專利名稱:波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件、背光模組和顯示裝置的制造方法
【專利摘要】一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，包括主體材料、分散在所述主體材料中的量子點(diǎn)以及密封所述主體材料的隔氧隔水密封件，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的出光側(cè)設(shè)置有凸起的微透鏡陣列。本實(shí)用新型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件減小了出光側(cè)的入射角，降低了轉(zhuǎn)換光射出時(shí)的全反射效應(yīng)，提高了波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的出光率。本實(shí)用新型還提出了一種背光模組和顯示裝置。
【專利說(shuō)明】
波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件、背光模組和顯示裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于顯示領(lǐng)域，具體涉及一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件、背光模組和顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于量子點(diǎn)具有優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)，其在顯示器件領(lǐng)域已經(jīng)展示出較大的應(yīng)用前景。目前，通過(guò)將量子點(diǎn)分散在高分子材料中形成量子點(diǎn)分散體，由此制備量子點(diǎn)膜片或者量子點(diǎn)玻璃管，是兩種可產(chǎn)業(yè)化的實(shí)施方式。
[0003]然而，量子點(diǎn)分散體能受到全內(nèi)反射效應(yīng)和量子點(diǎn)自吸收問(wèn)題的影響，導(dǎo)致出光率較低。如圖1所示，由于量子點(diǎn)膜片導(dǎo)致量子點(diǎn)膜片中的光有相當(dāng)一部分由于反射或者全反射無(wú)法進(jìn)入到出光。另一方面，量子點(diǎn)膜片中的光也有一部分返回到導(dǎo)光板中。上述情況造成出光率降低的問(wèn)題。此外，多次的反射或者全反射也會(huì)導(dǎo)致量子點(diǎn)膜片內(nèi)部溫度升高，對(duì)量子點(diǎn)壽命產(chǎn)生影響。
[0004]因此，針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，有必要進(jìn)一步對(duì)量子點(diǎn)膜片的制備進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題為:提供一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，能夠減少波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件出光側(cè)的全反射效應(yīng)，產(chǎn)生較高的出光率。
[0006]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，包括主體材料和分散在所述主體材料中的量子點(diǎn)，其特征在于，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的出光側(cè)設(shè)置有凸起的微透鏡陣列或者入光側(cè)設(shè)置有凹形的微透鏡陣列。
[0007]優(yōu)選地，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的出光側(cè)設(shè)置有凸起的微透鏡陣列，同時(shí)入光側(cè)設(shè)置有凹形的微透鏡陣列。
[0008]優(yōu)選地，所述微透鏡陣列的直徑范圍為I微米-2毫米。
[0009 ]優(yōu)選地，所述微透鏡陣列的直徑范圍為100微米-1毫米。
[0010]優(yōu)選地，所述微透鏡陣列的形狀為六邊形。
[0011]優(yōu)選地，所述微透鏡陣列的間距為-100微米-100微米。
[0012]優(yōu)選地，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件還包括密封所述主體材料的隔氧隔水密封件，所述微透鏡陣列設(shè)置在所述密封件表面。
[0013]優(yōu)選地，所述密封件包括位于入光側(cè)的第一阻隔膜和位于出光側(cè)的第二阻隔膜。
[0014]優(yōu)選地，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件還包括設(shè)置在所述密封件表面的透明基底材料，所述微透鏡陣列設(shè)置在所述基底材料上。
[0015]優(yōu)選地所述密封件包括環(huán)氧樹(shù)脂、聚硅氧烷、丙烯酸類聚合物、玻璃、碳酸脂類聚合物和上述材料的混合物組成的組中的至少一種。
[0016]本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種背光模組，包括具有入光面和出光面的導(dǎo)光板、鄰近于所述入光面的發(fā)光元件和如上所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件鄰近于所述出光面。
[0017]本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種顯示裝置，包括液晶模塊和如上所述的背光模組。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件減小了出光側(cè)的入射角，降低了轉(zhuǎn)換光射出時(shí)的全反射效應(yīng)，從而提高了波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的出光率。此外還能夠減少波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件發(fā)熱，延長(zhǎng)壽命。本實(shí)用新型的背光模組和顯示裝置的光利用效率更高，出光更亮且能耗降低。
【附圖說(shuō)明】

[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件出光側(cè)的光路現(xiàn)象；
[0020]圖2為本實(shí)用新型一個(gè)【具體實(shí)施方式】的背光模組的示意圖；
[0021 ]圖3為本實(shí)用新型一個(gè)【具體實(shí)施方式】的背光模組的示意圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型一個(gè)【具體實(shí)施方式】的背光模組的示意圖；
[0023]圖5為本實(shí)用新型一個(gè)【具體實(shí)施方式】的背光模組的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施方式，而不是全部實(shí)施方式?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。本實(shí)用新型的附圖僅為示意說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，其具體尺寸比例以說(shuō)明書(shū)內(nèi)容或者技術(shù)領(lǐng)域公知常識(shí)為準(zhǔn)。
[0025]如圖2所示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種背光模組100，包括發(fā)光元件102、導(dǎo)光板104和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106。導(dǎo)光板104具有入光面108和出光面110。發(fā)光元件102鄰近于入光面108，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106鄰近于出光面110。發(fā)光元件102包括基板和安裝在基板上的多個(gè)發(fā)光器件芯片。本實(shí)用新型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106包括主體材料114和均勻分散在主體材料114中的量子點(diǎn)116。優(yōu)選地，主體材料114中還包括擴(kuò)散粒子。主體材料的優(yōu)選厚度范圍為I微米-1000微米。主體材料的更優(yōu)選的厚度范圍為50微米-200微米。
[0026]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，背光模組100還包括位于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106附近的光學(xué)膜片，如增亮片和擴(kuò)散片。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，背光模組100還包括位于導(dǎo)光板104背面的反射元件(圖中未示出)。
[0027]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106的出光側(cè)設(shè)置有凸起的微透鏡陣列112。優(yōu)選地，主體材料112的出光側(cè)通過(guò)壓印產(chǎn)生凸起的微透鏡陣列112。
[0028]波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106中，量子點(diǎn)116收到入射光激發(fā)后產(chǎn)生的是以量子點(diǎn)112為中心的點(diǎn)光源，向四面發(fā)射轉(zhuǎn)換光。通過(guò)在出光側(cè)設(shè)置凸起的微透鏡陣列112，可以總體上減小轉(zhuǎn)換光從光密的主體材料向光疏的出光側(cè)外部射出時(shí)的入射角，從而可以總體上降低轉(zhuǎn)換光的全反射效應(yīng)，使更多的轉(zhuǎn)換光射出波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106，提高出光率。
[0029]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖3所示，為避免被空氣或者水汽的侵蝕導(dǎo)致量子點(diǎn)116壽命降低，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106還包括設(shè)置在主體材料112表面的隔氧隔水的密封件118，凸起的微透鏡陣列112設(shè)置在密封件118的外表面。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106四周邊緣位置的主體材料114與密封件118之間設(shè)置有反光件，防止轉(zhuǎn)換光從四周邊緣位置射出。
[0030]在一個(gè)具體實(shí)施例中，密封件118包括第一阻隔膜119和第二阻隔膜121，主體材料位于第一阻隔膜119和第二阻隔膜121之間，第一阻隔膜119和第二阻隔膜121的邊緣通過(guò)加熱并熱粘結(jié)或者密封膠粘結(jié)，凸起的微透鏡陣列112設(shè)置在第一阻隔膜119或者第二阻隔膜121的外表面上。
[0031]凸起的微透鏡陣列112的直徑范圍可以為納米級(jí)、微米級(jí)或者毫米級(jí)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，凸起的微透鏡陣列112的直徑范圍在I微米-2毫米。優(yōu)選地，凸起的微透鏡陣列112的直徑范圍在100微米-1毫米。優(yōu)選地，凸起的微透鏡陣列112間距范圍為-10微米-100微米。優(yōu)選地，凸起的微透鏡陣列112的填充因子為100%。
[0032]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖5所示，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106還包括設(shè)置在出光側(cè)表面的透明基底材料120。凸起的微透鏡陣列112設(shè)置在基底材料120上。基地材料120包括但不限于高分子材料。基地材料120與在一個(gè)具體實(shí)施例中，基底材料120設(shè)置在出光側(cè)的密封件118表面。
[0033]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，本實(shí)用新型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106的入光側(cè)設(shè)置有凹形的微透鏡陣列122。通過(guò)在入光側(cè)設(shè)置凹形的微透鏡陣列122，可以總體上增大轉(zhuǎn)換光從光密的主體材料向光疏的入光側(cè)外部射出時(shí)的入射角，從而可以總體上增多轉(zhuǎn)換光的全反射效應(yīng)，使更少的轉(zhuǎn)換光射出波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106返回到導(dǎo)光板104，從而提高波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106的出光效率。
[0034]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，凹形的微透鏡陣列122設(shè)置在密封件118的外表面。在一個(gè)具體實(shí)施例中，密封件118包括第一阻隔膜119和第二阻隔膜121，凹形的微透鏡陣列122設(shè)置第一阻隔膜119表面。
[0035]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106的入光側(cè)設(shè)置有透明的基底材料120，凹形的微透鏡陣列122設(shè)置在基底材料120上。基地材料120包括但不限于高分子材料。在一個(gè)具體實(shí)施例中，基底材料120設(shè)置在入光側(cè)的密封件118表面。
[0036]凹形的微透鏡陣列122的直徑范圍可以為納米級(jí)、微米級(jí)或者毫米級(jí)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，凹形的微透鏡陣列122的直徑范圍在I微米-2毫米。優(yōu)選地，凹形的微透鏡陣列122的直徑范圍在100微米-1毫米。優(yōu)選地，凹形的微透鏡陣列12 2間距范圍為-10微米-100微米。優(yōu)選地，凹形的微透鏡陣列122的填充因子為100%。
[0037]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖4所示，本實(shí)用新型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106的出光側(cè)設(shè)置有凸起的微透鏡陣列112，同時(shí)入光側(cè)也設(shè)置有凹形的微透鏡陣列122。
[0038]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，本實(shí)用新型的主體材料114包括但不限于聚合物、單體、玻璃中的一種或者多種。優(yōu)選地，主體材料114為丙烯酸類UV膠。本實(shí)用新型的密封件118包括但不限于環(huán)氧樹(shù)脂、聚硅氧烷、丙烯酸類聚合物、玻璃、碳酸脂類聚合物和上述材料的混合物組成的組中的至少一種。
[0039]本實(shí)用新型中凸起的微透鏡陣列112或者凹形的微透鏡陣列122的制備方法，包括但不限于壓印法。在一個(gè)具體實(shí)施例中，通過(guò)液態(tài)單體或者聚合物的固化成型產(chǎn)生微透鏡陣列。
[0040]本實(shí)用新型中凸起的微透鏡陣列112的凸起高度大于、等于或者小于第二阻隔膜121的厚度，凹形的微透鏡陣列122的凹深的尺寸大于、等于或者小于第一阻隔膜119的厚度。優(yōu)選地，凸起的微透鏡陣列112的凸起高度和凹形的微透鏡陣列122的凹深范圍為I微米-1毫米。
[0041]本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種顯示裝置，包括液晶顯示模塊和背光模組100。
[0042]實(shí)施例1
[0043]如圖3所示，一種背光模組100，包括發(fā)光元件102、導(dǎo)光板104和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106。導(dǎo)光板104具有入光面108和出光面110。發(fā)光元件102鄰近于入光面108，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106鄰近于110。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件106包括主體材料114、均勻分散在主體材料114中的量子點(diǎn)116以及密封主體材料114的密封件118。密封件118包括位于入光側(cè)的第一阻隔膜119和位于出光側(cè)的第二阻隔膜121。第二阻隔膜121的外表面壓印有凸起的微透鏡陣列112。微透鏡戰(zhàn)列112的直徑為200微米，間距50微米，形狀為正六邊形。
[0044]實(shí)施例2
[0045]如圖4所示，與實(shí)施例1不同的是，第一阻隔膜119的外表面壓印有凹形的微透鏡陣列122，其它同實(shí)施例1。
[0046]實(shí)施例3
[0047]如圖5所示，與實(shí)施例1不同的是，第二阻隔膜121的外表面經(jīng)涂覆液態(tài)聚合物材料并固化形成基底材料120，壓印基底材料120產(chǎn)生凸起的微透鏡陣列112。其它同實(shí)施例1。
[0048]盡管發(fā)明人已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做了較詳細(xì)的闡述和列舉，應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)上述實(shí)施例作出修改和/或變通或者采用等同的替代方案是顯然的，都不能脫離本實(shí)用新型精神的實(shí)質(zhì)，本實(shí)用新型中出現(xiàn)的術(shù)語(yǔ)用于對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的闡述和理解，并不能構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，包括主體材料和分散在所述主體材料中的量子點(diǎn)，其特征在于，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的出光側(cè)設(shè)置有凸起的微透鏡陣列或者入光側(cè)設(shè)置有凹形的微透鏡陣列。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，其特征在于:所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的出光側(cè)設(shè)置有凸起的微透鏡陣列，同時(shí)入光側(cè)設(shè)置有凹形的微透鏡陣列。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，其特征在于:所述微透鏡陣列的直徑范圍為I微米-2毫米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，其特征在于:所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件還包括密封所述主體材料的隔氧隔水密封件，所述微透鏡陣列設(shè)置在所述密封件表面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，其特征在于:所述密封件包括位于入光側(cè)的第一阻隔膜和位于出光側(cè)的第二阻隔膜。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，其特征在于:所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件還包括設(shè)置在所述密封件表面的透明基底材料，所述微透鏡陣列設(shè)置在所述基底材料上。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，其特征在于:所述密封件包括環(huán)氧樹(shù)脂、聚硅氧烷、丙烯酸類聚合物、玻璃、碳酸脂類聚合物和上述材料的混合物組成的組中的至少一種。8.—種背光模組，其特征在于，包括具有入光面和出光面的導(dǎo)光板、鄰近于所述入光面的發(fā)光元件和如權(quán)利要求1-7中任一所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件鄰近于所述出光面。9.一種顯示裝置，其特征在于，包括液晶模塊和如權(quán)利要求8所述的背光模組。
【文檔編號(hào)】G02F1/13357GK205720992SQ201620260376
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】王允軍, 李大飛
【申請(qǐng)人】蘇州星爍納米科技有限公司