背光模组及其制备方法、液晶显示面板与流程

1.本技术属于显示技术领域，尤其涉及一种背光模组及其制备方法、液晶显示面板。


背景技术：

2.液晶显示装置(lcd，liquid crystal display)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括液晶面板及背光模组(backlight module)。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。由于液晶面板本身不发光，需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像，因此，背光模组成为液晶显示装置的关键组件之一。
3.背光模组依照光源入射位置的不同分成侧入式背光模组与直下式背光模组两种。侧入式背光模组是将led(lightemitting diode，发光二极管)灯条设于液晶面板侧后方的背板边缘，led灯条发出的光线从导光板(lgp，light guide plate)一侧的入光面进入导光板，经反射和扩散后从导光板出光面射出，再经由光学膜片组以形成面光源提供给液晶面板；直下式背光模组是将led光源设置在液晶面板后方，直接形成面光源提供给液晶面板。在直下式背光模组中，需要采用扩散板起到扩散光线和支撑光学膜片的作用；光源发出的光线通过扩散板进行光有效扩散，可实现较佳的光学效果。
4.然而，背光模组在研发过程中存在着很多问题，例如传统的led光源的色域有待提高，影响了显示效果。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种背光模组及其制备方法、液晶显示面板，旨在改善现有的背光模组的显示效果不佳的问题。
6.第一方面，本技术实施例提供一种背光模组，包括：量子点元件以及设于所述量子点元件一侧的led光源；其中，所述量子点元件的材料包括被荧光猝灭的量子点材料。
7.可选的，所述被荧光猝灭的量子点材料的特征吸收峰为480～520nm。
8.可选的，所述量子点元件为量子点膜、量子点扩散板或量子点涂层。
9.可选的，所述背光模组为直下式背光模组，所述led光源呈阵列分布；其中，所述量子点元件为量子点扩散板，所述量子点扩散板与所述led光源的出光面相对。
10.可选的，所述背光模组为直下式背光模组，所述led光源呈阵列分布，所述背光模组还包括扩散板，所述扩散板与所述led光源的出光面相对；其中，所述量子点元件为量子点膜或量子点涂层，所述量子点膜或量子点涂层设于所述扩散板远离所述led光源的一侧。
11.可选的，所述背光模组为侧入式背光模组，所述背光模组还包括设于所述量子点元件一侧的导光板以及设于所述导光板端面的led灯条，所述led光源设于所述led灯条上；其中，所述量子点元件为量子点膜或量子点涂层。
12.可选的，所述量子点膜包括：量子点胶层以及涂布于量子点胶层上下表面的pet层；所述量子点胶层的材料包括：所述被荧光猝灭的量子点材料和胶体。
13.可选的，所述量子点扩散板的材料包括：所述被荧光猝灭的量子点材料和透光塑料；所述透光塑料包括ps、pc或pmma中的至少一种。
14.可选的，所述量子点涂层包括：所述被荧光猝灭的量子点材料和胶体。
15.可选的，所述led光源包括蓝光芯片、红色荧光粉和绿色荧光粉；所述红色荧光粉选自yaga和/或新红粉，所述绿色荧光粉选自β-siaion和/或氮化物荧光粉。
16.可选的，所述绿色荧光粉的发射波长为490～600nm。
17.可选的，所述被荧光猝灭的量子点材料经猝灭剂处理，所述猝灭剂选自fe
3+
、co
2+
、ag
+
、邻硝基苯酚、绿原酸中的至少一种；和/或所述量子点选自：cdse、cdte、inp、硅量子点或石墨烯量子点中的至少一种。
18.第二方面，本技术还提供一种背光模组的制备方法，包括步骤：
19.提供被荧光猝灭的量子点材料；
20.将所述被荧光猝灭的量子点材料制成量子点元件；以及
21.在所述量子点元件的一侧制备led光源。
22.第三方面，本技术还提供一种液晶显示面板，包括第一方面所述的背光模组。
23.有益效果：
24.本技术实施例提供的背光模组，通过将含有被荧光猝灭的量子点材料的量子点元件与led光源搭配使用，利用荧光猝灭量子点吸光不发光的特性，以及吸收波段可调的特点，吸收掉串扰波段的光，从而提升色域，使显示效果更佳；此外，相较于发光量子点材料，被荧光猝灭的量子点材料具有稳定性高，可靠性工艺要求低且成本低的优点。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。
26.图1为本技术一个实施例提供的背光模组的截面结构示意图。
27.图2为本技术另一个实施例提供的背光模组的截面结构示意图。
28.图3为本技术又一个实施例提供的背光模组的截面结构示意图。
29.图4为本技术实施例中led背光源图谱与lcd屏rgb(红绿蓝)三色透过波段的示意图。
30.图5为本技术实施例提供的量子点膜的截面结构示意图。
31.图6为本技术实施例提供的背光模组的制备方法的流程示意图。
32.附图标记：
33.11-led光源；12-量子点扩散板；13-下增亮片：14-复合膜；15-扩散板；16-量子点膜；161-pet层；162-量子点胶层；17-量子点涂层；10-背光模组；20-lcd；100-液晶显示面板。
具体实施方式
34.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
35.本技术实施例提供一种背光模组及其制备方法、液晶显示面板。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。另外，在本技术的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。本技术的各种实施例可以以一个范围的型式存在；应当理解，以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本技术范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
36.发明人发现，传统的led光源一般是蓝光芯片加红色荧光粉和绿色荧光粉，其中绿色荧光粉和红色荧光粉的发射光谱的半峰宽较宽，会造成红绿以及蓝绿串扰的现象，严重的影响了色域，从而影响了显示效果。发光量子点材料能够得到较高的色域，可用于量子点背光模组中。量子点背光模组的结构主要为量子点膜或者量子点扩散板加蓝光led，但是量子点膜成本高昂，量子点扩散板的可靠性工艺要求较高，且发光量子点材料还会随着时间的推移发光效率会逐渐降低，一旦发光量子点材料失效，则会导致整个液晶显示面板无法正常显示画面。
37.鉴于此，首先，请参阅图1至图3，本技术实施例提供一种背光模组10，包括：量子点元件以及设于所述量子点元件一侧的led光源11；其中，所述量子点元件的材料包括被荧光猝灭的量子点材料。
38.本技术实施例提供的背光模组10，通过将含有被荧光猝灭的量子点材料的量子点元件与led光源11搭配使用，利用荧光猝灭量子点吸光不发光的特性，以及吸收波段可调的特点，吸收掉串扰波段的光，从而提升色域，使显示效果更佳；此外，因量子点的吸光性能寿命性比发光性能的寿命更长，因此相较于发光量子点材料，被荧光猝灭的量子点材料具有稳定性高，可靠性工艺要求低且成本低的优点。
39.在一些实施例中，所述被荧光猝灭的量子点材料的特征吸收峰为480～520nm，例如480～485nm、480～490nm、480～495nm、480～500nm、480～505nm、480～510nm、480～515nm、480～520nm等。如图4所示，因现有的led光源11的色域主要受到蓝绿串扰波段的影响，而蓝绿串扰波段范围为480～520nm，因此为了获得更好的提高色域的效果。将被荧光猝灭的量子点材料的特征吸收峰设置在480～520nm范围内可以改善蓝绿串扰的问题，更好的起到提升色域的效果；另一方面，本技术实施例通过利用荧光猝灭量子点材料吸收掉蓝绿串扰的光，还可以使蓝光的强度相对减少，达到护眼的目的。
40.需要说明的是，同一种材料的量子点，尺寸不同带隙不同，荧光猝灭是降低量子点材料的荧光效率保持吸光性能，改变吸收波段可以通过本领域已知的方法来实现，例如通过调节量子点材料的尺寸来实现，具体此处不作限定。
41.在一些实施例中，背光模组10可以为直下式背光模组或侧入式背光模组。所述量子点元件可以为量子点膜16、量子点扩散板12或量子点涂层17。例如：
42.示例的，如图1所示，所述背光模组10为直下式背光模组，所述led光源11呈阵列分布。所述量子点元件为量子点扩散板12，所述量子点扩散板12与所述led光源11的出光面相
对。所述背光模组还包括量子点扩散板12上方的下增亮片13和复合膜14。
43.示例的，如图2和图3所示，所述背光模组10为直下式背光模组，所述led光源11呈阵列分布，所述背光模组10还包括扩散板15，所述扩散板15与所述led光源11的出光面相对；其中，所述量子点元件为量子点膜16或量子点涂层17，所述量子点膜16或量子点涂层17设于所述扩散板远离所述led光源11的一侧。所述背光模组还包括量子点扩散板12上方的下增亮片13和复合膜14。
44.示例的，所述背光模组为侧入式背光模组(未图示)，所述背光模组还包括设于所述量子点元件一侧的导光板以及设于所述导光板端面的led灯条，所述led光源设于所述led灯条上；所述量子点元件为量子点膜或量子点涂层。
45.在一些实施例中，如图5所示，所述量子点膜16包括量子点胶层162以及涂布于量子点胶层上下表面的pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)层161，所述量子点胶层162的材料包括：被荧光猝灭的量子点材料和胶体。相较于发光量子点材料，被荧光猝灭的量子点材料的寿命更高，因此本技术实施例中的量子点膜16可以不需要用到阻隔膜来提高膜片的可靠性，即pet层可以不需要镀氧化硅。因此当所述量子点元件为量子点膜16时，本技术实施例提供的背光模组10还具有成本低的优点。
46.在一些实施例中，量子点胶层162的厚度为40～100μm，pet层的厚度为60～120μm，量子点膜16的总厚度为180～320μm。在该厚度范围内，量子点膜16提升色域的效果更好。
47.在一些实施例中，所述量子点扩散板12的材料包括但不限于：被荧光猝灭的量子点材料和透光塑料，所述透光塑料包括ps、pc或pmma中的至少一种。
48.在一些实施例中，所述量子点扩散板12可以为单层，也可以为多层，例如三层，当所述量子点扩散板12为单层时，所述量子点扩散板12的材料为均匀混合的被荧光猝灭的量子点材料和透光塑料。当所述量子点扩散板12为多层时，所述量子点扩散板12的结构分别为上下两层的透光塑料层以及中间的量子点材料溶液制成的膜层。在一些具体实施例中，上下层的厚度为200～500μm，总厚度为1.5～3.0mm。在该厚度范围内，量子点扩散板12提升色域的效果更好。
49.在一些实施例中，所述量子点涂层17包括但不限于：被荧光猝灭的量子点材料和胶体。在一些具体实施例中，所述胶体为丙烯酸树脂。
50.在一些实施例中，所述led光源11包括蓝光芯片、红色荧光粉和绿色荧光粉；所述红色荧光粉选自yaga和/或新红粉，所述绿色荧光粉选自β-siaion和/或氮化物荧光粉。当所述led光源11的荧光粉选自绿色荧光粉和红色的yaga粉时，相较于其他荧光粉，这些荧光粉的发射光谱半峰宽更宽，因此当选择这些荧光粉时，利用被荧光猝灭的量子点材料吸收掉部分串扰的波段，半峰宽变窄，色域和显示效果改善的更加的显著。当所述红色荧光粉为新红粉时，将被荧光猝灭的量子点材料与新红粉搭配，可实现与新红粉搭配低浓度发光量子点材料扩散板相同的色域提高的显示效果。
51.在一些实施例中，为了避免绿光被吸收掉一部分半峰宽变窄之后波长的红移的问题。所述绿色荧光粉的发射波长为490～600nm，特别的，发射主峰为529nm。在调整绿色荧光粉发射波长之后，发射色域可大于或等于93％。需要说明的是，发射波长的调整可以采用本领域已知的方法，例如调整荧光粉的元素比例来实现，具体此处不作限定。
52.在一些实施例中，所述被荧光猝灭的量子点材料经猝灭剂处理，所述猝灭剂选自
但不限于小分子或者金属离子，例如fe
3+
、co
2+
、ag
+
、邻硝基苯酚、绿原酸中的至少一种。所述被荧光猝灭的量子点材料中的量子点选自但不限于：cdse、cdte、inp、硅量子点或石墨烯量子点中的至少一种。
53.本技术实施例还提供一种背光模组的制备方法，如图6所示，包括步骤：
54.s10.提供被荧光猝灭的量子点材料；
55.s20.将所述被荧光猝灭的量子点材料制成量子点元件；以及
56.s30.在所述量子点元件的一侧制备led光源。
57.所述步骤s10中，提供被荧光猝灭的量子点材料包括步骤：
58.(1)利用化学法合成量子点，例如cdse、cdte、inp、硅量子点和石墨烯量子点等。
59.(2)对合成的量子点胶体利用溶剂、抗溶剂进行离心纯化去除多余的长链配体，离心3～5次，尽可能多的去除多余的长链配体。
60.(3)将离心纯化好的量子点胶体分散在有机溶剂里面得到量子点溶液，所述有机溶剂可选自氯仿、甲苯、环己烷、正辛烷和四氯化碳中的至少一种。
61.(4)将量子点溶液的浓度调整到约10mg/ml(毫克每毫升)，保证后续的表面处理更加完善。
62.(5)加入可使量子点荧光猝灭的小分子或者金属离子，例如fe
3+
、co
2+
、ag
+
、邻硝基苯酚、绿原酸中的至少一种。
63.(6)离心将溶液中多余的离子或者小分子去除掉，再将离心纯化好的被荧光猝灭的量子点材料分散在溶剂中。
64.(7)加入表面活性剂防止将被荧光猝灭的量子点材料制备成粉末时产生大量聚集，保证量子点粉末在与基材混合时均匀分散。
65.所述步骤s20中将所述被荧光猝灭的量子点材料制成量子点元件包括步骤：将被荧光猝灭的量子点材料做成量子点元件，所述量子点元件具体可做成量子点扩散板、量子点膜或者量子点涂层的形式。
66.需要说明的是，量子点扩散板、量子点膜或者量子点涂层可以利用本领域已知的方法来制备，例如在一些实施例中，量子点膜可以利用涂膜机将量子点溶液与丙烯酸体系胶水混合制备而成，特别的，其中量子点溶液与胶水的质量比为(1～2)：20，例如：1：20、1.1：20、1.2：20、1.3：20、1.4：20、1.5：20、1.6：20、1.7：20、1.8：20、1.9：20、2：20等。其中量子点溶液的质量浓度为5％～10％，例如5％、6％、7％、8％、9％、10％等。在该浓度范围内，色域提升的效果更好。
67.相应的，本技术还提供一种液晶显示面板，包括以上任一实施例提供的背光模组。
68.示例的，如图1所示，该液晶显示面板100包括背光模组10以及背光模组10上方的lcd20。该背光模组10包括由下至上依次堆叠的：led光源11、量子点扩散板12、下增亮片13、复合膜14。如图2所示，该液晶显示面板100包括背光模组10以及背光模组10上方的lcd20。该背光模组10包括由下至上依次堆叠的：led光源11、扩散板15、量子点膜16、下增亮片13、复合膜14。
69.示例的，如图2所示，该液晶显示面板100包括背光模组10以及背光模组10上方的lcd20。该背光模组10包括由下至上依次堆叠的：led光源11、扩散板15、量子点膜16、下增亮片13、复合膜14。
70.示例的，如图3所示，该液晶显示面板100包括背光模组10以及背光模组10上方的lcd20。该背光模组10包括由下至上依次堆叠的：led光源11、扩散板15、量子点涂层17、下增亮片13、复合膜14。
71.该lcd20包括阵列基板和对置基板(未图示)，二者彼此对置以形成液晶盒，在液晶盒中填充有液晶材料。该对置基板例如为彩膜基板。阵列基板的每个子像素单元的像素电极用于施加电场对液晶材料的旋转的程度进行控制从而进行显示操作。
72.以下结合实验具体说明，以下实施例仅是本发明的示例性实施方式，不是对本发明的限定。
73.实施例1
74.如图1所示，本实施例提供一种背光模组以及量子点元件的制备方法，该背光模组包括由下至上依次堆叠的led光源、量子点扩散板、下增亮片以及复合膜。其中，背光红光采用新红粉，绿光采用529nm的绿色荧光粉。
75.该量子点元件为经过猝灭剂荧光猝灭处理的cdse体系量子点材料制备成的扩散板，制备方法包括：将量子点材料溶液与ps粒子混合均匀利用挤出机三层共挤，上下两层为ps，中间层为ps与量子点材料的混合层，也可以单层基础，本实施例为三层挤出。参数：三层共计上下层的厚度为400μm，中间层为700μm，总厚度为1.5mm。
76.用cr 250(光谱辐射度计)测试过屏后的色点，过屏后的色点x＝0.28，y＝0.29，过屏色域：dcip3＝93.8％。
77.实施例2
78.如图2所示，本实施例提供一种背光模组以及量子点元件的制备方法，该背光模组包括由下至上依次堆叠的：led光源、扩散板、量子点膜、下增亮片、复合膜。
79.该量子点元件为经过猝灭剂荧光猝灭处理的cdse体系量子点材料制备成量子点膜，该量子点膜共三层，包括量子点胶层以及涂布于量子点胶层上下表面的pet。制备方法包括：利用涂膜机将量子点溶液与丙烯酸体系胶水混合制备成量子点胶层，其中量子点溶液与胶水的质量比为1：20，其中量子点溶液的质量浓度为7％。胶水层的厚度为60μm，pet的厚度为60μm，膜的总厚度为180μm。
80.用cr 250测试过屏后的色点，过屏后的色点x＝0.28，y＝0.29，过屏色域：dcip3＝94％。
81.实施例3
82.如图3所示，本实施例提供一种背光模组以及量子点元件的制备方法，该背光模组包括由下至上依次堆叠的：led光源、扩散板、量子点涂层、下增亮片、复合膜。
83.该量子点元件为经过猝灭剂荧光猝灭处理的cdse体系量子点材料制备成量子点涂层，该涂层的胶水比例和量子点的浓度与实施例2相同。
84.用cr 250测试过屏后的过屏色域：dcip3＝93.7％
85.对比例
86.对比例的基本结构与实施例1相同，区别仅在于扩散板中没有经过猝灭剂荧光猝灭的量子点材料，用cr 250测试该扩散板的过屏色域为dcip3＝92％。
87.根据以上结果可以看出，实施例1至实施例3的过屏色域均高于对比例的过屏色域，例如实施例1的过屏色域为93.8％，对比例的过屏色域为92％。说明将含有被荧光猝灭
的量子点材料的量子点元件与led光源搭配使用，可以提升色域，使显示效果更佳。这是由于荧光猝灭量子点吸光可以吸收掉串扰波段的光所导致的。
88.以上对本技术实施例所提供的背光模组及其制备方法、液晶显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。