CN106324905A - 一种量子点发光器件及背光模组 - Google Patents

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Abstract

一种量子点发光器件及背光模组，该背光模组包括依次层叠的背板和扩散板，背板朝向扩散板的表面设有多个量子点发光器件。所述亮子点发光器件包括卡槽、量子点器件、透镜和至少一个LED发光芯片；所述卡槽包括中空部分，底部和侧壁，所述底部设有开孔，开孔处容置所述的LED发光芯片，并且所述底部的内表面为凹凸结构；所述量子点器件设置于所述的卡槽的中空部分；所述的透镜与所述卡槽侧壁的顶部胶黏固定。本发明的底部的内表面为凹凸结构，既可让LED发光芯片产生的入射光扩散开，也可以提供更好的热回流，降低LED发光芯片工作时产生的热量对量子点器件的影响。

Description

一种量子点发光器件及背光模组
技术领域
本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种量子点发光器件及背光模组。
背景技术
液晶显示设备包括用于显示图像内容的LCD液晶面板和向LCD液晶面板提供白色光源的背光模组。背光模组的白色光源色域范围决定了液晶显示器呈现图像内容的色域范围。为了提高白色光源的色域范围，采用蓝光LED芯片激发量子点发出绿光和红光，该绿光、红光及未激发蓝光混合成白色光源。
量子点(Quantum Dot)是准零维的纳米晶体，由少量的原子构成，形态上一般为球形或类球形，是由半导体材料(通常由IIB～ⅥB或IIIB～VB元素组成)制成的、稳定直径在2～20nm的纳米粒子。这些纳米粒子能在特定波长光线照射下激发出更高波长的光，量子点膜(Quantum Dot Enhancement Film,QDEF)由于嵌入了发绿光和红光的量子点，可在蓝光LED背光的照射下激发绿光和红光，激发的绿光和红光与透过薄膜的蓝光一起混合成白光，从而提升了LCD背光的发光效果。
量子点的发光特性主要由量子尺寸效应和介电限域效应所决定，当一束光照射到量子点上，其价带上的电子吸收一定能量的光子跃迁到导带，导带上的电子再跃迁回到价带，以辐射出光子的形式释放出多余的能量，即产生了荧光。
由于量子点的热稳定性较差，温度高于120℃时激发效率急速下降甚至失效，因此，为了避免LED发光芯片工作温度升高致使量子点材料失效,必须将该量子点材料放置在远离LED发光芯片的地方，以保持适当隔热间隙。因此，目前行业内比较成熟的做法：(1)在直下式背光模组方案中，将量子点材料封装在光学膜片中形成量子点膜，为了组装方便，将该量子点膜作为光学膜片组的一个组件放置在扩散板与LCD液晶面板之间。图1为现有技术直下式背光模组的一种典型组装结构，如图1所示，设置在印制电路上的LED发光芯片10固定在背板11上，量子点膜8设置在扩散板9的出光面和其他光学膜片7之间。采用图1结构的直下式背光模组，偶有发现量子点材料的激发性能失效，引起直接透过量子点膜8的蓝光成分增多，相应的，激发产生的红光和绿光变少，导致背光模组整体主观发蓝，量子点膜8的造价成本也很高，且在长期的使用环境中边缘容易失效。(2)在侧入式背光模组方案中，将量子点材料封装在玻璃管中形成量子点管，通过固定支架将该量子点管设置在LED发光芯片的出光侧且与LED发光芯片保持一定隔热间隙，该方式的缺点是因需要设置支架而造成安装不便。
发明内容
为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种量子点发光器件及背光模组。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的第一种技术方案是：一种量子点发光器件，
所述的量子点发光器件包括卡槽、量子点器件、透镜和至少一个LED发光芯片；
所述卡槽包括中空部分，底部和侧壁，所述底部设有开孔，开孔处容置所述的LED发光芯片，并且所述底部的内表面为凹凸结构；
所述量子点器件设置于所述的卡槽的中空部分；
所述的透镜与所述卡槽侧壁的顶部胶黏固定。
优选的技术方案为：所述量子点器件包括基底、量子点涂层和水氧阻隔层。
优选的技术方案为：所述的凹凸结构为半球形、圆柱形、锥形、金字塔形、棱台和锥台中的至少一种。
优选的技术方案为：所述的量子点器件与所述底部的内表面于两端通过胶水或者卡扣固定。
优选的技术方案为：所述侧壁还包括一凸台结构，所述的量子点发光器件通过胶水或者卡扣固定于所述凸台结构上。
优选的技术方案为：所述的凸台结构的高度为0.2-1毫米。
优选的技术方案为：所述底部内表面和侧壁内表面的反射率大于或等于90％。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的第二种技术方案是：一种背光模组，包括依次层叠的背板和扩散板，所述背板朝向扩散板的表面设有多个上述技术方案所述的量子点发光器件。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：
本发明的底部的内表面为凹凸结构，既可让LED发光芯片产生的入射光扩散开，也可以提供更好的热回流，降低LED发光芯片工作时产生的热量对量子点器件的影响。
附图说明
图1为现有技术直下式背光模组示意图。
图2为量子点透镜封装器件结构示意图。
图3为量子点器件结构示意图。
图4为卡槽结构示意图一。
图5为卡槽结构示意图二。
图6为卡槽结构示意图三。
图7为背光模组结构示意图。
图8为本发明的LED光强分布图。
以上附图中，1、卡槽；2、凸台结构；3、量子点器件；3a、基底；3b、量子点涂层；3c、水氧阻隔层；4、透镜；6a、底部内表面；6b、侧壁内表面；7、光学膜片；8、量子点膜；9、扩散板；10、LED发光芯片；11、背板；12、量子点发光器件；13、凹凸结构；14、底部；15、侧壁；16、中空部分。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图2至图8。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图2至图6所示，一种量子点发光器件，所述的量子点发光器件包括卡槽1、量子点器件3、透镜4和一个LED发光芯片10。所述卡槽包括中空部分16，底部14和侧壁15；所述的底部内表面6a为凹凸结构13、底部设有开孔，开孔处容置所述的LED发光芯片10；所述量子点器件3设置于所述的卡槽1的中空部分；所述的透镜4与所述卡槽侧壁的顶部胶黏固定。
卡槽1上端由透镜4封闭，底部只有一个开孔，开孔处容置所述的LED发光芯片。本实施方式中，量子点器件由基底和涂布在基底上的量子点涂层构成。为了更好的防护量子点涂层，量子点器件由基底3a、量子点涂层3b和水氧阻隔层3c依次层叠构成。在其他实施方式中，所述量子点器件可以为量子点光学膜片。
优选的实施方式为：所述凹凸结构的凸起结构为半球形、圆柱形、锥形、金字塔形、棱台和锥台中的至少一种，或随机高度凸起，凹凸结构的凸起结构可让LED发光芯片产生的入射光扩散开，且可以提供更好的热回流，降低LED发光芯片工作时产生的热量对量子点器件的影响。所述凹凸结构的凹结构为半球形、圆柱形、锥形、金字塔形、棱台和锥台中的至少一种，或随机深度凹陷，同样可以起到提供更好的热回流，降低LED发光芯片工作时产生的热量对量子点器件影响的效果。
在本实施方式中，凸起的形状为半球形。在其他实施方式中，参见图5所示，底部内表面的凸起既有锥形中的三角锥形，也有锥台。
在本实施方式中，量子点发光器件的固定方式为：所述侧壁还包括一凸台结构2，所述的凸台结构的高度为0.2-1毫米。所述的量子点发光器件通过胶水固定于所述凸台结构2上。在其他实施方式中，量子点发光器件通过卡扣固定于所述凸台结构上。
在其他实施方式中，可以不设置凸台结构，而是将所述的量子点发光器件与所述底部的内表面于两端通过胶水或者卡扣固定优选的实施方式为：所述侧壁的内表面为垂直面，斜面和弧形面。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的第二种技术方案是：一种背光模组，包括依次层叠的背板和扩散板，所述背板朝向扩散板的表面设有多个上述技术方案所述的量子点发光器件。
优选的实施方式为：所述LED发光芯片为蓝光LED发光芯片，主波长范围为400～480nm。LED发光芯片可通过卡槽的底部的开孔入射光线，激发量子点器件。
优选的实施方式为：所述侧壁内表面6b和底部内表面6a的反射率大于或等于90％。可使用反射率较高的材质制作卡槽，或在用其他材料制作卡槽时，在卡槽的内表面即侧壁内表面6b和底部内表面6a涂覆高漫反射的涂层。
参见附图7所示，一种背光模组，包括依次层叠的背板和扩散板，所述背板朝向扩散板的表面设有多个量子点透镜封装器件12。扩散板上可以设置其他光学膜片7。背板上设置多个量子点透镜封装器件，以取代整片的量子点膜，从而可以降低背光模组的制造成本。
蓝光LED各个角度的光强分布如图8所示，角度为量子点膜所在平面的法线与蓝光LED出射光线的夹角，图8中X轴代表辐射角度，Y轴代表相对光强。采用本专利设计方案，使LED光型分布在偏离法线方向0°的大角度60°-80°时的光强度，依然能够与法线方向的光强度相当，即可以消除灯影不均问题。该光型分布，可以达到理想的A(angle)/P(pitch)比值，合理排布直下式LED的分布，减少LED的使用数量，消除LED灯组之间的明暗差现象，改善背光模组的光学画面品味。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种量子点发光器件，其特征在于：
所述的量子点发光器件包括卡槽、量子点器件、透镜和至少一个LED发光芯片；
所述卡槽包括中空部分，底部和侧壁，所述底部设有开孔，开孔处容置所述的LED发光芯片，并且所述底部的内表面为凹凸结构；
所述量子点器件设置于所述的卡槽的中空部分；
所述的透镜与所述卡槽侧壁的顶部胶黏固定。
2.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于：所述量子点器件包括基底、量子点涂层和水氧阻隔层。
3.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于：所述的凹凸结构为半球形、圆柱形、锥形、金字塔形、棱台和锥台中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任意一条所述的量子点发光器件，其特征在于：所述的量子点器件与所述底部的内表面于两端通过胶水或者卡扣固定。
5.根据权利要求1-3任意一条所述的量子点发光器件，其特征在于：所述侧壁还包括一凸台结构，所述的量子点发光器件通过胶水或者卡扣固定于所述凸台结构上。
6.根据权利要求5所述的量子点发光器件，其特征在于：所述的凸台结构的高度为0.2-1毫米。
7.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于：所述底部内表面和侧壁内表面的反射率大于或等于90％。
8.一种背光模组，其特征在于：包括依次层叠的背板和扩散板，所述背板朝向扩散板的表面设有多个权利要求1-7中任一项所述的量子点发光器件。
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