CN220752472U - 一种量子点膜、背光模组及液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种量子点膜、背光模组及液晶显示装置，属于显示技术领域。该量子点膜包括透明基质层和散布于所述透明基质层中的量子点，所述量子点包括蓝色量子点、绿色量子点和红色量子点。该量子点膜能够弱化蓝斑现象。

Description

一种量子点膜、背光模组及液晶显示装置

技术领域

本公开涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种量子点膜、背光模组及液晶显示装置。

背景技术

随着Mini LED(迷你发光二极管，Mini Light Emitting Diode)背光模组向薄型化发展，LED混光距离也越来越小。但是背光模组减薄后出现了不良现象--蓝斑现象。通常采用Mini LED的液晶显示装置显示非蓝色画面时，画面显示均正常；但在显示蓝色画面时，由于画面颜色与LED发光颜色一致，且因LED亮度较高，从而会显示出更亮的LED灯影，一般称作蓝斑。目前在对背光模组优化设计时，会增加若干层扩散膜，但是该方法会降低背光亮度且增加背光模组的厚度。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种量子点膜、背光模组及液晶显示装置，弱化或者消除蓝斑现象。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的第一个方面，提供一种量子点膜，包括透明基质层和散布于所述透明基质层中的量子点，所述量子点包括蓝色量子点、绿色量子点和红色量子点。

根据本公开的一种实施方式，所述量子点膜的厚度为50～500微米。

根据本公开的一种实施方式，所述量子点膜包括层叠设置的第一子量子点膜和第二子量子点膜；所述第一子量子点膜包括第一透明基质层和均匀散布于所述第一透明基质层的红色量子点、绿色量子点；所述第二子量子点膜包括第二透明基质层和均匀散布于所述第二透明基质层的蓝色量子点。

根据本公开的一种实施方式，所述蓝色量子点、绿色量子点和红色量子点均均匀分布于所述透明基质层。

根据本公开的第二个方面，提供一种背光模组，包括层叠设置的灯板组件和光学膜材，所述光学膜材包括上述的量子点膜；所述灯板组件包括多个发射蓝光的发光二极管。

根据本公开的一种实施方式，所述量子点膜包括层叠设置的第一子量子点膜和第二子量子点膜；所述第一子量子点膜包括第一透明基质层和均匀散布于所述第一透明基质层的红色量子点、绿色量子点；所述第二子量子点膜包括第二透明基质层和均匀散布于所述第二透明基质层的蓝色量子点；

所述第二子量子点膜位于所述第一子量子点膜远离所述灯板组件的一侧；或者，所述第一子量子点膜位于所述第二子量子点膜远离所述灯板组件的一侧。

根据本公开的一种实施方式，所述光学膜材还包括与所述量子点膜层叠设置的扩散膜，以及包括位于所述量子点膜远离所述灯板组件一侧的增亮膜。

根据本公开的一种实施方式，所述扩散膜的数量为一层或者多层。

根据本公开的一种实施方式，所述光学膜材不设置扩散膜。

根据本公开的第三个方面，提供一种液晶显示装置，包括上述的背光模组。

本公开实施方式提供一种包含有蓝色量子点、绿色量子点和红色量子点的量子点膜，相较与现有技术，量子点膜中增加了蓝色量子点。蓝色量子点可以在灯板组件发出的蓝光激发下发出蓝光，进而相当于增加蓝色光源的密度；一方面，灯板组件发出的蓝光直接透射量子点膜的透射比例降低，另一方面量子点膜中的蓝光分散且发出蓝光；这可以提高背光模组出射的蓝光的均一性和降低直接透射量子点膜的蓝光比例，进而利于背光的混光和减弱蓝斑现象。如此，该量子点膜能够在不增厚背光模组的同时减弱或者消除蓝斑现象。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中，量子点膜的结构示意图。

图2为本公开一种实施方式中，量子点膜的结构示意图。

图3为本公开一种实施方式中，量子点膜的局部结构示意图。

图4为本公开一种实施方式中，量子点膜的结构示意图。

图5为本公开一种实施方式中，背光模组的原理示意图。

图6为本公开一种实施方式中，背光模组的结构示意图。

图7为本公开一种实施方式中，背光模组的结构示意图。

图8为本公开一种实施方式中，液晶显示装置的结构示意图。

附图标记如下：

01-量子点膜层，02-灯板组件；1-光学膜材，11-量子点膜，111-第一子量子点膜，112-第二子量子点膜，100-透明基质层，12-扩散膜，121-凹槽，13-增亮层，131-棱镜，14-隔热膜，2-灯板组件，21-LED，22-光源驱动电路，3-背壳，4-显示模组，41-阵列基板，42-彩膜基板，5-支撑架，6-遮挡墙，200-量子点，201-蓝色量子点，202-绿色量子点，203-红色量子点。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的主要技术创意。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

图1为现有技术中，背光模组的结构示意图。背光模组包括灯板02和设于灯板02上方的量子点膜层01。其中，灯板02包括驱动电路和被所述驱动电路所驱动的LED(发光二极管)，LED用于出射蓝光。量子点膜层01中设置有红色量子点和绿色量子点。

在工作时，驱动电路驱动LED发出蓝光，该蓝光激发量子点膜中的红色量子点和绿色量子点形成红光和绿光，所述红光、绿光、从量子点膜层01中透射的蓝光混光形成白光。然而，液晶显示模组在显示非蓝色画面时，画面显示正常；但在显示蓝色画面时，由于画面颜色与LED发光颜色一致，且因LED亮度较高，从而会显示出LED的灯影，即蓝斑，造成显示画面失真模糊。

为改善上述不良现象，本公开实施方式提供一种背光模组，参见图5，该背光模组具有层叠设置的灯板组件2和光学膜材1。灯板组件2包括光源驱动电路22和光源驱动电路22上连接的发光二极管21(LED)，LED用于出射蓝光。参见图2～图6，光学膜材1包括量子点膜11，且量子点膜11中具有蓝色量子点201、红色量子点203和蓝色量子点201。如此，该量子点膜11可以在LED发出的蓝光的激发下发出红、绿、蓝三色光；位于量子点膜11的蓝色量子点201相当于蓝光光源，这大幅增加了蓝光光源的密度，降低了从量子点膜11中直接透射的蓝光的比例，从而提高了背光的混光质量，减弱液晶显示装置在蓝色画面下的灯影现象，提升液晶显示装置的整体画质。

以下结合附图，对量子点膜的结构、原理和效果做进一步的解释和说明。

在本公开的一种实施方式中，如图2和图3所示，量子点膜11包括透明基质层100和均匀散布于所述透明基质层100中的量子点200。其中，量子点200包括蓝色量子点201、绿色量子点202、红色量子点203，蓝色量子点201、绿色量子点202、红色量子点203分别均匀散布在透明基质层100中。LED发出的蓝光经过量子点膜11时，可以使得红色量子点203、绿色量子点202和蓝色量子点201分别发出红光、绿光和蓝光；红光、绿光和蓝光经混光后形成白光。通过蓝色量子点201的激发，混光时蓝光的来源包括LED直接发射并透过量子点膜11的蓝光和蓝色量子点201激发后发出的蓝光。因为蓝色量子点201的密度远大于LED的密度，故在显示蓝色画面时，蓝色光源的灯影会被遮蔽，从而消除蓝斑现象。进一步的，通过在量子点膜中设置蓝色量子点，可以减少被量子点膜吸收的蓝光，进而提高背光模组的整体出光效率，尤其是提高蓝光出光效率，利于降低背光模组的功耗。

在一种示例中，透明基质层100的材料包括有机材料，尤其是可以包括有机高分子材料。可选地，透明基质层100的材料可以为水凝胶、有机树脂、有机硅胶中的一种或者多种，以便通过含有量子点的前驱液制备出含有量子点的透明基质层100。可选地，根据含有量子点的前驱液的固化原理不同，可以采用相应的固化方法来制备量子点膜11，例如采用光固化、热固化等方法。

在本公开的另一种实施方式中，参见图4，量子点膜11可以设置为层叠的两层子量子点膜，分别为第一子量子点膜111和第二子量子点膜112。其中，第一子量子点膜111包括第一透明基质层和均匀散布于第一透明基质层的红色量子点203、绿色量子点202。第二子量子点膜112包括第二透明基质层和均匀散布于第二透明基质层的蓝色量子点201，第二子量子点膜112与第一子量子点膜111层叠设置。

在一种示例中，两层子量子点膜可以采用相同材料的透明基质，以利于量子点膜的制备。

在一种示例中，第一子量子点膜111可以为市售的量子点膜。第二子量子点膜为蓝色量子点膜。如此，可以在市售的量子点膜的基础上通过覆盖具有蓝色量子点201的第二子量子点膜112实现弱化蓝斑的效果，使得现有的量子点膜11制备工艺和设备可以继续使用，降低改进成本。

在一种示例中，第二子量子点膜设置于第一子量子点膜远离灯板组件的一侧。这种设置方式，可以使得第二子量子点膜与LED的距离更远，提高蓝光的混光距离，利于进一步提高背光模组出射的蓝光的均一性。可以理解的是，在本公开的其他一些实施方式中，所述第一子量子点膜位于所述第二子量子点膜远离所述灯板组件的一侧。

可选地，红色量子点203、绿色量子点202和蓝色量子点201的材料可以为：新型无机钙钛矿量子点材料(CsPbX3,其中X＝Cl,Br,I)、第Ⅱ主族与第Ⅵ主族中的元素形成的第一化合物中的任意一种、第Ⅲ主族与第Ⅴ主族中的元素形成的第二化合物中的任意一种、第一化合物和/或第二化合物中的多种包覆形成的核壳结构化合物或者掺杂纳米晶。示例性的，第一化合物包括CdSe、CdTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe和CdS。示例性的，第二化合物包括GaN、GaP、GaAs、InN、InP和InAs。可以理解的是，可以通过调节红色量子点203、绿色量子点202和蓝色量子点201种类比例和尺寸分布，以调整量子点膜11对LED发出的光线的转化效果，使得背光模组能够出射白光。

在一种示例中，量子点膜11的厚度可以在50～500微米之间，例如在100～300微米之间，以使得该量子点膜11具有适宜的厚度，避免厚度太大而导致透光率降低和背光模组厚度增大。

在本公开的一种实施方式中，参见图6～图8，光学膜材1还可以包括扩散膜12，该扩散膜12可以与量子点膜层叠设置，例如设置于量子点膜和灯板组件之间。该扩散膜12可以对光线进行漫反射，进而提高背光模组的出光均一性。进一步的，扩散膜12的层数可以为一层，以避免扩散膜12的层数太多而导致背光模组的厚度增大。可以理解的是，在本公开的其他一些实施方式中，光学膜材中也可以不设置扩散膜，以进一步降低背光模组的厚度。由于量子点膜中设置有蓝色量子点而提高了对蓝光的扩散效率，因此不设置扩散膜也可以使得该背光模组具有较高的出光均一性。当然的，必要时，也可以设置多层扩散膜。

在一种示例中，扩散膜12靠近LED的一侧可以设置凹槽121，凹槽121的开口朝向灯板组件。凹槽具有一弯曲表面，以使得扩散膜12在凹槽处形成凹透镜。可选地，凹槽的形状可以为半球形、半椭球形或则其他形状，本公开不做特殊的限定。如此，LED发出的蓝光在照射至凹槽后，在凹槽处发生折射，使得光线向更远离扩散膜12的法线方向折射。换言之，在靠近灯板组件的表面上，扩散膜12可以呈凹透镜结构，该凹透镜结构可以使得LED发出的蓝光散射。

进一步的，凹槽可以与LED对应设置，例如一个凹槽与一个或者多个LED相对应，或者一个凹槽与一个LED相对应，再或者多个凹槽与一个LED相对应。

在本公开的一种实施方式中，光学膜材1还可以包括隔热膜14，隔热膜14能够对LED发出的红外线进行反射，进而降低红外线对量子点膜11的加热，降低量子点膜11的温度，进而降低量子点膜11的热猝灭效应，进而保证背光模组的出光稳定性。在一种示例中，隔热膜14位于量子点膜11和扩散膜12之间。

在本公开的一种实施方式中，光学膜材1还可以包括增亮层13，该增亮层13可以设置于量子点膜11远离灯板的一侧，用于减小光线的出射角度，进而提高背光模组的出光亮度。

在本公开的一种实施方式中，背光模组还可以包括遮挡墙6，遮挡墙靠近量子点膜11的一端与量子点膜11连接。这避免了量子点膜11与遮挡墙之间存在间隙，从而避免了LED发出的蓝光经过间隙直接漏出，进而保证了混光效果。

在本公开的一种实施方式中，遮挡墙6和量子点膜11可以是一体式结构。例如，可以利用含有红色量子点203、绿色量子点202和蓝色量子点201的前驱液同时制备出遮挡墙6和量子点膜11，获得由同种材料制备的遮挡墙6和量子点膜11，遮挡墙6靠近量子点膜11的一端与量子点膜11连接，以保证背光模组不会出现蓝光外漏不良。不仅如此，还可以方便的同时制备遮挡墙和量子点膜11，例如采用同一含有红色量子点203、绿色量子点202和蓝色量子点201的前驱液和同一模具，在一次成型工艺中一次性制备出量子点膜11及与量子点膜11连接的遮挡墙，既可以简化遮挡墙和量子点膜11的制备过程，提高制备效率，又可以减少背光模组的部件种类，并最终降低背光模组的成本。

在本公开的一种实施方式中，量子点膜11、遮挡墙、扩散膜12、隔热膜14和增亮膜可以形成一个一体式的基质件。该基质件采用同一种基质材料，且在基质件的不同位置添加不同的功能材料，以形成不同的功能膜层。

在本公开的一些实施方式中，参见图7和图8，背光模组还包括背壳3，灯板组件和光学膜材1固定在背壳3内。

可选的，背壳可以包括背壳本体，以及围绕背壳本体的背壳侧壁。背壳本体和背壳侧壁共同形成有一容置腔，灯板组件和光学膜材1可以容置于该容置腔中。也就是说，背壳本体可以支撑灯板组件和光学膜材1，背壳侧壁可以围绕灯板组件和光学膜材1的侧面。如此，背壳承载并固定灯板组件和光学膜材1，进而提高背光模组的稳固和紧凑。

可选的，背壳可以采用不透明材料以便实现遮光，避免背光模组漏光。背壳还可以采用具有良好导热性的材料，以便背光模组散热，避免或者降低热量聚集，减少量子点膜11中红色量子点203、绿色量子点202和蓝色量子点201的热猝灭效应。可选地，背壳可以采用金属材料，例如可以采用铝、铝合金、不锈钢等材料。灯板组件设于背壳本体的一侧，能够固定于背壳上。可选地，灯板组件可以通过粘接等方法固定于背壳本体上。在本公开的一种实施方式中，灯板组件可以通过导热胶，例如导热硅胶，连接于背壳本体上，以便于灯板组件上的热量传导至背壳，并通过背壳散发至周围环境中。

在本公开的一种实施方式中，参见图7和图8，背光模组还可以包括有支撑架5，支撑架5设于背壳主体和光学膜材1之间，以支撑光学膜材1并使得光学膜材1保持平整，避免光学膜材1向背壳本体一侧弯曲而压迫LED。

在本公开的一种实施方式中，如图7所示，支撑架5远离背壳本体的一端与扩散膜12靠近背壳本体的表面接触连接，以使得支撑架5能够通过扩散膜12支撑量子点膜11。支撑架5靠近背壳本体的一端可以连接于背壳本体或者灯板组件(例如灯板组件的电路板或者支撑基板)，以实现对支撑架5的固定。举例而言，如图7所示，支撑架5靠近背壳本体的一端，可以通过胶黏剂粘附于灯板组件的电路板上。

在一种示例中，扩散膜12靠近背壳本体的一侧设置有第一支撑区域，第一支撑区域内可以不设置凹槽；支撑架5远离背壳本体的一端与扩散膜12靠近背壳本体的一端在第一支撑区域接触连接。如此，可以提高支撑架5与扩散膜12之间的支撑强度，避免凹槽形变而降低支撑架5对扩散膜12的支撑效果。

在一种示例中，支撑架5远离背壳本体的一端，可以通过胶黏剂与扩散膜12靠近背壳本体的表面连接，以提高支撑架5与扩散膜12之间相对位置的稳定。

在一种示例中，支撑架5还能够反射光线，尤其是可以使得光线向量子点膜11一侧反射，使量子点膜11接收尽量多的蓝光，并激发量子点膜11中的红色量子点203、绿色量子点202、蓝色量子点201后混光获得白光，以减少LED出射的蓝光的损失，提高蓝光利用率。如此，可以减少支撑架5吸光而导致的背光亮度降低，便于提高背光模组的背光亮度。

在本公开的一种实施方式中，灯板组件设置有多个区域，每个区域均设置有多个LED，支撑架5设置在相邻两个区域之间。从俯视角度，支撑架5呈网格状，且网格内设置有多个LED，网格状的支撑架5可以提高对量子点膜11、扩散层12和增亮层13的支撑强度，进一步保持各个膜层的平整性。不仅如此，支撑架5呈网格状，则可以通过一个或者较少数量的支撑架5实现对整个量子点膜11的支撑，简化了支撑架5的组装固定方法，无需大量固定互不连接的支撑架5，组装简单。可选地，支撑架5远离背壳主体的一端可以位于同一平面。如此，可以保证被支撑架5支撑的光学膜材1靠近背板主体一侧的表面处于同一平面内，提高光学膜材1靠近背板主体一侧的平整性，避免局部倾斜导致蓝色量子点201、绿色量子点202和红色量子点203激发不均匀。

本公开实施方式还提供一种液晶显示装置，如图8所示，该液晶显示装置包括上述实施方式所描述的任意一种背光模组。该液晶显示装置可以为手机屏幕、电视机、电子广告牌或者其他类型的液晶显示装置。由于该液晶显示装置具有上述实施方式所描述的任意一种背光模组，因此具有相同的有益效果，本公开在此不再赘述。

可选地，在本公开的一种实施方式中，如图8所示，液晶显示装置可以包括上述实施方式所描述的任意一种背光模组，以及包括设于背光模组出光侧的显示模组4，显示模组4可以包括相互对盒设置的彩膜基板42和阵列基板41，在彩膜基板42和阵列基板41之间可以设置有液晶层。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (6)

1.一种背光模组，其特征在于，包括层叠设置的灯板组件和光学膜材，所述光学膜材包括量子点膜；所述灯板组件包括多个发射蓝光的发光二极管；

其中，量子点膜包括透明基质层和散布于所述透明基质层中的量子点，所述量子点包括蓝色量子点、绿色量子点和红色量子点；

所述量子点膜包括层叠设置的第一子量子点膜和第二子量子点膜；所述第一子量子点膜包括第一透明基质层和均匀散布于所述第一透明基质层的红色量子点、绿色量子点；所述第二子量子点膜包括第二透明基质层和均匀散布于所述第二透明基质层的蓝色量子点；

所述第二子量子点膜位于所述第一子量子点膜远离所述灯板组件的一侧。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述量子点膜的厚度为50～500微米。

3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光学膜材还包括与所述量子点膜层叠设置的扩散膜，以及包括位于所述量子点膜远离所述灯板组件一侧的增亮膜。

4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述扩散膜的数量为一层或者多层。

5.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光学膜材不设置扩散膜。

6.一种液晶显示装置，其特征在于，包括权利要求1～5任意一项所述的背光模组。