导读：京东方Ａ（000725）是全球显示行业的领导者之一，京东方在多个应用领域如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、显示器、电视等的显示屏出货量均位列全球第一，特别是在柔性屏方面的市占率位居国内行业第一、全球第二。多年前，南极熊就了解到，京东方为光固化3D打印机定制光源屏幕的消息，但当时仅仅算的上是3D打印行业的上游供应商，但最近的消息显示，京东方正在布局3D打印设备。
图源：京东方官网
2024年1月19日，南极熊获悉，本月16日京东方新获得一项发明专利授权，专利名为 " 光固化 3D 打印装置和光固化 3D 打印方法 "，专利申请号为 CN202110980234.7，授权日为 2024 年 1 月 16 日。这是不是意味着京东方即将推出自己的光固化3D打印机呢？
近几年，大厂介入3D打印领域的案例不在少数，比如小米集团也推出了光固化3D打印机，其他大厂请参考南极熊此前发布的文章：多极发力！中国大厂入局3D打印行业，消费级和金属3D打印占据重头戏。
下面我们就来看一下，京东方申请的这项发明专利：
发明名称：光固化3D打印装置和光固化3D打印方法
摘要：本发明涉及一种光固化 3D 打印装置，包括：光敏树脂槽，用于容纳液态的光敏树脂；光源，位于所述光敏树脂槽的下方，用于朝向所述光敏树脂槽的底部提供预设图形的固化光，该固化光穿过所述光敏树脂槽以使得液态的所述光敏树脂固化；打印板，在固化时浸没于液态的所述光敏树脂内；提拉结构，用于控制所述打印板在竖直方向移动，以在所述打印板上逐层粘接固化的光敏树脂，以形成三维实体。本发明还涉及一种光固化 3D 打印方法。
权利要求书：
1.一种光固化3D打印装置,其特征在于,包括:
光敏树脂槽,用于容纳液态的光敏树脂;
光源,位于所述光敏树脂槽的下方,用于朝向所述光敏树脂槽的底部提供预设图形的固化光,该固化光穿过所述光敏树脂槽以使得液态的所述光敏树脂固化;打印板，在固化时浸没于液态的所述光敏树脂内;
提拉结构,用于控制所述打印板在竖直方向移动,以在所述打印板上逐层粘接固化的光敏树脂,以形成三维实体。
2.根据权利要求1所述的光固化3D打印装置,其特征在于,所述光源包括微型LED阵列模组，所述微型LED阵列模组包括:
衬底基板;
阵列排布于所述衬底基板上的多个LED灯;
驱动电路,用于独立控制所述多个LED灯按照预设规则点亮或关闭,以形成所述预设图形。
3.根据权利要求2所述的光固化3D打印装置,其特征在于,所述微型LED阵列模组和所述光敏树脂槽之间设置有准直透镜结构。
4.根据权利要求2所述的光固化3D打印装置,其特征在于,所述微型LED阵列模组为能够发出可见光的可见光LED阵列模组,所述光源还包括上转换结构,所述上转换结构设置于所述LED阵列模组和所述光敏树脂槽之间,用于将所述可见光转换为紫外光。
5.根据权利要求4所述的光固化3D打印装置,其特征在于,所述上转换结构包括相对设置的第一基板和第二基板,以及通过封框胶密封于所述第一基板和所述第二基板之间的上转换溶液。
6.根据权利要求5所述的光固化3D打印装置,其特征在于,所述上转换结构划分为与所述多个LED灯一一对应的多个上转换单元,每个所述上转换单元位于相应的所述LED灯的出光面。
7.根据权利要求4所述的光固化3D打印装置,其特征在于,所述可见光LED阵列模组发出的可见光的波长为400nm-800nm,所述上转换结构转换发出的紫外光的波长为200nm420nm。
8.根据权利要求4所述的光固化3D打印装置,其特征在于,所述上转换结构的材料为基于三重态-三重态潭灭的上转换发光材料。
9.根据权利要求8所述的光固化3D打印装置,其特征在于,所述上转换发光材料包括光敏剂、能量受体和高分子聚合物;其中,所述光敏剂包括二(香豆素6)乙酷丙酮合,所述能量受体包括1,4-双((三异天基甲硅烷基)乙快基)禁,所述高分子聚合物包括,四氯化碳，二硫化碳,环已烷,已烷，氯乙烷,甲苯,邻二氯苯,二氧六环或四氢味喃。
10.根据权利要求2所述的光固化3D打印装置,其特征在于,所述微型LED阵列模组为发出紫外光的紫外微型LED阵列模组。
11.根据权利要求10所述的光固化3D打印装置，其特征在于,所述紫外LED阵列模组发出的紫外光的波长为200nm-420nm。
12.一种光固化3D打印方法,其特征在于,应用于权利要求1-11任一项所述的光固化3D打印装置,包括以下步骤:
将打印板浸没于液态的光敏树脂内;
所述光源提供具有预设图形的固化光,该固化光穿过所述光敏树脂槽以将液态的光敏树脂进行固化,形成粘接于打印板上的树脂层;
通过提拉结构将打印板提升预设高度,所述预设高度与所述树脂层的厚度相同:
重复上述步骤,逐层形成粘接于所述打印板上的树脂层,以生成三维物体。
根据“具体实施方式”中的描述，该项发明专利的核心在于采用LED阵列模组光源。
[0038]目前3D打印方法一般有以下几种:SLA立体光固化成型法、数字光处理(Digital Light Processing,缩写:DLP)技术和LCD 3D打印技术。其中,SLA立体光固化成型法成本较高，同时单条激光移动扫描在打印速度上不占优势。DLP三维打印可以实现整面固化成型但是受到DLP投影芯片分辨率限制不能实现大面积打印,打印面积小于300*300mm。LCD 3D打印技术采用液晶屏作为紫外光掩膜,进行固化成型。可以实现整面固化成型,但是液晶屏慕中的液晶材料及其封装材料在强紫外光照射下容易分解失效，造成液晶光掩膜只能作为耗材使用。另外液晶屏作为光掩模难以避免漏光问题,造成光面树脂非必要位置固化。
[0039]参考图1-图5,针对上述问题,本实施例提供一种光固化3D打印装置,包括:
[0040]光敏树脂槽1,用于容纳液态的光敏树脂100;
[0041]光源,位于所述光敏树脂槽1的下方,用于朝向所述光敏树脂槽1的底部提供预设图形的固化光,该固化光穿过所述光敏树脂槽1以使得液态的所述光敏树脂固化;
[0042]打印板2,在固化时浸没于液态的所述光敏树脂100内;
[0043]提拉结构,用于控制所述打印板2在竖直方向移动,以在所述打印板2上逐层粘接固化的光敏树脂,以形成三维实体；
[0044] 本实施例中,通过光源提供具有预设图形的固化光,以使得液态的光敏树脂100固化,并通过所述提拉结构的配合,在所述打印板2上逐层粘接固化的光敏树脂,以形成三维实体。相比SLA立体光固化成型法中采用单条激光扫描的方式提升打印速度,提高了效率，相比DLP打印方式可以实现大面积的打印,并不受限,且相对于LCD 3D打印方式,可以避免紫外光不耐受和漏光问题。
。。。。省略
[0049]参考图4和图5,本实施例的一些实施方式中,所述光源包括微型LED阵列模组31，所述微型LED阵列模组31包括:
[0050]衬底基板311;
[0051]阵列排布于所述衬底基板上的多个LED灯312:
[0052]驱动电路,用于独立控制所述多个LED灯312按照预设规则点亮或关闭,以形成所述预设图形。
[0053] 通过所述驱动电路的驱动,可以独立控制所述多个LED灯312按照预设规则点亮或关闭,可以点亮一个或多个LED灯312,对每个LED灯312单独进行控制,可以灵活的形成各种所需图形,通过具有所述预设图形的固化光的照射,使得液态的光敏树脂100固化成预设形状。
[0054]本实施例中,所述驱动电路还用于控制所述多个LED灯312的亮度,以提高固化效率。
[0055]参考图2,本实施例的一些实施方式中,所述微型LED列模组31和所述光敏树脂槽1之间设置有准直透镜34结构。
[0056] 所述准直透镜34结构的设置使得所述光源出射的光准直出射,以便于照射于所述光敏树脂槽1的光线形成大小合适的光斑。
[0057] 参考图2,本实施例的一些实施方式中,所述准直透镜34和所述微型LED阵列模组31之间还设置有聚光透镜33,所述聚光透镜33的设置使得所述微型LED阵列模组31出射的光进行收敛,保证所述微型LED阵列模组31的光全部进入所述准直透镜34,提高光效。
[0058] 本实施例的一些实施方式中,所述微型LED阵列模组31为能够发出可见光的可见光LED阵列模组,所述光源还包括上转化结构32,所述上转化结构32设置于所述LED阵列模组和所述光敏树脂槽1之间，用于将所述可见光转换为紫外光。
[0059] 本实施例中,为了提供固化效率,所述光面树脂选取可被特定波长的紫外光照射[0059]后可固化的材料,本实施例的一些实施方式中,所述可见光LED阵列模组发出的可见光的波长为400nm-800nm,所述上转化结构32转换发出的紫外光的波长为200nm-420nm。
[0060] 参考图4,本实施例的一些实施方式中,所述上转化结构32包括相对设置的第一基板321和第二基板322,以及通过封框胶324密封于所述第一基板321和所述第二基板322之间的上转换溶液323。
[0061] 所述上转换溶液323填充封装过程是在无氧条件下进行的。所述封装胶根据所述上转换溶液323包含的有机溶剂类型选择不与有机溶剂相容或产生化学反应的胶材。
[0062]需要说明的是,所述封装胶不能有空隙,避免空气通过,保证密封环境。
[0063]参考图5,本实施例的一些实施方式中,所述上转化结构32划分为与所述多个LED灯312一一对应的多个上转换单元320,每个所述上转换单元320位于相应的所述LED灯312的出光面。
[0064] 参考图4,在一些实施方式中,所述上转化结构32可以为一体结构,整体覆盖于所述微型LED阵列模组31的出光侧,降低工艺难度。参考图5,在一些实施方式中,所述上转化结构划分为与所述多个LED灯312一一对应的多个上转换单元320,直接形成于相应的所述LED灯312的出光面,节省材料,降低成本。
[0065] 本实施例的一些实施方式中,所述上转化结构32的材料为基于三重态-三重态湮灭的上转换发光材料；
[0066] 本实施例的一些实施方式中,所述上转换发光材料包括光敏剂、能量受体和高分子聚合物;
。。。。。省略
详细的信息可查看该发明专利原文
发明专利申请说明书CN202110980234.7.pdf
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京公网安备11010802043351