專利名稱：一種光擴散板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光擴散板制造領(lǐng)域，具體涉及一種采用氣流噴印方法將含有熒光粉的 硅膠溶液噴射到光擴散板制作光擴散層的方法。
背景技術(shù)：
目前LED背光一般方式是由全球最大LED廠日本的日亞化公司(Nichia)所壟斷 的在藍色LED晶片上涂敷能被藍光激發(fā)的黃色熒光粉，即以藍光單晶片加上YAG黃色熒光 粉混合產(chǎn)生白光，在藍色LED芯片上涂敷熒光體，最后用環(huán)氧樹脂將芯片周圍密封。原理是 通過晶片發(fā)出的藍光與熒光粉發(fā)出的黃光互補形成白光。此方法可得到色調(diào)效果好(Ra85) 的白光。此方法的缺點就是該熒光體中Ce3+離子的發(fā)射光譜不具連續(xù)光譜特性，因此，顯色 性較差、發(fā)光效率不夠高，難以滿足低色溫照明的需求。目前，光擴散板制造方法大致分為印刷式和非印刷式兩種。其中，非印刷方式主要 是采用化學蝕刻或機械刻劃等方式在金屬模仁上制作網(wǎng)點形式，再利用塑料射出成形光擴 散板，主流方式是注塑成型方式，例如PC光擴散板是在生產(chǎn)PC耐力板的時候，在原料中 添加洲 5%比例的擴散劑通過注塑成型方式制備而成的；擴散劑能均勻分布在板材內(nèi)，使 光線經(jīng)過板材時，碰到擴散劑顆粒時發(fā)生折射，反射，散射的效果，從而使光線可以均勻的 透過板材但又不會露出光源，達到從點光源向面光源的變化。該方式具有以下優(yōu)點1、可采 用熒光粉就可以利用某些波段LED發(fā)光效率高的優(yōu)點來制備其他波段的LED，以提高該波 段的發(fā)光效率。2、制作的網(wǎng)點精度較絲網(wǎng)印刷方式高，但是也存在一些不足，例如在制造 大尺度光擴散板時，模具的制造難度極大，使得產(chǎn)品的價格提升。同時以上所述各方式的共 同點均是在一定尺寸的片狀基材上進行網(wǎng)點制作，生產(chǎn)效率受到限制?，F(xiàn)有技術(shù)中，大面積背光模組中的光擴散板是采用絲網(wǎng)印刷法來制作的，絲網(wǎng)印 刷法的步驟包括將具有散光特性的硅膠溶液印制在光擴散板基板上，然后進行紫外(UV) 和熱化固定，是目前應(yīng)用中比較成熟的工藝。然而，由于絲網(wǎng)印刷過程是人工將硅膠溶液網(wǎng) 點印刷在硬質(zhì)透明的光擴散板基板上，屬于逐件生產(chǎn)。因此，不僅人力成本耗費大，且由于 印刷過程中絲網(wǎng)網(wǎng)點易于堵塞，絲網(wǎng)印刷質(zhì)量不易控制，經(jīng)常發(fā)生堵網(wǎng)現(xiàn)象，從而降低了制 作效率。此外，因為絲網(wǎng)印刷網(wǎng)點本身的精度有限，無法實現(xiàn)更精密的網(wǎng)點制作。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的光擴散溶液存在穩(wěn)定性欠佳和容易老化等不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光擴散板的制造方法，以實現(xiàn)光擴散板的高制作效率， 高穩(wěn)定性以及耐老化性。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種光擴散板的制造方法，包括以下 步驟配置含有熒光粉的硅膠溶液，然后將含有熒光粉的硅膠溶液均勻設(shè)置在光擴散板表 面，使該有熒光粉的硅膠溶液自發(fā)結(jié)晶，形成光擴散層；燒結(jié)光擴散層，得到具有熒光粉光 擴散層的光擴散板；其中，所述含有熒光粉的硅膠溶液中硅膠的質(zhì)量百分數(shù)為10 30%，熒光粉的質(zhì)量百分數(shù)為1 10%，有機溶劑的質(zhì)量分數(shù)為60 89%，并且，所述熒光粉中紅綠 藍熒光粉的質(zhì)量比為1 5 7 2. 5 3. 5 ；所述將含有熒光粉的硅膠溶液均勻設(shè)置在 光擴散板表面的方法為氣流噴印法，具體包括以下步驟使用氣流噴印(Aerosol jet)打印 機，設(shè)置微孔針頭離光擴散板的距離為1 5mm，通過超聲或氣動方法使含有熒光粉的硅膠 溶液形成氣霧，并以惰性氣體為載氣將氣霧帶到噴頭，用微孔針頭將氣霧均勻噴印在光擴 散板表面。上述技術(shù)方案中，通過超聲法使含有熒光粉的硅膠溶液形成氣霧的過程為利用 頻率在20KHz 200MHz超聲波霧化硅膠溶液，形成硅膠溶液氣霧；并且，采用超聲法霧化 時，氣流噴印法的參數(shù)為環(huán)繞氣流10 200ccm ；送霧氣流5 50ccm ；超聲功率5 40w ；噴印速度0. 1 5mm/sec。上述技術(shù)方案中，通過氣動方法使含有熒光粉的硅膠溶液形成微小氣霧的過程 為利用壓縮氣體氣動生成硅膠溶液噴霧；并且，采用氣動法霧化時，氣流噴印法的參數(shù) 為環(huán)繞氣流10 200ccm ；回流氣流400 2000ccm ；送霧氣流:405 2000ccm ；噴印速 度1 5mm/sec ο上述技術(shù)方案中，以惰性氣體為載氣將氣霧帶到噴頭的過程中，所述惰性氣體的 氣壓為0. 01 0. 35bar。上述技術(shù)方案中，由于微孔針頭離光擴散板的距離為1 5mm，因此，在針頭部分 還會有惰性氣體環(huán)繞硅膠溶液氣霧，從而使得光擴散板出射的氣流均勻，并且提高精準度， 從而提高光線的利用率并降低產(chǎn)品成本；同時，因為氣流噴印可以調(diào)節(jié)參數(shù)可以使噴印的 墨水形成均勻的有機膜，同時因為該有機膜是由微米級的氣霧墨水組成，在噴印過程中，溶 液幾乎全部揮發(fā)。上述技術(shù)方案中，所述的自發(fā)結(jié)晶的原理為當光擴散層形成時，由于在預(yù)定方向 沒有阻礙晶化的外力(像離心力)出現(xiàn)，因此允許含有光擴散層的光擴散板的自發(fā)結(jié)晶；
上述技術(shù)方案中，所述光擴散層燒結(jié)過程一般采用UV或激光處理，控制光的強度，以 利于硅膠溶液的運動，從而提高光擴散層的晶化率；另外，激光可以部分地輻射，可以選擇 更好形成圖形。上述技術(shù)方案中，步驟3中，燒結(jié)過程可以用激光處理，可以控制激光的能量以有 利于溶液在形成的光擴散層上移動，從而增加晶化率。由于上述技術(shù)方案的應(yīng)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點
1、由于本發(fā)明采用氣流噴印技術(shù)將含有熒光粉的硅膠溶液噴射到光擴散板制作光擴 散層，氣流噴印法和現(xiàn)有的印刷或非印刷技術(shù)相比，不需要限制尺寸，因此，可以適用各種 尺寸的光擴散板，尤其是在制造大尺寸光擴散板時具有生產(chǎn)效率高的優(yōu)點；并且氣流噴印 技術(shù)適用性好可在各種剛、柔性以及非平面襯底上打印圖案；適用各種金屬、無機氧化 物、有機材料等材料；適用的含有熒光粉的硅膠溶液的粘度范圍很大(0. 7 lOOOcps)。2、本發(fā)明采用的氣流噴印可以使熒光粉硅膠溶液形成氣霧噴射，均勻噴射在光擴 散板表面上(最小線寬能達到5 30μπι)，使得光擴散板出射的光線均勻，可以提高光線的 利用率，并實現(xiàn)了光擴散板的高制作效率，降低產(chǎn)品成本。3、本發(fā)明采用了含有熒光粉的硅膠溶液，實現(xiàn)了光擴散板的高穩(wěn)定性以及耐老化 性。


圖1為實施例中硅膠溶液的霧化過程示意圖2為實施例中霧化后的硅膠溶液在0. 01 0. 35bar的氣壓的環(huán)境下用載氣體轉(zhuǎn)移 到噴嘴處的過程示意圖。
具體實施例方式實施例一一種制造光擴散板的方法，包括以下步驟
(1)配制含熒光粉的硅膠溶液混合硅膠15wt%，熒光粉5wt%和四氯化碳80wt%，其中， 所述熒光粉中紅綠藍熒光粉的質(zhì)量比為1:6:3。(2)如圖1、2所示，使用氣流噴印(Aerosol jet)打印機，設(shè)置微孔針頭離光擴散 板的距離為3mm，設(shè)置噴印參數(shù)環(huán)繞氣流50 ccm,送霧氣流20 ccm,超聲功率27. 5w,超聲 頻率200MHz，噴印速度1 mm/sec，通過超聲法使含有熒光粉的硅膠溶液形成氣霧，并以壓強 為0. 2Ibar的氮氣為載氣將氣霧帶到噴頭，用微孔針頭將氣霧均勻噴印在光擴散板表面， 根據(jù)實際情況需要設(shè)置圖形文件，并且，可以用AutoCAD即時設(shè)計，修改圖案。(3)使光擴散板的含有熒光粉的硅膠溶液自發(fā)結(jié)晶，形成光擴散層；燒結(jié)光擴散 層，得到設(shè)有熒光粉光擴散層的光擴散板。實施例二 一種制造光擴散板的方法，包括以下步驟
(1)按照實施例一步驟(1)的方法配制含熒光粉的硅膠溶液，其中，硅膠10wt%，熒光粉 lwt%，四氯化碳89wt%，紅綠藍熒光粉的質(zhì)量比為1:6:3。(2)如圖1、2所示，使用氣流噴印(Aerosol jet)打印機，設(shè)置微孔針頭離光擴散 板的距離為3mm，設(shè)置噴印參數(shù)環(huán)繞氣流40 ccm ；送霧氣流=IOccm ；超聲功率27. 5 w ；噴 印速度0. 5mm/sec ；通過利用頻率在30KHz超聲波霧化含有熒光粉的光擴散墨水，形成微 小氣霧，并以壓強為0. Ibar的氮氣為載氣將其帶到噴頭，用微孔針頭將其均勻噴印在光擴 散板表面，根據(jù)實際情況需要設(shè)置圖形文件，并且，可以用AutoCAD即時設(shè)計，修改圖案。(3)噴印的硅膠溶液在光擴散板上自發(fā)結(jié)晶，進而形成光擴散層；用激光處理燒 結(jié)光擴散層控制激光的能量以有利于溶液在形成的光擴散層上移動，從而增加晶化率。實施例三一種制造光擴散板的方法，包括以下步驟
(1)按照實施例一步驟(1)的方法配制含熒光粉的硅膠溶液，其中，硅膠18wt%，熒光粉 2wt%,四氯化碳80wt%，其中紅綠藍熒光粉的質(zhì)量比為1:6:3 ；
(2)如圖1、2所示，使用氣流噴印(Aerosoljet)打印機，設(shè)置微孔針頭離光擴散板的 距離為2mm，設(shè)置噴印參數(shù)環(huán)繞氣流50 ccm ；送霧氣流20 ccm ；超聲功率27. 5w ；噴印 速度1 mm/sec ；通過利用頻率在SOOKHz超聲波霧化含有熒光粉的光擴散墨水，形成微小 氣霧，通過壓強為0. 3bar的惰性氣體將其帶到噴頭，用微孔針頭將其均勻噴印在光擴散板 表面，根據(jù)實際情況需要設(shè)置圖形文件，并且，可以用AutoCAD即時設(shè)計，修改圖案。(3)噴印的硅膠溶液在光擴散板上自發(fā)結(jié)晶，進而形成光擴散層；用激光處理燒 結(jié)光擴散層控制激光的能量以有利于溶液在形成的光擴散層上移動，從而增加晶化率。實施例四一種制造光擴散板的方法，包括以下步驟
(1)按照實施例一步驟⑴的方法配制含熒光粉的硅膠溶液，其中，硅膠30wt%，熒光粉10wt%,四氯化碳60wt%，紅綠藍熒光粉的質(zhì)量比為1:6:3 ；
(2)如圖1、2所示，使用氣流噴印(Aerosol jet)打印機，設(shè)置微孔針頭離光擴散板的 距離為2mm，設(shè)置噴印參數(shù)環(huán)繞氣流200ccm ；送霧氣流50CCm ；超聲功率40w ；噴印速度 5 mm/sec ；通過利用頻率在200MHz超聲波霧化含有熒光粉的光擴散墨水，形成微小氣霧， 通過壓強為0. (^bar的惰性氣體將其帶到噴頭，用微孔針頭將其均勻噴印在光擴散板表 面，根據(jù)實際情況需要設(shè)置圖形文件，并且，可以用AutoCAD即時設(shè)計，修改圖案。(3)噴印的硅膠溶液在光擴散板上自發(fā)結(jié)晶，進而形成光擴散層；用激光處理燒 結(jié)光擴散層控制激光的能量以有利于溶液在形成的光擴散層上移動，從而增加晶化率。實施例五一種制造光擴散板的方法，包括以下步驟
(1)按照實施例一步驟(1)的方法配制含熒光粉的硅膠溶液，其中，硅膠Hwt%，熒光粉 6wt%,四氯化碳80wt%，紅綠藍熒光粉的質(zhì)量比為1:6:3 ；
(2)如圖1、2所示，使用氣流噴印(Aerosoljet)打印機，設(shè)置微孔針頭離光擴散板 的距離為4mm，設(shè)置噴印參數(shù)環(huán)繞氣流=IOccm ；回流氣流400CCm ；送霧氣流500CCm ；噴 印速度lmm/sec ；通過氣動霧化使含有熒光粉的光擴散墨水形成微小氣霧，通過壓強為 0. 35bar的惰性氣體將其帶到噴頭，用微孔針頭將其均勻噴印在光擴散板表面上，根據(jù)實際 情況需要設(shè)置圖形文件，并且，可以用AutoCAD即時設(shè)計，修改圖案。(3)噴印的硅膠溶液在光擴散板上自發(fā)結(jié)晶，進而形成光擴散層；用激光處理燒 結(jié)光擴散層控制激光的能量以有利于溶液在形成的光擴散層上移動，從而增加晶化率。實施例六一種制造光擴散板的方法，包括以下步驟
(1)按照實施例一步驟(1)的方法配制含熒光粉的硅膠溶液，其中，硅膠21wt%，熒光粉 9wt%,四氯化碳70wt%，紅綠藍熒光粉的質(zhì)量比為1:6:3 ；
(2)如圖1、2所示，使用氣流噴印(Aerosoljet)打印機，設(shè)置微孔針頭離光擴散板 的距離為5mm，設(shè)置噴印參數(shù)環(huán)繞氣流60CCm ；回流氣流470CCm送霧氣流490CCm ；噴 印速度lmm/sec ；通過氣動霧化使含有熒光粉的光擴散墨水形成微小氣霧，通過壓強為 0. Olbar的惰性氣體將其帶到噴頭，用微孔針頭將其均勻噴印在光擴散板表面上，根據(jù)實際 情況需要設(shè)置圖形文件，并且，可以用AutoCAD即時設(shè)計，修改圖案。(3)噴印的硅膠溶液在光擴散板上自發(fā)結(jié)晶，進而形成光擴散層；用激光處理燒 結(jié)光擴散層控制激光的能量以有利于溶液在形成的光擴散層上移動，從而增加晶化率。
權(quán)利要求
1.一種光擴散板的制造方法，包括以下步驟配置含有熒光粉的硅膠溶液，然后將含 有熒光粉的硅膠溶液均勻設(shè)置在光擴散板表面，使光擴散板的含有熒光粉的硅膠溶液自發(fā) 結(jié)晶，形成光擴散層；燒結(jié)光擴散層，得到設(shè)有熒光粉光擴散層的光擴散板；其中，所述含 有熒光粉的硅膠溶液中硅膠的質(zhì)量百分數(shù)為10 30%，熒光粉的質(zhì)量百分數(shù)為1 10%，有 機溶劑的質(zhì)量分數(shù)為60 89%，所述將含有熒光粉的硅膠溶液均勻設(shè)置在光擴散板表面的 方法為氣流噴印法，具體包括以下步驟使用氣流噴印打印機，設(shè)置微孔針頭離光擴散板的 距離為1 5mm，通過超聲或氣動方法使含有熒光粉的硅膠溶液形成氣霧，并以惰性氣體為 載氣將氣霧帶到噴頭，用微孔針頭將氣霧均勻噴印在光擴散板表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光擴散板的制造方法，其特征在于，所述熒光粉中紅綠藍熒光 粉的質(zhì)量比為1 5 7 2. 5 3. 5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述光擴散板的制造方法，其特征在于，通過超聲法使含有熒光粉 的硅膠溶液形成氣霧的過程為利用頻率在20KHz 200MHz超聲波霧化硅膠溶液，形成硅 膠溶液氣霧；并且，采用超聲法霧化時，氣流噴印法的參數(shù)為環(huán)繞氣流10 200ccm ；送霧 氣流5 50ccm ；超聲功率5 40w ；噴印速度0. 1 5mm/sec。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述光擴散板的制造方法，其特征在于，通過氣動方法使含有熒光 粉的硅膠溶液形成微小氣霧的過程為利用壓縮氣體氣動生成硅膠溶液噴霧；并且，采用 氣動法霧化時，氣流噴印法的參數(shù)為環(huán)繞氣流10 200ccm ；回流氣流400 2000ccm ； 送霧氣流405 2000ccm ；噴印速度0. 1 5mm/sec。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述光擴散板的制造方法，其特征在于，以惰性氣體為載氣將氣霧 帶到噴頭的過程中，所述惰性氣體的氣壓為0. 01 0. 3^ar。
全文摘要
本發(fā)明屬于光擴散板制造領(lǐng)域，具體涉及一種采用氣流噴印方法將含有熒光粉的硅膠溶液噴射到光擴散板制作光擴散層的方法。包括以下步驟配置含有熒光粉的硅膠溶液，然后將含有熒光粉的硅膠溶液均勻設(shè)置在光擴散板表面，使光擴散板的含有熒光粉的硅膠溶液自發(fā)結(jié)晶，形成光擴散層；燒結(jié)光擴散層，得到設(shè)有熒光粉光擴散層的光擴散板；其中，所述含有熒光粉的硅膠溶液中硅膠的質(zhì)量百分數(shù)為10～30%，熒光粉的質(zhì)量百分數(shù)為1～10%，有機溶劑的質(zhì)量分數(shù)為60～98%；所述將含有熒光粉的硅膠溶液均勻設(shè)置在光擴散板表面的方法為氣流噴印法。本發(fā)明實現(xiàn)光擴散板的高制作效率，高穩(wěn)定性以及耐老化性。
文檔編號G02B5/02GK102107175SQ201110046180
公開日2011年6月29日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者崔錚, 李豐, 林劍, 潘革波, 齊穎 申請人:蘇州納格光電科技有限公司