[发明专利]改善微小型LED背光或显示均匀性的色转换层及其制备方法

说明书

本发明涉及一种改善微小型LED背光或显示均匀性的色转换层及其制备方法。由非均匀发光介质膜、散射粒子膜、其他光学功能膜三个部分紧密复合组成；所述非均匀发光介质膜用于将由微小型LED模组产生的短波长激发光转化为其他波长的光；所述非均匀发光介质膜的整体结构为旋转对称曲面或非旋转对称曲面，所述非均匀发光介质膜由多个单元结构接连形成阵列，所述单元结构与微小型LED形成一对一、一对多或多对一的对应关系；所述散射粒子膜用于散射转换光及使膜层平整化；所述其他光学功能膜用于添加光学性能或起保护作用。本发明能够实现与微小型LED的精确匹配、光能高效转换、均匀出光、高色域显示等，可用于解决微小型LED出光大角度分布均匀性的问题。

技术领域

本发明涉及显示器技术领域，具体涉及一种改善微小型LED背光或显示均匀性的色转换层及其制备方法。

背景技术

LED已经存在超过50年，一般显示看板的芯片尺寸为毫米级，直到最近十年才做到微米等级。微小型LED光利用率高，拥有优异的显示性能，在亮度、对比度、清晰度等画质方面和响应速度、寿命、功耗等性能方面均优于LCD和传统LED。微小型LED背光能带来显示效果更好、厚度更薄的升级，当用作液晶面板背光时，有着能够完整保留RGB三原色、实现精细化控制和高显示对比度、更薄的厚度、兼具高亮度和散热均匀的优势。小尺寸化LED芯片将成为未来显示器件的主流趋势。

发光介质材料能够以某种形式吸收能量，将其转化成光辐射，常以彩色滤光片或色转换层的形式，作为彩色化的关键部件应用在显示器中。发光介质材料包括荧光粉、量子点、长余辉发光材料、上转换发光材料等多个种类。目前商用显示器件中常用荧光粉作为彩色像素的主要材料，近年来以量子点作为像素材料或色转换层材料的量子点显示器迅速崛起。纳米半导体量子点以其低功耗、超轻薄、窄带发光、色彩饱和度和发光亮度高以及可溶液加工等特点成为信息显示领域关注的新热点。目前，以光致量子点为色转换层的微小型LED显示面板已经成为以量子点材料作为自主发光面板的两个最前沿的应用之一，这也使微小型LED的色转换膜层应用成为了显示技术的一个重要发展方向和研究热点。

但是，微小型LED背光显示面板尚存一些问题，如单颗LED对应区域内大角度出光不均匀等，有必要提出一种将发光介质材料作为匹配微小型LED的优化膜层，不仅可以发挥微小型LED芯片的显示优势，还可以进一步提升到更高色域、更高效率等，大幅提升背光效果。

专利号为CNCN109979960A的中国专利公开了“基于量子点光转换层的全彩Micro-LED显示器件的制作方法”，该发明提供了可以解决量子点材料直接涂到Micro-LED表面后的光串扰问题、光源阵列和色转换膜层难以分离的问题的一种量子点光转换层的Micro-LED显示器件的制作方法，通过制备凹槽阵列并蒸镀金属层和反射层，再填充红绿量子点，最后压合到Micro-LED阵列上制作全彩Micro-LED显示器件。上述技术方案虽然能得到出红、绿、蓝三色光的Micro-LED显示器件，但仍存在出光不均匀、出光效果不稳定等显示效果方面的问题，因此仍待提出改进的适用于Micro/Mini-LED的发光介质色转换层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善微小型LED背光或显示均匀性的色转换层及其制备方法，通过设计具有非均匀光密度特性的色转换层代替传统均匀色转换膜，来实现可用于与微小型LED发光特性相匹配的颜色转换结构。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种改善微小型LED背光或显示均匀性的色转换层，由非均匀发光介质膜、散射粒子膜、其他光学功能膜三个部分紧密复合组成；

所述非均匀发光介质膜用于将由微小型LED模组产生的短波长激发光转化为其他波长的光；所述非均匀发光介质膜的整体结构为旋转对称曲面或非旋转对称曲面，所述非均匀发光介质膜由多个单元结构接连形成阵列，所述单元结构与微小型LED形成一对一、一对多或多对一的对应关系；

所述散射粒子膜用于散射转换光及使膜层平整化；

所述其他光学功能膜用于添加光学性能或起保护作用。