CN220105328U - 扩散板、背光模组及显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及显示技术领域，公开了一种扩散板、背光模组及显示设备，扩散板包括透光基板和透明树脂层，其中，透明树脂层设置于透光基板的出光面上。透明树脂层的出光面上设置有若干个微结构。在此实用新型中，若干个微结构设置于透明树脂层上，透明树脂具有较强的形态可塑性，相比于通过共挤成型将微结构直接设置于透光基板上，能够实现更小尺寸的微结构，使得微结构更加精细，能够有效地汇聚光线，使更多的光线垂直于扩散板方向射出，从而，使得背光模组在正视角方向的亮度得以有效提高。此外，基于透光基板与透明树脂层是两种不同的材质，具有不同的折射率，双折射率的特性有利于提高光利用率以达到增亮效果。

Description

扩散板、背光模组及显示设备

技术领域

本实用新型实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种扩散板、背光模组及显示设备。

背景技术

背光模组是一种电子设备，通常用于液晶显示器中。液晶显示器中的液晶面板本身不发光，需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像。背光模组包括多个光源和扩散板，使用时，由多个光源产生的光线进入扩散板被扩散均匀后再射入液晶面板。然而，在经扩散板扩散后，光线从扩散板的出射角度杂乱，使得背光模组在特定视角范围内的亮度不高。

本实用新型发明人在实现本实用新型实施例的过程中，发现：在一些方案中，通过在扩散板上涂覆荧光材料，以达到增亮的目的，然而，此种方式无法实现很好的增亮效果。在一些方案中，在扩散板的出光侧，设置棱镜片，以增强亮度，然而，光线在棱镜片或棱镜片与扩散板之间的空气介质中传输时，存在损失，降低了光线利用率。在一些方案中，为了改善亮度，通过共挤成型的方式在扩散板的基板表面直接设置微结构，然而，微结构的尺寸较大，通常在几百微米，亮度增强效果不好。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型一些实施例提供一种扩散板、背光模组及显示设备，其中，该扩散板使得背光模组在正视角方向的亮度得到了有效提高。

第一方面，本实用新型一些实施例提供了一种扩散板，包括：

透光基板，

透明树脂层，设置于透光基板的出光面，透明树脂层的出光面上设置有若干个微结构。

在一些实施例中，微结构垂直于透明树脂层的出光面的高度H小于100um。

在一些实施例中，微结构呈三棱柱形、三棱锥形、四棱锥形或半球形。

在一些实施例中，微结构的底面边长L小于或等于100um且H:L＜1；或，微结构的底面半径R小于或等于50um。

在一些实施例中，若干个微结构呈阵列分布。

在一些实施例中，若干个微结构与透明树脂层一体成型。

在一些实施例中，还包括若干个硅树脂球，若干个硅树脂球镶嵌于透光基板内。

在一些实施例中，硅树脂球的粒径范围为0.6um-3um。

第二方面，本实用新型一些实施例提供了一种背光模组，包括第一方面的扩散板、多个光源和容纳多个光源的框架，多个光源位于扩散板的入光面侧。

第三方面，本实用新型一些实施例提供了一种显示设备，包括液晶面板和第二方面的背光模组。

本实用新型实施例的有益效果：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例提供的扩散板，包括透光基板和透明树脂层，其中，透明树脂层设置于透光基板的出光面上。透明树脂层的出光面上设置有若干个微结构。在此实用新型中，若干个微结构设置于透明树脂层上，透明树脂具有较强的形态可塑性，相比于通过共挤成型将微结构直接设置于透光基板上，能够实现更小尺寸的微结构，使得微结构更加精细，能够有效地汇聚光线，使更多的光线垂直于扩散板方向射出，从而，使得背光模组在正视角方向的亮度得以有效提高。此外，基于透光基板与透明树脂层是两种不同的材质，具有不同的折射率，双折射率的特性有利于提高光利用率以达到增亮效果。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本实用新型一些实施例中扩散板的结构示意图；

图2为本实用新型一些实施例中微结构和透明树脂层的截面示意图；

图3为本实用新型一些实施例中微结构的结构示意图；

图4为本实用新型一些实施例中微结构的结构示意图；

图5为本实用新型一些实施例中微结构的结构示意图；

图6为本实用新型一些实施例中扩散板的结构示意图；

图7为本实用新型一些实施例中背光组件的结构示意图；

图8为本实用新型一些实施例中显示设备的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，扩散板10包括透光基板11和透明树脂层12，透明树脂层12设置于透光基板11的出光面上。透明树脂层12的出光面上还设置有若干个微结构13。图1中以微结构13为棱柱形进行示例性说明。

其中，透光基板11是由聚苯乙烯树脂制造而成的片状板材，用于对光线进行扩散，使得射出透光基板11的光线均匀。在一些实施例中，透光基板11的厚度可以为1-3mm，有利于帮助实现扩散板10轻薄化。可以理解的是，所采用的聚苯烯树脂的透光率达到89％以上，从而，使得透光基板11能够对光线进行扩散的同时使得光线透过，提高光线利用率。

可以理解的是，透光基板11具有入光面和出光面。其中，入光面即为光线入射的一个表面。光源设置于透光基板11的入光面的一侧。出光面即为光线穿过透光基板11后射出的一个表面。

在一些实施例中，透光基板11的入光面为粗糙面。例如，在采用挤出工艺挤出透光基板11后，使用粗糙辊轮压印该入光面，然后固化透光基板11，使得入光面粗糙。在此实施例中，粗糙面有利于入射光线的扩散，入射光线经粗糙面扩散后，再经过透光基板11的扩散，使入射光线可更均匀地扩散，增加光扩散的能力。此外，粗糙面还能有效减少光源残影。

在一些实施例中，透光基板11的出光面为光滑面。例如，在采用挤出工艺挤出透光基板11后，使用光滑辊轮压印该出光面，使得出光面为光滑平整状态。在此实施例中，光滑面能够使得透明树脂层12更好地粘结于透光基板11，另一方面，光滑面不再扩散光线，有利于微结构13对光线进行汇聚。在一些实施例中，可进一步对该光滑面进行plasma表面处理或Primer表面处理，有利于提高其与透明树脂之间的粘结牢固度。

其中，透明树脂层12设置于透光基板11的出光面上。在一些实施例中，透明树脂层12可由UV树脂或环氧树脂等透明树脂涂覆在透光基板11的出光面上固化形成。透明树脂层12的出光面上还设置有若干个微结构13。这些微结构13可以由带有相反微结构13的辊轮对未固化的透明树脂层12进行按压形成。在一些实施例中，可以采用UV灯照射带有微结构13的未固化的透明树脂层12，以使得透明树脂固化，得到在出光面上设置有若干个微结构13的透明树脂层12。

经透光基板11扩散后，射出的光线，射入透明树脂层12，经微结构13折射或反射后改变光线角度，使得光线向扩散板10的法线汇集，从而，使得垂直于扩散板10方向的光线增加，使得背光模组在正视角方向的亮度得以增加。

在此实施例中，通过在透光基板11的出光面上设置透明树脂层12，基于透明树脂具有较强的形态可塑性，继而在透明树脂层12的出光面上设置若干个微结构13，相比于通过共挤成型将微结构13直接设置于透光基板11上，能够实现更小尺寸的微结构13，使得微结构13更加精细，能够有效地汇聚光线，使更多的光线垂直于扩散板10方向射出，从而，使得背光模组在正视角方向的亮度得以有效提高。

此外，基于透光基板11与透明树脂层12是两种不同的材质，具有不同的折射率。在一些实施例中，透明树脂层12为UV树脂，其折射率在1.5-1.65之间。在一些实施例中，透光基板11由聚苯乙烯树脂挤压而成，其折射率在1.59-1.60之间。入射光线经过两种不同折射率的物质折射，双折射率的特性有利于提高光利用率以达到增亮效果。

在一些实施例中，微结构13垂直于透明树脂层12的出光面的高度H小于100um。区别于几百微米或毫米级的微结构13，在此实施例中，通过设置高度H小于100um，使得微结构13的尺寸小，结构精细，能够更加有效地汇聚光线，从而，具有较好的亮度增强效果。

可以理解的是，这些微结构13的形状可以相同或不完全相同。在一些实施例中，微结构13呈三棱柱形、三棱锥形、四棱锥形或半球形。

请参阅图1和图2，其中，图2是微结构13和透明树脂层12的横截面示意图。其中，微结构13呈三棱柱形，其底面边长为L，垂直于透明树脂层12的出光面的高度为H。可以理解的是，底面边长即为微结构13与透明树脂层12接触面的边长。微结构13的顶部夹角为θ，85°≤θ≤95°，该角度θ有利于微结构13的稳定性，能够有效避免因外力作用到导致顶部尖角被破坏。

在一些实施例中，5um≤L≤100um，1:1.8≤H:L≤1:2.2。也即，微结构13的底面边长L小于或等于100um且H:L＜1，使得微结构13的尺寸较小，纹路深度也较小，在更好地汇集光线、增加亮度的同时，较小的尺寸和纹路深度使得微结构13更加稳定，能够有效避免因外力作用而导致微结构13脱落的情况。

请参阅图3，图3是一些实施例中微结构13的结构示意图。在如图3所示的实施例中，微结构13呈三棱锥形，其底面边长为L，垂直于透明树脂层12的出光面的高度为H。请参阅图4，图4是另一些实施例中微结构13的结构示意图。在如图4所示的实施例中，微结构13呈四棱锥形，其底面边长为L，垂直于透明树脂层12的出光面的高度为H。

在一些实施例中，5um≤L≤100um，2.5um≤H≤60um。也即，L≤100um，H:L＜1，使得微结构13的尺寸较小，纹路深度也较小，在更好地汇集光线、增加亮度的同时，较小的尺寸和纹路深度使得微结构13更加稳定，能够有效避免因外力作用而导致微结构13脱落的情况。

请参阅图5，图5是另一些实施例中微结构13的结构示意图。在如图5所示的实施例中，微结构13呈半球形，其底面半径为R。可以理解的是，底面半径R即为半球形与透明树脂层12接触面的半径。在一些实施例中，2.5um≤R≤50um，2.5um≤H≤50um，使得微结构13的尺寸较小，纹路深度也较小。并且，半球形的微结构13能够使得微结构13更加稳定。

在一些实施例中，透明树脂层12出光面上的若干个微结构13呈阵列分布，使得微结构13均匀地分布于透明树脂层12的出光面上，从而，能对从透光基板11的各个部位射出的光线进行汇集，使得射出扩散板10的光线亮度高且均匀。

在一些实施例中，这若干个微结构13与透明树脂层12一体成型，例如前述由带有相反微结构13的辊轮对未固化的透明树脂层12进行按压形成微结构13后，再固化成型。在此实施例中，通过一体成型，一方面，相比于其它结合方式(例如雕刻或共挤等)，使得微结构13更加牢固，尺寸能够更加精细，增亮效果更好。另一方面，减少了微结构13和透明树脂层12之间的界面，有利于减少光线损耗。

在一些实施例中，请参阅图6，扩散板10还包括若干个硅树脂球14，这若干个硅树脂球14分布并镶嵌于透光基板11内。

在一些实施例中，可将硅树脂球14与聚苯乙烯粒子按1:4的比例进行混合，在高温熔炉中通过搅拌或熔炉旋转，使硅树脂球14和聚苯乙烯粒子充分混合，再加热高温熔炉至200℃-280℃之间，使聚苯乙烯粒子和硅树脂球14熔融混合，通过模头挤出，并裁为小颗粒，即得到扩散母粒。扩散母粒与聚苯乙烯粒子再按照不同质量比例混合，充分搅拌均匀后，再经高温熔融至220℃-300℃之间，之后经模具头挤出，得到具有若干个硅树脂球14的透光基板11。

硅树脂球14的折射率在1.4-1.56之间，不同于透明基板的折射率。因此，入射于透光基板11的光线经过硅树脂球14后会发生偏转，使得硅树脂球14可以改变入射光的方向，作为光扩散剂，使得光线扩散均匀，从而，还能模糊光源的灯影，减少光源残影。

在一些实施例中，硅树脂球14的粒径范围为0.6um-3um，其占整个透光基板11的质量比例在0.2％-2.5％之间。基于硅树脂球14的粒径越小，扩散性越大，扩散性随着硅树脂球14的数量增加而增大，透光性随着硅树脂球14的数量增加而减小，从而，设置粒径范围为0.6um-3um能有效增加其扩散性，设置质量比例在0.2％-2.5％之间，能有效平衡扩散性和透光性。

综上所述，本实用新型实施例提供的扩散板10，包括透光基板11和透明树脂层12，其中，透明树脂层12设置于透光基板11的出光面上。透明树脂层12的出光面上设置有若干个微结构13。在此实用新型中，若干个微结构13设置于透明树脂层12上，透明树脂具有较强的形态可塑性，相比于通过共挤成型将微结构13直接设置于透光基板11上，能够实现更小尺寸的微结构13，使得微结构13更加精细，能够有效地汇聚光线，使更多的光线垂直于扩散板10方向射出，从而，使得背光模组在正视角方向的亮度得以有效提高。此外，基于透光基板11与透明树脂层12是两种不同的材质，具有不同的折射率，双折射率的特性有利于提高光利用率以达到增亮效果。

请参阅图7，本实用新型其它实施例还提供了一种背光模组100，包括上述任意一项实施例中的扩散板10、多个光源20和容纳所述多个光源的框架30。光源20位于扩散板10的入光面侧。

其中，光源20可以是灯管或灯珠等，例如发光二极管或冷阴极荧光灯等。多个光源20呈间隔分布，其发出的光线直接或通过框架30反射进入扩散板10，通过扩散板10扩散后射出。

框架30可以是由具有高反射率的金属或者塑料制成，或涂布有高反射率涂层的金属或塑料制成。

扩散板10可以是上述任意一项实施例中的扩散板，与上述任意一项实施例中的扩散板10具有相同的结构和功能，在此不再一一赘述。在一些实施例中，该扩散板10可以固定于框架上。

该背光模组100在使用时，由于扩散板10中透光基板11的出光面上设置有透明树脂层12，透明树脂层12的出光面上设置有若干个微结构13，这些微结构13的尺寸小，结构精细，能够有效地汇聚光线，使更多的光线垂直于扩散板10方向射出，从而，使得背光模组100在正视角方向的亮度得以有效提高。此外，基于透光基板11与透明树脂层12是两种不同的材质，具有不同的折射率，双折射率的特性有利于提高光利用率以达到增亮效果。

请参阅图8，本实用新型其它实施例还提供了一种显示设备1000，包括液晶面板200和上述实施例中的背光模组100。该液晶面板200位于背光模组100的出光侧，即位于扩散板10的微结构13侧。

其中，背光模组100与上述实施例中背光模组具有相同的结构和功能，这里不再赘述。

显示设备100所对应的工作工作原理为本领域技术人员熟知内容，这里不再详细描述。可以理解的是，显示设备1000可以为手机、电脑、电视机、智能穿戴显示装置等，本实用新型一些实施例对此不作限定。

需要说明的是，本实用新型一些实施例对显示设备是否为柔性显示设备不作限定，本实用新型一些实施例例如可以应用于曲面屏。另外，本实用新型各实施例之间相同相似的部分互相参照即可，相关内容不在赘述，且本实用新型一些实施例并未罗列出所有的可能组合方式，本实用新型各实施例中的技术特征之间的任意组合同样属于本实用新型的保护范围。

最后需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种扩散板，其特征在于，包括：

透光基板，

透明树脂层，设置于所述透光基板的出光面，所述透明树脂层的出光面上设置有若干个微结构。

2.根据权利要求1所述的扩散板，其特征在于，所述微结构垂直于所述透明树脂层的出光面的高度H小于100um。

3.根据权利要求2所述的扩散板，其特征在于，所述微结构呈三棱柱形、三棱锥形、四棱锥形或半球形。

4.根据权利要求3所述的扩散板，其特征在于，所述微结构的底面边长L小于或等于100um且H:L＜1；或，

所述微结构的底面半径R小于或等于50um。

5.根据权利要求4所述的扩散板，其特征在于，所述若干个微结构呈阵列分布。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的扩散板，其特征在于，所述若干个微结构与所述透明树脂层一体成型。

7.根据权利要求1所述的扩散板，其特征在于，还包括若干个硅树脂球，所述若干个硅树脂球镶嵌于所述透光基板内。

8.根据权利要求7所述的扩散板，其特征在于，所述硅树脂球的粒径范围为0.6um-3um。

9.一种背光模组，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的扩散板、多个光源和容纳所述多个光源的框架，所述多个光源位于所述扩散板的入光面侧。

10.一种显示设备，其特征在于，包括液晶面板和如权利要求9所述的背光模组。