阅读说明：本技术 一种多功能光学材料结构 (Multifunctional optical material structure ) 是由 许铭富 许书元 于 2021-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及光学技术领域,且公开了一种多功能光学材料结构,解决了目前市场上因采用量子点材料作为高色彩背光模组的出光效率低的问题,同时利用发泡材料,替代原本添加的SiO2、TiO2、ZnO等扩散剂,解决了光的发散性差与材料重量延伸导致的产品变形的问题,其为层叠结构,包含LED波长增亮层100、单向拉伸膜200、波长转移层300和光扩散层400,LED波长增亮层位于此结构底层,单向拉伸膜位于LED波长增亮层上层,波长转移层位于单向拉伸膜上层,光扩散层位于此结构顶层,光扩散层中包括空气发泡粒子,空气发泡粒子包括二氧化碳、氮气、氦气等,此结构每一層兼具密度释放特性,本发明,具有增加量子扩散板的透光的效率,減重与增加光的发散性的好处。(The invention relates to the technical field of optics, and discloses a multifunctional optical material structure, which solves the problem of low light-emitting efficiency of a high-color backlight module adopting quantum dot materials in the current market, and simultaneously utilizes a foaming material to replace originally added dispersing agents such as SiO2, TiO2 and ZnO, so as to solve the problems of poor light divergence and product deformation caused by material weight extension, wherein the multifunctional optical material structure is a laminated structure and comprises an LED wavelength brightening layer 100, a unidirectional stretching film 200, a wavelength transfer layer 300 and a light diffusion layer 400, the LED wavelength brightening layer is arranged at the bottom layer of the structure, the unidirectional stretching film is arranged at the upper layer of the LED wavelength brightening layer, the wavelength transfer layer is arranged at the upper layer of the unidirectional stretching film, the light diffusion layer is arranged at the top layer of the structure, the light diffusion layer comprises air foaming particles, the air foaming particles comprise carbon dioxide, nitrogen, helium and the like, and each frame of the structure has density release characteristics, the invention has the advantages of increasing the light transmission efficiency of the quantum diffusion plate, reducing the weight and increasing the light divergence.)

一种多功能光学材料结构

技术领域

本发明属于光学技术领域，具体为一种多功能光学材料结构。

背景技术

目前市场上的采用量子点LED背光模组,会因量子点的浓度增加,使出光效率降低，从而导致显示器的光通量效率变低，为了达到一定的光亮，则需要使用更大功率的LED灯，这样将会大大的增加电能的消耗，且会增加LED的的发热量，从而将会大大的降低LED灯的使用效果，为能在不增加LED功率的情况下，提升显示器光通量效率，我们提出了一种多功能光学材料结构。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种多功能光学材料结构，有效的解决了目前市场上因采用量子点材料作为高色彩背光模组的出光效率低的问题，同时利用发泡材料,替代原本添加的SiO2、TiO2、ZnO等扩散剂,解决了光的发散性差与材料重量延伸导致的产品变形的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能光学材料结构，包括LED波长增亮层、单向拉伸膜、波长转移层和光扩散层，所述LED波长增亮层位于此结构底部，所述单向拉伸膜位于LED波长增亮层上层，所述波长转移层位于单向拉伸膜上层，所述光扩散层位于此结构顶层，所述光扩散层为密度释放层，所述密度释放层中包括空气发泡粒子，所述空气发泡粒子包括二氧化碳、氮气、氦气。

优选的，所述LED波长增亮层包括高透蓝色高分子树脂层与表面聚光结构，所述高透蓝色高分子树脂层的结构一般为几何光学结构,所述高透蓝色高分子树脂层中添加有微米级发泡剂。

优选的，所述单向拉伸膜可以在表面上采用真空镀膜，形成单波长可通过的滤光片的形式。

优选的，所述波长转移层具有高斯托克斯波长偏移特性。

优选的，所述光扩散层为光通量与色相控制层，所述光扩散层中添加有微米级的增白剂和发泡剂。

优选的，所述光扩散层的上下结构可以垂直或斜向五度以上的偏移角度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在工作中，通过白光LED经过LED波长增亮层(高透蓝色高分子树脂层)，将会产生400至475nm波长范围的蓝光，高透蓝色高分子树脂层表面具有聚光结构能增加光通量效益，将会弥补量子点材料吸收的损失，当光波到达波长转移层时，由于量子点材料具有高斯托克斯波长偏移特性，即所谓的光致发光特性，将会产生RGB三种波长的光，光将会继续传播，当光传播到光扩散层时，增白剂增加量子点的被利用率,所以光颜色将会从蓝色转移呈黄色或红绿的中间色，发泡剂则填充与替代光扩散剂，降低整个材料密度与重量，由于光扩散层的上下结构可以垂直或斜向五度以上的偏移角度的设置，且再光的折射定律的全反射原理下，光从密介质通往疏介质，当反射光角度大于临界角时，光会再反射回密介质，即是反射回第波长转移层与光扩散层，形成光源再利用，即达到了提升光扩散层的出光效率的效果。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的整体切面结构示意图；

图2为本发明的光扩散层的结构改变时示意图；

图3为本发明的具有高分子单向拉伸膜时的第一种结构示意图；

图4为本发明的具有高分子单向拉伸膜时的第二种结构示意图；

图5为本发明的出光面结构式横向、纵向、±45°角结构示意图；

图6为本发明的横向结构示意图。

图7为本发明光扩散层垂直LED波长增量层角度第一种结构示意图。

图8为本发明光扩散层平行LED波长增量层角度结构示意图。

图9为本发明的具有高分子单向拉伸膜时的第三种结构示意图。

图10为本发明光扩散层垂直LED波长增量层角度第二种结构示意图；

图11为本发明光扩散层与LED波长增量层角度呈45°的结构示意图。

图12为本发明光扩散层与LED波长增量层间结构角度差为θ>5°的结构示意图。

图中：100、LED波长增亮层；200、单向拉伸膜；300、波长转移层；400、光扩散层；500、量子点层或荧光层；110、表面聚光结构；111、高透蓝色高分子树脂层；112、微米级发泡剂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，由图1-12给出，本发明包括LED波长增亮层100、单向拉伸膜200、波长转移层300和光扩散层400。LED波长增亮层100位于底层，单向拉伸膜200位于LED波长增亮层100上层，波长转移层300位于单向拉伸膜200的上层光扩散层400位于顶层，光扩散层400为密度释放层，密度释放层中包括空气发泡粒子，空气发泡粒子包括二氧化碳、氮气、氦气等。

LED波长增亮层，使用丙烯酸树脂,经过特定结构压合轮,形成一定的表面结构,当光经过结构层时,会折射进入第一层,因此,让LED大角度发射光经过结构层,就会折射进入第一层,这比原先不做结构层更容易获得入射光能量,因此具有称为LED光波长亮层，单向拉伸膜、采用单向拉伸制程PET或PMMA材料,PET目前是光学膜片普遍使用基材,(PMMA薄膜材料测试中),但是一般都是双向拉伸,不具有长分子状态.此处选择单向拉伸,就是让光分别经过高分子的长短轴方向,形成一定的偏振光通过。

实施例二，在实施例一的基础上，LED波长增亮层100包括高透蓝色高分子树脂层，高透蓝色高分子树脂层的结构一般为几何光学结构，白光LED经过LED波长增亮层100，将会产生四白至四百七十五纳米波长范围的蓝光。

实施例三，在实施例一的基础上，单向拉伸膜200使用表面聚光结构，单向拉伸膜200使用的聚光结构遇到光增加效益，以弥补PET材料吸收的损失。

实施例四，在实施例一的基础上，波长转移层300具有高斯托克斯波长偏移特性，当光波到达波长转移层300时，由于具有高斯托克斯波长偏移特性，即所谓的发光特性，将会产生RGB三种波长的光。

实施例五，在实施例一的基础上，光扩散层400为光通量与色相控制层，光扩散层400中添加有微米级的增白剂和发泡剂，当光到达光扩散层400时，增白剂将导致量子点浓度提高，所以光颜色将会从蓝色转移呈黄色或红绿的中间色，发泡剂则填充与替代光扩散剂，降低整个材料密度与重量，在高温环境下，不会受热造成产品变形。

实施例六，在实施例一的基础上，光扩散层400的上下结构可以垂直或斜向五度以上的偏移角度，因为光的折射定律的全反射原理，光从密介质通往疏介质，当反射光角度大于临界角时，光会再反射回密介质，即是反射回第波长转移层300与光扩散层400，形成光源再利用，以提升光扩散层400的出光效率。

还包括有高分子单向拉伸膜500，其位置具有两种情况，其一、量子点层或荧光层500位于LED波长增亮层1和单向拉伸膜200之间，其二，量子点层或荧光层500位于波长转移层300和单向拉伸膜200之间。

工作原理：工作时，首先通过白光LED经过LED波长增亮层1，将会产生四白至四百七十五纳米波长范围的蓝光，单向拉伸膜200使用的聚光结构遇到光增加效益，将会弥补量子点材料吸收的损失，当光波到达波长转移层300时，由于具有高斯托克斯波长偏移特性，即所谓的发光特性，将会产生RGB三种波长的光，光将会继续传播，当光传播到光扩散层400时，增白剂将导致量子点浓度提高，所以光颜色将会从蓝色转移呈黄色或红绿的中间色，发泡剂则填充与替代光扩散剂，降低整个材料密度与重量，由于光扩散层400的上下结构可以垂直或斜向五度以上的偏移角度的设置，且再光的折射定律的全反射原理下，光从密介质通往疏介质，当反射光角度大于临界角时，光会再反射回密介质，即是反射回第波长转移层300与光扩散层400，形成光源再利用，以提升光扩散层400的出光效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。