CN105676341B - 一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组 - Google Patents

一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组，包括一内嵌式量子点微结构导光板、导光板侧边蓝色光源、导光板上方的光学模组、导光板下方的反射片；导光板的下表面分布有导光微结构，所述导光微结构内凹于所述导光板的下表面，所述导光微结构凹槽内壁上填充有量子点与透光性能良好的隔水隔氧复合材料构成的量子点浆料；其中，蓝色光源发出的蓝色光由侧面进入导光板发生全反射，遇到内凹设置的导光微结构后，大部分蓝光折射进入导光微结构，并与导光微结构内的量子点浆料作用，形成的光与所述蓝色光混合形成白光。此种背光模组具有散热好，色域广，成本低的特点；并且不需要对生产设备进行改进，便于与传统生产技术相衔接。

Description

一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组
技术领域
本发明属于背光模组制备领域，具体涉及一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组。
背景技术
随着社会科技的发展和人们生活水平的提高，人们对于显示器的显像质量的要求越来越高。液晶显示器是当今显示领域最为主流的显示器，液晶本身并不发光，需要借助背光源。普通的LED电视的色域只有72%，OLED电视色域85%，而量子点电视色域覆盖率却高达120%。但是OLED的良品率、寿命和加工工艺成本等综合性能还远远不能达到人们的美好期待。所以本发明目的在于发明一种色域更广的背光模组。利用蓝光激发内嵌量子点微结构产生混合白光，使液晶显示的色域更广，甚至超过OLED。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种散热好，色域广，光效高、成本低的基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组。
为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组，包括一内嵌式量子点微结构导光板、一设置于所述导光板侧边的蓝色光源、一设置于所述导光板上方的光学模组、一设置于所述导光板下方的反射片；所述导光板的下表面分布有导光微结构，所述导光微结构内凹于所述导光板的下表面，所述导光微结构凹槽内壁上填充有量子点与透光性能良好的隔水隔氧复合材料构成的量子点浆料；
其中，所述蓝色光源发出的蓝色光由侧面进入所述导光板发生全反射，遇到内凹设置的所述导光微结构后，大部分蓝光折射进入所述导光微结构，并与所述导光微结构内的量子点浆料作用，形成的光与所述蓝色光混合形成白光。
进一步地，所述的导光微结构包括圆锥结构和V形槽结构；其中圆锥导光微结构的开口直径范围为0.002mm-1mm，所述V形槽导光微结构开口宽度范围为 0.02mm-1mm；导光微结构的深度范围为0.01-0.5mm，相邻导光微结构的间隔范围为0.01-0.5mm。其中，圆锥导光微结构的深度和开口直径的比值在0.5和1之间；V形槽导光微结构的深度和开口宽度的比值在0.5和1之间。此外，包括符合上述结构特点的斜圆锥、斜V形槽、圆台、圆柱、半椭球、半球、长方体以及棱台中的一种或是多种的组合体均属于本发明讨论的范畴，且所有导光微结构的深度与开口直径的比值范围均为0.5至1。
进一步地，所述的内嵌式量子点微结构导光板的结构包括楔形结构与平板结构，所述楔形结构最厚的一端靠近所述蓝色光源；且所述导光板厚度的取值范围为0.1~6mm。
进一步地，所述的导光微结构在导光板上的分布方式包括由密到疏的分布方式与均匀分布方式；其中，采用密到疏的分布方式时，所述导光微结构的分布密度与光源的距离成正相关，离光源近的所述导光微结构分布密度小，离光源远的所述导光微结构分布密度大。
特别的，由密到疏分布方式中，导光微结构在导光板下表面的不同区域具有不同的分布密度或不同的区域微结构自身直径大小不同，采用光模拟软件对导光微结构分布进行调控，根据导光板与光源入射光源的相对位置关系，在距离入射光源越近的区域，导光微结构分布越稀疏，相反，则越稠密，保证通过导光板出光面光均匀；均匀分布方式中，内凹于导光板下表面的导光微结构在导光板下表面的分布为均匀分布，通过控制打印喷头的出口量，使得每一个微结构内量子点浆料的填充量动态可控，微结构内量子点填充量与光源的距离成正相关，离光源近的微结构量子点填充量小，离光源远的微结构量子点填充量大。
较佳的，所述导光微结构采用激光刻蚀或是热压法形成的内凹的凹槽。
进一步地，所述导光微结构凹槽内壁填充的量子点包括红色量子点与绿色量子点。
进一步地，填充所述量子点浆料的工艺包括涂布工艺与打印工艺。
进一步地，所述涂布工艺将均匀混合的量子点浆料转移到导光微结构内。
进一步地，所述打印工艺将红量子点与绿量子点分别通过打印方式加注进到导光微结构内，打印完成后再直接涂布上一层透光性能良好的隔水隔氧材料保护；其中，所述红量子点与绿量子点可分步进行加注或按比例混合之后同时进行加注。
进一步地，采用所述打印工艺时，通过控制打印喷头的出口量，使得每一个导光微结构内量子点浆料的填充量动态可控。此外，其他类似的转移工艺均属于本发明讨论的范畴。
较佳的，所述的导光微结构的最优结构为圆锥和V形槽，可在所有导光微结构中均匀填充混合有红、绿量子点，以及透光性能良好的隔水隔氧的复合材料；或不同导光微结构内填充不同浓度梯度的红、绿量子点和透光性能良好的隔水隔氧的复合材料。
与现有技术相比，本发明提供的背光模组具有散热好，色域广，成本低的特点；并且不需要对生产设备进行改进，便于与传统生产技术相衔接。
附图说明
图1是一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组结构示意图。
图2是本发明提供的一种圆锥状单个微结构示意图
图3是本发明提供的一种抛物面单个微结构示意图
图4是本发明提供的一种结合圆台与抛物面的单个微结构示意图。
图5是本发明提供的一种圆锥形状导光微结构阵列示意图。
图6是本发明提供的单个微结构的深度与开口直径的要求示意图。
图7是本发明提供的一种V形槽阵列的导光板结构示意图。
附图说明：01为蓝色光源；02为反射片；03为导光微结构；04为光学模组；05为导光板；051为导光板的上表面；052为导光板的下表面；06为量子点浆料。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
本实施例提供一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组，包括一内嵌式量子点微结构导光板05、一设置于所述导光板侧边的蓝色光源01、一设置于所述导光板上方的光学模组04、一设置于所述导光板下方的反射片02；所述导光板05有一上表面051与一下表面052；所述导光板的下表面052分布有导光微结构03，所述导光微结构03内凹于所述导光板的下表面052，所述导光微结构03凹槽内壁上填充有量子点与透光性能良好的隔水隔氧复合材料06构成的量子点浆料；
其中，所述蓝色光源发出的蓝色光由侧面进入所述导光板发生全反射，遇到内凹设置的所述导光微结构后，大部分蓝光折射进入所述导光微结构，并与所述导光微结构内的量子点浆料作用，形成的光与所述蓝色光混合形成白光。
在本实施例中，所述的内嵌式量子点微结构导光板的结构包括楔形结构与平板结构，所述楔形结构最厚的一端靠近所述蓝色光源；且所述导光板厚度的取值范围为0.1~6mm。
在本实施例中，所述的导光微结构包括圆锥结构和V形槽结构；其中圆锥导光微结构的开口直径范围为0.002mm-1mm，所述V形槽导光微结构开口宽度范围为 0.02mm-1mm；导光微结构的深度范围为0.01-0.5mm，相邻导光微结构的间隔范围为0.01-0.5mm。其中，圆锥导光微结构的深度和开口直径的比值在0.5和1之间；V形槽导光微结构的深度和开口宽度的比值在0.5和1之间。此外，包括符合上述结构特点的斜圆锥、斜V形槽、圆台、圆柱、半椭球、半球、长方体以及棱台中的一种或是多种的组合体均属于本发明讨论的范畴，且所有导光微结构的深度与开口直径的比值范围均为0.5至1。
在本实施例中，所述的导光微结构在导光板上的分布方式包括由密到疏的分布方式与均匀分布方式；其中，采用密到疏的分布方式时，所述导光微结构的分布密度与光源的距离成正相关，离光源近的所述导光微结构分布密度小，离光源远的所述导光微结构分布密度大。
在本实施例中，特别的，由密到疏分布方式中，导光微结构在导光板下表面的不同区域具有不同的分布密度或不同的区域微结构自身直径大小不同，采用光模拟软件对导光微结构分布进行调控，根据导光板与光源入射光源的相对位置关系，在距离入射光源越近的区域，导光微结构分布越稀疏，相反，则越稠密，保证通过导光板出光面光均匀；均匀分布方式中，内凹于导光板下表面的导光微结构在导光板下表面的分布为均匀分布，通过控制打印喷头的出口量，使得每一个微结构内量子点浆料的填充量动态可控，微结构内量子点填充量与光源的距离成正相关，离光源近的微结构量子点填充量小，离光源远的微结构量子点填充量大。
在本实施例中，所述导光微结构采用激光刻蚀或是热压法形成的内凹的凹槽。
在本实施例中，所述导光微结构凹槽内壁填充的量子点包括红色量子点与绿色量子点。填充所述量子点浆料的工艺包括涂布工艺与打印工艺。所述涂布工艺将均匀混合的量子点浆料转移到导光微结构内。所述打印工艺将红量子点与绿量子点分别通过打印方式加注进到导光微结构内，打印完成后再直接涂布上一层透光性能良好的隔水隔氧材料保护；其中，所述红量子点与绿量子点可分步进行加注或按比例混合之后同时进行加注。较佳的，采用所述打印工艺时，通过控制打印喷头的出口量，使得每一个导光微结构内量子点浆料的填充量动态可控。此外，其他类似的转移工艺均属于本发明讨论的范畴。
以下根据说明书附图具体地不同导光板微结构进行说明：
如图2所示，为本实施例提供的最优导光板微结构示意图一。所述的导光板下表面的凹槽制备的方式有光刻蚀、热压及机械雕刻；凹槽直径0.01mm-1.20mm之间，凹槽内壁通过直接涂布或打印方式涂布量子点层03，并用透光性良好的隔水隔氧材料06封存保护。
如图3所示，为本实施例提供的导光板微结构示意图二。其导光微结构的结构是抛物面结构的，具体实现方式参照图2。
如图4所示，为本实施例提供的导光板微结构示意图三。其导光微结构结构是圆台和抛物面的结合，具体实现方式参照图2。
如图5所示，为本实施例提供的导光微结构的分布示意图。微结构的分布由疏到密，其分布密度在1.5%-78.5%之间。采用光模拟软件对导光微结构分布进行调控， 根据导光板与背光源入射光源的相对位置关系，如图4所示，在距离入射光源越近的区域，导光微结构分布的越稀疏，相反，则越稠密，保证通过导光板出光面的平面光均匀。
如图6所示，为本实施例提供的导光板下表面的凹槽的最优结构横截面。所述的凹槽为圆锥面，为了使光线尽量多的进入到微结构内和量子点接触，凹槽的深度和直径的比值的范围在0.5和1.0之间。
如图7所示，为本实施例提供的导光板的V形槽刻痕结构的导光微结构结构的立体图形，为了使光线更多的进入到刻槽内，刻槽的深度和宽度的比值在0.5和1.0之间。
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 (8)

1.一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组，其特征在于：包括一内嵌式量子点微结构导光板、一设置于所述导光板侧边的蓝色光源、一设置于所述导光板上方的光学模组、一设置于所述导光板下方的反射片；所述导光板的下表面分布有导光微结构，所述导光微结构内凹于所述导光板的下表面，且所述导光微结构的深度与开口宽度符合特定比值；所述导光微结构凹槽内壁上填充有量子点与隔水隔氧复合材料构成的量子点浆料；
其中，所述蓝色光源发出的蓝色光由侧面进入所述导光板发生全反射，遇到内凹设置的所述导光微结构后，大部分蓝光折射进入所述导光微结构，并与所述导光微结构内的量子点浆料作用，形成的光与所述蓝色光混合形成白光；
其中,所述的导光微结构为圆锥结构或V形槽结构，其中，所述圆锥结构的开口直径范围为0.002mm-1mm，所述圆锥结构的深度与开口直径的比值范围为0.5至1；所述V形槽结构的开口宽度范围为 0.02mm-1mm；所述V形槽结构的深度和开口宽度的比值范围为0.5至1；
其中,所述的导光微结构在导光板上的分布方式为由密到疏的分布方式或均匀分布方式；其中，采用密到疏的分布方式时，所述导光微结构的分布密度与光源的距离成正相关，离光源近的所述导光微结构分布密度小，离光源远的所述导光微结构分布密度大。
2.根据权利要求1所述的一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组，其特征在于：所述的导光微结构还包括斜圆锥、斜V形槽、圆台、圆柱、半椭球、半球、长方体以及棱台中的一种或是多种结构的组合体，且所有导光微结构的深度与开口直径的比值范围均为0.5至1。
3.根据权利要求1所述的一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组，其特征在于：所述的内嵌式量子点微结构导光板的结构为楔形结构或平板结构，所述楔形结构最厚的一端靠近所述蓝色光源。
4.根据权利要求1所述的一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组，其特征在于：所述导光微结构凹槽内壁填充的量子点包括红色量子点与绿色量子点。
5.根据权利要求1所述的一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组，其特征在于：填充所述量子点浆料的工艺为涂布工艺或打印工艺。
6.根据权利要求5所述的一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组，其特征在于：所述涂布工艺将均匀混合的量子点浆料转移到导光微结构内。
7.根据权利要求5所述的一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组，其特征在于：所述打印工艺将红量子点与绿量子点分别通过打印方式加注进到导光微结构内，打印完成后再直接涂布上一层透光性能良好的隔水隔氧材料保护；其中，所述红量子点与绿量子点可分步进行加注或按比例混合之后同时进行加注。
8.根据权利要求5所述的一种基于蓝光激发的内嵌量子点微结构导光板的背光模组，其特征在于：采用所述打印工艺时，通过控制打印喷头的出口量，使得每一个导光微结构内量子点浆料的填充量动态可控。
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