CN111323963A - 液晶显示背光模组及其扩散板制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开液晶显示背光模组及其扩散板制造方法，用于侧入式背光模组，背光模组包括发光单元、背光腔体、扩散板和光学膜片；背光腔体、扩散板和光学膜片依序层叠设置；发光单元设置于背光腔体的侧面，扩散板朝向背光腔体的表面设置有凸起棱镜结构，发光单元出射的光入射到背光腔体后折射入扩散板，扩散板表面的棱镜结构将背光腔体入射的大角度光线转变为小角度光线出射到光学膜片。本发明背光模组采用在扩散板的入光表面设置带有凸起棱镜的结构，发光单元采用准直透镜或镀银反射杯使LED光源出射准直光线，准直光线进入到入光表面设置有凸起棱镜结构的扩散板，将大角度光线转变为小角度光线出射到光学膜片，实现对出射光线的聚光作用，达到背光增亮的目的。
Description
技术领域
本发明涉及LED显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示背光模组及其扩散板制造方法。
背景技术
目前，液晶显示装置的背光方式主要分为侧入式和直下式两种背光，传统侧入式背光利用导光板进行二次光学分布，为较多超薄产品所采用，但导光板价格较高，致使传统侧入式背光的成本较高。传统直下式背光采用扩散板起到结构支撑和光学扩散的作用，加上LED上的透镜加大LED出光角度，并利用空气进行混光，从而使得直下式背光的成本较低，而直下式背光存在四角暗影，导致光学品质不如侧入式背光。因此，现有技术背光模组无论是侧入式背光模式还是直下式背光模式要么存在导光成本高，要么存在导光效果较差的问题，无法有效达到均衡。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明为解决现有技术缺陷和不足，提出了一种新型侧入式背光模组，采用特殊形状的逆棱镜扩散板，将发光单元的大角度出射光出射角度减小，增加了正视角的入光，提高了正视角背光的亮度，并达到取代增亮片的作用。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种液晶显示背光模组，用于侧入式背光模组，所述背光模组包括发光单元、背光腔体、扩散板和光学膜片；所述背光腔体、扩散板和光学膜片依序层叠设置；其中，所述发光单元设置于所述背光腔体的侧面，所述扩散板朝向背光腔体的表面设置有凸起棱镜结构，所述发光单元出射的光入射到所述背光腔体后折射入扩散板，所述扩散板表面的棱镜结构将背光腔体入射的大角度光线转变为小角度光线出射到所述光学膜片。
作为一种改进的技术方案，所述扩散板朝向背光腔体的表面设置的凸起棱镜结构的截面为三角形。
作为一种改进的技术方案，所述扩散板朝向背光腔体的表面设置的凸起棱镜结构的截面三角形内角中，近发光单元的内角α1的角度范围为45°至90°，远离发光单元的内角α2的角度范围为10°至45°，凸起棱镜端的内角α3的角度范围为45°至125°。
作为一种改进的技术方案，所述扩散板朝向背光腔体的表面设置的凸起棱镜结构中凸起棱镜结构的高度为10至200微米。
作为一种改进的技术方案，所述背光腔体朝向所述扩散板的一面为水平面，另一面为弧面。
作为一种改进的技术方案，上述方案中的所述光学膜片为扩散片、增亮片、MicroLens和/或DBEF膜片。
作为一种改进的技术方案，上述发光模块利用准直透镜或表面镀银的反射杯来将LED光源发出的光线进行准直出光调整。
本发明还提供一种制造上述扩散板的方法，包括如下步骤：
利用聚苯乙烯材料挤出拉伸出扩散板基板；
利用预先雕刻的滚轮结构在直接在未固化的扩散板基板表面压印形成表面具有凸起棱镜结构的扩散板。
本发明还提供另一种制造上述扩散板的方法，包括如下步骤：
利用聚苯乙烯材料挤出拉伸出扩散板基板；
在所述扩散板基板表面涂覆UV光刻胶；
利用预先雕刻的滚轮结构在所述扩散板基板表面压印形成表面凸起棱镜结构；
将UV光刻胶固化后形成表面具有凸起棱镜结构的扩散板。
与现有技术侧入式背光模组相比较，本发明背光模组采用在扩散板的入光表面设置带有凸起棱镜的结构，发光单元采用准直透镜或镀银反射杯使LED光源出射准直光线，利用空气背光腔体，将LED光源入射到的空气背光腔体中的准直光线反射到入光表面设置有凸起棱镜结构的扩散板，将大角度光线转变为小角度光线出射到光学膜片，实现对出射光线的聚光作用，达到背光增亮的目的，甚至可去掉光学膜片所需的增亮片，从而进一步降低成本。
附图说明
图1是本发明一种液晶显示背光模组优选实施例的结构原理示意图。
图2是本发明一种液晶显示背光模组优选实施例中扩散板的结构原理示意图。
图3-1是本发明一种液晶显示背光模组优选实施例中发光模块的一种结构原理示意图。
图3-2是本发明一种液晶显示背光模组优选实施例中发光模块的另一种结构原理示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种液晶显示背光模组，用于侧入式背光模组，该液晶显示背光模组采用一种特殊逆棱镜结构的扩散板，配合侧入式空气背光模组，充分发挥空气背光模组成本低、光学均匀性好的优势，使得这种特殊的逆棱镜结构的扩散板在具有普通扩散板的同时也具有聚光作用，将大角度光线出射角度减小，光线均进入到背光模组中，增加正视角度亮度。如图1液晶显示背光模组优选实施例结构原理图所示，本发明液晶显示背光模组用于侧入市背光模组，该侧入式背光模组包括发光单元11、背光腔体12、扩散板14和光学膜片15；所述背光腔体12、扩散板14和光学膜片15依序层叠设置；对于侧入式背光模组而言，发光单元11所采用的LED是设置在背光光学组件的侧面，及侧入式发光，具体如图1所示，其中，所述发光单元11设置于所述背光腔体12的侧面，该背光腔体12为空气背光腔体，空气背光腔体为发光单元入射其内的光线提供一定的混光空间和混光距离，背光腔体12的背部设置为弧形反射片13，该弧形反射片的弧形通过背光腔体12的厚度及长度进行光学模拟得出。所述扩散板14朝向背光腔体12的表面设置有凸起棱镜结构，该凸起棱镜结构优选为一种锯齿状的棱镜，有朝向发光单元11侧的斜边和背向发光单元11侧的斜边，所述发光单元11出射的光入射到所述背光腔体12后折射入扩散板14，图1中仅示出了发光单元11入射到背光腔体12中的部分光线折射路线，这部分光线折射路线示出了凸起棱镜结构应用于该种背光时对大角度光线的聚光原理，对于1’等大角度光线，光线进入扩散板14后，由于背向发光单元11一侧的斜边的全反射作用，使大角度光线转变为小角度光线出射，而对于小角度光线如4’，扩散板14对其光线偏转较小，由此实现了对于出射光线的聚光作用，本发明优选实施例仅给出了该种背光模组的其中一种光学原理示意，其他具体实施例在本领域技术人员合理的使用方式均应包含在本发明技术方案之中。光学膜片15包括但不限于扩散片，增亮片，Micro LENS，DBEF等单种或多种膜片的组合，或者这些膜片进行复合的复合膜片。所述扩散板14表面的棱镜结构将背光腔体入射的大角度光线转变为小角度光线出射到所述光学膜片15。
具体而言，如图2所示，所述扩散板14有扩散板主体21和朝向背光腔体表面设置的凸起棱镜结构22 ，该朝向背光腔体的表面设置的凸起棱镜结构22的截面为三角形，在所述扩散板朝向背光腔体的表面设置的凸起棱镜结构22的截面三角形内角中，为保证对大角度光线聚光效果，各棱镜高度H优选一致，H优选在10-200um之间。α1、α2、α3分别为凸起棱镜结构三个内角，优选角度为：45°≤α1≤90°，10°≤α2≤45°，45°≤α3≤125°，即近发光单元的内角α1的角度范围为45°至90°，远离发光单元的内角α2的角度范围为10°至45°，凸起棱镜端的内角α3的角度范围为45°至125°。
图3-1和3-2为本发明一种液晶显示背光模组优选实施例中发光模块的结构原理示意图，图3-1和3-2示意了两种发光形式，其他发光形式在这两种发光形式的合理变化下也应包括在本发明范围内，该发光模块最终达到的效果为准直作用，即使出射光线与水平法线的夹角出射角β尽可能小，在本发明优选实施例中，优选80%以上的光线出射角在10°以内。图3-1为利用透镜对LED发出的光线进行准直，图3-2为利用特殊形状反射杯对LED发出的光线进行准直。图3-1所示一种发光模块中包括PCB板31， 发光源LED32，特殊形状准直透镜33，设置于PCB板31上的发光源LED32出射光线后通过特殊形状准直透镜33出射光线，特殊形状准直透镜33为现有技术，此处对其结构不做限制。图3-2所示为另一种发光模块结构，包括PCB板31、发光源LED32和表面镀银的反射杯34，同理，设置于PCB板31上的发光源LED32出射的光线通过反射杯34的反射出射准直光线。
另外，由图2可知其本发明液晶显示背光模组中扩散板包括扩散板主体21和凸起棱镜结构22，该凸起棱镜结构的扩散板可以包括两种制作形式。本发明还提供两种制造上述扩散板的方法。
制造扩散板方法实施例一：
利用聚苯乙烯材料挤出拉伸出扩散板基板；
利用预先雕刻的滚轮结构在直接在未固化的扩散板基板表面压印形成表面具有凸起棱镜结构的扩散板。
制造扩散板方法实施例二：
利用聚苯乙烯材料挤出拉伸出扩散板基板；
在所述扩散板基板表面涂覆UV光刻胶；
利用预先雕刻的滚轮结构在所述扩散板基板表面压印形成表面凸起棱镜结构；
将UV光刻胶固化后形成表面具有凸起棱镜结构的扩散板。
应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种液晶显示背光模组，用于为液晶显示提供侧入式背光，其特征在于，所述背光模组包括发光单元、背光腔体、扩散板和光学膜片；所述背光腔体、扩散板和光学膜片依序层叠设置；其中，所述发光单元设置于所述背光腔体的侧面，所述扩散板朝向背光腔体的表面设置有凸起棱镜结构，所述发光单元出射的光入射到所述背光腔体后折射入扩散板，所述扩散板表面的棱镜结构将背光腔体入射的大角度光线转变为小角度光线出射到所述光学膜片。
2.根据权利要求1所述的一种液晶显示背光模组，其特征在于，所述扩散板朝向背光腔体的表面设置的凸起棱镜结构的截面为三角形。
3.根据权利要求2所述的一种液晶显示背光模组，其特征在于，所述扩散板朝向背光腔体的表面设置的凸起棱镜结构的截面三角形内角中，近发光单元的内角α1的角度范围为45°至90°，远离发光单元的内角α2的角度范围为10°至45°，凸起棱镜端的内角α3的角度范围为45°至125°。
4.根据权利要求1所述的一种液晶显示背光模组，其特征在于，所述扩散板朝向背光腔体的表面设置的凸起棱镜结构中凸起棱镜结构的高度为10至200微米。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种液晶显示背光模组，其特征在于，所述背光腔体朝向所述扩散板的一面为水平面，另一面为弧面。
6.根据权利要求5任一项所述的一种液晶显示背光模组，其特征在于，所述光学膜片为扩散片、增亮片、Micro Lens和/或DBEF膜片。
7.根据权利要求5所述的一种液晶显示背光模组，其特征在于，发光模块利用准直透镜或表面镀银的反射杯来将LED光源发出的光线进行准直出光调整。
8.一种扩散板的制造方法，用于制造如权利要求1所述的扩散板，其特征在于，包括如下步骤：
利用聚苯乙烯材料挤出拉伸出扩散板基板；
利用预先雕刻的滚轮结构在直接在未固化的扩散板基板表面压印形成表面具有凸起棱镜结构的扩散板。
9.一种扩散板的制造方法，用于制造如权利要求1所述的扩散板，其特征在于，包括如下步骤：
利用聚苯乙烯材料挤出拉伸出扩散板基板；
在所述扩散板基板表面涂覆UV光刻胶；
利用预先雕刻的滚轮结构在所述扩散板基板表面压印形成表面凸起棱镜结构；
将UV光刻胶固化后形成表面具有凸起棱镜结构的扩散板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200623 |