[发明专利]量子点应用于显示领域的光源结构以及制造方法及显示装置

说明书

本发明公开了一种量子点应用于显示领域的光源结构以及制造方法及显示装置，属于显示技术领域，包括基板、设于基板上的多个发光芯片以及围设于发光芯片周边的挡墙，使得挡墙和基板形成一具有开口向上的倒梯形腔体，发光芯片位于腔体底部；其中，腔体内设有量子点层，且发光芯片发射的光线能够照射在量子点层上，以使量子点层发光。本发明倒梯形腔体使得发光芯片发射的光集中朝上发生，发光亮度增加；且腔体内喷射量子点层，限制了量子点的流动区域，且形成了固定区域的发光膜面的形貌，这样设置不仅减少了量子点材料消耗、节约材料成本，而且还改善了出光光形。

技术领域

本发明属于显示技术领域，特别涉及一种量子点应用于显示领域的光源结构以及制造方法及显示装置。

背景技术

目前，量子点应用方向有以下几种：

一、已经成熟的第一代产品——QD Film或QD Sheet，即量子点薄膜，量子点涂布在PET膜表面，上下贴阻隔膜，可取代光扩散膜，这已经商业化并稳定使用。

二、QD Film进阶版——QD Glass，即量子点导光板，量子点涂布在柔性玻璃导光板表面，然后上层贴阻隔膜或做薄膜封装工艺。相对于QD Film来说，简化封装工艺且柔性玻璃透明度更高。QD Film与QD Glass均为On Surface工艺，这种工艺虽然简单，但是阻隔膜或封装工艺成本高，量子点材料利用率低。

三、对于传统液晶显示器制作工艺改动极小的量子点贴片(On Chip)，是通过SMD制程将量子点封装在LED贴片内，但是要在量子点层的前后利用诸如原子层沉积法长出致密无机封装层，保护量子点，然后直接整合在传统白光背光模组结构内，再结合液晶显示器其他结构即可。此封装工艺复杂，但量子点材料利用效率高，且可以直接利用传统液晶显示器生产工艺，无需过多修改制程，制程建造成本低且生产良率高。

四、由于传统液晶显示器本身无法达到真正全黑的显示效果，因此其对比度不像OLED或RGB Mini LED等可以实现每个子像素控制、直接显示的方式所能呈现的对比度高，所以目前也有使用蓝光Mini LED或Micro LED作为背光源的方案，因此可做到显示区域调光、提高对比度的液晶显示技术，但仍不如直显效果好。若将量子点涂布于其上，则可得白光Mini LED或Micro LED背光源的液晶显示器。

五、量子点喷墨打印墨水直接取代彩色光阻——量子点彩色滤光片(QD ColorFilter,QDCF)，在最后原填充彩色光阻的位置上，喷墨打印填入量子点墨水，这样就不需要先做成白光背光源再滤色，而是直接用蓝光激发量子点而色转换得到相应颜色的光，这也称为量子点像素(QD Pixel)。此工艺不仅能量损耗少，还可以利用量子点色转换时，发光天生广角的特点。但是传统黑色光阻通过光刻技术做出的彩色滤光片的凹槽深度仅能有约十微米，所能填入的量子点层厚度过小，色转换效率不足。

在前述量子点在液晶显示器的应用中，对于QD Film、QD Glass、QD On Chip(SMD)、QD Mini LED或QD Micro LED等白色背光源而言，量子点被激发光源转换组合成白光之后，还需要经过导光板、扩散膜、液晶层、彩色滤光片等复杂的光学结构，白光在经过这些复杂的光学结构时会损耗部分能量，最後在通过彩色光阻时，会再过滤掉像素点以外的色光波长，此种方式能量利用率低。另外，由于是应用于液晶显示器的背光改良，因此液晶显示器原本的缺点会全部被延续下来，例如，响应时间为毫秒等级的液晶层，会限制住响应时间为纳秒等级的量子点这一显示特性表达，以及量子点色转换出光时的广角特性，也会被掩盖掉。若是使用蓝色背光源搭配量子点彩色滤光片，则尚可保留色转换后出光广角特性，但能填入的量子点层厚度过小，色转换效率不足。