一種熱輥壓裝置、導光板及其制備方法、背光模組的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種熱輥壓裝置、導光板及其制備方法、背光模組。熱輥壓裝置具有量子點供給單元，可通過熱壓的方式在中小尺寸薄型化的導光板上分布導光點。本發明的導光板及其制備方法、背光模組具有以下優點：導光點(量子點)在導光板上的分布的疏密可以通過對滾輪上的微結構的布置進行控制；每個導光點的量子點含量的可以通過量子點供給單元的壓力，量子點混合物的粘度，滾輪的轉速等參數進行實際的控制；有效地完成了在中小尺寸薄型導光板上布置導光點。
【專利說明】一種熱輥壓裝置、導光板及其制備方法、背光模組
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯示【技術領域】，具體地，涉及一種熱輥壓裝置、導光板及其制備方法、背光模組。
【背景技術】
[0002]導光板一般是應用在液晶顯示器中，作為背光源的一個重要組成部分。導光板是將發光單元，例如，發光二極管、冷陰極燈管、熒光燈管等線光源照明轉變為面光源照明的一種結構部件。
[0003]如圖1所示，導光板2是利用光學級的壓克力/聚碳酸酯板材，然后用在光學級的壓克力板材或聚碳酸酯板材的底面用UV網版或激光等印刷技術印上導光點21 (或稱“網點”)。導光板是利用光學級壓克力/PC板材吸取從線光源I發出來的光在光學級壓克力板材表面的停留，當光線射到各個導光點21時，反射光會往各個角度擴散，將從導光板2側面入射的光線由導光板2出光面(圖1中箭頭所示方向)射出。導光板3上設置導光點21，可使導光板2均勻發光。
[0004]量子點是一種零維納米材料，尺寸在1-1Onm之間。它的尺寸和形狀都可以通過反應、時間、溫度、配體等因素來精確控制。量子點具有較強的量子限域效應，因此可以得到發光峰值可調的光譜，如CdSe量子點的發射光譜在430-660nm范圍可調，CdTe量子點在490-750nm范圍可調，而InP量子點的調節范圍為620_720nm。簡而言之，量子點的激發光譜可由其半徑進行調控。量子點一般由I1-VI族的元素構成。
[0005]量子點與傳統的發光材料相比，具有發光色純度高(發射光譜窄而對稱)，發光顏色可調(可選擇性親強)，量子效率高(節能)等優點。
[0006]現有技術中若采用單獨設置量子點膜層，易造成導光板的厚度增加，從而使背光模組的厚度增加；若采用污染型油墨印刷(使量子點摻雜與油墨中印刷于導光板上)只適用于大尺寸的導光板，對中小尺寸(14-7inch)的薄型化導光板無法實現。主要由于以下兩個原因:
[0007]I)印刷導光板制程中使用刮刀將網版(網版上有網點)上的油墨從網點刮進到裸板(導光板)表面，因此刮刀存在一個下壓動作，極易使薄型導光板翹曲；
[0008]2)目前印刷網版技術瓶頸制約了網點大小，印刷網點都較大，但無法滿足中小尺寸薄型化導光板小網點的要求。
[0009]所以采用適當的方法將量子點設置于較薄的導光板上成為研究的重點。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是解決現有技術存在的無法將量子點布置于中小尺寸薄型化導光板上或布置量子點后導致導光板過厚的問題，提供一種熱輥壓裝置，導光板及其制備方法。
[0011]解決本發明技術問題所采用的技術方案是一種熱輥壓裝置，包括用于熱壓的滾輪，所述滾輪外表面的上設有多個微結構；
[0012]傳送單元，所述傳送單元用于將待熱壓導光板輸送至所述滾輪處，并將微結構熱壓于所述待熱壓導光板上形成轉印微結構；
[0013]還包括量子點供給單元,所述量子點供給單元能夠將量子點混合物提供給所述滾輪；所述滾輪能將量子點混合物熱壓于所述轉印微結構中。
[0014]優選的，所述的微結構為凸起部；所述轉印微結構為與所述凸起部相應的凹部。
[0015]優選的,所述的量子點供給單元包括:
[0016]存儲主體，用于存儲量子點混合物；
[0017]所述存儲主體包括位于一端的量子點擠出端，在壓力作用下所述的量子點混合物能從所述的量子點擠出端擠出；
[0018]加壓部件，所述的加壓部件用于將所述的量子點混合物在所述量子點擠出端擠出。
[0019]優選的，所述加壓部件包括與存儲主體內壁密封接觸的活塞部件，所述的活塞部件能沿存儲主體的中心軸線向量子點擠出端運動。
[0020]優選的，所述量子點擠出端還包括量子點透過層，所述量子點透過層具有均勻分布的孔結構，所述孔結構的平均粒徑大于所述量子點混合物中量子點的平均粒徑。
[0021]本發明的另一個目的還提供一種導光板的制備方法，包括以下步驟:
[0022]S1:量子點混合物制備
[0023]將量子點和透明粘合劑按預定的比例混合均勻獲得量子點混合物；
[0024]S2:量子點混合物擠出
[0025]將SI制得的量子點混合物置于熱輥壓裝置的量子點供給單元中，將量子點混合物從所述量子點供給單元的量子點擠出端擠出；
[0026]S3:量子點混合物取出
[0027]熱輥壓裝置的滾輪在轉動過程中通過設置在所述滾輪外表面的微結構將量子點混合物取出；
[0028]S4:量子點混合物的熱壓
[0029]優選的，所述量子點混合物包括量子點和透明粘合劑；其中，所述量子點和所述透明粘合劑的質量比為1:1-1:6。
[0030]優選的，所述量子點和所述透明粘合劑的質量比為1:3。
[0031]優選的，所述的透明粘合劑為紫外透明固化膠。
[0032]優選的,所述的量子點包括單色量子點或三色量子點；所述的三色量子點為紅色量子點、綠色量子點、藍色量子點。
[0033]導光板經熱輥壓裝置的傳送單元傳送至所述微結構處進行熱壓，在導光板上形成轉印微結構和附著在所述轉印微結構的量子點混合物。
[0034]本發明的另一個目的還提供一種導光板，所述導光板是采用上述的方法制備的。
[0035]本發明的另一個目的還提供一種背光模組，所述背光模組包括上述的導光板。
[0036]本發明的熱輥壓裝置包括用于熱壓的滾輪，所述滾輪外表面上設有多個微結構；以及能與微結構接觸的量子點供給單元，該微結構將量子點供給單元上的量子點混合物熱壓于導光板上形成的對應的轉印微結構中，從而完成量子點的布置。有效地完成了在薄型導光板上布置導光點。
[0037]本發明的導光板及其制備方法、背光模組具有以下優點:導光點(量子點)在導光板上的分布的疏密可以通過對滾輪上的微結構的布置進行控制；每個導光點的量子點含量的可以通過量子點供給單元的壓力，量子點混合物的粘度，滾輪的轉速等參數進行實際的控制；有效地完成了在中小尺寸薄型導光板上布置導光點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0038]圖1為現有技術中導光板的結構示意圖；
[0039]圖2為本發明實施例1中熱輥壓裝置的結構示意圖；
[0040]圖3為本發明實施例1中熱輥壓裝置的量子點供給單元的結構示意圖；
[0041]圖4為本發明實施例1中采用熱壓法在導光板上分布導光點的步驟流程圖。
[0042]附圖標記說明:
[0043]1.線光源；2.導光板；21.導光點；3.轉印微結構；4.滾輪4 ；41.微結構；5.傳送單元；6.量子點供給單元；61.存儲主體；612.量子點擠出端；62.加壓部件；7.量子點透過層；71.孔結構。
【具體實施方式】
[0044]為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述。
[0045]實施例1:
[0046]如圖1和圖2所示，本實施例提供一種熱輥壓裝置，包括:滾輪4，所述滾輪4外表面的上設有多個微結構41 ；
[0047]傳送單元5，所述傳送單元5將待熱壓導光板2輸送至所述滾輪4處，并將微結構41熱壓于所述待熱壓導光板2上形成轉印微結構3 ；
[0048]還包括量子點供給單元6,所述量子點供給單元6能夠將量子點混合物提供給所述滾輪4 ;所述滾輪4將量子點混合物熱壓于所述轉印微結構3中。
[0049]具體地，導光板2可以選用熱塑性材料，例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚苯乙烯制備的熱塑性材料。
[0050]本發明的熱輥壓裝置的量子點供給單元6，能夠將量子點混合物供給到滾輪4的微結構41上，并通過滾輪4帶動將微結構41熱壓于導光板2上形成的對應的轉印微結構3，同時，量子點混合物熱壓于所述的轉印微結構3中，從而完成量子點的布置。
[0051]本發明的熱輥壓裝置制備的導光板2中導光點21 (包括量子點)在導光板2上的分布的疏密可以通過對滾輪4上的微結構41的布置進行控制；每個導光點21的量子點含量的可以通過量子點供給單元6的壓力，量子點混合物的粘度，滾輪4的轉速等參數進行實際的控制；有效地完成了在中小尺寸薄型導光板2上布置導光點21。
[0052]應當理解的是，導光板2上經熱壓形成轉印微結構3和量子點是同步形成的，即在光源光強度越大的地方(需要激發光越多)，轉印微結構3布置得越密集，對應的量子點多(激發光多)；可以保證導光板2不同位置混光的均勻性。調控的轉印微結構3的疏密可以使導光板2輻射出適宜色度的混合白光。
[0053]優選的,量子點供給單元6包括:
[0054]存儲主體61，用于存儲量子點混合物；優選的，存儲主體61可以橫截面為矩形的柱體。
[0055]存儲主體61包括位于一端的量子點擠出端612，在壓力作用下所述的量子點混合物從所述的量子點擠出端612擠出。
[0056]存儲主體61包括加壓部件62，所述的加壓部件62用于將所述的量子點混合物在所述量子點擠出端612擠出。
[0057]所述滾輪4上的微結構41能將所述量子點擠出端的量子點混合物取出，并將所述量子點混合物熱壓于所述轉印微結構3上。
[0058]應當理解的是，滾輪4由相應的驅動單元驅動(圖中未示出)；
[0059]優選的，傳送單元5為傳送帶；應當理解的是傳送單元5可以是其它形式的傳送部件等在此不作限定。
[0060]優選的，所述的微結構41為凸起部；所述轉印微結構3為相應的凹部。例如，凸起部的截面為山脊狀或梯形等在此不作限定。
[0061]應當理解的是，所述的微結構41也可以是其它形狀，只要能在導光板2上形成對應的轉印微結構3，同時將量子點混合物熱壓該轉印微結構3上即可。
[0062]優選的，所述加壓部件62包括與存儲主體61內壁密封接觸的活塞部件，所述的活塞部件沿存儲主體61的中心軸線向量子點擠出端612運動。所述的活塞部件可以采用液壓、氣動或電動等方式驅動。
[0063]應當理解的是，所述加壓部件62還可以包括其它結構，只要能將量子點混合物擠出即可。例如，直接適用空壓機向存儲主體61中通入氣體，利用氣體將量子點混合物擠出。
[0064]優選的，所述量子點擠出端612還包括量子點透過層7，所述量子點透過層7具有均勻分布的孔結構71，所述孔結構71的平均粒徑大于所述量子點混合物中量子點的平均粒徑。均勻分布的孔結構71可保證受擠壓流出的量子點混合物的均一性較好，從而使熱壓于導光板2上的每個轉印微結構3中量子點混合物的質量較為均一。
[0065]具體地，量子點透過層7可以為具有一定平均粒徑的分子篩層，通過分子篩平均粒徑控制擠出的量子點混合物的平均粒徑。分子篩層可為硅鋁類分子篩、磷鋁類分子篩和骨架雜原子分子篩。例如，平均粒徑為1nm的Y型氟石分子篩。
[0066]本實施例中熱輥壓裝置的工作過程如下:
[0067]傳送單元5帶動待熱壓導光板2至滾輪4處，滾輪4轉動并帶動該滾輪4外表面的微結構41轉動，微結構41與量子點供給單元6的量子點擠出端612擠出的量子點混合物接觸，并將量子點混合物取出，當微結構41與導光板2接觸進行熱壓形成轉印微結構3時，同時將量子點混合物熱壓于該轉印微結構3上，完成通過熱壓布置導光點21。
[0068]實施例2:
[0069]如圖4所示，本實施例提供一種導光板2的制備方法，包括以下步驟:
[0070]1.量子點混合物的準備:
[0071 ] 將混合方法可以選用超聲波或機械攪拌法進行混合。
[0072]S1:量子點混合物制備
[0073]將量子點和透明粘合劑按預定的比例混合均勻獲得量子點混合物；具體地，將紅色量子點、綠色量子點、藍色量子點和紫外透明固化膠混合均勻，其中，量子點與紫外透明固化膠的質量比為1:3。
[0074]S2:量子點混合物擠出
[0075]將SI制得的量子點混合物置于熱輥壓裝置的量子點供給單元6中，將量子點混合物從所述量子點供給單元6的量子點擠出端612擠出；
[0076]具體地，量子點混合物置于存儲主體61中，通過位于存儲主體61中活塞部件進行加壓，將量子點混合物從量子點擠出端612的分子篩中擠出。例如，可以采用平均粒徑為1nm的Y型氟石分子篩。
[0077]S3:量子點混合物取出
[0078]熱輥壓裝置的滾輪4在轉動過程中通過設置在所述滾輪4外表面的微結構41將量子點混合物取出；
[0079]具體地，滾輪4在驅動力作用下轉動，帶動位于其外表面的微結構41轉動，微結構41在與分子篩上擠出的量子點混合物接觸時將量子點混合物取出。
[0080]S4:量子點混合物的熱壓
[0081]優選的，所述量子點混合物包括量子點和透明粘合劑；其中，所述量子點和所述透明粘合劑的質量比為1:1_1:6。在此范圍內能保證量子點混合物具有一定的粘度，在滾輪4轉動時粘結于滾輪4的微結構41上，不會由于重力的作用而掉落；同時，也有利于量子點混合物從量子點供給單元6中擠出。應當理解的是，上述的量子點和透明粘合劑需要混合均勻以有利于在量子點擠出端均勻擠出。
[0082]優選的，所述量子點和所述透明粘合劑的質量比為1:3，此時，量子點混合物具有適合于擠出和粘結于滾輪4的微結構41上粘度。
[0083]優選的，所述的透明粘合劑為紫外透明固化膠。通過將熱壓在導光板2上的量子點進行紫外輻照完成量子點的固定。使固定操作更為簡單和高效。
[0084]優選的，所述的量子點包括單色量子點或三色量子點。可以根據具體情況選擇使用。例如，若米用光源藍光激發量子點產生黃光，并將光源藍光和激發黃光混合可形成白光時，光源藍光可以根據模組厚度不同選用億光/東貝0805貼片式、東貝0603貼片式或久和2835貼片式的LED ；
[0085]量子點可以使用粒徑分布4-8nm的CdSe，CdSe可受藍光激發570_590nm的黃光。CdSe量子點可通過金屬有機合成法或水相直接合成法合成。應當理解的是，各種顏色對應的量子點的制備為現有技術范疇，在此不再一一贅述。
[0086]優選的，三色量子點可以為紅色量子點、綠色量子點、藍色量子點。例如，采用具有CdSe/ZnS(發光核/半導體殼)結構的量子點材料制備，紅色量子點材料的發光核的直徑為5.0-5.5nm，綠色量子點材料的發光核的直徑為3.0-3.5nm，藍色量子點材料的發光核的直徑為孔結構712.0-2.5nm。此時，光源采用紫外LED激發，型號可為SMD3528UVLED。
[0087]導光板2經熱輥壓裝置的傳送單元5傳送至所述微結構41處進行熱壓，在導光板2上形成轉印微結構3和附著在所述轉印微結構3的量子點混合物。
[0088]由于采用了紫外透明固化膠，將經過熱壓的導光板2進行紫外光固化，從而形成了在導光板2上形成了量子點質量分布均勻的導光點21。
[0089]實施例3:
[0090]本實施例提供一種導光板，是上述實施例2中的方法制備的。
[0091]實施例4:
[0092]本實施例提供一種背光模組,包括實施例3中的導光板。
[0093]實施例2-4中的導光板具有以下優勢:
[0094]導光點(量子點)在導光板上的分布的疏密可以通過對滾輪上的微結構的布置進行控制；每個導光點的量子點含量的可以通過量子點供給單元的壓力，量子點混合物的粘度，滾輪的轉速等參數進行實際的控制；有效地完成了在中小尺寸薄型導光板上布置導光點，從而將量子點很好的布置進導光板，提升了顯示效果。
[0095]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種熱輥壓裝置，包括用于熱壓的滾輪，所述滾輪外表面的上設有多個微結構； 傳送單元，所述傳送單元用于將待熱壓導光板輸送至所述滾輪處，并將微結構熱壓于所述待熱壓導光板上形成轉印微結構； 其特征在于，還包括量子點供給單元，所述量子點供給單元能夠將量子點混合物提供給所述滾輪；所述滾輪能將量子點混合物熱壓于所述轉印微結構中。
2.根據權利要求1所述的熱輥壓裝置，其特征在于，所述的微結構為凸起部；所述轉印微結構為與所述凸起部相應的凹部。
3.根據權利要求1所述的熱輥壓裝置，其特征在于，所述的量子點供給單元包括: 存儲主體，用于存儲量子點混合物； 所述存儲主體包括位于一端的量子點擠出端，在壓力作用下所述的量子點混合物能從所述的量子點擠出端擠出； 加壓部件，所述的加壓部件用于將所述的量子點混合物在所述量子點擠出端擠出。
4.根據權利要求3所述的熱輥壓裝置，其特征在于，所述加壓部件包括與存儲主體內壁密封接觸的活塞部件，所述的活塞部件能沿存儲主體的中心軸線向量子點擠出端運動。
5.根據權利要求3所述的熱輥壓裝置，其特征在于，所述量子點擠出端還包括量子點透過層，所述量子點透過層具有均勻分布的孔結構，所述孔結構的平均粒徑大于所述量子點混合物中量子點的平均粒徑。
6.一種導光板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 51:量子點混合物制備 將量子點和透明粘合劑按預定的比例混合均勻獲得量子點混合物； 52:量子點混合物擠出 將SI制得的量子點混合物置于熱輥壓裝置的量子點供給單元中，將量子點混合物從所述量子點供給單元的量子點擠出端擠出； 53:量子點混合物取出 熱輥壓裝置的滾輪在轉動過程中通過設置在所述滾輪外表面的微結構將量子點混合物取出； 54:量子點混合物的熱壓 導光板經熱輥壓裝置的傳送單元傳送至所述微結構處進行熱壓，在導光板上形成轉印微結構和附著在所述轉印微結構的量子點混合物。
7.根據權利要求6所述的導光板的制備方法，其特征在于，所述量子點混合物包括量子點和透明粘合劑；其中，所述量子點和所述透明粘合劑的質量比為1:1-1:6。
8.根據權利要求7所述的導光板的制備方法，其特征在于，其中，所述量子點和所述透明粘合劑的質量比為1:3。
9.根據權利要求8所述的導光板的制備方法，其特征在于，所述的透明粘合劑為紫外透明固化膠。
10.根據權利要求6所述的導光板的制備方法，其特征在于，所述的量子點包括單色量子點或三色量子點；所述的三色量子點為紅色量子點、綠色量子點、藍色量子點。
11.一種導光板，其特征在于，是米用如權利要求6-10任一所述的方法制備的。
12.—種背光模組,其特征在于,包括如權利要求11所述的導光板。
【文檔編號】B29C51/00GK104149323SQ201410350558
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月22日 優先權日:2014年7月22日
【發明者】劉剛, 楊陽, 凌遵干 申請人:合肥京東方顯示光源有限公司, 京東方科技集團股份有限公司