本發(fā)明涉及光電器件領(lǐng)域，尤其涉及一種量子點發(fā)光元件、背光模組和顯示裝置。

背景技術(shù)：

目前市面上最常見的液晶電視，它們能表現(xiàn)的色域范圍一般都不大，其顯示色域一般在68％～72％NTSC(英文全稱：National Television Standards Committee，中文縮寫：國家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會)標(biāo)準(zhǔn)左右，因而不能提供很好的色彩效果。隨著消費(fèi)者對畫質(zhì)要求的提高，高色域背光技術(shù)正成為行業(yè)內(nèi)研究的重點。ULED(Ultra Light Emitting Diode，極致發(fā)光二極管)產(chǎn)品色域可達(dá)85％NTSC以上，色彩表現(xiàn)力突出，市場反應(yīng)較好，更高的色域是下一代ULED產(chǎn)品的發(fā)展方向。

行業(yè)內(nèi)目前可實現(xiàn)色域最高的背光方案是藍(lán)光激發(fā)量子點材料產(chǎn)生白光的方案，色域可達(dá)100％NTSC以上，然而如圖1示出一種量子點LED，包括支撐架(1)、設(shè)置于支撐架(1)底部的LED芯片(2)、和設(shè)置于支撐架(1)頂部開口處的量子點層(3)，其中從LED芯片(2)出射的大角度光線i，照射在支撐架(2)的側(cè)壁上經(jīng)反射后的反射光線o用于激發(fā)量子點層產(chǎn)生白光，而大角度光線i照射在支撐架(2)的側(cè)壁上被部分吸收，使真正激發(fā)量子點層的光線相對較少，從而最終導(dǎo)致采用量子點制作的LED發(fā)光效率不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供一種量子點發(fā)光元件、背光模組和顯示裝置，能夠降低光線傳輸過程中的吸收損失，提高量子點發(fā)光元件的出光效率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：

第一方面，提供一種量子點發(fā)光元件，包括：支撐架，所述支撐架

呈凹槽狀；

激勵光源，所述激勵光源設(shè)置在所述支撐架內(nèi)部的凹槽底部，發(fā)射激勵光線；

折射層，所述折射層設(shè)置在所述激勵光源出光方向上，所述折射層由透光材料構(gòu)成，所述激勵光源發(fā)射激勵光線經(jīng)過所述折射層后傳播方向向激勵光源出光面中心法線方向偏轉(zhuǎn)；

量子點層，所述量子點層設(shè)置在所述折射層上方，所述量子點層受所述激勵光線激發(fā)而發(fā)光；

其中，所述激勵光源、所述折射層及所述量子點層與所述支撐架一起封裝成一體封閉結(jié)構(gòu)。

第二方面，提供一種背光模組，包括：

背板；

背光光源，所述背光光源設(shè)置在所述背板上，所述背光光源包括多個點光源，每個所述點光源包括上述的量子點發(fā)光元件；

光學(xué)膜片組，所述光學(xué)膜片組設(shè)置在所述背光光源的出光方向上；

液晶顯示面板，所述液晶顯示面板設(shè)置在所述光學(xué)膜片組上方；

其中，所述背板、所述背光光源、所述光學(xué)膜片組及所述液晶顯示面板組裝成一體結(jié)構(gòu)。

第三方面，提供一種顯示裝置，包括上述的背光模組。

上述提供的量子點發(fā)光元件、背光模組和顯示裝置，由于激勵光源和量子點層之間設(shè)置有折射層，并且折射層能夠?qū)⒐饩€的傳播方向向靠近激勵光源出光面中心法線方向調(diào)整，因此能夠調(diào)整激勵光源產(chǎn)生的大角度光線向出光面中心法線靠近，從而直接進(jìn)入量子點層，避免激勵光源產(chǎn)生的大量的大角度光線經(jīng)其他結(jié)構(gòu)反射后再進(jìn)入量子點層，能夠降低光線傳輸過程中的吸收損失，提高量子點發(fā)光元件的出光效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種量子點發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的實施例提供的一種量子點發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)示意 圖；

圖3為本發(fā)明的實施例提供的如圖2所示的量子點發(fā)光元件的發(fā)光原理示意圖；

圖4為本發(fā)明的又一實施例提供的一種量子點發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的再一實施例提供的一種量子點發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的實施例提供一種量子點層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明的實施例提供一種背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明的另一實施例提供一種背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

偏振激勵光源-11；

量子點層-12；

上基板-121；

下基板-122；

量子點材料-123；

封框膠-124；

線偏振選擇器件-13；

支撐架-14；

臺階結(jié)構(gòu)-141；

硅膠層-15。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

參照圖2所示，本發(fā)明的實施例提供一種量子點發(fā)光元件，包括：激勵光源11、量子點層12、折射層13和支撐架14，

支撐架14呈凹槽狀；

激勵光源11設(shè)置在支撐架14內(nèi)部的凹槽底部，用于發(fā)射激勵光線；

折射層13設(shè)置在激勵光源11出光方向上，折射層13由透光材料構(gòu)成，激勵光源11發(fā)射激勵光線經(jīng)過折射層13后傳播方向向激勵光源11出光面中心法線方向偏轉(zhuǎn)；

量子點層12設(shè)置在折射層13上方，量子點層12受激勵光線激發(fā)而發(fā)光；

其中，激勵光源11、折射層13及量子點層12與支撐架14一起封裝成一體封閉結(jié)構(gòu)。

其中該量子點發(fā)光元件用于直下式或側(cè)入式背光模組的光源，當(dāng)應(yīng)用于直下式背光模組的光源時，量子點發(fā)光元件可以均勻的按照行或列排布分布于背光模組的背板上。當(dāng)用于側(cè)入式背光模組的光源時，量子點發(fā)光元件位于背光模組中導(dǎo)光板的一側(cè)。

根據(jù)幾何光學(xué)的折射原理，光線由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)時，光線發(fā)生折射后向中心法線方向偏轉(zhuǎn)，據(jù)此，參照圖2、3所示，激勵光源11和量子點層12之間設(shè)置有多層折射層13；其中每層折射層的折射率自激勵光源11向靠近量子點層12逐漸變大?；蛘?，折射層13包括單層折射層，此時激勵光源11發(fā)射的激勵光線可以經(jīng)由折射層13與激勵光源11之間的空氣后進(jìn)入折射層13發(fā)生折射；此外，折射層13還可以為折射率漸變的折射層，其中折射層的折射率自激勵光源11向靠近量子點層12逐漸變大。其中，可選的折射層13可以采用硅膠、樹脂、玻璃或其他透明材料。這樣折射層13便能夠調(diào)整激勵光源11的大角度出射光線直接入射量子點層12，而不會從量子點發(fā)光元件溢出或被量子點發(fā)光元件的其他結(jié)構(gòu)反射至量子點層12。

其中，一種優(yōu)選方案是，激勵光源11與折射層13接觸的材料的折射率小于折射層13的最小折射率。這樣能夠保證光線在激勵光源11和量子點層12之間發(fā)生的折射也是靠近法線方向，從而使得光線在激勵光源11和量子點層12之間傳播光路中的傳播方向均為向法線方向調(diào)整，最大程度的使得激勵光源11的大角度出射光線直接進(jìn)入量子點層12。

此外，參照圖3所示，量子點層12受激勵光源11的光線照射產(chǎn)生前向散射光線i1和背向散射光線i2時，由于折射層13的折射率自激勵光源11向靠近量子點層12逐漸變大，因此，量子點層12產(chǎn)生的背向散射光線i2是從大折射率介質(zhì)進(jìn)入小折射率介質(zhì)，即由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，此時大于臨界角的背向散射光線i2將直接發(fā)生全反射而反射回量子點層12，從而提高了量子點發(fā)光元件的出光效率。

具體如圖2、3所示，以激勵光源11和量子點層12之間設(shè)置有3層折射層13(13-1、13-2和13-3)為例進(jìn)行說明，由于每層折射層的折射率自激勵光源11向靠近量子點層12逐漸變大，激勵光源11發(fā)出的光線i經(jīng)過第一層折射層13-1后在第一層折射層13-1和第二折射層13-2的界面處發(fā)生折射，光線方向向法線r1靠近(即光線的傳播方向與垂直方向的夾角變小)，同理，光線i在第二層折射層13-2和第三折射層13-3的界面處再次發(fā)生折射，光線方向向法線r2靠近，最終光線i進(jìn)入量子點層12；相比現(xiàn)有技術(shù)中光線i沿直線傳播經(jīng)支撐架14的側(cè)壁反射后入射量子點層12，本發(fā)明提供的實施例能夠避免支撐架14的側(cè)壁反射對光線i的吸收，從而提高量子點發(fā)光元件的出光效率。

上述提供的量子點發(fā)光元件，由于激勵光源和量子點層之間設(shè)置有折射層，并且折射層能夠?qū)⒐饩€的傳播方向向靠近激勵光源出光面中心法線方向調(diào)整，因此能夠調(diào)整激勵光源產(chǎn)生的大角度光線向出光面中心法線靠近，從而直接進(jìn)入量子點層，避免激勵光源產(chǎn)生的大量的大角度光線經(jīng)其他結(jié)構(gòu)反射后再進(jìn)入量子點層，能夠降低光線傳輸過程中的吸收損失，提高量子點發(fā)光元件的出光效率。

進(jìn)一步的，參照圖2所示，支撐架14的凹槽開口處設(shè)置有臺階結(jié)構(gòu)141；量子點層12設(shè)置于支撐架14的凹槽開口處的臺階結(jié)構(gòu)141上，將支撐架14的凹槽開口封閉。

進(jìn)一步的，為了對該量子點發(fā)光元件進(jìn)行密封并對量子點層12進(jìn)行固定，參照圖4所示，量子點層12上覆蓋有硅膠層15。

此外可選的，參照圖5所示，為了提高該量子點發(fā)光元件所產(chǎn)生的白光的發(fā)散角度，從而減少單個背光模組使用量子點發(fā)光元件的數(shù)量，量子點層12可以采用為凸球面，其中當(dāng)量子點層12采用凸球面時能最大化提高產(chǎn)生的白光的發(fā)散角度。可以理解的是受量子點層12的結(jié)構(gòu)限制，折射層13也為凸球面圖中未示出，此外參照上述的實施例，該圖5中的量子點光器件還可以包括上述的硅膠層15，圖中未示出。

進(jìn)一步的，參照圖6所示，量子點層12包括：上基板121、下基板122、和設(shè)置在上基板121與下基板122之間的量子點材料123，上基板121和下基板122通過量子點材料123周圍的封框膠124粘合。量子點材料123通過上基板121及下基板122和封框膠124密封以實現(xiàn)水氧阻隔，從而提高器件使用壽命。其中下基板122的折射率大于折射層13的最大折射率。

基于上述實施例提供的各個方案，激勵光源11產(chǎn)生藍(lán)光，量子點材料123為紅綠量子點混合材料；或者，激勵光源11產(chǎn)生紫外光，量子點材料123為紅綠藍(lán)量子點混合材料。其中激勵光源11可以采用藍(lán)光或紫光LED芯片。

本發(fā)明的實施例提供一種背光模組，參照圖7、8所示，包括背板71；背光光源72，光學(xué)膜片組73、液晶顯示面板74；

背光光源72設(shè)置在背板71上，背光光源72包括多個點光源，每個點光源包括上述任一實施例提供的量子點發(fā)光元件；光學(xué)膜片組73設(shè)置在背光光源72的出光方向上；液晶顯示面板74，設(shè)置在光學(xué)膜片組73上方，其中，背板71、背光光源72、光學(xué)膜片組73及液晶顯示面板84組裝成一體結(jié)構(gòu)。

參照圖7所示，本發(fā)明的實施例提供的背光模組可以為直下式背光模組，此時背光光源72均勻設(shè)置于背板71的底面，上述的光學(xué)膜片組73具體可以為由擴(kuò)散膜、棱鏡片組成的光學(xué)膜層結(jié)構(gòu)。

或者，參照圖8所示，本發(fā)明的實施例提供的背光模組可以為側(cè)入式背光模組，此時背光光源72設(shè)置于背板71的側(cè)面，上述的光學(xué)膜片組73還包括導(dǎo)光板731，其中導(dǎo)光板731用于將背光光源72發(fā)射的光線反射至光學(xué)膜片組73的其他膜片結(jié)構(gòu)，其中上述直下式和側(cè)入式背光模組的光學(xué)膜片組均為現(xiàn)有技術(shù)這里不再贅述。

上述提供的背光模組所采用的背光模組中由于量子點發(fā)光元件的激勵光源和量子點層之間設(shè)置有折射層，并且折射層能夠?qū)⒐饩€的傳播方 向向靠近激勵光源出光面中心法線方向調(diào)整，因此能夠調(diào)整激勵光源產(chǎn)生的大角度光線向出光面中心法線靠近，從而直接進(jìn)入量子點層，避免激勵光源產(chǎn)生的大量的大角度光線經(jīng)其他結(jié)構(gòu)反射后再進(jìn)入量子點層，能夠降低光線傳輸過程中的吸收損失，提高量子點發(fā)光元件的出光效率。

本發(fā)明的實施例提供一種顯示裝置，包括上述的背光模組。該顯示裝置可以為電子紙、手機(jī)、電視、數(shù)碼相框等等顯示設(shè)備。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。