液晶显示技术由于其产品成本低、功耗小、寿命长等优点,占据了平板显示产品的主流,而其颜色特性仍然是其短板。因此,研究广色域的液晶显示技术是未来的必然趋势。量子点背光技术不仅能够提升液晶显示器件的效率,而且有效提升了色彩还原能力,是最有前景的色域扩展方案。然而目前量子点背光技术仍存在需要突破的关键问题,这成为了本论文的主要研究目标。本论文以量子点散射网点为基本结构,构建了量子点背光源的光谱函数模型,建立光源光强分布——量子点散射网点——导光板出光面照度分布的完整理论设计体系,通过建模和仿真分析了关键参数对量子点背光模组性能的影响,并通过制备样机、性能表征实现了量子点背光模组的有效设计。同时,这套设计方法在其他LED照明应用中具有普适性的研究意义。本论文主要研究内容包括:第一,基于CIE1931色度学系统,研究了光致发光量子点背光源的混色理论,采用高斯函数拟合光谱曲线,构建了量子点背光源的光谱函数模型,提出了光谱与色坐标之间的互转换方法,并评价了量子点背光源的白平衡颜色特性,验证了其光谱和色坐标之间准确而高效的互转换。该方法简化了光谱曲线的基本函数形式和数值计算量,对实现白平衡实验提供了必要的技术依据和理论指导。第二,计算侧入式LED光源在背光模组导光板的底面照度分布,推导光源能量传输与导光板中散射网点半径分布情况之间的映射关系,有效设计了散射网点的分布密度模型,达到了模组高效、均匀出光的设计目标,为后续研究奠定了理论基础。同时,该方法在图案化量子点背光系统中也具有普适性的研究意义。第三,将量子点背光源光色互转换理论与散射网点分布密度模型相结合,基于Matlab-Lighttools数据交互通道,建立量子点背光模组及其散射网点阵列的实体仿真模型,根据实验取值设定量子点荧光属性及散射粒子参数,分析了关键参数对量子点背光模组性能的影响,设计正交实验并仿真得出红/绿量子点与散射粒子的质量配比,为后续实验提供了理论指导和依据。第四,基于前文提出的设计理论和仿真模型,制备并组装了量子点背光模组样机,研究了丝网印刷工艺中回墨次数对模组出光亮度以及CIE色坐标的影响,测试分析了样机的出光均匀性,建立多元线性回归模型讨论了红/绿色量子点质量配比对出光CIE色坐标的影响,最后在可柔性弯曲的导光板中进行了进一步基础应用研究,证明了本文设计的有效性、实用性以及可延展性。