CN111399097A - 玻璃扩散板和具有其的背光模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃扩散板和具有其的背光模组，玻璃扩散板包括：玻璃基板，所述玻璃基板的一侧形成为入光面，另一侧形成为出光面，所述玻璃基板的雾度值大于0；扩散部，所述扩散部设于所述入光面，所述扩散部对进入所述入光面的光线进行扩散；散射部，所述散射部设于所述出光面，所述散射部对从所述玻璃基板射出的光线进行散射。根据本发明实施例的玻璃扩散板采用玻璃材质，并在玻璃基板的入光面设有具有扩散功能的扩散部，在玻璃基板的出光面设有具有散射功能的散射部，同时玻璃基板具有雾度，该玻璃扩散板具有韧性好、耐候性好、不易变形、光扩散均匀和无亮斑等优点。

Description

玻璃扩散板和具有其的背光模组

技术领域

本发明属于显示技术领域，尤其涉及一种玻璃扩散板和具有该玻璃扩散板的背光模组。

背景技术

传统的扩散板通常采用PMMA、PC、PS和PP等基材，并在这些基材中添加无机或有机光扩散剂作为散射粒子，该类扩散板在光线经过散射层时不断地在两个折射率相异的介质中发生折射、反射与散射，从而改变光的行进路线，实现入射光充分散射以此产生光学扩散的效果，但是由于扩散粒子对基材内部的填充，会使其在使用过程中存在扩散粒子对光线的吸收，使传统扩散板对光能的传递效率降低从而造成光能的利用率降低。

但现有的PMMA、PC、PS、PP等塑胶材料都存在吸湿膨胀、受热弯曲、受冷收缩等共性缺陷，虽然小尺寸的扩散板在实际使用过程中的变化不大，但大尺寸的扩散板在使用过程中变化较为明显，倘若通过单个支撑架对扩散板进行单独支撑使用时，由于该塑胶类材料的材质较软，无法形成足够的支撑力，从而在实际使用过程中容易产生前拱后翘的现象。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明提出一种玻璃扩散板，该玻璃扩散板采用玻璃材质，在玻璃基板的入光面设有具有扩散功能的扩散部，在玻璃基板的出光面设有具有散射功能的散射部，同时其扩散板本体具有雾度，具有韧性好、耐候性好、不易变形、光扩散均匀和无亮斑等优点。

本发明还提出一种背光模组，该背光模组具有光扩散均匀、使用寿命长等优点。

根据本发明第一方面实施例的玻璃扩散板，包括：玻璃基板，所述玻璃基板的一侧形成为入光面，另一侧形成为出光面，所述玻璃基板的雾度值大于0；扩散部，所述扩散部设于所述入光面，所述扩散部对进入所述入光面的光线进行扩散；散射部，所述散射部设于所述出光面，所述散射部对从所述玻璃基板射出的光线进行散射。

根据本发明实施例的玻璃扩散板，采用玻璃基板、扩散部和散射部相结合，其中扩散部设于入光面，通过扩散部能够对进入入光面的光线进行有效扩散，经过扩散后的光线进入具有雾度的玻璃基板内并经由出光面发出。该玻璃扩散板还在出光面设有散射部，采用散射部能够对从玻璃基板射出的光线进行散射。该玻璃扩散板能够达到光扩散均匀、无亮斑的效果。

根据本发明实施例的玻璃扩散板还可以具有以下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述玻璃基板内设有气泡。

根据本发明的一个实施例，所述气泡的径向尺寸为0.001mm～0.1mm。

根据本发明的一个实施例，所述气泡的密度为5％～40％。

根据本发明的一个实施例，所述扩散部形成为设在所述入光面的多个透镜。

根据本发明的一个实施例，所述透镜为凹透镜或菲涅尔透镜。

根据本发明的一个实施例，所述散射部形成为设在所述出光面的凹凸结构，所述凹凸结构规则或不规则地设在所述出光面上。

根据本发明的一个实施例，所述凹凸结构的粗糙度为5μm～20μm，所述凹凸结构的轮廓单元的平均宽度为20μm～300μm。

根据本发明的一个实施例，所述凹凸结构的截面形成为V型、圆弧型或波浪形。

根据本发明的一个实施例，所述凹凸结构的每个凸起部的高度与宽度之间的比值为7～35:100。

根据本发明的一个实施例，所述雾度值大于98％，所述玻璃基板的透光率大于50％。

根据本发明的一个实施例，所述玻璃基板、所述扩散部与所述散射部为一体成型件。

根据本发明第二方面实施例的背光模组，包括上述实施例任一项所述的玻璃扩散板；发光件，所述发光件与所述入光面相对设置且能够向所述入光面发射光线；支撑架，所述支撑架设于所述玻璃基板与所述发光件之间以支撑所述入光面。

根据本发明的一个实施例，所述扩散部为设在所述入光面的多个透镜，所述发光件为多个且每个所述发光件分别与所述透镜相对应以向对应的所述透镜发出光线。

根据本发明的一个实施例，背光模组还包括：光学膜，所述光学膜设于所述出光面以对从所述出光面射出的光线进行聚光；反光件，所述反光件设在所述发光件背向所述入光面的一侧，所述反光件能够将所述发光件发射出的光线的至少一部分反射至所述入光面。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一实施例的玻璃扩散板的结构剖面图；

图2为根据本发明一实施例的玻璃扩散板的结构剖面图；

图3为根据本发明一实施例的背光模组的爆炸图。

附图标记：

玻璃扩散板100；

玻璃基板10；气泡11；

扩散部20；散射部30；发光件40；支撑架50；光学膜60；反光件70；

背光模组200。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面首先具体描述根据本发明实施例的玻璃扩散板100。

如图1至图3所示，根据本发明实施例的玻璃扩散板100包括玻璃基板10，扩散部20和散射部30。

具体而言，玻璃基板10的一侧形成为入光面，另一侧形成为出光面，玻璃基板10的雾度值大于0，扩散部20设于入光面，扩散部20对进入入光面的光线进行扩散，散射部30设于出光面，散射部30对从玻璃基板10射出的光线进行散射。

换言之，根据本发明实施例的玻璃扩散板100主要由玻璃基板10，扩散部20和散射部30组成，在一块雾度值大于0的玻璃基板10的一侧设有入光面，在入光面上设有扩散部20，通过扩散部20能够对进入入光面的光线进行扩散。在玻璃基板10的另一侧还设有出光面，在出光面上设有散射部30，通过散射部30可对从玻璃基板10内射出的光线进行散射，结合附图1进行说明，在玻璃基板10的下端具有入光面，在玻璃基板10的上端具有出光面，玻璃基板10形成为板形件，入光面与出光面相对设置，该结构的玻璃扩散板100能够达到光扩散均匀、无亮斑等技术要求。需要说明的是，入射光是点光源(发光件40)、扩散部20、玻璃基板10及散射部30都是为了使点光源射出的光均匀的分散成面光源，玻璃扩散板100的结构即是为了达到均匀扩散的效果，采用单一的方式很难达到这样的效果。

由此，根据本发明实施例的玻璃扩散板100采用玻璃基板10，扩散部20和散射部30相结合，通过扩散部20能够对进入入光面的光线进行有效扩散，经过扩散后的光线经过玻璃基板10并进入散射部30，并从散射部30射出。由于玻璃基板10具有雾度，因此玻璃基板10本身即具有一定程度的漫反射功能。散射部30能够对从玻璃基板10中射出的光线进行散射，提高出光均匀性，防止出现亮斑。根据本发明实施例的玻璃扩散板100通过采用玻璃基板10、扩散部20和散射部30相配合的结构，能够提高玻璃扩散板100的光扩散均匀性能。并且，根据本发明实施例的玻璃扩散板100还采用了玻璃材质，玻璃材质的玻璃扩散板100具有韧性好，耐候性好，不易变形的特性，能够克服现有技术中采用PMMA等材质作为扩散板导致的环境耐候性差及材质柔软需要支撑等缺陷，根据本发明实施例的玻璃扩散板100所需的支撑结构较少。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，玻璃基板10内设有气泡11。需要说明的是，选取玻璃材质作为光扩散板的基材，同时在玻璃基板10内部引入气泡11，由于气泡11和散射粒子的散射原理一致。玻璃基板10中适宜掺入气泡11，而且掺入气泡11不影响玻璃基板10对光线的传递，所以采用玻璃材料作为光扩散板可有效改善传统光扩散板采用塑胶材料为基材导致的光能传递效率较差的现象。并且通过在玻璃基板10内部设置气泡11，气泡11对光不会有吸收，光线经过玻璃基板10内部的气泡11后发生散射，另外，通过对玻璃基板10中的气泡大小和气泡密度进行限定，能够改变玻璃基板10的雾度。

在本发明的一些具体实施方式中，气泡11的径向尺寸为0.001mm～0.1mm，通过限定气泡11径向尺寸，对气泡的粒径尺寸加以限制，能够在提高玻璃扩散板的散射效果的同时，提高玻璃扩散板100的材料的力学强度。

进一步地，气泡11的密度为5％～40％，通对玻璃基板10中气泡11的密度进行限制，能够提高玻璃基板10中气泡11的数量和分散程度，从而进一步提高玻璃基板10对光线的扩散均匀性。

可选地，玻璃基板10中的气泡11的大小不等且分布均匀。

在本发明的一些具体实施方式中，扩散部20形成为设在入光面的多个透镜，采用透镜结构具有来源广泛，结构简单，便于加工生产等优点。通过透镜结构对光线进行发散处理，同时采用单个光源(发光件40)与透镜一一对应的方式，使光线扩散更加均匀。

根据本发明的一个实施例，透镜为凹透镜或菲涅尔透镜，采用凹面镜和菲涅尔透镜能够使光线扩散，提高光线散射性能。

进一步地，散射部30形成为设在出光面的凹凸结构，凹凸结构可为规则或不规则结构，通过将出光面设置成凹凸结构，不仅能够提高对光线的散射性能，还具有结构简单、便于加工生产等优点。

在本发明的一些具体实施方式中，凹凸结构的粗糙度为5μm～20μm，凹凸结构的轮廓单元的平均宽度为20μm～300μm，通过对凹凸结构的粗糙度和轮廓单元的宽度进行限定，能够在规整化凹凸结构的同时，对光线形成均匀地散射，提高光扩散均匀性。

在本发明的一些具体实施方式中，凹凸结构的截面形成为V型、圆弧型或波浪形。也就是说，在凹凸结构中，可根据实际需求，将其凹凸结构设置为各种形状。

进一步地，凹凸结构的每个凸起部的高度与宽度之间的比值为7～35:100，通过对凹凸结构的凸起高度和宽度比值进行限定，能够使其对光线的扩散均匀性进行有效提高，有效实现光线均匀稳定且无亮斑存在。

在本发明的一些具体实施方式中，雾度值大于98％，玻璃基板10的透光率大于50％，使玻璃基板10在具有较好的漫反射功能的同时，还具有较高的透光率。

根据本发明的一个实施例，玻璃基板10、扩散部20与散射部30为一体成型件，通过采用一体成型件的结构可以降低玻璃扩散板100的制备工艺的难度，简化玻璃扩散板的工艺流程。

如图3所示，根据本发明实施例的背光模组200包括玻璃扩散板100、发光件40和支撑架50。

具体而言，发光件40与入光面相对设置且能够向入光面发射光线，支撑架50设于所述玻璃基板10与发光件40之间以支撑所述入光面。

由此，根据本发明实施例的背光模组200采用玻璃扩散板100、发光件40和支撑架50相结合，在使用时，先通过发光件40发射光线，发射出的光线经过玻璃扩散板100后射出。根据本发明实施例的背光模组200采用玻璃扩散板100能够达到光扩散均匀和无亮斑存在的要求，并且通过采用玻璃材质的玻璃扩散板100，具有韧性好、耐候性好、不易变形的优点，能够减少用于支撑玻璃基板10的支撑架50的数量。

根据本发明的一个实施例，扩散部20为设在入光面的多个透镜，发光件40为多个且每个发光件40分别与透镜相对应以向对应的透镜发出光线，能够提高光线利用率。

根据本发明实施例的背光模组200还包括光学膜60和反光件70，光学膜60设于出光面以对从出光面射出的光线进行聚光，反光件70设在发光件40背向入光面的一侧，反光件70能够将发光件40发射出的光线的至少一部分反射至入光面。也就是说，通过设置反光件70能够将发光件40发出的光线充分反射至入光面，能够有效提高光线利用率。采用光学膜60能够对经过出光面发出的光线进行处理，由于光学膜60是由上扩散片、互相垂直的棱镜片、下扩散片这三种结构的膜片结合而成，使其在实际使用过程中改善经过玻璃扩散板100发出的光线的扩散角度，使光线聚拢的同时，提高光线的均匀性。

其中，根据本发明实施例的背光模组200，每55寸面积的内的支撑架50不超过6个，这是由于本发明实施例中采用的是以玻璃为基材制备的光扩散板，其结构性能优异，在实际使用过程中，不会发生弯曲，所以本发明实施例中采用的支撑架胶较传统支撑架数量明显下降。

总而言之，根据本发明实施例的玻璃扩散板100，采用玻璃基板10、扩散部20和散射部30相结合，采用玻璃材质的玻璃基板10具有韧性好，耐候性好，不易变形的特性，能够有效克服现有技术中采用PMMA等材质作为扩散板导致的环境耐候性差及材质柔软需要支撑等缺陷。通过采用具有扩散功能的扩散部、具有雾度的玻璃基板、具有散射功能的散射部相配合，能够达到光扩散均匀、无亮斑等技术要求。

下面结合具体实施例对根据本发明实施例的玻璃扩散板100和具有其的背光模组200进行详细说明。

实施例1

如图3所示，组装得到的背光模组200的尺寸为55寸，其中采用了一个支撑架50对玻璃扩散板100进行支撑，玻璃扩散板100采用一体成型的结构。在使用时，通过具有扩散功能的扩散部、具有98％雾度的玻璃基板10、玻璃基板10内的气泡结构以及具有散射功能的散射部进行配合，能够使发光件40发出的光线能够均匀地铺满扩散部20的上表面，且无亮斑。

对照例1

组装得到55寸的背光模组，与实施例1中的背光模组200的结构不同的是，扩散板采用PMMA材质，为防止PMMA材质的扩散板发生变形，在扩散板与反光单元之间增加了支撑架构。

对照例2

组装得到55寸的背光模组并设置有支撑架，与实施例1中的背光模组200的结构不同的是，扩散板采用玻璃材质，在玻璃的上、下表面分别设有印刷散射油墨，通过油墨提高光扩散均匀性。

对实施例、对照例1和对照例2进行性能测试，具体测试结果如下表表1所示。

表1性能对照表

样品	亮度/nits	色差	均匀度	支撑架数量
					实施例1	6750	0.0048	74％	5
对比例1	6680	0.005	75％	24
					对比例2	6650	0.0051	75％	5

对表1进行对比，首先，将实施例1和对比例1进行性能对比，由于对比例1中采用的是PMMA材质的光扩散板，因添加散射粒子导致亮度相对于实施例1降低了1％。然后，将实施例2和对比例2进行性能比对，由于散射油墨对光的吸收，降低了扩散板亮度，而且增加印刷工艺步骤，使制备工艺更复杂，降低产品良率。最后，将实施例1、对比例1和对比例2中的支撑架进行比对，可以明显看出实施例1和对比例2中采用支撑架的数量远远少于对比例1中采用支撑架的数量。这说明根据本发明实施例的背光模组100能够在减少支撑架50的使用数量的同时，还能保持光扩散均匀，并能够提高玻璃扩散板100的亮度。

由上述对比可知，本发明实施例的玻璃扩散板100和具有其的背光模组200，能够实现光扩散均匀、无亮斑，同时其制备工艺简单，组装方法便捷。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种玻璃扩散板，其特征在于，包括：

玻璃基板，所述玻璃基板的一侧形成为入光面，另一侧形成为出光面，所述玻璃基板的雾度值大于0；

扩散部，所述扩散部设于所述入光面，所述扩散部对进入所述入光面的光线进行扩散；

散射部，所述散射部设于所述出光面，所述散射部对从所述玻璃基板射出的光线进行散射。

2.根据权利要求1所述的玻璃扩散板，其特征在于，所述玻璃基板内设有气泡。

3.根据权利要求2所述的玻璃扩散板，其特征在于，所述气泡的径向尺寸为0.001mm～0.1mm。

4.根据权利要求2所述的玻璃扩散板，其特征在于，所述气泡的密度为5％～40％。

5.根据权利要求1所述的玻璃扩散板，其特征在于，所述扩散部形成为设在所述入光面的多个透镜。

6.根据权利要求5所述的玻璃扩散板，其特征在于，所述透镜为凹透镜或菲涅尔透镜。

7.根据权利要求1所述的玻璃扩散板，其特征在于，所述散射部形成为设在所述出光面的凹凸结构，所述凹凸结构规则或不规则地设在所述出光面上。

8.根据权利要求7所述的玻璃扩散板，其特征在于，所述凹凸结构的粗糙度为5μm～20μm，所述凹凸结构的轮廓单元的平均宽度为20μm～300μm。

9.根据权利要求7所述的玻璃扩散板，其特征在于，所述凹凸结构的截面形成为V型、圆弧型或波浪形。

10.根据权利要求7所述的玻璃扩散板，其特征在于，所述凹凸结构的每个凸起部的高度与宽度之间的比值为7～35:100。

11.根据权利要求1所述的玻璃扩散板，其特征在于，所述雾度值大于98％，所述玻璃基板的透光率大于50％。

12.根据权利要求1所述的玻璃扩散板，其特征在于，所述玻璃基板、所述扩散部与所述散射部为一体成型件。

13.一种背光模组，其特征在于，包括：

根据权利要求1-12中任一项所述的玻璃扩散板；

发光件，所述发光件与所述入光面相对设置且能够向所述入光面发射光线；

支撑架，所述支撑架设于所述玻璃基板与所述发光件之间以支撑所述入光面。

14.根据权利要求13所述的背光模组，其特征在于，所述扩散部为设在所述入光面的多个透镜，所述发光件为多个且每个所述发光件分别与所述透镜相对应以向对应的所述透镜发出光线。

15.根据权利要求13所述的背光模组，其特征在于，还包括：

光学膜，所述光学膜设于所述出光面以对从所述出光面射出的光线进行聚光；

反光件，所述反光件设在所述发光件背向所述入光面的一侧，所述反光件能够将所述发光件发射出的光线的至少一部分反射至所述入光面。

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