一种由六边形光纤组成的光纤导像屏的制作方法

本发明属于显示技术领域，特别是提供了一种由六边形光纤组成的光纤导像屏，可以广泛用于视频背投屏幕、像素二次成像技术领域。

背景技术：

光纤已经广泛应用于通讯信号传输领域视频信号传输领域，光纤的导光和导像性能在医学、玩具和特殊照明领域也得到了比较广泛的应用。专利(申请号)9410172.5导光纤维显示屏介绍了利用光纤生产平面直角电视机的设想；专利(申请号)200420066159.5光纤大屏幕显示装置介绍了利用光纤制造放大图像的方法。专利ZL 2007 1 0176399.9《一种高增益透射屏幕》以及专利ZL 2007 1 0176403.1《导光图像放大屏幕》提出了采用光纤制作背投影屏幕和利用光纤成像原理的发光影像的二次成像技术。上述的专利发明对于利用光纤解决视频图像问题提出了很好的思路，对于本发明有很大的启示作用。

以往的光纤屏或光纤导光成像屏，采用的都是圆柱形光纤，采用圆柱形的光纤制作光纤屏，即使采用紧密排列方式，光纤屏的孔隙率也有25％，空隙率大势必会造成光的通过率降低，由此导致光的利用率降低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种由六边形光纤组成的光纤导像屏，采用多边形光纤排列，以获得更紧密的排列，克服了以往光纤屏或光纤导光成像屏光利用率的缺点。

本发明利用光纤的可导光和光纤的可成像原理。

本发明包括六边形柱体光纤1、入光或入影像面减反射增透层2、出光或成像面纳米表面处理层3；如图1所示。六边形柱体光纤1采用预先拉制成型或后期挤压成型；采用一头细一头粗的变镜光纤，光纤长度30～200mm，受光面采用密集堆积方式堆积并按受光面光源照射的几何尺寸箍紧、沾接，对受光面切割、打磨、抛光、粘贴前端透光层后，形成受光面。粘接前端透光层和后端透光层后形成导光屏幕；其次是喷镀入光或入影像面减反射增透层2和出光或成像面纳米表面处理层3。喷镀入光或入影像面减反射增透层2或出光或成像面纳米表面处理层3无先后次序，在一面硬化后再喷镀另一面，条件具备也可以同时喷镀；再次是对边缘流挂的颗粒、毛边进行清除，确保尺寸的精确性。

本发明的六边形柱体光纤1是塑料光纤。

本发明的六边形柱体光纤1并不特指六边形柱体光纤，也可以是满足多边形接触顶点的几个角之和为360度的两种或多种多边形柱体光纤的组合，比如：正方形和正八角形组合、正三角形和正六边形组合。

本发明的六边形柱体光纤1可以是预先拉制成型的，也可以是后期挤压成型的。

本发明的六边形柱体光纤1可以是等截面积的，也可以是一头截面积不大于另一头截面积10％的梯形体光纤，六边形梯形体光纤如图2所示。

本发明的六边形柱体光纤1组成一种由六边形光纤组成的光纤导像屏的光纤导光层。采用等截面积的柱形光纤时，其排列方式如图3所示，用等截面积的六边形柱体光纤1排列形成长方体的光纤导光层。采用梯形体六边形柱形光纤排列时，如图4所示，用梯形体的六边形柱体光纤1排列形成梯形体的光纤导光层。其排列完成之后，会形成30～200mm厚度球壳形状的“毛坯”屏，对于入光或入影像面、出光或出影像面都是平面的一种由多边形光纤组成的光纤导像屏，需要将这两个面都加工成平面；对于入光或入影像面是平面、出光或出影像面是内弧面或内球面则需要根据技术要求加工至合格尺寸标准。

本发明的六边形柱体光纤1组成紧密粘接在一起的光纤导光层可以通过不伤害光纤皮层的特殊胶水粘接，比如：跟光纤皮层折射率相同或折射率差距不超过20％的胶水；也可以通过热压成型，比如：采用光纤皮层在一定温度下可以胶化的塑料光纤。

本发明的六边形柱体光纤1的截面积不大于其传导的影像的像素点间距的1.2倍，不小于其传导影像的像素点间距的五分之一。

本发明的入光或入影像面减反射增透层2是与光纤芯材有亲和力的固化之后折射率小于1.5的高透明液体，比如：高透明清漆，其对于从光纤芯层传导入进入的光具有减反射或全反射作用。

本发明的出光或成像面纳米表面处理层3是与光纤芯材有亲和力的固化之后折射率小于1.5的高透明液体之中添加重量小于高透明液体重量2％的纳米光扩散剂颗粒和重量小于高透明液体重量1％的黑色剂，其中黑色剂可以是可溶性黑色精、可溶性金属络合物黑、纳米石墨黑、RGB三基色配成的黑色等。

本发明的实施过程是首先制成符合尺寸标准、表面光洁度标准要求的光纤导光层，成型方法可参照专利专利ZL 2007 1 0176399.9《一种高增益透射屏幕》、ZL 2007 1 0176403.1《导光图像放大屏幕》所述的方法实施，即采用一头细一头粗的变镜光纤，光纤长度30～200mm，受光面采用密集堆积方式堆积并按受光面光源照射的几何尺寸箍紧、沾接，对受光面切割、打磨、抛光、粘贴前端透光层后，形成受光面。粘接前端透光层和后端透光层后形成导光屏幕；其次是喷镀入光或入影像面减反射增透层2和出光或成像面纳米表面处理层3。喷镀入光或入影像面减反射增透层2或出光或成像面纳米表面处理层3无先后次序，在一面硬化后再喷镀另一面，条件具备也可以同时喷镀；再次是对边缘流挂的颗粒、毛边进行清除，确保尺寸的精确性。

本发明的优点是可以提高光纤导像屏的透光度，减少光损失，增加显示的亮度，对于节能有现实意义。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。其中六边形柱体光纤1、入光或入影像面减反射增透层2、出光或成像面纳米表面处理层3。

图2为六边形梯形体光纤柱体示意图。

图3为六边形柱体光纤1采用等截面积的柱形光纤时，其排列方式示意图。

图4为六边形柱体光纤1采用梯形体六边形柱形光纤排列时，其排列方式示意图。

具体实施方式

图1～图4为本发明的一种具体实施方式。

本发明由六边形柱体光纤1、入光或入影像面减反射增透层2、出光或成像面纳米表面处理层3构成，如图1所示。

本发明的六边形柱体光纤1是塑料光纤。

本发明的六边形柱体光纤1并不特指六边形柱体光纤，也可以是满足多边形接触顶点的几个角之和为360度的两种或多种多边形柱体光纤的组合，比如：正方形和正八角形组合、正三角形和正六边形组合。

本发明的六边形柱体光纤1可以是预先拉制成型的，也可以是后期挤压成型的。

本发明的六边形柱体光纤1可以是等截面积的，也可以是一头截面积不大于另一头截面积10％的梯形体光纤，六边形梯形体光纤如图2所示。

本发明的六边形柱体光纤1组成一种由六边形光纤组成的光纤导像屏的光纤导光层。采用等截面积的柱形光纤时，其排列方式如图3所示。采用梯形体六边形柱形光纤排列时，如图4所示，其排列完成之后，会形成一定厚度球壳形状的“毛坯”屏，对于入光或入影像面、出光或出影像面都是平面的一种由多边形光纤组成的光纤导像屏，需要将这两个面都加工成平面；对于入光或入影像面是平面、出光或出影像面是内弧面或内球面则需要根据技术要求加工至合格尺寸标准。

本发明的六边形柱体光纤1组成紧密粘接在一起的光纤导光层可以通过不伤害光纤皮层的特殊胶水粘接，比如：跟光纤皮层折射率相同或折射率差距不超过20％的胶水；也可以通过热压成型，比如：采用光纤皮层在一定温度下可以胶化的塑料光纤。

本发明的六边形柱体光纤1的截面积不大于其传导的影像的像素点间距的1.2倍，不小于其传导影像的像素点间距的五分之一。

本发明的入光或入影像面减反射增透层2是与光纤芯材有亲和力的固化之后折射率小于1.5的高透明液体，比如：高透明清漆，其对于从光纤芯层传导入进入的光具有减反射或全反射作用。

本发明的出光或成像面纳米表面处理层3是与光纤芯材有亲和力的固化之后折射率小于1.5的高透明液体之中添加重量小于高透明液体重量2％的纳米光扩散剂颗粒和重量小于高透明液体重量1％的黑色剂，其中黑色剂可以是可溶性黑色精、可溶性金属络合物黑、纳米石墨黑、RGB三基色配成的黑色等。

本发明的实施过程是首先制成符合尺寸标准、表面光洁度标准要求的光纤导光层，成型方法可参照专利专利ZL 2007 1 0176399.9《一种高增益透射屏幕》、ZL 2007 1 0176403.1《导光图像放大屏幕》所述的方法实施；其次是喷镀入光或入影像面减反射增透层2和出光或成像面纳米表面处理层3。喷镀入光或入影像面减反射增透层2或出光或成像面纳米表面处理层3无先后次序，在一面硬化后再喷镀另一面，条件具备也可以同时喷镀；再次是对边缘流挂的颗粒、毛边进行清除，确保尺寸的精确性。