[发明专利]一种用于直下式背光源的封装结构及其制作方法

权利要求书

1.一种用于直下式量子点背光源的封装结构的制作方法，其特征在于：所述封装结构为叠层式封装结构，在基板出光面相对一侧表面由内至外依次附有阻隔层、量子点微结构阵列调光层以及封装层，该叠层式封装结构的各层自导光板内侧向外组成内大外小的倒立结构，该结构除了外侧底面，侧壁斜面外延均附以高反射率材料，光源以接触式或非接触式形式置于底面外侧，光源发光面小于倒立结构下端面，保证光能量能够完全耦合；其中，基板由高光线透过率的材料构成；阻隔层和封装层均由透明阻隔材料构成；量子点微结构阵列调光层由离散调光微结构按照一定的图案阵列分布组成，当直下式光源激发量子点微结构阵列调光层，光线会进入调光微结构并产生散射和颜色转换，并最终经过侧壁斜面的多次反射出光，最终使整个出光面形成均匀准直的面光源；封装层与阻隔层紧密封接，使量子点微结构阵列调光层被封装于其中；由于微结构在斜面外延都附以高反射率属性的材料，光线将在倒棱台或倒圆台结构中传播并由向上方出光面以小角度光出射；

所述用于直下式量子点背光源的封装结构采用全喷墨打印工艺进行制作，具体包括如下步骤：

第一步：对基板进行预处理，清洗基板表面，在基板下表面对量子点微结构阵列图案位置进行对位符号的预标记，即在微结构阵列图案位置的起始点和终点标上标记，再通过喷墨打印增材制造的工艺方法，按照对位符号标记，将疏水性好、隔水隔氧性能好的透明阻隔材料图形化至相应的量子点微结构阵列图案位置，形成阻隔层；

第二步：将量子点溶液和复合性材料均匀混合成量子点浆料，再依照对位符号标记，通过点对点扫描型喷墨打印增材制造的工艺方法，将量子点浆料成型在阻隔层的下表面，形成量子点微结构阵列图案，再将附有量子点微结构阵列图案的基板进行固化，形成调光层；

第三步：依照对位符号标记，在附有量子点微结构阵列图案的基板上再次通过点对点扫描喷墨打印工艺方法将透明阻隔材料形成一层封装层，对每个量子点微结构形成独立的封装层，再把形成封装层的基板进行再固化，形成封装层；

第四步：在叠层式封装结构除了底面的斜面外延以喷涂、蒸镀方式附以高反射率材料，使得直下式光源的光线能够全部由微结构出射，并且具有一定的指向性，提高光能利用率；

所述透明阻隔材料对波长在380-780nm之间的光线透过率≥90%，透明阻隔材料的水氧透过率≤10-2，所述透明阻隔材料可以是有机材料C型派瑞林，也可以是无机材料二氧化硅、氮氧化硅、氧化铝，还可以是聚合物材料如聚基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、有机硅树脂、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈共聚物、聚甲基异戍二烯、透明聚酰胺；所述封装层材料与阻隔层材料一致；所述叠层式封装结构的斜面外延附以的高反射率材料包括金属、电介质材料，以喷涂、蒸镀工艺成型，外形与叠层式封装结构各层组成倒棱台或倒圆台结构相一致，使光源发出的光线能够由出光面出射；

所述调光层的离散调光微结构在导光板下表面的不同区域具有不同的分布密度或不同区域微结构上端面自身直径大小不同，采用光学模拟软件对调光网点分布进行调控，根据导光板与背光源入射光源的相对位置关系，在距离入射光源越近的区域，调光微结构分布越稀疏，相反，则越稠密，保证通过导光板出光面的平面光均匀；所述调光层的量子点微结构是内凹的或者外凸的，调光微结构的上下端面形状是圆形、椭圆形、矩形、多边形中的任意一种；调光倒立微结构的高度为0.01~0.5mm，相邻调光倒立微结构的距离为0.01~0.5mm；所述调光微结构内混合有一种或多种量子点混合材料，由光源的激发产生颜色转换，从而实现液晶背光所需的白平衡。

2.根据权利要求1所述的一种用于直下式量子点背光源的封装结构的制作方法，其特征在于：所述全喷墨打印工艺是以调光层量子点微结构阵列排布作为全流程中唯一依据的喷墨打印图形，该图形应包括有微结构图形阵列和对位标记符号；为保证封装效果，所述阻隔层和封装层图形化后的每个微结构尺寸略大于调光层每个微结构尺寸，其实现方法可通过在同一个微结构位置及以其为中心、比调光微结构外形尺寸大5-10μm的范围内重复喷墨打印2-5次堆叠完成。