本發(fā)明屬于激光加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高均勻度的激光導(dǎo)光板加工方法及裝置。

背景技術(shù)：

導(dǎo)光板的加工方法有傳統(tǒng)的油墨印刷和激光加工等方式，目前激光導(dǎo)光板加工方法則是最常用的，它是利用激光在導(dǎo)光板表面制成有著特定排布形狀的孔狀結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)滿足照度要求的表面，具有加工能量集中、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，最后形成的網(wǎng)點(diǎn)半徑一般為毫米量級(jí)，最小不低于0.08mm，如發(fā)明專利CN104977649A公布的實(shí)施例數(shù)據(jù)。

激光導(dǎo)光板加工方法的改進(jìn)旨在對(duì)網(wǎng)點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以尋求表面照度的高均勻度。如發(fā)明專利CN104977649A公布一種網(wǎng)點(diǎn)參數(shù)設(shè)計(jì)方法，根據(jù)網(wǎng)點(diǎn)離導(dǎo)光板入光面距離遠(yuǎn)近而設(shè)置成不同的網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域，不同網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域的網(wǎng)點(diǎn)形狀隨著各網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域離導(dǎo)光板的入光面距離遠(yuǎn)近而變化，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)光板發(fā)光亮度均一，顯示畫(huà)面效果佳。但在實(shí)際加工過(guò)程中，需要對(duì)這些不同的網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行分段處理，工藝復(fù)雜，最終檢測(cè)出導(dǎo)光板的發(fā)光亮度均勻性欠佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提出一種高均勻度的激光導(dǎo)光板加工方法及裝置，在待加工導(dǎo)光板表面，涂覆一層微納米顆粒，當(dāng)激光束輻射于該表面時(shí)，會(huì)在微納米顆粒周?chē)a(chǎn)生局域場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)，形成均勻分布的納米孔陣列，尺寸小且無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜工藝，具有高效的將光源轉(zhuǎn)化為面光束和散射光束均勻柔和等特點(diǎn)。因此基于局域場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)的激光導(dǎo)光板加工方法是一種很有前途的新型激光導(dǎo)光板加工方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種高均勻度的激光導(dǎo)光板加工方法，包括以下步驟：

S1、制備加工板材

1)將大面板裁切成待加工小面板，并對(duì)待加工小面板表面及側(cè)邊做拋光處理；

2)超聲處理微納米顆粒溶液，制備成微納米顆粒懸浮液后待用；

3)采用旋涂法沉積微納米顆粒懸浮液于待加工小面板上，制備成表面涂覆有微納米顆粒的小面板；

S2、仿真模擬確定激光導(dǎo)光板加工參數(shù)

1)導(dǎo)光板結(jié)構(gòu)建模：使用軟件，對(duì)導(dǎo)光板結(jié)構(gòu)進(jìn)行3D建模；

2)導(dǎo)光板網(wǎng)點(diǎn)建模：布網(wǎng)點(diǎn)，預(yù)設(shè)網(wǎng)點(diǎn)直徑為D＇且網(wǎng)點(diǎn)均勻排布于導(dǎo)光板表面；

3)進(jìn)行光學(xué)模擬和記錄網(wǎng)點(diǎn)參數(shù)：軟件模擬計(jì)算導(dǎo)光板照度值，對(duì)不符合照度規(guī)格的網(wǎng)點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，同時(shí)記錄符合照度規(guī)格的網(wǎng)點(diǎn)參數(shù)—納米孔直徑D；

4)求解歸一化激光能量分布：使用有限元仿真軟件對(duì)表面涂覆有單層微納米顆粒的待加工小面板進(jìn)行仿真，計(jì)算小面板表面歸一化激光能量分布，繪制出能量增強(qiáng)特征曲線；

5)確定能量增強(qiáng)系數(shù)A：根據(jù)能量增強(qiáng)特征曲線和網(wǎng)點(diǎn)參數(shù)，即納米孔徑D，確定能量增強(qiáng)系數(shù)A；

6)設(shè)置激光加工參數(shù)，根據(jù)公式J₀是導(dǎo)光板表面激光能量損傷閾值，和步驟5)確定的能量增強(qiáng)系數(shù)A，即可確定加工導(dǎo)光板的激光能量密度J，根據(jù)公式v＝(1-η)·Φ·f，通過(guò)選取重復(fù)頻率f和搭接率η，確定掃描速度v；

S3、激光導(dǎo)光板加工

將制備好的加工板材置于激光器的激光加工處，打開(kāi)激光器的激光加工控制系統(tǒng)，輸入已確定的激光加工參數(shù)，操作控制系統(tǒng)，實(shí)施激光加工作業(yè)，當(dāng)激光束輻射于待加工小面板表面時(shí)，會(huì)在微納米顆粒周?chē)a(chǎn)生局域場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)，導(dǎo)致微納米顆粒與待加工小面板的接觸處產(chǎn)生納米孔，最終獲得具有均勻排布的單層納米孔陣列；

S4、激光導(dǎo)光板加工后處理

1)清潔激光導(dǎo)光板：通過(guò)清洗裝置使用導(dǎo)光板專用清潔劑擦拭激光導(dǎo)光板表面；

2)干燥激光導(dǎo)光板：通過(guò)干燥裝置對(duì)導(dǎo)光板表面通風(fēng)干燥；

3)檢測(cè)激光導(dǎo)光板：通光檢測(cè)導(dǎo)光板照度E，與導(dǎo)光板照度規(guī)格E₀比較；

4)薄膜包裝激光導(dǎo)光板：將符合產(chǎn)品要求的導(dǎo)光板用薄膜包裝，以備產(chǎn)品的后續(xù)使用。

上述方案中，所述步驟S1中的旋涂法具體實(shí)施步驟為：

①待加工小面板置于基座上并固定，通過(guò)存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置下部的滴管在待加工小面板表面滴上微納米顆粒懸浮液；

②啟動(dòng)裝置，設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)基座從低速到高速的旋轉(zhuǎn)；

③設(shè)置轉(zhuǎn)速N₁＝100～500r/min，持續(xù)時(shí)間T₁＝10～40s；經(jīng)T₁后，設(shè)置轉(zhuǎn)速N₂＝500～2000r/min，持續(xù)時(shí)間T₂＝20～80s；經(jīng)T₂后，設(shè)置轉(zhuǎn)速N₃＝2000～8000r/min，持續(xù)時(shí)間T₃＝5～20s；

④經(jīng)T₃后，關(guān)閉裝置，待溶劑揮發(fā)，獲得單層排布整齊的微納米顆粒。

上述方案中，所述步驟S2中確定能量增強(qiáng)系數(shù)A的具體步驟為：

設(shè)入射激光能量密度為1，取微納米顆粒與導(dǎo)光板表面的接觸點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，橫坐標(biāo)軸表示導(dǎo)光板表面各點(diǎn)到原點(diǎn)之間的距離，縱軸表示為能量增強(qiáng)系數(shù)，繪制出的能量增強(qiáng)特征曲線反映當(dāng)激光束輻射于表面涂覆有單層微納米顆粒的面板表面時(shí)，微納米顆粒周?chē)哪芰糠植记闆r，取納米孔徑的一半D/2，標(biāo)注于能量特征曲線的橫坐標(biāo)軸上為P點(diǎn)，做通過(guò)點(diǎn)P且垂直于橫坐標(biāo)軸的直線交能量增強(qiáng)特征曲線于點(diǎn)Q，設(shè)Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)值是A，那么A值即為用軟件仿真模擬出的符合照度規(guī)格的網(wǎng)點(diǎn)參數(shù)—納米孔直徑D所需的能量增強(qiáng)系數(shù)。

優(yōu)選地，所述待加工小面板的材料為聚甲基丙烯酸甲酯PMMA或聚碳酸酯PC。

優(yōu)選地，所述步驟S1中裁切大面板采用機(jī)械式切割或熱切割的方式。

優(yōu)選地，所述步驟S1中對(duì)待加工小面板的拋光處理采用火焰拋光、布輪拋光或鉆石拋光法中的任意一種。

優(yōu)選地，所述微納米顆粒為SiO₂顆粒、PS顆粒、金顆粒或銀顆粒中的任意一種。

優(yōu)選地，所述SiO₂顆粒的直徑d滿足λ<d<3λ。

一種實(shí)現(xiàn)所述高均勻度的激光導(dǎo)光板加工方法的加工裝置，包括旋涂裝置、激光器、清洗裝置、干燥裝置和激光導(dǎo)光板加工平臺(tái)；所述旋涂裝置包括存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；所述激光導(dǎo)光板加工平臺(tái)的上方從右至左依次設(shè)有存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置、激光器、清洗裝置和干燥裝置；待加工小面板經(jīng)過(guò)拋光處理、且置于激光導(dǎo)光板加工平臺(tái)最右端，加工方向從右至左依次進(jìn)行，依次經(jīng)過(guò)存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置、激光器、清洗裝置和干燥裝置，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)光板的加工操作；所述存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置內(nèi)含微納米顆粒懸浮液，存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置下部設(shè)有滴管；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在激光導(dǎo)光板加工平臺(tái)上，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)和基座；所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與基座的底部固定連接，所述基座位于所述存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置的正下方。采用旋涂法將微納米顆粒懸浮液均勻涂覆于待加工小面板表面，制備成表面涂覆有單層微納米顆粒的小面板；所述微納米顆粒懸浮液是由微納米顆粒溶液經(jīng)超聲處理得到；所述激光器為激光導(dǎo)光板加工所用光源；所述清洗裝置，內(nèi)含導(dǎo)光板專用清潔劑，對(duì)導(dǎo)光板表面清潔，清除灰塵、微納米顆粒等殘余物；所述干燥裝置，指通風(fēng)干燥導(dǎo)光板，以備封裝保存。

上述方案中，所述激光器的λ＝1064nm，光束直徑Φ＝50μm，脈寬為10ns，重復(fù)頻率f＝20KHz，激光搭接率η＝0.2，激光掃描速度v＝0.8m/s。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明基于局域場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)的激光導(dǎo)光板加工方法，加工網(wǎng)點(diǎn)的尺寸為納米量級(jí)，具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)：

1.高效轉(zhuǎn)化，基于局域場(chǎng)效應(yīng)制作的導(dǎo)光板能夠高效的將入射光源轉(zhuǎn)化為面光源，這是源于均勻分布的納米孔陣列可以將更多的光源散射到目標(biāo)區(qū)域，避免了不必要的光能損失，而普通的激光導(dǎo)光板加工方法形成的孔狀尺寸較大，光能損失較為嚴(yán)重；

2.均勻柔和的光束質(zhì)量，基于局域場(chǎng)效應(yīng)制作的導(dǎo)光板散射形成的面光源，光束分布均勻且光線柔和，實(shí)現(xiàn)更加完善的視覺(jué)效果，普通激光導(dǎo)光板加工方法是無(wú)法做到這一點(diǎn)的；

3.不考慮空間距，與發(fā)明專利CN104977649A相比較，基于局域場(chǎng)效應(yīng)制作的導(dǎo)光板，模擬網(wǎng)點(diǎn)分布時(shí)，不必考慮各網(wǎng)點(diǎn)間距，均勻分布于導(dǎo)光板表面即可，因?yàn)榧す馐椛溆趯?dǎo)光板表面形成的納米孔，孔徑小且密布于整個(gè)導(dǎo)光板表面，網(wǎng)點(diǎn)間距不是主要因素，而對(duì)于采用普通激光導(dǎo)光板加工方法，網(wǎng)點(diǎn)間距因素是需要考慮在內(nèi)的，甚至可能會(huì)成為影響導(dǎo)光板照度值的首要因素。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述激光導(dǎo)光板加工方法的工藝流程圖；

圖2為本發(fā)明所述一種高均勻度的激光導(dǎo)光板加工裝置示意圖；

圖3為本發(fā)明所述旋涂裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明涂覆微納米顆粒過(guò)程示意圖；

圖5為激光垂直入射微納米顆粒的光場(chǎng)分布局域圖及界面能量增強(qiáng)特征曲線圖(顆粒為SiO₂，直徑d＝2μm，加工波長(zhǎng)λ＝1064nm)；

圖6為導(dǎo)光板表面SEM圖。

圖中：1-待加工小面板；2-存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置；21-滴管；22-微納米顆粒懸浮液；3-激光器；4-清洗裝置；5-干燥裝置；6-激光導(dǎo)光板加工平臺(tái)；7-轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)；8-基座。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。

以下將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步詳述。

圖1所示為所述激光導(dǎo)光板加工方法的工藝流程圖，所述高均勻度的激光導(dǎo)光板加工裝置的加工方法，是將表面涂覆有單層微納米顆粒的待加工小面板1置于激光器3下，當(dāng)激光束輻射于待加工小面板1表面時(shí)，會(huì)在微納米顆粒周?chē)a(chǎn)生局域場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)，導(dǎo)致微納米顆粒與待加工小面板1的接觸處產(chǎn)生納米孔，而后經(jīng)清洗裝置4和干燥裝置5分別對(duì)待加工小面板1表面實(shí)施清潔和干燥處理，最后待加工小面板1表面可形成均勻分布的納米孔陣列，實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)化和光束柔和等效果。所述加工方法具體包括如下步驟：

S1、制備加工板材

1)將大面板裁切成待加工小面板1，優(yōu)選地，裁切大面板采用機(jī)械式切割或熱切割的方式，裁切速度不宜過(guò)快，且保證平臺(tái)上無(wú)廢屑，以避免導(dǎo)光板與廢屑摩擦而刮傷；并對(duì)待加工小面板1表面及側(cè)邊做拋光處理，易于微納米顆粒的沉積，優(yōu)選地，對(duì)待加工小面板1的拋光處理采用火焰拋光、布輪拋光或鉆石拋光法中的任意一種；

2)將微納米顆粒溶液置于超聲波清洗機(jī)中超聲處理10-15min，使微納米顆粒充分散開(kāi)，制備成微納米顆粒懸浮液22后待用；

3)采用旋涂法將微納米顆粒懸浮液22均勻的涂覆于待加工小面板1上，制備成表面涂覆有單層微納米顆粒的小面板，具體實(shí)施步驟為：

①待加工小面板1置于基座8上并固定，通過(guò)存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置2下部的滴管21在待加工小面板1表面滴上微納米顆粒懸浮液22；

②啟動(dòng)裝置，設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)7的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)基座8從低速到高速的旋轉(zhuǎn)；

③設(shè)置轉(zhuǎn)速N₁＝100～500r/min，持續(xù)時(shí)間T₁＝10～40s；經(jīng)T₁后，設(shè)置轉(zhuǎn)速N₂＝500～2000r/min，持續(xù)時(shí)間T₂＝20～80s；經(jīng)T₂后，設(shè)置轉(zhuǎn)速N₃＝2000～8000r/min，持續(xù)時(shí)間T₃＝5～20s；

④經(jīng)T₃后，關(guān)閉裝置，待溶劑揮發(fā)，獲得單層排布整齊的微納米顆粒。

S2、仿真模擬確定激光導(dǎo)光板加工參數(shù)

1)導(dǎo)光板結(jié)構(gòu)建模：使用GTOOLS軟件，對(duì)導(dǎo)光板結(jié)構(gòu)進(jìn)行3D建模；

2)導(dǎo)光板網(wǎng)點(diǎn)建模：布網(wǎng)點(diǎn)，預(yù)設(shè)網(wǎng)點(diǎn)直徑為D＇且網(wǎng)點(diǎn)均勻排布于導(dǎo)光板表面；

3)進(jìn)行光學(xué)模擬和記錄網(wǎng)點(diǎn)參數(shù)：軟件模擬計(jì)算導(dǎo)光板照度值，對(duì)不符合照度規(guī)格的網(wǎng)點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，同時(shí)記錄符合照度規(guī)格的網(wǎng)點(diǎn)參數(shù)—納米孔直徑D；

4)求解歸一化激光能量分布：使用有限元仿真軟件COMSOL Multiphysics對(duì)表面涂覆有單層微納米顆粒的待加工小面板1進(jìn)行仿真，計(jì)算小面板表面歸一化激光能量分布，繪制出能量增強(qiáng)特征曲線；

5)確定能量增強(qiáng)系數(shù)A：根據(jù)能量增強(qiáng)特征曲線和網(wǎng)點(diǎn)參數(shù)，即納米孔徑D，確定能量增強(qiáng)系數(shù)A，具體步驟為：

設(shè)入射激光能量密度為1，取微納米顆粒與導(dǎo)光板表面的接觸點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，橫坐標(biāo)軸表示導(dǎo)光板表面各點(diǎn)到原點(diǎn)之間的距離，縱軸表示為能量增強(qiáng)系數(shù)，繪制出的能量增強(qiáng)特征曲線反映當(dāng)激光束輻射于表面涂覆有單層微納米顆粒的面板表面時(shí)，微納米顆粒周?chē)哪芰糠植记闆r，取納米孔徑的一半D/2，標(biāo)注于能量特征曲線的橫坐標(biāo)軸上為P點(diǎn)，做通過(guò)點(diǎn)P且垂直于橫坐標(biāo)軸的直線交能量增強(qiáng)特征曲線于點(diǎn)Q，設(shè)Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)值是A，那么A值即為用GTOOLS軟件仿真模擬出的符合照度規(guī)格的網(wǎng)點(diǎn)參數(shù)—納米孔直徑D所需的能量增強(qiáng)系數(shù)；

6)設(shè)置激光加工參數(shù)，根據(jù)公式J₀是導(dǎo)光板表面激光能量損傷閾值，和步驟5)確定的能量增強(qiáng)系數(shù)A，即可確定加工導(dǎo)光板的激光能量密度J，根據(jù)公式v＝(1-η)·Φ·f，通過(guò)選取重復(fù)頻率f和搭接率η，確定掃描速度v。

S3、激光導(dǎo)光板加工

將制備好的加工板材置于激光器3的激光加工處，打開(kāi)激光器3的激光加工控制系統(tǒng)，輸入已確定的激光加工參數(shù)，操作控制系統(tǒng)，實(shí)施激光加工作業(yè)，當(dāng)激光束輻射于待加工小面板1表面時(shí)，會(huì)在微納米顆粒周?chē)a(chǎn)生局域場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)，導(dǎo)致微納米顆粒與待加工小面板1的接觸處產(chǎn)生納米孔，最終獲得具有均勻排布的單層納米孔陣列。

S4、激光導(dǎo)光板加工后處理

1)清潔激光導(dǎo)光板：導(dǎo)光板加工過(guò)程中，表面會(huì)覆有灰塵、微納米顆粒等殘余物質(zhì)，通過(guò)清洗裝置4使用導(dǎo)光板專用清潔劑擦拭激光導(dǎo)光板表面；

2)干燥激光導(dǎo)光板：通過(guò)干燥裝置5對(duì)導(dǎo)光板表面通風(fēng)干燥；

3)檢測(cè)激光導(dǎo)光板：通光檢測(cè)導(dǎo)光板照度E，與導(dǎo)光板照度規(guī)格E₀比較；

4)薄膜包裝激光導(dǎo)光板：將符合產(chǎn)品要求的導(dǎo)光板用薄膜包裝，實(shí)施灰塵防護(hù)，以備產(chǎn)品的后續(xù)使用。

圖2所示為實(shí)現(xiàn)所述高均勻度的激光導(dǎo)光板加工方法的裝置，包括旋涂裝置、激光器3、清洗裝置4、干燥裝置5和激光導(dǎo)光板加工平臺(tái)6；所述旋涂裝置包括存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置2和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

所述激光導(dǎo)光板加工平臺(tái)6的上方從右至左依次設(shè)有所述存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置2、激光器3、清洗裝置4和干燥裝置5。待加工小面板1置于激光導(dǎo)光板加工平臺(tái)6的最右端，加工方向從右至左依次進(jìn)行，待加工小面板1依次經(jīng)過(guò)位于激光導(dǎo)光板加工平臺(tái)6上方的存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置2、激光器3、清洗裝置4和干燥裝置5的環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)激光導(dǎo)光板的加工操作。所述待加工小面板1側(cè)邊已經(jīng)過(guò)拋光處理，表面光滑明亮，易于微納米顆粒沉積于面板表面。所述存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置2內(nèi)含微納米顆粒懸浮液22，存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置2下部設(shè)有滴管21。本發(fā)明采用旋涂法實(shí)施步驟，制備成表面涂覆有單層微納米顆粒的待加工小面板1。優(yōu)選地，所述待加工小面板1的材料為聚甲基丙烯酸甲酯PMMA或聚碳酸酯PC。所述微納米顆粒懸浮液22是由微納米顆粒溶液經(jīng)超聲處理得到，優(yōu)選地，微納米顆粒為SiO₂顆粒、PS顆粒、金顆?；蜚y顆粒中的任意一種。優(yōu)選地，所述SiO₂顆粒的直徑d滿足λ<d<3λ，場(chǎng)增強(qiáng)效果較好。所述激光器3為激光導(dǎo)光板加工所用光源。所述清洗裝置4采用導(dǎo)光板專用清潔劑對(duì)面板表面進(jìn)行清潔，清除灰塵、微納米顆粒等殘余物。所述干燥裝置5對(duì)導(dǎo)光板表面通風(fēng)干燥，以備封裝保存，方便產(chǎn)品的后續(xù)使用。

圖3所示為本發(fā)明所述旋涂裝置結(jié)構(gòu)示意圖，優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)7和基座8；所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)7的輸出軸與基座8的底部固定連接，所述基座8位于所述存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置2的正下方。所述待加工小面板1側(cè)邊已經(jīng)過(guò)拋光處理。所述基座8是為載物臺(tái)，待加工小面板1可置于基座8上。所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)7帶動(dòng)基座8以設(shè)置的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。所述存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置2置于基座8的上方，用于沉積微納米顆粒懸浮液22于待加工小面板1上，所述存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置2的下部設(shè)有滴管21，滴管21用于將微納米顆粒懸浮液22滴在待加工小面板1上。

圖4所示為涂覆微納米顆粒過(guò)程示意圖，共分為六個(gè)階段：沉積、旋轉(zhuǎn)初期、旋轉(zhuǎn)中期、旋轉(zhuǎn)末期、揮發(fā)和成形。所述沉積階段，是將存儲(chǔ)微納米顆粒懸浮液裝置2里的微納米顆粒懸浮液22滴入到待加工小面板1上。所述旋轉(zhuǎn)初期階段，指當(dāng)前轉(zhuǎn)速N₁，微納米顆粒懸浮液22因離心作用朝徑向流動(dòng)。所述旋轉(zhuǎn)中期階段，指當(dāng)前轉(zhuǎn)速N₂，多余的懸浮液被甩開(kāi)。所述旋轉(zhuǎn)末期階段，指當(dāng)前轉(zhuǎn)速N₃，懸浮液均勻涂覆于待加工小面板1上。所述揮發(fā)階段，指停止旋轉(zhuǎn)，待溶劑揮發(fā)。所述成形階段，指獲得單層排布整齊的微納米顆粒，圖中所示為待加工小面板1上單層排布整齊的微納米顆粒SEM圖。

圖5為激光垂直入射微納米顆粒的光場(chǎng)分布局域圖及界面能量增強(qiáng)特征曲線圖。圖中實(shí)線箭頭所指的位置是微納米顆粒和待加工小面板1的分界面。虛線箭頭分別所指的是局域部分的微納米顆粒的起始位置E和結(jié)束位置F。界面能量增強(qiáng)特征曲線圖橫坐標(biāo)軸表示導(dǎo)光板表面各點(diǎn)到原點(diǎn)之間的距離，縱軸表示能量增強(qiáng)系數(shù)，圖中的虛線分別對(duì)應(yīng)E和F的位置，實(shí)線表示入射激光能量的初始值設(shè)定為1。

實(shí)施例

根據(jù)圖1所示的工藝步驟，有如下實(shí)施例：

實(shí)施加工的激光器，λ＝1064nm，光束直徑Φ＝50μm，脈寬為10ns。

選取聚甲基丙烯酸甲酯PMMA作為激光導(dǎo)光板加工材料，采用機(jī)械式切割方式裁切PMMA，并對(duì)面板表面及側(cè)邊進(jìn)行火焰拋光，制備成待加工小面板后待用。

選取微納米顆粒為SiO₂，直徑d＝2μm，超聲處理微納米顆粒溶液10min，獲得SiO₂微納米顆粒懸浮液后待用。

將待加工小面板置于本發(fā)明所述旋涂裝置的基座8上，在待加工小面板表面滴上SiO₂微納米顆粒懸浮液，啟動(dòng)裝置，設(shè)置轉(zhuǎn)速N₁＝200r/min，持續(xù)時(shí)間T₁＝25s；經(jīng)T₁后，設(shè)置轉(zhuǎn)速N₂＝1000r/min，持續(xù)時(shí)間T₂＝35s；經(jīng)T₂后，設(shè)置轉(zhuǎn)速N₃＝4000r/min，持續(xù)時(shí)間T₃＝10s；經(jīng)T₃后，關(guān)閉裝置，待溶劑揮發(fā)，獲得單層排布整齊的微納米顆粒。將制備好的加工板材置于通風(fēng)無(wú)塵處待用，以避免面板表面受到污染。

使用GTOOLS軟件，對(duì)導(dǎo)光板結(jié)構(gòu)進(jìn)行3D建模。

布網(wǎng)點(diǎn)，預(yù)設(shè)網(wǎng)點(diǎn)直徑為D＇＝200nm且網(wǎng)點(diǎn)均勻排布于導(dǎo)光板表面。

根據(jù)軟件模擬計(jì)算出的照度值，得出網(wǎng)點(diǎn)直徑D＝D＇＝200nm不僅符合導(dǎo)光板照度要求而且網(wǎng)點(diǎn)直徑為納米量級(jí)，為加工一種高均勻度的導(dǎo)光板奠定理論基礎(chǔ)。

使用有限元仿真軟件COMSOL Multiphysics對(duì)表面涂覆有單層微納米顆粒的小面板建模并仿真，計(jì)算面板表面歸一化激光能量分布。設(shè)入射激光能量密度為1，取SiO₂微納米顆粒與導(dǎo)光板表面的接觸點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，橫坐標(biāo)軸表示導(dǎo)光板表面各點(diǎn)到原點(diǎn)之間的距離，縱軸表示為能量增強(qiáng)系數(shù)，繪制出能量增強(qiáng)特征曲線，如圖4所示為激光垂直入射微納米顆粒的光場(chǎng)分布局域圖及界面能量增強(qiáng)特征曲線圖。

取網(wǎng)點(diǎn)直徑D/2＝100nm，標(biāo)注于能量增強(qiáng)特征曲線的橫坐標(biāo)軸上，為P點(diǎn)，即P(100，0)。做通過(guò)點(diǎn)P且垂直于橫坐標(biāo)軸的直線交能量增強(qiáng)特征曲線于點(diǎn)Q，設(shè)Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)值是A，由圖可知，A＝24.4，即Q(100，24.4)，也即是，對(duì)應(yīng)于網(wǎng)點(diǎn)直徑D＝200nm所需的能量增強(qiáng)系數(shù)A＝24.4。

通過(guò)查閱相關(guān)資料，此導(dǎo)光板表面材料的激光能量損傷閾值J₀＝41J/cm²(測(cè)試波長(zhǎng)λ＝1064nm，測(cè)試脈沖寬度τ＝8ns)。根據(jù)公式計(jì)算出加工導(dǎo)光板的激光能量密度J＝1.68J/cm²。已知激光束的光斑直徑Φ＝50μm，設(shè)置重復(fù)頻率f＝20KHz，激光搭接率η＝0.2，根據(jù)公式v＝(1-η)·Φ·f，計(jì)算出激光掃描速度v＝0.8m/s。

將制備好的加工板材置于激光加工處，打開(kāi)激光加工控制系統(tǒng)，輸入已確定參數(shù)：所述激光器3的λ＝1064nm，光束直徑Φ＝50μm，脈寬為10ns，重復(fù)頻率f＝20KHz，激光搭接率η＝0.2，激光掃描速度v＝0.8m/s。其中，選用的激光器3的波長(zhǎng)參數(shù)值λ＝1064nm，為激光加工業(yè)普遍使用的數(shù)值，利于激光導(dǎo)光板加工方法在工業(yè)領(lǐng)域的推廣；選用的激光器3的光束直徑參數(shù)值Φ＝50μm，直徑小，利于加工納米孔；選用的激光器3的脈寬參數(shù)值10ns，脈寬較窄，降低熱效應(yīng)對(duì)導(dǎo)光板基材的影響。操作控制系統(tǒng)，實(shí)施加工作業(yè)，獲得均勻排布的單層納米孔陣列。圖6所示為加工出的導(dǎo)光板表面SEM圖，加工的納米孔直徑為190nm，實(shí)現(xiàn)了一種高均勻度的激光導(dǎo)光板加工方法，具有散射光束均勻柔和等優(yōu)點(diǎn)。

導(dǎo)光板加工完成后，通過(guò)清洗裝置4使用導(dǎo)光板專用清潔劑清潔導(dǎo)光板表面，清除灰塵、微納米顆粒等殘余物。

通過(guò)干燥裝置5對(duì)導(dǎo)光板表面通風(fēng)干燥后，將導(dǎo)光板覆膜包裝，以備產(chǎn)品的后續(xù)使用。

所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。