CN110426775A - 一种8k超清显示用高亮顶部光导光板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种8K超清显示用高亮顶部光导光板，所述的导光板由薄型化光学级PMMA和薄型化光学级PC材料组合而成，所述的薄型化光学级PMMA设于薄型化光学级PC的正上方，两者通过共挤而成，相互间紧密贴合；所述的导光板的顶部设有顶部网点单元、底部设有底部网点单元；所述的导光板的表面分为前侧面、后侧面、左侧面、右侧面、顶部侧面和底部侧面；所述的顶部网点单元即设置于导光板的顶部侧面上，底部网点单元即设置于导光板的底部侧面上。本发明顶部光导光板，能很好的满足8K超清显示背光的需求，成本低、电耗能小。
Description
技术领域
本发明属于LED显示屏技术领域，具体涉及一种8K超清显示用高亮顶部光导光板。
背景技术
显示行业多年来一直处于高速增长阶段，产品技术也同样日新月异迭代来满足消费者日益提升的需求。目前中大型液晶显示终端每年全球销量稳定在2亿台以上，在市场占有绝对主导地位。国内外10.5代线的陆续量产，也促使大屏幕显示，高清显示为市场发展方向。随着5G网络的逐步普及，高清信号的传输问题得到解决，日韩传统显示一线厂商已经早早布局好超清显示领域，并陆续推出超清显示终端，国内的京东方等一线大厂也陆续发布了相关新品，8k超清显示终端目前作为显示行业最高端的产品，但对应的价格也是一般消费者所无法接受的，因为新技术推出都是以较高成本的软硬件配套来实现，但是往往随着产品的技术更新使成本不断下降才能推动终端的消费市场接纳。
超清显示屏核心是提升像素点密度，在实现8K显示时，随着像素数量增加，像素尺寸将会变小。由于像素点尺寸限制，LCD面板的透光率将急速减少，基本只有原来一半的透过率。所以只能依赖增加背光源亮度确保显示性能，目前均采用密布LED颗粒作为直下式背光源来实现，这会导致背光源的成本及耗电量急速增加，虽然显示效果有了质的提升但带来了高能耗的弊端，不符合节能减排的环保政策。另外传统ELED光源虽然是节能环保的均匀光源但是受制约于传统的制作工艺及使用环境而无法提供高亮度的背光源给8K显示使用，这也正是阻碍8K显示顺利发展的一大因素。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种8K超清显示用高亮顶部光导光板。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种8K超清显示用高亮顶部光导光板，所述的导光板由薄型化光学级PMMA和薄型化光学级PC材料组合而成，所述的薄型化光学级PMMA设于薄型化光学级PC的正上方，两者通过共挤而成，相互间紧密贴合；所述的导光板的顶部设有顶部网点单元、底部设有底部网点单元；所述的导光板的表面分为前侧面、后侧面、左侧面、右侧面、顶部侧面和底部侧面；所述的顶部网点单元即设置于导光板的顶部侧面上，底部网点单元即设置于导光板的底部侧面上。
进一步的，所述的薄型化光学级PMMA的用量重量百分比小于薄型化光学级PC的用量重量百分比。
进一步的，所述的薄型化光学级PMMA的用量重量百分比与薄型化光学级PC的用量重量百分比的比值为1:19~21。
进一步的，所述的导光板的左侧面为入光面，所述的入光面与LED光源无间隙接触贴合；所述的LED光源设置于导光板的左侧，所述LED光源的左侧还设有PCBA板。
进一步的，所述的导光板的前侧面、后侧面和右侧面上均粘贴有表面为银色的非镜面反射胶带。
进一步的，所述的顶部网点单元疏于底部网点单元；所述的顶部网点单元和底部网点单元上的网点均采用纳米微复制技术进行百分百结构转写，采用上下模具同时加热的方式进行双面转写；所述的顶部网点单元和底部网点单元上的网点均呈相同体积下按照密度散布，来提升网点物理转写率和增加反射单元面积；所述的顶部网点单元和底部网点单元上的网点的结构均是底部为火山口形式的环形状，所述的顶部网点单元的网点中间为带凸点的环形结构，所述的凸点高度为2~3微米；所述的顶部网点单元的网点直径为40~50微米、底部网点单元的网点直径为50~60微米。
进一步的，所述的经同时转写的顶部网点单元和底部网点单元与LED光源从导光板左侧面无缝耦合形成高亮度双层面光源。其中的转写是采用通过控制转写压力及温度瞬间完成物理转写，其高效高重复精度确保产业化中的效率及产品良率。
普通显示用导光板的材料通常为单一的PMMA，结构上是在PMMA的底面开设有光学网点，虽然保证了整体的硬度品质，但PMMA的耐温性较差，侧面设置的LED光源的灯珠正常工作时的温度较高，通常为70~80℃，长期贴合使用会造成PMMA材料的老化和损伤，因此为了避免高温带来的影响，会避免LED光源与PMMA接触，两者间的间隙通常设为0.5~1mm，由此会有效降低LED光源对PMMA的热量传导，但弊端是会带来约25%的光损失，进而会影响导光效果。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明导光板在材料上使用了PMMA和PC复合的新材料，通过高压共挤而成，避免了传统热注塑易引起的老化问题，且主材质为PC，保证了整体的高耐温阻燃性，可实现LED光源与导光板直接无间隙贴合的设计，降低了光损失；PMMA的折射率为1.49，PC的折射率为1.53，在此将PMMA设置在上层，PC设置在下层，利用两者的折射率不同来形成光位差，从而提升了漫反射的出光效率，提高了光的利用率；对导光板特殊设置了上下双面网点单元来代替普通的PMMA材料的底部单面网点单元，较好的实现高温环境下的耐受度，同时增加的顶部网点反射单元能够有效的提升导光板的亮度；在导光板侧面粘贴的表面为银色的非镜面反射胶带，能够对光进行多角度的反射，提高了对漫反射光的利用效果，进一步提高了光的利用率；在上述材料和结构的优化情况下，本发明导光板相较于普通导光板可实现30~40%的光学提升，且耐温阻燃性好，使用品质稳定，实现了满足8K超清显示背光的需求，并改变了目前8K显示玻璃只能搭配DLED背光的现状；以较低的成本实现了对应的需求，同时很好的节约了电能，极具推广应用价值和市场竞争力。
附图说明
图1为本发明导光板材料的组成示意图。
图2为本发明导光板整体的结构示意图。
图3为本发明导光板顶部网点单元的网点的结构图。
图4为本发明导光板底部网点单元的网点的结构图。
图5为本发明导光板底部/顶部网点单元的网点密度图。
图6为本发明导光板零间隙耦合线光源转化面光源输出示意图。
图7为本发明导光板出光简视图。
图8为本发明导光板的加工及网点热压微复制转写示意图。
具体实施方式
为了对本发明做更好的解释说明，请参阅附图。
一种8K超清显示用高亮顶部光导光板100，所述的导光板100由薄型化光学级PMMA2和薄型化光学级PC 1材料组合而成，所述的薄型化光学级PMMA 2设于薄型化光学级PC 1的正上方，两者通过共挤而成，相互间紧密贴合；所述的导光板100的顶部设有顶部网点单元9、底部设有底部网点单元10；所述的导光板100的表面分为前侧面3、后侧面4、左侧面5、右侧面6、顶部侧面7和底部侧面8；所述的顶部网点单元9即设置于导光板的顶部侧面7上，底部网点单元10即设置于导光板的底部侧面8上。
进一步的，所述的薄型化光学级PMMA 2的用量重量百分比小于薄型化光学级PC 1的用量重量百分比。
进一步的，所述的薄型化光学级PMMA 2的用量重量百分比与薄型化光学级PC 1的用量重量百分比的比值为1:19~21。
进一步的，所述的导光板100的左侧面5为入光面，所述的入光面与LED光源200无间隙接触贴合；所述的LED光源200设置于导光板的左侧，所述LED光源200的左侧还设有PCBA板300。
进一步的，所述的导光板100的前侧面3、后侧面4和右侧面6上均粘贴有表面为银色的非镜面反射胶带。
进一步的，所述的顶部网点单元9疏于底部网点单元10；所述的顶部网点单元9和底部网点单元10上的网点均采用纳米微复制技术进行百分百结构转写，采用上下模具同时加热的方式进行双面转写；所述的顶部网点单元9和底部网点单元10上的网点均呈相同体积下按照密度散布，来提升网点物理转写率和增加反射单元面积；所述的顶部网点单元9和底部网点单元10上的网点的结构均是底部为火山口形式的环形状，所述的顶部网点单元9的网点中间为带凸点的环形结构，所述的凸点高度为2~3微米；所述的顶部网点单元9的网点直径为40~50微米、底部网点单元10的网点直径为50~60微米。
进一步的，所述的经同时转写的顶部网点单元9和底部网点单元10与LED光源200从导光板左侧面无缝耦合形成高亮度双层面光源。
本发明的工作原理和效果为：LED光源200由导光板100的左侧入光面射入，经过网点及反射胶带（图中未画出）等的反射等作用，最终光汇聚均匀的从导光板100的顶部侧面7射出，实现了高亮光的输出。本发明导光板100中PC为主要材料占比，因PC具备优秀的耐温特性，故采用PMMA和PC光学材料共同挤压成基板，能有效的提升整体的耐温性能，导光板100的左侧入光面的PC层与LED光源200无间隙的接触设计能够减少耦合的距离，大幅度提升了耦合效率；PMMA材料因有良好的表面硬度，将其设置在第二出光面，防止实际使用过程中的表面损伤，提升了良率，设置的反射胶带（图中未画出）能够用以反射回收折射到外围的光，收集LED发散角损失的光源，同时将光反射至不同的角度，全部反射至顶部出光面的光再经顶部网点聚光后发射到显示面板，大幅度提升了亮度。此外对顶部网点单元9和底部网点单元10上的光学网点的双面散布设计及特殊的分布能够起到如下作用：（1）增加了网点的总量，让光到网点漫反射距离更近，并减少末端的无效光源；（2）增加顶部网点的分布让反射到膜材上的光源减少再次反射的路径，顶部网点的凸点结构能够对光进行聚集，进一步提升了光密度；（3）通过精密的微复制技术让网点得到完全转写进而促使反射面积呈几何级的增加，最终大幅度提升了整体的亮度。
Claims (7)
1.一种8K超清显示用高亮顶部光导光板，其特征在于，所述的导光板由薄型化光学级PMMA和薄型化光学级PC材料组合而成，所述的薄型化光学级PMMA设于薄型化光学级PC的正上方，两者通过共挤而成，相互间紧密贴合；所述的导光板的顶部设有顶部网点单元、底部设有底部网点单元；所述的导光板的表面分为前侧面、后侧面、左侧面、右侧面、顶部侧面和底部侧面；所述的顶部网点单元即设置于导光板的顶部侧面上，底部网点单元即设置于导光板的底部侧面上。
2.根据权利要求1所述的一种8K超清显示用高亮顶部光导光板，其特征在于，所述的薄型化光学级PMMA的用量重量百分比小于薄型化光学级PC的用量重量百分比。
3.根据权利要求2所述的一种8K超清显示用高亮顶部光导光板，其特征在于，所述的薄型化光学级PMMA的用量重量百分比与薄型化光学级PC的用量重量百分比的比值为1:19~21。
4.根据权利要求3所述的一种8K超清显示用高亮顶部光导光板，其特征在于，所述的导光板的左侧面为入光面，所述的入光面与LED光源无间隙接触贴合；所述的LED光源设置于导光板的左侧，所述LED光源的左侧还设有PCBA板。
5.根据权利要求4所述的一种8K超清显示用高亮顶部光导光板，其特征在于，所述的导光板的前侧面、后侧面和右侧面上均粘贴有表面为银色的非镜面反射胶带。
6.根据权利要求5所述的一种8K超清显示用高亮顶部光导光板，其特征在于，所述的顶部网点单元疏于底部网点单元；所述的顶部网点单元和底部网点单元上的网点均采用纳米微复制技术进行百分百结构转写，采用上下模具同时加热的方式进行双面转写；所述的顶部网点单元和底部网点单元上的网点均呈相同体积下按照密度散布，来提升网点物理转写率和增加反射单元面积；所述的顶部网点单元和底部网点单元上的网点的结构均是底部为火山口形式的环形状，所述的顶部网点单元的网点中间为带凸点的环形结构，所述的凸点高度为2~3微米；所述的顶部网点单元的网点直径为40~50微米、底部网点单元的网点直径为50~60微米。
7.根据权利要求6所述的一种8K超清显示用高亮顶部光导光板，其特征在于，所述的经同时转写的顶部网点单元和底部网点单元与LED光源从导光板左侧面无缝耦合形成高亮度双层面光源。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112114457A (zh) * | 2020-10-13 | 2020-12-22 | 南通创亿达新材料股份有限公司 | 一种发光板及显示装置 |
| WO2021237849A1 (zh) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | 昆山市诚泰电气股份有限公司 | 导光板和具有该导光板的平面光源 |
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2019
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