CN220730573U - 光学结构、背光模组及显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学结构、背光模组及显示设备，涉及光学结构技术领域，该光学结构包括：扩散板，扩散板具有多个气孔；量子点层，量子点层与扩散板层叠设置。本实用新型公开的光学结构利用蜂窝孔状扩散板与量子点层相配合的方式替代了传统背光模组中扩散件与量子膜相配合的方式，装配过程更为简捷，降低了背光模组的物料成本及制作成本；并利用扩散板板材的折射率与气孔中气体的折射率之间的差异性使光束均匀散射，从而提高了出光均匀性；且基于量子点层良好的色彩特性，可在提高显示画面光照均匀性、解决角部暗影问题的同时提高画面的色彩绚丽程度，达到高色域、高画质的显示效果，从而提升了用户体验。

Description

光学结构、背光模组及显示设备

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，具体涉及一种光学结构、背光模组及显示设备。

背景技术

背光模组为显示设备的重要组成部分，背光模组可包括各类光学结构，光学结构用于对背光源发出的光束进行一系列光学处理，最终可形成均匀的面光源，为显示面板提供光照，使得显示面板可正常显示图像。

然而，现有背光模组的光学结构普遍存在散射均匀性差、显示色域不高、色彩艳丽程度低的问题，从而导致显示效果不佳，用户体验较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光学结构，旨在解决现有背光模组的光学结构散射均匀性差、显示色域不高、色彩艳丽程度低，从而导致显示效果不佳的技术问题。

本实用新型为达到其目的，所采用的技术方案如下：

一种光学结构，所述光学结构包括：

扩散板，所述扩散板具有多个气孔；

量子点层，所述量子点层与所述扩散板层叠设置。

进一步地，所述光学结构包括两个所述扩散板；所述量子点层设置于两个所述扩散板之间。

进一步地，所述扩散板与所述量子点层通过挤出成型方式一体挤出成型。

进一步地，所述光学结构还包括增亮板；所述增亮板叠合于所述扩散板上。

进一步地，所述光学结构还包括胶粘层；所述增亮板通过所述胶粘层粘贴于所述扩散板上。

进一步地，所述增亮板包括棱镜结构。

进一步地，所述增亮板包括扩散层和扩散粒子；所述扩散层与所述棱镜结构层叠设置，所述扩散粒子设置于所述扩散层上。

进一步地，所述扩散板的材质为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯中的任意一种。

进一步地，所述增亮板的材质为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯中的任意一种。

对应地，本实用新型还提出一种背光模组，所述背光模组包括发光元件以及如前述的光学结构，所述发光元件朝向所述扩散板和所述量子点层设置，所述发光元件用于向所述扩散板和所述量子点层投射光束。

对应地，本实用新型还提出一种显示设备，所述显示设备包括如前述的背光模组。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提出的光学结构，利用蜂窝孔状扩散板与量子点层相配合的方式替代了传统背光模组中扩散件与量子膜相配合的方式，装配过程更为简捷，降低了背光模组的物料成本及制作成本；并利用扩散板板材的折射率与气孔中气体的折射率之间的差异性使光束均匀散射，从而提高了出光均匀性；且基于量子点层良好的色彩特性，可在提高显示画面光照均匀性、解决角部暗影问题的同时提高画面的色彩绚丽程度，达到高色域、高画质的显示效果，从而提升了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有技术中背光模组的光学结构示意图；

图2为本实用新型光学结构一实施例中的第一层叠方式示意图；

图3为本实用新型光学结构一实施例中的第二层叠方式示意图；

图4为本实用新型光学结构一实施例中的第三层叠方式示意图；

图5为本实用新型光学结构一实施例的整体结构示意图；

图6为本实用新型背光模组一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	扩散件	5	发光元件
200	量子膜	6	反射结构
				300	增亮膜	7	背板
400	扩散膜	8	中框
				500	光学结构	101	气孔
1	扩散板	401	棱镜结构
				2	量子点层	402	扩散层
3	胶粘层	403	扩散粒子
				4	增亮板

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本申请技术人员经过对现有背光模组中的光学结构进行研究后发现，传统的光学结构采用如图1所示的结构形式，包括层叠设置的扩散件100、量子膜200、增亮膜300和扩散膜400。其中，扩散件100材质统一，难以对光束形成较好的散射效果；而量子膜200需要在膜片上添加量子点，且膜片的上下层需要设置阻隔膜，因此导致量子膜200的制作成本极高。

为解决上述问题，请参阅图2至图4，本实用新型实施例提供一种光学结构500，该光学结构500包括：

扩散板1，扩散板1具有多个气孔101；气孔101可通过往扩散板1中加入惰性气体或化学试剂而产生；其中，惰性气体包括氮气，化学试剂包括发泡剂母粒；

量子点层2，量子点层2与扩散板1层叠设置；其中，扩散板1、量子点层2的数量及叠合方式可根据实际需求设置；如图3和图4所示，当量子点层2和扩散板1的数量均为一件时，量子点层2可叠合于扩散板1的上表面或下表面；当扩散板1的数量为两件或两件以上时，量子点层2可设置于任意相邻的两件扩散板1之间，例如图2所示，当扩散板1的数量为两件时，量子点层2可设置为一件并夹合于两件扩散板1之间；在具体应用过程中可根据实际情况灵活设置，此处不作限定。

当扩散板1通过设置气孔101而呈现图2所示的蜂窝孔状结构时，由于扩散板1板材的折射率与气孔101中气体的折射率之间差异较大，因此当发光元件5发出的光束通过扩散板1时，光束将被均匀散射，从而可提高背光源的出光均匀性。

量子点层2可采用高稳定、无需进行额外水氧保护的量子点与塑料母粒、扩散粒子、抗氧剂等共挤而成，其具有良好的色彩特性；当发光元件5发出的光束通过量子点层2后，可获得色彩更为丰富、绚丽的光照效果。量子点层2的材料成本相比于传统的量子膜200大幅降低，制作工艺亦大大简化。

本实施例提供的光学结构500利用蜂窝孔状扩散板1与量子点层2相配合的方式替代了传统背光模组中扩散件100与量子膜200相配合的方式，装配过程更为简捷，降低了背光模组的物料成本及制作成本，并可在提高显示画面光照均匀性、解决角部暗影问题的同时提高画面的色彩绚丽程度，达到高色域、高画质的显示效果，从而提升了用户体验。

可选地，参照图2，光学结构500包括两个扩散板1；量子点层2设置于两个扩散板1之间。

由于量子点层2在空气和水汽中容易失效，因此通过两个扩散板1对量子点层2进行夹合的方式，可利用扩散板1充分覆盖量子点层2的上表面和下表面，避免量子点层2裸露于外部而与空气、水汽接触，从而可对量子点层2形成较好的防护效果。

可选地，参照图2，扩散板1与量子点层2通过挤出成型方式一体挤出成型。

具体地，以图2所示的量子点层2设置于两个扩散板1之间的三层结构为例，该三层结构可共用一个挤出成型模具，并通过该挤出成型模具的三个模头同时挤出，挤出成型后即为最终层叠设置状态，无需再进行层叠操作，从而提高了生产效率。

可选地，参照图5，光学结构500还包括增亮板4；增亮板4叠合于扩散板1上。

可选地，参照图5，增亮板4包括棱镜结构401。

图示性地，通过增亮板4内的棱镜结构401，可对光束进行折射，达到使分散光束聚拢的效果，从而可通过聚拢后的密集光束达到增强显示画面亮度的效果。

可选地，参照图5，增亮板4包括扩散层402和扩散粒子403；扩散层402与棱镜结构401层叠设置，扩散粒子403设置于扩散层402上。

如图5所示，扩散层402可设置为两层，棱镜结构401叠合在位于下层的扩散层402上，位于上层的扩散层402则叠合在棱镜结构401上，扩散粒子403设置在位于上层的扩散层402上。扩散层402可借助介质中折射率的差异，将投射至增亮板4的光束初步打散；扩散粒子403可在扩散层402上形成凹凸面，凹凸面可使光束产生折射，从而可将经扩散层402打散后的光束进一步打散；如此，通过增亮板4中棱镜结构401的聚光作用以及扩散层402、扩散粒子403的匀光作用，可在提升亮度的同时获得均匀的背光效果。

可选地，参照图5，扩散板1的材质为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA材质，polymethylmethacrylate)、聚苯乙烯(PS材质，Polystyrene)中的任意一种。

可选地，参照图5，增亮板4的材质为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA材质，polymethylmethacrylate)、聚苯乙烯(PS材质，Polystyrene)中的任意一种。

可选地，参照图5，光学结构500还包括胶粘层3；增亮板4通过胶粘层3粘贴于扩散板1上。

在现有背光模组的光学结构中，由于量子膜200、增亮膜300、扩散膜400均为柔性材质，不易实现机械自动化组装，因此装配效率低下。基于该问题，本实施例将扩散板1、量子点层2对应设置为PMMA、PS等硬质材料，如此在实际组装过程中，可便于借助夹取、卡接、限位等操作将增亮板4通过胶水粘接于扩散板1上，使自动化组装更易于实现，从而提升了背光模组的整体装配效率。

对应地，参照图5和图6，本实用新型实施例还提供一种背光模组，该背光模组包括发光元件5以及上述任一实施例中的光学结构500，发光元件5朝向扩散板1和量子点层2设置，发光元件5用于向扩散板1和量子点层2投射光束。

可选地，参照图5和图6，背光模组还包括反射结构6；反射结构6的入光方向朝向发光元件5设置，反射结构6的出光方向朝向扩散板1和量子点层2设置。

如图6所示，发光元件5可采用LED灯条；发光元件5可设置于背板7的凹陷部分，上述实施例中的光学结构500则架设于背板7的边缘支撑部分，使得发光元件5与光学结构500之间形成一定的出光间距；光学结构500的边缘可通过中框8压合固定于背板7上。反射结构6具体可包括图示的反射片，反射片的上端贴合于光学结构500上，反射片的下端环绕发光元件5设置，且反射片自远离发光元件5的方向向上倾斜设置，如此可通过反射片的反射作用将发光元件5发出的偏离中心出光点较大角度的光束反射至光学结构500处，并可将发光元件5与光学结构500之间的区域中存在的杂散光束反射至光学结构500处，从而提高了光利用率，增强了光照亮度并提升了显示效果。

由于该背光模组采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

对应地，本实用新型实施例还提供一种显示设备，该显示设备包括上述任一实施例中的背光模组。其中，显示设备包括液晶电视、电脑显示器等具有显示功能的设备。由于该显示设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

需要说明的是，本实用新型公开的光学结构、背光模组及显示设备的其它内容可参见现有技术，在此不再赘述。

以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的技术构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学结构，其特征在于，所述光学结构包括：

扩散板，所述扩散板具有多个气孔；所述气孔通过往所述扩散板中加入惰性气体而产生，所述气孔中的惰性气体的折射率与所述扩散板的板材的折射率之间存在差值；

量子点层，所述量子点层与所述扩散板层叠设置。

2.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于，所述光学结构包括两个所述扩散板；所述量子点层设置于两个所述扩散板之间。

3.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于，所述扩散板与所述量子点层通过挤出成型方式一体挤出成型。

4.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于，所述光学结构还包括增亮板；所述增亮板叠合于所述扩散板上。

5.根据权利要求4所述的光学结构，其特征在于，所述光学结构还包括胶粘层；所述增亮板通过所述胶粘层粘贴于所述扩散板上。

6.根据权利要求4所述的光学结构，其特征在于，所述增亮板包括棱镜结构。

7.根据权利要求6所述的光学结构，其特征在于，所述增亮板包括扩散层和扩散粒子；所述扩散层与所述棱镜结构层叠设置，所述扩散粒子设置于所述扩散层上。

8.根据权利要求4所述的光学结构，其特征在于，所述扩散板的材质为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯中的任意一种；

且/或，所述增亮板的材质为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯中的任意一种。

9.一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括发光元件以及如权利要求1至8中任一项所述的光学结构，所述发光元件朝向所述扩散板和所述量子点层设置，所述发光元件用于向所述扩散板和所述量子点层投射光束。

10.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括如权利要求9所述的背光模组。