CN114077000A - 扩散片及其制备方法和背光模组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的扩散片的制备方法包括：提供衬底，在衬底表面形成网点，得到具有透光区和反光区的扩散片，网点形成反光区或透光区，网点在衬底上呈不同的密度分布，该扩散片使得光束扩散更加均匀，扩散片的光学特性优良，该制备方法成本低廉，工艺简洁，易于批量化生产，具备很好的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种扩散片及其制备方法和背光模组。
背景技术
光扩散片，也常称为扩散片，作为背光模组中重要组件，主要是为显示器件提供均匀的面光源。扩散片主要包括掺杂粒子型和表面结构型两中。其中，掺杂粒子型是在扩散片基材中加入化学散射颗粒，作为散射粒子，入射光线在经过扩散粒子时会不断的在粒子和基材中发生折射、反射和散射现象，从而实现光扩散效果，但是掺杂粒子型扩散片由于基材本身及化学散射粒子的本身特性，将会造成不可避免的吸光，导致散射不均匀。表面结构型是在扩散片的基材上制备特定形貌特征的微米或纳米结构实现光扩散，由于表面结构的可控设计与制备，可很好地对入射光实现均匀柔化扩散，然而，寻求一种成本低廉、加工方便的、光学特性优良的扩散片制作方法仍然是亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低廉、工艺简洁、且光学特性优良的扩散片的制备方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种扩散片的制备方法，包括：
提供衬底，在所述衬底表面形成网点，得到具有透光区和反光区的扩散片，所述网点形成所述反光区或所述透光区，所述网点在所述衬底上呈不同的密度分布。
进一步地，所述扩散片的制备方法包括：
S1、通过光刻设备制备得到具有多个凸部的模具；
S2、提供具有透光性的第一衬底，依据所述模具的凸部，通过压印方式在所述第一衬底表面形成凹部；
S3、在所述凹部内填充反射性材料形成网点，得到具有透光区和反光区的扩散片，所述网点形成所述反光区，所述第一衬底上未形成所述网点的区域为所述透光区；或者在所述第一衬底上涂布胶水，并依据所述模具的凸部，在所述胶水表面压印并通过UV曝光固化以形成凹部。
进一步地，所述扩散片的制备方法包括：
S1、提供具有反射性的第二衬底，在所述第二衬底的表面打孔去掉反射性材料形成网点，得到具有透光区和反光区的扩散片，所述网点形成所述透光区，所述衬底上未形成所述网点的区域为所述反光区。
进一步地，在所述凹部内填充反射性材料的方法为刮涂，使用刮刀将反射性材料刮到凹部内，然后擦拭掉凹部外部区域的反射性材料。
进一步地，所述凹部为凹槽，所述凹部深度为2um-10um。
进一步地，所述反射性材料为反光油墨、金属银、金属铝中的一种或多种。
进一步地，所述第一衬底为PET、PC、PMMA中的任一个。
本发明还提供一种扩散片，所述扩散片采用所述的扩散片的制备方法制备。
本发明还提供一种背光模组，包括基板、以及安装在所述基板上的多个灯珠、设置在多个所述灯珠上方且用以扩散光线的扩散片和用以反射光线的反射部，所述扩散片采用所述的扩散片的制备方法得到，其中，靠近所述灯珠的反光区的分布密度大于远离所述灯珠的反光区的分布密度；所述反光区反射照射到其上的所述灯珠所发出的光线至反射部。
本发明的有益效果在于：本发明的一种光扩散片的制备方法，制备得到具有透光区和反光区的扩散片，使得光束扩散更加均匀，扩散片的光学特性优良，该制备方法成本低廉，工艺简洁，易于批量化生产，具备很好的实用性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明所示的背光模组的结构示意图；
图2为本发明所示的扩散片上的反射网点分布示意图；
图3为本发明实施例一中所示的涂布胶水的第一衬底和具有凸部的模具的结构示意图；
图4为图3中具有凹部的涂布胶水的第一衬底的结构示意图
图5为本发明实施例一得到的扩散片的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
请参见图1，本发明所示的背光模组，具体为直下式背光模组，包括基板1、安装在基板1上的多个灯珠2、设置在多个灯珠2上方且用以扩散光线的扩散片4、以及用以反射光线的反射部。
灯珠2为mini LED灯，mini LED灯由于本身芯片结构小，利于将调光分区数(LocalDimming Zones)做的更加细致，从而达到更高的动态范围(HDR)，实现更高对比度的效果；另一方面，mini LED灯的使用还能缩短光学混光距离(OD)，以降低背光模组的厚度从而达到超薄化的目的。诚然，在其他实施例中，灯珠2也可以为LED、OLED等，在此不做具体限制，可根据实际需要进行选择。本实施例中，多个mini LED灯阵列排布在基板1上，相邻miniLED灯之间的间距、mini LED灯的具体数量、以及mini LED灯在基板1上的排列方式在此不做具体限制，可根据实际需要进行选择。
反射部包括设置在扩散片4和基板1之间的反射片3，反射片3上开设有对应灯珠2设置的开孔31，每颗灯珠2穿过对应的开孔31并从中露出来。反射片3由透光或半透光材料涂布一层反射性材料制成，该透光或半透光材料为玻璃，亚克力树脂，聚碳酸酯，非晶型聚烯烃及聚酯中的一种，但不仅限以此，在此不一一列举。反射性材料可以为反光油墨、金属银、金属铝中的一种，但不仅限于此，也可以是其他反射性材料，或者多种反射性材料的混合。反射片3的作用是使光线反射，经反射片3反射的光线再反射至扩散片4上，充分利用光能，同时可提升整体光线的均匀度。此外反射部还包括形成在基板1上的反射层(未图示)，反射层由反射性材料涂覆在基板1上形成。本发明中，反射性材料涂覆在基板1安装灯珠2的一面，以此反射由扩散片4反射并照射到基板1上的光线，进一步可提升整体光线的均匀度。诚然，在其他实施例中，反射部可以不包括反射片3、或者反射部不包括形成在基板1上的反射层。
本发明还提供一种扩散片，该扩散片可用以上述所示的背光模组，扩散片有透光区和反光区，透光区可以由多个透光性材料形成的透光网点形成，透光区分散在反光区内，或者，反光区由多个反光性材料形成的反光网点形成，反光区分散在透光区内。现以反光区分散在透光区为例对扩散片进行详细说明，请结合图2，扩散片4上具有透光区42和分布在透光区42内的反光区41，反光区41包括多个通过反射性材料形成的反射网点43，反光区41反射照射到其上的灯珠2所发出的光线至反射部。具体的，灯珠2发出的光线一部分照射到透光区42，直接穿过扩散片4射出，一部分照射到扩散片4的反光区41，这部分光线被反光区41部分反射至反射片3，光线再被反射片3反射至扩散片4上，光线根据照射到扩散片4上的不同位置直接穿过扩散片4射出或继续重复反射，因此灯珠2透过扩散片4照射出扩散均匀的光线。
背光模组的扩散片4利用反光区的分布密度分布密度的变化，将从灯珠2射出的光线入射后再进行出射，并作为一种扩散单元发挥作用，靠近灯珠的反光区的分布密度大于远离灯珠的反光区的分布密度。请参见图2，扩散片4上的反射网点43分布不均匀，有反射网点43分布密度较大的区域52和分布密度较小的区域51。扩散片4上靠近灯珠2的多个反射网点43的分布密度大于远离灯珠2的多个反射网点43的分布密度，因此，靠近灯珠2处的高光强通过较高聚集系数的反射网点43时，光线扩散效果好；远离灯珠2处的低光强通过较低聚集系数的反射网点43时，光线扩散效果差，从而实现扩散片4表面的均匀出光、达到消除灯珠2间亮暗不均的效果。
本发明还提供一种用以制备该扩散片4的方法，该方法包括：
提供衬底，在衬底表面形成网点，得到具有透光区和反光区的扩散片，网点形成反光区或透光区。其中，网点在衬底上呈不同的密度分布。
以及扩散片上的反光区和透光区的分布，扩散片的制备有所不同，当网点形成反光区时，制备方法可以为：
S1、通过光刻制备得到具有多个凸部的模具；
S2、提供具有透光性的第一衬底，依据模具的凸部，通过压印方式在第一衬底表面形成凹部；
S3、在凹部内填充反射性材料形成网点，得到具有透光区和反光区的扩散片，网点形成反光区，第一衬底上未形成网点的区域为透光区。
该制备方法中，第一衬底表面上还可以涂布一层胶水，并依据模具的凸部，将模具压印在胶水层上，然后在胶水表面通过UV曝光以形成凹部，以此保证转印效率，能得到还原率高的网点形状。
该得到的网点可以称为反射网点，反射网点在第一衬底上呈不同的密度分布，即反射网点在扩散片上呈不同的密度分布，该密度分布是基于凸部在模具上的密度分布，具体的密度的分布是依据应用在背光模组的灯珠的分布，靠近灯珠的多个反射网点的分布密度大于远离灯珠的多个反射网点的分布密度，故在模具上光刻制备凸部时，是需要提前确认灯珠的分布，从而设计凸部的分布情况，再依据设计对模具进行光刻，其中模具为金属模具，诚然，在其他实施例中，模具也可以为其他材质，在此不做具体限制。第一衬底为PET、PC、PMMA中的任一个，但不仅限于此，在此不一一列举，第一衬底为由透明材料或者半透明材料制备得到，厚度为0.5mm-1mm，第一衬底的厚度在此不做具体限制。透光性为第一衬底固有的性质，第一衬底其表面未形成反射网点之前，第一衬底只有透光区，即使在第一衬底上涂布的胶水，该胶水为UV胶具有透光性，故，涂布有胶水的第一衬底在其表面未形成反射网点之前，也只有透光区。凸部和凹部的结构是可以互相配合的，且两者的分布密度完全相同，凹部的深度为2um-10um，其中较优选择为4um-5um，长度为2um-100um，且凹部为凹槽，凹部的横截面可以为长方形或者半圆弧形等结构，凸部的结构依据凹部的结构的进行设计，在其他实例中，凹部的具体尺寸为其他数值，且凹部可以为其他结构，或者多种结构的混合。在凹部内填充反射性材料的方法可以为刮涂，即使用刮刀将反射性材料刮到凹部内，然后擦拭掉凹部外部区域的反射性材料。扩散片具有相对设置的上表面和下表面，反射网点至少形成在扩散片一个表面上。同样的，反射性材料为反光油墨、金属银、金属铝中的一种或多种，但不仅限于此，也可以是其他反射性材料，或者多种反射性材料的混合。
当网点形成透光区时，制备方法可以为：
S1、提供具有反射性的第二衬底，在第二衬底的表面打孔去掉反射性材料形成网点，得到具有透光区和反光区的扩散片，网点形成透光区，衬底上未形成网点的区域为反光区。
该第二衬底也可以由在具有透光性的第一衬底上全部涂布一层反射性材料得到，打孔去掉反射性材料得到的网点为透光网点，透光网点的结构可以为反射网点的结构相同，或者根据实际进行选择，在此不做具体限制，在靠近灯珠的多个透光网点的分布密度小于远离灯珠的多个透光网点的分布密度，在其他实施例中，透光网点也可以在衬底上分布密度相同，但是在靠近灯珠的多个透光网点的尺寸小于远离灯珠的多个透光网点的尺寸。
关于扩散片的制备方法，下面具体实施例进行详细说明：
实施例一
步骤一、请参见图3，通过光刻设备制备得到具有多个凸部61的金属镍模具6，比如利用激光器在金属镍板的表面光刻出多个凸部61，其中凸部61在金属镍模具6上的密度分布请参见图2中反射网点43的分布，凸部61的高度为4-10um。
步骤二、提供第一衬底44，在衬底44上涂布UV胶45，其中衬底44为PET基板或PC，PMMA等其他透明基材，衬底44的厚度为0.5mm，UV胶45的厚度为5um，具体的涂布UV胶45的方法为现有技术，在此不再赘述，其中，第一衬底44的厚度可以为0.1-0.6mm中的任意数值，UV胶45的厚度可以为3-10um中的任意数值，具体数值可根据实际需要进行选择。
步骤三、将具有UV胶45的PET基板44放置于具有凸部61的金属镍模具6的表面，向金属镍模具6施加压力，使用UV灯(或是紫外光高压汞灯，无极灯，紫外LED等)照射金属镍模具6和UV胶45，将UV胶水固化，光照强度可为1000mJ/cm2，照射金属镍模具6和UV胶45共30秒，然后脱模，移出金属镍模具6，将金属镍模具6上凸部61转印到UV胶45的表面上，请参见图4，UV胶45表面形成凹部46，凹部46的深度为4um。其中，向金属镍模具6施加的具体压力大小在此不做具体限制，可根据实际需要进行选择，并且，紫外光照射金属镍模具6和UV胶45的条件也可以为其他，可根据实际需要进行选择。
步骤四、请参见图5，使用刮涂方法填充UV胶45表面的凹部46，即刮刀将银浆刮到凹部46内形成反射网点43，然后擦拭掉凹部46外部区域的银浆，最后进行热固化，从而完成扩散片4的制备。其中，热固化的温度为130℃，但不仅限于此，还可以其他温度值，在UV胶45表面可进行多次刮涂步骤，从而将凹部46填满，具体刮涂次数在此不做具体限制，可根据实际需要进行选择，本实施例中，反射网点43形成在扩散片4的下表面上，诚然，在其他实施例中，反射网点43可以形成在扩散片4的上表面上、或者扩散片4的上下表面都形成有反射网点43。
使用UV胶转印的转印效率比较高，能得到还原率高的凹部结构。
实施例二
本实施例与实施例一基本相同，不同点为在步骤四中，使用刮涂方法填充UV胶45表面的凹部46时，第一次刮涂将银浆刮到凹部46内，第二次将反光胶刮到凹部46内，第三次刮涂将碳材料刮到凹部46内，以此实现反射网点43由多层不同反射性材料制备得到。刮涂的次数且反射性材料的填充顺序和选择在此不做具体限制，可根据实际需要进行选择。
实施例三
本实施例与实施例一基本相同，不同点为在步骤二中，在提供第一衬底44后，取消在衬底上涂布UV胶的步骤，而是，直接利用金属镍模具热压印第一衬底44，在第一衬底44上直接形成凹部。实施例一至实施例三中的制备方法，可通过模具自行设计凹部的尺寸，制备方法简单，且发光网点通过刮涂填充得到，因此可根据实际需求进行选择反光材料，有更多选择空间。
实施例四
步骤一、提供PET基板作为第一衬底，在第一衬底上刮涂一层铝材料，然后热固化，形成具有反射性的第二衬底。
步骤二、在第二衬底形成反射的表面上，利用机械冲击打孔去掉反射性材料形成网点，得到具有透光区和反光区的扩散片，网点的尺寸从几微米到几百微米，具体网点尺寸可根据实际需要进行选择，在此不做具体限定，依据LED灯的分布，设计网点的位置，靠近LED灯的网点的密度小，远离LED灯的网点的密度大，或是靠近LED灯的网点尺寸小，远离LED灯的网点尺寸大。
实施例五
本实施例与实施例四基本相同，不同点为在步骤一中，直接提供具有反射性的第二衬底，实施例四和实施例五中的制备方法工艺简单，便于批量化生产。
综上，本发明的一种光扩散片的制备方法，制备得到具有透光区和反光区的扩散片，使得光束扩散更加均匀，扩散片的光学特性优良，该制备方法成本低廉，工艺简洁，易于批量化生产，具备很好的实用性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种扩散片的制备方法，其特征在于，所述扩散片的制备方法包括：
提供衬底，在所述衬底表面形成网点，得到具有透光区和反光区的扩散片，所述网点形成所述反光区或所述透光区，所述网点在所述衬底上呈不同的密度分布。
2.如权利要求1所述的扩散片的制备方法，其特征在于，所述扩散片的制备方法包括：
S1、通过光刻设备制备得到具有多个凸部的模具；
S2、提供具有透光性的第一衬底，依据所述模具的凸部，通过压印方式在所述第一衬底表面形成凹部；或者在所述第一衬底上涂布胶水，并依据所述模具的凸部，在所述胶水表面压印并通过UV曝光固化以形成凹部；
S3、在所述凹部内填充反射性材料形成网点，得到具有透光区和反光区的扩散片，所述网点形成所述反光区，所述第一衬底上未形成所述网点的区域为所述透光区。
3.如权利要求1所述的扩散片的制备方法，其特征在于，所述扩散片的制备方法包括：
S1、提供具有反射性的第二衬底，在所述第二衬底的表面打孔去掉反射性材料形成网点，得到具有透光区和反光区的扩散片，所述网点形成所述透光区，所述衬底上未形成所述网点的区域为所述反光区。
4.如权利要求2所述的扩散片的制备方法，其特征在于，在所述凹部内填充反射性材料的方法为刮涂，使用刮刀将反射性材料刮到凹部内，然后擦拭掉凹部外部区域的反射性材料。
5.如权利要求2所述的扩散片的制备方法，其特征在于，所述凹部为凹槽，所述凹部深度为2um-10um。
6.如权利要求2或3所述的扩散片的制备方法，其特征在于，所述反射性材料为反光油墨、金属银、金属铝中的一种或多种。
7.如权利要求2所述的扩散片的制备方法，其特征在于，所述第一衬底为PET、PC、PMMA中的任一个。
8.一种扩散片，其特征在于，所述扩散片采用如权利要求1至7项中任一项所述的扩散片的制备方法制备。
9.一种背光模组，包括基板、以及安装在所述基板上的多个灯珠，其特征在于，所述背光模组还包括设置在多个所述灯珠上方且用以扩散光线的扩散片和用以反射光线的反射部，所述扩散片采用如权利要求1至7项中任一项所述的扩散片的制备方法得到，其中，靠近所述灯珠的反光区的分布密度大于远离所述灯珠的反光区的分布密度；所述反光区反射照射到其上的所述灯珠所发出的光线至反射部。
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