本發明涉及顯示技術領域，特別涉及一種封裝量子點材料顯示面板。本發明同時還涉及一種背光模組。

背景技術：

液晶顯示器是一種平面超薄的顯示設備，它由一定數量的彩色或黑白像素組成，放置于光源或者反射面前方。液晶顯示器功耗很低，因此倍受工程師青睞，適用于使用電池的電子設備。它的主要原理是以電流刺激液晶分子產生點、線、面配合背部燈管構成畫面。

顧名思義，液晶顯示器通過液晶實現工作。液晶是一種介于固體和液體之間的特殊物質，它是一種有機化合物，常態下呈液態，但是它的分子排列卻和固體晶體一樣非常規則，因此取名液晶，它的另一個特殊性質在于，如果給液晶施加一個電場，會改變它的分子排列，這時如果給它配合偏振光片，它就具有阻止光線通過的作用(在不施加電場時，光線可以順利透過)，如果再配合彩色濾光片，改變加給液晶電壓大小，就能改變某一顏色透光量的多少，也可以形象地說改變液晶兩端的電壓就能改變它的透光度(但實際中這必須和偏光板配合)。

如圖1所示，為目前行業內普通的液晶面板的結構示意圖，普通液晶面板的子像素濾光片(color filter)分別設置三種顏料進行吸收，例如紅色子像素設置的顏料對紅光波段具有透過性，對其余波段具有吸收特性，綠色子像素設置的顏料對綠光波段具有透過性，對其余波段具有吸收特性，藍色子像素設置的顏料對藍光波段具有透過性，對其余波段具有吸收特性。在現有技術中，一般采用白色背光，然后采用顏料彩色濾光片，將背光光譜中的紅色、綠色和藍色波段的光譜濾出，由于單個子像素中濾色片只提取某個波段的光，其他波段的光需要濾出，且透過率比較低，因而能量損失較多。

為了提高屏幕的色域，行業內目前量子點液晶模組背光方案是藍光激發量子點材料產生白光的方案，這樣色域可達100％NTSC以上。具體的，該方案將量子點材料封裝在膜片中，作為模組中的一張膜片，放置在擴散板的上方，所有膜片的下方。由于量子點材料粒徑較小，達到納米級別(例如我們常用的紅色(波長630nm)和綠色(波長530nm)量子點材料的粒子直徑在3-7nm左右)，因而量子點的吸收效率比較高，達到90％以上，因此現有技術中的一種改進方式是將量子點放在面板中，用以替代面板的濾色片。

如圖2所示，為現有技術中一種量子點技術示意圖，背光采用藍色背光，紅色像素內設置紅色量子點封裝量子點材料像素單元，綠色像素內設置綠色量子點封裝量子點材料像素單元，藍色像素使背光直接透過，不采用顏料吸收濾色片，這樣就大大提高了液晶模組的出光效率。這些轉換單元主要由熒光物質構成，熒光物質的粒徑(比如波長的1/100)的前向散射光(與入射光束同一方向的散射)和后向散射光(與入射光束相反方向的散射)相差不大，隨著粒徑的逐漸增大，前向散射顯著增大，后向散射減小。

如圖3所示，為現有目前熒光粒子直徑為20納米時各方向的散射光，前向光與后向光的比例已經比較接近，而采用量子點技術的液晶背光模組中常用的紅色(波長630nm)和綠色(波長530nm)量子點材料的粒子直徑在3-7nm左右，后向散光較多，接近一半。由這些熒光粒子組成的顏色轉換層的工作示意圖如圖4所示，藍光到達面板子像素的顏色轉換層時，藍光激發量子點產生的光線有后向光，此部分無法被利用，造成出光效率的降低。

由此可見，如何對現有的面板進行改進，從而在保證背光模組的色域的基礎上提高出光效率以及降低量子點材料的使用量，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明提供了一種封裝量子點材料顯示面板，用以將激發出的后向散射光反射到正(前)向，從而提高出光效率。該面板應用于包含背光源的背光模組中，所述背光源用于產生出射光線，該面板包括顏色轉換層、二向色性光學材料層以及液晶材料封裝層，其中：

所述顏色轉換層受所述出射光線激發產生激發光線；

所述二向色性光學材料層貼合于所述顏色轉換層的下方，并設有鍍膜區域；

所述鍍膜區域對于所述指定顏色的波段具有高透過性，以及對除所述指定顏色以外的其他顏色的波段具有高反射特性，以將朝向所述二向色性光學材料層的方向散射的激發光線向所述顏色轉換層的方向反射；

所述液晶材料封裝層設置于所述二向色性光學材料層的下方，并位于所述出射光線射出至所述顏色轉換層的路徑上。

優選的，本發明中所述二向色性光學材料層還設有透射區域，其中：

所述透射區域對于所述指定顏色的波段具有高透光特性，以提高所述指定顏色的波段的透過率。

優選的，本發明中所述顏色轉換層包含各顏色的封裝量子點材料的像素單元以及支架，其中：

所述支架設置于各所述像素單元之間；

各所述像素單元以及所述支架通過隔水氧材料進行封裝。

優選的，本發明中所述增透區域以及所述鍍膜區域是按照所述各顏色的封裝量子點材料的像素單元的分布劃分的，其中：

所述鍍膜區域對應于所述顏色轉換層中粒徑大于預設閾值的封裝量子點材料的像素單元的位置。

優選的，本發明中所述指定顏色的封裝量子點材料的像素單元中設有散射粒子。

優選的，本發明中所述背光源包含對應于所述指定顏色的LED芯片，其中：

所述指定顏色的光線由所述LED芯片在通電后產生。

優選的，本發明中所述液晶材料封裝層由上偏振片、透明電極、支架、包含液晶的液晶盒子、下玻璃基板以及下偏振片組成，其中：

所述支架設置于各所述液晶盒子之間，所述液晶盒子的兩面均設置所述透明電極；

所述液晶盒子面向所述二向色性光學材料層的一面設置所述上偏振片，所述液晶盒子相對于所述二向色性光學材料層的另一面設置所述下玻璃基板，所述下玻璃基板相對于所述液晶盒子的另一面設置所述下偏振片。

相應地，本發明還提出了一種背光模組，包含背光源、膜片、導光板、光學材料層以及如上所述的封裝量子點材料顯示面板，其中：

所述背光源設置于所述導光板的側邊；

所述導光板的上方設置膜片，.所述導光板的下方設置所述光學材料層，所述光學材料層對于所述指定顏色的波段具有高反射性；

所述膜片設置于所述面板與所述導光板的中間。

優選地，所述背光源包含所述LED芯片，所述熒光粉以及LED支架，其中：

所述LED支架的一面向內凹陷；

所述LED芯片貼合設置于所述LED支架的內凹的中央；

所述熒光粉填充于所述LED支架內凹的部分。

相應地，本申請還提出了另一種背光模組包含背光源、膜片、擴散板以及如上所述的封裝量子點材料顯示面板，其中：

所述背光源位于所述擴散板的下方；

所述面板設置于所述所述擴散板的上方；

所述膜片位于所述面板與所述擴散板的中間。

優選地，所述背光源包含所述LED芯片，所述熒光粉以及LED支架，其中：

所述LED支架的一面向內凹陷；

所述LED芯片貼合設置于所述LED支架的內凹的中央；

所述熒光粉填充于所述LED支架內凹的部分。

通過應用本發明提出的封裝量子點材料顯示面板，包括顏色轉換層、二向色性光學材料層以及液晶材料封裝層，顏色轉換層受出射光線激發產生激發光線，二向色性光學材料層貼合于顏色轉換層的下方，并設有鍍膜區域，該鍍膜區域對于預先指定的指定顏色的波段具有高透過性，以及對除指定顏色以外的其他顏色的波段具有高反射特性，能夠將朝向二向色性光學材料層的方向散射的激發光線向顏色轉換層的方向反射，從而減少了光能量的損失，顯著提高了出光效率。

附圖說明

圖1為目前行業內普通的液晶面板的結構示意圖；

圖2為現有技術中一種量子點技術示意圖；

圖3為現有目前熒光粒子直徑為20納米時各方向的散射光；

圖4為熒光粒子組成的顏色轉換層的工作示意圖；

圖5為本申請提出的一種封裝量子點材料顯示面板的結構示意圖，

其中，5.1為藍色背光模塊，5.2為下偏振片，5.3為下玻璃基板，5.4為透明電極，5.5為透明電極(共負極)，5.6為液晶盒子，5.7為支架，5.8為鍍膜區域，5.9為增透區域，5.10為紅色子像素的顏色轉單元，5.11為綠色子像素的顏色轉單元，5.12為藍色子像素的顏色轉單元，5.13為上玻璃基板；

圖6為本申請具體實施方式中提出的一種背光模組的結構示意圖，

其中，6.1為藍光光源組件，6.2為導光板，6.3為光學材料層，6.4為光學膜片，6.5為本發明的封裝量子點材料顯示面板；

圖7為本申請具體實施方式中提出的另一種背光模組的結構示意圖，

其中，7.1為為藍光光源組件，7.2為擴散板，7.3為光學膜片，7.4為本發明的封裝量子點材料顯示面板。

具體實施方式

正如本發明背景技術所述，現有技術中的熒光粒子直徑為20納米時，在各方向的散射光上，前向光與后向光的比例已經比較接近。而在采用量子點技術的液晶背光模組中常用的紅色(波長630nm)和綠色(波長530nm)量子點材料的粒子直徑在3-7nm，這部分產生的后向散光較多，接近一半。那么，藍光到達面板子像素的顏色轉換層時，藍光激發量子點產生的光線有后向光(主要是在紅色和綠色量子點材料產生的后向光較多)，而此部分后向光無法被利用，從而造成出光效率降低的問題。

針對上述現有技術中在紅色和綠色量子點材料部分因粒子直徑大而造成的后向光散射增多，而這部分光又無法被利用，導致出光率降低的問題。本發明提出一種封裝量子點材料顯示面板，在顏色轉換層的下方設置了一個反射層，并在該反射層上設置了鍍膜區域，該鍍膜區域可以對于預先指定的指定顏色的波段具有高透過性，以及對除指定顏色以外的其他顏色的波段具有高反射特性，能夠將朝向反射層的方向散射的激發光線向顏色轉換層的方向反射，從而減少了光能量的損失，顯著提高了出光效率。

具體地，該封裝量子點材料顯示面板包括顏色轉換層、二向色性光學材料層以及液晶材料封裝層，這些部件包括以下主要特征：

(1)所述顏色轉換層受所述出射光線激發產生激發光線；

在本發明的技術方案中，顏色轉換層是由包含多種顏色轉換粒子的封裝量子點材料像素單元組成的，當有光源照射到該顏色轉換層上時，其封裝量子點材料像素單元中的顏色轉換粒子在光源的照射下會激發各個方向的散射光，并會改變該光源的顏色，例如，當該顏色轉換粒子為綠色轉換粒子時，會激發出各個方向上的綠色激發光線，當該顏色轉換粒子為紅色轉換粒子時，會激發出各個方向上的紅色激發光線。

需要注意的是，本發明中的光源是由背光源產生的，背光源的作用在于向封裝量子點材料顯示面板提供指定顏色的出射光線，當然，背光源包含對應于指定顏色的LED芯片，在本發明的優選實施例中，指定顏色的光線由LED芯片在通電后產生。進一步的，按照光源組件的不同，背光源既可以為單一顏色的LED光源，或者是由LED光源和量子管的組合，不同類型的背光源在背光模組中的放置方式也不盡相同，例如側邊放置或者在光學材料層的下方放置,這些都屬于本發明的保護范圍。

(2)所述二向色性光學材料層貼合于所述顏色轉換層的下方，并設有鍍膜區域；

在這里，主要是考慮到光源在被顏色轉換層激發之后，會產生各個方向的激發光線，會有一部分光線向后散射，導致無法被利用，因此，本發明通過在顏色轉換層的下方設置二向色性光學材料層，也即在向后的激發光線的位置設置二向色性光學材料層，當向后散射的激發光線到達該二向色性光學材料層之后，又被重新反射回正向上，這樣，所有的光線都會向正向散射。

具體的，在該二向色性光學材料層上設置有鍍膜區域，以達到對向后散射的激發光線的發射作用，具體的反射過程將在后續做詳細闡述，當然，在一些實施場景中，可以將鍍膜區域設置于整個二向色性光學材料層上。進一步的，在該顏色轉換層上還設置有各顏色子像素的封裝量子點材料像素單元以及支架，并且，在本發明的優選實施例中，支架可以設置于各封裝量子點材料像素單元之間，并且各像素單元以及支架通過隔水氧材料進行封裝。

需要說明的是，在一些具體實施場景中，還可以在二向色性光學材料層上設置除了鍍膜區域以外的增透區域，該增透區域具有增強出射光線的作用，這樣，當背光源的出射光線到達該二向色性光學材料層上時，在透過該增透區域的同時可以將出射光線增強射出，具體的實施方式將在后續的描述中詳盡闡述，在此不再贅述。

(3)所述鍍膜區域對于所述指定顏色的波段具有高透過性，以及對除所述指定顏色以外的其他顏色的波段具有高反射特性，以將朝向所述二向色性光學材料層的方向散射的激發光線向所述顏色轉換層的方向反射；

如上所述，本發明在二向色性發射片上設置了鍍膜區域，該鍍膜區域具有對指定顏色的波段具有高透過性，以及對除該指定顏色以外的其他顏色的波段具有高反射特性，利用該特性，本領域的技術人員可以理解，在該區域只對某一特定顏色具有高透過性，對其他顏色具有高反射性。這樣，本發明的背光源發射出指定顏色的光線后，可以順利的透過二向色性光學材料層到達顏色轉換層，在封裝量子點材料像素單元的顏色轉換粒子的作用下，激發出各個方向的非指定顏色的激發光線，其中向后方向上的非指定顏色的激發光線在到達二向色性光學材料層后，被二向色性光學材料層通過高反射性的特性向前反射，重新被利用，從而提高了出光效率。

需要說明的是，在本發明的優選實施方式中鍍膜區域和增透區域是按照顏色轉換層中各顏色子像素的封裝量子點材料像素單元的分布劃分的，因此，本發明優選的實施方式是將該鍍膜區域設置于顏色轉換層中粒徑大于預設閾值的封裝量子點材料像素單元的位置，當然，該預設閥值可以根據背光源的出射光線相對應設置，也可以根據實際的需要進行設置，這些變化都在本發明的保護范圍之內。

如上所述，本發明在一些具體的實施方式中，在二向色性光學材料層上還設置了增透區域，該增透區域具有對指定顏色的波段具有高透光特性，以提高所述指定顏色的波段的透過率。

具體的，當背光源發射出指定顏色的光線后，在到達二向色像光學材料層后可以順利的透過該增透區域，而對應的封裝量子點材料像素單元與該指定顏色相同，因此，在該指定顏色到達顏色轉換層后并不會產生激發光線，而是直接透過顏色轉換層向前散射。

需要說明的是，在本發明優選的實施方式是將該增透區域設置于顏色轉換層中粒徑小于預設閾值的封裝量子點材料像素單元的位置，該預設閥值可以根據背光源的出射光線相對應設置，也可以根據實際的需要進行設置，當然，也可以根據實際需要將增透區域設置于整個二向色性光學材料層上，這些變化都在本發明的保護范圍之內。

(4)所述液晶材料封裝層設置于所述二向色性光學材料層的下方，并位于所述出射光線射出至所述顏色轉換層的路徑上。

本發明還需要在二向色性光學材料層的下方設置液晶材料封裝層，具體的，該液晶材料封裝層由上偏振片、透明電極、支架、包含液晶的液晶盒子、下玻璃基板以及下偏振片組成，在本發明優選的實施方式中，支架設置于各液晶盒子之間，液晶盒子的兩面均設置透明電極；液晶盒子面向二向色性光學材料層的一面設置上偏振片，液晶盒子相對于二向色性光學材料層的另一面設置下玻璃基板，下玻璃基板相對于液晶盒子的另一面設置下偏振片。

基于以上闡述的封裝量子點材料顯示面板可知，本發明主要是通過在顏色轉換層的下面設置了二向色性光學材料層，并在與顏色轉換層相對應的二向色性光學材料層上設置了鍍膜區域，當有向后散射的激發光線時，被二向色性光學材料層的鍍膜區域向正向上反射，使其重新被利用，從而減少了光能量的損失，顯著提高了出光效率。

相應的，本發明還提出了一種背光模組，該背光模組包含背光源、膜片、導光板、光學材料層以及如上闡述的封裝量子點材料顯示面板，具體的設置方式是：將背光源設置于導光板的側邊；導光板的上方設置膜片，導光板的下方設置光學材料層，光學材料層對于指定顏色的波段具有高反射性；膜片設置于封裝量子點材料顯示面板與導光板的中間。

需要說明的是，在本發明的優選實施方式中，背光源包含LED芯片，熒光粉以及LED支架，具體地，LED支架的一面向內凹陷；LED芯片貼合設置于LED支架的內凹的中央；熒光粉填充于LED支架內凹的部分。

相應地，本申請還提出了另一種背光模組，該背光模組包含背光源、膜片、擴散板以及如上任一項的封裝量子點材料顯示面板，具體的設置方式是：背光源位于擴散板的下方；封裝量子點材料顯示面板設置于擴散板的上方；膜片位于封裝量子點材料顯示面板與擴散板的中間。

需要說明的是，在本發明的優選實施方式中，背光源包含LED芯片，熒光粉以及LED支架，具體的，LED支架的一面向內凹陷；LED芯片貼合設置于LED支架的內凹的中央；熒光粉填充于LED支架內凹的部分。

為了進一步闡述本發明的技術思想，現結合具體的應用場景，對本發明的技術方案進行說明。

如圖5所示，為本申請提出的一種封裝量子點材料顯示面板的結構示意圖，5.1為藍色背光模塊，提供藍色激勵光源，一般選用峰值波長在440-455nm左右的藍色LED作為背光源；5.2為封裝量子點材料顯示面板的下偏振片；5.3為封裝量子點材料顯示面板的下玻璃基板；5.4為透明電極；5.5為透明電極(共負極)；5.6為液晶盒子，里面裝有液晶；5.7為液晶盒與液晶盒之間的支架；5.8為本發明說述的阻止量子點后向散射反射層(二向色性反射層)，具體實現方式為：藍光背光模塊5.1發出的藍光，到達5.8二向色性反射層，由于該反射層只對除藍光波段外的其余可見光波段具有反射特性，因而藍光可以直接透過，進一步的，藍光到達量子點層后激發產生紅光和綠光，并發生各個方向的散射，一部分前向散射，此部分可以被直接利用，而另一部分后向散射，到達5.8二向色性反射層后，被反射向前(因為該區域具有除藍光波段外的其余可見光波段的光均被反射回去的特性)，重新被利用，從而提高了出光效率，還需要說明的是，5.8二向色性反射層只設置在紅色和綠色像素底部；5.9為藍色像素底部對應的鍍膜層，該區域可以為空白，也可以設置增透膜，提高藍光的透過率；5.10為本發明所述的封裝量子點材料顯示面板紅色子像素的封裝量子點材料像素單元，其內部設置了紅色量子點材料，量子點的波長一般選在在620-650nm之間，量子點的半波寬越窄色純度越高，因而盡可能的選擇半波寬較窄的量子點；5.11為本發明所述的封裝量子點材料顯示面板綠色子像素的封裝量子點材料像素單元，其內部設置了綠色量子點材料，量子點的波長一般選在在520-550nm之間，量子點的半波寬越窄色純度越高，因而盡可能的選擇半波寬較窄的量子點；5.12本發明所述的封裝量子點材料顯示面板藍色子像素的封裝量子點材料像素單元，由于背光為藍色光源，該單元可不設置東西，讓藍光直接透過，為了提高藍色像素的出光角度，可考慮在該單元設置散射粒子，使經過該單元的藍光散射，從而提高藍色像素的可視角度。5.13為上玻璃基板。

如圖6所示，為本申請具體實施方式中提出的一種背光模組的結構示意圖，其具體為應用本發明所闡述的封裝量子點材料顯示面板的側入式液晶模組示意圖，其中6.1為藍光光源組件，出射藍光波段的光線；6.2為導光板；6.3為光學材料層，其特點為對藍光波段具有較高的反射率；6.4為光學膜片組合，6.5為本發明所提出的封裝量子點材料顯示面板。

如圖7所示，為本申請具體實施方式中提出的另一種背光模組的結構示意圖，其具體為應用本發明所闡述的封裝量子點材料顯示面板的直下式液晶模組示意圖，其中7.1為藍光光源組件，出射藍光波段的光線；7.2為擴散板；7.3為光學膜片組合；7.4為本發明所提出的封裝量子點材料顯示面板。

由此可見，本發明不僅公開了一種封裝量子點材料顯示面板，同時，本發明還公開了一種包含該面板的背光模組。該封裝量子點材料顯示面板具體包括顏色轉換層、二向色性光學材料層以及液晶材料封裝層，顏色轉換層受出射光線激發產生激發光線，二向色性光學材料層貼合于顏色轉換層的下方，并設有鍍膜區域，該鍍膜區域對于預先指定的指定顏色的波段具有高透過性，以及對除指定顏色以外的其他顏色的波段具有高反射特性，能夠將朝向二向色性光學材料層的方向散射的激發光線向顏色轉換層的方向反射，從而減少了光能量的損失，顯著提高了出光效率。

通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可以通過硬件實現，也可以借助軟件加必要的通用硬件平臺的方式來實現。基于這樣的理解，本發明的技術方案可以以軟件產品的形式體現出來，該軟件產品可以存儲在一個非易失性存儲介質(可以是CD-ROM，U盤，移動硬盤等)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施場景所述的方法。

本領域技術人員可以理解附圖只是一個優選實施場景的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發明所必須的。

本領域技術人員可以理解實施場景中的裝置中的模塊可以按照實施場景描述進行分布于實施場景的裝置中，也可以進行相應變化位于不同于本實施場景的一個或多個裝置中。上述實施場景的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。

上述本發明序號僅僅為了描述，不代表實施場景的優劣。

以上公開的僅為本發明的幾個具體實施場景，但是，本發明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護范圍。