CN103592705A - 一种扩散板及其制作方法、背光模组 - Google Patents

Abstract

一种扩散板及其制作方法、背光模组。该扩散板使用于具有反射式二次透镜的直下式背光模组中，其上设有反光网点，反光网点是由白色油墨混入少量蓝色油墨调制作而成，能够和黄光形成白色光，从而避免了因使用反射式二次透镜带来的偏色问题。

Description

一种扩散板及其制作方法、背光模组

技术领域

本发明涉及平面显示领域，尤其涉及一种反射式二次透镜直下式背光模组的扩散板及其制作方法。

背景技术

背光光源在传统液晶显示器（LCD）以及大型广告板中大量应用。而传统的冷阴极管（CCFL）背光源已经逐渐被发光二极管（LED）背光源所取代。而最初的背光源由背面雕花处理的导光板实现，光源（线光源的CCFL或点光源的LED）从导光板侧面将光导入，此种方式由于导光板技术的限制，效率不高。而直下式液晶显示器背光源则有效提高了光照效率问题。由于LED属于有限角度光束的点光源，在用于直下式LED背光源时，需要数百甚至上千白色或三基色LED排列而形成面光源，形成一个大面积平面进行照明。

将点光源转化成面光源，是LED背光源的关键技术。光源均匀度和混光高度是背光源两个非常重要的性能指标。

请参见图1，图1是一种现有的LED直下式背光模组的结构示意图，如图所示，该背光模组设有底背光框架1、扩散板2、二次折射透镜5、LED光源4、底面反射板3；所述扩散板2与底背光框架1的边缘位置连接，所述底面反射板3设在底背光框架1底部内侧，LED光源4固定在底面反射板3上，二次折射透镜5设在LED光源4的上方和扩散板2的下方。底面反射板3到扩散板2的距离为混光距离H，各个LED光源4之间的距离为P，H/P的数值反应了LED灯的数量和背光模组的厚度，通常处于成本和外观上的考虑，在不影响使用的情况下，希望H/P的值越小越好。在该二次折射透镜5的帮助下，现有的H/P的数值大概为0.25-0.4之间。

为了进一步减小该H/P的值，二次反射式透镜被进一步应用在LED直下式背光模组中。如图2所示，图2是一种二次反射式透镜，该反射式二次透镜是运用全反射原理来达到打散光的目的，由于其出射光线中相当一部分以较大角度从侧面出射，因此在该二次反射透镜的帮助下，可以使H/P达到0.1-0.15。

但是由于不同波长的光对于同一种介质（PMMA、PC等）的折射率不一样，波长越大，折射率越小，全反射需要的角度越大。而现在使用的LED普遍为蓝光芯片+黄色荧光粉，反射式二次透镜中黄光波长的光不容易达到全反射的条件，容易从二次透镜上方折射出去，从而形成透镜上方的黄光圈。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种可以消除由反射式二次透镜带来的偏色问题的扩散板，同时提出由该扩散板+反射式二次透镜组成的背光模组，不仅可以使该背光模组的H/P值降低，同时解决了背光源中出现的黄斑问题。

根据本发明的目的提出的一种扩散板，使用于具有反射式二次透镜的直下式背光模组中，所述扩散板的一表面上具有反光网点，该反光网点为油墨烘干后形成的油墨点，该油墨包括白色油墨和蓝色油墨。

优选的，所述蓝色油墨的比重为8%-12%。

优选的，所述网点在该扩散板表面具有不同的分布密度，其分布规律如下：以正对反射式二次透镜的地方为圆心向四周辐射分布，且中间密度大，边缘密度小，相邻两个反射式透镜的中间区域对应的地方密度最小。

优选的，所述网点为凸点。

优选的，所述网点部分嵌入该扩散板中，露出的部分与所述扩散板的表面齐平。

优选的，所述反光网点的大小满足如下的规律：在正对反射式二次透镜的地方，反光网点的尺寸较大，而靠近相邻两个反射式透镜的中间区域对应的地方则尺寸相对较小。

同时，本发明还提出了一种如上所述的扩散板制作方法，包括如下步骤：

调制反光网点所需的油墨；

制作与扩散板形状匹配的丝网，该丝网的网孔大小和分布按照所需的反光网点的分布规则进行设计；

采用丝网印刷技术，利用上述制作得到的油墨和丝网在扩散板上进行印刷，将油墨烘干后得到所述反光网点。

上述扩散板制作方法，还可以按照包括如下步骤制作：

调制反光网点所需的油墨；

在扩散板的表面利用成孔技术制作网孔，该网孔大小和分布按照所需的反光网点的分布规则进行设计；

将上述油墨涂布于扩散板表面，使油墨填充网孔，烘干后，利用抛光技术去除扩散板表面非孔洞区域的油墨，形成所述反光网点。

优选的，所述油墨按照往白色油墨中加入比重为8%-12%的蓝色油墨进行调制。

最后本发明提出了一种背光模组，包括如上所述的扩散板、若干LED光源、底反和框架，所述扩散板面向光源的一面设有反光网点，所述若干LED光源设置在底反上，该LED光源的上方设有反射式二次透镜，所述框架对所述扩散板、LED光源、反射式二次透镜和底反提供支撑和容纳的空间。

与现有技术相比，本发明通过在扩散板上设置能够与黄光补色成白光的反光网点，有效的抑制了由反射式二次透镜带来的偏色问题，并且反光网点增加了光线的散射程度，使得扩散板的出光效果更加均匀。由于本发明使用了反射式二次透镜+扩散板的组合，使得背光模组的H/P值大大降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种现有的LED直下式背光模组的结构示意图。

图2是一种二次反射式透镜。

图3是本发明的扩散板的网点示意图。

图4是本发明的扩散板上截取的单个区域中的反光网点实际示意图。

图5是应用本发明的扩散板之后得到的光线效果图。

图6是本发明的一种实施方式下的反光网点的结构示意图。

图7是本发明另一实施方式下的反光网点的结构示意图。

图8是应用本发明的扩散板装配而成的背光模组。

具体实施方式

正如背景技术中所述，虽然反射式二次透镜能够降低背光模组中的H/P值，但是由于现有的LED白光源通过蓝光与黄光混色而成，在进入反射式二次透镜后，部分黄光因不满足全反射条件，直接从透镜上方折射出去，使得反射式二次透镜形成的光斑存在偏色现象。

为了改善上述问题，本发明设计了一种扩散板，该扩散板上设有与黄光配合形成白光的反光网点，这些反光网点通过白色油墨中添加少量蓝色油墨形成。根据光的补色原理，黄光入射到这些反光网点之后，能够配合形成白色光，减少混色光中的黄光成份，从而抑制黄光的偏色现象。同时增加的这些反光网点能够进一步加强光线的散射，从而使得整面扩散板的出光更加均匀，提高了背光模组的出光效果。

下面将对本发明的技术方案做详细描述。

请参见图3，图3是本发明的扩散板的网点示意图。如图所示，扩散板10的基材选用PMMA光学亚克力材料，材料内部设有扩散剂。光线入射至该扩散板之后，经过扩散剂的无规则散射，从扩散板的另一侧出射，形成较均匀的面光源。在该扩散板10的表面设有反光网点11，这些反光网点11实质上是形成在该扩散板10表面的油墨点。形成这些反光网点11的油墨为白色油墨加入少量的蓝色油墨。其中白色油墨优选为具有高反射率的材料，比如是环氧树脂、氧化钛和部分粘稠剂的组合物。蓝色油墨可以为普通的调色染料，需要指出的是，此处的蓝色并不一定是指波长范围处于蓝光波段的单色光，在本发明中，为了消除LED黄光偏色现象，选用的蓝色光是指与LED光源发出的黄光形成互补的补色光，即在白光中去除黄色光之后形成的蓝色混光。当然，如果LED本身的黄光是一种混色黄光，则此处的蓝色可以为单色光。该油墨点的作用除了使打到该油墨点上的光线进行反射之外，由于在油墨中增加了少量的蓝色油墨，因此在入射光线中的黄光部分经过该油墨反射后，根据光线的补色原理，形成了白色光，以此来消除黄光的偏色现象。

请继续参见图3，由于已有的反射式二次透镜的结构限定，黄光部分大多数会从该二次透镜的顶部射出，反映在扩散板上时，正对该二次透镜的区域黄光偏色严重，在相邻两个光源之间的区域则黄光偏色较轻。根据该特性，本发明进一步对反光网点的分布进行设计，使其分布依据偏光现象的程度不同而不同。具体地，其分布规律如下：以正对反射式二次透镜的地方为圆心向四周辐射分布，且中间密度大，边缘密度小，相邻两个反射式透镜的中间区域对应的地方密度最小。这样一来，在正对二次透镜的地方因为有较多的反光网点，该区域中的黄光较多地参与反射形成白光，因而改善该区域的偏色现象。而相邻两个反射式透镜的中间区域出现的黄光较少，因此采用较少的反光网点即可。

进一步地，也可以对反光网点的大小也做相应的设计，在正对反射式二次透镜的地方，反光网点的尺寸较大，而靠近相邻两个反射式透镜的中间区域对应的地方则尺寸相对较小，这样一来也能形成上述的改善效果。

请参见图4，图4是本发明的扩散板上截取的单个区域中的反光网点实际示意图。如图所示，这些网点的形状的密度分布满足上述两点的要求，即正对部分较密较大，而边缘部分则较疏较小。

请参见图5，图5是应用本发明的扩散板之后得到的光线效果图，图中箭头所指部分的黄光被大大减小，从而达到本发明的目的。

下面再对本发明具有反光网点扩散板的制作方法做详细介绍。

请参见图6，图6是本发明的一种实施方式下的反光网点的结构示意图。在该实施方式中，反光网点是制作在该扩散板表面的凸点。制作这些反光网点时，需要如下几个步骤：

调制本发明的反光网点所需的油墨。油墨按照往白色油墨中加入比重为8%-12%的蓝色油墨进行调制。由白色油墨形成主要的反射机制，蓝色油墨形成对黄光的补色机制，白色油墨中至少包括环氧树脂、氧化钛和部分粘稠剂。

制作与扩散板形状匹配的丝网，该丝网的网孔大小和分布按照所需的反光网点的分布规则进行设计。即这些网孔的分布满足如下的规则：以正对反射式二次透镜的地方为圆心向四周辐射分布，且中间密度大，边缘密度小，相邻两个反射式透镜的中间区域对应的地方密度最小，在正对反射式二次透镜的地方，反光网点的尺寸较大，而靠近相邻两个反射式透镜的中间区域对应的地方则尺寸相对较小。

采用丝网印刷技术，利用上述制作得到的油墨和丝网在扩散板上进行印刷。将油墨烘干后得到本发明的反光网点。具体的丝网印刷技术不再赘述。

利用上述方法的的反光网点，由于凸起于扩散板表面，因此对光线的反射角度更加具有随机性，可以提高从光源以及底反过来的光线的散射效果，使得整个扩散板的出光效果更加均匀。并且丝网印刷技术操作简单易于实现，成本低廉。

请再参见图7，图7是本发明另一实施方式下的反光网点的结构示意图。如图所示，该反光网点的部分嵌设在扩散板中，露在外部的部分与扩散板表面齐平。制作该实施方式的反光网点时，需要如下几个步骤：

按照上一实施方式中描述的调制油墨，具体步骤此处不再赘述。

在扩散板的表面利用成孔技术制作网孔，该网孔大小和分布按照所需的反光网点的分布规则进行设计。即这些网孔的分布满足如下的规则：以正对反射式二次透镜的地方为圆心向四周辐射分布，且中间密度大，边缘密度小，相邻两个反射式透镜的中间区域对应的地方密度最小，在正对反射式二次透镜的地方，反光网点的尺寸较大，而靠近相邻两个反射式透镜的中间区域对应的地方则尺寸相对较小。

这里的成孔技术可以是激光打孔、机械钻孔或压印技术中的一种。

将上述油墨涂布于扩散板表面，使油墨填充网孔，烘干后，利用抛光技术去除扩散板表面非孔洞区域的油墨，形成本发明的反光网点。

利用该方法制备得到的反光网点，由于内嵌在扩散板中，因此不易掉落，在扩散板运输及装配过程中保证了质量。

请参见图8，图8是应用本发明的扩散板装配而成的背光模组，该背光模组包括本发明的扩散板10，其面向光源的一面设有反光网点11。若干LED光源14设置在底反12上，这些LED光源14的上方设有反射式二次透镜13，框架15对上述部件提供支撑和容纳的空间。整个背光模组由于采用本发明的扩散板和反射式二次透镜的组合，其H/P值显著降低，达到0.1-0.15之间。

综上所述，本发明提出了一种应用于具有反射式二次透镜的直下式背光模组的扩散板，该扩散板上设有白色油墨+少量蓝色油墨形成的反光网点，能够有效的消除因反射式二次透镜带来的黄光偏色现象。并且反光网点增加了背光模组中光线的散射程度，使得出射光更加均匀。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种扩散板，使用于具有反射式二次透镜的直下式背光模组中，其特征在于：所述扩散板的一表面上具有反光网点，该反光网点为油墨烘干后形成的油墨点，该油墨包括白色油墨和蓝色油墨。

2.如权利要求1所述的扩散板，其特征在于：所述蓝色油墨的比重为8%-12%。

3.如权利要求1所述的扩散板，其特征在于：所述网点在该扩散板表面具有不同的分布密度，其分布规律如下：以正对反射式二次透镜的地方为圆心向四周辐射分布，且中间密度大，边缘密度小，相邻两个反射式透镜的中间区域对应的地方密度最小。

4.如权利要求1所述的扩散板，其特征在于：所述网点为凸点。

5.如权利要求1所述的扩散板，其特征在于：所述网点部分嵌入该扩散板中，露出的部分与所述扩散板的表面齐平。

6.如权利要求1所述的扩散板，其特征在于：所述反光网点的大小满足如下的规律：在正对反射式二次透镜的地方，反光网点的尺寸较大，而靠近相邻两个反射式透镜的中间区域对应的地方则尺寸相对较小。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的扩散板制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

调制反光网点所需的油墨；

制作与扩散板形状匹配的丝网，该丝网的网孔大小和分布按照所需的反光网点的分布规则进行设计；

采用丝网印刷技术，利用上述制作得到的油墨和丝网在扩散板上进行印刷，将油墨烘干后得到所述反光网点。

8.一种如权利要求1-6任意一项所述的扩散板制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

调制反光网点所需的油墨；

在扩散板的表面利用成孔技术制作网孔，该网孔大小和分布按照所需的反光网点的分布规则进行设计；

将上述油墨涂布于扩散板表面，使油墨填充网孔，烘干后，利用抛光技术去除扩散板表面非孔洞区域的油墨，形成所述反光网点。

9.如权利要求7或8所述的扩散板制作方法，其特征在于：所述油墨按照往白色油墨中加入比重为8%-12%的蓝色油墨进行调制。

10.一种背光模组，其特征在于：包括如权利要求1至6任意一项所述的扩散板、若干LED光源、底反和框架，所述扩散板面向光源的一面设有反光网点，所述若干LED光源设置在底反上，该LED光源的上方设有反射式二次透镜，所述框架对所述扩散板、LED光源、反射式二次透镜和底反提供支撑和容纳的空间。

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