[发明专利]混合散射粒子的单色量子点色转换层的光学参数计算方法

权利要求书

1.一种混合散射粒子的单色量子点色转换层的光学参数计算方法，其特征在于，所述混合散射粒子的单色量子点光色转换层结构中含有均匀分布的散射粒子及相应的单色量子点；该结构适用于面向显示的可图案化的三基色量子点子像素结构，除了蓝色子像素外，红/绿子像素内的量子点光色转换层内含有均匀分布的散射粒子及相应的单色量子点；

所述光学参数的计算包括以下步骤：

步骤S1：获取量子点光色转换层初始参数；

步骤S2：依据光线波长或频率的不同对光色转换层进行逻辑通道划分，分别构建纯蓝光逻辑通道1和色转换逻辑通道2；

步骤S3：依据纯蓝光逻辑通道1，计算入射蓝光光强随光色转换层厚度、散射粒子和量子点浓度变化的关系；

步骤S4：依据色转换逻辑通道2，计算转换光光强随光色转换层厚度、散射粒子和量子点浓度变化的关系；

步骤S5：基于步骤S1-步骤S4，对混合散射粒子的单色量子点光色转换层的光学参数进行计算；

步骤S5包括有步骤S51：计算量子点光色转换层的光转换效率、蓝光泄露率以及光密度：

量子点光色转换层的光转换效率LCE，即转换后单色光的光强与光源的初始入射蓝光强的比值，满足如下表达式：

其中，I、I₀分别表示泄露的蓝光光强以及实际光色转换层的的初始入射蓝光光强；h表示量子点光色转换层厚度；σ_t表示总的衰减系数；k为比例系数，表示入射到通道2中的入射蓝光光强与实际光色转换层的总入射蓝光光强I₀之比；η为转换效率，表示通道2中当前位置的量子点将入射蓝光转换为转换光的转换效率；

量子点光色转换层的蓝光泄露率BLT，即泄露的蓝光光强与实际光色转换层的初始入射蓝光光强的比值，满足如下表达式：

I_b表示入射蓝光光强；

量子点光色转换层的光密度OD满足如下表达式：

步骤S5包括有步骤S52：

1)当无因次粒径参数α＜＜1时，光色转换层中散射粒子的作用机制属于瑞利散射，此时散射系数σ_s满足如下表达式：

式中，n表示折射率；θ表示散射角；h表示量子点光色转换层厚度；R_c表示瑞利常数；α表示无因次粒径参数，满足如下表达式：

式中，a表示散射粒子的半径，λ_b表示入射蓝光波长；

2)当无因次粒径参数α＞＞λ时，光色转换层中散射粒子的作用机制属于米散射，此时散射系数σ_s满足如下表达式：

式中，λ_b表示入射蓝光波长；θ表示散射角；h表示量子点光色转换层厚度；S₁(θ)和S₂(θ)表示散射振幅函数，且S₁(θ)和S₂(θ)是由贝塞尔函数和勒让德函数组成的无穷级数。

2.根据权利要求1所述的混合散射粒子的单色量子点光色转换层的光学参数计算方法，其特征在于：在步骤S1中，所述量子点光色转换层初始参数包括：所用的单色量子点发光光谱参数，量子点光色转换层厚度、散射粒子和量子点浓度参数、形成光色转换层的基础介质材料分别关于入射蓝光和转换光的衰减系数，以及朗伯面光源的光强参数。

3.根据权利要求1所述的混合散射粒子的单色量子点光色转换层的光学参数计算方法，其特征在于：在步骤S2中，分别从逻辑层面将混有散射粒子及单色量子点的光色转换层分解为纯蓝光逻辑通道1和量子点色转换逻辑通道2；

其中，所述纯蓝光逻辑通道1满足下述2个条件：1)该逻辑通道含有散射粒子，但是不含有量子点；2)该通道只存在入射蓝光光线的传播、吸收、散射和透射的现象，不存在不同波长的光线转换关系；所述量子点色转换逻辑通道2满足下述3个条件：1)该通道中含有量子点，但是不含有散射粒子；2)所有进入实际量子点光色转换层的光线中，除去进入纯蓝光逻辑通道1中的入射蓝光外，其余的入射蓝光进入量子点色转换逻辑通道2内并与量子点发生碰撞实现不同波长光线之间的颜色转换，且该通道不存在入射蓝光的透射现象；3)该通道内透射出去的光线是经过量子点激发后的部分转换光，而未能透射出去的转换光被通道吸收而损耗掉。