本發(fā)明屬于顯示領(lǐng)域，具體涉及一種量子點膜片、光學元件、背光模組及其制備方法。

背景技術(shù)：

由于量子點具有粒子大小可控、分散均勻、激發(fā)轉(zhuǎn)化效率高、穩(wěn)定且光效較高等優(yōu)點，其在顯示器件領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用前景。目前的量子點顯示器件應(yīng)用開發(fā)中，量子點主要是分散在聚合物材料中，如量子點膜片。為了隔絕氧氣和水汽，量子點膜片一般包括第一阻隔膜、第二阻隔膜和量子點層，該量子點層夾在第一阻隔膜與第二阻隔膜之間。

為了使量子點膜片具有較好的光學性質(zhì)，要求量子點膜片具有較好的厚度均勻性。由于量子點層一般由液態(tài)高分子前驅(qū)物固化而成，對其厚度的控制較為困難?；诮档统杀镜男枨笠约帮@示裝置薄形設(shè)計的需求，未來更趨向于降低量子點層的厚度。然而，量子點層的厚度越薄，越難控制其厚度的均勻性。

因此，針對上述技術(shù)問題，有必要進一步對量子點膜片的制備進行改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題為：提供一種量子點膜片，其具有均勻的厚度。

本發(fā)明公開了一種量子點膜片，包括量子點層，所述量子點層包括高分子材料和均勻分散在高分子材料中的量子點，所述高分子材料中還包括用于控制所述量子點層厚度的具有預(yù)定粒徑的微結(jié)構(gòu)體。

優(yōu)選地，所述預(yù)定粒徑與所述量子點層厚度相差不超過±20％。

優(yōu)選地，所述預(yù)定粒徑與所述量子點層厚度基本相等。

優(yōu)選地，所述微結(jié)構(gòu)體的微觀結(jié)構(gòu)為纖維狀、棒狀或者微球狀。

優(yōu)選地，所述微結(jié)構(gòu)體的材料組成包括二氧化硅、玻璃、高分子聚合物中的至少一種。

優(yōu)選地，所述微結(jié)構(gòu)體的粒徑范圍為5微米-200微米。

優(yōu)選地，所述量子點膜片還包括阻隔膜片，覆蓋在所述量子點層表面。

本發(fā)明公開了一種光學元件，包括導光板和如上所述的量子點膜片，所述量子點層粘結(jié)在所述導光板的出光面上。

本發(fā)明還公開了一種背光模組，包括光源、導光板和如上所述的量子點膜片，所述導光板包括入光面和出光面，所述光源鄰近于所述入光面，所述量子點膜片鄰近于所述出光面。

本發(fā)明還公開了一種量子點膜片的制備方法，包括以下步驟：a)使均勻分散有量子點和預(yù)定粒徑微結(jié)構(gòu)體的液態(tài)基質(zhì)形成涂層；b)利用微結(jié)構(gòu)體作為襯墊物來將所述涂層調(diào)節(jié)到預(yù)定厚度并固化。

優(yōu)選地，所述制備方法包括如下步驟：a)在第一阻隔膜上涂覆均勻分散有量子點和微結(jié)構(gòu)體的液態(tài)基質(zhì)，形成涂層；b)將所述第二阻隔膜置于所述涂層之上，通過施壓將所述涂層的厚度調(diào)節(jié)到預(yù)定厚度并固化；c)封邊。

本發(fā)明還公開了一種光學元件的制備方法，包括如下步驟：a)在導光板的出光面上涂覆均勻分散有量子點和微結(jié)構(gòu)體的液態(tài)基質(zhì)，形成涂層；b)將所述第三阻隔膜置于所述涂層之上，通過施壓將所述涂層的厚度調(diào)節(jié)到預(yù)定厚度并固化；c)封邊。

優(yōu)選地，所述出光面上設(shè)置有凹槽，所述涂層位于所述凹槽內(nèi)。

優(yōu)選地，所述液態(tài)基質(zhì)的固化方式包括光照固化、熱固化、壓力固化、自然固化中的至少一種。

優(yōu)選地，所述施壓用輥壓機械或者刮片。

優(yōu)選地，所述輥壓機械或者刮片的背面設(shè)置有發(fā)光裝置，用于光照固化所述輥子滾壓過的涂層

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明的量子點膜片具有更好的均勻性，并且能夠做到更??；量子點膜片中的微結(jié)構(gòu)體還可以發(fā)揮擴散粒子的作用，增強量子點膜片的光學性能。通過本發(fā)明的量子點膜片，可以得到光學性能更好的光學元件和背光模組，且尺寸能夠更薄。通過本發(fā)明的量子點膜片制備方法，能夠方便的制備出更薄的厚度均勻的量子點膜片。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中一個具體實施方式的示意圖；

圖2為本發(fā)明中量子點膜片制備方法的一個實施方式的輥壓過程示意圖；

圖3為本發(fā)明中量子點膜片制備方法的一個實施方式的輥壓過程示意圖；

圖4為本發(fā)明中光學元件的一個實施方式的示意圖；

圖5為本發(fā)明中量子點膜片制備方法的一個實施方式的刮片過程示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施方式，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行詳細地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本發(fā)明一部分實施方式，而不是全部實施方式?；诒景l(fā)明中的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明保護范圍。本發(fā)明的附圖僅為示意說明本發(fā)明的實施方式，其具體尺寸比例以說明書內(nèi)容為準。

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種背光模組100，包括光源102、導光板104和量子點膜片106。導光板104包括入光面108和出光面110，光源102鄰近于入光面108，量子點膜片106鄰近于出光面110。量子點膜片106包括量子點層112。

在一個優(yōu)選實施方式中，量子點膜片106的表面還設(shè)置有光學膜片。

在另一個優(yōu)選實施方式中，背光模組100還包括反射元件。

本發(fā)明中的量子點層112包括高分子材料114和均勻分散在高分子材料114中的量子點116。量子點層112還包括分散在高分子材料114中的用于控制量子點層112厚度的具有預(yù)定粒徑的微結(jié)構(gòu)體118。通過微結(jié)構(gòu)體118作為襯墊，可將量子點層112厚度控制在微結(jié)構(gòu)體118的預(yù)定粒徑附近。此外，本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)體118還可以具有擴散粒子的作用，使得量子點膜片106具有較好的擴散效果。

本發(fā)明中的微結(jié)構(gòu)體118具有一定的剛性或者硬度，以承受本發(fā)明制備方法中的壓力。本發(fā)明所述的微結(jié)構(gòu)體118的粒徑或者預(yù)定粒徑，指微結(jié)構(gòu)體118未受到外部壓力時測試表征得到的平均粒徑值，且微結(jié)構(gòu)體118的粒徑分布基本不超過平均粒徑值得的5％。本發(fā)明的制備方法中，根據(jù)所需量子點層112的厚度選擇具有預(yù)定粒徑的微結(jié)構(gòu)體。

由于微結(jié)構(gòu)體118可能具有一定的彈性，因而受壓后能夠產(chǎn)生一定的變形，導致量子點層的厚度會小于微結(jié)構(gòu)體的粒徑。由于微結(jié)構(gòu)體118在高分子材料120中的分散受到現(xiàn)實因素的影響，并非呈完美的單分散狀態(tài)，有可能部分團聚，導致量子點層112的厚度會大于微結(jié)構(gòu)體的粒徑。在一個優(yōu)選實施方式中，微結(jié)構(gòu)體118的預(yù)定粒徑與量子點層112厚度相差不超過±20％。在另一個優(yōu)選實施方式中，微結(jié)構(gòu)體118的預(yù)定粒徑與量子點層112厚度基本相等。

在一個優(yōu)選實施方式中，微結(jié)構(gòu)體118的微觀結(jié)構(gòu)為纖維狀、棒狀或者微球狀。

在一個優(yōu)選實施方式中，微結(jié)構(gòu)體118的材料組成包括二氧化硅、玻璃、高分子聚合物、金屬中的至少一種。

在一個優(yōu)選實施方式中，微結(jié)構(gòu)體118為聚苯乙烯微球、玻璃微球、玻璃纖維、二氧化硅微球中的至少一種。

在一個優(yōu)選實施方式中，微結(jié)構(gòu)體118的厚度范圍為5微米-200微米。

在一個優(yōu)選實施方式中，量子點層112的厚度范圍為5微米-200微米。本發(fā)明通過控制微結(jié)構(gòu)體118的粒徑大小，來控制量子點層112的厚度。優(yōu)選地，量子點層112的厚度范圍為10-100微米。更優(yōu)選地，量子點層112的厚度范圍為20-50微米。

在一個優(yōu)選實施方式中，量子點膜片106包括第一阻隔膜120、第二阻隔膜122以及夾在第一阻隔膜120和第二阻隔膜122之間的量子點層112。第一阻隔膜120和第二阻隔膜122具有隔氧隔水的功能，以保護量子點層112。在一個優(yōu)選實施方式中，第一阻隔膜120和第二阻隔膜122包括環(huán)氧樹脂。在一個具體實施例中，第一阻隔膜120和第二阻隔膜122的厚度為100微米，量子點層的厚度為20微米。

在一個優(yōu)選實施方式中，量子點膜片106包括第一阻隔膜120、第二阻隔膜122、夾在第一阻隔膜120和第二阻隔膜122之間的量子點層112、以及用于封邊的密封膠。

本發(fā)明還公開了一種量子點膜片110的制備方法，包括以下步驟：a)使均勻分散有量子點116和預(yù)定粒徑微結(jié)構(gòu)體118的液態(tài)基質(zhì)形成涂層124；b)利用微結(jié)構(gòu)體118作為襯墊物來將所述涂層124調(diào)節(jié)到預(yù)定厚度并固化。

為使微結(jié)構(gòu)體118在液態(tài)基質(zhì)中分散均勻，并且不影響量子點的分散性，微結(jié)構(gòu)體118在液態(tài)基質(zhì)或者量子點層112中的質(zhì)量分數(shù)范圍為0.5-5％。

液態(tài)基質(zhì)包括但不限于高分子材料前驅(qū)物。液態(tài)基質(zhì)的固化方式包括光照固化、熱固化、壓力固化、自然固化中的至少一種。在一個優(yōu)選實施方式中，液態(tài)基質(zhì)為uv膠，包括但不限于硅橡膠、丙烯酸樹脂、聚甲基丙烯酸樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯中的一種或多種，通過紫外光照射進行固化。

如圖2所示，在一個優(yōu)選的實施方式中，制備方法包括如下步驟：a)在第一阻隔膜120上涂覆均勻分散有量子點和微結(jié)構(gòu)體的液態(tài)基質(zhì)，形成涂層124；b)將所述第二阻隔122膜置于涂層124之上，通過施壓將涂層124的厚度調(diào)節(jié)到預(yù)定厚度并固化；c)封邊。輥壓的壓 力恒定，且不超過導致微結(jié)構(gòu)體118損壞的壓力。本發(fā)明對涂層124的施壓并不局限于輥壓，也包括平壓或者刮壓。封邊使用的封邊材料125包括但不限于密封膠。液態(tài)基質(zhì)固化時和第一阻隔膜、第二阻隔膜粘結(jié)在一起，形成整體。本實施方式中，第一阻隔膜120放置于一個平整的具有一定硬度的基底123上，基底包括但不限于導光板104。在一個具體實施方式中，采用壓力固化液態(tài)基質(zhì)，在輥壓的同時使涂層固化。如圖5所示，在一個具體實施方式中，對涂層124的施壓采用刮片121進行刮壓。

如圖3所示，本發(fā)明公開了一種光學元件的制備方法，包括如下步驟：a)在導光板104的出光面110上涂覆均勻分散有量子點和微結(jié)構(gòu)體的液態(tài)基質(zhì)，形成涂層124；b)將第三阻隔膜126置于涂層124之上，通過施壓將涂層124的厚度調(diào)節(jié)到預(yù)定厚度并固化；c)封邊。封邊使用的材料包括但不限于密封膠。在一個具體實施方式中，導光板104的出光面110上設(shè)置有凹槽，涂層124位于凹槽132內(nèi)。涂層124的厚度不超過凹槽132的深度。在一個具體實施方式中，導光板104的出光面110上設(shè)置有凹槽，涂層124位于凹槽132內(nèi)。涂層124的厚度等于凹槽132的深度。第三阻隔膜126大于凹槽132的底面，與導光板104出光面上非凹槽的部位密封粘結(jié)。本發(fā)明對涂層124的施壓并不局限于輥壓，也包括平壓或者刮壓。輥壓的壓力恒定，且不超過導致微結(jié)構(gòu)體118損壞的壓力。在一個具體實施方式中，對涂層124的施壓采用刮片121進行刮壓。

通過在導光板104表面設(shè)置凹槽132，借助于導光板104，量子點層116可以更好的封存在量子點膜片中。此外，由此制備的背光模組100顯得更薄，有利于薄型顯示器的設(shè)計。

在一個優(yōu)選實施方式中，輥壓中使用的輥壓機械128設(shè)置有發(fā)光裝置130，發(fā)光裝置130朝向輥壓機械128的后方，用于光照固化所述輥壓機械128滾壓過的涂層124。發(fā)光裝置130包括但不限于發(fā)紫外光裝置。在另一個優(yōu)選的實施方式中，發(fā)光裝置130設(shè)置在輥壓機械128與涂層124的接觸位置，在滾壓的同時促使涂層124固化。本實施方式將滾壓和固化的過程集為一體，簡化了工藝步驟。

如圖4所示，本發(fā)明還公開了一種光學元件134，依次包括包括導光板104、量子點層116以及第三阻隔膜126。量子點層116包括液態(tài)基質(zhì)和均勻分散在液態(tài)基質(zhì)中的量子點116。量子點層116在固化時與導光板104粘接。第三阻隔膜126將量子點層116與外界接觸的部位密封。液態(tài)基質(zhì)包括但不限于高分子材料前驅(qū)液。在一個優(yōu)選的實施方式中，導光板104表面設(shè)置有凹槽132，量子點層116位于凹槽中，凹槽132的深度不超過量子點層116的厚度，通過設(shè)置凹槽132，可使光學元件更薄且具有更好的導光性能，此外無需封邊。本發(fā)明還公開了一種背光源，包括發(fā)光元件和光學元件。光學元件具有入光面，發(fā)光元件設(shè)置在光學元件附近。

實施例1

一種背光模組100，包括光源102、導光板104和量子點膜片106。導光板104包括入光面108和出光面110，光源102鄰近于入光面108，量子點膜片106鄰近于出光面110。量子點膜片106包括第一阻隔膜120、第二阻隔膜122和將在兩者之間的量子點層112。量子點層112為均勻分散有量子點116和玻璃微球的聚丙烯酸高分子材料。玻璃微球的粒徑為20微米，量子點層的厚度為25微米。

實施例2

一種厚度為225微米量子點膜片的制備方法，具體包括以下步驟：1)向uv膠中加入質(zhì)量分數(shù)為20％的量子點和質(zhì)量分數(shù)為1％的聚苯乙烯微球，攪拌均勻，形成量子點分散液，其中聚苯乙烯的粒徑為25微米；2)將上述量子點分散液涂覆在平整的100微米厚的第一阻隔膜表面形成涂層，涂層厚度不小于50微米；3)將100微米厚的第二阻隔膜置于涂層表面，通過輥壓機械輥壓第二阻隔膜，輥壓壓力恒定；4)在輥壓機械的背面設(shè)置紫外燈，在輥壓的同時，通過紫外燈固化剛滾壓過的區(qū)域；5)使用密封膠將邊緣部位封邊，形成量子點膜片。

實施例3

與實施例2不同的是，將步驟1)中的uv膠換成壓力膠，在步驟3)中輥壓機械輥壓的同時，使壓力膠固化，輥壓與固化一步完成。其它步驟同實施例1。

實施例4

與實施例2不同的是，將步驟1)中聚苯乙烯微球替換為玻璃微球，其它步驟同實施例1。

盡管發(fā)明人已經(jīng)對本發(fā)明的技術(shù)方案做了較詳細的闡述和列舉，應(yīng)當理解，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，對上述實施例作出修改和/或變通或者采用等同的替代方案是顯然的，都不能脫離本發(fā)明精神的實質(zhì)，本發(fā)明中出現(xiàn)的術(shù)語用于對本發(fā)明技術(shù)方案的闡述和理解，并不能構(gòu)成對本發(fā)明的限制。