一種擴散板及其製造方法、背光模組的製作方法
2023-06-05 21:02:36
一種擴散板及其製造方法、背光模組的製作方法
【專利摘要】本發明實施例提供了一種擴散板及其製造方法、背光模組，涉及液晶顯示領域，可以在縮短混光距及減少LED顆數的情況下，保證光學效果及畫面品質。所述擴散版包括：基底以及設置在所述基底上的至少一個散光單元，所述散光單元包含至少一個微結構；其中，對於每個所述散光單元來說，所述散光單元的中心部分的微結構的聚光能力最弱，離所述散光單元的中心部分越遠的微結構的聚光能力越強。
【專利說明】一種擴散板及其製造方法、背光模組
【技術領域】
[0001]本發明涉及液晶顯示領域，尤其涉及一種擴散板及其製造方法、背光模組。
【背景技術】
[0002]隨著二次Lens (透鏡)的廣泛應用，直下式背光模組成為了顯示行業的焦點。在直下式背光模組中，使用的LED (Light EmittingDiode,發光二極體)顆數越少,成本越低；混光距越短，製作出來的背光模組越薄。
[0003]目前在直下式背光模組中主要用的擴散板為擴散型擴散板，所述擴散板的表面有均勻散光單元。背光模組在有足夠混光距及LED顆數情況下，可以有較好的光學表現，但在為了降低成本和減小背光模組厚度而縮短混光距和減少LED顆數時，就會產生周邊暗影或燈影問題，嚴重影響顯示器的畫面品質。
【發明內容】
[0004]本發明的實施例提供一種擴散板及其製造方法、背光模組，可以在縮短混光距及減少LED顆數的情況下，保證光學效果及畫面品質。
[0005]為達到上述目的，本發明的實施例採用如下技術方案:
[0006]一種擴散板，包括:基底以及設置在所述基底上的至少一個散光單元，所述散光單兀包含至少一個微結構；
[0007]其中，對於每個所述散光單元來說，所述散光單元的中心部分的微結構的聚光能力最弱，離所述散光單元的中心部分越遠的微結構的聚光能力越強。
[0008]優選的，所述微結構具有弧狀剖面；對於每個所述散光單元來說，在離所述基底特定高度處，所述散光單元的中心部分的微結構的剖面切線與所述基底垂直方向的夾角最大，離所述散光單元對應的光源中心部分越遠的微結構的剖面切線與所述基底垂直方向的夾角越小；所述特定高度大於O小於所述微結構的高度。
[0009]優選的，所述微結構的形狀為部分的圓球狀或橢球狀；或者，所述微結構的形狀為部分的圓柱狀或橢圓柱狀。
[0010]一種擴散板的製造方法，包括:使用押出機將導光塑膠顆粒加熱熔化；並在押出成形擴散板時，使用壓塑滾輪滾壓出所述擴散板的散光單元；其中所述塑壓滾輪具有形成上述擴散板的散光單元的刻紋。
[0011]通過根據散光單元設計的滾壓所述熔化的塑膠擴散板。
[0012]一種背光模組，包括:至少一個光源和設置在所述光源上方的擴散板；
[0013]所述擴散板包括:基底以及設置在所述基底上的與所述光源一一對應的散光單元，所述散光單元包含至少一個微結構；其中，對於每個所述散光單元來說，所述散光單元的中心部分的微結構的聚光能力最弱，離所述散光單元的中心部分越遠的微結構的聚光能力越強。
[0014]優選的，所述微結構具有弧狀剖面；對於每個所述散光單元來說，在離所述基底特定高度處，所述散光單元的中心部分的微結構的剖面切線與所述基底垂直方向的夾角最大，離所述散光單元對應的光源中心部分越遠的微結構的剖面切線與所述基底垂直方向的夾角越小；所述特定高度大於O小於所述微結構的厚度。
[0015]優選的，所述背光模組中的光源為點光源時，所述微結構的形狀為部分的圓球狀或橢球狀。所述背光模組中的光源為線光源時，所述微結構的形狀為部分的圓柱狀或橢圓柱狀。可選的，所述背光模組的點光源為LED點光源。
[0016]上述技術方案提供的擴散板及其製造方法、背光模組，由於所述擴散板上的散光單元中，離所述散光單元中心部分越遠的微結構的聚光能力越強，隨著離散光單元中心部分越遠，所述擴散板的入射光線越弱，而所述散光單元的聚光能力逐漸變強，可以將所述入射光線越好地匯聚，從而將強弱分布不均的入射光線強度均勻地導出，解決了在縮短混光距及減少LED顆數的情況下，因光線強度分布不均而產生的周邊暗影或燈影問題，保證了顯示器的光學效果及畫面品質。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發明實施例提供的一種擴散板的俯視結構示意圖；
[0019]圖2為本發明實施例提供的一種擴散板的剖面結構示意圖；
[0020]圖3為本發明實施例提供的另一種擴散板的剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0022]本發明實施例提供了 一種擴散板，應用於背光模組中，可以將所述背光模組的光源發出的光線均勻地擴散出去，為顯示器提供亮度均勻的光源。
[0023]如圖1所示為本發明實施例提供的一種擴散板的俯視結構示意圖，圖2為沿圖1中A-A剖視線方向上的剖面結構示意圖。所述擴散板I包括基底10以及設置在所述基底10上的至少一個散光單元11,所述散光單元11包含至少一個微結構110 ;其中，對於每個所述散光單元11來說，所述散光單元11的中心部分的微結構110的聚光能力最弱，離所述散光單元11的中心部分越遠的微結構110的聚光能力越強。
[0024]由折射定律可知，對於相同的透光材料來說，用相同的入射光照射，表面陡峭的透光材料比表面平緩的透光材料的聚光能力強。如圖2所示，用同一入射光LO照射散光單元11的中心部分的微結構和較邊緣部分的微結構，在同一高度處，中心部分的微結構導出的折射光線與所述基底10垂直方向的夾角為a，邊緣部分的微結構導出的折射光線與所述基底10垂直方向的夾角為β，a > β，即表面陡峭的邊緣部分的微結構比表面平緩的中心部分的微結構的聚光能力強。
[0025]優選的，如圖2所示，所述微結構110具有弧狀剖面；對於每個所述散光單元11來說，在離所述基底10特定高度處，所述散光單元11的中心部分的微結構110的剖面切線與所述基底垂直方向的夾角最大，離所述散光單元中心部分越遠的微結構110的剖面切線與所述基底10垂直方向的夾角越小；所述特定高度大於O小於所述微結構110的厚度。
[0026]在同一高度處，所述散光單元11中微結構的剖面切線與所述基底10垂直方向的夾角越小，所述微結構的表面越陡峭，例如，圖2所示的在離所述基底10特定高度H處，所述散光單元11的中心部分的表面平緩的微結構的剖面切線LI與所述基底垂直方向的夾角為λ，離所述散光單元11的中心部分較遠的表面陡峭的微結構的剖面切線L2與所述基底垂直方向的夾角為ε，其中λ > ε。在同一高度處，離所述散光單元中心部分越遠的微結構110的剖面切線與所述基底10垂直方向的夾角越小，即離所述散光單元中心部分越遠的微結構110的表面越陡峭，其聚光能力越強。
[0027]在為了降低成本和減小背光模組厚度而縮短混光距和減少LED顆數時，擴散板上散光單元中心部分的入射光線的強度最強，離所述散光單元中心部分越遠的入射光線強度越弱。所述強度分布不均勻的入射光線在經過所述散光單元時，現有技術中在擴散板上由相同的微結構均勻分布構成的散光單元就會將強度分布不均勻的入射光線經過相同程度地擴散，仍然強度不均地導出，產生周邊暗影或燈影問題，嚴重影響顯示器的畫面品質。而本發明實施例中提供的散光單元中，由於離所述散光單元中心部分越遠的微結構的聚光能力越強，故所述散光單元可以到達其中心部分的最強入射光線最大程度地擴散導出，隨著離散光單元中心部分越遠，到達所述散光單元的入射光線越弱，所述散光單元的聚光能力逐漸變強，可以將所述入射光線越好地匯聚，從而將強弱分布不均的入射光線強度均勻地導出，解決了因導出光線強度不均而產生的周邊暗影或燈影問題，保證了顯示器的光學效果及畫面品質。
[0028]優選的，所述微結構的形狀可以如圖1和圖2所示為部分的圓球狀或橢球狀。即散光單元的中心點部分的微結構為表面弧度平緩的部分圓球或橢球，離所述散光單元的中心點越遠的微結構的表面弧度越陡峭。所述微結構的形狀也可以如圖3所示為部分的圓柱狀或橢圓柱狀。即散光單元的中心線部分的微結構為表面弧度平緩的部分圓柱或橢圓柱，離所述散光單元的中心線越遠的微結構的表面弧度越陡峭。
[0029]本發明實施例還提供了一種擴散板的製造方法，所述方法包括:使用押出機將導光塑膠顆粒加熱熔化；並在押出成形擴散板時，使用壓塑滾輪滾壓出所述擴散板的散光單元；其中所述塑壓滾輪上具有形成上述擴散板的散光單元的刻紋。
[0030]在實際製造過程中，常用的導光塑膠顆粒為聚碳酸酯(Polycarbonate簡稱PC)塑膠顆粒和聚苯乙烯(Polystyrene，簡稱PS)塑膠顆粒。所述壓塑滾輪上的刻紋可以根據預先設計的擴散板上的散光單元製作完成。所述壓塑滾輪在所述未成形的擴散板上滾動一周後可以在所述未成形的擴散板上形成一個或多個完整的散光單元，具體的可以根據實際情況來設計。在本發明實施例提供的擴散板的製作過程中，要對壓塑滾輪的大小及刻紋進行對應的設計，也要對其每次滾壓的尺寸和排版根據實際情況進行合理的安排，避免造成成本增加和工時延長。
[0031]本發明實施例還提供了一種背光模組，包括:至少一個光源和設置在所述光源上方的擴散板；如圖1或圖2所示，所述擴散板I包括:基底10以及設置在所述基底10上的與所述光源一一對應的散光單元11，所述散光單元11包含至少一個微結構110 ;其中，對於每個所述散光單元11來說，所述散光單元11的中心部分的微結構110的聚光能力最弱，離所述散光單元11的中心部分越遠的微結構110的聚光能力越強。
[0032]優選的，如圖2所示，所述微結構110具有弧狀剖面；對於每個所述散光單元11來說，在離所述基底10特定高度處，所述散光單元11的中心部分的微結構110的剖面切線與所述基底垂直方向的夾角最大，離所述散光單元中心部分越遠的微結構110的剖面切線與所述基底10垂直方向的夾角越小；所述特定高度大於O小於所述微結構110的厚度。
[0033]在為了降低成本和減小背光模組厚度而縮短混光距和減少LED顆數時，背光模組中的光源發出的光線到大擴散板時，所述擴散板上散光單元中心部分的入射光線的強度最強，離所述散光單元中心部分越遠的入射光線強度越弱。所述強度分布不均勻的入射光線在經過所述散光單元時，現有技術中在擴散板上由相同的微結構均勻分布構成的散光單元就會將強度分布不均勻的入射光線經過相同程度地擴散，仍然強度不均地導出，產生周邊暗影或燈影問題，嚴重影響顯示器的畫面品質。而本發明實施例中提供的散光單元中，由於離所述散光單元中心部分越遠的微結構的聚光能力越強，故所述散光單元可以到達其中心部分的最強入射光線最大程度地擴散導出，隨著離散光單元部分越遠，到達所述散光單元的入射光線越弱，所述散光單元的聚光能力逐漸變強，可以將所述入射光線越好地匯聚，從而將強弱分布不均的入射光線強度均勻地導出，解決了因導出光線強度不均而產生的周邊暗影或燈影問題，保證了顯示器的光學效果及畫面品質。
[0034]可選的，所述背光模組中的光源可以為點光源或線光源，所述光源為點光源時，與所述點光源對應的散光單元的中心部分為中心點，優選的，所述微結構的形狀如圖1和圖2所示為部分的圓球狀或橢球狀。所述散光單元中心點部分的微結構表面最平緩，離所述散光單元中心點越遠的微結構的表面越陡峭，聚光能力越強。可選的，所述點光源為LED點光源。當所述背光模組中的光源為線光源時，與所述點光源對應的散光單元的中心部分為中心線，優選的，所述微結構的形狀如圖3所示為部分的圓柱狀或橢圓柱狀。所述散光單元中心線對應的一列微結構表面最平緩，離所述散光單元中心線越遠的微結構的表面越陡峭，聚光能力越強。
[0035]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種擴散板，其特徵在於，包括:基底以及設置在所述基底上的至少一個散光單元，所述散光單元包含至少一個微結構； 其中，對於每個所述散光單元來說，所述散光單元的中心部分的微結構的聚光能力最弱，離所述散光單元的中心部分越遠的微結構的聚光能力越強。
2.根據權利要求1所述的擴散板，其特徵在於，所述微結構具有弧狀剖面； 對於每個所述散光單元來說，在離所述基底特定高度處，所述散光單元的中心部分的微結構的剖面切線與所述基底垂直方向的夾角最大，離所述散光單元對應的光源中心部分越遠的微結構的剖面切線與所述基底垂直方向的夾角越小；所述特定高度大於O小於所述微結構的高度。
3.根據權利要求2所述的擴散板，其特徵在於，所述微結構的形狀為部分的圓球狀或橢球狀。
4.根據權利要求2所述的擴散板，其特徵在於，所述微結構的形狀為部分的圓柱狀或橢圓柱狀。
5.一種擴散板的製造方法，其特徵在於， 使用押出機將導光塑膠顆粒加熱熔化；並在押出成形擴散板時，使用壓塑滾輪滾壓出所述擴散板的散光單元；其中所述塑壓滾輪具有形成權利要求1?4任一項所述的擴散板的散光單元的刻紋。
6.一種背光模組，其特徵在於，包括:至少一個光源和設置在所述光源上方的擴散板； 所述擴散板包括:基底以及設置在所述基底上的與所述光源一一對應的散光單元，所述散光單元包含至少一個微結構；其中，對於每個所述散光單元來說，所述散光單元的中心部分的微結構的聚光能力最弱，離所述散光單元的中心部分越遠的微結構的聚光能力越強。
7.根據權利要求6所述的背光模組，其特徵在於，所述微結構具有弧狀剖面； 對於每個所述散光單元來說，在離所述基底特定高度處，所述散光單元的中心部分的微結構的剖面切線與所述基底垂直方向的夾角最大，離所述散光單元對應的光源中心部分越遠的微結構的剖面切線與所述基底垂直方向的夾角越小；所述特定高度大於O小於所述微結構的厚度。
8.根據權利要求7所述的背光模組，其特徵在於，所述背光模組中的光源為點光源時，所述微結構的形狀為部分的圓球狀或橢球狀。
9.根據權利要求8所述的背光模組，其特徵在於，所述背光模組的點光源為LED點光源。
10.根據權利要求7所述的背光模組，其特徵在於，所述背光模組中的光源為線光源時，所述微結構的形狀為部分的圓柱狀或橢圓柱狀。
【文檔編號】F21S8/00GK103775970SQ201210407700
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月23日 優先權日:2012年10月23日
【發明者】趙洪宇, 王丹, 鄒斌, 郭俊傑 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方顯示技術有限公司