波長轉換器件、背光單元和顯示裝置的制造方法
【專利摘要】一種波長轉換器件，包括密封的玻璃管、位于所述玻璃管內的基底，所述玻璃管內為真空或者惰性氣體，所述基底上設置有至少一個凹槽或者開孔，所述凹槽或者開孔內設置有波長轉換元件。本發明的波長轉換器件結構簡單，具有連續性的空間和更好的發光性能。本發明還提出了一種背光單元以及顯示裝置。
【專利說明】
波長轉換器件、背光單元和顯示裝置
技術領域
[0001]本發明屬于顯示領域，具體涉及一種波長轉換器件、背光單元和顯示裝置。
【背景技術】
[0002]量子點又稱為納米晶體，為粒徑通常為1-20納米之間、并具有晶體結構的材料。由于電子和空穴被量子限域，連續的能帶結構變成具有分子特性的分立能級結構，受激后可以發射熒光。量子點的熒光光發射特性可以通過控制其組成、粒徑大小、結構來實現。量子點的發光光譜的半峰寬比現有顯示領域使用的熒光粉窄，具有高色域(NTSC)的特點，在顯示器件領域已經展示出較大的應用前景。
[0003]量子點材料易受高溫、氧氣和水汽的影響而導致失效，因此目前商業上量子點的運用都需保護量子點材料。目前比較普遍的做法主要分為兩種，其一為采用量子點膜片的形式，通過高分子材料將量子點材料封裝起來;另一種為量子點條塊的形式，即將量子點材料封裝在空心玻璃管封中。
[0004]量子點膜片需要使用的量子點材料多，色度較難控制，且出光率低。相對而言，量子點玻璃管在材料用量、色度控制和出光率上都較有量產性。但是，量子點玻璃管在開發應用中仍然存在一些問題，例如，量子點玻璃管中量子點材料的有效性檢測問題。量子點玻璃管的設計導致如果內部存在氧氣或者水汽等成本是極難檢測到的。為了方便識別量子點玻璃管中是否存在氧氣或者水汽，量子點玻璃管中量子點材料與玻璃之間需存在連續性的空間。為使量子點材料與玻璃之間需存在連續性的空間，需要極難的工藝和成本，這是量子點玻璃管產業化的一個難點。
[0005 ]因此，針對上述技術問題，有必要進一步對量子點玻璃管的制備進行改進。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題為:提供一種波長轉換器件，具有連續性的空間和更好的發光性能。
[0007]本發明公開了一種波長轉換器件，包括密封的玻璃管、位于所述玻璃管內的基底，所述玻璃管內為真空或者惰性氣體，所述基底上設置有至少一個凹槽或者開孔，所述凹槽或者開孔內設置有波長轉換元件。
[0008]優選地，所述波長轉換元件包括量子點或者熒光粉或者二者的混合物。
[0009]優選地，所述波長轉換元件包括均勻分散有量子點的透明高分子材料。
[0010]優選地，所述波長轉換元件包括峰值波長位于綠光波段的第一量子點和峰值波長位于紅光波段的第二量子點。
[0011 ]優選地，所述波長轉換元件包括入光的下表面和出光的上表面，所述上表面設置有透鏡或者棱鏡結構。
[0012]優選地，所述凹槽或者開孔呈碗狀。
[0013]優選地，所述凹槽或者開孔內壁設置有反光材料。
[0014]優選地，所述玻璃管為扁平形。
[0015]優選地，所述透明基底的材質為玻璃、聚合物或者金屬。
[0016]本發明還公開了一種發光模塊，包括:發光器件，包括基板和安裝在所述基板上的多個發光器件芯片；如上所述的波長轉換器件，所述波長轉換元件位于所述發光器件的發光方向上;每一個所述凹槽或者開口對應至少一個所述發光器件芯片。
[0017]本發明還公開了一種背光單元，包括發光器件、導光板和如上所述的波長轉換器件，所述波長轉換器件位于所述發光器件和所述導光板之間。
[0018]本發明還公開了一種顯示裝置，包括如上所述的背光單元以及用于顯示圖像的圖像面板。
[0019]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:本發明的波長轉換器件設計簡單，容易制備，存在連續性的空間，且易于識別其中是否存在氧氣或者水汽，方便更換。此外，本發明的波長轉換器件具有更好的出光性能。由本發明的波長轉換器件制備的發光模塊、背光單元和顯示裝置均顯示出較好的發光性能和較長的壽命。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明中背光單元的一個【具體實施方式】的示意圖；
[0021 ]圖2為本發明中波長轉換器件的一個【具體實施方式】的示意圖；
[0022]圖3為圖2中的基底的一個【具體實施方式】的俯視示意圖；
[0023]圖4為圖2中的基底的一個【具體實施方式】的俯視不意圖；
[0024]圖5為本發明中波長轉換器件的一個【具體實施方式】的示意圖；
[0025]圖6為圖5中的基底的一個【具體實施方式】的俯視不意圖；
[0026]圖7為本發明中一個【具體實施方式】的基底的俯視示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合本發明實施方式，對本發明實施例中的技術方案進行詳細地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本發明一部分實施方式，而不是全部實施方式。基于本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發明保護范圍。本發明的附圖僅為示意說明本發明的實施方式，為了清楚說明部分尺寸比例進行了放大或者縮小，具體尺寸或者尺寸比例以說明書內容或者公知常識為準。
[0028]本發明公開了一種顯示裝置，包括背光單元100以及用于顯示圖像的圖像面板。如圖1所不，背光單元100包括發光模塊102和導光板104。發光模塊102包括發光器件106和波長轉換器件108。波長轉換器件108鄰近于發光器件106并在發光器件106的發光方向上。
[0029]在一個優選實施方式中，背光單元100還包括位于導光板104背面的反射片和位于導光板104出光面附近的一個或者多個光學膜片。光學膜片包括增亮片和擴散片。
[0030]波長轉換器件108包括密封的玻璃管110和位于玻璃管110內的基底112，玻璃管110內為真空或者惰性氣體，基底112上設置有至少一個凹槽或者開孔，凹槽或者開孔內設置有波長轉換元件114。本發明中的玻璃管110指一種具有內部空間的玻璃體，包括但不限于圓柱體、球體、長方體、正方體或者與上述任一形狀相似的形狀。基底112的材質包括但不限于玻璃、聚合物或者金屬。在一個優選實施例中，透明基底112包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯中的一種。波長轉換元件114包括量子點116或者熒光粉或者量子點116與熒光粉的混合物。
[0031]通過將波長轉換元件114設置在基底112上，可以簡化工藝，方便獲得玻璃管內的連續性空間。此外，還可以節省量子點的用量。
[0032]在一個優選實施方式中，波長轉換元件114包括入光的下表面和出光的上表面，上表面設置有透鏡或者棱鏡結構，以增強波長轉換元件114的出光量。
[0033]在一個優選的實施方式中，發光器件106包括基板107和安裝在基板107上的多個發光器件芯片109，每一個凹槽或者開口對應至少一個發光器件芯片109，以最大化利用發光器的出光，降低波長轉換兀件114的用量。在一個優選實施例中，發光器件106為藍色LED，具體可以使用發射波長為420nm到480nm的藍光的氮化鎵LED。
[0034]在一個優選實施方式中，波長轉換元件114為均勻分散有量子點116的透明高分子材料118。高分子材料118包括但不限于單體、聚合物。聚合物包括但不限于環氧樹脂、聚硅氧烷、丙烯酸類聚合物、玻璃、碳酸脂類聚合物和上述材料的混合物。優選地，高分子材料118中還分散有擴散粒子。量子點116包括如下化合物中的至少一種:1I族-VIA族化合物、IV族-VIA族化合物、III族-VA族化合物。
[0035]在一個優選的實施方式中，玻璃管110為條形管。在一個具體實施例中，玻璃管110為扁平形的條形管。優選地，條形的玻璃管110的橫截面包括但不限于三角形、方形、多邊形、圓形、橢圓形或者與上述任一圖形類似的形狀。
[0036]在一個優選的實施方式中，玻璃管110為平板型管。優選地，平板型管為多邊形、圓形或者類圓形。平板型管用于照明的發光模塊上。在一個具體的實施方式中，本發明公開了一種照明裝置，包括發光器件106和波長轉換器件108。波長轉換器件108包括平板型的玻璃管110和位于玻璃管110內的波長轉換元件114。
[0037]為了方便與發光器件106貼合，玻璃管110表面與發光器件106貼合的一面形狀與發光器件106的形狀基本吻合。在一個優選實施例中，發光器件106的發光面為平面，玻璃管110與發光器件106貼合的一面為平面。
[0038]本發明中的波長轉換元件114中包括一種或者多種量子點116。在一個優選的實施方式中，波長轉換元件114中包括峰值波長位于綠光波段的第一量子點和峰值波長位于紅光波段的第二量子點，第一量子點和第二量子點均勻分散在高分子材料118中，發光器件106發射藍光。波長轉換元件114發出白光。優選地，第一量子點的波長范圍為510nm-540nm，第二量子點的波長范圍為610-640nmo
[0039]在一個【具體實施方式】中，如圖2和圖3所示，基底112上設置有多個凹槽120，凹槽120具有同一朝向，凹槽120內設置有波長轉換元件114。凹槽120的底面形狀與發光器件106匹配，包括但不限于方形、圓形、橢圓形，每一個所述凹槽120對應至少一個所述發光器件芯片109。方形的凹槽120如圖3所示，圓形的凹槽120如圖4所示。凹槽120的整體形狀呈碗狀，內窄外寬。優選地，凹槽120的內表面設置有反光材料。為降低全反射效應使出光更多，波長轉換元件114的表面設置有為特殊結構，特殊結構包括但不限于透鏡結構或者棱鏡結構。當然，波長轉換元件114的表面也可以設置成微結構陣列的方式。
[0040]在一個優選實施方式中，波長轉換元件114呈透鏡結構，波長轉換元件114為均勻分散有量子點116的高分子材料118。透鏡結構的形成方法為，將均勻分散有量子點116的UV膠滴入凹槽120，液滴在重力的作用下，自然形成透鏡結構，經固化后形成表面呈透鏡結構的波長轉換元件114。
[0041]在另一個優選的實施方式中，波長轉換元件114呈微結構陣列，波長轉換元件114為均勾分散有量子點116的高分子材料118。微結構陣列的形成方法為米用壓印。
[0042]在另一個優選的實施方式中，基底112的凹槽120內設置有阻隔元件，波長轉換元件114置于阻隔元件內，以進一步提高隔氧隔水性能。優選地，凹槽120的槽口還覆蓋有一層隔氧隔水膜。
[0043]在另一個【具體實施方式】中，如圖5和圖6所示，基底112上設置有多個開孔122，開孔122內設置有波長轉換元件114。開孔122的形狀包括但不限于方形、圓形、橢圓形。
[0044]在一個優選實施方式中，將設置有多個開孔122的基底112置于一種基材上，使開孔122形成半封閉的結構，將均勻分散有量子點116的UV膠注入到開孔122中，并進行固化，再將基材去除，形成具有量子點116窗口的基底112。優選地，開孔122的內表面設置有反光材料。優選地，開孔122呈碗狀，具體指一端的開口窄，另一端的開口寬。
[0045]在一個具體的實施方式中，背光單元100為直入光式，玻璃管110為平板型，平板型的基底112如圖7所示。基底112的凹槽120在填充波長轉換元件114之后，置于平板型的玻璃管110中。
[0046]盡管發明人已經對本發明的技術方案做了較詳細的闡述和列舉，應當理解，對于本領域技術人員來說，對上述實施例作出修改和/或變通或者采用等同的替代方案是顯然的，都不能脫離本發明精神的實質，本發明中出現的術語用于對本發明技術方案的闡述和理解，并不能構成對本發明的限制。
【主權項】
1.一種波長轉換器件，包括密封的玻璃管、位于所述玻璃管內的基底，所述玻璃管內為真空或者惰性氣體，其特征在于，所述基底上設置有至少一個凹槽或者開孔，所述凹槽或者開孔內設置有波長轉換元件。2.根據權利要求1所述的波長轉換器件，其特征在于:所述波長轉換元件包括量子點或者熒光粉或者二者的混合物。3.根據權利要求1所述的波長轉換器件，其特征在于:所述波長轉換元件包括均勻分散有量子點的透明高分子材料。4.根據權利要求1所述的波長轉換器件，其特征在于:所述波長轉換元件包括峰值波長位于綠光波段的第一量子點和峰值波長位于紅光波段的第二量子點。5.根據權利要求1所述的波長轉換器件，其特征在于:所述波長轉換元件包括入光的下表面和出光的上表面，所述上表面設置有透鏡或者棱鏡結構。6.根據權利要求1所述的波長轉換器件，其特征在于:所述凹槽或者開孔呈碗狀。7.根據權利要求1所述的波長轉換器件，其特征在于:所述凹槽或者開孔內壁設置有反光材料。8.根據權利要求1所述的波長轉換器件，其特征在于:所述玻璃管為扁平形。9.根據權利要求1所述的波長轉換器件，其特征在于:所述透明基底的材質為玻璃、聚合物或者金屬。10.—種發光模塊，其特征在于，包括:發光器件，包括基板和安裝在所述基板上的多個發光器件芯片;如權利要求1-9中任一所述的波長轉換器件，所述波長轉換元件位于所述發光器件的發光方向上;每一個所述凹槽或者開口對應至少一個所述發光器件芯片。11.一種背光單元，其特征在于，包括發光器件、導光板和如權利要求1-9中任一所述的波長轉換器件，所述波長轉換器件位于所述發光器件和所述導光板之間。12.—種顯示裝置，其特征在于，包括如權利要求11中所述的背光單元以及用于顯示圖像的圖像面板。
【文檔編號】H01L25/075GK106025044SQ201610539093
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月11日
【發明人】王允軍
【申請人】蘇州星爍納米科技有限公司