本發(fā)明涉及顯示設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種采用量子點高色域光學(xué)膜技術(shù)的新型量子點液晶背光源。

背景技術(shù)：

目前，量子點技術(shù)應(yīng)用于液晶顯示領(lǐng)域，可大幅提高顯示設(shè)備的色域和色彩鮮艷度，并可降低能耗，色域可從現(xiàn)有主流顯示設(shè)備的70％(NTSC標準)提高到100％(NTSC標準)，甚至可以滿足更高的色域標準，例如：Rec.2020標準。量子點技術(shù)應(yīng)用于液晶顯示設(shè)備，尤其是大尺寸的顯示設(shè)備時，通常使用含量子點的熒光膜(即量子點高色域光學(xué)膜，膜中同時含有發(fā)紅光的量子點和發(fā)綠光的量子點，此兩種量子點分別稱為紅色量子點和綠色量子點，下同)及與之配套使用的藍光LED背光源。

但是，使用同時含有紅色量子點和綠色量子點的熒光膜，存在很大弊端。請參閱圖1，其是現(xiàn)有技術(shù)中液晶背光源的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。所述液晶背光源10包括邊框11、藍光LED燈帶12、增亮膜13、擴散膜14、同時含紅色和綠色量子點的熒光膜15、導(dǎo)光板16與反光膜17。所述增亮膜13、擴散膜14、熒光膜15、導(dǎo)光板16和反光膜17至上而下依次層設(shè)并設(shè)置于邊框11之中，所述藍光LED燈帶12設(shè)置于導(dǎo)光板16的一個側(cè)邊。紅色量子點能吸收綠色量子點發(fā)出的綠光，然后自身發(fā)出紅色熒光，此過程導(dǎo)致綠光強度下降，影響背光源的整體亮度和光效。若通過增加綠色量子點用量的方法增加綠光強度，則紅光同時增強；而增加紅色量子點用量，則綠光強度會因紅色量子點對其的吸收而下降，也使得背光源白點的調(diào)整變得困難。

此外，現(xiàn)有技術(shù)制備的量子點，多數(shù)為Ⅱ-Ⅵ或Ⅲ-Ⅴ族量子點，其中主要是CdSe型量子點，但CdSe型量子點含有一些相對危險的成分，對環(huán)境要求比較高，而且該類量子點制備工藝復(fù)雜，制備條件苛刻，需要無水無氧的制備條件，對設(shè)備的要求高，生產(chǎn)成本高，難于實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。因而，在保障背光源廣色域的前提下，尋找其他類型的熒光材料來代替部分的Ⅱ-Ⅵ和Ⅲ-Ⅴ族量子點，是量子點熒光材料能否得以大規(guī)模推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種新型量子點液晶背光源。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種新型量子點液晶背光源，包括藍光LED燈帶、含有綠色量子點的熒光膜和導(dǎo)光板，所述熒光膜和導(dǎo)光板層疊設(shè)置，所述藍光LED燈帶設(shè)置于導(dǎo)光板的一個或多個側(cè)邊，所述藍光LED燈帶朝向?qū)Ч獍宓囊粋?cè)的表面封裝有紅色熒光層。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的新型量子點液晶背光源的熒光膜中僅添加綠色量子點，避免綠色量子點發(fā)出的綠光被紅色量子點或其他紅色熒光材料吸收，并且在藍光LED表面直接封裝紅色熒光層，可避免綠光損耗，使白色光源的整體亮度提高5-10％；或者在同等色域值和亮度的情況下，減少綠色量子點的用量，從而減少整個系統(tǒng)中量子點的用量。

進一步，所述紅色熒光層是通過將紅色熒光材料溶于膠粘劑中，再加入溶劑，配制形成含有紅色熒光材料的膠水，將膠水涂布于藍光LED燈帶的表面，使膠水固化形成紅色熒光層。

進一步，所述紅色熒光材料為發(fā)紅光的Ⅱ-Ⅵ和Ⅲ-Ⅴ族量子點、鈣鈦礦量子點、氟硅酸鹽熒光粉、氟鈦酸鹽熒光粉或氮氧化物熒光粉中的一種或幾種的混合。

進一步，所述紅色熒光材料的發(fā)光波長為610nm-650nm。

進一步，所述膠水中所述紅色熒光材料的質(zhì)量濃度為5％-60％。

進一步，所述發(fā)紅光的Ⅱ-Ⅵ和Ⅲ-Ⅴ族量子點為CdSe型量子點。

進一步，所述鈣鈦礦量子點的結(jié)構(gòu)式為APbX₃，其中，A＝Cs、CH₃NH₃；X＝Cl、Br或I。鈣鈦礦量子點的熒光量子效率較高，發(fā)射峰半峰寬窄，不含CdSe成分，制備工藝簡單，容易實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)成本低，是代替Ⅱ-Ⅵ和Ⅲ-Ⅴ量子點的理想材料。

進一步，所述紅色氟硅酸鹽熒光粉為K₂SiF₆:Mn⁴⁺、Na₂SiF₆:Mn⁴⁺、Na₂SiF₆:Nd³⁺,Yb³⁺或Ca_2-2xEu(II)_2xMg₅(Si₄O₁₁)₂F₂中的一種或幾種，所述氟鈦酸鹽熒光粉為K₂TiF₆:Mn⁴⁺。

進一步，所述膠粘劑為光固化樹脂、熱固化樹脂、熱塑性樹脂、有機硅樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚烯烴、聚碳酸酯中的一種或多種；所述溶劑為芳香烴類、酯類、醚類、烷烴類、鹵代烴類中的一種或多種。

進一步，所述量子點液晶背光源還包括邊框、增亮膜、擴散膜和反光膜，所述增亮膜、擴散膜、熒光膜、導(dǎo)光板和反光膜至上而下依次層設(shè)并設(shè)置于所述邊框之中。

為了更好地理解和實施，下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中液晶背光源的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的新型量子點液晶背光源的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的實施例1中的新型量子點液晶背光源的光譜圖。

圖4是本發(fā)明的實施例2中的新型量子點液晶背光源的光譜圖。

圖5是本發(fā)明的實施例3中的新型量子點液晶背光源的光譜圖。

圖6是本發(fā)明的實施例4中的新型量子點液晶背光源的光譜圖。

圖7是現(xiàn)有技術(shù)中的液晶背光源的光譜圖。

具體實施方式

實施例1

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。

本發(fā)明提供了一種新型量子點液晶背光源，請參閱圖2，其是本發(fā)明的新型量子點液晶背光源的組裝結(jié)構(gòu)示意圖，所述新型量子點液晶背光源20包括邊框21、藍光LED燈帶22、增亮膜23、擴散膜24、含有綠色量子點的熒光膜25、導(dǎo)光板26和反光膜27。所述增亮膜23、擴散膜24、含有綠色量子點的熒光膜25、導(dǎo)光板26和反光膜27至上而下依次層設(shè)并設(shè)置于邊框11之中。所述藍光LED燈帶22設(shè)置于導(dǎo)光板16的一個側(cè)邊。所述藍光LED燈帶22朝向?qū)Ч獍?6一側(cè)的表面封裝有紅色熒光層28。所述紅色熒光層28是將紅色熒光材料先與粘合劑混合，配成膠水，再涂布于藍光LED表面，經(jīng)固化后形成紅色熒光層28。

在本實施例中，所述熒光膜25中的綠色熒光材料選用發(fā)綠光的Ⅱ-Ⅵ和Ⅲ-Ⅴ族量子點和鈣鈦礦量子點的一種或多種，所述綠色量子點的發(fā)光波長是510nm-540nm，優(yōu)選為530nm。

本實施例所述的紅色熒光層28的紅色熒光材料發(fā)射波長為610nm-650nm的Ⅱ-Ⅵ和Ⅲ-Ⅴ族紅色量子點，優(yōu)選為630nm。所述紅色熒光層28的制備方法包括以下步驟：將發(fā)射波長為630nm的Ⅱ-Ⅵ和Ⅲ-Ⅴ族紅色量子點，溶于一定量的膠粘劑中，再加入一定量的溶劑，配制成含紅色量子點的膠水，使所述膠水中紅色量子點的質(zhì)量濃度為5％；將前述膠水涂布于藍光LED燈帶的表面，通過熱固化或者UV固化將膠水固化形成紅色熒光層。通過上述方法將紅色熒光量子點封裝于藍光LED燈帶表面。在本實施例中，所述膠粘劑為光固化樹脂、熱固化樹脂、熱塑性樹脂、有機硅樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚烯烴、聚碳酸酯中的一種或多種。所述溶劑為芳香烴類、酯類、醚類、烷烴類、鹵代烴類中的一種或多種。

在本實施例中，所述發(fā)射波長為630nm的Ⅱ-Ⅵ和Ⅲ-Ⅴ族紅色量子點優(yōu)選CdSe紅色量子點。請參閱圖3，其是本實施例中的新型量子點液晶背光源的光譜圖。采用紅色CdSe量子點熒光材料封裝在藍光LED燈帶表面所形成的新型量子點液晶背光源的亮度達5325cd/m²，背光源色域達110％NTSC。

在所述量子點液晶背光源使用過程中，所述背光源以藍光LED燈帶作為一次光源，在藍光LED燈帶表面封裝的紅色熒光層，吸收藍光LED燈帶發(fā)出的部分藍光，然后發(fā)射紅色熒光。未被吸收的藍光與紅色熒光一起組成混合光。所述混合光經(jīng)過導(dǎo)光板勻光后，垂直射入覆蓋在導(dǎo)光板正面的含有綠色量子點的熒光膜，熒光膜吸收部分藍光，然后發(fā)射綠色熒光。最后，未被吸收的藍光、紅光和綠光一起組成白色光源，該白色光源作為液晶背光源的光源。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的新型量子點液晶背光源的熒光膜中僅添加綠色量子點，避免綠色量子點發(fā)出的綠光被紅色量子點或其他紅色熒光材料吸收，因此避免綠光損耗，使白色光源的整體亮度提高5-10％；或者在同等色域值和亮度的情況下，減少綠色量子點的用量，從而減少整個系統(tǒng)中量子點的用量。與傳統(tǒng)量子點熒光膜中同時添加紅色量子點和綠色量子點的工藝相比，其優(yōu)勢更在于：便于調(diào)整紅、綠、藍三種顏色光的相對強度。若使用傳統(tǒng)的紅綠熒光膜，由于紅色量子點或其他紅色熒光材料吸收綠光并發(fā)出紅光，當提高熒光膜中綠色量子點的濃度時，綠色熒光強度增大，紅色熒光強度也隨之增大；而當提高熒光膜中紅色量子點的濃度時，紅色熒光強度增大，而綠色熒光強度反而減少。而本發(fā)明的量子點液晶背光源，當改變熒光膜中綠色量子點的濃度時，紅色熒光強度無變化，利于背光源白光的調(diào)整。

實施例2

本實施例與實施例1所述的新型量子點液晶背光源結(jié)構(gòu)大致相同，其不同之處在于所述紅色熒光層28。本實施例中所述的紅色熒光層28的紅色熒光材料為紅色鈣鈦礦量子點。所述紅色熒光層28的制備方法包括以下步驟：將紅色鈣鈦礦量子點溶于一定量的膠粘劑中，再加入一定量的溶劑，配制成含紅色量子點的膠水，使所述膠水中紅色量子點的質(zhì)量濃度為15％；將前述膠水涂布于藍光LED燈帶的表面，通過熱固化或者UV固化將膠水固化形成紅色熒光層。

在本實施例中，所述紅色鈣鈦礦量子點結(jié)構(gòu)式為APbX₃，其中，A＝Cs、CH₃NH₃；X＝Cl、Br或I。所述紅色鈣鈦礦量子點優(yōu)選CsPbI₃量子點，所述CsPbI₃量子點的制備方法為：在特定有機溶劑中，按摩爾比例加入一定量的CsCO₃和配體，升溫至100-200℃范圍內(nèi)，然后注入含PbI₂的溶液，反應(yīng)1-30min，得到CsPbI₃量子點。

請參閱圖4，其是本實施例中的新型量子點液晶背光源的光譜圖。采用紅色CsPbI₃量子點熒光材料封裝在藍光LED燈帶表面所形成的新型量子點液晶背光源的亮度達4640cd/m²，背光源色域99％NTSC。

實施例3

本實施例與實施例1所述的新型量子點液晶背光源結(jié)構(gòu)大致相同，其不同之處在于所述紅色熒光層28。本實施例中所述的紅色熒光層28的紅色熒光材料為紅色氟硅酸鹽或氟鈦酸鹽熒光粉。所述紅色熒光層28的制備方法包括以下步驟：將紅色氟硅酸鹽熒光粉溶于一定量的膠粘劑中，再加入一定量的溶劑，配制成含紅色熒光粉的膠水，使所述膠水中紅色熒光粉的質(zhì)量濃度為40％；將前述膠水涂布于藍光LED燈帶的表面，通過熱固化或者UV固化將膠水固化形成紅色熒光層。

在本實施例中，所述紅色氟硅酸鹽熒光粉優(yōu)選K₂SiF₆:Mn⁴⁺，但不局限于此，還可以為Na₂SiF₆:Mn⁴⁺、Na₂SiF₆:Nd³⁺,Yb³⁺、Ca_2-2xEu(II)_2xMg₅(Si₄O₁₁)₂F₂。紅色氟鈦酸鹽熒光粉為K₂TiF₆:Mn⁴⁺但不局限于此。請參閱圖5，其是本實施例中的新型量子點液晶背光源的光譜圖。采用K₂SiF₆:Mn⁴⁺封裝在藍光LED燈帶表面所形成的新型量子點液晶背光源的亮度達5128cd/m²，背光源色域97％NTSC。

實施例4

本實施例與實施例1所述的新型量子點液晶背光源結(jié)構(gòu)大致相同，其不同之處在于所述紅色熒光層28。本實施例中所述的紅色熒光層28的紅色熒光材料為紅色氮氧化物熒光粉。所述紅色熒光層28的制備方法包括以下步驟：將紅色氮氧化物熒光粉溶于一定量的膠粘劑中，再加入一定量的溶劑，配制成含紅色熒光粉的膠水，使所述膠水中紅色熒光粉的質(zhì)量濃度為60％；將前述膠水涂布于藍光LED燈帶的表面，通過熱固化或者UV固化將膠水固化形成紅色熒光層。

在本實施例中，所述紅色氮氧化物熒光粉優(yōu)選CaAlSiN₃:Eu²⁺，但不局限于此，還可以為M_2xSi₅N₈:Eu_x²⁺(M＝Ca，Sr，Ba，其中0≤x≤0.4)。請參閱圖6，其是本實施例中的新型量子點液晶背光源的光譜圖。采用CaAlSiN₃:Eu²⁺封裝在藍光LED燈帶表面所形成的新型量子點液晶背光源的亮度達5004cd/m²，背光源色域96％NTSC。

對比實施例

本實施例為現(xiàn)有技術(shù)中的液晶背光源，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。所述液晶背光源包括邊框11、藍光LED燈帶12、增亮膜13、擴散膜14、同時含紅色和綠色量子點的熒光膜15、導(dǎo)光板16與反光膜17。所述增亮膜13、擴散膜14、熒光膜15、導(dǎo)光板16和反光膜17至上而下依次層設(shè)并設(shè)置于邊框11之中，所述藍光LED燈帶12設(shè)置于導(dǎo)光板16的一個側(cè)邊。在對比實施例中，所述熒光膜15中的紅色量子點為CdSe量子點。請參閱圖7，其是現(xiàn)有技術(shù)中的液晶背光源的光譜圖。在對比實施例中，所述液晶背光源的亮度為4870cd/m²，背光源色域108％NTSC。

本發(fā)明的新型量子點液晶背光源，相比于現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)中的液晶背光源，采用將紅色熒光材料封裝在藍光LED燈帶上的方法，熒光膜中只添加綠色量子點，避免綠色量子點發(fā)出的綠光被紅色量子點或其他紅色熒光材料吸收，因此避免綠光損耗，使白色光源的整體亮度提高5-10％；或者在同等色域值和亮度的情況下，減少綠色量子點的用量，從而減少整個系統(tǒng)中量子點的用量。

本發(fā)明并不局限于上述實施方式，如果對本發(fā)明的各種改動或變形不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變形。