專利名稱：全彩色平板光導(dǎo)顯示器及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以發(fā)光二極管為光源的平板顯示裝置及制備方法。
本發(fā)明所述全彩色平板光導(dǎo)顯示器是利用光從一媒質(zhì)向另一媒質(zhì)傳輸，在其界面由于入射角的不同將產(chǎn)生折射或反射的原理，在由單一光學(xué)材料或復(fù)合光學(xué)材料組成的導(dǎo)光板周邊一側(cè)或多側(cè)制成一組圓柱透鏡頂空腔，與導(dǎo)光板兩面成平行指向的LED發(fā)光管封裝于該空腔內(nèi)，，在所述導(dǎo)光板周邊未設(shè)LED發(fā)光管處，設(shè)有金屬反光膜；在導(dǎo)光板表面通過(guò)膜塑工藝形成顯示圖符的粗糙散光表面層，在此之上，涂有發(fā)光涂料層；所述發(fā)光涂料的透明顏料透射波長(zhǎng)與LED發(fā)光波長(zhǎng)相匹配。
如上所述的一種全彩色平板光導(dǎo)顯示器，其導(dǎo)光板可以是有機(jī)聚甲基丙烯酸甲脂(PmmA)、聚碳酸脂(PC)單一材料層，也可以是基板為聚甲基丙烯酸甲脂(PmmA)，表面為聚碳酸脂(PC)或涂有機(jī)硅耐磨薄層，也可將無(wú)機(jī)光學(xué)薄板玻璃與有機(jī)基板在表面復(fù)合。
如上所述的一種全彩色平板光導(dǎo)顯示器，在導(dǎo)光基板預(yù)制好透鏡頂圓柱空腔與LED之間注入環(huán)氧型光學(xué)樹脂膠。
如上所述的一種全彩色平板光導(dǎo)顯示器，其中導(dǎo)光板對(duì)應(yīng)不同的LED邊光源，有不同的匹配厚度，LED組件光源分另為Φ2、Φ3、Φ5時(shí)，分別選用3mm、5mm、6-8mm厚的導(dǎo)光板。
一種全彩色平板導(dǎo)顯示器制備方法；由單一的有機(jī)材料聚甲基丙烯酸甲脂PmmA或聚碳酸脂PC，或所述兩種材料組成復(fù)合層結(jié)構(gòu)構(gòu)成導(dǎo)光板；所述導(dǎo)光板在符合光學(xué)鏡面要求的型模中制成；在導(dǎo)光板表層制出所需的圖符形點(diǎn)線交錯(cuò)粗糙散光面；在所述圖符形粗糙散光面上，涂有按下述方法制備的發(fā)光涂料；發(fā)光涂料制備步驟將中溫固化劑和室溫下呈液態(tài)的低分子量光學(xué)環(huán)氧樹脂按環(huán)氧值與胺值等當(dāng)量配比，配料前將樹脂加熱至60℃-80℃時(shí)，在5-6分鐘內(nèi)使其溫度降至18℃-21℃，加入上述量的固化劑及適量的可見光在400nm-700nm全色波長(zhǎng)且有良好透光率的無(wú)色光學(xué)玻璃微粒或純石英粉微粒，并攪拌均勻，經(jīng)抽真空排除氣泡后，涂覆于導(dǎo)光板表面圖符形粗糙散光面上，形成發(fā)光涂料顯示層；將涂好發(fā)光涂料的導(dǎo)光板先經(jīng)40℃-50℃預(yù)烘2小時(shí)，再入烘窖在60℃-80℃溫度下烘3小時(shí)，至徹底固化；所述發(fā)光涂料中無(wú)色光學(xué)玻璃微?；蚣兪⑽⒘Ｕ蓟旌衔镏亓康?0％-70％，余量為加有中溫固化劑的低分子量光學(xué)環(huán)氧樹脂；將導(dǎo)光板周邊預(yù)制好的透鏡頂圓柱空腔內(nèi)注入環(huán)氧型光學(xué)樹脂膠，將LED芯片和限流電阻裝配其中，確保LED芯片指向平行于導(dǎo)光板兩側(cè)面，在50℃-70℃溫度下，經(jīng)3小時(shí)固化；錫焊連接上述LED組件；裸露元器件連接線表面涂復(fù)絕緣冷干漆；在規(guī)范電流下老化LED組件8小時(shí)后，制備完畢。
如上所述的一種全彩色平板光導(dǎo)顯示制備方法，其中光學(xué)玻璃微粒優(yōu)選如下冕牌玻璃中的重冕玻璃ZK501、ZK506、ZK509；火玻璃中選取F503、F504、F506。
如上所述的一種全彩色平板光導(dǎo)顯示器制備方法，其中光學(xué)玻璃微?；蚣兪⑽⒘?yīng)在20μm-100μm。
如上所述的一種全彩色平板光導(dǎo)顯示器制備方法，其低分子量環(huán)氧樹脂分子量范圍300-400之間，環(huán)氧值范圍E0.38-E0.54。
本實(shí)用新型所述全彩色平板光導(dǎo)顯示器的LED光輸出具有高指向性，使其發(fā)光絕大部分遇到導(dǎo)光板表面，成入射面大于全反射臨界角，而產(chǎn)生空氣鏡面反光，提高導(dǎo)光效率；本裝置發(fā)光涂料通過(guò)樹脂結(jié)合在導(dǎo)光板上，產(chǎn)生高效散射光發(fā)光涂料，發(fā)光輸出效率高，發(fā)光亮度高，顯示性能清晰鮮明；本實(shí)用新型的顯示圖符可大面積自身均勻明亮發(fā)光；本實(shí)用新型可適當(dāng)選配制成單色、多色及全彩色LED導(dǎo)光顯示器。
圖2是本發(fā)明所述全彩色平板光導(dǎo)顯示器及制備方法的正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明所述全彩色平板光導(dǎo)顯示器及制備方法的LED芯片經(jīng)透鏡后在導(dǎo)光板內(nèi)光傳輸分布圖。
附圖
編號(hào)1.LED邊光源圓柱透鏡頂封裝空腔2.發(fā)光顯示散光及發(fā)光涂層3.透明導(dǎo)光基板4.空氣鏡面5.金屬反光膜6.LED芯片 7.固定邊框8.在導(dǎo)光板內(nèi)LED IQ分布
(二)導(dǎo)光板發(fā)光涂料選配采用對(duì)可見光400nm-700nm全色波長(zhǎng)，并且有良好透光率的無(wú)色透明光學(xué)玻璃微?；蚣兪⑽⒘Ｅ渲瞥砂l(fā)光涂料。所述兩種微粒應(yīng)當(dāng)在20μm-100μm之間，其中純石英(SiO2)微粒應(yīng)在光譜純級(jí)以上。如果配制單色發(fā)光涂料，可以在上述微粒中摻入透明的單色發(fā)光顏料。
(三)全色LED光導(dǎo)顯示器LED分別由紅、藍(lán)、綠三基色混裝組合在一塊導(dǎo)光板上，導(dǎo)光板發(fā)光涂料可選用不加顏料的發(fā)光涂料。發(fā)光顯示器的各種發(fā)光顏色的控制是由驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)對(duì)各色LED選通組合完成。
(四)導(dǎo)光顯示板工藝流程操作1.導(dǎo)光板清潔準(zhǔn)備；2.將在室溫下液態(tài)低分子量光學(xué)環(huán)氧樹脂，如圖內(nèi)牌號(hào)634#(國(guó)際牌號(hào)EPon834)，環(huán)氧值0.38-0.45的E42型號(hào)；國(guó)內(nèi)牌號(hào)6101#(國(guó)際牌號(hào)Eon839)，環(huán)氧值0.41-0.47的E44型號(hào)；國(guó)內(nèi)牌號(hào)618#(國(guó)際牌號(hào)Epon828)環(huán)氧值0.48-0.54的E51型號(hào)，與中溫固化劑(如上海樹脂廠生產(chǎn)的593#、苯二甲胺等)，按環(huán)氧值與胺值等當(dāng)量配比混合。將上述樹脂加溫至80℃后，在6分鐘內(nèi)迅速冷卻至標(biāo)準(zhǔn)室溫(18℃-21℃)，加入適量的固化劑及可見光在400nm-700nm全色波長(zhǎng)有有良好透光率的無(wú)色光學(xué)玻璃微?；蚣兪⒎畚⒘?，并攪拌均勻。
3.將配好后的發(fā)光涂料抽真空排除氣泡；4.按導(dǎo)光板圖符散光面涂上制備好的發(fā)光涂料，形成發(fā)光層；
5.先經(jīng)40℃-50℃預(yù)烘2小時(shí)；6.入烘窖60℃-70℃烘3小時(shí)至徹底固化；7.經(jīng)目測(cè)鏡檢剔除不合格制品；8.將合格品包括入庫(kù)備用；(五)導(dǎo)光顯示板LED組件裝配流程1.按設(shè)計(jì)配定LED器件、限流電阻等先行檢測(cè)符合規(guī)范；2.將上述元器件引線剪為適當(dāng)長(zhǎng)短后浸上錫；3.將導(dǎo)光基板預(yù)制好透鏡頂圓柱空腔并注入環(huán)氧型光學(xué)樹脂膠，保證LED芯片與導(dǎo)光板間光耦合匹配及導(dǎo)光板高效率傳導(dǎo)效果；4.裝配LED和限流電阻；5.LED空腔樹脂徑50℃-70℃3小時(shí)固化；6.錫焊連接上述元器件；7.裸露元器件連接線表面涂復(fù)絕緣冷干漆；8.在規(guī)范電流下老化8小時(shí)后檢測(cè)入庫(kù)。
(六)LED光導(dǎo)顯示器總裝配流程1.準(zhǔn)備好邊框及配件；可由鋁型材，型模擠出成型，表面要求有良好裝飾效果。
2.將預(yù)制好的發(fā)光導(dǎo)光板與邊框?qū)樱?.將導(dǎo)光板引出線頭以邊框引出孔抽出后密封；4.LED導(dǎo)光顯示器進(jìn)行電、光性能檢測(cè)；5.將檢測(cè)合格的上述工藝制品，在邊框位置以鋁鉚釘鉚裝固定，并將兩端封堵密封(預(yù)制堵頭用膠粘牢)；6.成品檢測(cè)合格入庫(kù)。
制備發(fā)光涂料實(shí)施例一由無(wú)色光學(xué)玻璃微粒(50μm)與加有中溫固化劑的低分子量光學(xué)環(huán)氧樹脂(E44)混合，所述無(wú)色光學(xué)玻璃微粒占組合物重量的30％，余量為加有中溫固化劑的低分子量光學(xué)環(huán)氧樹脂。
制備發(fā)光涂料實(shí)施例二由無(wú)色光學(xué)玻璃微粒(20μm)與加有中溫固化劑的低分子量光學(xué)環(huán)氧樹脂(E42)混合，所述無(wú)色光學(xué)玻璃微粒占組合物重量的50％，余量為加有中溫固化劑的低分子量光學(xué)環(huán)氧樹脂。
制備發(fā)光涂料實(shí)施例三由無(wú)色光學(xué)玻璃微粒(100μm)與加有中溫固化劑的低分子量光學(xué)環(huán)氧樹脂(E51)混合，所述無(wú)色光學(xué)玻璃微粒占組合物重量的70％，余量為加有中溫固化劑的低分子量光學(xué)環(huán)氧樹脂。
權(quán)利要求
1.一種全彩色平板光導(dǎo)顯示器，其特征在于在由單一光學(xué)材料或復(fù)合光學(xué)材料層組成的導(dǎo)光板周邊一側(cè)或多側(cè)制成一組圓柱透鏡頂空腔，與導(dǎo)光板兩面成平行指向的LED發(fā)光管封裝于該空腔內(nèi)，在所述導(dǎo)光板周邊未設(shè)LED發(fā)光管處，設(shè)有金屬反光膜；在導(dǎo)光板表面通過(guò)膜塑工藝形成顯示圖符的粗糙散光表面層，在此之上，涂有發(fā)光涂料；所述發(fā)光涂料的透明顏料透射波長(zhǎng)與LED發(fā)光波長(zhǎng)相匹配。
2.如權(quán)利要求1所述的一種全彩色平板光導(dǎo)顯示器，其特征在于導(dǎo)光板可以是有機(jī)聚甲基丙烯酸甲脂(PmmA)、聚碳酸脂(PC)單一材料層，也可以是基板為聚甲基丙烯酸甲脂(PmmA)，表面為聚碳酸脂(PC)或涂有機(jī)硅耐磨薄層，也可將無(wú)機(jī)光學(xué)薄板玻璃與有機(jī)基板在表面復(fù)合。
3.如權(quán)利要求1所述的一種全彩色平板光導(dǎo)顯示器，其特征在于在導(dǎo)光基板預(yù)制好透鏡頂圓柱空腔與LED之間注入環(huán)氧型光學(xué)樹脂膠。
4.如權(quán)利要求1所述的一種全彩色平板光導(dǎo)顯示器，其特征在于其中導(dǎo)光板對(duì)應(yīng)不同的LED邊光源，有不同的匹配厚度，LED組件光源分另為Φ2、Φ3、Φ5時(shí)，分別選用3mm、5mm、6-8mm厚的導(dǎo)光板。
5.一種全彩色平板導(dǎo)顯示器制備方法；由單一的有機(jī)材料聚甲基丙烯酸甲脂PmmA或聚碳酸脂PC，或所述兩種材料組成復(fù)合層結(jié)構(gòu)構(gòu)成導(dǎo)光板；所述導(dǎo)光板在符合光學(xué)鏡面要求的型模中制成；在導(dǎo)光板表層制出所需的圖符形點(diǎn)線交錯(cuò)粗糙散光面；在所述圖符形粗糙散光面上，涂有按下述方法制備的發(fā)光涂料；發(fā)光涂料制備步驟將中溫固化劑和室溫下呈液態(tài)的低分子量光學(xué)環(huán)氧樹脂按環(huán)氧值與胺值等當(dāng)量配比，配料前將樹脂加熱至60℃-80℃時(shí)，在5-6分鐘內(nèi)使其溫度降至18℃-21℃，加入上述量的固化劑及適量的可見光在400nm-700nm全色波長(zhǎng)且有良好透光率的無(wú)色光學(xué)玻璃微粒或純石英粉微粒，并攪拌均勻，經(jīng)抽真空排除氣泡后，涂覆于導(dǎo)光板表面圖符形粗糙散光面上，形成發(fā)光涂料顯示層；將涂好發(fā)光涂料的導(dǎo)樂(lè)板先經(jīng)40℃-50℃預(yù)烘2小時(shí)，再入烘窖在60℃-80℃溫度下烘3小時(shí)，至徹底固化；所述發(fā)光涂料中無(wú)色光學(xué)玻璃微?；蚣兪⑽⒘Ｕ蓟旌衔镏亓康?0％-70％，余量為加有中溫固化劑的低分子量光學(xué)環(huán)氧樹脂；將導(dǎo)光板周邊預(yù)制好的透鏡頂圓柱空腔內(nèi)注入環(huán)氧型光學(xué)樹脂膠，將LED芯片和限流電阻裝配其中，確保LED芯片指向平行于導(dǎo)光板兩側(cè)面，在50℃-70℃溫度下，經(jīng)3小時(shí)固化；錫焊連接上述LED組件；裸露元器件連接線表面涂復(fù)絕緣冷干漆；在規(guī)范電流下老化LED組件8小時(shí)后，制備完畢。
6.如權(quán)利要求5所述的一種全彩色平板光導(dǎo)顯示器制備方法，其特征在于光學(xué)玻璃微粒優(yōu)選如下冕牌玻璃中的重冕玻璃ZK501、ZK506、ZK509；火玻璃中選取F503、F504、F506。
7.如權(quán)利要求5所述的一種全彩色平板光導(dǎo)顯示器制備方法，其特征在于光學(xué)玻璃微粒或純石英微粒應(yīng)在20μm-100μm。
8.如權(quán)利要求5所述的一種全彩色平板光導(dǎo)顯示器制備方法，其特征在于所述低分子量環(huán)氧樹脂分子量范圍300-400之間，環(huán)氧值范圍E0.38-E0.54。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以發(fā)光二極管為光源的平板顯示器及制備方法。它包括導(dǎo)光板、導(dǎo)光板周邊一側(cè)或多側(cè)制成的一組圓柱透鏡頂空腔、LED、導(dǎo)光板表面通過(guò)膜塑工藝形成顯示圖符的粗糙散光表面層和散光表面層上覆蓋的發(fā)光涂料。所述圓柱透鏡頂空腔內(nèi)置有LED。本裝置具有導(dǎo)光率高、顯示性能清晰鮮明、大面積均勻發(fā)光等優(yōu)點(diǎn)。可制成單色、多色及全彩色LED導(dǎo)光顯示器。
文檔編號(hào)C09K11/00GK1388494SQ0212376
公開日2003年1月1日 申請(qǐng)日期2002年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月24日
發(fā)明者盧景貴, 盧雪梅 申請(qǐng)人:盧景貴