CN103582201B - 色转换膜 - Google Patents

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    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source

Abstract

本发明是有关于一种图案化色转换膜，包括：多个像素，是由一荧光材料所组成；以及多个白色矩阵，是由一白色物质或金属等反光材料所组成；其中，该色转换膜是具有一入光面及一出光面，且该多个白色矩阵是分别组设于两相邻像素之间。

Description

色转换膜
技术领域
本发明是关于一种色转换膜(color-conversionfilm，CCF)，尤指一种包括白色矩阵的色转换膜，以有效提高色转换膜发出的光线量。
背景技术
以量子点或其他荧光材料制成的荧光膜，可通过背光、电能等方式激发，使荧光膜发光；因此，荧光膜可作为自发光源，亦可配合其他光源以得到所需的光频谱。荧光膜可应用于显示器上，制作成图案化的色转换膜将背光转换成较长波长的光(downconversion)，以取代彩色滤光片(colorfilter)增加光利用率。
然而，由于荧光物质的发光不具有特定方向而向四面八方发射，若将色转换膜图案化，一像素所发出的部分光线会因导引作用(guidingeffect)而进入相邻的像素，导致不必要的干扰(crosstalk)与再激发。据此，在相邻像素间设置黑色矩阵(blackmatrix，BM)，以解决难以正确控制像素开关及得到所需光频谱的问题。
在色转换膜设置有黑色矩阵的情况下，大部分的光线会因导引作用而进入黑色矩阵，使光线不会进入相邻的像素进而避免干扰现象，亦可防止不同像素间发生光再激发的情形。然而，由于大部分的光线都被黑色矩阵吸收，造成低光取出率或低发光效率。
因此，为了解决上述问题，目前亟需发展一种可增加光取出率或发光效率的色转换膜，以期能减少使用的入射光量，有效提高色转换膜发出的光线量。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种图案化色转换膜，以便能防止像素间的干扰与再激发现象，有效提高色转换膜发出的光线量。
为达成上述目的，本发明提供一种图案化色转换膜，包括：多个像素，是由一荧光材料所组成；以及多个白色矩阵，是由一反光材料所组成；其中，该色转换膜是具有一入光面及一出光面，且该多个白色矩阵是分别组设于两相邻像素之间。
本发明的色转换膜还包括：多个不透光区域，是分别组设于该多个白色矩阵的出光面上，以避免出光面反射环境光，防止可视性降低。
于本发明的色转换膜中，该多个白色矩阵的横切面形状不受限，例如可为三角形、矩形、梯形、或其的组合；在一色转换膜中，亦可同时包含多种横切面形状的白色矩阵，可依所需的效能而加以变化。其中，该多个白色矩阵较佳为各自具有一斜面；当该色转换膜受到背光激发时，发射的光线到达白色矩阵后，可被白色矩阵反射出去，由此，可大幅提升色转换膜的光取出率或发光效率。
此外，具有斜面的白色矩阵，其斜面与入光面的角度不受限，可依应用所需而调整，该角度较佳为40°至50°；并且，白色矩阵的斜面与相邻像素的入光面的角度较佳为大于90°，但本发明并无受限于此。
制成白色矩阵的反光材料是无特别限制，可使用任何已知的反光材料，较佳为金属材料(例如：Cr，Al，Cu，Au等)或白色的反光材料(例如：硫酸钡、碳酸钡、碳酸锶、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、二氧化锆、二氧化硅等高折射率且不吸收可见光的物质)，亦可使用此材料的粉末或微颗粒，混入高分子材料中以成形；由此，可依照所需的反光效果来选择反光材料。其中金属表面具有较接近理想的反射面(理想是指入射角＝反射角)，而白色物质的表面则接近扩散反射面，亦具有某种程度的散射。
制成像素的荧光材料是无特别限制，可使用任何已知技术中所使用的荧光材料。
于本发明的色转换膜中，该色转换膜具有一入光面及一出光面，入光面是指背光源进入该色转换膜的一面，而出光面是指应用该色转换膜时欲取光的一面；该出光面可与该入光面相互对应。
此外，该多个像素可各自独立选自由：红色、绿色、蓝色、青绿色、黄色、及无色所组成的群组。例如：红色、绿色及蓝色的组合(RGB)；红色、绿色、蓝色及青绿色的组合(RGBC)；或者红色、绿色、蓝色及黄色的组合(RGBY)等；但本发明并未受限于此。本发明所搭配的背光源不受限，可选自蓝色、紫色、或UV等波长小于色转换膜中荧光材料发光波长的背光源。并且，本发明的该多个像素亦可选用无色(透明)像素再搭配各色背光；例如：该多个像素为红色、绿色、无色的组合，其中无色(透明)像素再搭配有蓝色的背光源。由此，本发明的像素及背光源颜色的组合是可由本技术领域的人依实际需求作适当的变化。
本发明的色转换膜可以量子点制成，量子点的核、壳材料均不受限，例如可选自由ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、MnSe、HgS、HgSe、HgTe、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、GaSe、InN、InP、InAs、InSb、TlN、TlP、TlAs、TlSb、PbS、PbSe及PbTe所组成的群组或三元以上的半导体材料，例如CdxZn1-xSe、CdxZn1-xS、CuInS2、CuInSe2、AgInS2、AgInSe2、InxGa1-xP、CdxZn1-xSySe1-y所组成的群组或掺杂型态；或例如MnSe:Cu、MnSe:Mn、CdS:Cu、CdS:Mn、In2S3:Cu、ZnO:Cu、ZnO:Mn所组成的群组。
再者，本发明的色转换膜可还包括：一基板，是组设于该色转换膜的出光面或入光面上。由此，色转换膜亦可还包括：多个不透光区域，是分别组设于该多个白色矩阵的该出光面上。
因此，本发明的色转换膜设置有白色矩阵，各像素中因导引作用而无法取出的光线抵达白色矩阵，而此光线会被白色矩阵反射出去，达到高光取出率或高发光效率。并且，使用本发明的色转换膜，可有效防止光线进入相邻像素的干扰现象、及不同像素间发生的再激发情形。
附图说明
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下，其中：
图1是本发明实施例1的色转换膜示意图。
图2是本发明实施例2的色转换膜示意图。
图3是本发明实施例3的色转换膜示意图。
图4是本发明实施例4的色转换膜示意图。
具体实施方式
在以下实施例辅助的附图中，虚线箭头表示背光源进入色转换膜的方向；实线箭头表示光线自色转换膜欲作为显示用途取光的方向。
实施例1
如图1所示的色转换膜1，其包括：多个图案化的像素，分别为蓝光像素21、红光像素22、绿光像素23；以及多个白色矩阵3，是由硫酸钡所组成；其中，该色转换膜是具有一入光面12及一出光面13，且该多个白色矩阵3是分别组设于两相邻像素之间；该多个白色矩阵的横切面为矩形；白色矩阵的斜面与入光面的角度α、及白色矩阵的斜面与相邻像素的入光面的角度β皆为90°。
实施例2
如图2所示的色转换膜1，其包括：多个图案化的像素，分别为蓝光像素21、红光像素22、绿光像素23；以及多个白色矩阵3，是由硫酸钡所组成；其中，该色转换膜是具有一入光面12及一出光面13，且该多个白色矩阵3是分别组设于两相邻像素之间；该多个白色矩阵的横切面为三角形；白色矩阵的斜面与入光面的角度α为50°；且白色矩阵的斜面与相邻像素的入光面的角度β为130°。
据此，在实施例1及2中，色转换膜1受到背光的激发后，所转换的部分光线直接发射出去；部分光线抵达白色矩阵3再反射出去。
实施例3
如图3所示的色转换膜1，其具有一入光面12及一出光面13。色转换膜1包括：多个像素，分别为蓝光像素21、红光像素22、绿光像素23；以及多个白色矩阵3，是由硫酸钡所组成；多个不透光区域4，是分别组设于该多个白色矩阵3的出光面13上；一基板5，是组设于该色转换膜1的出光面13上；其中，该多个白色矩阵3是分别组设于两相邻像素之间；该多个白色矩阵的横切面为梯形；白色矩阵的斜面与入光面的角度α为50°；且白色矩阵的斜面与相邻像素的入光面的角度β为130°。
实施例4
如图4所示的色转换膜1，其具有一入光面12及一出光面13。色转换膜1包括：多个像素，分别为蓝光像素21、红光像素22、绿光像素23；以及多个白色矩阵3，是由硫酸钡所组成；多个不透光区域4，是分别组设于该多个白色矩阵3的出光面13上；一基板5，是组设于该色转换膜1的入光面12上；其中，该多个白色矩阵3是分别组设于两相邻像素之间；该多个白色矩阵的横切面为梯形；白色矩阵的斜面与入光面的角度α为50°；且白色矩阵的斜面与相邻像素的入光面的角度β为130°。
据此，在实施例3及4中，色转换膜1受到背光源的激发后，所转换的部分光线直接发射出去；部分光线抵达白色矩阵3再反射出去。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (7)

1.一种色转换膜，包括：
多个像素，是各自独立由一荧光材料所组成；以及
多个白色矩阵，由一反光材料所组成；
多个不透光区域，分别组设于该多个白色矩阵的出光面上；
其中，该色转换膜具有一入光面及一出光面，且该多个白色矩阵分别组设于两相邻像素之间。
2.如权利要求1所述的色转换膜，其中，该多个白色矩阵各自具有一斜面。
3.如权利要求2所述的色转换膜，其中，该多个白色矩阵的该斜面与该入光面的角度为40°至50°。
4.如权利要求2所述的色转换膜，其中，该多个白色矩阵的该斜面与该相邻像素的入光面的角度大于90°。
5.如权利要求1所述的色转换膜，其中，该反光材料为硫酸钡、碳酸锶、氧化锌、二氧化钛、氧化镁、二氧化锆、或二氧化硅。
6.如权利要求1所述的色转换膜，其中，该多个像素各自独立选自由：红色、绿色、蓝色、青绿色、黄色、及无色所组成的群组。
7.如权利要求1所述的色转换膜，还包括：一基板，组设于该色转换膜的出光面或入光面上。
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