Lcd显示装置、基于量子点的背光模组及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种LCD显示装置、基于量子点的背光模组及其制作方法，其中，背光模组采用侧入式结构，将发出单色光的背光源设置在导光板的一侧，通过在导光板的下表面形成多个凹陷部，凹陷部内依次涂覆掺杂有二色量子点的透明介质层及金属反射层。因此，本发明通过上述方式优化导光板的结构，从而使得单色光源发出的单色光在经过导光板的二色量子点混合后射出白光，实现了利用量子点优异的发光特性，改善导光板发出的光线波长分布，提高显示面板的色域表现，实现薄型透明显示。
【专利说明】
LCD显示装置、基于量子点的背光模组及其制作方法
技术领域
[0001]本发明涉及平板显示技术领域，特别是涉及LCD显示装置、基于量子点的背光模组及其制作方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步，显示行业的呈现方式也逐渐趋于多样化，厚度更薄，颜色更艳丽，显示更逼真，应用更广泛。其中，量子点(Quantum Dots，简称QDs)是一种纳米级材料，具有发光光谱集中，色彩纯度较高，且发光颜色可通过量子点材料的尺寸、结构或成分进行简易调节等特性，利用量子点的这些特性可以应用在显示装置中以有效提升显示装置的色域及色彩还原能力。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种LCD显示装置、基于量子点的背光模组及其制作方法，通过在背光模组上使用量子点，使得背光模组可以实现薄型透明显示，并且提高色域显示效果。
[0004]本发明的第一方面提供一种基于量子点的背光模组，包括单色光源及导光板，单色光源设置于导光板的侧边，导光板的下表面形成有多个凹陷部，凹陷部内依次涂覆有透明介质层及金属反射层，其中透明介质层中掺杂有二色量子点，单色光源发出的单色光的波长与二色量子点的波长各不相同。
[0005]其中，单色光源为蓝光发光二极管，二色量子点为红色量子点及绿色量子点。
[0006]其中，导光板的下表面还形成有连接多个凹陷部的平坦部。
[0007]其中，平坦部为透明结构。
[0008]本发明的第二方面提供一种LCD显示装置，包括显示面板及背光模组，背光模组包括单色光源及导光板，单色光源设置于导光板的侧边，导光板的下表面形成有多个凹陷部，凹陷部内依次涂覆有透明介质层及金属反射层，其中透明介质层中掺杂有二色量子点，单色光源发出的单色光的波长与二色量子点的波长各不相同。
[0009]其中，单色光源为蓝光发光二极管，二色量子点为红色量子点及绿色量子点。
[0010]其中，导光板的下表面还形成有连接多个凹陷部的平坦部，平坦部为透明结构。
[0011]本发明的第三方面提供一种背光模组的制作方法，包括:
[0012]提供一导光板；
[0013]在导光板的下表面采用光刻胶进行图案刻蚀，以在导光板的下表面形成多个凹陷部和连接凹陷部的平坦部；
[0014]在凹陷部的表面区域及在平坦部上涂覆掺杂有二色量子点的透明介质层；
[0015]在透明介质层上蒸镀金属反射层；
[0016]去除平坦部上的金属反射层及透明介质层。
[0017]其中，制作方法还包括:
[0018]在导光板的侧边设置单色光源，单色光源发出的单色光的波长与二色量子点的波长各不相同。
[0019]其中，单色光源为蓝光发光二极管，二色量子点为红色量子点及绿色量子点。
[0020]通过上述方案，本发明的有益效果是:区别于现有技术，本发明的IXD显示装置，背光模组使用侧入光式的导光板，将单色光源设置在导光板的一侧，通过在导光板的下表面形成多个凹陷部，并在凹陷部内依次涂覆掺杂有二色量子点的透明介质层及金属反射层，通过以上方式优化导光板的结构，实现薄型透明显示，并且可以使得单色光源发出的单色光线与二色量子点混合后发出白光，实现利用量子点优异的发光特性，改善导光板发出的光线波长分布，提高显示面板的色域表现。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。其中:
[0022]图1是本发明一实施例的背光模组的制作方法的流程示意图；
[0023]图2是图1中背光模组的导光板下表面形成多个凹陷部和平坦部的示意图；
[0024]图3是图2中在凹陷部的表面区域及在平坦部上涂覆掺杂有二色量子点的透明介质层后的不意图；
[0025]图4是图3中在透明介质层上蒸镀金属反射层后的示意图；
[0026]图5是由图1的制作方法形成的基于量子点的背光模组的结构示意图；
[0027]图6是图5中的背光模组的凹陷部的放大示意图；
[0028I图7是本发明一实施例的IXD显示装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]请参看图1，图1是本发明一实施例的背光模组的制作方法的流程示意图。如图1所示，本实施例的背光模组1的制作方法包括:
[0031]Sll:提供一导光板100。
[0032]导光板100(light guide plate;简称LGP)为利用光学级的亚克力(PMMA，甲基丙烯酸甲脂)或PC(聚碳酸酯)板材，混合具有极高反射率且不吸光的高科技材料，在PMMA或PC板材底面印上导光点形成。
[0033]SI 2:在导光板100的下表面米用光刻胶105进行图案刻蚀，以在导光板100的下表面形成多个凹陷部101和连接凹陷部101的平坦部102。
[0034]采用旋涂或狭缝式涂布的方式在所述导光板100的下表面涂覆上一层透明的光刻胶105材料，并进一步使用光罩(图未示)对光刻胶105材料进行曝光、显影的制程。其中，光罩包括透光部和不透光部，透光部和不透光部相邻设置，在对涂覆有光刻胶105的导光板100进行曝光的过程中，对应于光罩透光部的光刻胶105在光照下发生聚合反应固化，对应于光罩的不透光部的光刻胶105在光照下不发生聚合反应而未固化。在进一步的显影制程中，固化的光刻胶105不会被洗掉，从而被保留下来，而未固化的光刻胶105将会被显影液清洗掉，并且，对应于未固化的光刻胶105下的导光板100也会部分被显影液清洗掉，从而形成间隔设置的凹陷部101和连接该凹陷部101的平坦部102，如图2所示，并且平坦部102的外表面还保留有光刻胶105。
[0035]在其他的实施例中，也可以使用干刻工艺在导光板100的下表面进行图案化处理形成多个凹陷部101和连接该凹陷部101的平坦部102。
[0036]S13:在凹陷部101的表面区域及在平坦部102上涂覆掺杂有二色量子点104的透明介质层103。
[0037]透明介质层103的材料为由红色量子点1041、绿色量子点1042及透明介质1031混合形成。本实施例中通过将红色量子点1041及绿色量子点1042与透明介质1031进行混合后，采用旋涂或狭缝式涂布的方式在导光板100的下表面的凹陷部101的表面区域及在平坦部102上涂覆该掺杂有红色量子点1041及绿色量子点1042的透明介质层103。
[0038]由于导光板100已经进行图案化处理形成有多个凹陷部101及连接该凹陷部101的平坦部102，因此，凹陷部101的表面区域的透明介质层103的厚度大于平坦部102上的透明介质层103的厚度，但是，凹陷部101不会被透明介质层103完全填满，本领域技术人员可通过调整凹陷部101的表面区域的透明介质层103的厚度进而调整凹陷部101的弧度及大小。
[0039]其中，在已经图案化处理的导光板100上涂覆掺杂有二色量子点104的透明介质层103后的图如图3所示，其中，平坦部102上依次覆盖光刻胶105及透明介质层103，平坦部102上的光刻胶105是在上一步骤的曝光显影制程中保留下来的。凹陷部101的表面区域仅有透明介质层103。
[0040]S14:在透明介质层103上蒸镀金属反射层106。
[0041]采用物理气相沉积法在形成有透明介质层103的导光板100上进一步形成金属反射层106。其中，金属反射层106覆盖在凹陷部101表面区域的透明介质层103上及覆盖在平坦部102上的透明介质层103上。
[0042]其中，在导光层的透明介质层103上蒸镀金属反射层后的示意图如图4所示。
[0043]S15:去除平坦部102上的金属反射层106及透明介质层103。
[0044]使用刻蚀工艺依次去除平坦部102上的金属反射层106及透明介质层103，并且进一步除平坦部102上的光刻胶105，其中所采用的刻蚀工艺为传统工艺，在此不再赘述。
[0045]S16:在导光板100的侧边设置单色光源107。
[0046]在本实施例中，使用蒸镀法制作背光模组10，通常是要求单色光源107发出的单色光的波长小于透明介质层103中掺杂的量子点的波长。例如，当透明介质层103中掺杂的二色量子点104为红色量子点1041及绿色量子点1042时，对应于红色量子点1041及绿色量子点1042的波长，单色光源107优选为蓝光发光二极管107(在本发明中，单色光源及蓝光发光二极管统一使用107标号)，其中，蓝光的波长小于红光及绿光的波长。在导光板100的一侧设置蓝光发光二极管107，因此，蓝光发光二极管107发出的蓝色光会激发红色量子点1041及绿色量子点1042，在蓝色光射向导光板100的金属反射层106及透明介质层103后，反射出来的光被混合成白色光出射，从而使得背光模组10中的单色光源107可以利用量子点优异的发光性能，提高显示面板20的色域表现。
[0047]在其他实施例中，单色光源107可以选择可以具有其他波长的单色发光体，二色量子点104可以选择与单色发光体发出的光线的波长不同的具有其他波长的量子点，通过在形成透明介质层103的步骤中使用其他波长的量子点进行混合掺杂即可，在此不作限制，优选的，二色量子点104的波长大于单色发光体发出的光线的波长。例如，单色光源107可以选择紫光发光二极管为单色光源107，二色量子点104可以选择与紫光发光二极管发出的紫光的波长相匹配的黄色量子点及蓝色量子点或者是蓝色量子点、红色量子点及绿色量子点的混合。
[0048]由上述方法制得的基于量子点的背光模组的结构示意图如图5所示，背光模组10包括导光板100及单色光源107，单色光源107设置于导光板100的一侧。其中，导光板100的下表面形成有多个凹陷部1I及连接该凹陷部1I的平坦部102，凹陷部1I内依次涂覆有透明介质层103及金属反射层106，透明介质层103中掺杂有二色量子点104。在本实施例中，单色光源107优选为蓝光发光二极管107，透明介质层103中掺杂的二色量子点104为与蓝光发光二极管107相匹配的红色量子点1041及绿色量子点1042，以使得蓝光发光二极管107发出的蓝色光在射向导光板100时，经过金属反射层106及透明介质层103后，与红色量子点1041及绿色量子点1042混合后射出白色光，实现利用量子点的优异发光性能，改善导光板100发出的光线波长分布，达到高色域的显示效果。其中，凹陷部101的放大示意图如图6所示。
[0049]在本实施例中，平坦部102为透明结构，其并不具有反射性能，平坦部102的透明不反射结构可以使得背光模组10在单色光源107亮度较低或光源被关闭的情况下，利用外界环境光进行透明显示。此外，导光板100上还设置有其他未图示的光学组件。
[0050]在其他实施例中，如果光源选择为单色光源107，则单色光源107可以选择可以具有其他波长的发光体，透明介质层103可以掺杂与其他发光体所发出的光的波长相匹配的具有其他波长的量子点，通常是要求单色光源107发出的单色光的波长小于被激发的量子点所发出的光的波长，即单色光源107发出的单色光的波长小于透明介质层103中掺杂的量子点的波长。进一步的，如果要使单色光源发出的单色光与量子点发出的光混合为白光，则需要单色光源的光谱与量子点的光谱互补，以使得单色光与量子点混合后射出白光。
[005?]请进一步参看图7，图7是本发明一实施例的LCD显示装置的结构示意图。如图7所示，本实施例的LCD显示装置I包括显示面板20及背光模组10，其中，显示面板20为传统的液晶显示面板20，包括阵列基板201、彩膜基板202及设置于两个基板之间的液晶层203，背光模组10为上述实施例的背光模组10，在此不再赘述。本实施例的LCD显示装置I可以利用量子点的优异发光性能，改善导光板100发出的光线的波长分布，使得单色光源107发出的光具有更高的色彩表现力，提高显示面板20的色域表面，并且由于平坦部102的无反射透明结构，使得在背光模组10中的单色光源107的发光亮度较低或光源被关闭的情况下，可以利用环境光进行透明显示，提高光的利用率。
[0052]综上所述，区别于现有技术，本发明的LCD显示装置、基于量子点的背光模组及其制作方法，其中，背光模组采用侧入式结构，将单色光源设置在导光板的一侧，并且在导光板的下表面形成多个凹陷部，凹陷部的表面区域依次涂覆掺杂有二色量子点的透明介质层及金属反射层，从而使得单色光源发出的单色光在经过导光板的二色量子点混合后射出白光，实现利用量子点优异的发光特性，改善导光板发出的光线的波长分布，提高显示面板的色域表现。
[0053]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种基于量子点的背光模组，其特征在于，包括单色光源及导光板，所述单色光源设置于所述导光板的侧边，所述导光板的下表面形成有多个凹陷部，所述凹陷部内依次涂覆有透明介质层及金属反射层，其中所述透明介质层中掺杂有二色量子点，所述单色光源发出的单色光的波长与所述二色量子点的波长各不相同。2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述单色光源为蓝光发光二极管，所述二色量子点为红色量子点及绿色量子点。3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述导光板的下表面还形成有连接所述多个凹陷部的平坦部。4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述平坦部为透明结构。5.一种LCD显示装置，其特征在于，包括显示面板及背光模组，所述背光模组包括单色光源及导光板，所述单色光源设置于所述导光板的侧边，所述导光板的下表面形成有多个凹陷部，所述凹陷部内依次涂覆有透明介质层及金属反射层，其中所述透明介质层中掺杂有二色量子点，所述单色光源发出的单色光的波长与所述二色量子点的波长各不相同。6.根据权利要求5所述的LCD显示装置，其特征在于，所述单色光源为蓝光发光二极管，所述二色量子点为红色量子点及绿色量子点。7.根据权利要求5所述的LCD显示装置，其特征在于，所述导光板的下表面还形成有连接所述多个凹陷部的平坦部，所述平坦部为透明结构。8.一种背光模组的制作方法，其特征在于，包括: 提供一导光板； 在所述导光板的下表面采用光刻胶进行图案刻蚀，以在所述导光板的下表面形成多个凹陷部和连接所述凹陷部的平坦部； 在所述凹陷部的表面区域及在所述平坦部上涂覆掺杂有二色量子点的透明介质层； 在所述透明介质层上蒸镀金属反射层； 去除所述平坦部上的金属反射层及所述透明介质层。9.根据权利要求8的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括: 在所述导光板的侧边设置单色光源，所述单色光源发出的单色光的波长与所述二色量子点的波长各不相同。10.根据权利要求9的制作方法，其特征在于，所述单色光源为蓝光发光二极管，所述二色量子点为红色量子点及绿色量子点。
【文档编号】G02B6/00GK106054449SQ201610460776
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】王亚楠
【申请人】深圳市华星光电技术有限公司