Optoelectronics 光电子, 2019, 9(1), 20-27
Published Online March 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/4316513985.html,/journal/oe
https://https://www.doczj.com/doc/4316513985.html,/10.12677/oe.2019.91004
Study on the Influence of Laser Machining
Screen Dot Shape of Light Guide
Plate on Optical Properties
Yongwu Wang1, Shufeng Sun1*, Jing Shao1, Qingyu Liu1, Jin Wang1, Huafeng Zhang1,
Mingyu Wang1, Qiang Zhang1, Xiao Wang2, Shunqi Ke3, Honghua Shen3
1School of Mechanical & Automotive Engineering, Qingdao University of Technology, Qingdao Shandong
2Qingdao Guoqi Photoelectric Technology Co., Ltd., Qingdao Shandong
3Qingdao Hailei Laser Technology Co., Ltd., Qingdao Shandong
Received: Feb. 14th, 2019; accepted: Feb. 28th, 2019; published: Mar. 7th, 2019
Abstract
Lightguide 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.
Keywords
Laser 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，290.0290，220.0220，230.0230
Copyright ? 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.
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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
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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。导光板的网点分布大小可由公式()24f x a bx cx dxf ex =++++调节，导光板为单侧入光时，可取e 0a c ===；导光板为双侧入光时，可取0a b d ===；由于导光板的大小不同，所以各个参数的取值也有所不同。
3. 仿真分析
3.1. 建立Trace Pro 仿真模型
基于Trace Pro 软件，设计简化的背光源模组，侧入式背光源模组从下到上的结构依次是反射片、导光板、下扩散片、上扩散片、增光片和胶框。简化后的背光源模组只需要导光板、LED 灯、LED 灯罩和观察板。除了入光侧面和出光面导光板的其他面均设置为全反射面，设置导光板尺寸为50 × 50 × 5 mm ，材料设置为PMMA (即聚甲基丙烯酸甲酯，俗称有机玻璃)材质；多个LED 小灯简化成一根LED 灯条；LED 灯罩确保LED 发出的光不会漏出，全部从导光板入光侧射入，设置LED 灯罩，其内表面属性均设置为全反射；观察板放置在出光面上方，与出光面对应面属性设置为全吸收面，吸收出光面的全部出射光。设计模型如图3所示。
Figure 3. Schematic diagram of the model 图3. 模型示意图
对导光板出光均匀性影响最大的是散射网点的分布，本文采用经典的网点分布规律公式：()24e f x a bx cx dxf x =++++。
因为本文是针对侧入式导光板的网点优化研究，所以公式中设e 0a c ===，b 和d 取合适的值，网点密度从入光侧到导光板的另一侧密度逐渐变大，根据导光板网点分布优化设计，使用Trace Pro 中2D 、3D 优化功能，仿真得到最优的光学效果。网点分布示意图如图4所示。
Figure 4. Schematic diagram of dot distribution 图4. 网点分布示意图
王永武 等
3.2. TracePo 仿真内容及结果分析
现如今有关导光板网点设计优化仿真中，网点形状设计大多都是半圆球，针对网点形状的研究不够深入。本文根据已建立的仿真模型，针对网点形状设计，设计半圆球、半椭球、圆锥和棱柱不同的网点形状，分析各自的仿真辐照图，分析对比仿真结果。
Figure 5. Simulation irradiation map of prism-shaped scattered dots
图5. 棱柱形散射网点仿真辐照图
设置网点形状为棱柱，棱柱参数()00.20Y mm =，()10.1Y mm =，()00.2x mm =，()10.1x mm =，仿真得到光学辐照图如图5所示，辐照图中右侧和上侧曲线为导光板沿中部切开的光强曲线图。
观察分析辐照图，光强最大值为8.72 × 105 W/m 2，最小值为6.80 × 105 W/m 2，出光均匀度为78%，总光通量为1829.1 W 。
Figure 6. Simulation irradiation map of cone scattered dots 图6. 圆锥形散射网点仿真辐照图
设置网点形状为圆锥，圆锥参数最大直径为0.2 mm ，锥角为60?，仿真得到光学辐照图如图6所示，辐照图中右侧和上侧曲线为导光板沿中部切开的光强曲线图。
王永武 等
观察分析图6圆锥形散射网点仿真辐照图可得，光强最大值为1.20 × 106 W/m 2，最小值为1.05 × 106 W/m 2，出光均匀度为87%，总光通量为2799.6 W 。
Figure 7. Simulation irradiation map of semicircular spherical scattering points
图7. 半圆球形散射网点仿真辐照图
设置网点形状为半圆球，半圆球直径为2 mm ，仿真得到光学辐照图如图7所示，辐照图中右侧和上侧曲线为导光板沿中部切开的光强曲线图。
观察分析辐照图可得，光强最大值为1.22 × 106 W/m 2，最小值为1.35 × 106 W/m 2，计算出光均匀度为90%，总光通量为3120.4 W 。
Figure 8. Simulation irradiation map of semi-ellipsoidal scattered dots
图8. 半椭球形散射网点仿真辐照图
设置网点形状为半椭球，半椭球参数x 向半径为0.2 mm ，y 向半径为0.1 mm ，z 向半径为0.05 mm ，仿真得到光学辐照图如图8所示，辐照图中右侧和上侧曲线为导光板沿中部切开的光强曲线图。
王永武等
观察分析辐照图可得，光强最大值为1.48 × 106 W/m2，最小值为1.35 × 106 W/m2，出光均匀度为91%，总光通量为3505.5 W。
上述四幅仿真辐照图中，导光板四个边缘均有光强度急剧下降的现象，我们把急剧下降的宽度称为
失效宽度，失效宽度不参与均匀性的计算，失效宽度由于导光板散射网点加工中，边缘设有留白而产生，
并且从仿真辐照图中可以看出，急剧下降的宽度均为2 mm，符合二维并联机构加工要求，网点分布合理。
根据上述仿真结果，分析对比仿真结果，研究不同网点形状对导光板光通量和均匀性的影响。由表1可以看出，网点形状为半椭球时，导光板的出光均匀性最好，达到92%，网点形状为棱柱时，导光板的出光均匀性最差，为79%，导光板散射网点形状为半椭球的均匀性远大于网点形状为棱柱的导光板；
网点形状为棱柱时总光通量最小，为1829.1 W，导光板网点形状为半椭球时的总光通量远大于网点形状
为棱柱的导光板，总光通量为3505.5 W，总光通量越大，出光效率越好。总结可知，网点形状为棱柱、
圆锥、半圆球和半椭球顺序时，出光效率和均匀度都依次增大。
Table 1. Simulation results parameters of different dot shapes
表1. 不同网点形状仿真结果参数
Prism Cone Semicircle bal Semi ellipsoid
Uniformity 78% 81% 90% 91%
Luminous flux (W/m2) 1829.1 2799.6 3120.4 3505.5
Failure width (mm) 2 2 2 2
4. 总结
导光板是液晶显示器的核心元件，其性能直接影响液晶显示器的成像质量。针对现阶段对导光板散
射网点形状研究的欠缺，本文基于Trace Pro软件研究导光板散射网点形状对光通量和均匀性的影响，仿
真分析相同网点分布情况下，设置网点形状分别为棱柱、圆锥、半球状和半椭球，对比仿真结果，从结
果分析可知，光通量按照网点形状为棱柱、圆锥、半圆球和半椭圆的顺序依次增大，光通量分别为1829.1 W/m2、2799.6 W/m2、3120.4 W/m2和3505.5 W/m2；均匀度同样按照相同顺序依次增大，依次为78%、81%、90%和91%。总结可知，半椭球网点形状的导光板出光率最高，出光均匀性最好。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。
基金项目
国家自然科学基金(51605240)、泰山学者工程专项经费资助(ts201511038)、山东省重大关键技术项目
资助(2016ZDJS02A15)、山东省自然科学基金(BS2015ZZ009)、中国博士后科学基金(2018M632639)、山
东省自然科学基金(ZR2017BF010)、青岛应用基础研究计划(17-1-1-91-JCH)和(18-2-2-6-jch)。
参考文献
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导光板 编辑词条分享 导光板是一种光学材料，主要用的材质是PMMA（亚克力或称有机玻璃）。设计原理源于笔记本电脑的液晶显示屏，是将线光源转变为面光源的高科技产品。光学级压克力为基材，运用LCD显示屏及笔记本电脑的背光模组技术，透过导光点的高光线传导率，经电脑对导光点计算，使导光板光线折射成面光源均光状态制造成型。 编辑摘要 导光板是一种光学材料，主要用的材质是PMMA（亚克力或称有机玻璃）。设计原理源于笔记本电脑的液晶显示屏，是将线光源转变为面光源的高科技产品。光学级压克力为基材，运用LCD显示屏及笔记本电脑的背光模组技术，透过导光点的高光线传导率，经电脑对导光点计算，使导光板光线折射成面光源均光状态制造成型。 经过特殊的科学的加工后的透明亚克力板，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、CCFL冷阴极灯管、发光二极管等光源，一般装在长度的两边，宽度比较小时可只装一边)，通电后亚克力板整个平面就会发出明亮均匀柔和的光，称为导光板。 制作导光板的材料 折射率：两种介质的折射率之比称为相对折射率，在工程光学中常把空气折射率当作1，而其他介质的折射率就是对空气的相对折射率； 光波导：光电磁波的全反射现象使光波局限在波导及其周围有限区域内传播； 入射角：光射到两种介质的界面时，入射光线与界面法线之间的夹角； 反射角：光射到界面发生反射时，反射光线与界面法线之间的夹角； 色散：无色透明物体折射率随光的波长减小而增大的现象称为色散； 紫外线：对紫外线光透过平整透明体因折射率改变而将紫外线光阻截的功能。 制作导光板的方法 1.专业CNC雕刻，如上所说雕刻许多凹下或凸出的球面用来反光及折射光线。这种制作方法的品质是最好的！但造价较高！ 2.模具制作。此种方法制作的导光板效果一般，但适合大批量生产！ 3.网版印刷，采用一种特殊的油墨在透明板（如PMMA材质）上印上各种花纹，类似于圆点。 经过以上科学的加工后的透明亚克力板，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、CCFL冷阴极灯管、发光二极管等光源，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。 制作超薄灯箱均采用PMMA作为基本材料,但由于PMMA等级太多，一般能理解和控制。在市场上最常见的PMMA有两种：一种就是制作眼镜用的，另一种是广告装修用普通压克力板, 眼镜用的就是光学级PMMA树脂。它具抗紫外线的功能，而广告装修用的普通
纳米材料技术介绍 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名：胡宇杨 学号：1120101117 班级：D机制131
引言：纳米概念是1959年木，诺贝尔奖获得着理查德.费曼在一次讲演中提出的。他在“There is plenty of room at thebottom”的讲演中提到，人类能够用宏观的机器制造比其体积小的机器，而这较小的机器可以制作更小的机器，这样一步步达到分子尺度，即逐级缩小生产装置，以至最后直接按意愿排列原子，制造产品。他预言，化学将变成根据人仃〕的意愿逐个地准确放置原子的技术问题，这是最早具有现代纳米概念的思想。20世纪80年代末、90年代初，出现了表征纳米尺度的重要工具一扫描隧道显微镜(STM)，原子力显微镜(AFM)一认识纳米尺度和纳米世界物质的直接的工具，极大地促进了在纳米尺度上认识物质的结构以及结构与性质的关系，出现了纳米技术术语，形成了纳米技术。 其实说起来纳米只是一个长度单位，1纳米(nm)=10又负3次方微米=10又负6次方毫米(mm)=10又负9次方米(m)=l0A。纳米科学与技术(Nano-ST)是研究由尺寸在1-100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。关于纳米技术，从迄今为止的研究状况来看，可以分为4种概念。在这里就不一一介绍了。 1纳米材料的特性 纳米是一种度量单位，1 nm为百万分之一毫米，即l毫微米，也就是十亿分之一米，一个原子约为0 1 nm。纳米材料是一种全新的超微固体材料，它是由纳米微粒构成，其中纳米颗粒的尺寸为l～100 nm。纳米技术就是在100 nm以下的微小结构上对物质和材料进行研究处理，即用单个原子、分子制造物质的科学技术…。 纳米微粒是由数目较少的原子和分子组成的原子群或分子群，其占很大比例的表面原于是既无长程序又无短程序的非晶层：而在粒子内部，存在结晶完好的周期性排布的原子，不过其结构与晶体样品的完全长程序结构不同。正是纳米微粒的这种特殊结构，导致了纳米微粒奇异的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、量子隧道效应，并由此产生许多纳米材料与常规材料不同的物理、化学特性。 1．1表面与界面效应 纳米材料的表面效应口即纳米微粒表面原子与总原子数比随纳米微粒尺寸的减小而大幅度增加，粒子的表面能及表面张力也随之增加，从而引起纳米榻料性质的变化。例如，粒径为5 nm的SiC比表面积高达300 ／12／g；而纳米氧化锡的表面积随粒径的变化更为显著，10 lltlfl时比表面积为90．3 m2／g，5 nm时比表面积增加到181 m2／g，而当粒径小于2 nm 时，比表面积猛增到450 m2／g。这样大的比表面积使处于表面的原子数大大增加．这些袭面原子所处的晶体场环境及结合能与内部原子有所不同，存在着大量的表而缺陷和许多悬挂键，具有高度的不饱和性质，因而使这些原子极易与其他原子相结合而稳定下来，具有很高的化学反应活性。
网点设计 编制部门：研发部 适用区域：□全公司 ■其它：研发部 发布范围：研发部 培训岗位：研发部 执行负责人： 流程Owner： 文件批准人： 生效日期：年 月 日 填写说明： 1、“执行负责人”由起草人手签姓名，“流程Owner”由编制部门负责人手签姓名，“文件批准人”需要编制部门上 级领导手签姓名。 2、适用区域、发布范围、培训岗位、生效日期需要执行负责人进行勾选或者填写。
所属部门 研发部 流程Owner 页码 2 / 13 1、 目的 规范导光板网点设计作业流程。 2、 范围 适用于研发部导光板网点设计。 3、 职责 研发部结构工程师导光板设计参考文件， 4、 管理条例 4.1 流程图： 4.2 作业流程说明： 4.2.1 建模： 1) 直接利用LightTools 的3D 建模功能建模 光学元件建模 结构元件建模
所属部门 研发部 流程Owner 页码 3 / 13 2) 使用其他CAD 软件建模 （如AutoCAD ,Pro/E,CATIA,UG 等），再以IGS,STEP ,SAT 格式导入。 4.2.2 导光板texture 建立： 4.2.3 导光板及2D/3D Texture 表面特性设置.依次点开菜单。 2D Texture 建立： 3D Texture 建立： 1 2 3
所属部门 研发部 流程Owner 页码 4 / 13 4.2.4 Texture特性设置，依次点开菜单。1 2
所属部门 研发部 流程Owner 页码 5 / 13 4.2.5 反射片表面特性设置
第24卷 第2期2009年4月 液 晶 与 显 示 Chinese Jo urnal o f Liquid Cr ystals and Displays Vol 24,No 2Apr.,2009 文章编号:1007 2780(2009)02 0199 05 LCD 体散射导光板的制备及其光学性能 陈永鹏,叶 勤*,栗万里,唐振方 (暨南大学物理系,广东广州 510632,E mail:fzcyp@https://www.doczj.com/doc/4316513985.html,) 摘 要:采用体散射导光板模拟设计软件设计了LCD 体散射导光板的有关参数,根据设计要求制备了体散射材料及导光板样品,对导光板样品的视角和光学均匀度进行了测试分析。研究表明,所制备的体散射导光板样品的出射光主要分布在偏离出光面法线一定角度的方向上,具有良好的光学均匀度。样品的实际测试结果和软件模拟的结果相近。关 键 词:体散射;导光板;视角;均匀度 中图分类号:T Q 320.72+2;T N141.9 文献标识码:A 收稿日期:2008 10 07;修订日期:2008 11 28 基金项目:广东省科技计划项目(No.2005B10201055);广州市科技计划项目(No.2005Z3 D0041) *通讯联系人,E m ail:yq@jn https://www.doczj.com/doc/4316513985.html, 1 引 言 目前,液晶显示器在平板显示领域中处于主 导地位。导光板作为液晶显示器背光系统中重要的组成部分,其性能的优劣对液晶显示器的显示质量以及能耗有重要影响。传统导光板一般采用透明的光学材料,需要扩散膜等其它辅助光学薄膜才能将点光源或者线光源有效地转换成均匀的面光源。这些光学薄膜增加了背光模组的厚度、加工的复杂性及液晶显示器的成本。由于传统导光板存在上述不足,许多公司和研究机构正努力研究厚度更薄、亮度和光学效率更高和成本更低的新型导光板,以满足市场的需求[1,2]。日本庆应义塾大学小池教授提出了新型体散射导光板的设想[3],通过在光学材料内部掺入高散射微粒子,使得从侧面光源发出的光在导光板内部产生散射,并从导光板正面均匀射出。这样既可减少扩散膜等光学薄膜的使用,同时又提高了光学亮度。 本文采用自主研发的体散射导光板专用模拟设计软件[4] ,对导光板的尺寸和聚合物材料参数进行了优化设计。按照设计参数制备了体散射导光板实验样品,对样品的出光视角和均匀度进行了测试分析。 2 实 验 2.1 体散射导光板样品设计 通过专用的模拟设计软件,对体散射导光板 的尺寸(如图1)及材料的参数进行了设计。根据设计要求,散射粒子和基质材料分别选用SiO 2球形粒子和聚甲基丙烯酸甲酯(PMM A )。其中,SiO 2粒子的平均粒径为3 m,掺杂质量分数为0.3%,粒子在基质材料中呈单分散分布。 图1 导光板尺寸示意图 F ig.1 Schematic diag ram of L GP geo metry par ameter 2.2 样品制备 分别将平均粒径为3 m 的SiO 2球形粒子和PMM A 粒料放置在干燥箱内,干燥温度为80 ,干燥时间为3h 。然后将SiO 2粒子和PMM A 粒料按设定的质量比混合均匀,放入SH J 20同向双螺杆挤出机(南京杰亚挤出装备有限公司)。挤出机各温控区温度分别设定为140 、190 、220 、240 、260 、260 ,机头温度设定为240 ,主机转速设定为120r/min 。在同向双螺杆的作用下,SiO 2粒子和PMM A 粒料进行机械
导光板（Light Guide）简介和制作流程 2010-12-16 08:59 导光板的介绍和制作工艺 导光板（Light Guide）这个词是从英语翻译过来的，其产生是为了应用于LCD，为了要展现LCD的亮度就必需要有背光模块来显现，在背光模块的发展过程中重要关键的零部件导光板也随着下游产品的需要进而开始有些不同的改变。 导光板的功能和要求 导光板顾名思义其最主要的功能在于要将光线导向设计者所需要的方向，而所有的导光板的设计都是要配合下游产品LCD和背光模块的需要，最重要的是要达到辉度和均匀度。导光板的分类 一般而言导光板因形状、制作方式和功能上都有不同的分类法，而且目前尚无统一的分法，经过整理后： 1、按照形状分为：平板和楔形板（斜板） 平板：导光板从入光处来看为长方形。 楔形板：从入光处来看为一边为厚一边为薄成楔形（三角形）状。 2、按照网点制作方式：印刷式和非印刷式 印刷式：导光板完成外形加工后,以印刷方式将网点印在反射面，又分为IR 和UV两种。 非印刷式：将网点在导光板成形时直接成形在反射面。又分为化学蚀刻（Etching）、精密机械刻画法（V-cut）、光微影法（Stamper）、内部扩散。 3、按照入光方式：侧入光（灯管和LED）和直下式。 侧入光式：将发光体（灯管或LED）放置于导光板之侧部。 直下式：将发光体（灯管或LED）放置于导光板之下方。 4、按照成形制作方式：射出成形和裁切成型。 射出成形：应用射出成形机将光学级PMMA颗粒运用高温、高压射入模具内冷却成形. 裁切成形：将光学级PMMA原板经过裁切工序完成成品。 导光板制造过程 在了解加工过程前应先了解导光板所须之部材 1、所需要之部材和工具 a.射出成形：光学级PMMA颗粒、油墨 b.裁切：光学级PMMA平板、油墨 2、光学级PMMA颗粒、平板： 无论是用何种生产方式所制作出来的导光板其最重要也是最原始的材料为光学级PMMA（POLYMETHYL METHACRYLATE）（聚甲基丙烯酸甲也就是俗称的亚克力或有机玻璃，其分类又有PMMA颗粒和PMMA平板PMMA由石油中提炼单体（MMA）再将单体（MMA）经过化学加工后做出光学级PMMA颗粒（已可提供射出成形所始用），再将光学级PMMA颗粒用压铸法（Casting）或压出法（Injection）来制
导光板网点印刷 第一部分：导光板生产流程及注意问题 导光板由原材料到印刷成成品，大致经过七个流程，一外物料车间二印刷车间三烤箱车间四检板车间五洗板房六包装车间七油墨房 一外物料车间 1.上料工位：将仓库中的板材用拖车至外物料的无尘车间拆包装，首先观察材料的型号， 包装是否破损，表面保护膜是否有刮伤等问题（若有明显不良等现象应及时报告，作为来料不良处理），将板材推至推车上（搬运中叠放一定要平拿平放，以免造成板材刮伤，导光板堆放高度为100~200pcs）,再将推车推入到贴端反工作贴区域，将板材卸下，堆放高度可为1.5米左右（导光板堆放整齐，防止倒塌）。 2.贴端反工位：作业人员将板材对齐放一定幅度的倾斜，放在H型旋转平台，贴端反人员 用相应型号的端反去贴（坐着作业），每个端反注意不能超出上下左右面（防止网板在印刷中破裂），每个端反贴好后应按压一遍，防止脱落翘起现象发生。 3.外物料送料工位：将端反贴好的导光板通过风淋通道进入印刷车间，放在推车上，每车 叠放板材高度不可超过100pcs。每种型号的板材做好区分以及正反面，同时检查板材是否有异常现象。 二印刷车间 1. 接板材工位：将经过风淋通道的板材放置推车上，注意平拿平放，轻拿轻放，板材高度不超过100pcs，并如实做好板材型号及数量记录，最后将板材送到印刷处。 2. 撕保护膜工位：作业员左手按压原材料，右手先撕开一角，再完全撕开，放入垃圾袋中，并检查每片板材是否异常。 3. 开机工位：将经过导光板清洁机出来的导光板放置待印区域，并检查正反面及方向。刮油墨时油墨不可挂到网板中间的网格中，易造成批量性的印刷暗影，脱油现象，解决方法是将网板重新清洗一遍，加油墨时，不可过量，网板上的油墨容易干，易造成暗影。作业员要及时地对干得油墨进行处理，要按时地对机台的刮刀和墨刀进行检查是否有平整，是否有缺口与粗糙现象，发现及时地要求跟换处理，否则造成批量性的不良。每机台印刷一车要求对网板清洗一次，印刷大尺寸的（26以上）要求印20pcs清洗一次网板。机台发现异常无法处理时应及时地通知技术员进行处理，下班前要对机台做保养，清洗网板，取下刮刀和墨刀同时及时清洗。 4. 接板工位：使用单个手指将板材抛开一角，然后将手平着伸进有保护膜的一面，拖住板材底部取出产品，对着灯光进行目测检验OK后放进网车（拿取时不可碰到网点），若发现不良现象立即及时地分析原因. 三烤箱车间 1.拉车工位：将放满半成品的网车拉进烤箱内烘烤，注意区分机种的尺寸大小，以及油墨 型号再调整烘烤温度与时间（由技术员拟定），烤箱报警声响，烘烤OK，再将导光板成品拉出，拉车人员将成品拉到车间进行检验，每车检验后成品车由拉车人员拉至指定位置摆放整齐。（大烤箱：温控器之前温度在65℃，烘烤时间45分钟；小烤箱温控器之前温度在55℃，烘烤时间25分钟） 四检板车间 1.检板工位：检板人员使用双手从网车上拿取导光板，单手撕开保护膜在灯条点亮的光线 进行目测，检板人员若发现不良的导光板，要及时地打出来，对判定不了的现象，要求制定人员进行实装膜片进行确认是否OK,作业时发现保护膜有破损的现象就马上对着灯
光学材料特性表：
常用光学塑料-聚甲基丙烯甲酯PMMA 密度(kg/m3)：(1.17～1.20)×10E3 nD ν：1.49 57.2～57.8 透过率(%)：90～92 吸水率(%)：0.3～0.4 玻璃化温度：10E5 熔点（或粘流温度）：160～200 马丁耐热：68 热变形温度：74～109(4.6 ×10Pa) 68～99(18.5×10Pa) 线膨胀系数：(5～9)×10E-5 计算收缩率(%)：1.5～1.8 比热J/kgK：1465 导热系数W/m K：0.167～0.251 燃烧性m/min：慢 耐酸性及对盐溶液的稳定性：出强氧化酸外，对弱碱较稳定 耐碱性：对强碱有侵蚀对弱碱较稳定 耐油性：对动植物油，矿物油稳定 耐有机溶剂性：对芳香族，氯化烃等能溶解，醇类脂肪族无影响日光及耐气候性：紫外透过滤73.5% 常用光学塑料-苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物 密度(kg/m3)：(1.12～1.16)×10E3 nD ν：1.533 42.4 透过率(%)：90 吸水率(%)：0.2 玻璃化温度： 熔点（或粘流温度）： 马丁耐热：<60 热变形温度：85～99 (18.5×105Pa) 线膨胀系数：(6～8)×10E-5 计算收缩率(%)： 比热J/kgK： 导热系数W/m K：0.125～0.167 燃烧性m/min：慢
耐酸性及对盐溶液的稳定性：除强氧化酸外，对酸盐水均稳定 耐碱性：对强碱有侵蚀，对弱碱较稳定 耐油性：对动植物油，矿物油稳定 耐有机溶剂性：对芳香族，氯化烃等能溶解，醇类脂肪族无影响 日光及耐气候性：紫外透过滤73.5% 常用光学塑料-聚碳酸酯PC 密度(kg/m3)：1.2 ×10E3 nD ν：1.586(25) 29.9 透过率(%)：80～90 吸水率(%)：23CRH50% 0.15 水中0.35 玻璃化温度：149 熔点（或粘流温度）：225～250(267) 马丁耐热：116～129 热变形温度：132～141(4.6×105Pa) 132138(18.5×105Pa) 线膨胀系数：6×10-5 计算收缩率(%)：0.5～0.7 比热J/kgK：1256 导热系数W/m K：0.193 燃烧性m/min：自熄 耐酸性及对盐溶液的稳定性：强氧化剂有破坏作用，在高于60水中水解，对稀酸，盐，水稳定 耐碱性：强碱溶液，氨和胺类能腐蚀和分解，弱碱影响较轻 耐油性：对动物油和多数烃油及其酯类稳定 耐有机溶剂性：溶于氯化烃和部分酮，酯及芳香烃中，不溶于脂肪族，碳氢化合物，醚和醇类 日光及耐气候性：日光照射微脆化 常用光学塑料-烯丙基二甘碳酸酯CR39 密度(kg/m3)：25 1.32×10E3 nD ν：1.498 53.6～57.8 透过率(%)：92 吸水率(%)：0.2 24h 25 玻璃化温度：
Optoelectronics 光电子, 2019, 9(1), 20-27 Published Online March 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/4316513985.html,/journal/oe https://https://www.doczj.com/doc/4316513985.html,/10.12677/oe.2019.91004 Study on the Influence of Laser Machining Screen Dot Shape of Light Guide Plate on Optical Properties Yongwu Wang1, Shufeng Sun1*, Jing Shao1, Qingyu Liu1, Jin Wang1, Huafeng Zhang1, Mingyu Wang1, Qiang Zhang1, Xiao Wang2, Shunqi Ke3, Honghua Shen3 1School of Mechanical & Automotive Engineering, Qingdao University of Technology, Qingdao Shandong 2Qingdao Guoqi Photoelectric Technology Co., Ltd., Qingdao Shandong 3Qingdao Hailei Laser Technology Co., Ltd., Qingdao Shandong Received: Feb. 14th, 2019; accepted: Feb. 28th, 2019; published: Mar. 7th, 2019 Abstract Lightguide 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. Keywords Laser 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。
导光板网点设计 编制部门：研发部 适用区域：□全公司 ■其它：研发部 发布范围：研发部 培训岗位：研发部结构工程师 执行负责人： 流程Owner： 文件批准人： 生效日期：年 月 日 填写说明： 1、“执行负责人”由起草人手签姓名，“流程Owner”由编制部门负责人手签姓名，“文件批准人”需要编制部门上 级领导手签姓名。 2、适用区域、发布范围、培训岗位、生效日期需要执行负责人进行勾选或者填写。
所属部门 研发部 流程Owner 页码 2 / 13 1、 目的 规范导光板网点设计作业流程。 2、 范围 适用于研发部导光板网点设计。 3、 职责 研发部结构工程师导光板设计参考文件， 4、 管理条例 4.1 流程图： 4.2 作业流程说明： 4.2.1 建模： 1) 直接利用LightTools 的3D 建模功能建模 光学元件建模 结构元件建模
所属部门 研发部 流程Owner 页码 3 / 13 2) 使用其他CAD 软件建模 （如AutoCAD ,Pro/E,CATIA,UG 等），再以IGS,STEP ,SAT 格式导入。 4.2.2 导光板texture 建立： 4.2.3 导光板及2D/3D Texture 表面特性设置.依次点开菜单。 2D Texture 建立： 3D Texture 建立： 1 2 3
所属部门 研发部 流程Owner 页码 4 / 13 4.2.4 Texture特性设置，依次点开菜单。1 2
所属部门 研发部 流程Owner 页码 5 / 13 4.2.5 反射片表面特性设置
比较项目Bldots其它导光板网点设计软件界面设计界面清新、功能布置一目了然界面复杂、新手无从下手 操作使用突破导光板网点传统设计的暗区调整作 业及布点趋势猜测，能快速设计出单面 进光、两面进光、三面进光、四面进光 、圆形进光和多边形进光等导光板，通 过导入图形的方法，设计各种异形导光 板和任意复杂图案导光板，整个设计过 程简单、快捷，设计人员无需专业训 练，轻松上手，极大节省企业的专业人 力投入 功能交叉繁杂，无任何设计明示，即使经 过长期摸索，使用起来也仍然一知半解， 设计人员很难建立清晰的设计思路，必须 经过长期的经验累积和软件使用摸索，把 网点设计工作弄成了神秘莫测的高深技 术，非常适合喜欢折腾型天才使用，造就 了行业中网点设计月薪8万的奇葩神话 学习培训配有完整的高清有声视频教程，专业技 术人员在线技术指导和远程协助，不定 期的免费技术培训和强大的专业技术交 流平台 只提供简单的文字使用说明，打瞌睡了， 必须的 软件价格行业中同类正版软件价格全球最低价格超级昂贵，大大超过设备硬件投资软件升级终身免费升级后续还得不断付出昂贵软件升级费用 技术支持行业资深专业技术工程师提供持续的实 际生产制作和软件使用技术咨询和协助 简单的文字使用说明，是您最忠实也可能 是唯一的导师 关于盗版 导光板网点设计软件对比 盗版软件大多破解不完全、运行不稳定、功能残缺、说不定还被破解者插入什么盗号病毒，根本无任何售后服务，没有详细的学习资料，软件出了问题，连人都找不到了，钱是小事，最主要的是误事呀。另外盗版软件都是破解爱好者放在网上供大家免费使用的，您想想看，您为盗版Windows付过钱吗？您为盗版Word、Excel等办公软件付费过吗？为本来免费的盗版软件付费您不觉得自己更亏吗？如果您只是买回去个人学习或给自己小孩玩玩，弄个盗版用用也还是不错的，但为本来就是免费的盗版付费就太不值了，到网上去搜一下，到处都是，一分钱都不用花，假如您是商用，对电脑又不专业，那么，亲，购买正版将是您明智的选择！
导光板和胶框注塑成型要点 首先介绍导光板（Light Guide）的原理：导光板是利用光学级压克力板材吸取从灯发出来 的光在光学级压克力板材表面的停留， 当光线射到各个导光点时， 反射光会往各个角度扩散， 然后破坏反射条件由导光板正面射出。 通过各种疏密、 大小不一的导光点， 可使导光板均匀 发光。反射片的用途在于将底面露出的光反射回导光板中，用来提高光的使用效率。 一：导光板模具要点： ○1根据产品大小及出模数和机台吨位确定模架尺寸。 ○2顶出系统： 制作中在顶针下的合理（备注：顶出平衡，顺利脱模）的情况下数量尽量放少，以降低生产中顶针发热膨胀烧死断裂的比例及多余的毛边（以胶框为重点）。 ○3冷却系统（备注：主要保持模具恒温）务必做好，才可以保证生产一直正常。 ○4排气系统（备注：主要是排除 成型过程模腔的气体和树脂产生的气体，减少阻力，以防前端树脂烧焦或产生的气体脏污）位置要合理（光源处要大要多）及深度Z控制在0.03mm以下。 ○5脱模系统：模具要有脱模斜度（斜度就产品结构及厚度而定），模具产品横切面需要经过省模抛光处理，以至生产中脱模正常。 ○6冷料井必需要有深度Z控制在2—4mm，主要是藏射嘴前端一点冷胶。 ○7胶框针点浇口位置、大小、数量要合理（这样可以控制到产品的尺寸、变形、局部毛边及成型难易度等） 二：试模要点： ○1首先确认产品图档和模具编码是否一致，再看产品大小来确定机台吨位 及机台号码。 ○2在模具稼动、合模力、顶针长度、机械手确认OK后,试模初步要避免撑模现象(这样对机器保养很好) 首先把机器的射胶压力、速度相对调小一点、位置放大点，再根据经验判断产品的熔胶量不可以过大，然后再按成型情况慢慢调试就OK。 ○3产品成型及外观OK后首要品管确认产品结构，然再尺寸及导光板光学效果。 ○4试模过程中要注意以下细节： a:顶出是否正常（顶针长度，顶出平衡，弹簧力度）， b:脱模是否顺畅（看有没有粘模现象） c:冷却循环流道是否通畅（是否漏水，有没有堵塞）， d：成型是否困难排气系统是否OK， e：浇口位置、数量是否正确（主要针对胶框）， f：产品是否变形（看是顶出不平衡、还是残余应力粘模引致），以上问题对能否生产顺利很是重要，需要及时跟模具部门沟通且尽快改善以备 生产。 三：生产的不良和改善方案： A:胶框：
?综合评述? 半导体纳米材料的光学性能及研究进展Ξ 关柏鸥 张桂兰 汤国庆 (南开大学现代光学研究所,天津300071) 韩关云 (天津大学电子工程系,300072) 摘要 本文综述了近年来半导体纳米材料光学性能方面的研究进展情况,着重介绍了半导体纳米材料的光吸收、光致发光和三阶非线性光学特性。 关键词 半导体纳米材料;光学性能 The Optica l Properties and Progress of Nanosize Sem iconductor M a ter i a ls Guan B ai ou Zhang Gu ilan T ang Guoqing H an Guanyun (Institute of M odern Op tics,N ankaiU niversity,T ianjin300071) Abstract T he study of nano size sem iconducto r particles has advanced a new step in the understanding of m atter.T h is paper summ arizes the p rogress of recent study on op tical p roperties of nano size sem icon2 ducto r m aterials,especially emphasizes on the op tical2abso rp ti on,pho to lum inescence,nonlinear op tical p roperties of nano size sem iconducto r m aterials. Key words nano size sem iconducto r m aterials;op tical p roperties 1 引言 随着大规模集成的微电子和光电子技术的发展,功能元器件越来越微细,人们有必要考察物质的维度下降会带来什么新的现象,这些新的现象能提供哪些新的应用。八十年代起,低维材料已成为倍受人们重视的研究领域。 低维材料一般分为以下三种:(1)二维材料,包括薄膜、量子阱和超晶格等,在某一维度上的尺寸为纳米量级;(2)一维材料,或称量子线,线的粗细为纳米量级;(3)零维材料,或称量子点,是尺寸为纳米量级的超细微粒,又称纳米微粒。随着维数的减小,半导体材料的电子能态发生变化,其光、电、声、磁等方面性能与常规体材料相比有着显著不同。低维材料开辟了材料科学研究的新领域。本文仅就半导体纳米微粒和由纳米微粒构成的纳米固体的光学性能及其研究进展情况做概括介绍。2 半导体纳米微粒中电子的能量状态 当半导体材料从体块减小到一定临界尺寸以后,其载流子(电子、空穴)的运动将受限,导致动能的增加,原来连续的能带结构变成准分立的类分子能级,并且由于动能的增加使得能隙增大,光吸收带边向短波方向移动(即吸收蓝移),尺寸越小,移动越大。 关于半导体纳米微粒中电子能态的理论工作最早是由AL.L.Efro s和A.L.Efro s开展的[1]。他们采用有效质量近似方法(E M A),根据微粒尺寸R与体材料激子玻尔半径a B之比分为弱受限(Rμa B,a B=a e+ a h,a e,a h分别为电子和空穴的玻尔半径)、中等受限(a h 导光板 导光板是利用光学级的压克力/PC板材，然后用具有极高反射率且不吸光的高科技材料，在光学级的压克力板材底面用UV网版印刷技术印上导光点。利用光学级压克力板材吸取从灯发出来的光在光学级压克力板材表面的停留，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板正面射出。通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板均匀发光。反射片的用途在于将底面露出的光反射回导光板中，用来提高光的使用效率。 导光板设计原理源于笔记本电脑的液晶显示屏，是将线光源转变为面光源的高科技产品。光学级压克力(PMMA)/PC为基材，运用LCD显示屏及笔记本电脑的背光模组技术，透过导光点的高光线传导率，经电脑对导光点计算，使导光板光线折射成面光源均光状态制造成型。产品采用光谱分析原理与数码UV印刷技术相结合并在恒温、恒湿、无尘的环境条件下制作而成。具有超薄、超亮、导光均匀、节能、环保、无暗区、耐用、不易黄化、安装维修简单快捷等鲜明特点。 一般而言导光板因形状、制作方式和功能上都有不同的分类法，而且目前尚无统一的分法，经过整理后A、按照形状分为：平板和楔形板(斜板) 平板：导光板从入光处来看为长方形。楔形板：从入光处来看为一边为厚一边为薄成楔形(三角形)状。B、按照网点制作方式：印刷式和非印刷式印刷式：导光板完成外形加工后,以印刷方式将网点印在反射面，又分为IR（自然烘干和UV光固化）两种。非印刷式：将网点在导光板成形时直接成形在反射面。又分为化学蚀刻(Etching)、精密机械刻画法(V-cut)、光微影法(Stamper)、内部扩散。C、按照入光方式：侧入光(灯管和LED)和直下式。侧入光式：将发光体(灯管或LED)放置于导光板之侧部。直下式：将发光体(灯管或LED)放置于导光板之下方。D、按照成形制作方式：射出成形和裁切成型。射出成形：应用射出成形机将光学级PMMA颗粒运用高温、高压射入模具内冷却成形.裁切成形：将光学级PMMA原板经过裁切工序完成成品。 1可以任意裁切成所需要的尺寸，也可以拼接使用，工艺简单，制作方便2光转换率高（较传统板高30%以上），光线均匀，寿命长室内可正常使用8年以上，安全环保，耐用可靠户内外皆可适用3同等面积发光亮度情况下，发光效率高，功耗低4可以制作成异型，如圆形，椭圆，圆弧，三角形等5同等亮度情况下，可以使用较薄的产品，节约成本6可以使用任何光源，点线光源做面光源转换，光源包括LED CCFL（冷阴极灯管），荧光灯管等。 TV背光模组之导光板简介 ◆导光材料概述 导光材料目前主要有PS (Polystyrene) 聚苯乙烯、PC (Polycarbonate )聚碳酸酯、PMMA (POLYMETHYL METHACRYLATE)聚甲基丙烯酸甲三种，在TV模组中应用最为广泛的是PMMA。下面分别给大家介绍一下此三种导光材料的物理特性。 PS (Polystyrene) 聚苯乙烯 ?为苯乙烯均聚物，系由苯乙烯在引发剂存在下进行自由基聚合得到。工业生产均用 连续本体聚合法。系无色透明、高光泽。加工性、着色性、刚性和电绝缘性良好， 但低温时质脆易裂。耐酸碱、氧化还原剂、醇类和洗涤剂，不耐烃类和氯烃类溶剂。 ?通常的聚苯乙烯为非晶态无规聚合物，具有优良的绝热、绝缘和透明性，长期使用 温度0～70℃。但脆，低温易开裂。 ?物性参数 ?晶体密度：1.06～1.12克/CM3 ?拉伸强度：36～52MPa； ?玻璃化温度：90～95℃ ?熔融温度：240℃ ?热变形温度：高温76～94℃； ?导热系数：30℃时0.116瓦/(米·开) ?吸水率（ASTM）：0.03～0.1 ?体积电阻率：1017～1019Ω·cm； ?介电强度：19.7kV/mm； ?透光率(2mm): PC (Polycarbonate )聚碳酸酯 ?聚碳酸酯(双酚A型)化学名称2，2-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯，是由酯交换法 和光气化法制得。平均分子量3.57×104。无定形透明颗粒．无味、天臭、无毒。 ?聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃，在普通使用温度内都有良好的机械性能。 同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性 能好。 ?耐稀酸、耐油、不耐碱。溶于二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、三氯乙烯、四氯乙烷、 四氢呋喃、三甲酚、磷酸三甲酯等。疲劳强度较低，容易产生应力开裂。具有优良 的高温电性能，具有耐燃自熄性。 ?物性参数 ?晶体密度：1.20～1.43克/CM3 ?拉伸强度：＞60MPa ?玻璃化温度：148～150℃ 纳米材料的光学特性 美国著名物理学家，1965年诺贝尔物理奖获得者R.P Feynman在1959年曾经说过：“如果有一天能按人的意志安排一个个原子分子将会产生什么样的奇迹”，纳米科学技术的诞生将使这个美好的设想成为现实。 纳米材料是纳米科学技术的一个重要的发展方向。纳米材料是指由极细晶粒组成，特征维度尺寸在纳米量级（1~100nm）的固态材料。由于极细的晶粒，大量处于晶界和晶粒内缺陷的中心原子以及其本身具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等，纳米材料与同组成的微米晶体（体相）材料相比，在催化、光学、磁性、力学等方面具有许多奇异的性能，因而成为材料科学和凝聚态物理领域中的研究热点。 1 纳米材料的分类和结构 根据不同的结构，纳米材料可分为四类，即：纳米结构晶体或三维纳米结构；二维纳米结构或纤维状纳米结构；一维纳米结构或层状纳米结构和零维原子簇或簇组装。纳米材料的分类如图表1所示。纳米材料包括晶体、赝晶体、无定性金属、陶瓷和化合物。 2 纳米材料的光学性质 纳米材料在结构上与常规晶态和非晶态材料有很大差别，突出地表现在小尺寸颗粒和庞大的体积百分数的界面，界面原子排列和键的组态的较大无规则性。这就使纳米材料的光学性质出现了一些不同于常规材料的新现象。 纳米材料的光学性质研究之一为其线性光学性质。纳米材料的红外吸收研究是近年来比较活跃的领域，主要集中在纳米氧化物、氮化物和纳米半导体材料上，如纳米Al2O3、Fe2O3、SnO2中均观察到了异常红外振动吸收，纳米晶粒构成的Si膜的红外吸收中观察到了红外吸收带随沉积温度增加出现频移的现象，非晶纳米氮化硅中观察到了频移和吸收带的宽化且红外吸收强度强烈地依赖于退火温度等现象。对于以上现象的解释基于纳米材料的小尺寸效应、量子尺寸效应、晶场效应、尺寸分布效应和界面效应。目前，纳米材料拉曼光谱的研究也日益引起研究者的关注。 半导体硅是一种间接带隙半导体材料，在通常情况下，发光效率很弱，但当硅晶粒尺寸减小到5nm或更小时，其能带结构发生了变化，带边向高能态迁移，观察到了很强的可见光发射。研究纳米晶Ge的光致发光时，发现当Ge晶体的尺寸减小到4nm以下时，即可产生很强的可见光发射，并认为纳料晶的结构与金刚石结构的Ge 不同，这些Ge纳米晶可能具有直接光跃迁的性质。Y.Masumato发现掺CuCl纳米晶体的NaCl在高密度激光下能产生双激子发光,并导致激光的产生,其光学增益比CuCl 大晶体高得多。不断的研究发现另外一些材料，例如Cds、CuCl、ZnO、SnO2、Bi2O3、Al2O3、TiO2、SnO2、Fe2O3、CaS、CaSO4等，当它们的晶粒尺寸减小到纳米量级时，也同样观察到常规材料中根本没有的发光观象。纳米材料的特有发光现象的研究目前正处在开始阶段，综观研究情况，对纳米材料发光现象的解释主要基于电子跃迁的选择定则，量子限域效应，缺陷能级和杂质能级等方面。 纳米材料光学性质研究的另一个方面为非线性光学效应。纳米材料由于自身的特性，光激发引发的吸收变化一般可分为两大部分：由光激发引起的自由电子-空穴对所产生的快速非线性部分；受陷阱作用的载流子的慢非线性过程。其中研究最深入的为CdS纳米微粒。由于能带结构的变化，纳米晶体中载流子的迁移、跃迁和复合过程均呈现与常规材料不同的规律，因而其具有不同的非线性光学效应。 纳米材料非线性光学效应可分为共振光学非线性效应和非共振非线性光学效应。非共振非线性光学效应是指用高于纳米材料的光吸收边的光照射样品后导致的非线性效应。共振光学非线性效应是指用波长低于共振吸收区的光照射样品而导致的光学非线性效应，其来源于电子在不同电子能级的分布而引起电子结构的非线性，电子结构的非线性使纳米材料的非线性响应显著增大。目前，主要采用Z-扫找（Z-SCAN）和DFWM技术来测量纳米材料的光学非线性。导光板与导光柱设计
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