CN108488691A - 一种复合扩散板、背光模组和显示装置 - Google Patents

一种复合扩散板、背光模组和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合扩散板、背光模组和显示装置。该复合扩散板包括：敛光膜和扩散板；所述敛光膜由光密介质和光疏介质交替叠加构成，且该敛光膜的入光侧最外层为光密介质，出光侧最外层为光疏介质；所述扩散板的入光侧表面与所述敛光膜的出光侧最外层光疏介质贴合在一起，出光侧表面上分布有扩散粒子。该复合扩散板由现有的扩散板和敛光膜贴合在一起合成，其中，敛光膜由光密介质和光疏介质交替叠加构成，将该复合扩散板应用于显示装置时，可以根据显示装置中LED灯的布置情况，选取适当折射率的光密介质和光疏介质，改变临界角，从而改变光线的传播状态，使得传播至显示面板的光强均匀，进而避免显示装置中发生灯珠现象，适用性更好。

Description

一种复合扩散板、背光模组和显示装置
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种复合扩散板、背光模组和显示装置。
背景技术
随着显示器技术的发展，超薄直下式显示器成为近些年的发展趋势。在超薄直下式显示器中，LED(英文：Light Emitting Diode，中文：发光二极管)灯距离显示面板的距离越来越小，同时，受功率和成本限制，显示器中排布的LED灯数量有限，相邻的两个LED灯之间存在间隙，导致LED灯照射在显示面板上的光分布不均，有些区域强度较强，有些区域强度较弱，形成亮暗不均的灯珠现象。
现有技术中，为了减弱超薄直下式显示器中存在的灯珠现象，在超薄直下式显示器中设置扩散板，并且在LED灯外部套设透镜，这样，从LED灯出射的光线，经过透镜和扩散板扩散后，形成较为均匀的光线照射至显示面板上，一定程度上减弱了显示器的灯珠现象。但是由于超薄直下式显示器中，LED灯距离显示面板的距离较小，从LED灯出射的光线，经过透镜和扩散板的扩散后，在之前的暗区部分光线会产生叠加，在之前的亮区会减弱，并且之前的暗区叠加后的光照强度大于之前的亮区的光照强度，使得照射在显示面板上的光照强度仍然不均，再次产生灯珠现象。
所以，现有的扩散板，无法消除超薄直下式显示器的灯珠现象，适用性较差。
发明内容
本发明提供了一种复合扩散板、背光模组和显示装置，以解决现有的扩散板，无法消除超薄直下式显示器的灯珠现象，适用性较差的问题。
第一方面，本发明提供了一种复合扩散板，该复合扩散板包括：敛光膜和扩散板；所述敛光膜由光密介质和光疏介质交替叠加构成，且该敛光膜的入光侧最外层为光密介质，出光侧最外层为光疏介质；所述扩散板的入光侧表面与所述敛光膜的出光侧最外层光疏介质贴合在一起，该扩散板的出光侧表面上分布有扩散粒子。
进一步，所述扩散粒子为圆球状。
进一步，所述扩散粒子包括第一扩散粒子和第二扩散粒子；所述第一扩散粒子的直径大于所述第二扩散粒子的直径。
进一步，所述第一扩散粒子和所述第二扩散粒子相间分布于所述扩散板的表面上。
进一步，所述光密介质和所述光疏介质均为聚合物。
进一步，该复合扩散板还包括：贴合胶；所述扩散板的入光侧表面与所述敛光膜的出光侧最外层光疏介质通过所述贴合胶贴合在一起。
第二方面，本发明还提供了一种背光模组，该背光模组包括上述复合扩散板。
进一步，该背光模组还包括：背板、反射片、多个LED灯、多个透镜和光学膜片；所述反射片贴合于所述背板上，且所述反射片上开设有多个安装孔；每个所述LED灯通过一个所述安装孔布置于所述背板上，且每个所述LED灯的外部套设有一个所述透镜；所述复合扩散板和所述光学膜片均布置于所述LED灯的出射光线的延伸方向上，且所述复合扩散板位于所述LED灯和所述光学膜片之间。
进一步，所述光密介质的折射率与所述光疏介质的折射率满足下述关系式；其中，n2表示所述光疏介质的折射率；n1表示所述光密介质的折射率；θ表示预设目标入射角。
第三方面，本发明还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述背光模组。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本发明提供了一种复合扩散板、背光模组和显示装置。该复合扩散板由现有的扩散板和敛光膜贴合在一起合成，其中，敛光膜由光密介质和光疏介质交替叠加构成，将该复合扩散板应用于显示装置时，可以根据显示装置中LED灯的布置情况，选取适当折射率的光密介质和光疏介质，改变临界角，从而改变光线的传播状态，使得传播至显示装置的显示面板上的光强均匀，进而避免显示装置中发生灯珠现象，适用性更好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种复合扩散板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种敛光膜的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种光线经过复合扩散板后的传播示意图；
图4为本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种预设目标入射角的示例图。
具体实施方式
结合背景技术可知，现有的扩散板应用于超薄直下式显示器中，无法消除超薄直下式显示器的灯珠现象。为了解决这一问题，本发明实施例提供了一种复合扩散板、背光模组和显示装置。将该复合扩散板应用于超薄直下式显示器中，能够避免超薄直下式显示器中产生灯珠现象，极大地提升超薄直下式显示器的显示效果。
下面结合附图，详细介绍本发明提供的复合扩散板、背光模组和显示装置。
参见图1和图2，图1示出的是本发明实施例提供的一种复合扩散板的结构示意图。图2示出的是本发明实施例提供的一种敛光膜的结构示意图。结合图1和图2可知，该复合扩散板100包括：敛光膜1和扩散板2；所述敛光膜1由光密介质3和光疏介质4交替叠加构成，且该敛光膜1的入光侧最外层为光密介质3，出光侧最外层为光疏介质4；所述扩散板2的入光侧表面与所述敛光膜1的出光侧最外层光疏介质4通过贴合胶5贴合在一起，该扩散板2的出光侧表面上分布有扩散粒子6。
其中，构成敛光膜1的光密介质3和光疏介质4均为聚合物。敛光膜1的层数可以根据实际需求进行设置，例如，可以将敛光膜1的层数设置为100层～1000层中某个值。在将复合扩散板100应用于显示装置(例如超薄直下式显示器)时，可以根据显示装置中LED灯的布置，选择适当的光密介质3和光疏介质4合成敛光膜1，从而避免显示装置中出现灯珠现象。
具体结合光学基础知识可知，光线由光密介质入射光疏介质时，如果入射角大于临界角，会发生全反射，所以，在将该复合扩散板100应用于显示装置时，可以先确定出显示装置中LED灯出射的光线照射在显示面板上，形成的暗区对应的光线传播区域的范围，以及形成的亮区对应的光线传播区域的范围，之后，将复合扩散板100设置于该显示装置中、LED灯的出射光线的延伸方向上，并通过调整光密介质和光疏介质的折射率，改变临界角，使得LED灯出射的光线中，位于暗区对应的光线传播区域的光线，入射至该复合扩散板100的敛光膜1的入射角小于该临界角，位于亮区对应的光线传播区域的光线，入射至该复合扩散板100的敛光膜1的入射角大于该临界角，这样，位于亮区对应的光线传播区域的光线被全反射，不会传播至显示面板，位于暗区对应的光线传播区域的光线全部传播至显示面板，使得照射在显示面板上的光强一致，达到均匀，从而避免了灯珠现象的发生。
扩散板2由PMMA(英文：polymethyl methacrylate，中文：聚甲基丙烯酸甲酯)或PC(英文：Polycarbonate，中文：聚碳酸酯)制成。分布于扩散板2上的扩散粒子6可以设置为任意形状，例如，可以将扩散粒子6设置为棱形、波浪形或三角形等。并且，可以将扩散粒子6随机分布于扩散板2的表面上。在扩散板2的表面上布置扩散粒子6之后，可以使经过扩散板2的光线扩散的更加均匀。
进一步，为了将该复合扩散板100应用于显示装置时，增大该复合扩散板100中扩散板2上出射光线的出射角，同时，也为了可以提升显示装置的亮度，避免显示装置在直视状态下，亮度太暗，本发明实施例中将扩散粒子6设置为圆球状，并且将扩散粒子6设置为第一扩散粒子61和第二扩散粒子62两种类型，其中，第一扩散粒子61的直径大于第二扩散粒子62的直径，并且将第一扩散粒子61和第二扩散粒子62相间分布于扩散板2的表面上。
扩散粒子6采用上述布置方式之后，可参考图3，图3示出的是本发明实施例提供的一种光线经过复合扩散板后的传播示意图。结合图3可知，光线入射至复合扩散板100之后，一部分到达直径较大的第一扩散粒子61，被第一扩散粒子61反射，增大出射角后，向扩散板2的两侧扩散传播，一部分到达直径较小的第二扩散粒子62，被第二扩散粒子62反射至临近的第一扩散粒子61上，之后被第一扩散粒子61反射，增大出射角之后，向扩散板2的两侧扩散传播，还有一部分光线从第一扩散粒子61和第二扩散粒子62之间的间隙出射，用于增加显示装置的亮度，避免显示装置在直视状态下，亮度太暗。
进一步，贴合胶5的折射率小于1.7。基于物质的折射率越小，其透光率越高的原理，为了在将复合扩散板100应用于显示装置时，能够提高显示装置的亮度，减少贴合胶5对出射光的损失，本发明实施例中，采用折射率小于1.7的贴合胶5，将扩散板2和敛光膜1贴合在一起，从而使得入射至复合扩散板100的光线在该贴合胶5中的亮度损失小于3％，保证了光线的高透光率，适用性更好。
本发明实施例提供的复合扩散板，由现有的扩散板和敛光膜贴合在一起合成，其中，敛光膜由光密介质和光疏介质交替叠加构成，将该复合扩散板应用于显示装置时，可以根据显示装置中LED灯的布置情况，选取适当折射率的光密介质和光疏介质，改变临界角，从而改变光线的传播状态，使得传播至显示装置的显示面板上的光强均匀，进而避免显示装置中发生灯珠现象，适用性更好。
参见图4，图4示出的是本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图。结合图4可知，该背光模组包括：背板7、反射片8、多个LED灯9、多个透镜10、光学膜片11和上述复合扩散板100；所述反射片8贴合于所述背板7上，且所述反射片8上开设有多个安装孔；每个所述LED灯9通过一个所述安装孔布置于所述背板7上，且每个所述LED灯9的外部套设有一个所述透镜10；所述复合扩散板100和所述光学膜片11均布置于所述LED灯9的出射光线的延伸方向上，且所述复合扩散板100位于所述LED灯9和所述光学膜片11之间。
其中，在背板7上设置反射片8，可以将LED灯9向背板7出射的光线进行反射，提高整个背光模组的光源利用率。在每个LED灯9的外部套设透镜10，能够增加LED灯9出射光线的扩散性，使得光线相对均匀的入射至复合扩散板100中。
复合扩散板100中敛光膜1的光密介质3的折射率和光疏介质4的折射率满足下述关系式：其中，n2表示所述光疏介质4的折射率；n1表示所述光密介质3的折射率；θ表示预设目标入射角。
参见图5，图5示出的是本发明实施例提供的一种预设目标入射角的示例图。结合图5可知，预设目标入射角θ可以通过下述方式确定：将上述背光模组包含的复合扩散板100撤掉，将撤掉复合扩散板100的背光模组应用于显示装置中，确定LED灯9照射在显示装置的显示面板上，形成的暗区对应的光线传播区域的范围，记为暗区区域12，以及形成的亮区对应的光线传播区域的范围，记为亮区区域13，并确定亮区区域13与暗区区域12的分界线14的具体位置，之后，将复合扩散板100重新设置于背光模组中，将位于该分界线14上的LED灯9的出射光线，照射在复合扩散板100的敛光膜1上的入射角确定为预设目标入射角θ。
在将撤掉复合扩散板100的背光模组应用于显示装置时，显示面板上出现灯珠现象的暗区正对每个LED灯9，亮区正对LED灯9与LED灯9的间隙。基于此，在将本发明实施例提供的背光模组应用于显示装置时，可以先确定出预设目标入射角，之后根据该预设目标入射角和上述关系式选取适当折射率的光密介质3和光疏介质4设置背光模组，这样，可以保证从LED灯9入射至复合扩散板100的敛光膜1的光线中，位于可能出现灯珠现象的亮区区域13的光线，其入射角大于预设目标入射角，而临界角等于即临界角等于预设目标入射角，则此部分光线的入射角大于临界角，会发生全反射，无法通过复合扩散板100传播至显示面板上；相反，位于可能出现灯珠现象的暗区区域12的光线，其入射角小于临界角，不会发生全反射，可以通过复合扩散板100传播至显示面板上，从而使得入射至显示面板上的光照达到均匀，避免了灯珠现象的产生。
光学膜片11可以根据实际使用需求，制作为多种结构，例如，第一种结构，光学膜片11由扩散片和棱镜片(英文：Brightness Enhancement Film，缩写BEF)叠加构成，将背光模组应用于显示装置时，光学膜片11设置为此种结构，可以提升入射至显示面板的光线的均匀性，同时，可以提高显示面板的正面亮度；第二种结构，光学膜片11由棱镜片和增亮膜叠加构成，将背光模组应用于显示装置时，光学膜片11设置为此种结构，可以提高整个显示装置的发光效率；第三种结构，光学膜片11由量子膜、棱镜片和增亮膜叠加构成，将背光模组应用于显示装置时，光学膜片11设置为此种结构，可以提高整个显示装置的发光效率，同时，还可以提升显示装置的隔热性能、低反光性能和节能环保等性能。
本发明实施例提供的背光模组，包括上述复合扩散板，该背光模组中复合扩散板的光密介质的折射率和光疏介质的折射率根据预设目标入射角设定，使得临界角与预设目标入射角相等，将该背光模组应用于显示装置时，显示装置中LED灯的出射光线，经过该背光模组的扩散之后，能够改变传播状态，使得传播至显示面板的光强均匀，从而能够避免显示装置中发生灯珠现象，适用性更好。
本发明还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述背光模组。
本发明实施例提供的显示装置，由于采用了上述背光模组，使得该显示装置中LED灯的出射光线，在经过背光模组的扩散之后，可以均匀的照射在该显示装置的显示面板上，不会发生灯珠现象，使用效果更佳。
本说明书中的实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。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，诸如“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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种复合扩散板，其特征在于，包括：
敛光膜和扩散板；
所述敛光膜由光密介质和光疏介质交替叠加构成，且该敛光膜的入光侧最外层为光密介质，出光侧最外层为光疏介质；
所述扩散板的入光侧表面与所述敛光膜的出光侧最外层光疏介质贴合在一起，该扩散板的出光侧表面上分布有扩散粒子。
2.如权利要求1所述的复合扩散板，其特征在于，所述扩散粒子为圆球状。
3.如权利要求2所述的复合扩散板，其特征在于，所述扩散粒子包括第一扩散粒子和第二扩散粒子；所述第一扩散粒子的直径大于所述第二扩散粒子的直径。
4.如权利要求3所述的复合扩散板，其特征在于，所述第一扩散粒子和所述第二扩散粒子相间分布于所述扩散板的表面上。
5.如权利要求1所述的复合扩散板，其特征在于，所述光密介质和所述光疏介质均为聚合物。
6.如权利要求1所述的复合扩散板，其特征在于，该复合扩散板还包括：贴合胶；所述扩散板的入光侧表面与所述敛光膜的出光侧最外层光疏介质通过所述贴合胶贴合在一起。
7.一种背光模组，其特征在于，该背光模组包括权利要求1至6任意一项所述的复合扩散板。
8.如权利要求7所述的背光模组，其特征在于，该背光模组还包括：背板、反射片、多个LED灯、多个透镜和光学膜片；所述反射片贴合于所述背板上，且所述反射片上开设有多个安装孔；每个所述LED灯通过一个所述安装孔布置于所述背板上，且每个所述LED灯的外部套设有一个所述透镜；所述复合扩散板和所述光学膜片均布置于所述LED灯的出射光线的延伸方向上，且所述复合扩散板位于所述LED灯和所述光学膜片之间。
9.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于，所述光密介质的折射率与所述光疏介质的折射率满足下述关系式；
其中，n2表示所述光疏介质的折射率；n1表示所述光密介质的折射率；θ表示预设目标入射角。
10.一种显示装置，其特征在于，该显示装置包括权利要求7至9任意一项所述的背光模组。
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