一种量子点发光元件、背光模组和显示装置的制作方法

本发明涉及光电器件领域，尤其涉及一种量子点发光元件、背光模组和显示装置。

背景技术：

在显示技术设备行业，目前可实现色域最高的背光方案是蓝光激发量子点材料产生白光的方案，色域可达100％NTSC(英文全称：National Television Standards Committee，中文缩写：国家电视标准委员会)标准以上，而在现有技术中采用量子点LED(英文全称：Light Emitting Diode，中文：极致发光二极管)作为蓝光光源的方案中均是在普通蓝光LED芯片上方设置量子点层，而并未考虑蓝光激发量子点层后的后向散光问题。

参照图1所示，示出了一种目前行业内的惯用做法的原理示意图，包括蓝光LED芯片(1)、量子点层(2)，其中蓝光LED芯片(1)发出的蓝光在到达量子点层后激发量子点材料产生白光i1和i2，在产生前向散射光i1的同时产生后向散射光i2，后向散射光i2直接反射回蓝光LED芯片(1)损失掉，影响了量子点发光层的出光效率。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种量子点发光元件、背光模组和显示装置，能够降低后向散射光损失，提高量子点发光元件的出光效率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种量子点发光元件，包括：

线偏振激励光源，所述线偏振激励光源用于发射线偏振光；

线偏振选择器件，所述线偏振选择器件设置在所述线偏振激励光源的出光方向上，用于选择性透射所述线偏振激励光源发射的线偏振光；

量子点层，所述量子点层设置在所述偏振选择器件出光方向上，所述量子点层受所述线偏振选择器件透射的线偏振光激发而发光；

其中，所述线偏振激励光源、所述线偏振选择器件及所述量子点层与壳体一起封装成一体封闭结构。

第二方面，提供一种背光模组，包括：

背板；

背光光源，所述背光光源设置在所述背板上，所述背光光源包括多个点光源，每个所述点光源包括上述任一量子点发光元件；

光学膜片组，所述光学膜片组设置在所述背光光源的出光方向上；

液晶显示面板，所述液晶显示面板设置在所述光学膜片组上方；

其中，所述背板、所述背光光源、所述光学膜片组及所述液晶显示面板组装成一体结构。

第三方面，提供一种显示装置，包括上述的背光模组。

上述提供的量子点发光元件、背光模组和显示装置，由于在线偏振激励光源和量子点层之间设置了线偏振选择器件，并且线偏振选择器件选择性透射线偏振激励光源发射的线偏振光，因此偏振激励光源产生的光线能够通过线偏振选择器件激励量子点层产生出射光线；一部分光线在量子点层产生后向散射后重新反射回线偏振选择器件，由于线偏振选择器的对光线的偏振状态具有选择性，因此后向散射的光线中只有一部分与线偏振选择器的起偏方向相同的光线透射损失，而大部分后向散射的光线被重新反射至量子点层并输出，因此能够降低后向散射光损失，提高量子点发光元件的出光效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种量子点发光元件的结构示意图；

图2为本发明的实施例提供的一种量子点发光元件的结构示意图；

图3为本发明的如图2所示的量子点发光元件的发光原理示意图；

图4为本发明的另一实施例提供的一种量子点发光元件的结构示意图；

图5为本发明的又一实施例提供的一种量子点发光元件的结构示意图；

图6为本发明的再一实施例提供的一种量子点发光元件的结构示意图；

图7为本发明的实施例提供一种量子点层的结构示意图；

图8为本发明的实施例提供一种背光模组的结构示意图；

图9为本发明的另一实施例提供一种背光模组的结构示意图。

附图标记：

线偏振激励光源-11；

量子点层-12；

上基板-121；

下基板-122；

量子点材料-123；

封框胶-124；

线偏振选择器件-13；

壳体-14；

台阶结构-141；

第一硅胶层-15；

第二硅胶层-16。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的实施例提供一种量子点发光元件，参照图2所示，包括：线偏振激励光源11、量子点层12、线偏振选择器件13和壳体14；

线偏振激励光源11用于发射线偏振光；

线偏振选择器件13设置在线偏振激励光源11的出光方向上，用于选择性透射线偏振激励光源11发射的线偏振光；

量子点层12设置在偏振选择器件13出光方向上，量子点层12受线偏振选择器件13透射的线偏振光激发而发光；

其中，线偏振激励光源11、线偏振选择器件13及量子点层12与壳体一起封装成一体封闭结构。

其中该量子点发光元件用于直下式或侧入式背光模组的光源，当应用于直下式背光模组的光源时，量子点发光元件可以均匀的按照行或列排布分布于背光模组的背板上。当用于侧入式背光模组的光源时，量子点发光元件位于背光模组中导光板的一侧。其中，线偏振激励光源11可以采用现有技术中的任意形式的线偏振激励光源，例如：在GaN(氮化镓)基LED表面嵌入复合光栅结构，其中该复合光栅结构的起偏方向应满足与线偏振选择器件的起偏方向同向；或者利用芴基聚合物的热值液晶特性制作的偏振电致发光器件。

具体如图3所示，线偏振激励光源11发出的光激发量子点层12产生各项异性光线i，其中一部分光线i1前向散射，较大一部分光线i2后向散射，由于激发的光线不具有偏振态，因此光线i2也不具有偏振态，光线i2到达线偏振选择器件13时，一部分与线偏振选择器件13起偏方向相同的光线e通过线偏振选择器件13损失掉；而光线i2中的大部分光线o由于与线偏振选择器件13起偏方向不同而被反射回量子点层12，从而提高了量子点发光元件的出光效率。

上述提供的量子点发光元件，由于在线偏振激励光源和量子点层之间设置了线偏振选择器件，并且线偏振选择器件选择性透射线偏振激励光源发射的线偏振光，因此偏振激励光源产生的光线能够通过线偏振选择器 件激励量子点层产生出射光线；一部分光线在量子点层产生后向散射后重新反射回线偏振选择器件，由于线偏振选择器的对光线的偏振状态具有选择性，因此后向散射的光线中只有一部分与线偏振选择器的起偏方向相同的光线透射损失，而大部分后向散射的光线被重新反射至量子点层并输出，因此能够降低后向散射光损失，提高量子点发光元件的出光效率。

具体的，参照图2所示，壳体14为凹槽状，壳体14的开口处设置有台阶结构141；线偏振激励光源11设置于壳体14的凹槽底部，线偏振选择器件13设置于壳体14的凹槽开口处的台阶结构141上，将壳体14的凹槽开口封闭；量子点层12贴附于线偏振选择器件13的出光面。

为了增加量子点发光元件的可靠性，参照图4所示，壳体14的凹槽内部设置有第一硅胶层15，第一硅胶层15填充在偏振激励光源11和线偏振选择器件13之间，其中第一硅胶层15作为填充层，在图4所示的方案中起支撑作用，避免其上方的量子点层12和线偏振选择器件13受外力而产生塌陷。

进一步的，为了对该量子点发光元件进行密封并对量子点层12和线偏振选择器件13进行固定，参照图5所示，量子点层12上覆盖有第二硅胶层16。

此外可选的，参照图6所示，为了提高该量子点发光元件所产生的白光的发散角度，从而减少单个背光模组使用量子点发光元件的数量，量子点层12可以采用为凸球面结构，其中当量子点层12采用凸球面时能最大化提高产生的白光的发散角度。其中，图6中仅示出了量子点层12和线偏振选择器件13的结构，此外参照上述的实施例，该图6中的量子点发光元件还可以包括上述的第一硅胶层和第二硅胶层，图中未示出。

进一步的，参照图7所示，量子点层12包括：上基板121、下基板122、和设置在上基板121与下基板122之间的量子点材料123，上基板121和下基板122通过量子点材料123周围的封框胶124粘合。量子点材料123通过上基板121及下基板122和封框胶124密封以实现水氧阻隔，从而提高器件使用寿命。

基于上述实施例提供的各个方案，偏振激励光源11产生蓝光，量子点材料123为红绿量子点混合材料；或者，偏振激励光源11产生紫外光，量子点材料123为红绿蓝量子点混合材料。其中偏振激励光源11可以采用蓝光或紫光LED芯片。线偏振选择器可以选用棱镜型反射式偏光片或液晶型反射式偏光片；示例性的，棱镜型反射式偏光片包括：双亮度增亮膜DBEF (英文全称：Dual Brightness Enhancement Film)；液晶型反射式偏光片包括胆固醇液晶反射式偏振片CRP(英文全称：Cholesteric Liquid Crystal based Reflective Polarizer)。

本发明的实施例提供一种背光模组，参照图8、9所示，包括背板81；背光光源82，光学膜片组83、液晶显示面板84；

背光光源82设置在背板81上，背光光源82包括多个点光源，每个点光源包括上述任一实施例提供的量子点发光元件；光学膜片组83设置在背光光源82的出光方向上；液晶显示面板84，设置在光学膜片组83上方，其中，背板81、背光光源82、光学膜片组83及液晶显示面板84组装成一体结构。

参照图8所示，本发明的实施例提供的背光模组可以为直下式背光模组，此时背光光源82均匀设置于背板81的底面，上述的光学膜片组83具体可以为由扩散膜、棱镜片组成的光学膜层结构。

或者，参照图9所示，本发明的实施例提供的背光模组可以为侧入式背光模组，此时背光光源82设置于背板81的侧面，上述的光学膜片组83还包括导光板831，其中导光板831用于将背光光源82发射的光线反射至光学膜片组83的其他膜片结构，其中上述直下式和侧入式背光模组的光学膜片组均为现有技术这里不再赘述。

上述提供的背光模组所采用的量子点发光元件中由于在线偏振激励光源和量子点层之间设置了线偏振选择器件，并且线偏振选择器件选择性透射线偏振激励光源发射的线偏振光，因此偏振激励光源产生的光线能够通过线偏振选择器件激励量子点层产生出射光线；一部分光线在量子点层产生后向散射后重新反射回线偏振选择器件，由于线偏振选择器的对光线的偏振状态具有选择性，因此后向散射的光线中只有一部分与线偏振选择器的起偏方向相同的光线透射损失，而大部分后向散射的光线被重新反射至量子点层并输出，因此能够降低后向散射光损失，提高量子点发光元件的出光效率。

本发明的实施例提供一种显示装置，包括上述的背光模组。该显示装置可以为电子纸、手机、电视、数码相框等等显示设备。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。