CN106782112A - 一种透射式量子点电视 - Google Patents

Abstract

一种透射式量子点电视，属于显示技术领域。包括数字式蓝色面光源、蓝光致光红色量子点、蓝光致光绿色量子点、蓝色量子点、光纤层、光纤层入光面减反射层、表面成像层。优点在于，相较于现有的LCD液晶显示技术、OLED显示技术、LED显示技术不仅可以获得更高的色域、更高的亮度，而且可以是实现无边框、任意曲率内圆球面或外圆球面显示、任意曲率弧面显示、浮雕面显示等多种多样的人性化显示方式，尤其是相较于现有的显示方式至少可以节能50％以上。

Description

一种透射式量子点电视

技术领域

本发明属于显示技术领域，特别提供一种透射式量子点电视或显示器(或显示器)，可以广泛应用于家庭、会议室、办公场所等场所，有非常广泛的用途。

背景技术

现有的显示技术包括CRT显示技术、PDP显示技术、LCD显示技术、OLED显示技术、LED显示技术(包括PLED)、DLP显示技术、QLED显示技术、激光荧光体显示技术，其中CRT显示技术、PDP显示技术已经淘汰，其它几种技术各有各适合的应用场所。就显示色域而言，同比其它技术，QLED显示技术具有更大的色域，预期会成为未来主流的显示技术。就节能而言，LED显示技术因低亮度闪烁和无法显示对应颜色的灰度等级而是最耗能的显示技术，其次是发光效率低的PDP显示技术，再次是多层透射的LCD显示技术、DLP显示技术、OLED显示技术。现在主流的LCD液晶技术因为偏光片、彩色滤光片、开口率导致其光利用率不足6％，DLP技术的的光的光路损失也比较大，OLED的问题也存在电子激发的光效率问题，QLED显示技术属于光致发光技术，理论上应具有较好的节能效果。QLED显示技术是基于蓝光激发显示绿色、红色的显示技术，因其光激发在蓝光层级，所以其产生蓝光相对于产生紫外层级以上的光或高能电子激发发光消耗的能量更小。利用QLED技术改造现有的LCD技术，一方面由于QLED显示技术激发发光需要的能量最小，另一方面由于QLED即使采用透射式，其透射的层数也最小，所以，QLED相比LCD显示技术，光利用效率至少可以提高50％以上，若采用无透射的反射式技术，光利用效率理论上可以达到80％以上。

LED灯作为光源有很高的发光效率，应用于显示屏，在高亮度下同样具有较高的光电转化效率，LED显示屏的灰度等级、色域与LED的亮度密切关联。LED显示屏在低亮度下无法实现高灰度等级、高色域，降低LED显示屏的亮度是以牺牲LED显示屏的灰度等级和色域(或颜色数)为代价的，低亮度的LED显示屏会出现莫尔条纹、LED灯闪烁、颜色偏红、色域狭窄等缺陷，而高亮度的LED显示屏应用于室内又会造成炫光效应，人眼观看几十分钟就会产生不适感，所以，LED显示屏不适合应用于亮度较低的室内环境。不是LED灯不节能，而是高亮度的LED灯耗能大，但为了满足色域要求，应用于显示屏又不得不采用高亮度。为了使LED显示屏适应室内要求又不降低色域，现在通用的办法或是在LED显示屏之上贴黑膜、或是采用黑灯罩的灯，这两种办法等于是将LED灯的亮度开到最高但又怕LED灯太亮而在LED灯的外面又增加了黑膜，其办法是以增加LED显示屏的耗能而换取LED显示屏的高色域、高对比度并克服LED显示屏在低亮度下的LED灯闪烁和避免出现莫尔条纹，所以，LED显示屏在室内环境下使用时是高耗能产品而并不是节能产品。

量子点(Quantun Dots)是一种微小的纳米晶体，通常由锌、镉、硒和硫原子组合而成，1983年由贝尔实验室首次进行研究，数年后耶鲁大学的的物理学家马克·里德将这种半导体微粒正式命名为“量子点”，“量子点”的特性是受到光或电刺激之后，“量子点”便会发出有色光线，光线的颜色由“量子点”的组成材料和大小形状决定，这一特性使“量子点”能够改变光源发出的光的颜色。麻省理工学院毕业生2005年创立的QDVision已经掌握了“量子点”的光色可控技术，由此为“量子点”应用于全彩显示技术打开了大门。

在灰度等级可调的光源技术方面，LED光源、激光光源、电致有机薄膜发光光源以及基于TFT液晶原理的光源，都可以调制出满足显示应用的高灰度等级的照明光源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种透射式量子点电视或显示器，利用“量子点”的光色可控技术和光的灰度等级可控技术，没有偏光片的光损失、光致发光较彩色滤光片造成的光损失少，相比现有显示技术的电视或显示器具有更节能和色域更宽的特点。

本发明的原理是斯托克斯定律、“量子点”光色可控技术、光纤的反射及成像原理。

本发明包括数字式蓝色面光源1、蓝光致光红色量子点2、蓝光致光绿色量子点3、蓝色量子点4、光纤层5、光纤层入光面减反射层6、表面成像层7；如图1所示。

蓝色致光绿色量子点3喷镀或打印于光纤层5的出光或出像面表面上；

蓝色量子点4喷镀或打印于光纤层5的出光或出像面表面上；。

光纤层5之内的光纤与组成数字式蓝色面光源1的点光源的排列方式可以是完全相同且一一对应。

光纤层入光面减反射层6是介于光纤层5和数字式蓝色面光源1之间的减反射层，它们是紧密的贴合在一起。

表面成像层7是喷镀、溅镀、涂膜于光纤层5出光面或出像面的用于增加显示影像对比度和视角的涂层。

本发明的数字式蓝色面光源1可以是由小间距LED蓝色灯组成的可各个LED点光源灰度等级可控的LED数字式蓝色面光源，也可以是由蓝色面光源+TFT透明液晶或白色面光源+蓝色滤光片+TFT透明液晶形成的各个点光源灰度等级可控的LCD数字式蓝色面光源，还可以利用OLED原理制造的各个点光源灰度等级可控的OLED数字式蓝色面光源。

本发明的数字式蓝色面光源1是由呈矩阵式排列的灰度等级可调的点光源组成。数字式蓝色面光源1在采用LED蓝灯组成数字式蓝色面光源1时，其控制方式等同于现有全彩LED的控制方式；数字式蓝色面光源1在采用TFT透明液晶+蓝色面光源或TFT+蓝色滤光片+白色面光源组成数字式蓝色面光源1时，其控制方式等同于现有LCD液晶电视或显示器的控制方式；数字式蓝色面光源1在采用数字式OLED组成数字式蓝色面光源1时，其控制方式等同于现有OLED电视或显示器的控制方式。

本发明的蓝光致光红色量子点2是蓝色致光后发红色光的量子点，蓝光致光红色量子点2是喷镀、溅镀或涂膜于组成光纤层5的出光或出像面表面上的，如图2所示。

本发明的蓝色致光绿色量子点3蓝色致光后发绿色光的量子点，蓝光致光绿色量子点2是喷镀、溅镀或涂膜于组成光纤层5的出光或出像面表面上的，如图3所示。

本发明的蓝色量子点4是喷镀、溅镀或涂膜于组成光纤层4的出光或出像面表面上的，如图4所示。

本发明的光纤层5是由光纤组成的。本发明的光纤层5之内的光纤与组成数字式蓝色面光源1的点光源的排列方式可以是完全相同且一一对应的，如图5所示；也可以是由光纤直径小于数字式蓝色面光源1的点光源之间间距的光纤组成，当组成光纤层5的光纤直径小于数字式蓝色面光源1的点光源之间间距时，不要求组成光纤层5的光纤于组成数字式蓝色面光源1的点光源排列方式完全相同且一一对应，光纤的排列可以是矩阵式，也可以是紧密排列方式，还可以是其它排列方式，如图6所示。

本发明的光纤层5的出光面或成像面可以是平面的、内或外曲面的、内或外圆球面的、浮雕面的等各种形状，入光面或入像面形状则等同于数字式蓝色面光源1平面的形状和数字式蓝色面光源1的组合形状。

本发明的光纤层5的外形形状可以是长方体、向外或向内的圆柱体、向内或向外的圆球体、扩大或缩小的梯形体、浮雕体等各种形状。

本发明的光纤层5可采用可参照申请专利2016 10 475659.1《一种显示面是立体浮雕的导像屏》中提出的方法实施，既：先将光纤排列成一定厚度的光纤层，然后在模具中热压或粘接成型之后再精雕或加工至设计形状，或排列成长方体并成型后直接雕刻或加工至设计形状，最后再进行表面处理。

本发明的喷镀、溅镀、涂膜、打印在光纤层5的出光或出像面之上的蓝光致光红色量子点2、蓝光致光绿色量子点3、蓝色量子点4和数字式蓝色面光源1之上的点光源的排列方式完全相同且一一对应，如图7所示，由蓝光致光红色量子点2受激发后发出的红色光、蓝光致光绿色量子点3受激发后发出的绿色光、蓝色量子点4直接透射出来的蓝光组成一种透射式量子点电视或显示器的一个像素点。

本发明的光纤层入光面减反射层6是介于光纤层5和数字式蓝色面光源1之间的减反射层，光纤层入光面减反射层6可以通过喷镀、溅镀、涂膜于光纤层5之上，也可以以灌胶的方式将光纤层5和数字式蓝色面光源1紧密贴合在一起，如图8所示。在采用将光纤层入光面减反射层5喷镀、溅镀、涂膜于光纤层5的入光或入像面时，光纤层5和数字式蓝色面光源1之间的缝隙范围为0～0.4mm，越小越好。

本发明的表面成像层7是喷镀、溅镀、涂膜于光纤层5出光面或出像面的用于增加显示影像对比度和视角的涂层。表面成像层7的制作方法可参照《一种多边形光纤组成的光纤导像屏》实施，既：表面成像层将与光纤芯材有亲和力的固化之后折射率小于1.5的高透明液体之中添加纳米光扩散剂颗粒的质量范围为0.2％～2％和质量范围为0.1％～1％的黑色剂并搅匀，喷镀、溅镀、涂膜于光纤层5的表面形成表面成像层7，其中黑色剂可以是可溶性黑色精、可溶性金属络合物黑、纳米石墨黑、RGB三基色配成的黑色等，在一种基于数字白色光源的反射式光纤电视或显示器的对比度足够时，可以选择表面成像层7之中不添加黑色剂。

本发明的对比度既可以通过在表面成像层7之内添加黑色剂解决，也可以通过调整蓝光致光红色量子点2、蓝光致光绿色量子点3、蓝色量子点4在喷镀、溅镀或涂膜液体中的浓度来解决，蓝光致光红色量子点2、蓝光致光绿色量子点3、蓝色量子点4在喷镀、溅镀或涂膜液体中的浓度越高，一种透射式量子点电视或显示器的对比度、锐度越高。

本发明的优点在于相较于现有的LCD液晶显示技术、OLED显示技术、LED显示技术不仅可以获得更高的色域、更高的亮度，而且可以是实现无边框、任意曲率内圆球面或外圆球面显示、任意曲率弧面显示、浮雕面显示等多种多样的人性化显示方式，尤其是相较于现有的显示方式至少可以节能50％以上。

附图说明

图1：本发明的组成和位置关系图，数字式蓝色面光源1、蓝光致光红色量子点2、蓝光致光绿色量子点3、蓝色量子点4、光纤层5、光纤层入光面减反射层6、表面成像层7。

图2为蓝光致光红色量子点2喷镀或打印于光纤层5的出光或出像面表面上的示意图。

图3为蓝色致光绿色量子点3喷镀或打印于光纤层5的出光或出像面表面上的示意图。

图4为蓝色量子点4喷镀或打印于光纤层5的出光或出像面表面上的示意图。

图5为光纤层5之内的光纤与组成数字式蓝色面光源1的点光源的排列方式可以是完全相同且一一对应的示意图。

图6为光纤层5的光纤直径小于数字式蓝色面光源1的点光源之间间距时，光纤的排列可以是矩阵式紧密排列方式，还可以是其它排列方式，不要求组成光纤层5的光纤于组成数字式蓝色面光源1的点光源排列方式完全相同且一一对应的示意图。

图7为喷镀或是打印在光纤层5的出光或出像面之上的蓝光致光红色量子点2、蓝光致光绿色量子点3、蓝色量子点4和数字式蓝色面光源1之上的点光源的排列方式完全相同且一一对应的示意图。

图8为光纤层入光面减反射层6是介于光纤层5和数字式蓝色面光源1之间的减反射层，它们是紧密的贴合在一起的示意图。

具体实施方式

图1～8为本发明的一种具体实施方式。

本发明包括数字式蓝色面光源1、蓝光致光红色量子点2、蓝光致光绿色量子点3、蓝色量子点4、光纤层5、光纤层入光面减反射层6、表面成像层7；如图1所示。

本发明的数字式蓝色面光源1可以是由小间距LED蓝色灯组成的可各个LED点光源灰度等级可控的LED数字式蓝色面光源，也可以是由蓝色面光源+TFT透明液晶或白色面光源+蓝色滤光片+TFT透明液晶形成的各个点光源灰度等级可控的LCD数字式蓝色面光源，还可以利用OLED原理制造的各个点光源灰度等级可控的OLED数字式蓝色面光源。

本发明的数字式蓝色面光源1是由呈矩阵式排列的灰度等级可调的点光源组成。数字式蓝色面光源1在采用LED蓝灯组成数字式蓝色面光源1时，其控制方式等同于现有全彩LED的控制方式；数字式蓝色面光源1在采用TFT透明液晶+蓝色面光源或TFT+蓝色滤光片+白色面光源组成数字式蓝色面光源1时，其控制方式等同于现有LCD液晶电视或显示器的控制方式；数字式蓝色面光源1在采用数字式OLED组成数字式蓝色面光源1时，其控制方式等同于现有OLED电视或显示器的控制方式。

本发明的蓝光致光红色量子点2是蓝色致光后发红色光的量子点，蓝光致光红色量子点2是喷镀、溅镀或涂膜于组成光纤层5的出光或出像面表面上的，如图2所示。

本发明的蓝色致光绿色量子点3蓝色致光后发绿色光的量子点，蓝光致光绿色量子点2是喷镀、溅镀或涂膜于组成光纤层5的出光或出像面表面上的，如图3所示。

本发明的蓝色量子点4是喷镀、溅镀或涂膜于组成光纤层4的出光或出像面表面上的，如图4所示。

本发明的光纤层5是由光纤组成的。本发明的光纤层5之内的光纤与组成数字式蓝色面光源1的点光源的排列方式可以是完全相同且一一对应的，如图5所示；也可以是由光纤直径小于数字式蓝色面光源1的点光源之间间距的光纤组成，当组成光纤层5的光纤直径小于数字式蓝色面光源1的点光源之间间距时，不要求组成光纤层5的光纤于组成数字式蓝色面光源1的点光源排列方式完全相同且一一对应，光纤的排列可以是矩阵式，也可以是紧密排列方式，还可以是其它排列方式，如图6所示。

本发明的光纤层5的出光面或成像面可以是平面的、内或外曲面的、内或外圆球面的、浮雕面的等各种形状，入光面或入像面形状则等同于数字式蓝色面光源1平面的形状和数字式蓝色面光源1的组合形状。

本发明的光纤层5的外形形状可以是长方体、向外或向内的圆柱体、向内或向外的圆球体、扩大或缩小的梯形体、浮雕体等各种形状。

本发明的光纤层5可采用可参照申请专利2016 10 475659.1《一种显示面是立体浮雕的导像屏》中提出的方法实施，既：先将光纤排列成一定厚度的光纤层，然后在模具中热压或粘接成型之后再精雕或加工至设计形状，或排列成长方体并成型后直接雕刻或加工至设计形状，最后再进行表面处理。

本发明的喷镀、溅镀、涂膜、打印在光纤层5的出光或出像面之上的蓝光致光红色量子点2、蓝光致光绿色量子点3、蓝色量子点4和数字式蓝色面光源1之上的点光源的排列方式完全相同且一一对应，如图7所示，由蓝光致光红色量子点2受激发后发出的红色光、蓝光致光绿色量子点3受激发后发出的绿色光、蓝色量子点4直接透射出来的蓝光组成一种透射式量子点电视或显示器的一个像素点。

本发明的光纤层入光面减反射层6是介于光纤层5和数字式蓝色面光源1之间的减反射层，光纤层入光面减反射层6可以通过喷镀、溅镀、涂膜于光纤层5之上，也可以以灌胶的方式将光纤层5和数字式蓝色面光源1紧密贴合在一起，如图8所示。在采用将光纤层入光面减反射层5喷镀、溅镀、涂膜于光纤层5的入光或入像面时，光纤层5和数字式蓝色面光源1之间的缝隙范围为0～0.4mm，越小越好。

本发明的表面成像层7是喷镀、溅镀、涂膜于光纤层5出光面或出像面的用于增加显示影像对比度和视角的涂层。表面成像层7的制作方法可参照《一种多边形光纤组成的光纤导像屏》实施，既：表面成像层将与光纤芯材有亲和力的固化之后折射率小于1.5的高透明液体之中添加纳米光扩散剂颗粒的质量范围为0.2％～2％和质量范围为0.1％～1％的黑色剂并搅匀，喷镀、溅镀、涂膜于光纤层5的表面形成表面成像层7，其中黑色剂可以是可溶性黑色精、可溶性金属络合物黑、纳米石墨黑、RGB三基色配成的黑色等，在一种基于数字白色光源的反射式光纤电视或显示器的对比度足够时，可以选择表面成像层7之中不添加黑色剂。

本发明的对比度既可以通过在表面成像层7之内添加黑色剂解决，也可以通过调整蓝光致光红色量子点2、蓝光致光绿色量子点3、蓝色量子点4在喷镀、溅镀或涂膜液体中的浓度来解决，蓝光致光红色量子点2、蓝光致光绿色量子点3、蓝色量子点4在喷镀、溅镀或涂膜液体中的浓度越高，一种透射式量子点电视或显示器的对比度、锐度越高。

Claims (5)

1.一种透射式量子点电视，其特征在于，包括数字式蓝色面光源(1)、蓝光致光红色量子点(2)、蓝光致光绿色量子点(3)、蓝色量子点(4)、光纤层(5)、光纤层入光面减反射层(6)、表面成像层(7)；

蓝色致光绿色量子点(3)喷镀或打印于光纤层(5)的出光或出像面表面上；

蓝色量子点4喷镀或打印于光纤层5的出光或出像面表面上；。

光纤层(5)之内的光纤与组成数字式蓝色面光源(1)的点光源的排列方式完全相同且一一对应；

光纤层入光面减反射层(6)是介于光纤层5和数字式蓝色面光源(1)之间的减反射层，它们是紧密的贴合在一起；

表面成像层7是喷镀、溅镀、涂膜于光纤层5出光面或出像面的用于增加显示影像对比度和视角的涂层。

2.根据权利要求1所述的透射式量子点电视，其特征在于，光纤层(5)的光纤直径小于数字式蓝色面光源(1)的点光源之间间距时，光纤的排列是矩阵式紧密排列方式，不要求组成光纤层(5)的光纤于组成数字式蓝色面光源(1)的点光源排列方式完全相同且一一对应。

3.根据权利要求1所述的透射式量子点电视，其特征在于，数字式蓝色面光源(1)是按矩阵式排列的灰度等级可调的点光源组成；数字式蓝色面光源(1)用小间距LED蓝光灯组成的；或用由蓝色面光源+TFT透明液晶形成数字式蓝色面光源(1)；或用白色面光源+蓝色滤光片+TFT透明液晶形成数字式蓝色面光源(1)；或制造各个点光源灰度等级可控的OLED数字式蓝色面光源组成。

4.根据权利要求1所述的透射式量子点电视，其特征在于，蓝光致光红色量子点(2)喷镀于光纤层(5)的出光或出像面表面上时，蓝色光致光纤后会透射红色光；蓝光致光绿色量子点(3)喷镀于光纤层(5)的出光或出像面表面上时，蓝色光致光纤后会透射绿色光；蓝色量子点(4)喷镀于光纤层(5)的出光或出像面表面上时，光纤会透射蓝色光。

5.根据权利要求1所述的透射式量子点电视，其特征在于，光纤层入光面减反射层(6)可以通过喷镀、溅镀、涂膜于光纤层(5)之上，或以灌胶的方式将光纤层(5)和数字式蓝色面光源(1)紧密贴合在一起；在采用将光纤层入光面减反射层(6)喷镀、溅镀是涂膜于光纤层(5)的入光或入像面时，光纤层(5)和数字式蓝色面光源(1)之间的缝隙范围为0～0.4mm。