器的显示光源，如背光模组，其中，导光板是背光模组中的重要组件，主要用于引导光源发出光束的传输方向，将线光源或点光源转变成面光源。
为了提高光线射出的均匀性，一般在导光板表面设置多个网点或微点阵图案，用于破坏光束在导光板内部传输的全反射条件，从而实现散射以提高导光板出射光束的均匀性，进而提高背光模组的整体光学性能。
目前，用于制作导光板的材料主要是PMMA、PS、PC等光学性能良好的材料。其制作方式通常是首先采用注射成型或挤出成型等工艺制备出导光板基材，然后在导光板基材上制备网点或微点阵图案。目前，导光板网点或微点阵图案的制备方法主要有印刷式和非印刷式两类，印刷式制造网点主要是采用丝网印刷，其存在的主要缺点是散光不均匀、网点易脱落、油墨粘度不易控制、油墨溶剂的挥发对环境影响很大；而非印刷式制造网点的主要方法是采用激光雕刻，存在成本高、生产效率低等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法，旨在同时解决现有技术存在的污染环境、散光不均匀、网点易脱落、油墨粘度不易控制、成本高、生产效率低的一系列问题。
本发明是这样实现的，一种在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法，包括下述步骤：
计算机设计微点阵图案，将所述微点阵图案使用喷墨打印机打印于聚乙烯醇薄膜上；
在PMMA导光板上涂布用于粘附所述聚乙烯醇薄膜的涂层；
将所述印有微点阵图案的聚乙烯醇薄膜贴于所述PMMA导光板涂层上，进行加热处理；
将上述经加热处理过的PMMA导光板置于水中浸泡除去所述聚乙烯醇薄膜；
其中，所述喷墨打印机的精度为1000-3000dpi，且所述喷墨打印机使用反射性油墨进行打印。
本发明提供的在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法，直接采用打印机打印技术，大大减轻了油墨溶剂的挥发，不会造成环境污染，符合环保理念；同时采用计算机和打印机直接控制，可精确制备圆形、方形、椭圆形等任意形状、任意排布的点阵，免去了繁琐的制版工序，避免了不同导光板制版规格带来的限制；采用聚乙烯醇薄膜转印微点阵图案，可在任意形状PMMA导光板上精确获得各种微点阵图案，且微点阵图案的尺寸更小、精度更高。此外，本发明提供的在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法，成本低，生产效率高。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法，包括下述步骤：
S01.计算机设计微点阵图案，将所述微点阵图案使用喷墨打印机打印于聚乙烯醇薄膜上；
S02.在PMMA导光板上涂布用于粘附所述聚乙烯醇薄膜的涂层；
S03.将所述印有微点阵图案的聚乙烯醇薄膜贴于所述PMMA导光板涂层上，进行加热处理；
S04.将上述经加热处理过的PMMA导光板置于水中浸泡除去所述聚乙烯醇薄膜；
其中，所述喷墨打印机的精度为1000-3000dpi，且所述喷墨打印机使用反射性油墨进行打印。
具体的，本发明实施例步骤S01中，采用计算机设计微点阵图案，一方面，所述微点阵图案的形状可调性好，可精确设计微点阵的形状、并实现任意形式的点阵排布；另一方面，使用计算机设计微点阵图案，可免去繁琐的制版工序，节约了时间，提高了效率，更重要的是，在PMMA导光板上制备微点阵图案时，不需要为每一种微点阵PMMA导光板单独设计一个制版，从而去除了制版规格的限制，实现了在PMMA导光板上制备微点阵图案的灵活性。
本发明实施例中，所述微点阵图案的形状不受限制，本领域内常用的微点阵图案或能想到的图案均可用于本发明实施例。作为优选实施例，所述微点阵的形状为圆形、菱形、长方形、椭圆形、正方形中的至少一种。
本发明实施例中，所述喷墨打印机使用反射性油墨将所述微点阵图案打印到聚乙烯醇薄膜上。具体的，所述反射性油墨是具有高反射性特征的通用油墨，可以选用本领域常用的高反射性油墨，具体优选为油墨中含有纳米氧化铝、纳米二氧化硅等反射粒子的反射性油墨。采用该油墨将微点阵图案打印于聚乙烯醇薄膜上，所述微点阵图案固化后不溶于水。此外，所述反射性油墨粘度好，且不会造成环境污染，符合环保理念。
本发明实施例中，采用高精度的喷墨打印机进行打印，采用所述喷墨打印机的精度为1000-3000dpi。一方面，本发明实施例首次在PMMA导光板通过打印实现微点阵图案的制备，经发明人反复研究发现，采用精度为1000-3000dpi高精度喷墨打印机，可在PMMA导光板获得图案明显、精确的微点阵图案，且实现了所述微点阵图案尺寸更小化、精度更高化。另一方面，使用高精度喷墨打印技术，可大大减少油墨溶剂的挥发，避免对环境造成污染，符合环保理念，且效率更高。
本发明实施例中，所述聚乙烯醇薄膜是本发明实施例在PMMA导光板上制备微点阵图案的关键点之一。通常，所述聚乙烯醇薄膜主要用于洗涤剂、农药等产品的包装袋。本发明实施例中，将所述聚乙烯醇薄膜巧妙地用作在PMMA导光板上制备微点阵图案的转移载体。所述聚乙烯醇薄膜材料吸水性大，浸入水中能快速溶解，采用所述聚乙烯醇薄膜打印所述微点阵图案，可以在后续过程，通过在水中简单浸泡的方法将聚乙烯醇薄膜快速去除，并对所述微点阵图案不会造成任何影响，进而保证PMMA导光板的导光性能。此外，本发明实施例所述聚乙烯醇薄膜材料柔软，因此，使用时其被贴附的基材形状不受限制，从而可以贴于任意形状(如平面、曲面等)基材上，因而，本实施例所述聚乙烯醇薄膜可以在任意形状(如平面、曲面)的PMMA导光板上获得满足设计要求的微点阵图案。特应性的使用所述聚乙烯醇薄膜来完成在PMMA导光板上制备微点阵图案，可以避免背景技术中提到的丝网印刷和激光雕刻方法带来的一系列不足。
作为优选实施例，所述聚乙烯醇薄膜的厚度为10-40μm。厚度太大，生产成本增加，后续处理过程中的溶解时间增加，从而降低生产效率；而厚度太薄，聚乙烯醇薄膜的力学性能不够，使用时易破损，从而无法实现采用所述聚乙烯醇薄膜在PMMA导光板上制备微点阵图案的目的。
本发明实施例步骤S02中，在PMMA导光板上涂布涂层的方法不受限制，优选采用效率高、效果好的喷涂、滚涂、浸涂中的一种。本发明实施例中，所述涂层的作用是用于粘附上述打印有微点阵图案的聚乙烯醇薄膜。因此，涂层涂布的好坏，将直接影响微点阵图案在PMMA导光板上的排布是否均匀、点阵是否结合紧密等。作为优选实施例，所述涂层为透明聚氨酯类、环氧树脂类、酚醛树脂类中的一种，从而更好的使聚乙烯醇薄膜上的微点阵牢固粘附于PMMA导光板基材上。
作为具体实施例，所述涂层的厚度为1-5μm。涂层太厚，会增加成本；涂层太薄，可能会导致粘合力不够，进而影响PMMA导光板上微点阵图案的排布。
本发明实施例步骤S03中，所述加热处理是影响所述涂层与印有微点阵图案的所述聚乙烯醇薄膜是否粘附牢固的重要因素。所述加热处理温度过高，所述打印微点阵的反射性油墨及所述聚乙烯醇薄膜可能会融化，使设计好的微点阵图案融为一体，失去其使用性能；倘若温度太低，则造成打印微点阵的反射性油墨及所述聚乙烯醇薄膜粘合不牢固，微点阵图案易于脱落。有鉴于此，本发明提出了一个可解决上述问题的优选实施例，所述加热处理的温度为50-70℃，加热时间为3-5min。该优选加热时间，可以保证打印微点阵的反射性油墨及所述聚乙烯醇薄膜粘合牢固。
上述步骤S04中，作为具体实施例，由于所述聚乙烯醇薄膜可以在水中快速溶解，因此，将贴有所述聚乙烯醇薄膜的PMMA导光板在水中浸泡1-2分钟去除聚乙烯醇薄膜，便可在PMMA导光板上获得满足设计要求的微点阵图案。
本发明实施例提供的在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法，具有一系列丝网印刷和激光雕刻不具的优点：
1.采用计算机设计微点阵图案，一方面，所述微点阵图案的形状可调性好，可精确设计微点阵的形状和排布；另一方面，使用计算机设计微点阵图案，可免去繁琐的制版工序，节约了时间，提高了效率，更重要的是，在PMMA导光板上制备微点阵图案时，不需要为每一种微点阵PMMA导光板单独设计一个制版，从而去除了制版规格的限制，实现了在PMMA导光板上制备微点阵图案的灵活性。
2.采用高精度喷墨打印机打印微点阵图案，一方面，可在PMMA导光板上获得图案明显、精确的微点阵图案，且实现了所述微点阵图案尺寸更小化、精度更高化；另一方面，通过打印机打印技术实现本发明实施例在PMMA导光板上制备微点阵图案，可大大减少油墨溶剂的挥发，不会造成环境污染，符合环保理念且效率更高。
3.同时采用计算机和打印机直接控制，可精确制备圆形、方形、椭圆形等任意形状、任意排布的的点阵，免去了繁琐的制版工序，避免了不同导光板制版规格带来的限制。
4.采用聚乙烯醇薄膜印制微点阵图案，所述聚乙烯醇薄膜材料吸水性大，浸入水中能快速溶解，采用所述聚乙烯醇薄膜打印所述微点阵图案，可以在后续过程中，通过在水中简单浸泡的方法将聚乙烯醇薄膜快速去除，并对所述微点阵图案不会造成任何影响，进而保证PMMA导光板的导光性能。
5.本发明实施例所述聚乙烯醇薄膜材料柔软，使用时其被贴附的基材形状不受限制，从而可以贴于任意形状(如平面、曲面等)基材上，因而，本实施例所述聚乙烯醇薄膜可以在任意形状(如平面、曲面)的PMMA导光板上获得满足设计要求的微点阵图案。特应性的使用所述聚乙烯醇薄膜来完成在PMMA导光板上制备微点阵图案，可以避免背景技术中提到的丝网印刷和激光雕刻方法带来的一系列不足。
6.本发明实施例提供的在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法，生产效率大大高。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
S11.在计算机中设计好圆形微点阵，采用高精度喷墨打印机将圆形微点阵打印于聚乙烯醇薄膜上；
S12.采用滚涂的方法在PMMA导光板基材上涂布聚氨酯涂层；
S13.将聚乙烯醇薄膜贴于涂布有聚氨酯涂层的PMMA导光板上，含微点阵图案面与涂层接触，在温度为50℃干燥箱中干燥5分钟；
S14.将贴有聚乙烯薄膜的PMMA导光板在水中浸泡2分钟去除聚乙烯醇薄膜，便在PMMA导光板上得到了设计要求的圆形微点阵。
实施例2
S21.在计算机中设计好菱形微点阵，采用高精度喷墨打印机将菱形微点阵打印于聚乙烯醇薄膜上；
S22.采用浸涂的方法在PMMA导光板基材上涂布环氧树脂涂层；
S23.将聚乙烯醇薄膜贴于涂布有环氧树脂涂层的PMMA导光板上，含微点阵图案面与涂层接触，在温度为70℃干燥箱中干燥3分钟；
S24.将贴有聚乙烯薄膜的PMMA导光板在水中浸泡1分钟去除聚乙烯醇薄膜，便在PMMA导光板上得到了设计要求的菱形微点阵。
实施例3
S31.在计算机中设计好长方形微点阵，采用高精度喷墨打印机将长方形微点阵打印于聚乙烯醇薄膜上；
S32.采用喷涂的方法在PMMA导光板基材上涂布酚醛树脂涂层；
S33.将聚乙烯醇薄膜贴于涂布有酚醛树脂涂层的PMMA导光板上，含微点阵图案面与涂层接触，在温度为60℃干燥箱中干燥4分钟后；
S34.将贴有聚乙烯薄膜的PMMA导光板在水中浸泡2分钟去除聚乙烯醇薄膜，便在PMMA导光板上得到了设计要求的长方形微点阵。
实施例4
S41.在计算机中设计好椭圆形微点阵，采用高精度喷墨打印机将椭圆形微点阵打印于聚乙烯醇薄膜上；
S42.采用喷涂的方法在PMMA导光板基材上涂布聚氨酯涂层；
S43.再将聚乙烯醇薄膜贴于涂布了聚氨酯涂层的PMMA导光板上，含微点阵图案面与涂层接触，在温度为65℃干燥箱中干燥3分钟后；
S44.将贴有聚乙烯薄膜的PMMA导光板在水中浸泡2分钟去除聚乙烯醇薄膜，便在PMMA导光板上得到了设计要求的椭圆形微点阵。
实施例5
S51.在计算机中设计好正方形微点阵，采用高精度喷墨打印机将正方形微点阵打印于聚乙烯醇薄膜上；
S52.采用喷涂的方法在PMMA导光板基材上涂布环氧树脂涂层；
S53.将聚乙烯醇薄膜贴于涂布了环氧树脂涂层的PMMA导光板上，含微点阵图案面与涂层接触，在温度为65℃干燥箱中干燥5分钟后；
S54.将贴有聚乙烯薄膜的PMMA导光板在水中浸泡2分钟去除聚乙烯醇薄膜，便在PMMA导光板上得到了设计要求的正方形微点阵。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法，包括下述步骤：
计算机设计微点阵图案，将所述微点阵图案使用喷墨打印机打印于聚乙烯醇薄膜上；
在PMMA导光板上涂布用于粘附所述聚乙烯醇薄膜的涂层；
将所述印有微点阵图案的聚乙烯醇薄膜贴于所述PMMA导光板涂层上，进行加热处理，所述加热处理的温度为50-70℃，加热时间为3-5min；
将上述经加热处理过的PMMA导光板置于水中浸泡除去所述聚乙烯醇薄膜；
其中，所述喷墨打印机的精度为1000-3000dpi，且所述喷墨打印机使用反射性油墨进行打印。
2.如权利要求1所述的在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法，其特征在于，所述涂层为透明聚氨酯类、环氧树脂类、酚醛树脂类中的一种。
3.如权利要求1或2所述的在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法，其特征在于，所述聚乙烯醇薄膜的厚度为10-40μm。
4.如权利要求1或2所述的在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法，其特征在于，所述涂层的厚度为1-5μm。
5.如权利要求1或2所述的在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法，其特征在于，在PMMA导光板上涂布用于粘附所述聚乙烯醇薄膜的涂层步骤中，所述涂布涂层的方法为喷涂、滚涂、浸涂中的一种。
6.如权利要求1或2所述的在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法，其特征在于，所述反射性油墨为含有纳米氧化铝、纳米二氧化硅中至少一种反射粒子的反射性油墨。
7.如权利要求1或2所述的在PMMA导光板上制备微点阵图案的方法，其特征在于，所述微点阵的形状为圆形、菱形、长方形、椭圆形、正方形中的至少一种。
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