[发明专利]应用于侧入式背光模组的量子点光耦合结构及制作方法

说明书

本发明提出一种应用于侧入式背光模组的量子点光耦合结构及制作方法，包括：相耦合设置的多组LED芯片和外凸状或内凸状的量子点微结构；所述量子点微结构紧密排列在导光板侧部的入光面上。耦合的量子点微结构可根据LED背光源配光不同形成一种具备散射作用透镜结构以匀化入射光，减少色偏差。结构内部的散热纳米颗粒可有效地对LED进行散热，从而降低因入射光能量过高带来的量子点斯托克斯偏移问题。耦合量子点微结构内的散射粒子可在微结构散射作用下将入射光进一步散射，充分提高量子点的光转换效率与光源利用率。在耦合量子点微结构的设计与放置时也充分地考虑了LED光源的空间配光，因此侧入光源能够极大程度地、均匀地耦合进入导光板。

技术领域

本发明属于平板显示技术领域，尤其涉及一种光源利用率高，色偏差小，成本低，散热效果好的应用于侧入式背光模组的量子点光耦合结构及制作方法。

背景技术

液晶显示器件功耗低、无辐射，仍然是目前最主流的显示器件。但其为非主动型发光器件，不能自主发光，只能通过调控背光源发出的光来呈现画面。现在使用的背光源一般为蓝光LED，LED发光产生热量对于侧边型与芯片型的量子点器件结构都有较大影响，因此在散热上需要重点考虑。

液晶显示器件侧入式背光模组的工作原理是：背光源LED芯片发出蓝光，光线从导光板侧面即入光面进入导光板在导光板内进行全反射，通过各种疏密、大小不一的微结构网点，破坏全反射条件，并在导光板出光面出射，使导光板均匀发光。由于是侧边入光，有平行光进入导光板，这类光线直接透射入导光板后板反射返回，不参与全反射至底部网点，进而出光，因此导致光源的利用率较低。现有技术一般采用以下手段提高光源的利用率的结构，其一，把导光板的入光面制成倾斜的，其二，把入光面设置成多个具有倾斜角的凹槽，两种方法都是把入射的平行光折射为其它的方向光进入导光板，使其满足全反射条件并进行光传导进而提高光源利用率，但异形导光板的制作与安装都较为繁琐；此外，液晶显示背光模组的光源以LED为主，而LED芯片在不同方向上的发光强度不同。现有技术为在导光板的入光面涂覆厚度均匀的红、绿量子点层以使蓝光LED激发红、绿量子点形成混合光进入导光板，然而由于蓝光LED空间配光不同，LED光源到达入光面各点的光强不同，各处的红、绿量子点膜厚若一致，则蓝光光强有差异，因而会造成进入导光板的混合光三基色比例不同，即造成光色偏差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种应用于侧入式背光模组的量子点光耦合结构及制作方法，根据LED背光源配光不同提出一种可以外凸或内嵌于导光板的量子点微结构，该结构内包括红、绿色量子点，散射粒子以及金属纳米粒子。该结构有以下几个优点：(1)耦合的量子点微结构根据LED芯片与导光板的距离以及其空间配光的不同，设计微结构的入光面形状、尺寸，以求尽量把光源入射光耦合进导光板，且微结构设计成一种具备散射作用的透镜结构以匀化入射光，减少色偏差。(2)结构内部的金属纳米粒子可有效地对LED进行散热，从而降低因入射光能量过高带来的量子点斯托克斯偏移问题。(3)耦合量子点微结构内的散射纳米粒子可在微结构散射作用下将入射光进一步散射，充分提高量子点的光转换效率与光源利用率。

本发明具体采用以下技术方案：

一种应用于侧入式背光模组的量子点光耦合结构，其特征在于,包括：相耦合设置的多组LED芯片和外凸状或内凸状的量子点微结构；所述量子点微结构紧密排列在导光板侧部的入光面上。

优选地，所述量子点微结构可外凸或内嵌于导光板，外凸量子点微结构既可以为中间厚两边薄的形状也可以为中间薄两边厚的形状。中间厚两边薄的微结构由导光板向光源方向凸起，表面可为弧形或曲线形，如类凸透镜形以及类棱台形等，该结构可使进入导光板的光色度一样。中间薄两边厚微结构为具备散射光的异形透镜结构，如类平凹透镜等，此透镜凹面结构可把中间过强的能量往其他方向进行散射。对于内嵌的量子点微结构，内嵌微结构可为棱镜形，半圆柱形。