CN106647037A - 量子点背光模组及液晶显示装置 - Google Patents

量子点背光模组及液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种量子点背光模组和液晶显示装置，通过以荧光粉代替部分量子点的使用，减少了背光模组和量子点液晶显示中量子点的使用量，从而也降低重金属元素的含量，本发明对量子点液晶显示的发展具有重要的意义。

Description

量子点背光模组及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及量子点显示领域，尤其涉及一种量子点背光模组及液晶显示装置。
背景技术
量子点是一种三维尺寸都在1-20nm范围内的无机半导体发光纳米晶，由于其颗粒粒径小于或接近激子玻尔半径，量子点具有半峰宽窄、斯托克斯位移大，稳定性强等优点，量子点技术已被应用于显示领域，基于量子点的液晶显示装置(QD-LCD)表现出高达110％的色域，与现有新兴技术如OLED、QLED等不同，QD-LCD只需要将传统液晶显示装置的背光源换成基于量子点的背光源即可，从而极有利于QD-LCD的产业化，所以基于量子点的技术被广泛应用于LCD中。
量子点技术在液晶显示中的主要应用为量子点背光模组，量子点一般以量子点玻璃管或者量子点膜片的形式存在，在蓝光光源的激发下，红绿量子点发射出红光和绿光、从而与蓝光光源发出的蓝光复合为白光，达到背光模组的作用。但是量子点玻璃管和量子点膜片的使用，都会用到大量的量子点，这样不仅会增加制造成本，另一方面量子点中的重金属元素也会对环境造成潜在的威胁，限制了量子点技术的使用，如何降低背光模组中量子点的使用以及重金属元素的含量对液晶显示的发展具有重要的意义。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种量子点背光模组和液晶显示装置，旨在解决目前背光模组和液晶显示装置中量子点用量大，重金属元素含量高的问题。
本发明的一方面提供一种量子点背光模组，包括具有入光面和出光面的导光板、邻近所述入光面的光源，所述光源的发光方向上依次设置有荧光粉层和量子点层。
优选地，所述荧光粉层位于所述光源与所述入光面之间，所述量子点层位于所述出光面附近。
优选地，所述量子点层由液态的量子点分散体在所述出光面上固化形成，所述固化方式包括蒸发、光照或者加热中的至少一种，所述量子点层的表面设置有阻隔材料，将所述量子点层封装在所述出光面与所述阻隔材料之间。
优选地，所述量子点分散体通过旋涂、喷涂、喷墨打印、涂覆中的至少一种方式设置在所述出光面上。
优选地，所述量子点层以阵列网点的形式分布在所述出光面上。
优选地，所述阻隔材料以阵列网点的形式分布在所述量子点层的网点表面。
优选地，所述荧光粉层受到光激发后发出红光，所述量子点层受到光激发后发出绿光。
优选地，所述红光荧光粉包括氟硅酸盐、氟钛酸盐、氮氧化物中的至少一种。
优选地，所述量子点层包括发射峰波长在500-530nm范围内的磷化铟量子点。
优选地，所述量子点层包括发射峰波长在500-530nm范围内的硒化镉量子点。
优选地，所述硒化镉量子点为梯度合金量子点，镉含量小于3％。
本发明的另一个目的在于提供一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括显示面板和上述背光模组。
本发明有益效果：本发明中背光模组以荧光粉代替部分量子点的使用，减少背光模组和量子点液晶显示中量子点的含量，本发明对量子点液晶显示的发展具有重要的意义。
附图说明
图1示出了本发明实施方式所提供的量子点背光模组的剖面结构示意图；
图2示出了图1中所示的量子点背光模组的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施例中的技术方案进行详细地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护范围。
本发明的目的在于解决目前基于量子点的背光模组和液晶显示装置中量子点用量大，重金属元素含量高的问题。
本发明提供一种量子点背光模组，包括具有入光面和出光面的导光板、邻近入光面的光源，光源的发光方向上依次设置有荧光粉层和量子点层。
本发明通过荧光粉的使用，可以替代量子点背光模组中部分量子点，在量子点液晶显示装置能满足色域的条件下，减小了量子点的使用量，从而也可以减少量子点材料之间的自吸收。目前商业用荧光粉的稳定性较高，荧光粉的使用不会减弱量子点液晶显示装置的寿命，反而可能使其寿命增加。
本发明中导光板包括楔形和长方体形中的至少一种，与导光板出光面相对的背光面处还设置有反射膜。光源位于导光板的入光面处，光源光线从入光面进光，从出光面出光，荧光粉层和量子点层依次设置在光源的发光方向上，荧光粉层和量子点层在光源的激发下发光，从而得到复合的白光。
在一个优选的实施方式中，荧光粉层位于光源与导光板入光面之间，量子点层位于导光板的出光面附近；荧光粉层可以设置在导光板入光面上，也可以设置在光源上或者以单独元件的形式设置在导光板的入光面和光源之间，量子点层可以直接设置比如涂覆、压印在导光板的出光面上或者以单独的元件设置在导光面之上而不予导光板接触。
在一个具体的实施方式中，量子点层由液态的量子点分散体在导光板的出光面上固化形成，量子点分散体固化方式包括蒸发、光照或者加热中的至少一种，量子点层的表面还设置有阻隔材料，阻隔材料将量子点层封装在出光面与其之间，阻隔材料的主要作用之一为阻隔水汽和氧气。量子点分散体通过旋涂、喷涂、喷墨打印、涂覆中的至少一种方式设置在导光板的出光面上。量子点层设置在导光板出光方向上的方式有多种，包括以量子点膜层、棱镜膜、网点等形式设置在导光板上，在一个优选的实施方式中，量子点层以阵列网点的形式分布在导光板出光面上，阵列网点优选为以喷墨打印的方式制备。阻隔材料对量子点的覆盖也存在多种方式，比如对量子点层完全覆盖或者点涂的方式覆盖。在一个优选的实施方式中，阻隔材料以阵列网点的形式分布在量子点层的网点表面，阻隔材料为光学透明材料，其主要作用之一为隔绝水汽和氧气对量子点的破坏。
在一个具体的实施方式中，如图1和图2所示，光源101为蓝光光源，优选为蓝光LED，蓝光LED位于导光板102的入光面处，荧光粉层103涂覆于蓝光LED的表面，荧光粉层103为红色荧光粉构成，荧光粉层103受到蓝光激发后发出红光，红光与蓝光LED多余的蓝光复合进入导光板，从导光板的出光面发射，在导光板102的出光面上，设置有量子点层104，量子点层104为量子点网点，且量子点网点中的量子点为绿光量子点，量子点层104受到蓝光激发后发出绿光，荧光粉层、量子点层以及光源发射的光复合为白光，达到背光模组的作用。其中红色荧光粉包括氟硅酸盐、氟钛酸盐、氮氧化物中的至少一种，量子点网点可以通过包括旋涂、喷涂、喷墨打印、涂覆中的至少一种方式设置在导光板上。本发明中通过调节荧光粉层、以及量子点层中发光物质的浓度和使用量，可以达到不同的背光要求。
本发明的目的之一在于降低背光模组中重金属元素的含量，因此，本发明中量子点不限于半导体量子点，量子点包括Ⅵ-Ⅱ族、Ⅲ-Ⅴ族、碳、硅、钙钛矿量子点中的至少一种，在一个优选的实施方式中，量子点层包括发射峰波长在500-530nm范围内的磷化铟量子点。在另一个优选的实施方式中，量子点层包括发射峰波长在500-530nm范围内的硒化镉量子点；硒化镉量子点优选为梯度合金量子点，量子点中镉含量小于3％。
量子点层中还包括分散有量子点的高分子材料，高分子材料包括有机硅树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂、环氧树脂、氟树脂、聚烯烃和聚碳酸酯中的一种或多种，高分子材料优选通过以高分子前驱体的形式与量子点、溶剂混合，优选通过光或者加热聚合固化。
本发明中背光模组还包括边框、增亮膜、扩散膜等背光模组中常用附件元件。
本发明的另一个目的在于提供一种液晶显示装置，液晶显示装置包括显示面板和上述背光模组。
本发明中的量子点背光模组通过使用荧光粉替代部分的量子点层，减少了背光模组和液晶显示装置中的量子点的使用量。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种量子点背光模组，包括具有入光面和出光面的导光板、邻近所述入光面的光源，其特征在于：所述光源的发光方向上依次设置有荧光粉层和量子点层。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于：所述荧光粉层位于所述光源与所述入光面之间，所述量子点层位于所述出光面附近。
3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于：所述量子点层由液态的量子点分散体在所述出光面上固化形成，所述固化方式包括蒸发、光照或者加热中的至少一种，所述量子点层的表面设置有阻隔材料，将所述量子点层封装在所述出光面与所述阻隔材料之间。
4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于：所述量子点分散体通过旋涂、喷涂、喷墨打印、涂覆中的至少一种方式设置在所述出光面上。
5.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于：所述量子点层以阵列网点的形式分布在所述出光面上。
6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于：所述阻隔材料以阵列网点的形式分布在所述量子点层的阵列网点表面。
7.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于：所述荧光粉层受到光激发后发出红光，所述量子点层受到光激发后发出绿光。
8.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于：所述荧光粉层包括氟硅酸盐、氟钛酸盐、氮氧化物中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于：所述量子点层包括发射峰波长在500-530nm范围内的磷化铟量子点。
10.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于：所述量子点层包括发射峰波长在500-530nm范围内的硒化镉量子点。
11.根据权利要求10所述的背光模组，其特征在于：所述硒化镉量子点为梯度合金量子点，镉含量小于3％。
12.一种液晶显示装置，其特征在于：所述液晶显示装置包括显示面板和权利要求1-11中任一所述背光模组。
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