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量子点膜、背光模组、液晶显示器及量子点膜制造方法

2021-02-22 02:55:12

量子点膜、背光模组、液晶显示器及量子点膜制造方法

  技术领域

  本公开涉及量子点膜技术领域,尤其涉及量子点膜、背光模组、液晶显示器及量子点膜制造方法。

  背景技术

  量子点膜被应用在液晶背光模组当中,可以使液晶显示设备的色域提高到100%NTSC以上。

  发明内容

  为克服相关技术中存在的问题,本公开实施例提供量子点膜、背光模组、液晶显示器及量子点膜制造方法。所述技术方案如下:

  根据本公开实施例的第一方面,提供一种量子点膜,包括:

  量子点层,包括:多个量子点模块和水氧阻隔挡墙,

  每个所述量子点模块包括:量子点材料;

  相邻两个所述量子点模块之间设置所述水氧阻隔挡墙;

  上阻隔层和下阻隔层;

  所述上阻隔层设置在所述量子点层的上表面;

  所述下阻隔层设置在所述量子点层的下表面;其中,水氧阻隔挡墙与上阻隔层和下阻隔层之间形成密闭空间。

  本公开提出一种量子点膜,包括:量子点层、上阻隔层和下阻隔层;其中,量子点层,包括:多个量子点模块和水氧阻隔挡墙,每个量子点模块包括:量子点材料;相邻两个量子点模块之间设置水氧阻隔挡墙;上阻隔层设置在量子点层的上表面;下阻隔层设置在量子点层的下表面;其中,水氧阻隔挡墙与上阻隔层和下阻隔层之间形成密闭空间。通过在量子点层设置水氧阻隔挡墙以对外界的水氧进行隔离,从而避免减小边缘处的水氧与量子点材料发生反应的区域的大小,从而减小量子点膜边缘失效区域的面积,以满足窄边框发展的趋势。

  在一个实施例中,最外侧的所述量子点模块的外侧也设置所述水氧阻隔挡墙。

  在一个实施例中,所述水氧阻隔挡墙的截面图形为闭合图形;

  或者,

  相邻的水氧阻隔挡墙所组成的图形的截面图形为闭合图形。

  在一个实施例中,所述水氧阻隔挡墙的截面图形为矩形或正方形。

  在一个实施例中,所述水氧阻隔挡墙的厚度为5μm~25μm。

  在一个实施例中,所述水氧阻隔挡墙包括:水氧阻隔材料,或者,光聚合材料。

  根据本公开实施例的第二方面,提供一种背光模组,包括:如上述任一项实施例所述的量子点膜。

  根据本公开实施例的第三方面,提供一种液晶显示器,包括:如上述任一项实施例所述的背光模组。

  根据本公开实施例的第四方面,提供一种量子点膜制造方法,包括:

  在下阻隔层的一个表面设置所述量子点层;其中,所述量子点层包括:多个量子点模块和多个水氧阻隔挡墙,每个所述量子点模块包括:量子点材料;相邻两个所述量子点模块之间设置所述水氧阻隔挡墙;

  在所述量子点层中背离所述下阻隔层的一面设置上阻隔层;其中,所述水氧阻隔挡墙与所述上阻隔层和所述下阻隔层之间形成密闭空间。

  在一个实施例中,所述在第一阻隔层的一个表面形成所述量子点层,包括:

  在下阻隔层的一个表面的第一预设位置形成多个量子点模块;

  在相邻所述量子点模块之间的空隙中填充所述水氧阻隔挡墙。

  在一个实施例中,所述在第一阻隔层的一个表面设置所述量子点层,包括:

  在下阻隔层的一个表面的第二预设位置设置所述水氧阻隔挡墙;

  在相邻所述水氧阻隔挡墙之间的空隙中填充所述量子点模块。

  在一个实施例中,

  所述在下阻隔层的一个表面设置所述量子点层,包括:

  在下阻隔层的一个表面设置混合材料,所述混合材料包括:光聚合材料和量子点材料;

  所述在所述量子点层中背离所述下阻隔层的一面设置上阻隔层,包括:

  在所述混合材料中背离所述下阻隔层的一面设置上阻隔层;

  采用预设光源通过在所述上阻隔层中背离所述混合材料的一面设置的掩模射向所述混合材料,以使所述混合材料中的光聚合材料向着所述光源照射的位置聚合,以形成所述水氧阻隔挡墙,以使所述混合材料形成所述量子点层;所述掩模上设置开孔,所述开孔的位置对应所述水氧阻隔挡墙所在的位置。

  在一个实施例中,所述预设光源包括:紫外曝光光源;所述掩模包括:紫外掩模;所述光聚合物包括:可在紫外光照射下进行聚合的材料。

  应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。

  附图说明

  此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。

  图1是根据一示例性实施例示出的液晶显示器的结构示意图。

  图2是根据一示例性实施例示出的量子点膜的结构示意图。

  图3是根据一示例性实施例一示出的水氧阻隔挡墙的结构示意图。

  图4是根据一示例性实施例二示出的水氧阻隔挡墙的结构示意图。

  图5是根据一示例性实施例三示出的水氧阻隔挡墙的结构示意图。

  图6是根据一示例性实施例示出的切割后的量子点膜的结构示意图。

  图7是根据一示例性实施例示出的量子点膜的俯视图。

  图8是根据一示例性实施例示出的一种量子点膜制造方法的流程图。

  图9是根据一示例性实施例示出的量子点膜的示意图。

  图10是根据一示例性实施例示出的掩模的示意图。

  图11是根据一示例性实施例示出的量子点膜的示意图。

  具体实施方式

  这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

  传统的液晶显示器(Liquid Crystal Display,简称为:LCD)设备均配备一个背光单元,光源部分主要是靠蓝色发光二极管(Light Emitting Diode,简称为:LED)搭配荧光粉的封装,实现白光出射。这种传统的发光装置所发出的彩色光性能有限,并且发光效率较低。因此,很有必要开发低成本的发光方法和装置得到高纯度、高效率、并且性能提升的彩色光。相关技术中将量子点膜夹入背光模组单元,这种新型的液晶显示器结合蓝光光源具有高色域的特点。

  图1是根据一示例性实施例示出的液晶显示器的结构示意图,如图1所示,该液晶显示器包括:LCD面板10,背光模组20和蓝色LED光源30。其中,背光模组20包括:光学膜材21、量子点膜22和导光板23;量子点膜22包括:上阻隔层221、量子点层222和下阻隔层223,其中,量子点层222包括:R量子点材料2221、G量子点材料2222。

  在使用量子点膜22时,会根据不同尺寸的屏幕需求,将量子点膜22切割成需要的尺寸,但切割后的量子点膜22由于R量子点材料222和G量子点材料223的材料特性,在边缘区域会与水氧发生反应(图1中量子点膜22的左右边缘会与水氧发生反应),会导致边缘常温下最低1mm宽度在显示时发蓝,为了避免该发蓝的区域进入液晶显示器的正常显示区,所以液晶显示器的边框相对大。

  但是目前中小尺寸的液晶显示器都采用窄边框设计,因此对边框尺寸的要求越来越高,上述的量子点膜22无法满足液晶显示器的发展趋势。

  为了解决上述技术问题,本公开提出一种量子点膜。

  图2是根据一示例性实施例示出的量子点膜的结构示意图,如图2所示,该量子点膜22包括:上阻隔层221、量子点层222和下阻隔层223;

  量子点层222,包括:多个量子点模块2223和多个水氧阻隔挡墙2224,

  每个量子点模块2223包括:量子点材料2221/2222;

  相邻两个量子点模块2223之间设置水氧阻隔挡墙2224;

  上阻隔层221和下阻隔层223;

  上阻隔层221设置在量子点层222的上表面;

  下阻隔层223设置在量子点层222的下表面,其中,水氧阻隔挡墙2224与上阻隔层221和下阻隔223层之间形成密闭空间。

  其中,水氧阻隔挡墙2224的一端与上阻隔层221接触,水氧阻隔挡墙2224的另一端与下阻隔层223接触,通过该种方式,可以使得水氧阻隔挡墙2224与上阻隔层221和下阻隔层223形成封闭空间,从而可以保护该封闭空间中的量子点模块2223与水氧接触。

  水氧阻隔挡墙2224与上阻隔层221和下阻隔223层之间形成密闭空间可以通过下述两种方式实现:

  第一种,水氧阻隔挡墙2224自身与上阻隔层221和下阻隔层223之间形成闭合图形,也即,水氧阻隔挡墙2224的截面图形为闭合图形,那么一个水氧阻隔挡墙2224便可以与上阻隔层221和下阻隔层223形成封闭空间。

  示例的,如图3所示的横截图,当水氧阻隔挡墙2224自身是一个四周封闭的闭合图形结构时,例如为筒状结构,那么一个水氧阻隔挡墙2224便可以与上阻隔层221和下阻隔层223形成封闭空间。

  其中,图3所示的水氧阻隔挡墙2224的截面图形为圆环形只是一种示意,在实际应用中,也可以为如图4所示的三角形,当然也可以为矩形、正方形、五边形、六边形等多边形,本公开不对环形的形状加以限制,只要是封闭的图形即可。

  第二种,相邻的水氧阻隔挡墙2224与上阻隔层221和下阻隔层223之间形成闭合图形。也即,相邻的水氧阻隔挡墙2224所组成的图形的截面图形为闭合图形。当水氧阻隔挡墙2224自身不是一个四周封闭的闭合图形结构时,那么相邻的多个水氧阻隔挡墙2224便可以与上阻隔层221和下阻隔层223形成闭合图形,如图5所示的横截图,4个水氧阻隔挡墙2224与上阻隔层221和下阻隔层223形成闭合图形。

  其中,图5的形状只是一种举例,在实际应用中,也可以组成其他形状的闭合图形,例如:圆环形、三角形、五边形等,本公开不对环形的形状加以限制,只要是封闭的闭合图形即可。

  在一种可实现方式中,在水氧阻隔挡墙2224的截面图形为矩形或正方形时,矩形的边长需要根据液晶显示器的大小以及量子点膜22的边缘与水氧发生反应后在显示时失效(例如:发蓝)区域的大小有关。

  上述的矩形的边长可以设置为小于失效区域的大小。示例的,当失效区域的宽度为1mm时,如果矩形的边长设置为0.3mm,那么在对本公开中的量子点膜22进行切割时,没有水氧阻隔挡墙2224保护的量子点膜22的宽度会小于或者等于0.3mm,该值远远小于1mm,这样同样可以减小失效区域的大小,也即,减小水氧发生反应区域的大小。

  在一个实施例中,上述的矩形大小可以接近于或大于一个像素点的大小,这样可以增强显示效果,例如:上述的矩形的边长可以为40μm~120μm。

  由于量子点材料具有对水蒸气和氧气敏感的特点,因而需要将量子点材料与外界环境隔绝,通过在量子点模块2223之间设置水氧阻隔挡墙2224,从而可以有效的保护量子点模块2223中的量子点材料,将量子点材料与水氧隔离,避免量子点模块2223中的量子点材料与水氧发生反应。

  正是由于该水氧阻隔挡墙2224存在,导致即便有量子点层222端面位置的量子点模块2223中的量子点材料与水氧接触,也只有一段量子点模块2223失效,即图中区域a,由于水氧阻隔挡墙2224有隔绝水氧的作用,因此图中宽度为b的水氧阻隔挡墙2224有效的阻隔了外界的水氧。

  通过上述的分析,a的宽度设计就对应了量子点膜22的边缘失效区的宽度。一般情况下,如果对于边框窄的显示面板,就可以将a的宽度设计成较小的值,例如0.2mm,b的宽度要小于a的宽度,例如40um,这样一方面起到了阻隔水氧的目的,另一方面也不会影响光学效果。

  在使用量子点膜22时,有时会根据不同尺寸的屏幕需求,将量子点膜22切割成需要的尺寸,此时,切割的位置可以尽量位于边缘侧的水氧阻隔挡墙2224的外侧,如图6所示,通过该种切割方式就可以使得所有的量子点模块2223都位于上阻隔层221、水氧阻隔挡墙2224和下阻隔层223组成的封闭空间内,也即,不会存在与水氧发生反应的量子点模块2223,从而量子点模块2223中的量子点材料不会与水氧接触,从而不会与水氧发生反应。

  本公开提出一种量子点膜,包括:量子点层、上阻隔层和下阻隔层;其中,量子点层,包括:多个量子点模块和水氧阻隔挡墙,每个量子点模块包括:量子点材料;相邻两个量子点模块之间设置水氧阻隔挡墙;上阻隔层设置在量子点层的上表面;下阻隔层设置在量子点层的下表面;其中,水氧阻隔挡墙与上阻隔层和下阻隔层之间形成密闭空间。通过在量子点层设置水氧阻隔挡墙以对外界的水氧进行隔离,从而避免减小边缘处的水氧与量子点材料发生反应的区域的大小,从而减小量子点膜边缘失效区域的面积,以满足窄边框发展的趋势。

  图7是根据一示例性实施例示出的量子点膜的俯视图,如图7所示,水氧阻隔挡墙2224的分布可以如该图所示,那么在切割时,可以从边缘部分的量子点模块2223中进行切割,为了达到尽可能减少量子点膜22边缘失效区的宽度,可以从最外侧的水氧阻隔挡墙2224的外侧进行切割,从而当水氧阻隔挡墙2224的厚度足够小时,就可以保证量子点膜22边缘失效区的宽度尽可能减小,从而满足窄边框的发展趋势。

  在实际应用中,可以通过控制量子点模块2223的大小,以及水氧阻隔挡墙2224的厚度,就可以满足各种尺寸切割的要求。

  但是,由于水氧阻隔挡墙2224的目的是用于对外界的水氧进行隔离,为了提升隔离的可靠性,水氧阻隔挡墙2224的厚度为5μm~25μm。

  也即,水氧阻隔挡墙2224的厚度可以为5μm~25μm中的任何一个数值,例如:5μm、10μm、20μm或25μm。

  在一个实施例中,可以在最外侧的量子点模块2223的外侧也设置水氧阻隔挡墙2224。

  通过该种设置方式,如果当前所需的尺寸恰好和制造的量子点膜22的尺寸相同,那么,在无需裁剪的情况下,由于最外侧也有水氧阻隔挡墙2224保护,此时最外侧的量子点模块2223中的量子点材料不会与水氧接触,从而避免了量子点膜22的浪费。

  在一种可实现方式中,水氧阻隔挡墙2224包括:水氧阻隔材料,或者,光聚合材料。

  本公开还提供一种背光模组,包括:如上述任一项实施例所述的量子点膜22。

  本公开还提供一种液晶显示器,包括:如上述任一项实施例所述的背光模组。

  图8是根据一示例性实施例示出的一种量子点膜制造方法的流程图,如图8所示,该方法包括以下步骤S101-S102:

  在S101中,在下阻隔层的一个表面设置量子点层,其中,量子点层包括:多个量子点模块和多个水氧阻隔挡墙,每个量子点模块包括:量子点材料;相邻两个量子点模块之间设置水氧阻隔挡墙。

  在S102中,在量子点层中背离下阻隔层的一面设置上阻隔层,其中,水氧阻隔挡墙与上阻隔层和下阻隔层之间形成密闭空间。

  本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:在下阻隔层的一个表面设置量子点层,其中,量子点层包括:多个量子点模块和多个水氧阻隔挡墙,每个量子点模块包括:量子点材料;相邻两个量子点模块之间设置水氧阻隔挡墙;在量子点层中背离下阻隔层的一面设置上阻隔层,其中,水氧阻隔挡墙与上阻隔层和下阻隔层之间形成密闭空间。通过在量子点层设置水氧阻隔挡墙以对外界的水氧进行隔离,从而避免减小边缘处的水氧与量子点材料发生反应的区域的大小,从而减小量子点膜边缘失效区域的面积,以满足窄边框发展的趋势。

  在一种可实现方式中,当上述水氧阻隔挡墙采用水氧阻隔材料时,上述步骤S101包括以下子步骤A1-A2:

  在A1中,在下阻隔层的一个表面的第一预设位置形成多个量子点模块。

  在A2中,在相邻量子点模块之间的空隙中填充水氧阻隔挡墙。

  示例的,可以先采用光刻工艺制作格挡的量子点模块,然后在相邻量子点模块中的空隙位置采用打印工艺制作微米量级的水氧阻隔挡墙,以分开量子点模块,最后再用薄膜封装(Thin-Film Encapsulation,简称为:TFE)工艺盖上一层上阻隔膜,形成三明治结构。

  其中,第一预设位置为要设置量子点模块的位置。

  在一种可实现方式中,当上述水氧阻隔挡墙采用水氧阻隔材料时,上述步骤S101包括以下子步骤B1-B2:

  在B1中,在下阻隔层的一个表面的第二预设位置形成水氧阻隔挡墙。

  在B2中,在相邻水氧阻隔挡墙之间的空隙中填充量子点模块。

  先在下层阻隔膜上制作微米量级的水氧阻隔挡墙,水氧阻隔挡墙制作工艺与现有LCD曝光工艺相同,然后再采用喷墨印刷(ink jet printing,简称为:IJP)打印工艺将量子点材料打印至水氧阻隔挡墙中的空隙中以形成量子点模块,最后再用薄膜封装(Thin-FilmEncapsulation,简称为:TFE)工艺盖上一层上阻隔膜,形成三明治结构。

  其中,第二预设位置为要设置水氧阻隔挡墙的位置。

  在一种可实现方式中,上述的水氧阻隔挡墙可以采用光聚合材料,此时,上述步骤S101包括以下子步骤C1,上述步骤S102包括以下子步骤C2,上述方法还包括步骤C3:

  在C1中,在下阻隔层的一个表面设置混合材料,混合材料包括:光聚合材料和量子点材料。

  在C2中,在混合材料中背离下阻隔层的一面形成上阻隔层。

  在C3中,采用预设光源通过在上阻隔层中背离混合材料的一面设置的掩模射向混合材料,以使混合材料中的光聚合材料向着光源照射的位置聚合,以形成水氧阻隔挡墙,以使混合材料形成量子点层;掩模上设置开孔,开孔的位置对应水氧阻隔挡墙所在的位置。

  由于光聚合材料在特定的光源的照射下可以产生聚合反应,基于该思想,可以先将量子点材料和光聚合材料有效混合形成混合材料3,在以不发生光激发、猝灭和团聚的情况下,将混合好的混合材料3填充下阻隔层223和上阻隔层221中间,如图9所示,填充方式可以是卷对卷工艺(roll to roll,简称为:R2R)或狭缝式涂布(英文:SLOT DIE)工艺,最终形成100um量级的量子点膜22。如图10所示,再用掩模4遮挡该量子点膜22,也即,将掩模4放置在上阻隔层221中背离混合材料的一面,其中,掩模4上开孔,孔的宽度与待形成的水氧阻隔墙的宽度b相同,且孔的位置也与要待设置水氧阻隔墙的位置对应。进而,如图11所示,采用预设光源5进行曝光工艺,在有预设光源照射的位置,光聚合材料发生化学作用形成水氧阻隔挡墙2224。

  该类光聚合物主要是由反应聚合物前驱体组成的,它能吸收一定波长的能量,使材料分子从基态跃迁到激发单线态和三线态,然后分子之间发生化学作用后,产生能够引发聚合的自由基,从而引发单体聚合交联固化,形成聚合物墙(也即,水氧阻隔挡墙2224)。

  通过该种方式形成的量子点层中的量子点模块和水氧阻隔挡墙的位置更加精确。

  在一个实施例中,预设光源包括:紫外曝光光源;掩模包括:紫外掩模(英文:UVMask),光聚合物是可在紫外光照射下进行聚合的材料。

  该光聚合物能在紫外光区(250~380nm)吸收一定波长的能量,使材料分子从基态跃迁到激发单线态和三线态,然后分子之间发生化学作用后,产生能够引发聚合的自由基,从而引发单体聚合交联固化,形成聚合物墙(也即,水氧阻隔挡墙)。

  值得注意的是,由于特殊的制作工艺,也可以制成柔性量子点膜,使该方案适用于柔性LCD使用。

  本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

  应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

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