CN207488525U - 一种可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板 - Google Patents

一种可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板,其包括两片叠置的超白玻璃,两片超白玻璃由光学胶全贴合粘接固定成一夹胶玻璃组,所述夹胶玻璃组中靠近光源一侧的超白玻璃为入光玻璃,背离光源一侧的超白玻璃为出光玻璃,位于光学胶两侧的超白玻璃表面分别为入光玻璃的出光面以及出光玻璃的入光面;所述入光玻璃的入光面、入光玻璃的出光面以及出光玻璃的出光面上分别印刷有一光扩散油墨层,所述光扩散油墨层为掺有纳米级光扩散粒子的透明树脂油墨;其中,所述入光玻璃以及出光玻璃的厚度之和为1~3mm,光扩散油墨层的厚度为5~20μm,光学胶的厚度为150~1100μm。

Description

一种可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板
技术领域
本实用新型涉及液晶面板显示领域,尤其涉及一种可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板。
背景技术
传统的扩散板通常采用PMMA、PC、PS、PP等基材中添加无机或有机光扩散剂作为散射粒子,使光线在经过散射层时不断的在两个折射率相异的介质中发生折射、反射与散射,从而改变光的行进路线,实现入射光充分散色以此产生光学扩散的效果。然而这种方式,将不可避免地存在扩散粒子对光的吸收,造成光能利用率低,另一方面,PMMA、PC、PS、PP等塑胶材料,它们都有吸湿澎涨、受热弯曲,受冷收缩的共性,做为小片扩散板变化还不大,但作为大尺寸的扩散板时变化很大并且容易老化、黄变。特别是大尺寸扩散板单独支撑使用时,材质太软,支撑力不够容易产生前拱后翘。
为改进扩散板光扩散效率低,出光面的亮度不均匀的缺陷,现有的做法包括在扩散板入光面设置微特征结构的阵列排列,例如V型凹槽阵列、U型凸槽阵列、金字塔阵列、圆环阵列、微透镜阵列等,通过人为调整光线、使光线发生不同方向的折射、反射、与散射,从而改变光的行进路线,实现入射光充分散色以此产生光学扩散的效果。若因光源变化要改变微结构就要开生产线的金属挤压模具,耗资巨大,开发时间长,并且开模一旦失败很难挽回。另一方面,扩散板上规则的阵列式网点、网块的微特征结构虽然可以使光源顶部直射最亮的光线被反射从而使出光面光线均匀,但越靠近光源阵列之间的界限阴影越明显,其实际缩短混光距离的效果有限。
鉴于直下式背光模组中扩散板的现状,亟待开发一种支撑力强不拱翘、高透光性能、能耗低、均光效果好,而且根据背光源和液晶面板尺寸的变化可以不用开模就能及时调整混光距离的光扩散板。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板。
实现本实用新型目的的技术方案是,一种可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板,其包括两片叠置的超白玻璃,两片超白玻璃由光学胶全贴合粘接固定成一夹胶玻璃组,所述夹胶玻璃组中靠近光源一侧的超白玻璃为入光玻璃,背离光源一侧的超白玻璃为出光玻璃,位于光学胶两侧的超白玻璃表面分别为入光玻璃的出光面以及出光玻璃的入光面;所述入光玻璃的入光面、入光玻璃的出光面以及出光玻璃的出光面上分别印刷有一光扩散油墨层,所述光扩散油墨层为掺有纳米级光扩散粒子的透明树脂油墨;其中,所述入光玻璃以及出光玻璃的厚度之和为1~3mm,光扩散油墨层的厚度为5~20μm,光学胶的厚度为150~1100μm。
进一步地,所述入光玻璃入光面、入光玻璃的出光面、出光玻璃的入光面以及出光玻璃的出光面均为凹凸不平且透明的不规则微纳光珠漫反射面。光线在经过光扩散油墨光圈得到扩散的基础上,再经不规则微纳光珠漫反射面进一步扩大,光圈如此在透射率相异的介质间逐层增大,可进一步缩短混光距离。
进一步地,所述出光玻璃的入光面上印刷有一光扩散油墨层。
进一步地,所述光学胶为固态紫外线柔性胶。
进一步地,所述光扩散油墨层为掺有纳米级光扩散粒子以及量子点晶体的透明树脂油墨。
进一步地,所述入光玻璃以及出光玻璃的厚度之和为2±0.1mm,光扩散油墨层的厚度为1.1±0.1mm。
进一步地,所述层叠式光扩散板包括数片叠置贴合的超白玻璃,每片超白玻璃的入光面以及出光面均为凹凸不平且透明的不规则微纳光珠漫反射面且印刷有光扩散油墨层,超白玻璃的厚度之和以可以遮盖光源的辉点为准。当作为照明面板使用时,随着光源功率的增大,相应地增加超白玻璃数量,实现大功率照明灯具混光距离的缩短并消除光源亮点。
进一步地,所述超白玻璃为经化学强化的超白玻璃。
本实用新型采用具有高透光率(透光率达91.5%以上)的超白玻璃制作扩散板,其硬度比塑料扩散板强36倍,热膨胀率相比塑料扩散板降低90%,湿膨胀为零,相比传统塑料扩散板不易发生形变,其作为直下式背光模组的一部分使扩散板可以抵近液晶面板安装,二者仅需留1~2mm空气间隙,不但提高了亮度还进一步减薄了大尺寸直下式背光液晶显示模组的厚度,减轻直下式背光液晶显示模组的重量,并且不会因受热而老化黄化;两片超白玻璃组成的夹胶玻璃组具有多层折射率相异的高透平滑的介质层,使得光线在进入入光面后,逐层发生折射、反射与散射,在逐层扩大光圈直径减弱LED灯源亮点的同时,新的多层光学扩散结构,缩小了扩散板入光面和LED灯源反射面的距离,以86寸直下式背光模组为例,可以将混光距离从30mm直接降至20mm以下。其结构简单,易于加工制造,在节能的同时提升了出光面的亮度和出光均匀度。
附图说明
图1为本实用新型实施例1所述层叠式光扩散板的装配结构示意图;
图2为图1的组合结构示意图;
图3为本实用新型实施例2所述的层叠式光扩散板的结构示意图;
图4为本实用新型实施例3所述的层叠式光扩散板的入光玻璃结构示意图;
图5为本发明实施例3在混光距离为15mm时的光扩散示意图,其中粗箭头代表入光方向,细箭头代表光线折射路径,D代表光线经亚克力扩散板后达到的光圈范围;
图6为本实用新型实施例3所述入光玻璃的入光面的凹凸不平且透明的不规则微纳光珠结构放大五百倍后照片;
图7为图6的结构示意简图;
图8为本发明所述对照例在30mm混光距离下光扩散示意图,其中,D’代表光线经亚克力扩散板后达到的光圈范围。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型较佳实施例做进一步描述。
实施例1
如图1和图2所示,一种可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板,其包括两片叠置的超白玻璃(11,12),两片超白玻璃(11,12)由固态紫外线柔性胶2将贴合面全面粘接固定成一夹胶玻璃组1,所述夹胶玻璃组1中靠近光源100一侧的超白玻璃11为入光玻璃,背离光源一侧的超白玻璃12为出光玻璃,位于固态紫外线柔性胶2两侧的超白玻璃表面分别为入光玻璃的出光面112以及出光玻璃的入光面121;所述入光玻璃的入光面111、入光玻璃的出光面112以及出光玻璃的出光面122上分别印刷有一光扩散油墨层3;其中,所述入光玻璃11 以及出光玻璃12的厚度之和为2mm,光扩散油墨层的厚度为10μm,固态紫外线柔性胶的厚度为180μm。
实施例2
如图3所示,与实施例1不同的是,所述入光玻璃11的入光面111、入光玻璃11的出光面112、出光玻璃12的入光面121以及出光玻璃12的出光面122上均分别印刷有一光扩散油墨层3,光扩散油墨层的厚度为10μm,固态紫外线柔性胶的厚度为180μm。
实施例3
如图4至图7所示,与实施例2不同的是,所述入光玻璃11的入光面111和出光面112、出光玻璃12的入光面121以及出光面122均为凹凸不平且透明的不规则微纳光珠漫反射面,光扩散油墨层的厚度为10μm,光学胶的厚度为180μm。其中,凹凸不平且透明的不规则微纳光珠漫反射面为通过对超白玻璃表面进行透明凹凸不平的微纳光学蚀刻而成。
本发明实施例所述光扩散板结构中所述光扩散油墨层为掺有纳米级光扩散粒子以及量子点晶体的透明树脂油墨,纳米级的量子点(Quantum Dots,简称QD)晶体当受到蓝色LED 背光源的光刺激时,量子点便会发出非常纯净的有色光线,实现全色域显示,真实还原图像色彩,使液晶显示屏的图像更为艳丽。纳米级光扩散粒子是较大的纳米颗粒,使光线在经过散射层时不断的在两个折射率相异的介质中发生折射、反射与散射,以此产生光学扩散的效果;量子点晶体是更小的无机纳米晶体,但两者都具备光扩散的特性,大小颗粒混合搅拌在一起的混合油墨,并使用丝网印刷技术,印刷到玻璃表面的量子点光扩散油墨层,除了展示岀高色域和亮丽色彩外,将使光扩散的均匀度更为细致。
对照例
所述对照例为入光面具有规则的阵列式网块的微特征结构的单层亚克力扩散板200。其光扩散示意图如图8所示。
将实施例1-3以及对照例所述光扩散板分别置于LED光源上方,光扩散板的厚度均为 2mm,分别设定初始混光距离为30mm,进一步缩短至24.5mm以及20mmm,测试各光扩散板的亮度以及对光源的遮蔽性能,其结果如表1所示:
表1
由表1可知,在同等常规厚度的情况下,随着混光距离的缩小,实施例1-2的亮度值随着混光距离的缩短均超过亚克力板,光扩散效率高,且实施例1-3均可将混光距离由30mm缩短至 20mm,不但出光面亮度更高,且出光面无明显辉点,亮度均匀。
如图5所示,光线通过层叠玻璃光扩散板,增加凹凸不平且透明的不规则微纳光珠漫反射面、增加扩散油墨扩散层,多层扩散放大,在压低光扩散板与光源的混光距离到15mm的同时,仍可以达到与图8所示的原来单层亚克力光扩散板在30mm的混光距离所形成的光圈宽度距离D’相仿的光圈距离D。
实施例4
实施例4与实施例1的结构相同,区别在于,所述入光玻璃11以及出光玻璃12的厚度之和为 1mm,光扩散油墨层的厚度为5μm,固态紫外线柔性胶的厚度为150μm。
实施例5
实施例5与实施例1的结构相同,区别在于,所述入光玻璃11以及出光玻璃12的厚度之和为 3mm,光扩散油墨层的厚度为20μm,固态紫外线柔性胶的厚度为300μm。
实施例6
实施例6与实施例1的结构相同,区别在于,所述入光玻璃11以及出光玻璃12的厚度之和为 2.1mm,光扩散油墨层的厚度为15μm,固态紫外线柔性胶的厚度为200μm。
实施例7
实施例7与实施例2的结构相同,区别在于,所述入光玻璃11以及出光玻璃12的厚度之和为2.3mm,光扩散油墨层的厚度为15μm,固态紫外线柔性胶的厚度为200μm。
本实用新型所述光扩散油墨的厚度不限于实施例所述,实际生产中根据光源功率大小印刷厚度的光扩散油墨,一般而言,功率越大光扩散油墨厚度相应增加,一保证光通量,减少光损耗;光扩散油墨的组成亦不限于实施例所述,还可以仅为掺有纳米级光扩散粒子的透明树脂油墨,但掺入量子点晶体可以展示岀高色域和亮丽色彩;在减薄背光模组总厚度的要求下,厚度优选为5~20μm;所述光学胶的厚度范围为150~1100μm,光学胶的类型不同,其厚度做相应调整,在保证光的透过率的同时保证玻璃不拱翘即可,当为固态紫外线柔性胶时,厚度范围为150~300μm,为液态uv胶时,需1000~1100μm若光学胶的厚度超过300μm会影响光的透过率,小于150μm则导致形成的夹胶玻璃组太薄容易拱翘;所述超白玻璃的总厚度为 1.4~3mm,其中以2mm较佳,此时可以缩短混光距离至20mm,出光均匀且光线明亮;本发明采用的光学胶不限于实施例所述的固态紫外线柔性胶,还可以为液态uv胶、OCA光学胶等,其中固态紫外线柔性胶贴合成品率较高;所述超白玻璃的数量不限于实施例所示,其还可以为三片,三片超白玻璃由光学胶全贴合粘接固定成夹胶玻璃组,夹胶玻璃组的入光面以及出光面上分别印刷有光扩散油墨层,夹胶玻璃中间至少有两面印刷有光扩散油墨层,三片超白玻璃的厚度之和以可以遮盖LED光源的辉点为准;所述超白玻璃还可以为经化学强化的超白玻璃,以提高超白玻璃的强度。
以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板,其特征在于:其包括两片叠置的超白玻璃,两片超白玻璃由光学胶全贴合粘接固定成一夹胶玻璃组,所述夹胶玻璃组中靠近光源一侧的超白玻璃为入光玻璃,背离光源一侧的超白玻璃为出光玻璃,位于光学胶两侧的超白玻璃表面分别为入光玻璃的出光面以及出光玻璃的入光面;所述入光玻璃的入光面、入光玻璃的出光面以及出光玻璃的出光面上分别印刷有一光扩散油墨层,所述光扩散油墨层为掺有纳米级光扩散粒子的透明树脂油墨;其中,所述入光玻璃以及出光玻璃的厚度之和为1~3mm,光扩散油墨层的厚度为5~20μm,光学胶的厚度为150~1100μm。
2.根据权利要求1所述的可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板,其特征在于:所述入光玻璃入光面、入光玻璃的出光面、出光玻璃的入光面以及出光玻璃的出光面均为凹凸不平且透明的不规则微纳光珠漫反射面。
3.根据权利要求1或2所述的可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板,其特征在于:所述出光玻璃的入光面上印刷有一光扩散油墨层。
4.根据权利要求1或2所述的可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板,其特征在于:所述光学胶为固态紫外线柔性胶,其厚度为150~300μm。
5.根据权利要求1或2所述的可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板,其特征在于:所述光扩散油墨层为掺有纳米级光扩散粒子以及量子点晶体的透明树脂油墨。
6.根据权利要求1或2所述的可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板,其特征在于:所述入光玻璃以及出光玻璃的厚度之和为2±0.1mm,光扩散油墨层的厚度为1.1±0.1mm。
7.根据权利要求1所述的可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板,其特征在于:所述层叠式光扩散板包括数片叠置贴合的超白玻璃,每片超白玻璃的入光面以及出光面均为凹凸不平且透明的不规则微纳光珠漫反射面且印刷有光扩散油墨层,超白玻璃的厚度之和以可以遮盖光源的辉点为准。
8.根据权利要求1或2所述的可缩短混光距离且消除光源亮点的层叠式光扩散板,其特征在于:所述超白玻璃为经化学强化的超白玻璃。
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