CN108873470A - 一种量子点彩膜背光结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种量子点彩膜背光结构，包括由下至上依次设置的反射片、导光板、下水氧阻隔扩散膜、量子点彩膜、上水氧阻隔透镜膜、下偏振片、液晶膜和上偏振片，量子点彩膜包括多个与红/绿/蓝色子像素相匹配的子黑矩阵拼接组成的黑矩阵结构，与红色子像素匹配的子黑矩阵内填充有含红色量子点的浆料，与绿色子像素匹配的子黑矩阵内填充有含绿色量子点的浆料，与蓝色子像素匹配的子黑矩阵内无填充，上水氧阻隔透镜膜的上表面呈与子像素相匹配的透镜微结构。与现有技术相比，本发明通过改进量子点膜的位置再配以特殊的材料和微结构可以提高光线的利用率、解决量子点封装问题以及可以替代在背光当中的扩散膜和棱镜膜的作用。

Description

一种量子点彩膜背光结构
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，尤其是涉及一种量子点彩膜背光结构。
背景技术
近年来液晶显示技术在社会各个领域广泛的应用。伴随着人们的生活水平不断的提高，对液晶显示器的显示品质的要求也逐渐提高，其中在色域和亮度方面有着很高的要求。量子点作为一种新型材料的出现较好的解决这个问题，量子点具有发光波长可调谐，发光线宽窄，发光效率高，光、热及化学稳定性好等优点，经过溶液加工、旋涂或喷墨印刷成膜后通过光致发光，是应用于固态照明和全色平板显示的新一代发光材料。量子点LED与传统的荧光粉LED以及目前的有机LED相比，用于显示和照明时，具有色域广、色纯度高、低功耗、低成本、易加工等优点。
在利用量子点材料用于光致发光的结构中具有光谱集中、纯度高、且发光的颜色可以通过量子点材料的比例进行调节。其优点将其应用在显示领域可以很好的提高显示设备的对比度和色域。然而现在的技术主要在于将R（红）G（绿）的量子点通过溶液或者浆料的配比方式混合封装在网点、膜片和玻璃管当中制成量子点网点、量子点膜和量子点管，并且将这些结构至于背光的结构之中，并以蓝光为背光源，通过蓝光激发红绿量子点发出对应的色彩的光线。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种量子点彩膜背光结构，通过改进量子点膜的位置再配以特殊的材料和微结构可以提高光线的利用率、解决量子点封装问题以及可以替代在背光当中的扩散膜和棱镜膜的作用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种量子点彩膜背光结构包括由下至上依次设置的反射片、导光板、下水氧阻隔扩散膜、量子点彩膜、上水氧阻隔透镜膜、下偏振片、液晶膜和上偏振片，所述下水氧阻隔扩散膜内布设有散射粒子，所述量子点彩膜包括多个与红/绿/蓝色子像素相匹配的子黑矩阵拼接组成的黑矩阵结构，与红色子像素匹配的子黑矩阵内填充有含红色量子点的浆料，与绿色子像素匹配的子黑矩阵内填充有含绿色量子点的浆料，与蓝色子像素匹配的子黑矩阵内无填充，所述上水氧阻隔透镜膜的上表面呈与子像素相匹配的透镜微结构。
所述量子点彩膜的制作方法包括以下步骤：
1）在下水氧阻隔扩散膜上表面通过光刻或印刷的工艺制作黑矩阵结构；
2）根据实际出光要求，将设定用量比例的红/绿量子点溶于甲苯、氯苯、正己烷、正辛烷中一种或多种溶剂当中得到对应浆料，通过打印或印刷的工艺将红/绿色量子点的浆料分别转移至对应子像素的子黑矩阵位置当中，对应蓝色子像素的子黑矩阵位置空着；
3）将上水氧阻隔透镜膜压至量子点彩膜上方。
所述上水氧阻隔透镜膜的材料为PS、改性PS、AS、PMMA、PC、双烯丙基二甘醇碳酸酯聚合物、二烯丙基邻苯二甲酸酯、双烯聚苯醚砜、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯。
所述下水氧阻隔扩散膜中的散热粒子为聚笨乙烯、聚甲丙烯酸甲酯、硅化物、丙烯酸中的一种或多种。
所述下水氧阻隔扩散膜的下表面通过表面压印的方式制作出用于提高光线扩散能力的不规则结构。
所述上水氧阻隔透镜膜的透镜微结构为通过卷对卷压印制作而成的凸透镜，每一个凸透镜的设置位置跟与对应子像素相匹配的子黑矩阵的设置位置保持一致，凸透镜的基底厚度为15um-50um，曲率半径为7×10-5 m-10×10-5m。
所述上水氧阻隔透镜膜的透镜微结构为通过卷对卷压印制作而成的棱镜，每一个棱镜的设置位置跟与对应子像素相匹配的子黑矩阵的设置位置保持一致，棱镜的基底厚度为15um-50um，棱镜的截面呈等腰三角形，棱镜的顶角角度为10度-90度。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过改进量子点膜的位置再配以特殊的材料和微结构可以提高光效的利用率、解决量子点封装问题以及可以替代在背光当中的扩散膜和棱镜膜的作用。
附图说明
图1为实施例一的量子点彩膜背光结构的示意图；
图2为实施例二的量子点彩膜背光结构的示意图。
图中，11-反射片，12-导光板，121-网点，21-下水氧阻隔扩散膜，211-散射粒子，31-黑矩阵结构，32-红色量子点，33-绿色量子点，41-上隔水隔氧凸透镜基板，42-上隔水隔氧棱镜基板，13-下偏振片，14-液晶膜，15-上偏振片，16-蓝光LED灯。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例一
如图1所示，一种量子点彩膜背光结构包括由下至上依次设置的反射片11、导光板12、下水氧阻隔扩散膜21、量子点彩膜、上水氧阻隔透镜膜、下偏振片13、液晶膜14和上偏振片15，下水氧阻隔扩散膜21内布设有散射粒子211，量子点彩膜包括多个与红/绿/蓝色子像素相匹配的子黑矩阵拼接组成的黑矩阵结构31，与红色子像素匹配的子黑矩阵内填充有含红色量子点32的浆料，与绿色子像素匹配的子黑矩阵内填充有含绿色量子点33的浆料，与蓝色子像素匹配的子黑矩阵内无填充，上水氧阻隔透镜膜的上表面呈与子像素相匹配的透镜微结构。
量子点彩膜的制作方法包括以下步骤：
1）在下水氧阻隔扩散膜21上表面通过光刻或印刷的工艺制作黑矩阵结构31的壁障；
2）根据实际出光要求，将设定用量比例的红/绿量子点溶于甲苯、氯苯、正己烷、正辛烷中一种或多种溶剂当中得到对应浆料，通过打印或印刷的工艺将红/绿色量子点的浆料分别转移至对应子像素的子黑矩阵位置当中，对应蓝色子像素的子黑矩阵位置空着；
3）将上水氧阻隔透镜膜压至量子点彩膜上方，起到隔水隔氧和聚光的作用。
上水氧阻隔透镜膜的材料为PS、改性PS、AS、PMMA、PC、双烯丙基二甘醇碳酸酯聚合物、二烯丙基邻苯二甲酸酯、双烯聚苯醚砜、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯。
下水氧阻隔扩散膜21中的散热粒子为聚笨乙烯、聚甲丙烯酸甲酯、硅化物、丙烯酸中的一种或多种。下水氧阻隔扩散膜21的下表面通过表面压印的方式制作出不规则结构，用于提高光线扩散能力。
上水氧阻隔透镜膜的透镜微结构为通过卷对卷压印制作而成的凸透镜，即上水氧阻隔透镜膜采用上隔水隔氧凸透镜基板41，每一个凸透镜的设置位置跟与对应子像素相匹配的子黑矩阵的设置位置保持一致，凸透镜的基底厚度为15um-50um，曲率半径为7×10-5m-10×10-5m。例如：凸透镜的基底厚度为15um，曲率半径为7×10-5 m，或者，凸透镜的基底厚度为30um，曲率半径为8×10-5 m。
量子点彩膜背光结构的制作过程如下：
1）首先对下水氧阻隔扩散膜21进行制作，将光学级PMMA颗粒和掺杂散射粒子211（无机粒子或高分子粒子）运用高温并高压射入模具内冷却成形，形成所需要的基板的规格且其下表面制作出不规则结构，提高光线扩散能力。
2）在下水氧阻隔扩散膜21的基板上制作黑矩阵结构31，其通过光刻的方法，光刻的作用是将掩模版上的图形转移到玻璃表面上，具体通过涂胶、图形曝光、显影来实现。每一个子黑矩阵壁障宽度为20um，高度为1um，其中心大小为73um*210um。再按照红/绿/蓝三个子像素进行分布。
3）利用喷墨打印或者印刷的工艺将红色量子点3232和绿色量子点3333的浆料分别转移至子黑矩阵障壁内对应的红/绿子像素位置当中，其子像素位置按照红、绿、空的顺序排列，且空的子像素位置不填充。
4）再对上隔水隔氧凸透镜基板41进行制作，在透明的pmma基板上旋涂OPI树脂，将设定好形状在其上面进行卷对卷的压印和UV固化并形成微结构。将上隔水隔氧凸透镜基板41压印到量子彩膜上去进行封装。
5）最后再上隔水隔氧凸透镜基板41上依次设置下偏振片13、液晶膜14和上偏振片15，在下水氧阻隔扩散膜21下依次设置下表面印有网点121的导光板12、反射片11，导光板12的一侧设置蓝光LED灯16。
通过改变量子点彩膜在背光当中的位置以及加上特定的基板材料和微结构，相比与传统的背光模组，可以省去在背光上面的扩散片以及棱镜膜。与此同时提高了光线的利用率，减少了光线在背光传播过程中的损耗。并其NTSC色域达到了110%以上，具有较好的颜色的鲜明度。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于，如图2所示，上水氧阻隔透镜膜的透镜微结构为通过卷对卷压印制作而成的棱镜（即棱镜膜），即上水氧阻隔透镜膜采用上隔水隔氧棱镜基板42，每一个棱镜的设置位置跟与对应子像素相匹配的子黑矩阵的设置位置保持一致，棱镜的基底厚度为15um-50um，棱镜的截面呈等腰三角形，棱镜的顶角角度为10度-90度。例如：棱镜的基底厚度为15um，棱为等腰三角形上顶角的角度为40度，或者，棱镜的基底厚度为30um，棱为等腰三角形上顶角的角度为50度。
其余结构同实施例一，不再赘述。

Claims (7)

1.一种量子点彩膜背光结构，其特征在于，包括由下至上依次设置的反射片、导光板、下水氧阻隔扩散膜、量子点彩膜、上水氧阻隔透镜膜、下偏振片、液晶膜和上偏振片，所述下水氧阻隔扩散膜内布设有散射粒子，所述量子点彩膜包括多个与红/绿/蓝色子像素相匹配的子黑矩阵拼接组成的黑矩阵结构，与红色子像素匹配的子黑矩阵内填充有含红色量子点的浆料，与绿色子像素匹配的子黑矩阵内填充有含绿色量子点的浆料，与蓝色子像素匹配的子黑矩阵内无填充，所述上水氧阻隔透镜膜的上表面呈与子像素相匹配的透镜微结构。
2.根据权利要求1所述的一种量子点彩膜背光结构，其特征在于，所述量子点彩膜的制作方法包括以下步骤：
1）在下水氧阻隔扩散膜上表面通过光刻或印刷的工艺制作黑矩阵结构；
2）根据实际出光要求，将设定用量比例的红/绿量子点溶于甲苯、氯苯、正己烷、正辛烷中一种或多种溶剂当中得到对应浆料，通过打印或印刷的工艺将红/绿色量子点的浆料分别转移至对应子像素的子黑矩阵位置当中，对应蓝色子像素的子黑矩阵位置空着；
3）将上水氧阻隔透镜膜压至量子点彩膜上方。
3.根据权利要求1所述的一种量子点彩膜背光结构，其特征在于，所述上水氧阻隔透镜膜的材料为PS、改性PS、AS、PMMA、PC、双烯丙基二甘醇碳酸酯聚合物、二烯丙基邻苯二甲酸酯、双烯聚苯醚砜、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯。
4.根据权利要求1所述的一种量子点彩膜背光结构，其特征在于，所述下水氧阻隔扩散膜中的散热粒子为聚笨乙烯、聚甲丙烯酸甲酯、硅化物、丙烯酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种量子点彩膜背光结构，其特征在于，所述下水氧阻隔扩散膜的下表面通过表面压印的方式制作出用于提高光线扩散能力的不规则结构。
6.根据权利要求1所述的一种量子点彩膜背光结构，其特征在于，所述上水氧阻隔透镜膜的透镜微结构为通过卷对卷压印制作而成的凸透镜，每一个凸透镜的设置位置跟与对应子像素相匹配的子黑矩阵的设置位置保持一致，凸透镜的基底厚度为15um-50um，曲率半径为7×10-5 m-10×10-5m。
7.根据权利要求1所述的一种量子点彩膜背光结构，其特征在于，所述上水氧阻隔透镜膜的透镜微结构为通过卷对卷压印制作而成的棱镜，每一个棱镜的设置位置跟与对应子像素相匹配的子黑矩阵的设置位置保持一致，棱镜的基底厚度为15um-50um，棱镜的截面呈等腰三角形，棱镜的顶角角度为10度-90度。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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