本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于顯示器背光或面板照明的光學(xué)器件，具體涉及一種量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用,屬于半導(dǎo)體顯示背光或照明應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，市面上的液晶電視一般采用藍(lán)光LED+黃色熒光粉的發(fā)光模式作為背光源白光方案，但是由于紅色、綠色成分的缺失，導(dǎo)致顯示色域覆蓋率較低，背光的轉(zhuǎn)換效率較低。鑒于此，量子點(diǎn)材料作為新一代高效發(fā)光材料被應(yīng)用于顯示背光中，用于調(diào)節(jié)色域，豐富色彩顯示效果。

量子點(diǎn)在顯示行業(yè)中的應(yīng)用主要有三種方式：一種是將量子點(diǎn)材料作為熒光粉直接與藍(lán)光LED封裝在一起的On-Chip方式；一種是將紅綠兩種量子點(diǎn)混合裝入真空處理的細(xì)玻璃管內(nèi)，再置于導(dǎo)光板邊緣的On-Edge方式；還有一種是將紅綠量子點(diǎn)混合后封入一定膜材中做成膜片，取代擴(kuò)散板，放置在導(dǎo)光板上，被稱作On-Surface的方式。以上三種方式，各有各的特點(diǎn)，但是總體來(lái)說(shuō)，第一種方式目前受限于量子點(diǎn)材料的性能開發(fā)程度，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用；第二種方式雖然比第三種方式節(jié)省了量子點(diǎn)材料，但卻由于玻璃管對(duì)工藝要求較高，整機(jī)成本不易降低到一般大眾接受程度，不利于占有市場(chǎng)；目前來(lái)看，隨著量子點(diǎn)材料整體發(fā)光性能的提高和成本的降低，最易實(shí)現(xiàn)高光色轉(zhuǎn)換效率、高提取效率、高波長(zhǎng)利用率的方案還應(yīng)該是第三種On-Surface的方式。

然而，On-Surface的量子點(diǎn)顯示實(shí)現(xiàn)模式由于將多種波段的量子點(diǎn)混合在一起，且量子點(diǎn)材料本身具有寬吸收帶的性質(zhì)，易造造各單色波段間的相互吸收嚴(yán)重，導(dǎo)致該種方式的背光光源很難混光均勻，不利于背光顯示產(chǎn)品的色彩均勻度和亮度的提升。

類似于顯示背光，隨著LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展照明面板燈的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，同作為面光源，二者有著極其類似的技術(shù)方案與要求。目前二者一般使用LED白光燈條搭配光學(xué)透鏡實(shí)現(xiàn)，均對(duì)平面光的光色均勻性要求較高，同時(shí)還要求長(zhǎng)期的光色穩(wěn)定性和亮度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種平面光的光色均勻性高，光色穩(wěn)定性和亮度保持時(shí)間長(zhǎng)的應(yīng)用于顯示器背光或面板照明的光學(xué)器件。

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)，所述量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)由外層保護(hù)材料及中間量子點(diǎn)材料組成，所述中間量子點(diǎn)材料為一層、兩層或多層，每一層為同種波長(zhǎng)或不同種波長(zhǎng)量子點(diǎn)材料的陣列或圖形。

優(yōu)選地，所述外層保護(hù)材料可在任意層量子點(diǎn)材料表面出現(xiàn)，用于對(duì)各層量子點(diǎn)材料形成保護(hù)作用，同時(shí)可使得經(jīng)膜材出射的發(fā)光均勻，形成良好的面光源；所述中間層量子點(diǎn)材料可由Cd、In、P、Cu、S、C或鹵素中的一種、兩種或多種構(gòu)成。

優(yōu)選地，兩層或多層相疊的中間量子點(diǎn)材料，發(fā)射波長(zhǎng)較短的量子點(diǎn)一般處于發(fā)射波長(zhǎng)較長(zhǎng)的量子點(diǎn)正上方，或相鄰位置的正上或正下方。

優(yōu)選地，所述陣列或圖形通過(guò)劃線點(diǎn)膠、噴涂、轉(zhuǎn)印或絲網(wǎng)印刷工藝實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型還提供一種LED背光/照明面板，包括量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)和LED 光源，所述LED光源位于所述量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)的下部或側(cè)部，即從下部進(jìn)光或側(cè)部進(jìn)光，所述量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)為上述任一項(xiàng)所述的量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)中較長(zhǎng)發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)材料位于靠近光源的一側(cè)。

優(yōu)選地，所述量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)上面設(shè)有擴(kuò)散片，下面設(shè)有反射片，所述 LED光源位于所述反射片上面，所述反射片下面設(shè)有背板；所述LED為藍(lán)光 LED或在LED中加入熒光粉或其他材料后的其他發(fā)光顏色LED；所述LED上設(shè)有用于提升出光均勻性的光學(xué)透鏡。

優(yōu)選地，所述量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)上面設(shè)有擴(kuò)散片，下面依次設(shè)有導(dǎo)光板和反射片，所述LED光源位于所述導(dǎo)光板側(cè)部，即側(cè)部進(jìn)光；所述LED為藍(lán)光 LED或在LED中加入熒光粉或其他材料后的其他發(fā)光顏色LED；所述LED上設(shè)有用于提升出光均勻性的光學(xué)透鏡。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有下列技術(shù)效果：

本實(shí)用新型能夠有效避免不同波長(zhǎng)量子點(diǎn)材料之間的相互吸收，使LED 發(fā)出的激發(fā)光能得到有效利用；同時(shí)，該結(jié)構(gòu)通過(guò)拉大壽命較短的短波段量子點(diǎn)與激發(fā)光源的距離，能夠有效降低材料由于受熱導(dǎo)致的壽命衰減不一致，避免長(zhǎng)時(shí)間使用所造成的畫面或出光色彩改變，在保證廣色域的基礎(chǔ)上，有效地提升顯示或照明面板的亮度和顯色性；另外，通過(guò)該種方式可有效避免由于多種不同量子點(diǎn)材料與膠體材料混合不均所造成的出屏色度均勻性不佳的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的單層結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的左視圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的多層結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3的左視圖。

圖5應(yīng)用本實(shí)用新型實(shí)施例的直下式背光/照明面板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6應(yīng)用本實(shí)用新型實(shí)施例的側(cè)入式背光/照明面板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下文中將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

實(shí)施例一：

如圖1-2所示，本實(shí)用新型提供一種量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)，量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)6由外層保護(hù)材料及中間量子點(diǎn)材料組成，外層保護(hù)材料為上層防護(hù)阻隔膜 5和下層防護(hù)阻隔膜1。中間量子點(diǎn)材料為一層，為兩種波長(zhǎng)量子點(diǎn)材料的陣列，分別為第一陣列2、第二陣列3。外層保護(hù)材料用于對(duì)量子點(diǎn)材料形成保護(hù)作用，同時(shí)可使得經(jīng)膜材出射的發(fā)光均勻，形成良好的面光源。

優(yōu)選地，中間層量子點(diǎn)材料可由Cd、In、P、Cu、S、C或鹵素中的一種、兩種或多種構(gòu)成。

優(yōu)選地，陣列或圖形通過(guò)劃線點(diǎn)膠、噴涂、轉(zhuǎn)印或絲網(wǎng)印刷工藝實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型還提供一種量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟：

a)在阻隔膜材上涂覆上保護(hù)材料或粘結(jié)劑；

b)將量子點(diǎn)材料與硅膠混合均勻或溶解于相關(guān)溶劑中，在包含保護(hù)材料的膜材上通過(guò)劃線點(diǎn)膠、噴涂、轉(zhuǎn)印或絲網(wǎng)印刷等方式將量子點(diǎn)以一定陣列或圖形的形式排布涂覆，之后在一定溫度,可包含保護(hù)氣氛,的加熱設(shè)備上使其固化或揮發(fā)完全溶劑，形成一層發(fā)光層；

c)在發(fā)光層上涂覆上保護(hù)材料或粘結(jié)劑并蓋上阻隔膜材，形成三明治結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例二：

如圖3-4所示，本實(shí)用新型提供一種量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)，量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu) 6由外層保護(hù)材料及中間量子點(diǎn)材料組成，外層保護(hù)材料為上層防護(hù)阻隔膜 5和下層防護(hù)阻隔膜1。中間量子點(diǎn)材料為兩層，為三種波長(zhǎng)量子點(diǎn)材料的陣列，分別為第一陣列2、第二陣列3、第三陣列4。第一陣列2、第二陣列 3在下層，第三陣列4在上層。

優(yōu)選地，兩層或多層相疊的中間量子點(diǎn)材料，發(fā)射波長(zhǎng)較短的量子點(diǎn)一般處于發(fā)射波長(zhǎng)較長(zhǎng)的量子點(diǎn)正上方，或相鄰位置的正上或正下方。

優(yōu)選地，外層保護(hù)材料可在任意層量子點(diǎn)材料表面出現(xiàn)，用于對(duì)各層量子點(diǎn)材料形成保護(hù)作用，同時(shí)可使得經(jīng)膜材出射的發(fā)光均勻，形成良好的面光源；中間層量子點(diǎn)材料可由Cd、In、P、Cu、S、C或鹵素中的一種、兩種或多種構(gòu)成。

優(yōu)選地，陣列或圖形通過(guò)劃線點(diǎn)膠、噴涂、轉(zhuǎn)印或絲網(wǎng)印刷工藝實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型還提供一種量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟：

a)在阻隔膜材上涂覆上保護(hù)材料或粘結(jié)劑；

b)將量子點(diǎn)材料與硅膠混合均勻或溶解于相關(guān)溶劑中，在包含保護(hù)材料的膜材上通過(guò)劃線點(diǎn)膠、噴涂、轉(zhuǎn)印或絲網(wǎng)印刷等方式將量子點(diǎn)以一定陣列或圖形的形式排布涂覆，之后在一定溫度,可包含保護(hù)氣氛,的加熱設(shè)備上使其固化或揮發(fā)完全溶劑，重復(fù)以上相關(guān)操作形成一層、兩層或多層發(fā)光層；

c)在發(fā)光層上涂覆上保護(hù)材料或粘結(jié)劑并蓋上阻隔膜材，形成三明治結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例三：

如圖5所示，本實(shí)用新型提供一種LED背光/照明面板，包括量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)6和LED光源10，LED光源10位于量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)6的下部，即從下部進(jìn)光。量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)6為實(shí)施例一或二的量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)，相同部分不再贅述。

優(yōu)選地，量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)6中較長(zhǎng)發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)材料位于靠近光源的一側(cè)。

優(yōu)選地，量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)6上面設(shè)有擴(kuò)散片7，下面設(shè)有反射片8，LED 光源10位于反射片8上面，反射片8下面設(shè)有背板9；LED為藍(lán)光LED或在 LED中加入熒光粉或其他材料后的其他發(fā)光顏色LED；LED上設(shè)有用于提升出光均勻性的光學(xué)透鏡12。

本實(shí)用新型還提供一種LED背光/照明面板的制備方法，包括如下步驟：

a)將藍(lán)光LED或混有熒光粉的LED固定在PCB板上，形成LED燈條11；

b)在阻隔膜材上涂覆上保護(hù)材料或粘結(jié)劑；

c)將量子點(diǎn)材料與硅膠混合均勻或溶解于相關(guān)溶劑中，在包含保護(hù)材料的膜材上通過(guò)劃線點(diǎn)膠、噴涂、轉(zhuǎn)印或絲網(wǎng)印刷等方式將量子點(diǎn)以一定陣列或圖形的形式排布涂覆，之后在一定溫度,可包含保護(hù)氣氛,的加熱設(shè)備上使其固化或揮發(fā)完全溶劑，重復(fù)以上相關(guān)操作形成一層、兩層或多層發(fā)光層；

d)在發(fā)光層上涂覆上保護(hù)材料或粘結(jié)劑并蓋上阻隔膜材，形成三明治結(jié)構(gòu)；

e)將以上三明治結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)膜材加上擴(kuò)散片與反射片與LED燈條11組合，并最終形成白光背光面板。

本實(shí)施例提供的LED背光/照明面板能夠有效避免不同波長(zhǎng)量子點(diǎn)材料之間的相互吸收，使LED發(fā)出的激發(fā)光能得到有效利用，在保證廣色域的基礎(chǔ)上，有效地提升顯示或照明面板的亮度和顯色性。當(dāng)發(fā)光層為多層結(jié)構(gòu)時(shí)，通過(guò)拉大壽命較短的綠光量子點(diǎn)與激發(fā)光源的距離，能夠有效避免由于材料受熱產(chǎn)生的壽命不同所造成的長(zhǎng)時(shí)間使用畫面或出光色彩改變，在保證廣色域的基礎(chǔ)上，有效地提升顯示或照明面板的亮度和顯色性；另外，通過(guò)該種方式可有效避免由于多種不同量子點(diǎn)材料與膠體材料混合不均所造成的出屏色度均勻性不佳的問(wèn)題。

與單層結(jié)構(gòu)相比，發(fā)光層為多層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)如下：

多層結(jié)構(gòu)有利于完善出光光譜，實(shí)現(xiàn)全光譜出光，同時(shí)還可以防止發(fā)生多種發(fā)光材料與膠體混合不均以及材料間相互吸收所造成的光色均勻性差、產(chǎn)品良率低等問(wèn)題。

實(shí)施例四：

如圖6所示，本實(shí)用新型提供一種LED背光/照明面板，包括量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)6和LED光源10，LED光源10位于量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)6的側(cè)部，即從側(cè)部進(jìn)光。量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)6為實(shí)施例一或二的量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)，相同部分不再贅述。

優(yōu)選地，量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)中較長(zhǎng)發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)材料位于靠近光源的一側(cè)。

優(yōu)選地，量子點(diǎn)膜材結(jié)構(gòu)6上面設(shè)有擴(kuò)散片7，下面依次設(shè)有導(dǎo)光板13 和反射片8，LED光源10位于導(dǎo)光板13側(cè)部，即側(cè)部進(jìn)光；LED為藍(lán)光LED 或在LED中加入熒光粉或其他材料后的其他發(fā)光顏色LED。

本實(shí)用新型還提供一種LED背光/照明面板的制備方法，包括如下步驟：

a)將藍(lán)光LED或混有熒光粉的LED固定在PCB板上，形成LED燈條11；

b)在阻隔膜材上涂覆上保護(hù)材料或粘結(jié)劑；

c)將量子點(diǎn)材料與硅膠混合均勻或溶解于相關(guān)溶劑中，在包含保護(hù)材料的膜材上通過(guò)劃線點(diǎn)膠、噴涂、轉(zhuǎn)印或絲網(wǎng)印刷等方式將量子點(diǎn)以一定陣列或圖形的形式排布涂覆，之后在一定溫度,可包含保護(hù)氣氛,的加熱設(shè)備上使其固化或揮發(fā)完全溶劑，重復(fù)以上相關(guān)操作形成一層、兩層或多層發(fā)光層；

d)在發(fā)光層上涂覆上保護(hù)材料或粘結(jié)劑并蓋上阻隔膜材，形成三明治結(jié)構(gòu)；

e)將以上三明治結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)膜材加上擴(kuò)散片與反射片與LED燈條11組合，并最終形成白光背光面板。

本實(shí)施例提供的LED背光/照明面板能夠有效避免不同波長(zhǎng)量子點(diǎn)材料之間的相互吸收，使LED發(fā)出的激發(fā)光能得到有效利用；當(dāng)發(fā)光層為多層結(jié)構(gòu)時(shí)，通過(guò)拉大壽命較短的短波段量子點(diǎn)與激發(fā)光源的距離，能夠有效降低材料由于受熱導(dǎo)致的壽命衰減不一致，避免長(zhǎng)時(shí)間使用所造成的畫面或出光色彩改變，在保證廣色域的基礎(chǔ)上，有效地提升顯示或照明面板的亮度和顯色性；另外，通過(guò)該種方式可有效避免由于多種不同量子點(diǎn)材料與膠體材料混合不均所造成的出屏色度均勻性不佳的問(wèn)題。

與單層結(jié)構(gòu)相比，發(fā)光層為多層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)如下：

多層結(jié)構(gòu)有利于完善出光光譜，實(shí)現(xiàn)全光譜出光，同時(shí)還可以防止發(fā)生多種發(fā)光材料與膠體混合不均以及材料間相互吸收所造成的光色均勻性差、產(chǎn)品良率低等問(wèn)題。

以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。