玻璃微结构扩散板的制作方法

本技术涉及背光系统领域，尤其涉及一种能同时满足厚度薄型化、耐高温及面光源均匀的玻璃微结构扩散板。

背景技术：

1、液晶显示器(lcd)中需要背光系统来提供均匀的面光源，目前背光系统中常用的方案如图1所示，在底部放置led光源10`和透镜，然后在距离透镜为高度h的位置处放置一张扩散板20`，通过扩散板20`把多颗led光源的光变成均匀的面光源。

2、参看图2所示，随着lcd技术的发展，为了追求薄型化和动态背光技术，近年来出现了带mini-led的lcd系统1`，其底部为mini-led灯板(light board)10`，其上的mini-led是一种尺寸很小的蓝光led，通常在100-500微米之间，在一个mini-led灯板10`上有成千上万颗蓝光led。在距离mini-led灯板10`上方一定距离的位置会放置一张扩散板(diffuser)20`，前述距离为混光距离(optical distance，简称od)，扩散板20`用于把成千上万颗的mini-led发出来的点阵蓝光转化为均匀的面光源。扩散板20`的上方依次设置的是qd膜(quantum dot film)30`、光学膜(optical film)40`及lcd模块50`。通常为了追求薄型化，要求混光距离od＝0，即直接把扩散板20`放在mini-led灯板10`的表面，同时要求扩散板20`的厚度越薄越好。

3、然而，常用的扩散板材料是聚苯乙烯(polystyrene，简称ps)，ps材料是一种带有光扩散性质的高分子光学材料。ps扩散板的工作原理是其内部含有很多的扩散粒子，当光线进入扩散板后，扩散粒子把光线散射出去，当扩散板20`的厚度减薄时，散射效果就会降低，不容易形成均匀的面光源。并且，灯板10`在发光时会产生很多的热量，现有的mini-led技术中将扩散板20`直接放在灯板10`表面的方式，扩散板20`吸收热量后温度会变高，但是ps材料是一种有机材料不能承受较高的温度，因此扩散板20`无法满足耐高温的要求。也就是说，现有的ps扩散板不能满足mini-led背光系统需要同时满足薄型化、耐高温及面光源均匀的多重需求。

4、因此，有必要提供一种能同时满足厚度薄型化、耐高温及面光源均匀的玻璃微结构扩散板，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种能同时满足厚度薄型化、耐高温及面光源均匀的玻璃微结构扩散板。

2、为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：提供一种玻璃微结构扩散板，其包括玻璃板、发散体以及反射层；其中，多个所述发散体呈阵列排布地设于所述玻璃板的一侧面，且每一所述发散体上均开设有一通光孔，所述通光孔的内壁呈向外凹陷的弧形结构；所述反射层设于所述玻璃板的另一侧面，且所述反射层正对所述通光孔以及所述发散体的外围区域设置。

3、较佳地，所述发散体的外壁呈向其内部凹陷的弧形结构，因此，所述通光孔的内壁、所述发散体的外壁均形成近似凹透镜的形状，可以增加光线的传播角度，当光线入射到所述发散体上之后会被折射成大角度光线，部分光线通过玻璃板的上表面穿透出去，部分被反射层反射而向玻璃板的四周扩散，以提高发光均匀性。

4、较佳地，所述发散体在所述玻璃板上的投影呈方形或圆形结构，所述通光孔在所述玻璃板上的投影呈方形或圆形结构。

5、较佳地，所述通光孔的开口位置的孔径大于靠近所述玻璃板的底部位置的孔径，相邻所述发散体之间的间隙区域的开口位置的孔径大于靠近所述玻璃板的底部位置的孔径，这样可以使led灯发出的光线更多的入射到所述发散体上而被折射，更好的起到扩散光线的作用。

6、较佳地，所述通光孔呈漏斗状或碗状结构，相邻所述发散体之间的间隙区域的截面呈漏斗状或碗状结构。

7、较佳地，所述通光孔以及相邻所述发散体之间的间隙区域用于供正视角及偏离正视角较小角度的光线通过并出射到所述玻璃板内，所述发散体用于将入射到其内壁及外壁上的光线折射后出射到所述玻璃板内，使光线多次折射后向玻璃板的四周扩散，起到扩散光线的作用，以提高发光均匀性。

8、较佳地，所述反射层包括第一反射区及第二反射区，所述第一反射区正对所述通光孔设置，所述第二反射区正对呈阵列排布的各所述发散体的外围区域设置。

9、较佳地，所述第一反射区的面积大于等于所述通光孔在所述玻璃板上的投影面积，所述第二反射区在所述玻璃板上的投影完全覆盖各所述发散体的外围区域，这样，当光线穿过所述通光孔以及所述发散体与所述发散体之间的间隙区域而出射到反射层时，这些光线将被所述反射层反射回玻璃板内继续传播，起到扩散光线、调节led灯亮度分布的作用，尤其是可以大幅度把led灯的正视角光线扩散到面内，提高亮度均匀性。

10、较佳地，所述反射层用于将入射到其上的光线反射回所述玻璃板内，部分光线穿过所述反射层上的空隙区域而出射以形成面光源，所述反射层将光线反射回玻璃板内实现多次反射扩散，起到扩散光线的作用，从而提高亮度均匀性。

11、较佳地，所述反射层的反射率大于70％，且所述反射层的反射特性为高斯反射或朗伯反射，因此光线会被反射并往玻璃板的四周扩散。

12、与现有技术相比，由于本实用新型的玻璃微结构扩散板，在玻璃板的一侧面设置呈阵列排布地多个发散体，并且每个发散体上均开设有一通光孔，所述通光孔的内壁呈向外凹陷的弧形结构；并在玻璃板的另一侧面设置反射层，所述反射层正对所述通光孔以及所述发散体之间的外围区域设置，因此，led灯发出的正视角光线以及稍微偏离正视角的较小角度范围内的光线穿过所述通光孔以及所述发散体之间的间隙区域后，入射到玻璃板上表面的反射层，这些光线会被反射后往玻璃板的四周扩散，使这些光线在玻璃板内多次传播；而led灯发出的偏离正视角角度更大一些的光线进入所述通光孔的内壁以及所述发散体的外壁后，被所述发散体折射成大角度光线并出射到玻璃板内，部分光线被反射层反射回玻璃板内而向玻璃板的四周扩散，由此可以增加光线的传播角度，部分光线通过反射层上的空隙区域从玻璃板的上表面穿透出去，从而起到扩散光线、调节面内led灯亮度分布的作用，可以大幅度把led灯的正视角光线扩散到面内，提高亮度均匀性。再者，由于本实用新型的玻璃微结构扩散板不使用ps材料，因此可直接设置在mini-led灯板的表面，这样既能满足薄型化的厚度需求，又能承受灯板的高热量。因此，本实用新型的玻璃微结构扩散板能同时满足厚度薄型化、耐高温及面光源均匀的要求。

技术特征：

1.一种玻璃微结构扩散板，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的玻璃微结构扩散板，其特征在于，所述发散体的外壁呈向其内部凹陷的弧形结构。

3.如权利要求1所述的玻璃微结构扩散板，其特征在于，所述发散体在所述玻璃板上的投影呈方形或圆形结构，所述通光孔在所述玻璃板上的投影呈方形或圆形结构。

4.如权利要求1-3任一项所述的玻璃微结构扩散板，其特征在于，所述通光孔的开口位置的孔径大于靠近所述玻璃板的底部位置的孔径，相邻所述发散体之间的间隙区域的开口位置的孔径大于靠近所述玻璃板的底部位置的孔径。

5.如权利要求1-3任一项所述的玻璃微结构扩散板，其特征在于，所述通光孔呈漏斗状或碗状结构，相邻所述发散体之间的间隙区域的截面呈漏斗状或碗状结构。

6.如权利要求1-3任一项所述的玻璃微结构扩散板，其特征在于，所述通光孔以及相邻所述发散体之间的间隙区域用于供正视角及偏离正视角较小角度的光线通过并出射到所述玻璃板内，所述发散体用于将入射到其内壁及外壁上的光线折射后出射到所述玻璃板内。

7.如权利要求1所述的玻璃微结构扩散板，其特征在于，所述反射层包括第一反射区及第二反射区，所述第一反射区正对所述通光孔设置，所述第二反射区正对呈阵列排布的各所述发散体的外围区域设置。

8.如权利要求7所述的玻璃微结构扩散板，其特征在于，所述第一反射区的面积大于等于所述通光孔在所述玻璃板上的投影面积，所述第二反射区在所述玻璃板上的投影完全覆盖各所述发散体的外围区域。

9.如权利要求1-3、7-8任一项所述的玻璃微结构扩散板，其特征在于，所述反射层用于将入射到其上的光线反射回所述玻璃板内，部分光线穿过所述反射层上的空隙区域而出射以形成面光源。

10.如权利要求1-3、7-8任一项所述的玻璃微结构扩散板，其特征在于，所述反射层的反射率大于70％，且所述反射层的反射特性为高斯反射或朗伯反射。

技术总结
本技术公开一种玻璃微结构扩散板，其在玻璃板的一侧面设置呈阵列排布的多个发散体，每个发散体上均开设有一通光孔，通光孔的内壁呈向外凹陷的弧形结构，在玻璃板的另一侧面设置反射层，反射层正对通光孔以及发散体之间的外围区域设置，因此，入射到反射层的光线会被反射后往玻璃板的四周扩散，而入射到通光孔的内壁、发散体的外壁的光线被折射成大角度光线并出射到玻璃板内，部分光线被反射层反射回玻璃板内而向玻璃板的四周扩散，部分光线穿过玻璃板出射，由此可以增加光线的传播角度，起到扩散光线、调节面内LED灯亮度分布的作用，提高亮度均匀性，该玻璃微结构扩散板还具有耐高温性能，可直接设置在Mini‑LED灯板上从而实现薄型化需求。

技术研发人员：熊充,柳昌翱
受保护的技术使用者：深圳市云密芯显示技术有限公司
技术研发日：20230815
技术公布日：2024/2/19