CN105182611A - 一种光学膜片、背光模组及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光学膜片、背光模组及显示装置，涉及显示技术领域，解决了现有的匀光膜片发光不均匀的问题。一种光学膜片，包括一维纳米材料，所述一维纳米材料沿同一方向排列，且所述一维纳米材料的两端分别朝向所述光学膜片的两个底面。

Description

一种光学膜片、背光模组及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种光学膜片、背光模组及显示装置。
背景技术
现有的液晶显示装置如图1所示，包括：液晶显示面板107、为液晶显示面板107提供背光的背光模组10。
其中，图1所示的为一种侧入式背光模组，包括：背板101、胶框102、光源103、反射片104、导光板105以及匀光膜片106。其中，光源103位于导光板105的侧面，匀光膜片106一般为量子点膜层，量子点不规则的分布在量子点膜层中。由于在形成量子点膜层时，量子点容易发生团聚，从而量子点膜层的发光不均匀。
发明内容
本发明的实施例提供一种光学膜片、背光模组及显示装置，所述背光模组包括的光学膜片能够使光均匀发出。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种光学膜片，包括一维纳米材料，所述一维纳米材料沿同一方向排列，且所述一维纳米材料的两端分别朝向所述光学膜片的两个底面。
可选的，所述一维纳米材料由半导体构成，用于在第一波长的光的激发下发出第二波长的光。
可选的，所述一维纳米材料的结构包括：纳米线或纳米棒。
可选的，所述一维纳米材料包括核体以及包围所述核体的侧壁的壳层，其中，形成所述核体和所述壳层的材料的晶格之差不大于5％。
可选的，所述核体的材料为GaAs，所述壳层的材料为InGaAs。
可选的，所述壳层包括：至少两个依次包覆的子层，形成所述两个子层的材料的晶格之差不大于10％。
可选的，所述一维纳米材料包括核体、包围所述核体侧壁的第一子层以及包围所述第一子层侧壁的第二子层，其中，所述第二子层的材料与所述核体的材料相同。
另一方面，本发明实施例提供了一种背光模组，包括：光源、导光板以及位于所述导光板出光侧的匀光膜片，所述匀光膜片为本发明实施例提供的任一所述的光学膜片，所述光学膜片的一侧底面朝向所述导光板。
可选的，还包括：位于所述光学膜片和所述导光板之间的透明基板，所述光学膜片朝向所述导光板的底面与所述透明基板接触。
另一方面，本发明实施例提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的任一所述的背光模组。
本发明的实施例提供一种光学膜片、背光模组及显示装置，其包括沿同一方向排列的一维纳米材料，相对于量子点而言，一维纳米材料不容易发生团聚，从而该光学膜片的发光较量子点膜层发光均匀。此外，一维纳米材料可以是相当于一个谐振腔的存在，其可以将一侧端面入射的光线从另一侧端面发出，从而提高出光均匀性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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获得其他的附图。
图1为现有的液晶显示装置示意图；
图2为本发明实施例提供的一种光学膜片示意图；
图3为本发明实施例中纳米线的出光示意图；
图4为本发明实施例提供的一种壳型结构的纳米线示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种壳型结构的纳米线示意图；
图6为本发明实施例提供的一种背光模组示意图。
附图标记：
10-背光模组；20-纳米线；30-透明基板；21-核体；22-壳层；101-背板；102-胶框；103-光源；104-反射片；105-导光板；106-匀光膜片；107-液晶显示面板；200-光学膜片；221-第一子层；222-第二子层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要指出的是，除非另有定义，本发明实施例中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
并且，本发明专利申请说明书以及权利要求书中所使用的术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本领域技术人员还应当理解，由于本发明实施例所涉及的一维纳米材料非常微小，为了清楚起见，本发明实施例附图中各结构的尺寸、比例以及电极膜层的相对厚度均被放大，不代表实际尺寸。
本发明实施例提供了一种光学膜片200，如图2所示，包括一维纳米材料(纳米线20)，一维纳米材料(纳米线20)沿同一方向排列，且一维纳米材料(纳米线20)的两端分别朝向光学膜片200的两个底面。
需要说明的是，一维纳米材料又称为线性纳米材料，具有超细线性结构，其定义为径向方向的尺寸取值范围为1nm-100nm，轴向方向的尺寸为纳米至微米数量级。其中，在一维纳米材料中，一般将纵横比(即轴向方向的尺寸与径向方向的尺寸的比率)较小的称为纳米棒，纵横比较大的称为纳米线。纵横比的数值没有严格的标准，一般将长度(即轴向方向的尺寸)小于1μm的称为纳米棒，长度大于1μm的称为纳米线。
本发明实施例中以一维纳米材料的结构包括纳米线或纳米棒为例进行详细说明。其中，对于纳米线而言，其径向方向的尺寸即为其截面线度，轴向方向的尺寸即为其线长。对于纳米棒而言，其径向方向的尺寸即为其截面直径，轴向方向的尺寸即为其棒长。
图2中以一维纳米材料为纳米线为例进行详细说明。纳米线20沿同一方向排列，且纳米线20的两端分别朝向光学膜片200的两个底面。即纳米线20的轴向方向(201方向)与光学膜片200的厚度方向一致，纳米线20的长度等同于光学膜片200的厚度。
本发明实施例提供的一种光学膜片，其包括沿同一方向排列的一维纳米材料，相对于量子点而言，一维纳米材料不容易发生团聚，从而该光学膜片的发光较量子点膜层发光均匀。此外，如图3所示，一维纳米材料(图3中以纳米线20为例)可以是相当于一个谐振腔的存在，其可以将一侧端面入射的光线从另一侧端面发出，从而提高出光均匀性。
在制作过程中，不能完全保证一维纳米材料的轴向与光学膜片的厚度方向一致，本发明实施例中可选的一维纳米导体材料的轴向方向与光学膜片的底面呈夹角设置，夹角的取值范围为不大于30°。
这里需要说明现有的一维纳米材料的制备。以纳米线为例，纳米线可以由悬置法、沉积法或者元素合成法等方法制得。现有生长的纳米线分为两种，分别为垂直于基底平面的纳米线和平行于基底平面的纳米线。本发明实施例中，一维纳米材料的两端分别朝向光学膜片的两个底面，则本发明实施例中的一维纳米材料为垂直于基底平面的纳米。
以InGaN(铟氮化镓)纳米线为例具体说明其制备方法。示例的，可以将硅球均匀的洒在InGaN薄膜上，硅球充当掩膜板的作用，再利用光刻形成纳米线。
优选的，一维纳米材料由半导体构成，用于在第一波长的光的激发下发出第二波长的光。由半导体形成的纳米线或纳米棒(量子棒)可以在能量大波长短的光的激发下发出能量小波长长的光。例如，半导体形成的纳米线可以吸收蓝光发出红光或绿光。则该光学膜片应用于背光模组中，背光模组的光源可是发蓝光，经一维纳米材料后发出红光和绿光，红光、绿光和蓝光混合后形成白光。
优选的，一维纳米材料，图4以纳米线20为例，包括核体21以及包围核体21的侧壁的壳层22，其中，形成核体21和壳层22的材料晶格之差不大于5％。即纳米线为壳型结构，形成核体和壳层的材料晶格之差不大于5％，有利于核体和壳层的横向生长。
本发明实施例列举几种纳米线壳型结构的制备方法：
气相法：气液固机制是合成纳米核壳结构材料常见的生长机制。可以先用激光雕刻机制合成纳米线，然后用其他不同的材料生成壳，从而形成一维核壳异质结构即壳型结构。其中，生成壳的反应可以发生在与激光雕刻机相同的反应室中；也可以将用激光雕刻机制合成的纳米线从反应室中移出，然后把它们在完全不同的条件和环境中进行反应；或者将所有的反应物混合在一起，仅用一个过程就可合成核壳异质结构。
液相法：液相法常常用于合成含有半导体、金属、碳、聚合物的核壳异质结构，这些合成可以发生在将所有前驱体引入用一个步骤完成；也可以发生在溶液中转换前躯体的过程；或是先用化学法合成核，然后再把它放入另一种溶液中成壳。其中，半导体核壳异质结构的合成通常是在容易中转换前驱体合成和，然后在另一种溶液中合成壳。
模板法：利用模板法在孔模中通过电化学镀或化学镀合成金属、聚合物、纳米管、纳米线等。模板通常是密度精确，直径为15nm-1.2um的树脂或者氧化铝孔，合成的纳米结构的直接由模板孔的直径决定的，其长度由模板的厚度决定的。合成核壳结构的模板法常会与电化学沉淀法或者化学沉淀法相结合。例如可以是模板的孔中用电化学沉淀法合成纳米棒或纳米线；也可以是用化学沉淀法在模板的内壁合成纳米管，然后用电化学法向纳米管中填入另一种组分，形成壳型结构的纳米线。
本发明实施例以InGaN纳米线为例具体说明其制备方法。示例的，可以将硅球均匀的洒在InGaN薄膜上，硅球充当掩膜板的作用，再利用光刻形成纳米线，再利用生长的手段在纳米线上形成壳型结构。
优选的，核体的材料为GaAs(砷化镓)，壳层的材料为InGaAs(铟砷化镓)。当然，核体和壳层可以采用其他半导体材料形成，本发明实施例仅以上述为例进行说明。
优选的，壳层包括：至少两个依次包覆的子层，形成两个子层的材料的晶格之差不大于10％，有利于多个子层的横向生长。
优选的，以一维纳米材料为纳米线为例，如图5所示，纳米线20包括核体21、包围核体21侧壁的第一子层221以及包围第一子层221侧壁的第二子层222，其中，第二子层222的材料与核体21的材料相同。即壳层22包括第一子层221和第二子层222，其中第一子层221包围核体21侧壁，第一子层221与核体21的材料不同；第二子层222包围第一子层221的侧壁，第二子层222与第一子层221的材料不同。图5所示以第二子层222与核体21的材料相同为例，第二子层222也可以是由与核体21以及第一子层221均不同的材料形成。
本发明实施例提供了一种背光模组，包括：光源、导光板以及位于导光板出光侧的匀光膜片，其中，匀光膜片为本发明实施了提供的任一光学膜片，光学膜片的一侧底面朝向导光板。具体的，参照图1所示，本发明实施例中的光学膜片200可以用于替代匀光膜片106。
需要说明的是，背光模组根据光源与导光板的位置关系分为直下式背光模组和侧入式背光模组，其中，直下式背光模组的光源位于导光板的下面，侧入式背光模组的光源103如图1所示位于导光板105的侧面。本发明实施例提供的背光模组可以是侧入式背光模组或直下式背光模组。
将光学膜片设置在导光板的出光侧，例如可以是以导光板作为基底，在导光板的出光侧形成一层InGaN薄膜，将硅球均匀的洒在InGaN薄膜上，硅球充当掩膜板的作用，再利用光刻形成InGaN纳米线。
优选的，如图6所示，背光模组10还包括：位于光学膜片200和导光板105之间的透明基板30，光学膜片200朝向导光板105的底面与透明基板30接触。
这里需要说明的是，在制备光学膜片时，可以是将光学膜片直接形成在透明基板上，无需将光学膜片与透明基板分离，直接将散射基板以及形成在透明基板上的光学膜片应用于背光模组中。
例如可以是在透明基板上形成一层InGaN薄膜，将硅球均匀的洒在InGaN薄膜上，硅球充当掩膜板的作用，再利用光刻形成InGaN纳米线。将透明基板以及形成在透明基板上的InGaN纳米线应用于背光模组中。
本发明实施例提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的背光模组。所述显示装置可以为液晶显示器等显示器件以及包括这些显示器件的电视、数码相机、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光学膜片，其特征在于，包括一维纳米材料，所述一维纳米材料沿同一方向排列，且所述一维纳米材料的两端分别朝向所述光学膜片的两个底面。
2.根据权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，所述一维纳米材料由半导体构成，用于在第一波长的光的激发下发出第二波长的光。
3.根据权利要求1或2所述的光学膜片，其特征在于，所述一维纳米材料的结构包括：纳米线或纳米棒。
4.根据权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，所述一维纳米材料包括核体以及包围所述核体的侧壁的壳层，其中，形成所述核体和所述壳层的材料的晶格之差不大于5％。
5.根据权利要求4所述的光学膜片，其特征在于，所述核体的材料为GaAs，所述壳层的材料为InGaAs。
6.根据权利要求4或5所述的光学膜片，其特征在于，所述壳层包括：至少两个依次包覆的子层，形成所述两个子层的材料的晶格之差不大于10％。
7.根据权利要求6所述的光学膜片，其特征在于，所述一维纳米材料包括核体、包围所述核体侧壁的第一子层以及包围所述第一子层侧壁的第二子层，其中，所述第二子层的材料与所述核体的材料相同。
8.一种背光模组，包括：光源、导光板以及位于所述导光板出光侧的匀光膜片，其特征在于，所述匀光膜片为权利要求1-7任一项所述的光学膜片，所述光学膜片的一侧底面朝向所述导光板。
9.根据权利要求8所述的背光模组，其特征在于，还包括：位于所述光学膜片和所述导光板之间的透明基板，所述光学膜片朝向所述导光板的底面与所述透明基板接触。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求8或9所述的背光模组。
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