CN109031507B - 导光板及其制造方法、背光模组及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导光板及其制造方法、背光模组及显示装置，属于显示技术领域。包括导光板本体，以及设置在所述导光板本体的出光面上的量子点膜层；其中，所述量子点膜层由混合有量子点材料的透明材料通过纳米压印的方式制备得到。本发明通过透明材料对量子点材料进行封装，由于所选透明材料对量子点材料的密封度较高，因此避免了量子点材料接触水氧后失效，提高了对量子点材料的封装可靠性。

Description

导光板及其制造方法、背光模组及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种导光板及其制造方法、背光模组及显示装置。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)包括液晶显示面板和设置在液晶显示面板背面的背光(Back Light)模组，背光模组通常分为侧入式背光模组和直下式背光模组。传统的侧入式背光模组包括灯条和导光板，灯条设置在导光板的侧面，灯条发出的光经过导光板的传输后进入液晶显示面板，以向液晶显示面板提供光照。由于量子点材料的色域较高，将量子点材料应用于背光模组中，通过量子点材料向液晶显示面板提供光照，可以提高液晶显示器的显示色域。
相关技术中提供了一种集成有量子点材料的侧入式背光模组。在该侧入式背光模组中，将封装有量子点材料的玻璃管设置在灯条和导光板之间，通过灯条发出的光激发量子点材料发光，量子点材料发出的光经过导光板的传输后进入液晶显示面板，以向液晶显示面板提供光照。
但是，由于玻璃管在组装、运输和使用过程中容易碎裂，导致量子点材料接触水氧后失效，因此相关技术中对量子点材料的封装可靠性较低。
发明内容
本发明实施例提供了一种导光板及其制造方法、背光模组及显示装置，可以解决相关技术中对量子点材料的封装可靠性较低的问题。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种导光板，包括：
导光板本体，以及设置在所述导光板本体的出光面上的量子点膜层；
其中，所述量子点膜层由混合有量子点材料的透明材料通过纳米压印的方式制备得到。
可选的，所述透明材料的折射率大于所述导光板本体的折射率。
可选的，所述导光板本体的出光面上设置有阵列排布的多个凹槽；
和/或，所述量子点膜层远离所述导光板本体的一面设置有微棱镜结构。
可选的，所述微棱镜结构在所述导光板本体上的正投影与所述凹槽在所述导光板本体上的正投影不存在重合部分。
可选的，所述凹槽的口径宽度范围为200至400微米。
第二方面，提供了一种导光板的制造方法，所述方法包括：
提供一导光板本体；
采用混合有量子点材料的透明材料，通过纳米压印的方式在所述导光板本体的出光面上形成量子点膜层。
可选的，在所述采用混合有量子点材料的透明材料，通过纳米压印的方式在所述导光板本体的出光面上形成量子点膜层之前，所述方法还包括：
对所述导光板本体的出光面进行刻蚀，以在所述出光面上形成阵列排布的多个凹槽。
可选的，在所述采用混合有量子点材料的透明材料，通过纳米压印的方式在所述导光板本体的出光面上形成量子点膜层之后，所述方法还包括：
在所述量子点膜层远离所述导光板本体的一面上形成微棱镜结构。
第三方面，提供了一种背光模组，包括：发光模组和如第一方面任一所述的导光板。
第四方面，提供了一种显示装置，其特征在于，包括：如第三方面所述的背光模组。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：
本发明实施例提供了一种导光板及其制造方法、背光模组及显示装置，由于量子点膜层是由混合有量子点材料的透明材料制成的，在透明材料固化后，能够对量子点材料起到较好的密封作用，无需将量子点材料封装在玻璃管中；另外，无需对量子点膜层进行裁切，可以避免量子点膜层的裁切边缘接触水氧而导致量子点材料失效，因此对量子点材料的封装可靠性较高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种导光板的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种导光板的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的又一种导光板的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的再一种导光板的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种导光板中的光线传输示意图；
图6是本发明实施例提供的一种导光板的制造方法的流程图；
图7是本发明实施例提供的另一种导光板的制造方法的流程图；
图8是本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
由于量子点材料的色域较高，将量子点材料应用于背光模组中，通过量子点材料向液晶显示面板提供光照，可以提高液晶显示器的显示色域。相关技术中提供了两种应用有量子点材料的背光模组。在一种集成有量子点材料的侧入式背光模组中，将封装有量子点材料的玻璃管设置在灯条和导光板之间，通过灯条发出的光激发量子点材料发光，量子点材料发出的光经过导光板的传输后进入液晶显示面板，以向液晶显示面板提供光照。但是，由于玻璃管在组装、运输和使用过程中容易碎裂，进而导致量子点材料接触水氧后失效。在另一种集成有量子点材料的背光模组中，将裁切得到的量子点增强膜设置在导光板的出光侧，经由导光板传输的光线照射到量子点增强膜上后，激发量子点增强膜中的量子点材料发光，量子点材料发出的光进入液晶显示面板，以向液晶显示面板提供光照。但是，量子点增强膜的裁切边缘会接触水氧进而导致裁切边缘处的量子点材料失效。因此相关技术中对量子点材料的封装可靠性较低。
图1是本发明实施例提供的一种导光板的结构示意图，如图1所示，该导光板10包括：
导光板本体101，以及设置在导光板本体101的出光面上的量子点膜层102；其中，量子点膜层102由混合有量子点材料的透明材料通过纳米压印的方式制备得到。
可选的，透明材料为光敏(Ultraviolet Rays，UV)胶或光固化量子点涂布胶，该透明材料也可以为其他密封性较好的材料，本发明实施例对所采用的透明材料的类型不做限定。其中，UV胶粘接强度高，将量子点材料混合入UV胶中后，量子点材料在UV中的位置可快速固定，因此UV胶对量子点材料的密封度较高。另外，由于UV胶固化后完全透明，因此不会对导光板的出光造成影响。
在本发明实施例中，由于导光板本体的出光面上的量子点膜层是由混合有量子点材料的透明材料通过纳米压印的方式制备得到的，无需对量子点膜层进行裁切，避免了量子点膜层的裁切边缘接触水氧而导致量子点材料失效。
可选的，量子点膜层的厚度范围为20至50微米。量子点材料中包括至少一种颜色的量子点。
综上所述，本发明实施例提供的导光板，由于量子点膜层是由混合有量子点材料的透明材料制成的，在透明材料固化后，能够对量子点材料起到较好的密封作用，无需将量子点材料封装在玻璃管中；另外，无需对量子点膜层进行裁切，可以避免量子点膜层的裁切边缘接触水氧而导致量子点材料失效，因此对量子点材料的封装可靠性较高。
可选的，透明材料的折射率大于导光板本体的折射率。当透明材料的折射率大于导光板本体的折射率时，光线从导光板主体向量子点膜层传输，也即是光线从光疏介质向光密介质传输，由于光线从光疏介质入射至光密介质时不会发生全反射，因此使透明材料的折射率大于导光板本体的折射率可以提高导光板的出光效率。
可选的，导光板本体的出光面上设置有阵列排布的多个凹槽；和/或，量子点膜层远离导光板本体的一面设置有微棱镜结构。本发明以下实施例对该三种导光板的结构分别进行说明。
第一种导光板的结构，如图2所示，导光板10的导光板本体101的出光面上设置有阵列排布的多个凹槽A。
可选的，凹槽可以呈半球形、倒三角锥形或倒棱台形中的至少一种，或者，凹槽也可以为圆形油墨结构或者激光雕刻出的火山口形结构等，本发明实施例对此不做限定。通过在导光板本体的出光面上设置凹槽，当用于制备量子点膜层的透明材料的折射率大于导光板本体的折射率时，根据光的折射原理，光线从导光板本体向量子点膜层传输，也即是光线从光疏介质向光密介质传输时，由于光线的入射角θ1与折射角θ2满足n1sinθ1＝n2sinθ2，n1表示导光板本体的折射率，n2表示量子点膜层的折射率，因此当n1小于n2时，光线的入射角θ1大于折射角θ2。通过在导光板本体的出光面上设置凹槽，可以使光线从导光板本体向量子点膜层传输时发生汇聚，进而可以提高导光板本体的出光效率。
可选的，凹槽的口径宽度范围为200至400微米。当凹槽呈半球形时，凹槽的口径宽度指的是半球的直径；当凹槽呈倒三角锥形时，凹槽的口径宽度指的是倒三角锥的底面边长；当凹槽呈倒棱台形时，凹槽的口径宽度指的是倒棱台的底面的口径宽度。
第二种导光板的结构，如图3所示，导光板10的量子点膜层102远离导光板本体101的一面设置有微棱镜结构B。
示例的，参见图3，微棱镜结构可以为凸透镜结构，光线从量子点膜层向空气中传输时，根据光的折射原理，光线从量子点膜层向空气传输，也即是光线从光密介质向光疏介质传输时，由于光线的入射角θ3与折射角θ4满足n2sinθ3＝n3sinθ4，n2表示量子点膜层的折射率，n3表示空气的折射率，因此当n2大于n3时，光线的入射角θ3小于折射角θ4。通过在量子点膜层的出光面上设置微棱镜结构，可以使光线从量子点膜层向空气中传输时发生汇聚，进而可以提高导光板本体的出光效率。
第三种导光板的结构，如图4所示，导光板10的导光板本体101的出光面上设置有阵列排布的多个凹槽A，导光板10的量子点膜层102远离导光板本体101的一面设置有微棱镜结构B。
其中，凹槽的结构可以参考第一种导光板的结构，微棱镜结构可以参考第二种导光板的结构，本发明实施例在此不做赘述。
可选的，如图4所示，微棱镜结构B在导光板本体101上的正投影与凹槽A在导光板本体101上的正投影不存在重合部分。
示例的，图5是本发明实施例提供的一种导光板中的光线传输示意图，如图5所示，凹槽A可以对光线起到汇聚作用，微棱镜结构B可以对光线起到汇聚作用，当微棱镜结构B在导光板本体101上的正投影与凹槽A在导光板本体101上的正投影不存在重合部分时，经由凹槽A汇聚后的光线和经由微棱镜结构B汇聚的光线可以分别从导光板的出光面的对应位置射出，因此可以提高导光板的出光均匀性。
可选的，微棱镜结构在导光板本体上的正投影与凹槽在导光板本体上的正投影交错排布；或者，微棱镜结构在导光板本体上的正投影与凹槽在导光板本体上的正投影存在重合部分，本发明实施例对此不做限定。
综上所述，本发明实施例提供的导光板，由于量子点膜层是由混合有量子点材料的透明材料制成的，在透明材料固化后，能够对量子点材料起到较好的密封作用，无需将量子点材料封装在玻璃管中；另外，无需对量子点膜层进行裁切，可以避免量子点膜层的裁切边缘接触水氧而导致量子点材料失效，因此对量子点材料的封装可靠性较高。
图6是本发明实施例提供的一种导光板的制造方法的流程图，如图6所示，该方法可以包括：
步骤601、提供一导光板本体。
步骤602、采用混合有量子点材料的透明材料，通过纳米压印的方式在导光板本体的出光面上形成量子点膜层。
可选的，透明材料的折射率大于导光板本体的折射率。
综上所述，本发明实施例提供的导光板的制造方法，由于量子点膜层是由混合有量子点材料的透明材料制成的，在透明材料固化后，能够对量子点材料起到较好的密封作用，无需将量子点材料封装在玻璃管中；另外，无需对量子点膜层进行裁切，可以避免量子点膜层的裁切边缘接触水氧而导致量子点材料失效，因此对量子点材料的封装可靠性较高。
图7是本发明实施例提供的另一种导光板的制造方法的流程图，如图7所示，该方法可以包括：
步骤701、提供一导光板本体。
可选的，导光板本体的材质为玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯(PolyMethylMethAcrylate，PMMA)(俗称有机玻璃)。
步骤702、对导光板本体的出光面进行刻蚀，以在出光面上形成阵列排布的多个凹槽。
可选的，可以通过构图工艺、干法刻蚀或湿法刻蚀对导光板本体的出光面进行刻蚀，本发明实施例对此不做限定。其中，构图工艺包括：光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离。
步骤703、采用混合有量子点材料的透明材料，通过纳米压印的方式在导光板本体的出光面上形成量子点膜层。
可选的，透明材料的折射率大于导光板本体的折射率。由于透明材料的折射率大于导光板本体的折射率，当透明材料的折射率大于导光板本体的折射率时，光线从导光板主体向量子点膜层传输，也即是光线从光疏介质向光密介质传输，由于光线从光疏介质入射至光密介质时不会发生全反射，因此使透明材料的折射率大于导光板本体的折射率可以提高导光板的出光效率。
可选的，量子点膜层的厚度范围为20至50微米。
步骤704、在量子点膜层远离导光板本体的一面上形成微棱镜结构。
可选的，可以采用压印模板从量子点膜层远离导光板本体的一侧，对量子点膜层进行压印处理，以在量子点膜层远离导光板本体的一面上形成微棱镜结构。进一步的，在量子点膜层远离导光板本体的一面上形成微棱镜结构之后，对量子点膜层进行紫外曝光处理，以固化量子点膜层。
可选的，还可以通过构图工艺在量子点膜层远离导光板本体的一面上形成微棱镜结构，本发明实施例对微棱镜结构的制备工艺不做限定。
需要说明的是，本发明实施例提供的导光板的制造方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，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，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的导光板的制造方法，由于量子点膜层是由混合有量子点材料的透明材料制成的，在透明材料固化后，能够对量子点材料起到较好的密封作用，无需将量子点材料封装在玻璃管中；另外，无需对量子点膜层进行裁切，可以避免量子点膜层的裁切边缘接触水氧而导致量子点材料失效，因此对量子点材料的封装可靠性较高。
关于上述方法实施例中的结构，其中导光板的结构以及材质已经在装置侧实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本发明实施例提供了一种背光模组，该背光模组包括：发光模组和如图1至图4任一所示的导光板。
可选的，本发明实施例提供的背光模组可以为侧入式背光模组或直下式背光模组。
示例的，图8是本发明实施例提供的一种侧入式背光模组的结构示意图，如图8所示，该侧入式背光模组包括发光模组20和导光板10，发光模组20设置在导光板10的侧面。
可选的，当发光模组用于提供蓝光，例如发光模组中采用蓝光LED时，量子点膜层中的量子点材料可以包括红色量子点材料和绿色量子点材料。蓝光LED发出的蓝光激发红色量子点材料和绿色量子点材料分别发出红光和绿光，蓝光、绿光和红光能够混合成白光，以提供光照。
可选的，当发光模组用于提供红光，量子点膜层中的量子点材料可以包括蓝色量子点材料和绿色量子点材料；当发光模组用于提供绿光，量子点膜层中的量子点材料可以包括蓝色量子点材料和红色量子点材料。
综上所述，本发明实施例提供的背光模组，由于量子点膜层是由混合有量子点材料的透明材料制成的，在透明材料固化后，能够对量子点材料起到较好的密封作用，无需将量子点材料封装在玻璃管中；另外，无需对量子点膜层进行裁切，可以避免量子点膜层的裁切边缘接触水氧而导致量子点材料失效，因此对量子点材料的封装可靠性较高。
本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括如图8所示的背光模组。
可选的，本发明实施例提供的显示装置可以为液晶显示器、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框和导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种导光板，其特征在于，包括：
导光板本体，以及设置在所述导光板本体的出光面上的量子点膜层；
所述量子点膜层远离所述导光板本体的一面设置有微棱镜结构；或者，所述导光板本体的出光面上设置有阵列排布的多个凹槽，且所述量子点膜层远离所述导光板本体的一面设置有微棱镜结构；
其中，所述量子点膜层由混合有量子点材料的透明材料通过纳米压印的方式制备得到，所述微棱镜结构通过压印模板从所述量子点膜层远离导光板本体的一侧，对所述量子点膜层进行压印处理得到，所述微棱镜结构在所述导光板本体上的正投影与所述凹槽在所述导光板本体上的正投影不存在重合部分。
2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，
所述透明材料的折射率大于所述导光板本体的折射率。
3.根据权利要求1或2所述的导光板，其特征在于，
所述凹槽的口径宽度范围为200至400微米。
4.一种导光板的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
提供一导光板本体；
对所述导光板本体的出光面进行刻蚀，以在所述出光面上形成阵列排布的多个凹槽；
采用混合有量子点材料的透明材料，通过纳米压印的方式在所述导光板本体的出光面上形成量子点膜层；
采用压印模板从所述量子点膜层远离导光板本体的一侧，对所述量子点膜层进行压印处理，以在所述量子点膜层远离所述导光板本体的一面上形成微棱镜结构，所述微棱镜结构在所述导光板本体上的正投影与所述凹槽在所述导光板本体上的正投影不存在重合部分。
5.一种背光模组，其特征在于，包括：发光模组和如权利要求1至3任一所述的导光板。
6.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求5所述的背光模组。
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