量子点透镜、背光模组及显示装置的制作方法

1.本技术涉及显示技术领域，特别是涉及一种量子点透镜、背光模组及显示装置。


背景技术：

2.量子点显示装置实现高色域的方案，主要通过背光模组与量子点集成的部材。例如量子点透镜，现有技术中量子点透镜主要有如下两种制成方式：其一是透镜主体和量子点膜层集合成为量子点透镜，二者为独立的层状结构，量子点膜层设于透镜主体的出光侧，光源设于透镜主体的背光侧，光源发出的光线经过透镜主体后，部分光源未经过量子点膜层，直接投射到屏幕边缘，导致屏幕容易漏蓝光；其二是以透镜主体为基体，将量子点材料掺杂在透镜主体内，由于量子点材料与透镜主体混光不匀也会导致漏蓝光问题。综上，现有技术的量子点透镜容易出现漏蓝光的问题，导致量子点显示产品显示不均，且不利于窄边框产品设计。


技术实现要素：

3.本技术旨在提供一种量子点透镜、背光模组及显示装置，旨在提升量子点显示产品的显示均匀性。
4.第一方面，本技术实施例提出了一种量子点透镜，所述量子点膜层完全覆盖所述透镜主体的所述出光面。
5.本技术的一种实施例中，所述透镜主体一体注塑成型于所述量子点膜层的背光侧。
6.本技术的一种实施例中，所述透镜主体的材质为树脂材质。
7.本技术的一种实施例中，所述透镜主体的形状为半球形，所述半球形透镜主体一侧包括半球面，所述半球面为出光面，所述半球形透镜主体另一侧包括环形面和设于所述环形面中心的内凹圆柱面，所述内凹圆柱面为入光面，所述光源置于所述内凹圆柱面内。
8.本技术的一种实施例中，所述透镜主体的形状为圆柱形，所述圆柱形透镜主体的出光面包括内凹圆锥面和绕所述内凹圆锥面外周的柱面，所述内凹圆锥面的表面向外凸起成弧形面，所述圆柱形透镜主体背离所述内凹圆锥面的一侧设置有环形面和设于所述环形面中心的内凹圆柱面，所述内凹圆柱面为入光面，所述光源置于所述内凹圆柱面内。
9.本技术的一种实施例中，所述量子点膜层包括：膜层主体；第一阻隔层，形成于所述量子点膜朝向所述透镜主体的一侧；以及第二阻隔层，形成于所述量子点膜背离所述透镜主体的一侧；其中，所述第一阻隔层和所述第二阻隔层用于阻隔水汽。
10.本技术的一种实施例中，所述第一阻隔层完全覆盖所述出光面，所述第一阻隔层和所述第二阻隔层的材质为耐高温隔热密闭材质。
11.本技术的一种实施例中，所述光源包括：蓝光led。
12.第三方面，本技术实施例提出了一种显示装置，包括：液晶显示面板；以及如第二方面任一项所述的背光模组，所述背光模组设于所述液晶显示面板的背光侧，用于向所述
液晶显示面板提供光源。
13.根据本技术实施例提供的量子点透镜、背光模组及显示装置，量子点透镜包括透镜主体和量子点膜层，二者为互相独立的层状结构，透镜主体具有入光面和出光面，入光面朝向光源设置，从而光源发出的光线通过入光面进入透镜主体，并从出光面出射，量子点膜层完全覆盖出光面，使得从透镜主体的出光面出来的全部蓝色光线折射或反射后通过布满量子点材料的量子点膜层，并充分激发量子点膜层中不同大小的量子点材料发出红色光线和绿色光线，三种颜色光线经过充分混合后形成白光，从量子点透镜表面射出，本技术实施例解决了现有量子点显示装置边缘蓝光的问题，提升了量子点显示产品的显示均匀度。
附图说明
14.下面将参考附图来描述本技术示例性实施例的特征、优点和技术效果。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制，仅用于示意相对位置关系，某些部位的层厚采用了夸大的绘图方式以便于理解，附图中的层厚并不代表实际层厚的比例关系。
15.图1示出一种现有技术的背光模组的结构示意图；
16.图2示出另一种现有技术的背光模组的结构示意图；
17.图3示出本技术第一实施例的一种量子点透镜的结构示意图；
18.图4示出本技术第一实施例的另一种量子点透镜的结构示意图；
19.图5示出本技术第一实施例的量子点膜层的剖视图；
20.图6示出本技术第二实施例的一种背光模组的结构示意图；
21.图7示出本技术第二实施例的另一种背光模组的结构示意图；
22.图8示出本技术第三实施例的显示装置的结构示意图；
23.图9示出本技术第四实施例的量子点透镜的制作方法的流程图；
24.图10为基于图9的s1步骤对应的结构示意图；
25.图11为基于图9的s2步骤对应的结构示意图；
26.图12为基于图9的s3步骤对应的结构示意图；
27.图13为基于图9的s4步骤对应的结构示意图；
28.图14示出本技术第五实施例的背光模组的制作方法的流程图。
29.附图标记说明：
30.100、背光模组；1、光源；11、基板；2、量子点透镜；21、透镜主体；211、半球面；212、内凹圆锥面；2121、弧形面；213、环形面；214、内凹圆柱面；215、柱面；22、量子点膜层；221、第一阻隔层；222、第二阻隔层；223、膜层主体；3、扩散板；4、光学膜层；5、阵列基板；6、液晶层；7、彩膜基板；8、第一模具；9、第二模具。
具体实施方式
31.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术的更好的理解。在附图和下面
的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本技术造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了区域结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
32.下面结合附图分别描述本技术实施例提供的量子点透镜、背光模组和触控显示装置的各个具体结构。
33.量子点显示(quantum dot，简称qd)和有机电激光显示(organic light-emitting diode，简称oled)是目前两大主流新型显示技术。量子点显示在传统的液晶显示(liquid crystal display，简称lcd)产品的光源技术上的设计，核心是显著提升屏幕的色域，并且量子点液晶显示产品比有机电激光显示产品推广成本低，是显示行业升级方向和标配趋势。
34.下面以量子点液晶显示产品为例，结合附图对本技术实施例进行说明：
35.图1示出一种现有技术的背光模组的结构示意图，图2示出另一种现有技术的背光模组的结构示意图。
36.量子点液晶显示产品实现高色域的方案主要通过背光模组100采用与量子点集成的部材，这些部材包含例如量子点膜(qd film)，量子点扩散板3(qd diffuser plate)，量子点管(qd tube)，量子点led(qd led)以及量子点透镜2(qd lens)等，首先，如图1所示，在光学膜层和扩散板3之间设置量子点膜层22，或者，如图2所示，以扩散板3为基材，在基材内掺杂量子点材料，上述方式均需要使用大量的量子点材料，成本相对较高，并且，现有的量子点led含有铬元素，不符合环保需求；其次，光源1发出的蓝色光线不能保证全部通过量子点，未通过量子点的光线直接从背光模组100边缘出射导致漏蓝光问题，或者，量子点材料与背光模组100混光不匀导致漏蓝光问题，不利于窄边框产品设计；最后，已知的量子点透镜2，需要多次拼装及量子点材料单独注入或涂布固化，实现工艺难度大且结构复杂。
37.第一实施例
38.图3示出本技术第一实施例的一种量子点透镜的结构示意图，图4示出本技术第一实施例的另一种量子点透镜的结构示意图，图5示出本技术第一实施例的量子点膜层的剖视图。
39.如图3-图4所示，本技术实施例提出了一种量子点透镜2，包括透镜主体21和量子点膜层22，所述透镜主体21包括入光面和出光面，所述入光面与光源1相对设置，所述量子点膜层22完全覆盖所述透镜主体21的出光面。
40.根据本技术实施例提供的量子点透镜2，量子点透镜2包括透镜主体21和量子点膜层22，二者为互相独立的层状结构，透镜主体21具有入光面和出光面，入光面朝向光源1设置，从而光源1发出的光线通过入光面进入透镜主体21，并从出光面出射，量子点膜层22完全覆盖出光面，使得从透镜主体21的出光面出来的全部蓝色光线折射或反射后通过布满量子点的量子点膜层22，并充分激发量子点膜层22中不同大小的量子点材料发出红色光线和绿色光线，三种颜色光线经过充分混合后形成白光，从量子点透镜2表面射出，本技术实施例通过量子点膜层22覆盖了透镜主体21的整个出光面，不会发生背光模组100边缘蓝光或透镜漏蓝光的问题，提升了量子点显示产品的显示均匀度；另外，本技术实施例减少量子点材料的使用，降低显示产品的材料成本，led不掺杂量子点材料，符合环保要求。
41.进一步地，所述透镜主体21一体注塑成型于所述量子点膜层22的背光侧，并且，所
述透镜主体21的材质为树脂材质。
42.对于量子点透镜2的制备，依据所需要的透镜主体21表面的形状大小提前准备对应大小的量子点膜层22以及量子点透镜2成型的整套金属模具，其中整套金属模具包括第一模具8和第二模具9，将制作好的量子点膜层22置入第一模具8内，量子点膜层22贴合第一模具8内壁，第一模具8和第二模具9合模，注入透镜主体21成型所需的树脂材料，在第一模具8和第二模具9形成的腔体中，量子点膜层22完全覆盖透镜主体21的出光面，并且量子点膜层22与透镜主体21的出光面的树脂因高温高压融合，形成一体式量子点透镜2。
43.由此，通过将提前准备好的量子点膜层22置入金属模具中，在树脂注入成型透镜主体21的过程中，量子点膜层22与透镜主体21接合达到一体式结构，这样量子点膜覆盖了透镜主体21的整个出光面，不会发生背光模组100边缘蓝光或透镜漏蓝光的问题。此外，在金属模具中量子点膜层22与透镜主体21一体成型的工艺，简化了量子点透镜2的结构和制作工艺，避免了现有的量子点透镜2多次拼装及量子点材料单独注入或涂布固化，同时在任意金属模具中任意配方的量子点膜层22可以与任意形状的透镜主体21结合，实现了量子点透镜2的光学结构方案灵活多样化。
44.另外，透镜主体21还可以采用其他材质，例如熔融石英,氟化钙,氟化镁,硅,锗,硒化锌等材料，只要能对光线进行折射或者反射的材质即可，在此不再赘述。
45.请继续参考图3所示，本技术的一种实施例中，所述透镜主体21的形状为半球形，所述半球形透镜主体21一侧包括半球面211，所述半球面211为出光面，所述半球形透镜主体21另一侧包括环形面213和设于所述环形面213中心的内凹圆柱面214，所述内凹圆柱面214为入光面，所述光源1设置于所述内凹圆柱面214内。
46.请继续参考图4所示，本技术的一另种实施例中，所述透镜主体21的形状为圆柱形，所述圆柱形透镜主体21的出光面包括内凹圆锥面212和设于内凹圆锥面212外周的柱面215，所述内凹圆锥面212的表面向外凸起成弧形面2121，所述圆柱形的透镜主体21背离内凹圆锥面212的一侧包括环形面213和设于所述环形面213中心的内凹圆柱面214，所述内凹圆柱面214为入光面，所述光源1设置于所述内凹圆柱面214内。
47.其中，内凹圆柱面214能够完全罩住光源1，对光源1发出的蓝色光线起到汇聚作用，防止光源1发出的蓝色光线未经过量子点透镜2直接从背光模组100边缘发出，导致漏蓝光的问题发生。
48.另外需要说明的是，透镜主体21的出光面形状可以为不局限如图所示的半球面211和内凹圆锥面212的任意形状，量子点透镜2表面的量子点膜可以选用任意量子点配方的量子点膜，满足不同的光学设计需求。
49.如图5所示，对于量子点膜层22的具体结构而言，所述量子点膜层22包括：膜层主体223；第一阻隔层221，形成于所述量子点膜朝向所述透镜主体21的一侧；以及第二阻隔层222，形成于所述量子点膜背离所述透镜主体21的一侧。
50.由于量子点对水具有低耐受性，在核壳结构的量子点材料中，表面配体在维护量子点结构稳定，保持量子点高效发光具有重要的作用。但是受光热水氧等不良因素影响，量子点表面的配体可能会出现脱落或由于发生化学反应从而失效的现象，因此在膜层主体223两侧分别设置第一阻隔层221和第二阻隔层222，所述第一阻隔层221和所述第二阻隔层222的材质为耐高温隔热密闭材质，用于阻隔水汽，防止其他层的水汽通过第一阻隔层221
和所述第二阻隔层222进入膜层主体223内，与量子点材料发生化学反应从而失效。
51.在量子点透镜2的制备过程中，所述第一阻隔层221完全覆盖所述出光面，膜层主体223完全覆盖第一阻隔层221，从而保证经过透镜主体21的蓝色光线全部通过膜层主体223内的量子点材料后，充分激发量子点膜层22中不同大小的量子点材料发出红色光线和绿色光线，三种颜色光线经过充分混合后形成白光。
52.具体地，第一阻隔层221和第二阻隔层222的材料不局限于涤纶树脂(polyethylene terephthalate，简称pet)、聚乙烯(polyethylene，简称pe)和聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，简称pmma)等高透光材料。
53.第二实施例
54.图6示出本技术第二实施例的一种背光模组100的结构示意图。图7示出本技术第二实施例的另一种背光模组100的结构示意图。
55.如图6-图7所示，在第一实施例的基础上，本技术实施例提出了一种背光模组100，包括：光源1；以及如第一实施例或第二实施例所述的量子点透镜2，所述量子点透镜2的入光面朝向所述光源1。
56.该背光模组100还包括：基板11，光源1设于所述基板11一侧，量子点透镜2设于所述光源1背离基板11的一侧；扩散板3，设于所述量子点透镜2背离基板11的一侧；以及光学膜层，设于扩散板3背离基板11的一侧。
57.其中，基板11为pcb板，量子点透镜2通过物理或者化学等粘接技术贴附在pcb板，具体可为通过uv固化胶或其它胶粘剂粘接，或者通过超声波焊接，与已贴片在pcb板上的光源1组成完整的量子点灯板。进一步地，量子点灯板与扩散板3板、光学膜层等其它背光模组100结构件一起组成背光模组100。
58.另外，所述光源1为蓝光led。蓝光led发出的蓝光经过透镜主体21折射或反射进入量子点膜层22并充分激发量子点膜层22中不同大小的量子点材料发出红光和绿光，红、绿、蓝三色光经过充分混合后形成白光，从量子点透镜2表面射出，量子点透镜2射出的多点光源1经过空间混光、扩散板3和光学膜层混光后，形成均匀的广色域的背光模组100面光源1。本实施例提供的背光模组100，包括第一实施例的量子点透镜2，因此具有与量子点透镜2相同的技术优势，在此不再赘述。
59.第三实施例
60.图8示出本技术第三实施例的显示装置的结构示意图。
61.如图8所示，在第一实施例和第二实施例的基础上，本实施例提出了一种显示装置，包括：液晶显示面板；以及所述的背光模组100，所述背光模组100设于所述液晶显示面板的背光侧，用于向所述液晶显示面板提供光源1。
62.具体地，液晶显示面板包括依次设置的阵列基板115、液晶层6和彩膜基板117，所述背光模组100设于所述阵列基板115的背光侧，进一步地，背光模组100的光学膜层4设于所述阵列基板115背离所述液晶层6的一侧，通过背光模组100的光源1给液晶显示面板提供光源1。
63.本实施例提供的显示装置，包括第二实施例的背光模组100，因此具有与背光模组100相同的技术优势，在此不再赘述。
64.第四实施例
65.图9示出本技术第四实施例的量子点透镜的制作方法的流程图，图10为基于图9的s1步骤对应的结构示意图，图11为基于图9的s2步骤对应的结构示意图，图12为基于图9的s3步骤对应的结构示意图，图13为基于图9的s4步骤对应的结构示意图。
66.如图9-图13所示，在第一实施例、第二实施例、第三实施例和第四实施例的基础上，本实施例提供一种量子点透镜2的制作方法，包括以下步骤：
67.s1、依据透镜主体21的形状大小制作对应大小的量子点膜层22以及成型透镜主体21的整套金属模具，其中，金属模具包括第一模具8和第二模具9；
68.s2、将制作好的量子点膜层22置入第一模具8中，量子点膜层22的第二阻隔层222贴合第一模具8的内壁；
69.s3、第一模具8和第二模具9合模，注入透镜主体21成型所需的树脂材料，在金属模具形成的腔体中，量子点膜层22的第一阻隔层221完全覆盖透镜主体21的出光面，并且第一阻隔层221与透镜主体21的出光面的树脂高温高压融合，形成一体式量子点透镜2；
70.s4、待量子点透镜2成型，对成型后的量子点透镜2进行脱模处理。
71.本实施例通过结合现有成熟工艺，对量子点透镜2及其制作方法进行有益设计，旨在解决现有背光模组100边缘蓝光，以及量子点材料耗材多的问题，达到提升背光模组100显示均匀及降低量子点材料使用量的目的。
72.第五实施例
73.图14示出本技术第五实施例的背光模组100的制作方法的流程图。
74.如图14所示，在第四实施例的基础上，本实施例还提供一种基于上述量子点透镜2的背光模组100的制作方法，包括以下步骤：
75.s5、提供贴附有光源1的基板11；
76.s6、将成型的量子点透镜2通过uv固化胶或其它胶粘剂针贴在基板11上，或者，量子点透镜2通过超声波焊接在基板11上，形成完整的量子点灯板；
77.s7、将扩散板3贴附在量子点灯板的出光侧；
78.s8、将光学膜层4贴附在扩散板3的出光侧，形成背光模组100。
79.本实施例提供的背光模组100的制作方法，基于上述量子点透镜2的制作方法，因此具有与上述量子点透镜2的制作方法相同的技术优势，在此不再赘述。
80.应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本技术中的“在
……
上”、“在
……
以上”和“在
……
之上”，以使得“在
……
上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在
……
以上”或者“在
……
之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。
81.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。