一种量子点LED背光光源结构及显示装置的制作方法

本发明涉及平板显示技术领域，特别涉及一种量子点LED背光光源结构及显示装置。

背景技术：

量子点(Quantum Dots)是一些肉眼无法看到的、极其微小的半导体纳米晶体，是一种粒径不足10纳米的颗粒。通常说来，量子点是由锌、镉、硒和硫原子组合而成。量子点有一个与众不同的特性，即每当受到光或电的刺激，量子点便会发出有色光线，光线的颜色由量子点的组成材料和大小形状决定，这一特性使得量子点能够改变光源发出的光线颜色。量子点作为新型的发光材料，具有光色纯度高、发光量子效率高、发光颜色可调、使用寿命长等优点，成为目前新型LED发光材料的研究热点。因此，以量子点发光材料作为发光层的量子点发光二极管(QLED)成为了目前新型LED研究的主要方向，并在照明以及平板显示领域具有广阔的应用前景。

由于量子点是一种尺寸介于1～100nm之间的纳米材料，量子点荧光材料具有带隙，尺寸可调以及发光光谱半波峰宽小等特点，近年来，量子点材料被广泛地应用在液晶显示器的背光中。在现行的可见光发光量子点材料中，目前已经实现量产的是含Cd的CdSe和不含Cd的InP和CuInS。含Cd的CeSe由于其量产水准可以很容易实现FWHM(半高峰宽)≤30nm。InP和CuInS的FWHM≥35nm，所以含Cd量子点的色域覆盖率更广。另外，最近发展起来的钙钛矿量子点材料(CH3NH3PbX3(X＝Br,I,Cl)以及CsPbX 3等)由于具有很高的发光效率和很窄的FWHM(<25nm)而受到越来越多达到关注。除此之外，石墨烯量子点，由于具有无Cd无重金属和稀有金属的特点，且材料易得易合成，也具有广阔的前景。

重要的是，Cd是一种有毒金属，世界各国对消费电子产品中元件中的Cd含量都有明确的规定，美国、欧盟、中国、日本、韩国的RoHS相关法规法令中皆要求Cd浓度小于100PPM,欧盟的RoHS中虽对Cd有豁免条款，但已经于2014年7月到期，该条款的豁免延期目前讨论激烈但仍无定论。所以，在量子点液晶显示器中，如何实现量子点封装LED背光的Cd含量小于100mmp或者使用无Cd材料，又使器件具有较好的光效成为高色域技术的重要发展趋势。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种量子点LED背光光源结构及显示装置，以解决现有技术中，量子点封装LED背光的Cd含量大于的100PPM的问题。

本发明的技术方案如下：

一种量子点LED背光光源结构，包括：

反光杯壳，用于安装量子点LED；

蓝光芯片结构与红光芯片，设于所述反光杯壳内部的底面，所述蓝光芯片结构至少为一个，所述红光芯片至少为一个；

其中，所述蓝光芯片结构包括蓝光芯片及设在其上的绿光量子点荧光粉层，所述蓝光芯片结构与所述红光芯片共同形成所述量子点LED。

优选地，所述蓝光芯片与所述绿光量子点荧光粉层之间依次层叠设有胶结层、耐高温聚合物膜层及隔水隔氧层，所述绿光量子点荧光粉层的背向所述蓝光芯片的另一面依次层叠设有所述隔水隔氧层与所述耐高温聚合物膜层。

优选地，所述蓝光芯片结构与所述红光芯片上均覆盖有防硫化硅胶层，所述防硫化硅胶层上设有隔水隔氧层，所述防硫化硅胶层与所述隔水隔氧层均设于所述反光杯壳的内部。

优选地，所述蓝光芯片结构上部的所述耐高温聚合物膜层上设有纳米压印徽结构，所述纳米压印徽结构的折射率大于所述防硫化硅胶层的折射率，且小于所述耐高温聚合物膜层的折射率。

优选地，所述纳米压印徽结构包括多个均匀间隔的微结构，相邻两个所述微结构的间距小于5um。

优选地，每个所述微结构的竖截面形状为梯形状或三角形状。

优选地，所述纳米压印徽结构的制作材料为聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物。

优选地，所述隔水隔氧层由吸氧树脂、铁盐类或碳酸盐类吸氧无机材料、铁盐类或碳酸盐类吸水无机材料以及无机纳米材料中的一种或多种材料所组成。

优选地，所述蓝光芯片与所述红光芯片间隔平行排列在所述反光杯壳内部的底面，且两者的厚度相同。

一种显示装置，其特征在于，该显示装置包括上述任一项所述的量子点LED背光光源结构。

本发明的有益效果：

本发明的一种量子点LED背光光源结构及显示装置，通过在反光杯壳内部的底面设置蓝光芯片结构和红光芯片，并在蓝光芯片上设置绿光量子点荧光粉层，有效地减少了量子点封装LED背光的Cd含量，实现了量子点封装LED背光满足RoHS和高色域覆盖的目标。

【附图说明】

图1为本发明实施例的一种量子点LED背光光源结构的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的蓝光芯片结构的整体结构示意图。

【具体实施方式】

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

实施例一

请参考图1和图2，图1为本实施例的一种量子点LED背光光源结构100的整体结构示意图，图2为本实施例的蓝光芯片结构10的整体结构示意图。从图1和图2可以看到：

本发明的一种量子点LED背光光源结构100，包括：

反光杯壳30，用于安装量子点LED，该反光杯壳30的内表面设有反光材料，能够将光线集中往反光杯壳30的开口方向平行射出。

蓝光芯片结构10与红光芯片20，设于所述反光杯壳30内部的底面，所述蓝光芯片结构10至少为一个，所述红光芯片20至少为一个。

其中，所述蓝光芯片结构10包括蓝光芯片11及设在其上的绿光量子点荧光粉层15，所述蓝光芯片结构10与所述红光芯片20共同形成所述量子点LED。所述蓝光芯片11和红光芯片20都是电致发光的，所述绿光量子点荧光粉层15属于光致发光材料。所述蓝光芯片11发射的蓝色光线可以激发所述绿光量子点荧光粉层15产生绿色光线，使得绿色光线和蓝色光线共同发射出去。

在本实施例中，所述蓝光芯片11与所述绿光量子点荧光粉层15之间依次层叠设有胶结层12、耐高温聚合物膜层13及隔水隔氧层14，所述绿光量子点荧光粉层15的背向所述蓝光芯片11的另一面依次层叠设有所述隔水隔氧层14与所述耐高温聚合物膜层13。

在本实施例中，所述蓝光芯片结构10与所述红光芯片20上均覆盖有防硫化硅胶层40，所述防硫化硅胶层40上设有隔水隔氧层14，所述防硫化硅胶层40与所述隔水隔氧层14均设于所述反光杯壳30的内部。

在本实施例中，所述蓝光芯片结构10上部的所述耐高温聚合物膜层13上设有纳米压印徽结构，所述纳米压印徽结构的折射率大于所述防硫化硅胶层40的折射率，且小于所述耐高温聚合物膜层13的折射率。这样就使得蓝光芯片结构10中的绿光和蓝光从所述耐高温聚合物膜层13射出时，光线与所述耐高温聚合物膜层13的法线夹角变的更小，增大了出光效率。

在本实施例中，所述纳米压印徽结构包括多个均匀间隔的微结构16，相邻两个所述微结构16的间距小于5um。

在本实施例中，每个所述微结构16的竖截面形状为梯形状或三角形状。

在本实施例中，所述纳米压印徽结构的制作材料为聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物，这两种材料都有助于提高光线的出光效率。

在本实施例中，所述隔水隔氧层14由吸氧树脂、铁盐类或碳酸盐类吸氧无机材料、铁盐类或碳酸盐类吸水无机材料以及无机纳米材料中的一种或多种材料所组成。

在本实施例中，所述蓝光芯片11与所述红光芯片20间隔平行排列在所述反光杯壳30内部的底面，且两者的厚度相同，这种设计可以使得蓝光芯片11和红光芯片20产生的光量大致相同。

本发明的一种量子点LED背光光源结构100，通过在反光杯壳30内部的底面设置蓝光芯片结构10和红光芯片20，并在蓝光芯片11上设置绿光量子点荧光粉层15，由于没有像现有技术那样在蓝光芯片11上同时设置绿光量子点荧光粉层15和红光量子点荧光粉层，没有红光量子点荧光粉层吸收绿光量子点荧光粉层15产生的绿光，因此绿光量子点荧光粉层15没有受到损耗，不需要补充绿光量子点荧光粉，因此没有增加Cd含量，这就有效地减少了量子点封装LED背光的Cd含量，实现了量子点封装结构满足RoHS和高色域覆盖的目标。另外，本发明在蓝光芯片结构10上部的耐高温聚合物膜层13上设置有纳米压印微结构，该纳米压印徽结构的折射率大于所述防硫化硅胶层40的折射率，且小于所述耐高温聚合物膜层13的折射率，有效地提高了蓝光芯片结构10的蓝光和绿光的出光效率。

实施例二

本实施例的一种显示装置，其包括实施例一所述的量子点LED背光光源结构100，该量子点LED背光光源结构100已经在实施例一中进行了详细的说明，在此不再重复说明。

本发明的一种显示装置，通过在反光杯壳30内部的底面设置蓝光芯片结构10和红光芯片20，并在蓝光芯片11上设置绿光量子点荧光粉层15，由于没有像现有技术那样在蓝光芯片11上同时设置绿光量子点荧光粉层15和红光量子点荧光粉层，没有红光量子点荧光粉层吸收绿光量子点荧光粉层15产生的绿光，因此绿光量子点荧光粉层15没有收到损耗，不需要补充绿光量子点荧光粉，因此没有增加Cd含量，这就有效地减少了量子点封装LED背光的Cd含量，实现了量子点封装结构满足RoHS和高色域覆盖的目标。另外，本发明在蓝光芯片结构10上部的耐高温聚合物膜层13上设置有纳米压印微结构，该纳米压印徽结构的折射率大于所述防硫化硅胶层40的折射率，且小于所述耐高温聚合物膜层13的折射率，有效地提高了蓝光芯片结构10的蓝光和绿光的出光效率。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。