本发明是关于一种应用于低光程距离背光模块的扩散板,尤其是指一种可供组装于一背光模块上、且在低光程距离时仍可提供良好的光扩散功能,进而达到遮蔽mura(明暗带)以产生一个均匀的面光源的扩散板。
背景技术:
1、在背光显示器大环境发展下,随着近代背光显示器设计趋向薄型化,背光模块势必也面临超薄化的需求。而在背光模块的光程距离(optical distance;简称od)降低的状况下,光强度也越高,而mura越差。所以,若继续将传统扩散板使用在低光程距离背光模块上时,其光扩散的效果已经无法达到要求。
2、另,传统背光显示器所使用的发光二极管(led)光源主要有两种,一种为蓝光led激发黄色荧光粉,两色混合成白光;另一种为三原色led混合成白光。然而,这两种光源的现有背光显示器的色域值偏低,色彩表现度不足。
3、目前背光显示器的光源是以蓝光led通过激发绿色与红色量子点,三种光混合成白光,可提高色域值至ntsc120%。然而此种背光显示器仍有以下缺点。首先,量子点易受水气与氧气影响而降低甚至失去活性,长久使用后发生量子点失效,导致显示器色彩异常问题。其次,蓝光led激发绿色与红色量子点,蓝、绿、红三种光混合成白光,须有一致性的光强度,避免红/绿光转换不足。然而,显示器因周围光强度比中心光强度低,造成周围泛蓝光现象,而有色彩不一的现象。再者,现有的量子点膜大都以表面贴附阻水阻气膜的方式来阻绝水气及氧气,但此方法只能阻挡从上表面进入到量子点膜内部的水气与氧气,无法阻止自量子点膜旁侧端面进入的水气与氧气。所以,在使用一段时间后,背光显示器的量子点膜的四个旁侧边仍会遭受水气与氧气入侵使量子点失效,造成背光显示器的四周缘区域的色彩异常。虽有业者尝试在背光显示器的量子点膜四个旁侧端面均涂上保护涂层,但此方式需多道加工制程,制程繁杂、成本高且良率低。
4、缘此,本发明提供一种应用于低光程距离背光模块的扩散板,可供组装于一背光模块、且在低光程距离时仍可提供良好的光扩散功能,进而达到遮蔽mura(明暗带)以产生一个均匀的面光源。
技术实现思路
1、本发明的主要目的是在于提供一种应用于低光程距离背光模块的扩散板。于扩散板的表层及主板层中分别添加不同扩散粒子添加剂,再以发泡技术押出。通过把扩散板的表层与主板层中的原树酯材料、微气泡、以及扩散粒子添加剂的折射率与添加量做不同搭配,使上、下两个表层对于光线的折射率实质上大于主板层的折射率,可将下方光源所发出的光线做更有效的扩散,进而达到更佳的遮蔽mura效果,以产生一个均匀的面光源。
2、本发明的另一目的是在于提供一种扩散板,可供组装于以蓝光发光二极管(led)为光源的一背光模块上。在扩散板的表面上形成具有复数个凹部与凸部的复数个微结构,并把包含复数个绿色量子点与复数个红色量子点的一量子点层涂布在复数个微结构的复数个凹部内,然后在量子点层上表面设置一阻水阻气层。利用复数个微结构的复数个凸部来隔开位于复数个凹部内的量子点层使其各自独立,以此让外界的水气与氧气无法透过量子点层的四个旁侧边入侵整个量子点层,可具有制程简单、成本较低且生产良率高等优点。
3、为达上述的目的,本发明提供了一种应用于低光程距离背光模块的扩散板,可供组合至一背光模块上。该背光模块包括:一基板以及复数个发光元件以阵列形式设置于该基板上;该扩散板是位于该基板上方且包括:
4、一板体,具有一上表面及一下表面,该下表面朝向该基板;该板体是通过共押出(coextrusion)方式所构成的多层结构,其包括一主板层、一上表层、以及一下表层;该上表层是叠合在该主板层朝向该上表面之侧,该下表层是叠合在该主板层朝向该下表面之侧;
5、一第一扩散粒子添加剂,添加于该主板层中;该第一扩散粒子添加剂包含有复数个第一扩散粒子;所添加的该第一扩散粒子添加剂于该主板层中所占的重量百分比为一第一重量百分比;每一该第一扩散粒子具有一第一材料折射率;以及
6、一第二扩散粒子添加剂,添加于该上表层以及该下表层中;该第二扩散粒子添加剂包含有复数个第二扩散粒子;所添加的该第二扩散粒子添加剂于该上表层及该下表层中所占的重量百分比为一第二重量百分比;每一该第二扩散粒子具有一第二材料折射率;
7、其中,该扩散板符合以下两个条件中的至少其中之一:
8、条件一:该第一扩散粒子的该第一材料折射率小于该第二扩散粒子的该第二材料折射率;
9、条件二:该第一扩散粒子添加剂的该第一重量百分比小于该第二扩散粒子添加剂的该第二重量百分比。
10、于一实施例中,该板体的材料包含以下其中之一:聚碳酸酯(pc)、聚苯乙烯(ps)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma,俗称压克力)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)。
11、于一实施例中,该第一扩散粒子添加剂中所包含的复数个该第一扩散粒子包含以下其中之一:硅胶粒子(silicone beads)、压克力粒子(pmma beads)、聚苯乙烯粒子(psbeads)、压克力-聚苯乙烯共聚粒子(pmma-ps beads);其中,该第一扩散粒子的粒径介于1~4μm之间,该第一材料折射率的值介于1.42~1.5之间,于该主板层中所添加的该第一扩散粒子添加剂的该第一重量百分比介于1~4%之间。
12、于一实施例中,该第二扩散粒子添加剂中所包含的复数个该第二扩散粒子包含以下其中之一无机粒子:碳酸钙、硫酸钡、氧化钛、滑石、云母、氮化硼;其中,该第二扩散粒子的粒径介于0.05~8μm之间,该第二材料折射率的值介于1.5~2.6之间,于该上表层及该下表层中所添加的该第二扩散粒子添加剂的该第二重量百分比介于0.1~1.5%之间。
13、于一实施例中,该第二扩散粒子添加剂中所包含的复数个该第二扩散粒子包含以下其中之一:硅胶粒子(silicone beads)、压克力粒子(pmma beads)、聚苯乙烯粒子(psbeads)、压克力-聚苯乙烯共聚粒子(pmma-ps beads);其中,该第二扩散粒子的粒径介于15~25μm之间,该第二材料折射率的值介于1.42~1.5之间,于该上表层及该下表层中所添加的该第二扩散粒子添加剂的该第二重量百分比介于5~10%之间;其中,该第二重量百分比大于该第一重量百分比,且该第二扩散粒子的粒径大于该第一扩散粒子的粒径。
14、于一实施例中,该扩散板更包括有:
15、复数个微结构(micro-structures),以阵列形式设置于该板体的至少该上表面;以及
16、一上光学膜,通过一光学胶贴附于该板体的该上表面;其中,该光学膜的厚度介于5~20μm之间。
17、于一实施例中,该扩散板更包括有:
18、复数个微结构(micro-structures),以阵列形式设置于该板体的至少该下表面;
19、一下光学膜,通过一光学胶贴附于该板体的该下表面;以及
20、一反射膜,贴附于该下光学膜的下方;其中,该反射膜对于波长500nm以下的光的反射率<20%,且该反射膜对于波长500nm以上的光的反射率>90%。
21、于一实施例中,该扩散板更包括有:
22、复数个微结构(micro-structures),以阵列形式设置于该板体的至少该上表面;复数个该微结构在该板体的该上表面形成复数个凸部及复数个凹部,复数个该凹部是被复数个该凸部所隔开,所以复数个该凹部为各自独立不相互连通;
23、一量子点层,设置于该板体的该上表面的复数个该凹部处;其中,该量子点层的厚度为t1,复数个该凸部的一顶部至复数个该凹部的一底部的间距为t2,并且,t1<t2;以及
24、一阻水阻气层,设置于该板体的该上表面且覆盖于复数个该凸部以及该量子点层。
25、于一实施例中,于该板体的该下表面也设置有复数个该微结构、该量子点层以及该阻水阻气层;复数个该微结构在该板体的该下表面形成复数个该凸部及复数个该凹部,复数个该凹部是被复数个该凸部所隔开,所以该板体的该下表面上的复数个该凹部为各自独立不相互连通;并且,位于该板体的该下表面的该量子点层是设置于该板体的该下表面的复数个该凹部处;此外,该板体的该下表面的该阻水阻气层是覆盖于该板体的该下表面上的复数个该凸部以及该量子点层。
26、于一实施例中,于该量子点层中包含复数个量子点(quantum dot;简称qd);复数个该量子点是一种纳米微晶体(nanocrystal)半导体材料,由ii-vi、iii-v或iv-vi族元素组成,各个该量子点的晶粒直径介于2~10nm;其中,复数个该量子点包含发光波长为520~530nm的复数个绿色的该量子点以及发光波长为620~630nm的复数个红色的该量子点。
27、于一实施例中,复数个该微结构包含复数个n边形棱锥,其中n为大于或等于三的正整数;t2介于6~200μm;该阻水阻气层的厚度为t3,t3介于5~100μm。
28、于一实施例中,t2介于25~50μm,t1介于10~40μm,t3介于10~30μm。
29、于一实施例中,该凸部的最大宽度介于50~500μm,相邻两个该凸部的间距介于50~1000μm。
30、于一实施例中,该板体的该主板层是通过发泡押出成型,于该主板层中包含复数个微气泡;复数个该微气泡对于该主板层的减重率介于15~25%,复数个该微气泡大小平均尺寸介于60~800μm;
31、其中,该减重率的计算公式为:
32、减重率(%)=(w1-w2)/w2*100%;
33、w1=h*(l1*l2*d);
34、其中:
35、h是该主板层的平均厚度(mm);
36、l1是该主板层的长度(mm);
37、l2是该主板层的宽度(mm);
38、d是该主板层的原料比重(g/mm3);
39、w1是该主板层的理论重量(g),也就是不包含复数个该微气泡时的重量;
40、w2是该主板层的实际重量(g),也就是用磅秤实际秤得包含复数个该微气泡的该主板层的实际重量。
41、于一实施例中,复数个该微气泡是通过在该主板层的发泡押出成型制程中添加一发泡剂及一成核剂来产生;该成核剂包含至少以下其中之一:碳酸钙、二氧化硅、氧化钙;所添加的该成核剂的重量百分比为0.1%-0.5%。
1.一种应用于低光程距离背光模块的扩散板,供组合至一背光模块上;其特征在于,该背光模块包括:一基板以及复数个发光元件以阵列形式设置于该基板上;该扩散板是位于该基板上方且包括:
2.如权利要求1所述的应用于低光程距离背光模块的扩散板,其特征在于,该板体的材料包含以下其中之一:聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯。
3.如权利要求1所述的应用于低光程距离背光模块的扩散板,其特征在于,该第一扩散粒子添加剂中所包含的复数个该第一扩散粒子包含以下其中之一:硅胶粒子、压克力粒子、聚苯乙烯粒子、压克力-聚苯乙烯共聚粒子;其中,该第一扩散粒子的粒径介于1~4μm之间,该第一材料折射率的值介于1.42~1.5之间,于该主板层中所添加的该第一扩散粒子添加剂的该第一重量百分比介于1~4%之间。
4.如权利要求3所述的应用于低光程距离背光模块的扩散板,其特征在于,该第二扩散粒子添加剂中所包含的复数个该第二扩散粒子包含以下其中之一无机粒子:碳酸钙、硫酸钡、氧化钛、滑石、云母、氮化硼;其中,该第二扩散粒子的粒径介于0.05~8μm之间,该第二材料折射率的值介于1.5~2.6之间,于该上表层及该下表层中所添加的该第二扩散粒子添加剂的该第二重量百分比介于0.1~1.5%之间。
5.如权利要求3所述的应用于低光程距离背光模块的扩散板,其特征在于,该第二扩散粒子添加剂中所包含的复数个该第二扩散粒子包含以下其中之一:硅胶粒子、压克力粒子、聚苯乙烯粒子、压克力-聚苯乙烯共聚粒子;其中,该第二扩散粒子的粒径介于15~25μm之间,该第二材料折射率的值介于1.42~1.5之间,于该上表层及该下表层中所添加的该第二扩散粒子添加剂的该第二重量百分比介于5~10%之间;其中,该第二重量百分比大于该第一重量百分比,且该第二扩散粒子的粒径大于该第一扩散粒子的粒径。
6.如权利要求1所述的应用于低光程距离背光模块的扩散板,其特征在于,该扩散板更包括有:
7.如权利要求1所述的应用于低光程距离背光模块的扩散板,其特征在于,该扩散板更包括有:
8.如权利要求1所述的应用于低光程距离背光模块的扩散板,其特征在于,该扩散板更包括有:
9.如权利要求8所述的应用于低光程距离背光模块的扩散板,其特征在于,于该板体的该下表面也设置有复数个该微结构、该量子点层以及该阻水阻气层;复数个该微结构在该板体的该下表面形成复数个该凸部及复数个该凹部,复数个该凹部是被复数个该凸部所隔开,所以该板体的该下表面上的复数个该凹部为各自独立不相互连通;并且,位于该板体的该下表面的该量子点层是设置于该板体的该下表面的复数个该凹部处;此外,该板体的该下表面的该阻水阻气层是覆盖于该板体的该下表面上的复数个该凸部以及该量子点层。
10.如权利要求8所述的应用于低光程距离背光模块的扩散板,其特征在于,于该量子点层中包含复数个量子点;复数个该量子点是一种纳米微晶体半导体材料,由ii-vi、iii-v或iv-vi族元素组成,各个该量子点的晶粒直径介于2~10nm;其中,复数个该量子点包含发光波长为520~530nm的复数个绿色的该量子点以及发光波长为620~630nm的复数个红色的该量子点。
11.如权利要求8所述的应用于低光程距离背光模块的扩散板,其特征在于,复数个该微结构包含复数个n边形棱锥,其中n为大于或等于三的正整数;t1介于10~40μm,t2介于25~50μm;该阻水阻气层的厚度为t3,t3介于10~30μm;该凸部的最大宽度介于50~500μm,相邻两个该凸部的间距介于50~1000μm。
12.如权利要求1所述的应用于低光程距离背光模块的扩散板,其特征在于,该板体的该主板层是通过发泡押出成型,于该主板层中包含复数个微气泡;复数个该微气泡对于该主板层的减重率介于15~25%,复数个该微气泡大小平均尺寸介于60~800μm;
