CN108008576A - 一种扩散片及其制作方法、背光模组及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种扩散片及其制作方法、背光模组及显示装置，涉及显示技术领域，用于解决现有的改进方式对显示亮度进一步提升的空间较小的问题，该扩散片包括基层以及位于基层上的扩散层；在扩散层具有中心区域以及位于中心区域周边的周边区域；至少在中心区域，扩散层的出光面上具有多个向背离基层的方向凸起的微结构；微结构用于对出射光进行汇聚。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种扩散片及其制作方法、背光模组及显示装置。
背景技术
TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，薄膜晶体管-液晶显示器)作为一种平板显示装置，因其具有体积小、功耗低、无辐射以及制作成本相对较低等特点，而越来越多地被应用于高性能显示领域当中。
现有技术中，为了提高TFT-LCD的亮度，可以通过调整TFT-LCD显示面板的透过率来实现；或者，还可以通过对背光模组中光源的亮度、棱镜片、反射片的设计来提升TFT-LCD背光源的亮度。然而，上述方案对显示亮度的进一步提升的空间很有限，因此很难满足用户对显示装置的显示亮度更高的要求。
发明内容
本发明的实施例提供一种扩散片及其制作方法、背光模组及显示装置，用于解决现有的改进方式对显示亮度进一步提升的空间较小的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本申请实施例的一方面，提供一种扩散片，包括基层以及位于所述基层上的扩散层；在所述扩散层具有中心区域以及位于所述中心区域周边的周边区域；至少在所述中心区域，所述扩散层的出光面上具有多个向背离所述基层的方向凸起的微结构；所述微结构用于对出射光进行汇聚。
可选的，所述微结构的第一截面的形状为梯形、三角形中的任意一种；其中，所述第一截面垂直于所述基层，且沿所述扩散层的宽度方向设置；所述扩散层的长度大于其宽度。
可选的，在所述第一截面的形状为梯形的情况下，所述梯形为不等腰梯形；或者，在所述第一截面的形状为三角形的情况下，所述三角形为不等腰三角形。
可选的，所述微结构的第二截面的形状包括矩形、梯形，半圆形、三角形中的至少一种，且多个所述微结构的第二截面的形状不同；所述第二截面垂直于所述基层，且沿所述扩散层的长度方向设置。
可选的，所有所述微结构呈矩阵形式排列。
可选的，所述扩散片还包括位于所述基层背离所述扩散层一侧的背涂层。
本申请实施例的另一方面，提供一种背光模组，包括导光板、棱镜片以及如上所述的任意一种扩散片，所述扩散片位于所述导光板与所述棱镜片之间，且所述扩散片的出光面位于背离所述导光板的一侧。
本申请实施例的另一方面，提供一种显示装置包括显示面板以及如上所述的背光模组。
可选的，所述显示面板包括像素单元，所述像素单元包括多个长方形的亚像素；所述亚像素的宽度方向与所述背光模组中扩散片的长度方向平行；所述亚像素的长度方向与所述扩散片的宽度方向平行；其中，所述亚像素的宽度小于其长度。
本申请实施例的又一方面，提供一种用于制作如上所述的任意一种扩散片的方法，所述方法包括形成基层；在所述基层上，形成扩散材料层；通过压印工艺，在所述扩散材料层背离所述基层的表面，且至少在所述扩散层的中心区域形成多个向背离所述基层的方向凸起的微结构；所述微结构用于对出射光进行汇聚；对所述扩散材料层进行固化，形成扩散层。
本申请实施例提供一种扩散片及其制作方法、背光模组及显示装置。由上述可知，入射光(导光板发出的光线)经过该扩散片中的微结构后，在V方向上，光线的出射方向有所汇聚。基于此，由于至少在该扩散层的中心区域设置有上述微结构，因此上述中心区域的出射光在V方向上得到一定的汇聚效果。此时，将上述扩散片应用于显示装置后，显示面板上与该扩散层的中心区域相对应的部分能够发出更多的光线，从而使得用户的眼睛在显示面板上的主要观看区域在V方向上能够接受到更多的光线，进而达到提高显示亮度的目的。本申请提供的扩散片具有提高显示亮度的效果，因此，可以在基于现有技术提供的提升显示亮度的方案之上，在背光模组中采用本申请提供的扩散片，从而可以增大亮度提升的空间，以满足用户对显示亮度更高的要求。
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为本申请实施例提供的一种扩散片的结构示意图；
图2为图1中扩散片中心区域的示意图；
图3为图1中微结构第一截面的一种形状示意图；
图4为图1中微结构第一截面的另一种形状示意图；
图5为图1中多个微结构的立体结构示意图；
图6为图5沿H方向得到的结构示意图；
图7为图1中微结构第二截面的一种形状示意图；
图8为图1中扩散片的出射光线分布示意图；
图9为图5沿H方向得到的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的一种背光模组的结构示意图；
图11为图10中上偏光片的出射光线分布示意图；
图12为图10中扩散片与亚像素的排布示意图。
附图标记：
01-扩散片；02-显示面板；10-基层；20-扩散层；201-微结构；30-背涂层；100-导光板；101-棱镜片；102-上扩散片；300-像素单元；301-亚像素。
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。
以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本申请实施例提供一种扩散片01，如图1所示，包括基层10以及位于基层10上的扩散层20。此外，上述扩散片01还包括位于基层10背离扩散层20一侧的背涂层30。
其中，上述基层10可以由PET(Polyethylene Terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料构成，用于对扩散层20进行支撑。
扩散层20可以由亚克力材料构成，该扩散层20可以对LCD显示装置的背光模组中的导光板发出的大视角(约为170°左右)的光束进行校正，并遮挡部分导光板上的设计瑕疵。
背涂层(Matt)30树脂材料构成，该背涂层30可以用于当扩散片01与上述导光板直接接触时，防止扩散片01划伤导光板。
在此基础上，上述扩散层20，如图1所示具有中心区域A1以及位于中心区域A1周边的周边区域A2。
其中，上述中心区域A1是指，如图2所示，用户在观看具有该扩散片01的显示装置显示画面时，用户的眼睛在显示面板02上的主要观看区域投影于扩散片01上，形成的区域为该扩散层20的中心区域A1。
基于此，至少在该中心区域A1，扩散层20的出光面上具有多个向背离基层10凸起的微结构201。该微结构201用于对出射光进行汇聚。
可选的，如图3所示，上述微结构201的第一截面的形状为梯形、三角形中的任意一种。其中，第一截面垂直于上述基层10，且沿扩散片01的宽度方向(沿V方向)设置。其中，扩散层20的长度(沿H方向的尺寸)大于其宽度(沿V方向的尺寸)。
需要说明的是，该扩散层20的出光面上的所有微结构201的第一截面(沿V方向)可以均为梯形；或者，均为三角形；又或者一部分为梯形，一部分为三角形，本申请实施例对此不做限定。
在此情况下，如图3所示，入射光(导光板发出的光线)经过上述微结构201后，在V方向上，光线的出射方向有所汇聚。基于此，由于至少在该扩散层20的中心区域A1设置有上述微结构201，因此上述中心区域A1的出射光在V方向上得到一定的汇聚效果。此时，将上述扩散片01应用于显示装置后，显示面板上与该扩散层20的中心区域A1相对应的部分能够发出更多的光线，从而使得用户的眼睛在显示面板02上的主要观看区域在V方向上能够接受到更多的光线，进而达到提高显示亮度的目的。本申请提供的扩散片01具有提高显示亮度的效果，因此，可以在基于现有技术提供的提升显示亮度的方案之上，在背光模组中采用本申请提供的扩散片，从而可以增大亮度提升的空间，以满足用户对显示亮度更高的要求。
基于此，如图4所示，当上述微结构201的第一截面(沿V方向)的形状为梯形时，该梯形为不等腰梯形，或者当上述微结构201的第一截面(沿V方向)的形状为三角形时，该梯形为不等腰三角形。这样一来，当入射光线经过通过同一个微结构201后，由于该微结构201的第一截面(沿V方向)为不等腰梯形(或不等腰三角形)，因此该梯形(或三角形)的腰所在的两个侧面对光线产生汇聚的角度不相同。
在此基础上，可选的，多个微结构201的第一截面可以为形状不同的不等腰梯形(或不等腰三角形)，这样一来，多个微结构201汇聚出的光线的出射角度不尽相同，从而可以使得扩散片01产生一定的雾度，对导光板上的设计瑕疵进行遮蔽。在此情况下，具有该扩散片01的背光模组能够在提高亮度的同时，发出均匀的光线。
需要说明的是，如图4所示，由于入射至扩散片01周边区域A2的光线的入射角度较大，因此相对于中心区域A1出射的光线而言，由上述周边区域A2出射的光线的出射角度较大，所以周边区域A2出射的光线可以增加扩散片01的雾度。
由上述可知，上述微结构201可以对该扩散片01的出射光进行汇聚，因此如图3所示，上述扩散片01出射光束与扩散片01所在平面之间的夹角φ可以在80°左右，使得扩散片01出射的光束具有更高的亮度。
在此基础上，如图5所示，上述微结构201除了沿扩散片01的宽度V方向形成上述第一截面以外，还可以沿该扩散片01的长度H方向形成第二截面。该第二截面垂直于上述基层10。
具体的，如图6所示，上述微结构201的第二截面(沿H方向)的形状包括矩形、梯形，半圆形、三角形中的至少一种，且多个微结构的第二截面(沿H方向)的形状不同。
需要说明的是，微结构201的第二截面(沿H方向)的形状包括矩形、梯形，半圆形、三角形中的至少一种是指，一个微结构201的第二截面(沿H方向)可以为一规则形状，例如，为矩形、梯形，半圆形、三角形的任意一种；或者，一个微结构201的第二截面(沿H方向)可以为由多个规则形状组成的一无规则形状，例如该第二截面的一部分为矩形，另一部分为半圆形等至少两种形状构成。
在此情况下，由于上述多个微结构201的第二截面(沿H方向)的形状不规则，因此由上述多个微结构201在H方向上发出的光线的出射角度无规律，从而使得扩散片01具有一定的雾度。基于此，在H方向上，该扩散片01发出的光线不会发生汇聚，因此如图7所示，该扩散片01发出的光束与该扩散片01所在的平面之间的夹角φ在30°左右。
由上述可知，在上述微结构201的作用下，可以使得扩散片01发出的光束如图8所示，在V方向上光线的出射视角得到汇聚，而产生一定的压缩效果，从而能够提高亮度；而在H方向上光线的出射视角未压缩，从而为扩散片01提供一定的雾度。
基于此，目前对于较大尺寸的显示面板，例如电视、电脑的显示面板而言，根据用户的观看习惯，相对于垂直方向(V)而言，显示面板当在水平方向(H)需要较宽的视角，而垂直方向(V)上视角的压缩并不会对显示效果造成明显的影响。因此本申请在扩散片01上设置上述微结构201，可以通过在V方向上对光线的出射光线进行汇聚，使得光线的出射视角得到压缩而提高显示亮度。此外，在H方向上，使得扩散片01出射光线具有较宽的视角，因此能够在不影响显示效果的同时，提升显示面板的亮度。
需要说明的是，虽然图8中扩散片01出射光线沿H和V方向对称，但是由于导光板出射光线中，出射角度为0°的光线少，出射角度为170°左右的光线多，所以上述光线经过扩散片01后，该扩散片01实际出射的光线可能并不是完全沿H和V方向对称的。
此外，本申请对相邻两个微结构201之间的凹槽的形状不做限定。例如，如图9所示，在V方向上，相邻两个微结构201之间的凹槽可以为V型或者圆弧形。或者，如图7所示相邻两个微结构201之间的凹槽可以为V型、圆弧形或者矩形。
在此基础上，可选的，如图1所示，该扩散片01中的所有微结构201呈矩阵形式排列。这样一来，在采用压印工艺形成上述微结构201时，可以简化压印模具的制作工艺。
具体的，上述压印工艺可以包括滚压工艺。可以采用不同的模具分别沿V方向和H方向对半固化的亚克力材料层进行滚压，以形成具有上述第一截面(沿V方向)和第二截面(沿H方向)的微结构201。或者，上述压印工艺还可以采用制作由呈矩阵形式排列的多个凹槽的模具，将该模具直接按压在半固化的亚克力材料层上，即可在凹槽位置形成具有上述第一截面(沿V方向)和第二截面(沿H方向)的微结构201。
本申请实施例提供一种背光模组，如图10所示，包括导光板100、棱镜片101以及如上所述的任意一种扩散片01。该背光模组具有与前述实施例提供的扩散片01相同的技术效果，此处不再赘述。
该扩散片01位于导光板100与棱镜片101之间，且该扩散片01的出光面位于背离导光板100的一侧。在此情况下，可以通过扩散片01将导光板100出射的光线沿垂直方向V进行压缩以提高亮度。
由上述可知，该扩散片01为下扩散片。基于此，为了提高背光模组出光的均匀性，该背光模组还包括上扩散片102。该上扩散片102上的微结构，沿V方向和H方向得到的第一截面和第二截面的形状不规则。这样一来，如图11所示，上扩散片102沿V方向和H方向发出的光线不会被压缩，从而使得背光模组发出的光线能够均匀。
此外，该背光模组还可以包括DBEF(Dual Brightness Enhancement Film，增亮膜)、APF(Advanced Polarizer Film，反射式偏光片)等。
本申请实施例提供一种显示装置，包括显示面板以及如上所述的任意一种背光模组。
在本申请实施例中，显示装置具体可以为液晶显示装置，具体的，该液晶显示装置包括液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机或平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。其中，上述显示装置具有与前述实施例提供的背光模组相同的技术效果，此处不再赘述。
在此基础上，该显示面板包括像素单元300(如图12所示)，该像素单元300包括多个长方形的亚像素301。在此情况下，上述亚像素301的宽度方向(沿H方向)与背光模组中扩散片01的长度方向(沿H方向)平行，亚像素的长度方向(沿V方向)与扩散片的宽度方向(沿V方向)平行。其中，亚像素301的宽度(沿H方向)小于其长度(沿V方向)。这样一来，在显示的过程中，由于用户的观看习惯，显示面板在H方向需要较宽的视角，因此即使扩散片01将沿V方向的光线压缩以提高显示亮度，对显示效果的影响也不大。
本申请实施例提供一种用于制作如上所述任意一种扩散片的方法，该方法包括：
首先，形成如图1所示的基层10。
接下来，在上述基层10上，形成扩散材料层。
其中，该扩散材料层可以为由亚克力材料构成的半固化层。
接下来，通过压印工艺，在上述扩散材料层背离基层10的表面，且至少在上述扩散层01的中心区域A1形成多个向背离基层10的方向凸起的微结构201。
其中，该微结构201用于对出射光进行汇聚。
上述压印工艺可以为滚压工艺。这样一来，通过滚压的方式在涂覆有扩散材料层的基层10上压出需要的图案(Pattern)，从而形成即可以对光线汇聚又可以提高扩散片01雾度的微结构201。基于此，通过上述压印工艺可以在制作过程中规避采用颗粒掺杂工艺导致粒子脱落而污染背光模组的现象发生。
最后，对上述扩散材料层进行固化，形成扩散层20。
具体的，可以采用UV(紫外线)固化或者热固化。
需要说明的是，上述扩散片01的制作方法具有与前述实施例提供的扩散片01相同的技术效果，此处不再赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种扩散片，其特征在于，包括基层以及位于所述基层上的扩散层；在所述扩散层具有中心区域以及位于所述中心区域周边的周边区域；
至少在所述中心区域，所述扩散层的出光面上具有多个向背离所述基层的方向凸起的微结构；所述微结构用于对出射光进行汇聚。
2.根据权利要求1所述的扩散片，其特征在于，所述微结构的第一截面的形状为梯形、三角形中的任意一种；
其中，所述第一截面垂直于所述基层，且沿所述扩散层的宽度方向设置；所述扩散层的长度大于其宽度。
3.根据权利要求2所述的扩散片，其特征在于，在所述第一截面的形状为梯形的情况下，所述梯形为不等腰梯形；
或者，在所述第一截面的形状为三角形的情况下，所述三角形为不等腰三角形。
4.根据权利要求1所述的扩散片，其特征在于，所述微结构的第二截面的形状包括矩形、梯形，半圆形、三角形中的至少一种，且多个所述微结构的第二截面的形状不同；所述第二截面垂直于所述基层，且沿所述扩散层的长度方向设置。
5.根据权利要求4所述的扩散片，其特征在于，所有所述微结构呈矩阵形式排列。
6.根据权利要求1所述的扩散片，其特征在于，所述扩散片还包括位于所述基层背离所述扩散层一侧的背涂层。
7.一种背光模组，其特征在于，包括导光板、棱镜片以及如权利要求1-6任一项所述的扩散片；
所述扩散片位于所述导光板与所述棱镜片之间，且所述扩散片的出光面位于背离所述导光板的一侧。
8.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板以及如权利要求7所述的背光模组。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，
所述显示面板包括像素单元，所述像素单元包括多个长方形的亚像素；所述亚像素的宽度方向与所述背光模组中扩散片的长度方向平行；所述亚像素的长度方向与所述扩散片的宽度方向平行；
其中，所述亚像素的宽度小于其长度。
10.一种用于制作如权利要求1-6任一项所述的扩散片的方法，其特征在于，所述方法包括：
形成基层；
在所述基层上，形成扩散材料层；
通过压印工艺，在所述扩散材料层背离所述基层的表面，且至少在所述扩散层的中心区域形成多个向背离所述基层的方向凸起的微结构；所述微结构用于对出射光进行汇聚；
对所述扩散材料层进行固化，形成扩散层。
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