CN105864723A - 量子点膜、包含其的背光模组与显示设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种量子点膜、包含其的背光模组与显示设备。该量子点膜包括量子点层，该量子点层具有两个相对设置的第一表面和第二表面与位于第一表面和第二表面之间的多个侧面，量子点层包括靠近各侧面的多个边缘区域，量子点层中边缘区域之外的区域为中间区域，至少一个边缘区域的量子点平均浓度大于中间区域的量子点平均浓度。将该量子点膜应用到侧入式显示设备中可以较好地缓解导光板的漏光问题，同时该量子点膜能够较好地缓解由于水氧入侵导致的无效边问题。

Description

量子点膜、包含其的背光模组与显示设备

技术领域

本申请涉及显示领域，具体而言，涉及一种量子点膜、包含其的背光模组与显示设备。

背景技术

量子点显示技术已经越来越受到关注，其中，量子点膜是最重要的应用形式之一，比如将其应用到LED光源中，LED光源发出的光经过量子点膜后转换成白光。侧入式显示设备的背光模组中包括LED光源、量子点膜与导光板，量子点膜设置在LED光源与导光板之间，并且导光板的侧面与量子点膜的表面相对设置。背光模组在工作过程中，由量子点膜出射的白光从导光板的一个侧面射入导光板，导光板的侧面中，除了光源入射面的其他三个侧面均会有光线漏出，当LED光源为蓝色光源时，导光板侧面漏出的蓝光会对背光模组的亮度和色度均匀性均产生影响，而且因肉眼可见漏光，消费者使用感受较差。

现有技术中的量子点膜一般是三明治结构，中间是量子点层，在量子点的上下表面具有水氧气阻隔层，可以有效保护量子点层。但是，水氧还是会从量子点膜的侧面侵蚀进入量子点层中，造成量子点层的边缘部分形成1mm左右宽幅的无效边，无效边无法起到显示作用，并且无效边现象会限制其在窄边框显示设备的应用。

现有技术中，缓解或者解决无效边与侧面漏光的方法很多，有的采用黑色的遮蔽胶吸收侧面的漏光，但是会损失光能；还有的在量子点膜边缘上(类似在边缘贴一圈)设置一个光学结构，用来吸收并转换通过导光板泄露出来的蓝光，但是，该光学结构具有一定的高度，改变了原始模组的匹配结构，导致量子点膜和缓冲层之间存在空气层，增加了光能的损耗量。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种量子点膜、包含其的背光模组与显示设备，以解决现有技术中量子点膜的无效边与导光板的漏光问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种量子点膜，该量子点膜包括量子点层，上述量子点层具有两个相对设置的第一表面和第二表面与位于上述第一表面和上述第二表面之间的多个侧面，上述量子点层包括靠近各上述侧面的多个边缘区域，上述量子点层中上述边缘区域之外的区域为中间区域，至少一个上述边缘区域的量子点平均浓度大于上述中间区域的量子点平均浓度。

进一步地，各上述边缘区域为上述量子点层中与各上述侧面的距离在0.05～3mm之间的区域。

进一步地，各上述边缘区域的量子点平均浓度与上述中间区域的量子点平均浓度的比值为P，且1<P≤10。

进一步地，三个上述边缘区域的量子点平均浓度大于上述中间区域的量子点平均浓度。

进一步地，上述量子点膜还包括第一保护层与第二保护层，上述第一保护层设置在上述第一表面上，上述第二保护层设置在上述第二表面上。

根据本申请的另一方面，提供了一种背光模组，该背光模组包括量子点膜，该量子点膜为上述量子点膜。

进一步地，上述背光模组包括：LED光源；导光板，上述导光板具有入光面、第一出光面、三个漏光面和与上述第一出光面平行的第二出光面，上述入光面与上述LED光源相对设置；量子点膜，设置在上述第一出光面上；光转换部，设置在至少一个上述漏光面的表面上。

进一步地，上述光转换部为单面或双面可粘贴的光转换胶带。

进一步地，上述背光模组还包括反射部，上述反射部设置在上述光转换部远离上述导光板的表面。

根据本申请的再一方面，提供了一种显示设备，包括背光模组，该背光模组为上述背光模组。

应用本申请的技术方案，将量子点层中的边缘区域的量子点的浓度设置为大于其它区域的量子点的浓度，当水汽、氧气侵蚀量子点膜时，部分量子点失效后，仍有部分可以有效工作，缓解或者解决了量子点膜的无效边问题，并且，高浓度的量子点延缓了水氧侵蚀量子点膜的速度。并且，当显示设备是侧入式显示设备时，将量子点层的边缘区域与导光板的漏光面对应安装，边缘区域多余的量子点可以吸收导光板溢出的光，提高系统的发光效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的一种实施例提供的量子点膜的结构示意图；

图2示出了根据本申请的一种典型实施例提供的背光模组的结构示意图；

图3示出了根据本申请一种实施例提供的背光模组的结构示意图；以及

图4示出了根据本申请一种实施例提供的背光模组的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、LED光源；2、导光板；3、量子点膜；4、光转换部；5、反射部；10、第一保护层；20、量子点层；30、第二保护层。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

当在本说明书中使用术语“层”时，是指器件、组件整体为一层，不排除器件、组件内部是多层的情况。

本申请的量子点可以为核壳型或非核壳型；量子点表面可以包裹配体，还可以包裹无机氧化物层。

正如背景技术所介绍的，现有技术中的量子点膜的侧面容易被水氧入侵，造成无效边问题，同时，当背光模组包括导光板时，导光板存在较严重的漏光问题。为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种量子点膜、包含其的背光模组与显示设备。

本申请一种典型的实施方式中，提供了一种量子点膜，如图1所示，包括量子点层20，该量子点层20具有两个相对设置的第一表面和第二表面与位于上述第一表面和上述第二表面之间的多个侧面。上述量子点层包括靠近各上述侧面的多个边缘区域，当量子点膜是长方体时，量子点层20一共有四个侧面，也就是说一共有四个边缘区域，上述量子点层20中上述边缘区域之外的区域为中间区域，至少一个上述边缘区域的量子点平均浓度大于上述中间区域的量子点平均浓度。

实际应用时将各量子点平均浓度大于中间区域的边缘区域与导光板2的三个漏光面中的任一个面对应设置，就可以缓解或解决漏光问题。由于导光板2在入光面没有漏光问题，所以量子点膜的量子点层20的对应侧的边缘浓度可以和中间区域浓度相同。

这样将量子点层20中的边缘区域的量子点的浓度设置为大于其它区域的量子点的浓度，当水汽、氧气侵蚀量子点膜时，由于量子点层20边缘区域的量子点部分失效后仍有部分可以有效工作，缓解或者解决了量子点膜的无效边问题。并且，高浓度的量子点延缓了水氧侵蚀量子点膜的速度。并且，当显示设备是侧入式显示设备时，将量子点层20的边缘区域与导光板2的漏光面对应安装，边缘区域多余的量子点可以吸收导光板2溢出的光，提高系统的发光效率。

边缘区域的宽度可以根据漏光情况调整，优选地，各上述边缘区域为上述量子点层20中与各上述侧面的距离在0.05～3mm之间的区域。

量子点层20可以一次加工成型，使用至少两种浓度量子点胶体，通过狭缝涂布、丝网印刷、喷墨打印等方式实现一层多种浓度的量子点层20。在不需要二次加工的前提下就能很好地缓解或者解决无效边与导光板2的漏光现象。

形成量子点层20的量子点胶体包括可以包含至少一种量子点。在LED是蓝色光源的情形下，量子点膜优选包含红色量子点和绿色量子点组成，其中，红色量子点的发射波长在610～650nm之间，绿色量子点的发射波长在500～540nm之间。

本申请的一种优选实施例中，各上述边缘区域的量子点平均浓度与上述中间区域的量子点平均浓度的比值为P，且1<P≤10。量子点浓度越大光转换能力越强，但是浓度过大会造成边缘过亮。所以将边缘区域的量子点的浓度控制在这个范围内，不仅能够较好地解决无效边的问题与侧入式显示设备的漏光问题，还能够进一步保证出光的颜色的均一性。

为了更好地解决无效边与侧入式显示设备的漏光问题，根据目前常规的侧入式设备具有四个侧面的情况，优选三个上述边缘区域的量子点平均浓度大于上述中间区域的量子点平均浓度。将量子点浓度较高的三个边缘区域与导光板2的漏光面一一对应设置可以较好地解决导光板2的漏光问题。

为了保护量子点膜中的量子点层20，如图1所示，本申请优选上述量子点膜还包括第一保护层10与第二保护层30，上述第一保护层10设置在量子点层20的第一表面上，上述第二保护层30设置在量子点层20的第二表面上。第一保护层10和第二保护层30可以是具有阻隔水氧的阻隔层，本领域技术人员可以根据具体要求进行选择。

当量子点层20具有较好的水氧阻隔性时，保护层也可以是聚合物薄膜。第一保护层10与第二保护层30的材料各自独立地选自二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜树脂(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚砜(PSU)、聚酰亚胺(PI)、环烯烃聚合物(COP)、双环庚烯-乙烯共聚物(COC)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、4-甲基戊烯的聚合物(TPX)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PCTG)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)、端硅烷基聚醚聚合物(MS)、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯或苯乙烯的接枝共聚物(MBS)与玻璃的一种或多种。

本申请的再一种典型的实施方式中，如图2所示，提出了一种背光模组，包括量子点膜，其中，该量子点膜为上述的量子点膜。

上述的背光模组中包括上述的量子点膜3，通过提高量子点层20边缘区域的量子点浓度较好地缓解导光板的漏光问题，同时，该背光模也能缓解背光模组的无效边的问题，使得背光模组可以正常工作。

本申请的另一种实施例中，如图3所示，上述背光模组包括LED光源1、导光板2、量子点膜3与光转换部4，其中，上述导光板2具有入光面、第一出光面、三个漏光面和与上述第一出光面平行的第二出光面，上述入光面与上述LED光源1相对设置；量子点膜3设置在上述第一出光面或上述第二表面；光转换部4设置在至少一个上述漏光面的表面上。

由于量子点的成本较高，为了减少量子点的用量，本申请的量子点膜3可以和其他的防止漏光的方法结合达到同样或更好的效果，在上述背光模组中，至少一个导光板2的漏光面设置有光转换部4来进一步防止漏光。

这种背光模组可以应用到侧入式显示设备中，且由于具有上述的量子点膜3，该背光模组中导光板2的漏光现象不严重，使得由导光板2发出的光的亮度较好，色度均匀性也较好。进一步地，光转换部4可以将导光板2的漏光转换为白光，进一步提高背光模组的出光率，并且，使得背光模组的光亮度与光色度的均匀性更好。

当导光板2的厚度较大时，为了更加方便地将光转换部4设置在漏光面上，本申请优选光转换部4为单面或双面可粘贴的胶带，该胶带的基材的至少一侧设置了光转换组合物，光转换组合物包括可透光的粘性基质和光转换材料。光转换材料可以是荧光粉也可以是量子点材料，优选光转换材料为荧光粉，目前荧光粉的稳定性更好。

一种实施例中，如图4所示，上述背光模组中还包括反射部5，反射部5设置在光转换部4的远离导光板2的表面。反射部5能够将光反射到光转换部4中，进一步提高背光模组的出光率。

当上述光转换部4为面可粘贴的胶带时，其一面粘结导光板2的漏光面，另一面粘结反射部5。

本申请的再一种典型的实施方式中，提供了一种显示设备，该显示设备包括背光模组，该背光模组为上述的背光模组。

该显示设备具有上述的背光模组，该背光模组中的量子点膜不容易收到水氧入侵，能够很好地缓解无效边的问题，并且，当背光模组中包括导光板时，该显示设备是侧入式显示设备，本申请的上述量子点膜可以很好地缓解该显示设备中的导光板漏光问题，使得有导光板发出的光的亮度较好，色度均匀性也较好，进而使得该显示设备的显示效果较好。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例与对比例进行说明。

实施例1

背光模组中包括量子点膜3、LED光源1与导光板2(具体的设置方式见图2)，其中，LED光源1为蓝色LED光源1，发光波长为440nm；量子点膜3中包括量子点层20和上下的保护层，这两个保护层均为阻隔层，该量子点层20由量子点胶体形成，量子点胶体包括红色量子点、绿色量子点与基质，其中，红色量子点的发光波长为630nm，上述绿色量子点的发光波长为520nm。

将与三个侧面的距离为3mm的边缘区域的量子点的质量分数均设置为0.5％，将除了该区域之外的其他区域的量子点的质量分数设置为0.1％，三个边缘区域与导光板2的三个漏光面一一对应设置。

实施例2

与实施例1的区别在于，将与三个侧面的距离为0.05mm的三个边缘区域的量子点的质量分数设置为1％，将除了该区域之外的其他区域的量子点的质量分数设置为0.1％。

实施例3

与实施例2的区别在于，将边缘区域中，与三个侧面的距离为2mm的三个边缘区域的量子点的质量分数设置为0.15％，将除了该区域之外的其他区域的量子点的质量分数设置为0.1％。

实施例4

与实施例2的区别在于，将边缘区域中，与三个侧面的距离为0.3mm的三个边缘区域的量子点的质量分数设置为0.3％，将除了该区域之外的其他区域的量子点的质量分数设置为0.1％。

实施例5

与实施例2的区别在于，如图3所示，导光板2的三个漏光面还设置有光转换部4，该光转换部4为单面光转换胶带。该单面光转换胶带包括基质与荧光材料，其中，荧光材料为YAG荧光粉。

实施例6

与实施例2的区别在于，如图4所示，光转换部4的远离导光板2的表面设置有反射部5，且该光转换部4为双面光转换胶带，该双面光转换胶带包括基质与荧光材料，其中，荧光材料为YAG荧光粉。

对比例1

与实施例2的区别在于，三个边缘区域的量子点平均浓度与上述中间区域的量子点平均浓度的比值为1。

采用亮度计测试各个实施例与对比例的九个点的色度坐标值，CIE(x，y)表示色度坐标值，具体的测试结果见表1至表7，表1至表6分别为实施例1至6的测试结果，表7为对比例1的测试结果，表8中的[CIE(x)]max-[CIE(x)]min表示CIE(x)的最大值与最小值的差值，[CIE(y)]max-[CIE(y)]min表示CIE(y)的最大值与最小值的差值。表1

CIE(x)	CIE(y)	亮度
			0.2888	0.3022	432
0.2952	0.3088	445
			0.2985	0.3031	451
0.2955	0.3065	452
			0.3033	0.3112	464
0.2932	0.3005	443
			0.2982	0.3008	440
0.3026	0.3010	456
			0.3001	0.3021	438

表2

CIE(x)	CIE(y)	亮度
			0.2944	0.3112	455
0.2966	0.3125	430
			0.3055	0.3142	462
0.3024	0.3099	441
			0.3005	0.3205	458
0.2976	0.3140	465
			0.3041	0.3142	441
0.3026	0.3141	466
			0.3200	0.3055	443

表3

CIE(x)	CIE(y)	亮度
			0.2780	0.2955	432
0.2954	0.3088	455
			0.2801	0.2988	450
0.2955	0.3046	441
			0.3050	0.3110	474
0.2920	0.2994	466
			0.2787	0.2936	450
0.2866	0.2925	410
			0.2872	0.2988	415

表4

CIE(x)	CIE(y)	亮度
			0.2812	0.2975	450
0.2940	0.3054	443
			0.2914	0.3001	423
0.2933	0.3050	430
			0.2989	0.3082	452
0.2925	0.2987	438
			0.2888	0.2975	448
0.2902	0.2974	436
			0.2900	0.3005	467

表5

CIE(x)	CIE(y)	亮度
			0.2925	0.3012	447
0.2942	0.3095	460
			0.2914	0.3022	451
0.2931	0.3087	442
			0.2948	0.3115	455
0.2938	0.3044	456
			0.2918	0.3021	440
0.2995	0.3138	419
			0.2988	0.3078	458

表6

CIE(x)	CIE(y)	亮度
			0.2945	0.3062	447
0.2951	0.3085	460
			0.2944	0.3072	451
0.296	0.3088	442
			0.2978	0.3105	455
0.2968	0.3082	456
			0.2948	0.305	440
0.299	0.3132	419
			0.3005	0.3095	458

表7

CIE(x)	CIE(y)	亮度
			0.2750	0.2925	430
0.2942	0.3076	457
			0.2762	0.2970	432
0.2908	0.3044	457
			0.3050	0.3120	489
0.2920	0.2994	441
			0.2787	0.2936	421
0.2802	0.2908	415
			0.2730	0.2975	421

表8

由表8可知，实施例1至实施例6的[CIE(x)]max-[CIE(x)]min较小，对比例1的该值较大；同时，实施例1至实施例6的[CIE(y)]max-[CIE(y)]min较小，对比例1的该值较大，表明实施例1至实施例6的背光模组的色度均匀性较好，平均亮度的测试结果表明且实施例1至实施例6的背光模组的平均亮度较大。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请的将量子点层中的边缘区域的量子点的浓度设置为大于其它区域的量子点的浓度，当水汽、氧气侵蚀量子点膜时，部分量子点失效后，仍有部分可以有效工作，缓解或者解决了量子点膜的无效边问题，并且，高浓度的量子点延缓了水氧侵蚀量子点膜的速度。并且，当显示设备是侧入式显示设备时，将量子点层的边缘区域与导光板的漏光面对应安装，边缘区域多余的量子点可以吸收导光板溢出的光，提高系统的发光效率。

2)、本申请的背光模组中包括上述的量子点膜，可以较好地解决其无效边的问题，避免了水氧的入侵影响量子点层的性能，使得背光模组可以正常工作。

3)、本申请的显示设备的色度均一性较好，亮度较高。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种量子点膜，包括量子点层(20)，其特征在于，所述量子点层(20)具有两个相对设置的第一表面和第二表面与位于所述第一表面和所述第二表面之间的多个侧面，所述量子点层(20)包括靠近各所述侧面的多个边缘区域，所述量子点层(20)中所述边缘区域之外的区域为中间区域，至少一个所述边缘区域的量子点平均浓度大于所述中间区域的量子点平均浓度。

2.根据权利要求1所述的量子点膜，其特征在于，各所述边缘区域为所述量子点层(20)中与各所述侧面的距离在0.05～3mm之间的区域。

3.根据权利要求2所述的量子点膜，其特征在于，各所述边缘区域的量子点平均浓度与所述中间区域的量子点平均浓度的比值为P，且1<P≤10。

4.根据权利要求1至3中任一项的所述量子点膜，其特征在于，三个所述边缘区域的量子点平均浓度大于所述中间区域的量子点平均浓度。

5.根据权利要求1所述的量子点膜，其特征在于，所述量子点膜还包括第一保护层(10)与第二保护层(30)，所述第一保护层(10)设置在所述第一表面上，所述第二保护层(30)设置在所述第二表面上。

6.一种背光模组，包括量子点膜，其特征在于，所述量子点膜为权利要求1至5中任一项的所述量子点膜。

7.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组包括：

LED光源(1)；

导光板(2)，所述导光板(2)具有入光面、第一出光面、三个漏光面和与所述第一出光面平行的第二出光面，所述入光面与所述LED光源(1)相对设置；

量子点膜(3)，设置在所述第一出光面上；以及

光转换部(4)，设置在至少一个所述漏光面的表面上。

8.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述光转换部(4)为单面或双面可粘贴的光转换胶带。

9.根据权利要求7或8所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括反射部(5)，所述反射部(5)设置在所述光转换部(4)远离所述导光板(2)的表面。

10.一种显示设备，包括背光模组，其特征在于，所述背光模组为权利要求6至9中任一项的所述背光模组。