CN112162436B - 一种量子点背光模组结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种量子点背光模组结构，包括量子点导光板、具有反射罩的阵列光源和空心反射光管，量子点导光板由导光板本体区域及设于其侧部或下部的量子点区域组成，空心反射光管嵌套于量子点区域外周部；阵列光源发出的光经反射罩收集，从量子点区域的一侧射入，激发量子点区域内的量子点，被激发的光随机向四周发射，被激发的光和光源出射未转化的光经过空心反射光管和反射罩的反射再次收集利用，经过混合后进入导光板本体区域内进行全反射，直至受到导光板本体区域上的微结构调制后出光。该结构有利于提高背光模组的颜色统一性；此外，浆料混合注塑工艺，能够精准控制导光板一体成型中各功能层的实现，不仅缩减了加工步骤，而且节省了产线成本。

Description

一种量子点背光模组结构
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种量子点背光模组结构。
背景技术
随着显示技术的不断发展和进步，显示器能够给观众带来更为真实震撼的视觉体验非常重要。在目前的显示领域，液晶背光技术占主流地位，而现有的液晶显示技术主要是依靠LED作为背光源。由于黄色荧光粉的发射光谱宽和彩色滤光片（CF）的透射光谱宽，所以具有基于蓝色发光二极管（LED）和黄色荧光粉的背光的传统LCD具有实现宽色域的技术限制。目前，大部分LCD色域在78％NTSC色域左右，与广色域相比，显示效果较差，特别是红色区域显示时往往给人以失真的感觉。近来，由于量子点的发射光谱窄，发射光谱容易控制，量子产率高，吸收光谱宽并提供了广阔的色域（可达120%NTSCS色域以上），已成为下一代液晶背光的主流材料。
在传统的量子点背光模组结构中，量子点的应用形式主要有以下几种：1）“onchip”型；2）“on edge” 型；3）“on surface”型；4）将量子点与导光板混合构成体导光板。上述前三种量子点应用形式是基于将量子点与导光板分开，制作工艺较为繁琐，且必须严格调控好量子点层和导光板之间的对应位置。在第四种应用中，如果量子点与导光板混合构成体导光板，将蓝光作为导光板内部全反射光源，不仅量子点的用量比较大，而且在远离光源的导光板区域内，会存在色彩纯度不高的问题。同时，在传统的背光模组里，提高光的利用效率也是本领域技术人员一直致力要解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种量子点背光模组结构，该结构有利于提高背光模组的颜色统一性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种量子点背光模组结构，包括量子点导光板、具有反射罩的阵列光源和空心反射光管，所述量子点导光板由导光板本体区域以及设于其侧部或下部的至少一个量子点区域组成，所述阵列光源对应设于量子点导光板的侧边或下侧，所述空心反射光管嵌套于量子点导光板的量子点区域外周部；阵列光源发出的光经过反射罩的收集，从量子点导光板具有量子点区域的一侧射入，激发量子点区域内的量子点，被激发的光随机向四周发射，被激发的光和光源出射未转化的光经过空心反射光管和反射罩的反射再次收集利用，经过充分混合后进入导光板本体区域内进行全反射，直至受到导光板本体区域上的微结构调制后出光。
进一步地，构成所述量子点区域的原材料包括量子点材料、导光板本体母粒材料和辅助扩散颗粒，构成导光板本体区域的原材料仅含有导光板本体母粒材料；根据阵列光源设置的位置和数量不同，在量子点导光板上设置第一量子点区域，第二量子点区域，第三量子点区域，直至第N量子点区域，这N个区域均设置于量子点导光板靠近阵列光源一侧的位置，并与导光板本体区域组成整体的量子点导光板。
进一步地，所述阵列光源采用紫外光源，其波长范围在280nm至400nm之间，或采用蓝光光源，其中心波长在400nm至480nm之间，半峰宽在15nm至55nm之间；光源外部设置反射罩，且反射罩的开口至少大于光源发光面积。
进一步地，当阵列光源设置于量子点导光板的侧边形成侧入式背光结构时，量子点导光板的量子点区域设置于量子点导光板靠近阵列光源的侧部，阵列光源与量子点导光板侧部的间距在0.1mm至1mm之间；量子点导光板的厚度在0.2mm到5mm之间，阵列光源的厚度小于或等于量子点导光板的厚度；量子点导光板外嵌套设置空心反射光管，所述空心反射光管至少覆盖或超过量子点导光板的量子点区域。
进一步地，当阵列光源设置于量子点导光板的下侧形成直下式背光结构时，量子点导光板的量子点区域设置于量子点导光板靠近阵列光源的下部，阵列光源与量子点导光板下部的间距在0.1mm至15mm之间；量子点导光板的厚度在1mm到15mm之间，相邻两个光源的发光中心间距为10μm到50mm之间；量子点导光板外嵌套设置空心反射光管，所述空心反射光管至少覆盖或超过量子点导光板的量子点区域。
进一步地，当阵列光源位于量子点导光板侧边时，导光板本体区域的底面设置有微结构；当阵列光源位于量子点导光板下部时，导光板本体区域内不设置微结构，或根据匀光要求部分设置微结构。
进一步地，所述量子点导光板的量子点区域沿光源法线方向的厚度根据量子点浓度及其在混合母料中的占比确定；当量子点在混合母料中占比较大时，量子点区域沿光源法线方向的厚度小，而当量子点在混合母料中占比较小时，量子点区域沿光源法线方向的厚度大；其中，量子点在导光板母粒中的比例控制在0.5%到30%之间，红、绿量子点的含量比例在1:5至1:45之间，且可通过红绿量子点的比例调整背光结构出光的白点色坐标和色温。
进一步地，导光板本体母粒材料为聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN、聚碳酸酯PC、聚丙烯酸甲酯PMA、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA中的一种或几种；量子点材料为硒化镉、磷化铟或钙钛矿，其以粉末或液体形式存在；辅助扩散颗粒的材料为SiO2或TiO2。
进一步地，量子点导光板中量子点区域和导光板本体区域为一体成型且不可分割的部分，每个区域通过一腔体结构、一漏斗结构或者一螺杆结构进行成型，则导光板的多个量子点区域分别由多腔体结构、多漏斗结构或者多螺杆结构进行成型；所述多腔体结构即为多个料腔同时射出混合浆料分区注塑成型；所述多漏斗结构即多个漏斗分别预装混合浆料，按次序通过冷却挤压注塑成型；所述多螺杆结构即为在多个螺杆中预先分别注入混合浆料，按次序注塑成型；经固化成型后，多个量子点区域组成一块完整的量子点导光板。
进一步地，所述量子点背光模组结构中还设置有包括上增亮膜、下增亮膜、第一扩散膜、第二扩散片的功能膜片的一种或多种的，在量子点导光板下部设置膜片，膜片的尺寸需覆盖或大于量子点导光板。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：提供了一种新型量子点背光模组结构，当光源发出的光经反射罩收集后从量子点导光板的一侧射入，激发量子点区域内的量子点，被激发的光随机向四周发射，被激发的光和光源出射未转化的光经过空心反射光管和光源反射罩的反射再次收集利用，大大提高了入光侧激发光的利用率；量子点区域内为导光板母料与量子点材料混合的浆料，能够将入射蓝光转换为白平衡色准较高的出射光，该转换光作为导光板内部全反射光源，经由微结构破环全反射（侧入型）或扩散导光板作用（直下型）后输出，使得面光源保持极高的颜色统一性；此外，两种浆料的混合注塑工艺，能够精准控制导光板一体化成型中各功能层的实现，不仅缩减了加工步骤，而且极大程度上节省了产线成本。
附图说明
图1为本发明一实施例中侧入式量子点导光板的结构示意图。
图2为本发明一实施例中侧入式量子点导光板（含空心反射光管）的结构示意图。
图3为本发明一实施例中侧入式量子点背光模组结构的示意图。
图4为本发明一实施例中直下式量子点导光板的结构示意图。
图5为本发明一实施例中直下式量子点导光板（含空心反射光管）的结构示意图。
图6为本发明一实施例中直下式量子点背光模组结构的示意图。
图7为本发明一实施例中量子点背光模组结构的示意图。
图8为本发明一实施例中量子点背光模组结构的示意图。
图9为本发明一实施例中量子点背光模组结构示意图。
图10为本发明一实施例中量子点背光模组结构的示意图。
图中：1-量子点区域，2-导光板本体区域，3-空心反射光管，4-具有反射罩的阵列光源，5-散热层，6-隔水隔氧层，7-光学膜片组。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1-10所示，本发明提供了一种量子点背光模组结构，包括量子点导光板、具有反射罩的阵列光源和空心反射光管，所述量子点导光板由导光板本体区域以及设于其侧部或下部的至少一个量子点区域组成，所述阵列光源对应设于量子点导光板的侧边或下侧，所述空心反射光管嵌套于量子点导光板的量子点区域外周部；阵列光源发出的光经过反射罩的收集，从量子点导光板具有量子点区域的一侧射入，激发量子点区域内的量子点，被激发的光随机向四周发射，被激发的光和光源出射未转化的光经过空心反射光管和反射罩的反射再次收集利用，经过充分混合后进入导光板本体区域内进行全反射，直至受到导光板本体区域上的微结构调制后出光。
构成所述量子点区域的原材料包括量子点材料、导光板本体母粒材料和辅助扩散颗粒，构成导光板本体区域的原材料仅含有导光板本体母粒材料；根据阵列光源设置的位置和数量不同，在量子点导光板上设置第一量子点区域，第二量子点区域，第三量子点区域，直至第N量子点区域，这N个区域均设置于量子点导光板靠近阵列光源一侧的位置，并与导光板本体区域组成整体的量子点导光板。该第一、第二、直至第N量子点区域的区别在于量子点的掺杂浓度、粒径、发光颜色及其质量占比。
所述阵列光源采用紫外光源，其波长范围在280nm至400nm之间，或采用蓝光光源，其中心波长在400nm至480nm之间，半峰宽在15nm至55nm之间，包括但不限于汞灯、LED、激光二极管、OLED等光源形式；光源外部设置反射罩，且反射罩的开口至少大于光源发光面积。或在光源基板上设置反射膜，其反射结构形式可不限于此，目的都是使量子点区域激发出来射向光源的光反射回量子点导光板。
当阵列光源设置于量子点导光板的侧边形成侧入式背光结构时，量子点导光板的量子点区域设置于量子点导光板靠近阵列光源的侧部，阵列光源与量子点导光板侧部的间距在0.1mm至1mm之间，中间根据需要可设置隔水隔氧层和散热层；量子点导光板的厚度在0.2mm到5mm之间，阵列光源的厚度小于或等于量子点导光板的厚度；量子点导光板外嵌套设置空心反射光管，所述空心反射光管至少覆盖或超过量子点导光板的量子点区域。或反射光管也可以采用反射膜替代，其反射结构形式可不限于此，目的都是使量子点区域激发出来的光束缚在导光板区域内。
当阵列光源设置于量子点导光板的下侧形成直下式背光结构时，量子点导光板的量子点区域设置于量子点导光板靠近阵列光源的下部，阵列光源与量子点导光板下部的间距在0.1mm至15mm之间，中间根据需要可设置隔水隔氧层和散热层；量子点导光板的厚度在1mm到15mm之间，相邻两个光源的发光中心间距为10μm到50mm之间；量子点导光板外嵌套设置空心反射光管，所述空心反射光管至少覆盖或超过量子点导光板的量子点区域。或反射光管也可以采用反射膜替代，其反射结构形式可不限于此，目的都是使量子点区域激发出来的光束缚在导光板区域内。
当阵列光源位于量子点导光板侧边时，导光板本体区域的底面设置有微结构，所述微结构的形式可以是网点微结构、凹槽微结构、V型槽等，但不限于此，这些微结构可通过丝网印刷、喷墨打印、光刻、激光加工等工艺实现。该微结构的分布特点是，靠近光源侧的单位面积内的微结构覆盖率较低，远离光源侧的单位面积内的微结构覆盖率较高；当阵列光源位于量子点导光板下部时，导光板本体区域内不设置微结构，或根据匀光要求部分设置微结构。
所述量子点导光板的量子点区域沿光源法线方向的厚度根据量子点浓度及其在混合母料中的占比确定；一般而言，当量子点在混合母料中占比较大时，量子点区域沿光源法线方向的厚度小，而当量子点在混合母料中占比较小时，量子点区域沿光源法线方向的厚度大；其中，量子点在导光板母粒中的比例控制在0.5%到30%之间，红、绿量子点的含量比例在1:5至1:45之间，且可通过红绿量子点的比例调整背光结构出光的白点色坐标和色温。
导光板本体母粒材料为聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯酸甲酯（PMA）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）中的一种或几种；量子点材料为硒化镉、磷化铟或钙钛矿，其以粉末或液体形式存在；辅助扩散颗粒的材料为SiO2或TiO2。
量子点导光板中量子点区域和导光板本体区域为一体成型且不可分割的部分，每个区域通过一腔体结构、一漏斗结构或者一螺杆结构进行成型，则导光板的多个量子点区域分别由多腔体结构、多漏斗结构或者多螺杆结构进行成型；所述多腔体结构即为多个料腔同时射出混合浆料分区注塑成型；所述多漏斗结构即多个漏斗分别预装混合浆料，按次序通过冷却挤压注塑成型；所述多螺杆结构即为在多个螺杆中预先分别注入混合浆料，按次序注塑成型；经固化成型后，多个量子点区域组成一块完整的量子点导光板。
所述量子点背光模组结构中还设置有包括上增亮膜、下增亮膜、第一扩散膜、第二扩散片的功能膜片的一种或多种的，在量子点导光板下部设置膜片，膜片的尺寸需覆盖或大于量子点导光板。
实施例一
本实施例提供的一种新型量子点背光模组为侧入式背光模组，包括光源及其反射罩，量子点导光板，空心反射光管，隔热层和隔水隔氧层，光学膜片。其中，量子点导光板包括量子点区域，导光体本体区域，导光体本体区域底部有光调制微结构。
所述光源为蓝光LED点阵，放置在量子点导光板的侧边，光源中心波长为450nm，半峰宽为20nm，以激发导光板中的量子点区域形成白光，光源间隔为0.5mm。光源外部设置反射罩，反射罩开口大于光源发光面积，反射罩材质可选择银、铝等高反射率材料，光源发光单元厚度为3mm。
所述量子点导光板包括量子点区域、导光体本体区域、导光体本体区域底部有光调制微结构。量子点区域中的材料为红、绿量子点、导光板母粒、光扩散剂和抗氧剂，其中量子点在导光板母粒中的比例为1.2%，红、绿量子点的含量比例为1:24，导光板母粒材料为PMMA，光扩散颗粒为SiO2，抗氧剂为四季戊四醇酯。导光板本体区域的材料包括母粒材料PMMA。导光板的厚度设置为3mm，量子点区域沿光源法线方向的厚度根据量子点浓度及其在混合母料中的占比设置为35um。导光板本体区域的底面通过光刻工艺设置有网点微结构，该网点微结构的分布特点是，靠近光源侧的单位面积内的微结构排列较为稀疏，远离光源侧的单位面积内的排列较为紧密。
所述的空心反射光管嵌套在导光板的量子点区域外，该光管至少能够完全覆盖或超过导光板的量子点区域。空心反射光管的长度依照量子点导光板的宽度而定；高度要大于量子点区域的厚度，设置为6mm；宽度要大于量子点区域的厚度，设置为40um，使量子点区域激发出来的光束缚在导光板区域内。反射罩材质可选择银、铝等高反射率材料。
所述散热层和隔水隔氧层设置在导光板的入光侧外，它们通过UV胶直接贴附于导光板上。隔水隔氧层采用亚克力系、环氧树脂系、无机物的一种或多种混合材质，厚度为20um，水蒸气透过率<0.1g/(m²*24h)，氧气透过率<0.1cm³/(m²*24h*0.1MPa)；散热层采用银或铝材料，采用喷涂或旋涂的方法直接在隔水隔氧层上成膜。
所述的光学膜片分别分布在导光板的上方和底部，在量子点导光板的上方设置有上增亮膜、下增亮膜、第一扩散膜、第二扩散片，在导光板底部设置反射膜片，膜片的尺寸需要覆盖导光板的本体区域。
所述的量子点导光板中量子点区域和导光板本体区域是一体成型的，可通过双腔体结构、双漏斗结构、或者双螺杆结构等成型装置配合不同的原材料组成制作而成，无需再额外添加器件或步骤来实现：
S1量子点区域材料配置：称取500g的导光板材料聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和一定量的红绿钙钛矿量子点，其中红绿钙钛矿量子点的比例为1：24。红绿钙钛矿量子点在聚甲基丙烯酸甲酯中的比例控制在1.2%。其中红绿钙钛矿量子点分别为0.24g，5.76g.红绿量子点与导光板材料聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），辅助扩散颗粒SiO2以及辅助抗氧化剂四季戊四醇酯充分混合均匀。
S2导光板本体区域材料配置：将聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），辅助扩散颗粒SiO2充分混合均匀。
S3将配置好的原材料分别加入到腔料或漏斗中，再经过双腔体结构或双漏斗结构或双螺杆结构装置一体化成型：其中，双腔体结构即为两个料腔同时射出浆料分区注塑成型，其每个料腔中为对应于第一区域、第二区域不同种类的浆料；所述的双漏斗装置即两个漏斗分别预装有对应于第一区域、第二区域不同种类的浆料，按次序通过冷却挤压注塑成型；所述的双螺杆结构即为在两个螺杆中预先分别注入对应于第一区域、第二区域不同种类的浆料，按次序注塑成型。经固化成型后，第一区域、第二区域、组成了一块完整的量子点导光板。
所述新型背光模组结构的工作原理是：光源发出的光经反射罩的收集从量子点导光板的一侧射入，透过隔热层和隔水隔氧层后激发量子点区域内的量子点，被激发的光随机向四周发射，被激发的光和光源出射未转化的光经过空心反射光管和光源反射罩的反射再次收集利用，经过充分混合后进入导光板本体区域内进行全反射，直到受到导光板本体区域上的网点微结构调制后出光。
实施例二：
本实施例提供的一种新型量子点背光模组为直下式背光模组，包括光源及其反射罩，量子点导光板，空心反射光管，隔热层和隔水隔氧层，光学膜片。其中，量子点导光板包括量子点区域，导光体本体区域。
所述光源为紫外LED阵列，放置在量子点导光板的底部，光源中心波长为365nm，半峰宽为18nm，以激发导光板中的量子点区域形成白光，相邻两个光源的发光中心间距为0.2mm，光源在衬底上的分布密度为大于等于50个/cm ²。光源外部设置反射罩，反射罩开口大于光源发光面积，反射罩材质可选择银、铝等高反射率材料。
量子点区域中的材料为红、绿量子点、导光板母粒、光扩散剂和抗氧剂，其中量子点在导光板母粒中的比例为3.5%，红、绿量子点的含量比例为1:30，导光板母粒材料为PE，光扩散颗粒为TiO2，抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。导光板本体区域的材料为母粒材料PE。导光板的厚度设置为3mm，量子点区域沿光源法线方向的厚度根据量子点浓度及其在混合母料中的占比设置为20um。
所述空心反射光管嵌套在导光板的量子点区域外，该光管至少能够完全覆盖或超过导光板的量子点区域，空心反射光管的长度和宽度依照量子点导光板的长度和宽度而设定，高度要大于量子点区域的厚度，设置为25um，使量子点区域激发出来的光束缚在导光板区域内。
所述的散热层和隔水隔氧层设置在导光板的入光侧外，它们通过UV胶直接贴附在导光板上。隔水隔氧层采用亚克力系、环氧树脂系、无机物的一种或多种混合材质，厚度为15um，水蒸气透过率<0.1g/(m²*24h)，氧气透过率<0.1cm³/(m²*24h*0.1MPa)；散热层采用银或铝材料，采用喷涂或旋涂的方法直接在隔水隔氧层上成膜。
所述的光学膜片分别分布在导光板的上方，在量子点导光板的上方设置有上增亮膜、下增亮膜和扩散膜，膜片的尺寸需要覆盖导光板的本体区域。
所述的量子点导光板中量子点区域和导光板本体区域是一体成型的，可通过双腔体结构、双漏斗结构、或者双螺杆结构等成型装置配合不同的原材料组成制作而成，无需再额外添加器件或步骤来实现：
S1量子点区域材料配置：称取500g的导光板材料聚乙烯（PE）和一定量的红绿钙钛矿量子点，其中红绿钙钛矿量子点的比例为1：30。红绿量子点在聚乙烯（PE）中的比例控制在3.5%。其中红绿量子点分别为0.564g，16.935g.红绿量子点与导光板材料聚乙烯（PE），辅助扩散颗粒TiO2以及辅助抗氧化剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯充分混合均匀。
S2导光板本体区域材料配置：将聚乙烯（PE），辅助扩散颗粒TiO2充分混合均匀。
S3将配置好的原材料分别加入到腔料或漏斗中再经过双腔体结构或双漏斗结构或双螺杆结构装置一体化成型：其中，双腔体结构即为两个料腔同时射出浆料分区注塑成型，其每个料腔中为对应于第一区域、第二区域不同种类的浆料；所述的双漏斗装置即两个漏斗分别预装有对应于第一区域、第二区域不同种类的浆料，按次序通过冷却挤压注塑成型；所述的双螺杆结构即为在两个螺杆中预先分别注入对应于第一区域、第二区域不同种类的浆料，按次序注塑成型。经固化成型后，第一区域、第二区域组成了一块完整的量子点导光板。
该新型背光模组结构的工作原理是：光源发出的光经反射罩的收集从量子点导光板的一侧射入，透过隔热层和隔水隔氧层后激发量子点区域内的量子点，被激发的光随机向四周发射，被激发的光和光源出射未转化的光经过空心反射光管和光源反射罩的反射再次收集利用，经过充分混合后进入扩散导光板作用后出光。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种量子点背光模组结构，其特征在于，包括量子点导光板、具有反射罩的阵列光源和空心反射光管，所述量子点导光板由导光板本体区域以及设于其侧部或下部的至少一个量子点区域组成，所述阵列光源对应设于量子点导光板的侧边或下侧，所述空心反射光管嵌套于量子点导光板的量子点区域外周部；阵列光源发出的光经过反射罩的收集，从量子点导光板具有量子点区域的一侧射入，激发量子点区域内的量子点，被激发的光随机向四周发射，被激发的光和光源出射未转化的光经过空心反射光管和反射罩的反射再次收集利用，经过充分混合后进入导光板本体区域内进行全反射，直至受到导光板本体区域上的微结构调制后出光；根据阵列光源设置的位置和数量不同，在量子点导光板上设置第一量子点区域，第二量子点区域，第三量子点区域，直至第N量子点区域，这N个区域均设置于量子点导光板靠近阵列光源一侧的位置，并通过一体化成型与导光板本体区域组成整体的量子点导光板。
2.根据权利要求1所述的一种量子点背光模组结构，其特征在于，构成所述量子点区域的原材料包括量子点材料、导光板本体母粒材料和辅助扩散颗粒，构成导光板本体区域的原材料仅含有导光板本体母粒材料。
3.根据权利要求1所述的一种量子点背光模组结构，其特征在于，所述阵列光源采用紫外光源，其波长范围在280nm至400nm之间，或采用蓝光光源，其中心波长在400nm至480nm之间，半峰宽在15nm至55nm之间；光源外部设置反射罩，且反射罩的开口至少大于光源发光面积。
4.根据权利要求1所述的一种量子点背光模组结构，其特征在于，当阵列光源设置于量子点导光板的侧边形成侧入式背光结构时，量子点导光板的量子点区域设置于量子点导光板靠近阵列光源的侧部，阵列光源与量子点导光板侧部的间距在0.1mm至1mm之间；量子点导光板的厚度在0.2mm到5mm之间，阵列光源的厚度小于或等于量子点导光板的厚度；量子点导光板外嵌套设置空心反射光管，所述空心反射光管至少覆盖或超过量子点导光板的量子点区域。
5.根据权利要求1所述的一种量子点背光模组结构，其特征在于，当阵列光源设置于量子点导光板的下侧形成直下式背光结构时，量子点导光板的量子点区域设置于量子点导光板靠近阵列光源的下部，阵列光源与量子点导光板下部的间距在0.1mm至15mm之间；量子点导光板的厚度在1mm到15mm之间，相邻两个光源的发光中心间距为10μm到50mm之间；量子点导光板外嵌套设置空心反射光管，所述空心反射光管至少覆盖或超过量子点导光板的量子点区域。
6.根据权利要求1所述的一种量子点背光模组结构，其特征在于，当阵列光源位于量子点导光板侧边时，导光板本体区域的底面设置有微结构；当阵列光源位于量子点导光板下部时，导光板本体区域内不设置微结构，或根据匀光要求部分设置微结构。
7.根据权利要求1所述的一种量子点背光模组结构，其特征在于，所述量子点导光板的量子点区域沿光源法线方向的厚度根据量子点浓度及其在混合母料中的占比确定；当量子点在混合母料中占比较大时，量子点区域沿光源法线方向的厚度小，而当量子点在混合母料中占比较小时，量子点区域沿光源法线方向的厚度大；其中，量子点在导光板母粒中的比例控制在0.5%到30%之间，红、绿量子点的含量比例在1:5至1:45之间，且可通过红绿量子点的比例调整背光结构出光的白点色坐标和色温。
8.根据权利要求2所述的一种量子点背光模组结构，其特征在于，导光板本体母粒材料为聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN、聚碳酸酯PC、聚丙烯酸甲酯PMA、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA中的一种或几种；量子点材料为硒化镉、磷化铟或钙钛矿，其以粉末或液体形式存在；辅助扩散颗粒的材料为SiO2或TiO2。
9.根据权利要求1所述的一种量子点背光模组结构，其特征在于，量子点导光板中量子点区域和导光板本体区域为一体成型且不可分割的部分，每个区域通过一腔体结构、一漏斗结构或者一螺杆结构进行成型，则导光板的多个量子点区域分别由多腔体结构、多漏斗结构或者多螺杆结构进行成型；所述多腔体结构即为多个料腔同时射出混合浆料分区注塑成型；所述多漏斗结构即多个漏斗分别预装混合浆料，按次序通过冷却挤压注塑成型；所述多螺杆结构即为在多个螺杆中预先分别注入混合浆料，按次序注塑成型；经固化成型后，多个量子点区域组成一块完整的量子点导光板。
10.根据权利要求1所述的一种量子点背光模组结构，其特征在于，所述量子点背光模组结构中还设置有包括上增亮膜、下增亮膜、第一扩散膜、第二扩散片的功能膜片的一种或多种的，在量子点导光板下部设置膜片，膜片的尺寸需覆盖或大于量子点导光板。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200989981Y (zh) * 2006-08-01 2007-12-12 芈振伟 液晶显示器侧式背光灯的亮度改善结构
CN105785650A (zh) * 2016-05-17 2016-07-20 京东方科技集团股份有限公司 背光源及其组装方法、显示装置
CN107209414A (zh) * 2014-11-04 2017-09-26 Ns材料株式会社 导光部件和使用它的光源装置
CN108873129A (zh) * 2018-06-25 2018-11-23 深圳市华星光电技术有限公司 反射片、侧入式背光模组及液晶显示器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5940079B2 (ja) * 2010-11-10 2016-06-29 ナノシス・インク． ディスプレイバックライトユニット及びディスプレイバックライトユニットの形成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200989981Y (zh) * 2006-08-01 2007-12-12 芈振伟 液晶显示器侧式背光灯的亮度改善结构
CN107209414A (zh) * 2014-11-04 2017-09-26 Ns材料株式会社 导光部件和使用它的光源装置
CN105785650A (zh) * 2016-05-17 2016-07-20 京东方科技集团股份有限公司 背光源及其组装方法、显示装置
CN108873129A (zh) * 2018-06-25 2018-11-23 深圳市华星光电技术有限公司 反射片、侧入式背光模组及液晶显示器

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