背光源及其制造方法和用途、顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種背光源，包括發(fā)射可見(jiàn)光的LED光源、導(dǎo)光板和紅外量子點(diǎn)，其中，所述LED光源設(shè)置在所述導(dǎo)光板的入光側(cè)，所述紅外量子點(diǎn)設(shè)置在所述導(dǎo)光板的至少一個(gè)面上。所述紅外量子點(diǎn)受所述LED光源發(fā)出的可見(jiàn)光的一部分激發(fā)后發(fā)出紅外光，所述LED光源發(fā)出的可見(jiàn)光的另一部分和所述紅外光一起經(jīng)由所述導(dǎo)光板的出光面均勻射出。本發(fā)明還公開(kāi)了一種具有紅外量子點(diǎn)的背光源的制造方法和用途、以及包括這種背光源的顯示裝置。
【專利說(shuō)明】
背光源及其制造方法和用途、顯示裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種背光源及其制造方法和用途、以及包括這種背光源的顯示裝置。 【背景技術(shù)】
[0002]目前，大多數(shù)顯示裝置都是通過(guò)背光源結(jié)構(gòu)照射液晶顯示屏來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像顯示。而且，隨著技術(shù)的發(fā)展，例如紅外指紋識(shí)別、紅外眼球追蹤等各種新技術(shù)開(kāi)始逐漸應(yīng)用于顯示裝置中，因此，需要設(shè)置能夠射出紅外光的光源。
[0003]而在現(xiàn)有的采用紅外指紋識(shí)別、紅外眼球追蹤等技術(shù)的光源中，主要使用獨(dú)立的紅夕卜LED作為發(fā)射器，與紅外接收器(圖1中所示的CMOS)—起，作為一個(gè)獨(dú)立的紅外探測(cè)器模塊，其工作原理如圖1所示。而且此種探測(cè)器只可獨(dú)立進(jìn)行表面貼裝(SMT)。這種結(jié)構(gòu)的集成度不高，而且需要設(shè)置單獨(dú)的紅外光源，增加了系統(tǒng)的功耗，此外，還需要進(jìn)行單獨(dú)的組裝，增加了制造工序。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了提高集成度，并且省去紅外光源，降低功耗，同時(shí)減少組裝工序，作出本發(fā)明。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種背光源，包括發(fā)射可見(jiàn)光的LED光源;導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板具有入光面和出光面，所述入光面所在的一側(cè)為導(dǎo)光板的入光側(cè);紅外量子點(diǎn)；其中，所述LED光源設(shè)置在所述導(dǎo)光板的入光側(cè)，所述紅外量子點(diǎn)設(shè)置在所述導(dǎo)光板的至少一個(gè)面上。
[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，所述紅外量子點(diǎn)設(shè)置在所述導(dǎo)光板的除入光面和出光面以外的至少一個(gè)面上。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，所述紅外量子點(diǎn)設(shè)置在所述導(dǎo)光板的入光面和出光面的部分區(qū)域上。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)光板為側(cè)入式導(dǎo)光板，所述LED光源設(shè)置在所述導(dǎo)光板的入光側(cè)，所述紅外量子點(diǎn)設(shè)置在所述導(dǎo)光板的與入光側(cè)相對(duì)的一側(cè)上。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，所述背光源還包括膠框，在所述膠框面向所述導(dǎo)光板的內(nèi)表面上設(shè)置有反射層，用于將從所述導(dǎo)光板射出的可見(jiàn)光和/或紅外光反射回所述導(dǎo)光板。 [0〇1〇]在一個(gè)實(shí)施例中，所述紅外量子點(diǎn)發(fā)出的紅外光的波長(zhǎng)為950nm。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，所述紅外量子點(diǎn)的直徑小于所述導(dǎo)光板的厚度。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，所述紅外量子點(diǎn)的表面涂覆有一層量子點(diǎn)保護(hù)層。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種制造背光源的方法，該方法包括如下步驟:
[0014]S1、將發(fā)射可見(jiàn)光的LED光源組裝在背光源的導(dǎo)光板的入光面上；
[0015]S2、將紅外量子點(diǎn)均勻混合于光固膠中；
[0016]S3、將混合好的液體紅外量子點(diǎn)滴至所述導(dǎo)光板的至少一個(gè)面上。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，在所述步驟S3中，將混合好的液體紅外量子點(diǎn)滴至所述導(dǎo)光板的除入光面和出光面以外的至少一個(gè)面上。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，在所述步驟S1中，將所述LED光源組裝在所述導(dǎo)光板的入光側(cè)， 并且在所述步驟S3中，將混合好的液體紅外量子點(diǎn)滴至所述導(dǎo)光板的與入光側(cè)相對(duì)的一側(cè)上。
[0019]進(jìn)一步地，所述方法還包括如下步驟:在紅外量子點(diǎn)液滴固化后，在紅外量子點(diǎn)表面涂覆一層量子點(diǎn)保護(hù)層。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，所述紅外量子點(diǎn)的直徑小于所述導(dǎo)光板的厚度。[0021 ]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供一種顯示裝置，包括根據(jù)上述實(shí)施例中任一項(xiàng)所述的背光源。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的再一方面，還提供一種根據(jù)上述實(shí)施例中任一項(xiàng)所述的背光源的用途，將上述背光源應(yīng)用于紅外指紋識(shí)別和/或紅外眼球追蹤。
[0023]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，直接使用背光源內(nèi)可見(jiàn)光源對(duì)紅外量子點(diǎn)進(jìn)行激發(fā)而發(fā)出紅外光，無(wú)需設(shè)置單獨(dú)的紅外發(fā)射器，能夠進(jìn)一步提高背光源結(jié)構(gòu)的集成度，并且降低系統(tǒng)功耗，同時(shí)還減少了組裝工序。并且在本發(fā)明的背光源中，紅外光可以從導(dǎo)光板的整個(gè)出光面均勻地射出，有利于紅外眼球追蹤和紅外指紋識(shí)別等技術(shù)的應(yīng)用。
[0024]通過(guò)下文中參照附圖對(duì)本發(fā)明所作的描述，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)，并可幫助對(duì)本發(fā)明有全面的理解?！靖綀D說(shuō)明】
[0025]圖1示出了現(xiàn)有的背光源中紅外探測(cè)器模塊的工作原理圖；
[0026]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的背光源結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0027]圖3示出了圖2的背光源結(jié)構(gòu)的右側(cè)視圖，其中為了示出紅外量子點(diǎn)，圖2中的量子點(diǎn)保護(hù)層被移除；
[0028]圖4是制造根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的背光源的方法的流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0029]下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。在說(shuō)明書(shū)中，相同或相似的附圖標(biāo)號(hào)指示相同或相似的部件。下述參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的說(shuō)明旨在對(duì)本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。
[0030]另外，在下面的詳細(xì)描述中，為便于解釋，闡述了許多具體的細(xì)節(jié)以提供對(duì)本披露實(shí)施例的全面理解。然而明顯地，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下也可以被實(shí)施。在其他情況下，公知的結(jié)構(gòu)和裝置以圖示的方式體現(xiàn)以簡(jiǎn)化附圖。
[0031]量子點(diǎn)是準(zhǔn)零維納米材料，且具有類似晶體的規(guī)整原子排列。由于量子點(diǎn)有較高的比表面積、適當(dāng)?shù)膸秾挾?，因此它被認(rèn)為是一種理想的光致發(fā)光材料。本發(fā)明利用量子點(diǎn)的特性，使用紅外量子點(diǎn)將LED光源的發(fā)出的一部分可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換為紅外光，從而無(wú)需設(shè)置單獨(dú)的紅外光發(fā)射器，并且無(wú)需設(shè)置用于紅外發(fā)射器的單獨(dú)的電源，并且其是將原先可能耗散掉的可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換為紅外光，因此極大地降低了系統(tǒng)功耗，提高了光的利用率。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的總體技術(shù)構(gòu)思的一個(gè)方面，提供一種背光源，該背光源包括發(fā)射可見(jiàn)光的LED光源、導(dǎo)光板和紅外量子點(diǎn)，其中，所述LED光源設(shè)置在所述導(dǎo)光板的入光面上， 所述紅外量子點(diǎn)設(shè)置在所述導(dǎo)光板的至少一個(gè)面上。并且所述紅外量子點(diǎn)受所述LED光源發(fā)出的可見(jiàn)光的一部分激發(fā)后發(fā)出紅外光，所述LED光源發(fā)出的可見(jiàn)光的另一部分和所述紅外光一起經(jīng)由所述導(dǎo)光板的出光面均勻射出。
[0033]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的背光源結(jié)構(gòu)的示意圖，如圖2所示，背光源1包括導(dǎo)光板2、棱鏡片4、反射片6和作為光源的發(fā)光二極管(LED)10。而且，圖2中還示意性地示出背光源1包括膠框12,圖2中僅示出了膠框的一部分，在膠框的內(nèi)表面(即面向?qū)Ч獍?的一面)上設(shè)置有反射層14,用于將從導(dǎo)光板2射出的可見(jiàn)光和/或紅外光反射回導(dǎo)光板2。導(dǎo)光板2具有用于光入射的入光面(如圖2的附圖標(biāo)記22所示)和用于光出射的出光面(如圖2的附圖標(biāo)記26所示)，LED光源10設(shè)置在導(dǎo)光板2的入光面上，發(fā)射可見(jiàn)光。在本發(fā)明中，為了產(chǎn)生紅外光，可以將紅外量子點(diǎn)20設(shè)置在導(dǎo)光板2的除入光面和出光面以外的至少一個(gè)面上。這樣， 紅外量子點(diǎn)20受LED光源10發(fā)出的可見(jiàn)光的一部分激發(fā)后發(fā)出紅外光，然后LED光源10發(fā)出的可見(jiàn)光的另一部分和所述紅外光一起經(jīng)由導(dǎo)光板2的出光面26射出。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，射出的可見(jiàn)光用于顯示裝置的圖像顯示，射出的紅外光用于與顯示裝置中的紅外接收器配合用于例如紅外眼球追蹤和紅外指紋識(shí)別等紅外光應(yīng)用。[〇〇34] 在圖2示出的實(shí)施例中，LED光源10設(shè)置在導(dǎo)光板2的一側(cè)(即圖2中所示的左側(cè) 22)，S卩，圖2中示出的背光源1為側(cè)入式背光源，LED光源10設(shè)置在導(dǎo)光板2的入光側(cè)22。紅外量子點(diǎn)20設(shè)置在導(dǎo)光板2的與入光側(cè)22相對(duì)的一側(cè)24上。這樣，LED光源10發(fā)出的可見(jiàn)光的一部分不會(huì)入射至紅外量子點(diǎn)20,這部分可見(jiàn)光仍作為可見(jiàn)光射出；同時(shí)，LED光源10發(fā)出的可見(jiàn)光的另一部分會(huì)入射至紅外量子點(diǎn)20,此時(shí)紅外量子點(diǎn)20受這另一部分可見(jiàn)光激發(fā)后發(fā)出紅外光，然后LED光源10發(fā)出的可見(jiàn)光的一部分和所述紅外光一起經(jīng)由導(dǎo)光板2的出光面26射出。[〇〇35]下面，以LED光源10發(fā)出的三束可見(jiàn)光L1、L2、L3為例進(jìn)行說(shuō)明。如圖2所示，LED光源10發(fā)出的可見(jiàn)光L1、L2照射至與入光側(cè)22相對(duì)的一側(cè)24,而可見(jiàn)光L3直接入射至反射片6 上。由于在側(cè)面24上間隔設(shè)置有紅外量子點(diǎn)20,所以可見(jiàn)光L1未入射至紅外量子點(diǎn)20,其經(jīng)膠框12上的反射層14反射后經(jīng)導(dǎo)光板射入反射片6;而可見(jiàn)光L2入射至紅外量子點(diǎn)20,紅外量子點(diǎn)20受可見(jiàn)光L2激發(fā)后發(fā)出紅外光，然后該紅外光經(jīng)膠框12上的反射層14反射后經(jīng)導(dǎo)光板射入反射片6,最后，通過(guò)反射片6的反射，可見(jiàn)光L1、L2、L3分別變?yōu)榭梢?jiàn)光L1’、紅外光 L2’、可見(jiàn)光L3’從導(dǎo)光板2的出光面26射出。由此可見(jiàn)，本發(fā)明中僅將原先可能耗散掉的一部分可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換為紅外光，并且無(wú)需設(shè)置單獨(dú)的紅外發(fā)射器電源，因此極大地降低了系統(tǒng)功耗。并且，在現(xiàn)有的利用單獨(dú)的紅外發(fā)射器的背光源中，紅外光僅從紅外發(fā)射器一點(diǎn)射出，而在本發(fā)明的背光源中，紅外光可以從整個(gè)出光面均勻地射出，有利于紅外眼球追蹤和紅外指紋識(shí)別等技術(shù)的應(yīng)用。[〇〇36] 應(yīng)理解的是，雖然圖2中示出紅外量子點(diǎn)20設(shè)置在與LED光源相對(duì)的一側(cè)上，但是在其它實(shí)施例中，紅外量子點(diǎn)20也可以設(shè)置在入光面和/或出光面上的至少部分區(qū)域上。 [〇〇37]優(yōu)選地，紅外量子點(diǎn)20的表面涂覆有一層量子點(diǎn)保護(hù)層202,以防止紅外量子點(diǎn)20 被水、氧侵蝕后失效。
[0038]圖3示出了圖2的背光源結(jié)構(gòu)的右側(cè)視圖，其中為了示出紅外量子點(diǎn)20,圖2中的量子點(diǎn)保護(hù)層202被移除。如圖3所示，紅外量子點(diǎn)20的橫截面為圓形。優(yōu)選地，紅外量子點(diǎn)20 的直徑小于導(dǎo)光板2的厚度T。這樣，能夠確保紅外量子點(diǎn)20不被水、氧侵蝕而失效。雖然在圖3中示出了 4個(gè)紅外量子點(diǎn)20,但是可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要設(shè)置更多或更少數(shù)量的量子點(diǎn)。
[0039]在圖2的實(shí)施例中，紅外光從導(dǎo)光板2的出光面26射出后，還需要通過(guò)液晶面板(圖中未示出)而射出，而液晶面板對(duì)紅外光的透過(guò)率約為18%?30%，根據(jù)面板的分辨率和尺寸不同而有所差異，而紅外光波段中透過(guò)率最高的為波長(zhǎng)約950nm的紅外光，所以，在優(yōu)選的實(shí)施例中，紅外量子點(diǎn)20發(fā)出波長(zhǎng)為約950nm的紅外光。
[0040]另外，本發(fā)明還提供一種制造如上所述的背光源1的方法，如圖4所示，該方法可以包括如下步驟:[0041 ] S1.將發(fā)射可見(jiàn)光的LED光源10組裝在背光源1的導(dǎo)光板2的入光面上；[〇〇42] S2.將紅外量子點(diǎn)20均勻混合于光固膠中；[〇〇43] S3.將混合好的液體紅外量子點(diǎn)20滴至導(dǎo)光板2的至少一個(gè)面上。
[0044]在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟S2中，將混合好的液體紅外量子點(diǎn)20滴至導(dǎo)光板2的除入光面和出光面以外的至少一個(gè)面上。
[0045]在另一個(gè)實(shí)施例中，在步驟S1中，將LED光源10組裝在導(dǎo)光板的入光側(cè)22,并且在步驟S2中，將混合好的液體紅外量子點(diǎn)20滴至導(dǎo)光板2的與入光側(cè)22相對(duì)的一側(cè)24上。
[0046]優(yōu)選地，所述方法還可以包括如下步驟:[〇〇47] S4.在紅外量子點(diǎn)液滴固化后，在紅外量子點(diǎn)表面涂覆一層量子點(diǎn)保護(hù)層202。
[0048]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述紅外量子點(diǎn)20的直徑小于導(dǎo)光板2的厚度T。
[0049]此外，本發(fā)明還提供一種顯示裝置，其包括如上所述的背光源1。
[0050]在一個(gè)實(shí)施例中，顯示裝置還包括紅外接收器。在上述背光源1中，LED光源10發(fā)出的可見(jiàn)光的一部分和紅外光一起經(jīng)由導(dǎo)光板2的出光面26射出，并且射出的可見(jiàn)光用于顯示裝置的圖像顯示，射出的紅外光僅眼球或手指反射后被紅外接收器接收，從而實(shí)現(xiàn)紅外眼球追蹤或紅外指紋識(shí)別。
[0051] 進(jìn)一步地，如上所述的背光源1可以被應(yīng)用于紅外指紋識(shí)別和/或紅外眼球追蹤中。[〇〇52]在上述實(shí)施例中，以側(cè)入式背光源作為示例描述和圖示了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，在不背離本總體發(fā)明構(gòu)思的原則和精神的情況下，本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思可以應(yīng)用于其它類型和/或結(jié)構(gòu)的背光源中。
[0053]雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是附圖中公開(kāi)的實(shí)施例旨在對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行示例性說(shuō)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。[〇〇54]雖然本發(fā)明總體構(gòu)思的一些實(shí)施例已被顯示和說(shuō)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不背離本總體發(fā)明構(gòu)思的原則和精神的情況下，可對(duì)這些實(shí)施例做出改變，本發(fā)明的范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種背光源，包括:發(fā)射可見(jiàn)光的LED光源；導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板具有入光面和出光面，所述入光面所在的一側(cè)為導(dǎo)光板的入光側(cè)； 紅外量子點(diǎn)；其中，所述LED光源設(shè)置在所述導(dǎo)光板的入光側(cè)，所述紅外量子點(diǎn)設(shè)置在所述導(dǎo)光板的 至少一個(gè)面上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光源，其中，所述紅外量子點(diǎn)設(shè)置在所述導(dǎo)光板的除入光面 和出光面以外的至少一個(gè)面上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光源，其中，所述紅外量子點(diǎn)設(shè)置在所述導(dǎo)光板的入光面和 出光面的部分區(qū)域上。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的背光源，其中，所述導(dǎo)光板為側(cè)入式導(dǎo)光板，所述LED光源 設(shè)置在所述導(dǎo)光板的入光側(cè)，所述紅外量子點(diǎn)設(shè)置在所述導(dǎo)光板的與入光側(cè)相對(duì)的一側(cè)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的背光源，其中，所述背光源還包括膠框，在所述膠 框面向所述導(dǎo)光板的內(nèi)表面上設(shè)置有反射層，用于將從所述導(dǎo)光板射出的可見(jiàn)光和/或紅 外光反射回所述導(dǎo)光板。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的背光源，其中，所述紅外量子點(diǎn)發(fā)出的紅外光的波 長(zhǎng)為950nm。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光源，其中，所述紅外量子點(diǎn)的直徑小于所述導(dǎo)光板的厚度。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的背光源，其中，所述紅外量子點(diǎn)的表面涂覆有一層 量子點(diǎn)保護(hù)層。9.一種制造背光源的方法，該方法包括如下步驟:51、將發(fā)射可見(jiàn)光的LED光源組裝在背光源的導(dǎo)光板的入光側(cè)上；52、將紅外量子點(diǎn)混合于光固膠中；53、將混合好的液體紅外量子點(diǎn)滴至所述導(dǎo)光板的至少一個(gè)面上。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括如下步驟:在紅外量子點(diǎn)液滴固化后，在紅外量子點(diǎn)表面涂覆一層量子點(diǎn)保護(hù)層。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述紅外量子點(diǎn)的直徑小于所述導(dǎo)光板的厚度。12.—種顯示裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的背光源。13.—種根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的背光源的用途，將根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一 項(xiàng)所述的背光源應(yīng)用于紅外指紋識(shí)別和/或紅外眼球追蹤。
【文檔編號(hào)】G02F1/13357GK106094330SQ201610390035
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日 公開(kāi)號(hào)201610390035.X, CN 106094330 A, CN 106094330A, CN 201610390035, CN-A-106094330, CN106094330 A, CN106094330A, CN201610390035, CN201610390035.X
【發(fā)明人】董瑞君, 陳東, 孫海威, 王晨如, 吳建杰, 陳麗莉
【申請(qǐng)人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方光電科技有限公司