一种具有间隙微凹槽结构的匀光膜、背光源封装模组的制作方法

1.本实用新型涉及光学膜材领域，具体涉及一种具有间隙微凹槽结构的匀光膜和一种背光源封装模组。


背景技术：

2.lcd显示模组应用场景广泛，现有一种lcd显示模组包括显示屏和背光源模组，显示屏本身不发光，借由背光源模组发出的光线成像。背光源模组设有背光灯板，其上设有多个mini led光源，每个mini led光源发出的光线视作一个点光源，点光源光强集中在中心处。若多个mini led光源直接投射在显示屏，则会导致显示屏所成图像光暗不均匀，影响成像画面的视觉效果，因此，通常需要在多个mini led光源与显示屏之间配设匀光膜对点光源的光线进行匀光。常见的匀光膜，其包括基板，基板第一端面上阵列排布有多个微凹槽，这些微凹槽凹陷空间为全等的棱锥体，棱锥体锥底面在第一端面上的投影为多边形。匀光膜匀光效果与其第一端面占空比有关，为追求较高的占空比，通常会将底面多边形设计成紧密排布，相邻的两个多边形相邻边重合，如此则匀光膜具有较高的占空比，匀光效果较好。光线穿过微凹槽面时发生折射，使得穿过微凹槽面后的光线分散从而由光强较强的点光源变为光强较弱的点光源与线光源混合，而线光源光强分布较点光源更分散，投射到显示屏后所成画面视觉效果更好。但是，在实际使用的过程中，mini led光源发出的光线在经过现有匀光膜后，所得到的点光源光强仍然较强而线光源光强较弱，光强分布不够均匀，匀光膜匀光效果仍不能令人满意。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有间隙微凹槽结构的匀光膜，光线穿过该匀光膜后所得到的线光源光强较强，光强分布较均匀，匀光膜匀光效果较好；本实用新型还提供一种背光源封装模组，其匀光效果较好。
4.为解决上述问题，本实用新型提供一种具有间隙微凹槽结构的匀光膜：
5.包括基板，基板的第一端面排布有多个微凹槽，各微凹槽的凹陷空间为全等的棱锥体，棱锥体的底面为多边形，位于基板的第一端面上，棱锥体为四棱锥或三棱锥，具体地：
6.微凹槽四棱锥的底面多边形为平行四边形，在第一端面上排布，每相邻的两个平行四边形两者相邻边平行且相等；
7.微凹槽三棱锥的底面多边形为三角形，在第一端面上排布，每相邻的两个三角形两者相邻边平行且相等；
8.每相邻的两个多边形两者的相邻边有间距，间距宽度为相邻边长度的13％～17％。
9.进一步地，所述间距宽度为所述相邻边长度的15％。
10.进一步地，所述各个微凹槽四棱锥的底面为正方形或非正方形的长方形；所述各个微凹槽三棱锥的底面为正三角形。
11.进一步地，所述基板的第二端面上排列有多个横置的三棱镜，各三棱镜的棱轴彼此平行。
12.有益效果：匀光膜微凹槽面上，各微凹槽之间若留有间距，则点光源光线经微凹槽面折射后更容易形成线光源。发明人用同一mini led点光源对各种匀光膜进行测试，详述如下：
13.——微凹槽凹陷空间为四棱锥的现有匀光膜，其各微凹槽之间紧密相邻，并无间距，仿真光型图如图1所示，光线经现有匀光膜折射匀光后，光强分布仍然比较集中，形成较为明亮、光强较强的四个点光源，而线光源光强较弱且不明显，可见这种现有匀光膜匀光效果较差。
14.——在上述现有的匀光膜的基础上，改为每相邻的两个锥底面四边形两者的相邻边有间距，具体地：间距宽度为两个相邻的锥底面相邻边长度的6％的，仿真光型图如图2所示；间距宽度为两个相邻的锥底面相邻边长度的15％的，仿真光型图如图3所示；间距宽度为两个相邻的锥底面相邻边长度的20％的，仿真光型图如图4所示。由此可见，光线经这些具有间距的匀光膜折射匀光后，能形成较大片的较明显的线光源，线光源光强分布较均匀且光强较强；数值为15％、20％的两种匀光膜匀光效果好于数值为6％的匀光膜。经试验发现，间距宽度为相邻边长度的13％～17％的数值范围内，匀光膜匀光效果较好，若间距太窄(例如间距宽度仅为相邻边长度的6％)，则匀光膜匀光效果较差，而若间距太宽(例如间距宽度为相邻边长度的20％)，匀光膜匀光效果未有明显变好，反而匀光膜占空比会变小，影响匀光效果，因此，本实用新型的微凹槽凹陷空间为四棱锥的匀光膜，上述间距宽度取为相邻边长度的13％～17％，能取得令人满意的匀光效果。
15.——同样地，微凹槽凹陷空间为三棱锥的现有匀光膜，其各微凹槽之间紧密相邻，并无间距，仿真光型图如图5所示，光线经现有匀光膜折射匀光后，光强分布仍然比较集中，形成较为明亮、光强较强的八个点光源，而线光源光强较弱且不明显，可见这种现有匀光膜匀光效果较差。
16.——在上述微凹槽凹陷空间为三棱锥的匀光膜的基础上，改为每相邻的两个锥底面三角形两者的相邻边有间距，具体地：间距宽度为两个相邻的锥底面相邻边长度的6％的，仿真光型图如图6所示；间距宽度为两个相邻的锥底面相邻边长度的15％的，仿真光型图如图7所示；间距宽度为两个相邻的锥底面相邻边长度的20％的，仿真光型图如图8所示。由此可见，光线经这些具有间距的匀光膜折射匀光后，能形成较大片的较明显的线光源，线光源光强分布较均匀且光强较强；数值为15％、20％的两种匀光膜匀光效果好于数值为6％的匀光膜。经试验发现，间距宽度为相邻边长度的13％～17％的数值范围内，匀光膜匀光效果较好，若间距太窄(例如间距宽度仅为相邻边长度的6％)，则匀光膜匀光效果较差，而若间距太宽(例如间距宽度为相邻边长度的20％)，匀光膜匀光效果未有明显变好，反而匀光膜占空比会变小，影响匀光效果，因此，本实用新型的微凹槽凹陷空间为三棱锥的匀光膜，上述间距宽度取为相邻边长度的13％～17％，能取得令人满意的匀光效果。
17.本实用新型还提供一种背光源封装模组，包括背光灯板和叠置在一起的至少两张匀光膜，匀光膜的第一端面作为入射端面而第二端面作为出射端面，匀光膜都如上所述。
18.进一步地，匀光膜数量为偶数张，这些匀光膜当中，依次相邻的两张匀光膜组成一对，匀光膜数量为至少一对，同一对中的两张匀光膜是相同的。
19.进一步地，匀光膜具体如权利要求4所述，匀光膜数量为两对；同一对中的两张匀光膜摆放方向相差90
°
，不同对的两张匀光膜摆放方向相差45
°
或135
°
；角度相差值偏差范围都为正负1
°
内或都为正负3
°
内或都为正负5
°
内或都为正负10
°
内。
20.进一步地，包括量子点膜，其位于所述背光灯板和所述匀光膜之间。
21.进一步地，所述背光灯板具体为mini led背光灯板。
22.进一步地，包括叠置在一起的的两张增光三棱镜片，其位于匀光膜出射端面外；增光三棱镜片的出射端面排列有多个横置的三棱镜，同一张增光三棱镜片的各个三棱镜棱轴相互平行；两张增光三棱镜片摆放方向相差90
°
，角度相差值偏差范围为正负1
°
内或为正负3
°
内或为正负5
°
内或为正负10
°
内。
23.有益效果：本实用新型的背光源封装模组包括多张本实用新型的匀光膜，每张本实用新型的匀光膜均优于现有的匀光膜，故本实用新型的背光源封装模组与现有技术相比，能更好地分散匀开光线，匀光效果较好。
附图说明
24.图1是点光源光线经凹陷空间为四棱锥、间距宽度为0％(即无间距)的匀光膜折射后的仿真光型图。
25.图2是点光源光线经凹陷空间为四棱锥、间距宽度为6％的匀光膜折射后的仿真光型图。
26.图3是点光源光线经凹陷空间为四棱锥、间距宽度为15％的匀光膜折射后的仿真光型图。
27.图4是点光源光线经凹陷空间为四棱锥、间距宽度为20％的匀光膜折射后的仿真光型图。
28.图5是点光源光线经凹陷空间为三棱锥、间距宽度为0％(即无间距)的匀光膜折射后的仿真光型图。
29.图6是点光源光线经凹陷空间为三棱锥、间距宽度为6％的匀光膜折射后的仿真光型图。
30.图7是点光源光线经凹陷空间为三棱锥、间距宽度为15％的匀光膜折射后的仿真光型图。
31.图8是点光源光线经凹陷空间为三棱锥、间距宽度为20％的匀光膜折射后的仿真光型图。
32.图9是第一种匀光膜(各微凹槽凹陷空间为正四棱锥)第一端面的立体结构示意图。
33.图10是第一种匀光膜第二端面的立体结构示意图。
34.图11是第一种匀光膜第一端面的俯视图。
35.图12是图11的局部视图。
36.图13是背光源封装模组(封装有匀光膜)的结构示意图。
37.图14是背光源封装模组中四张第一种匀光膜的摆放方向示意图。
38.图15是第二种匀光膜(各微凹槽凹陷空间为正三棱锥)第一端面的立体结构示意图。
39.图16是第二种匀光膜第一端面的俯视图。
40.图17是图16的局部视图。
41.符号说明：
42.11-各微凹槽凹陷空间为正四棱锥的匀光膜；11
’‑
各微凹槽凹陷空间为正四棱锥的匀光膜(摆放角度不同)；12-各微凹槽凹陷空间为正三棱锥的匀光膜；2-基板；21-第一端面；22-第二端面；3-微凹槽；31-凹陷空间；32-相邻边；4-三棱镜；41-棱轴；5-背光源封装模组；51-mini led背光灯板；511-mini led光源；52-量子点膜；53-增光三棱镜片；6-lcd显示屏；w-间距宽度。
具体实施方式
43.以下结合具体实施方式对本发明创造作进一步详细说明。
44.如图9所示的匀光膜11，其包括基板2，基板2第一端面21上排布有多个微凹槽3，各微凹槽3凹陷空间31为全等的正四棱锥，正四棱锥的底面为正方形，位于基板2的第一端面21上。见图11和图12，这些底面正方形在第一端面21上阵列排布，每相邻的两个底面正方形间隔相邻，两者的相邻边32相等并彼此平行，两条相邻边32之间留有间距，点光源光线经留有间距的第一端面21折射后更容易形成线光源。用同一点光源分别照射间距宽度w为相邻边32长度的6％、15％、20％的三张匀光膜，所得的仿真光型图如图2～4所示，由此可见，点光源光线经这些具有间距的匀光膜折射匀光后，能形成较大片的较明显的线光源，线光源光强分布较均匀且光强较强。经试验，间距宽度w为相邻边32长度的13％～17％的数值范围内，匀光膜匀光效果较好，间距宽度w优选为15％。
45.见图10，匀光膜11基板2具有第二端面22，第二端面22上排列有多个横置的三棱镜4，这些三棱镜4以其中一个侧面贴住第二端面22，各三棱镜4摆放方向相同，棱轴41彼此平行。
46.非优选地，匀光膜11第一端面21各微凹槽3凹陷空间31也可以改为全等的非正四棱锥，即锥底面为非正方形的长方形甚至仅为平行四边形，这种匀光膜11匀光效果会略差于底面为正方形的匀光膜11，但依然能把点光源匀开为线光源。
47.在实际使用时，需要先把上述匀光膜11及其他器件一同封装成例如图13所示的背光源封装模组5，其位于lcd显示屏6背面。背光源封装模组5从背面到正面依次设有mini led背光灯板51、量子点膜52、叠置在一起的两对匀光膜11、11’以及叠置在一起的两张增光三棱镜片53，其中：mini led背光灯板51正面设有多个对准lcd显示屏6的mini led光源511；增光三棱镜片53的出射端面排列有多个横置的三棱镜(图中未示出)，同一张增光三棱镜片53的各个三棱镜棱轴(图中未示出)相互平行，两张增光三棱镜片53摆放方向相差90
°
(即两张增光三棱镜片53棱轴在出射端面的投影互相垂直)。
48.两对匀光膜11、11’中每张匀光膜都以第一端面21为入射端面而以第二端面22为出射端面。如图14所示，位于图中上方的两张匀光膜11组成第一对而位于图中下方的两张匀光膜11’则组成第二对，同对的两张匀光膜结构相同。第一对的两张匀光膜11皆如上所述(见图9～12)，区别仅在于两张匀光膜11摆放角度相差90
°
，即两张匀光膜11棱轴41角度如图14中所示地相互垂直。第二对的两张匀光膜11’与第一对的相比，区别在于第二对匀光膜11’的两个端面都在第一对匀光膜11的相应端面的基础上同向旋转了45
°
，故第二对两张匀
光膜11’光学性能同第一对并无差别，仅各自摆放角度不同(即棱轴41角度不同)。第二对中的两张匀光膜11’摆放角度亦相差90
°
，即这两张匀光膜11’棱轴41角度亦如图14中所示地相互垂直。如此，把第一对的两张匀光膜11对齐并叠置在一起，并把第二对的两张匀光膜11’对齐并叠置在一起后，再把第二对匀光膜11’对齐并叠置在第一对上，四张匀光膜11、11’就如图13所示地依次对齐并叠置在一起，且四张匀光膜11、11’摆放角度各不相同，不同对的两张匀光膜11摆放角度相差45
°
或135
°
。然后，依次把量子点膜52、叠置好的四张匀光膜11、11’和叠置好的两张增光三棱镜片53一并对齐叠置后放在mini led背光灯板51的正面，并用封装胶把量子点膜52、四张匀光膜11、11’和两张增光三棱镜片53一并封装在mini led背光灯板51上，封装完成后即得到所需的背光源封装模组5。mini led背光灯板51的mini led光源511朝lcd显示屏6发出光线，每个mini led光源511可以看作一个点光源，点光源光线首先穿过量子点膜52，随后光线依次穿过四张匀光膜11、11’，被四张匀光膜11、11’扩散匀开，由点光源匀开成线光源，线光源再依次经两张增光三棱镜片53增光后，投射到lcd显示屏6背面，lcd显示屏6由此显示出光暗均匀、视觉效果好的图像。
49.另一种匀光膜12见图15，这种匀光膜12与上述匀光膜11具有相同的结构，区别仅在于这种匀光膜12第一端面21的各微凹槽3凹陷空间31不是四棱锥，而是全等的正三棱锥，见图16和17，其锥底面为正三角形，位于基板2第一端面21上。匀光膜12每相邻的两个底面正三角形间隔相邻，两者的相邻边32相等并彼此平行，相邻的两条相邻边32之间留有间距，间距宽度w同样为相邻边32长度的13％～17％，优选为15％(见图6～8)。同样地，匀光膜12第一端面21各微凹槽3凹陷空间31也可以改为全等的非正三棱锥，即锥底面仅为非正三角形的一般三角形，这种匀光膜匀光效果会略差于底面为正三角形的匀光膜12，但依然能把点光源匀开为线光源。凹陷空间31为三棱锥的匀光膜12封装到背光源封装模组5的方式同上述凹陷空间31为四棱锥的匀光膜，此处不再赘述。
50.上述所有角度相差值偏差范围可以都为正负1
°
内(例如角度相差45
°
的，可以偏差至相差44
°
～46
°
的范围)或都为正负3
°
内或都为正负5
°
内或都为正负10
°
内，只要在此偏差范围内，匀光膜11的匀光效果均优于现有技术。
51.在本实施例中，背光源封装模组5中，匀光膜11数量为四张。在其他实施例中，背光源封装模组5中，匀光膜数量也可以改为其它数量的偶数张，但应该至少有一对(即两张)，并且，若匀光膜数量为一对，则该成对的两张匀光膜摆放方向与上述第二对匀光膜11’摆放方向相同，而若匀光膜数量多于一对，则至少一对匀光膜摆放方向与上述第二对匀光膜11’摆放方向相同。
52.在本实施例中，增光三棱镜片53数量为两张。在其他实施例中，增光三棱镜片53数量可以改为其它数量的偶数张。
53.如上所述仅为本发明创造的实施方式，不以此限定专利保护范围。本领域技术人员在本发明创造的基础上作出非实质性的变化或替换，仍落入专利保护范围。