CN105280784A - 荧光片以及包括荧光片的照明单元和液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及荧光片以及包括荧光片的照明单元和液晶显示器。荧光片包括：颜色转换膜，包括荧光点和聚合物层，荧光点分布在聚合物层内；在颜色转换膜的一个表面上的阻挡膜；以及在颜色转换膜的另一个表面上的半透膜。有机或无机荧光体可部分或全部地应用于荧光片，并且半透膜应用至荧光片的底部表面，从而增强发光效率而不会引起对环境的损害，并且降低制造成本。

Description

荧光片以及包括荧光片的照明单元和液晶显示器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年6月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0078243号的优先权和权益，通过引用将其全部内容结合于此。
技术领域
本发明涉及荧光片以及包括荧光片的照明单元(lightunit)和液晶显示器，并且更具体地涉及包括半透膜(transflectivefilm，半反半透膜)的荧光片以及包括荧光片的照明单元和液晶显示器。
背景技术
不同于诸如等离子体显示面板(PDP)、场发射显示器(FED)等的发射显示器，液晶显示器(LCD)是不能通过它们自身发光的非发射显示器，并且因此需要来自LCD的外部的入射光来显示图像。
因此，用于发光的背光单元(BLU)定位在LCD的后侧。
冷阴极荧光灯(CCFL)用作LCD的BLU的光源。
然而，随着LCD的尺寸变得更大，当CCFL用作光源时，存在不能保证亮度均匀性并且颜色纯度劣化的问题。
最近，已经开发了使用三种颜色LED的BLU，并且使用这三种颜色LED作为光源的BLU能够实现高颜色纯度，从而可应用于高质量显示设备。
然而，使用三种颜色LED的BLU具有其成本与使用CCFL作为光源的BLU的成本相比非常高的缺点。
为了克服这种缺点，正在开发其中从单个颜色LED芯片发出的光被转换为白光的白色LED。
然而，尽管白色LED是经济上可行的，但是其具有颜色纯度和颜色再现性低的问题，并且因此最近已经做出使用半导体纳米晶体作为BLU来改善颜色再现性和颜色纯度并且确保价格竞争力的努力。
然而，这种半导体纳米晶体也具有如下问题：由于其沿所有方向发光，并且因此指向前方的光最大不多于约50％，半导体纳米晶体的成本高，并且通常使用的镉类材料是对环境有害的。
背景技术部分中所公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景技术的理解，并且因此，其可能包含并未构成已为本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。
发明内容
提供了荧光片以及包括荧光片的照明单元和液晶显示器，其能够通过部分或全部地使用有机和无机荧光体而不是昂贵的半导体纳米晶体并且将半透膜应用在荧光片的底部表面来改善发光效率(lightefficiency)。
在一个方面中，荧光片包括：包括荧光点(fluorescentdot)和聚合物层的颜色转换膜，荧光点分布在聚合物层内；在颜色转换膜的一个表面上的阻挡膜；以及在颜色转换膜的另一个表面上的半透膜。
荧光点可包括有机化合物、无机化合物和半导体纳米晶体中的一种或多种。
有机化合物、无机化合物和半导体纳米晶体可包括绿色荧光体和红色荧光体的一种或多种。
绿色有机化合物可包括香豆素类、荧光素类、花青类、硼二吡咯亚甲基类、丹酰类、吖啶类、SYBR绿类(SYBRgreen-based)和若丹明类化合物中的一种或多种，并且红色有机发光物可包括若丹明类、DCM二氰甲烷类、苯并吩噁嗪类、硼二吡咯亚甲基类、二萘嵌苯类和尼罗红类化合物中的一种或多种。
绿色无机化合物可包括从氧化物类、硫化物类和氮化物类化合物中选择的一种或多种。氧化物类化合物可以是(Sr,Ba,Ca,Mg)2SiO4:Eu2+或(Sr,Ba,Ca,Mg)3SiO5:Eu2+，硫化物类化合物可以是SrGa2S4:Eu，氮化物类化合物可以是(β-SiAlON:Eu2+)、(Sr,Ba)Si2O2N2:Eu2+、(Ba,Sr,Ca)2SiO4:Eu2+或Ba3Si6O12N2:Eu2+，并且红色无机化合物可包括氮化物类化合物以及从(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+和(Ba,Sr,Ca)2Si5N8:Eu2+选择的一种或多种。
颜色转换膜可基于其总重量包含0.4至0.8wt％的荧光点。
颜色转换膜可形成为具有20μm至150μm的厚度。
阻挡膜可包括从聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、和共聚对苯二甲酸乙二醇酯(CoPET)中选择的一种或多种。
颜色转换膜和阻挡膜可进一步包括无机氧化物，并且无机氧化物可包括从二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和氧化锆中选择的一种或多种。
半透膜可透射蓝光但是反射绿光和红光。
半透膜可包括氧化硅和氧化钛的电介质多层。
半透膜可形成为具有0.1μm至1.5μm的厚度。
在另一方面中，提供了照明单元，照明单元包括：光源；荧光片，安装为与光源间隔开并且将来自光源的入射光转换为白光以将其朝向液晶面板发射、以及导光板，定位在光源和荧光片之间。荧光片可包括：颜色转换膜，包括荧光点和聚合物层，荧光点分布在聚合物层中；定位在颜色转换膜的一个表面上的阻挡膜；以及定位在颜色转换膜的另一个表面上的半透膜。
在又一个方面中，提供了液晶显示器，液晶显示器包括：液晶面板，包括附接在其上方或其下方的上部偏光器和下部偏光器；以及照明单元，定位在液晶面板的下方。照明单元可包括：光源；荧光片，安装为与光源间隔开并且将来自光源的入射光转换为白光以将其朝向液晶面板发射；以及导光板，定位在光源与荧光片之间。荧光片可包括：荧光点和聚合物层，荧光点分布在聚合物层中；阻挡膜，定位在颜色转换膜的一个表面上；以及半透膜，定位在颜色转换膜的另一个表面上。
有机或无机荧光体而不是半导体纳米晶体部分或全部地应用于荧光片，并且半透膜应用在荧光片下方，从而降低制造成本并且具有增强发光效率的优点而不会引起对环境的损害。
附图说明
图1是根据本公开的实例实施方式的荧光膜的俯视图。
图2是沿着线II-II截取的图1的荧光膜的截面视图。
图3是包括图1的荧光膜的液晶显示器的分解立体图。
图4是根据本公开的实例实施方式的用于测量荧光膜的发光效率的实验的示意性视图。
图5A和图5B是根据图4的实验结果示出颜色坐标的曲线图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图更为全面地描述实例实施方式。
如本领域技术人员将认识到的，在完全不偏离本发明的精神或范围的前提下，可以各种不同的方式修改所描述的实施方式。
在附图中，为清晰起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。
遍及说明书，相同的参考标号指定相同的元件。
将理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为“在”另一元件“上”时，其可直接在另一元件上，或者也可存在中间元件。
相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。
现在将参考图1和图2描述荧光片。
图1是根据本公开的实例实施方式的荧光片的俯视图，以及图2是沿着线II-II截取的图1的荧光片的截面视图。
参考图1和图2，荧光片10包括颜色转换膜12，颜色转换膜12包括聚合物层19，绿色荧光点15和红色荧光点13分布在聚合物层19中。
聚合物层19由塑性树脂(plasticresin)形成。
塑性树脂包括形成聚合物或膜的各种材料，并且可使用的材料类型并不限于此。
在本公开的实例实施方式中，用于聚合物层19的塑性树脂透射光，即使其被硬化，并且透光率并不限于此。
荧光点13和15分布在颜色转换膜12的聚合物层19中以实现颜色再现性和颜色纯度。
荧光点13和15可选自有机化合物、无机化合物、和半导体纳米晶体、或者其组合。
在有机化合物中，绿色有机荧光体可包括例如香豆素类、荧光素类、花青类、硼二吡咯亚甲基类、丹酰类、吖啶类、SYBR绿类和若丹明类化合物的一种或多种，并且红色有机荧光体可包括若丹明类、二氰甲烷(DCM)类、苯并吩噁嗪类、硼二吡咯亚甲基(BODIPY)类、二萘嵌苯类、和尼罗红类化合物的一种或多种，但是它们并不限于此。
在无机化合物中，绿色无机荧光体可包括氧化物类化合物、硫化物类化合物和氮化物类化合物中的一种或多种。
例如，氧化物类绿色无机荧光体可包括以下的其中一种：诸如具有M2SiO4组分的(Sr,Ba,Ca,Mg)2SiO4:Eu2+、具有M3SiO5组分的(Sr,Ba,Ca,Mg)3SiO5:Eu2+的硅酸盐类化合物；具有SrGa2S4:Eu组分的硫化物类化合物；或具有β-SiAlON组分的氮化物类化合物。
在具有β型Si3N4的晶体结构的晶体中，氮化物类绿色无机荧光体可包括掺杂Eu的氮化物或氮氧化物的晶体(β-SiAlON:Eu2+)。
氮氧化物类绿色无机荧光体可包括(Sr,Ba)Si2O2N2:Eu2+、(Ba,Sr,Ca)2SiO4:Eu2+、或Ba3Si6O12N2:Eu2+的荧光体。
红色类无机荧光体可包括一种或多种氮化物类化合物，并且可使用从(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+和(Ba,Sr,Ca)2Si5N8:Eu2+选择的一种或多种。
半导体纳米晶体可选自II-VI族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素、IV族化合物、及其组合。
II-VI族化合物可选自：选择CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS的两元素化合物及其混合物的组；选择CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS的三元素化合物及其混合物的组；以及选择HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe的四元素化合物及其混合物的组。
III-V族化合物可选自：选择GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb的两元素化合物及其混合物的组；选择GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP的三元素化合物及其混合物的组；以及选择GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb的四元素化合物及其混合物的组。
IV-VI族化合物可选自：选择SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe的两元素化合物及其混合物的组；选择SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe的三元素化合物及其混合物的组；以及选择SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe的四元素化合物及其混合物的组。
IV族元素可选自Si、Ge及其混合物的组。
IV族化合物可以是从SiC、SiGe及其混合物的组中选择的两元素化合物。
然而，在根据本公开的实例实施方式的荧光片10中，优选地，排他地使用单个有机化合物或无机化合物或者共同地使用有机化合物和无机化合物，并且可进一步包括半导体纳米晶体。
因为半导体纳米晶体的成本与有机和无机化合物相比较高，并且用作半导体纳米晶体的常规形成材料的镉Cd因为其是重金属而对环境是有害的，所以半导体纳米晶体由有机或无机化合物部分或全部地替代，从而提高成本效益和环保。
为了产生具有期望颜色的光，颜色转换膜12可基于其总重量包括0.4wt％至0.8wt％的荧光点13和15，并且颜色转换膜12可形成为具有20μm至150μm的厚度，并且所述值优选地是0.5wt％和100μm。
这是因为，当包括太多的荧光点13和15时，荧光点13和15可彼此相互作用从而引起光淬灭的负面效应，并且当颜色转换膜的厚度太薄地形成时，不能实现所期望的光颜色。
有机化合物、无机化合物和半导体纳米晶体可以均匀的浓度存在于颗粒中，或者可在相同的颗粒中分别具有部分不同的浓度。
此外，其中某些荧光点13和15围绕其他某些荧光点13和15的核/壳结构可以是可行的。
在核与壳之间的交界面(interfacingsurface)可具有浓度梯度：元素的浓度随着更靠近其中心而降低。
荧光点13和15可具有小于约45nm的发光波长光谱的半峰全宽(FWHM)。
在这个范围中，能够改善荧光片10的颜色纯度和再现性。
此外，荧光点13和15的形状并不具体地限于在现有技术中通常使用的形状，而是具体地，期望使用具有球形、锥体、多臂、或立方体形状的纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维、或平坦的纳米颗粒。
在图2中，颜色转换膜12被示出为包括红色荧光点13和绿色荧光点15的混合物，但是可由包括红色荧光点13的第一层和包括绿色荧光点15的第二层构成。
颜色转换膜12可进一步包括无机氧化物，并且无机氧化物可选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆及其组合。
无机氧化物可用作光扩散材料。
荧光片10进一步包括在颜色转换膜12的顶部表面的阻挡膜27、和在颜色转换膜12的底部表面的半透膜17。
然而，如果需要可省去阻挡膜27。
阻挡膜27可由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、和共聚对苯二甲酸乙二醇酯(CoPET)中的至少一种形成。
阻挡膜27可进一步包括无机氧化物。
无机氧化物可选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆及其组合，并且无机氧化物可用作光扩散材料。
此外，阻挡膜27可在不接触颜色转换膜12的表面上具有凸起和凹陷。
阻挡膜27(其表面形成有突起和凹陷)可用作扩散从LED光源发射的光。
阻挡膜27可具有约0.01cm3.mm/m2.天.atm至约0.5cm3.mm/m2.天.atm的透氧度以及约0.001g/m2.天至约0.01g/m2.天的透湿度。
当具有这些范围的透氧度和透湿度时，可稳定地保护荧光点13和15免受外部环境的危害。
在颜色转换膜12的底部表面的半透膜17允许透射蓝色波长范围的光，同时反射绿色和红色波长范围的光。
半透膜17可由氧化硅和氧化钛的电介质多层构成。
在这种情况下，如阻挡膜27所能够的，氧化硅层可防止湿气和氧气的渗透。
通常，当使用发射蓝光的光源时，如果从光源发射的光穿过包括颜色转换膜12的红色和绿色荧光点13和15的荧光片10，则可产生混合蓝光、绿光和红光的白光。
因为从包括在颜色转换膜12中的荧光点13和15发射的红光和绿光不仅朝向其前侧发射而且朝向其所有的侧(前、横和后侧)，所以朝向前侧发射的光的量对应于实际上发射的光的约50％
半透膜17允许朝向除了前侧之外的侧发射的红色和绿色荧光点13和15的红光和绿光被反射，使得其从半透膜17的前侧发射，从而改善发光效率。
同时，因为发射蓝光的光源的蓝光不被反射膜17反射而是通过其前侧透射，所以可改善来自颜色转换膜12的向前发射的光的整体效率。
半透膜17可形成为具有小于1.5μm的厚度，优选地，0.1μm至1.5μm。
虽然未在图2中示出，但是在颜色转换膜12与阻挡膜27之间以及颜色转换膜12与半透膜17之间可进一步包括粘合层。
此外，在荧光片10的外表面上(即，在阻挡膜27和半透膜17的不接触颜色转换膜12的各个表面上)可进一步包括保护膜(未示出)。
作为释放膜的保护膜可由诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚酯形成。
现在将参考图3描述根据本公开的实例实施方式的包括荧光片10的液晶显示器(LCD)。
图3是包括图1的荧光膜的液晶显示器(LCD)的分解立体图。
作为显示设备的实例，在图3中示出了LCD100。
通常，根据本公开的实例实施方式的LCD100包括用于供应光的照明单元20、以及被供应光以显示图像的液晶面板组件70。
此外，设置顶盘60、模具框架22和底盘28以固定地支撑它们。
照明单元20将光供应至液晶面板组件70，并且定位在照明单元20上方的液晶面板组件70控制从照明单元20供应的光以表示灰度级，从而显示图像。
液晶面板组件70包括液晶面板75、集成电路(IC)芯片77、以及柔性印刷电路(FPC)板79。
液晶面板75由包括多个薄膜晶体管(TFT)的TFT基板、在TFT基板上的上部基板、和注入在这些基板之间的液晶层构成。
IC芯片77可安装在TFT基板上以控制液晶面板75。
TFT基板是指其中TFT以矩阵形式形成并且其源极端子耦接至数据线且其栅极端子耦接至栅极线的透明绝缘基板。
此外，其漏极端子耦接至例如由作为透明导电材料的氧化铟锡(ITO)形成的像素电极。
液晶面板75的数据线和栅极线耦接至FPC板79，并且如果从FPC板79接收到电信号，则所接收的电信号被传输到TFT的源极端子和栅极端子，TFT根据所传输的信号之中的施加至栅极端子的扫描信号来接通或断开，并且通过数据线施加至源极端子的图像信号通过漏极端子传输或阻挡。
FPC板79从液晶面板75的外部接收图像信号，并且随后分别将驱动信号施加至数据线和栅极线。
上部基板布置在TFT基板上方并且面向TFT基板。
上部基板是指其中用于显示预定颜色的RGB滤色器通过薄膜形成工艺形成并且由ITO形成的公共电极沉积在滤色器上的基板。
当将电力施加到TFT的栅极端子和源极端子以接通TFT时，在上部基板的公共电极与像素电极之间产生电场。
所产生的电场改变所注入的液晶的取向角度并且随后透光率根据改变的取向角度而改变，从而产生期望的图像。
偏光器(未示出)附接于液晶面板75的外部。
每个偏光器具有透射轴。
FPC板79产生用于驱动液晶显示器100的诸如图像信号和扫描信号的驱动信号以及用于在合适的时刻施加这些信号的多个时序信号，并且将图像信号和扫描信号分别施加至液晶面板75的栅极线和数据线。
上面已经描述了液晶面板75的结构。
然而，不同于上述实例实施方式，可使用液晶面板75的各种其他实例实施方式。
例如，形成在上部基板上的公共电极和滤色器可形成在TFT基板上。
此外，可包括额外的印刷电路板(PCB)，并且PCB和TFT基板可通过FPC板耦接。
此外，可使用非发射显示面板的各种其他实例实施方式。
照明单元20被设置成将均匀的光供应至在液晶面板组件70下方的液晶面板75并且被布置在底盘28上。
顶盘60设置在液晶面板组件70上以弯曲在模具框架22外部的FPC板79并且防止液晶面板组件70从底盘28脱离。
照明单元20包括固定到模具框架22并且将光供应至液晶面板组件70的一个或多个光源40、用于将电力供应至光源40的基板41、引导从光源40发射的光以将其供应至液晶面板组件70的导光板50、定位在导光板50下方以覆盖其整个表面从而反射光的反射片26、以及确保从光源40发射的光的亮度特性以将光提供至液晶面板组件70的光学片24和荧光片10。
光学片24可包括具有棱镜结构的棱镜片和均匀地扩散光的扩散片中的至少一种。
此外，光学片24可进一步包括亮度增强膜，诸如反射某些偏振方向的光而传输垂直于其的其他偏振方向的光的双亮度增强膜(DBEF)。
荧光片10可定位在光学片24上面或下面，或者如果使用多个光学片24，则荧光片10可定位在光学片24之间。
图3的实例实施方式使用发光二极管(LED)作为光源40。
LED可以是用于发射蓝光或紫外线的二极管。
此外，可使用用于发射特定波长的光的二极管。
如上所述，当光源40不发射白光而是发射特定波长的光、蓝光或紫外线时，因为在LED封装件中不另外形成用于光源40的荧光体来将特定波长的光变为白光，所以光源40的制造成本降低。
如上所述，可使用用于发射特定波长的光的光源40的原因是荧光片10可放大或产生不同波长的光以将其供应至在照明单元20上方的液晶面板75。
即，尽管被定位成与LED光源40间隔开预定的距离，荧光片10用作将从LED光源40发射的光转换为白光并将其朝向液晶面板组件70发射的光转换层。
当从LED光源40发射的光穿过包括荧光点的荧光片10时，可产生其中混合了蓝光、绿光和红光的白光。
在这种情况下，当形成荧光片10的荧光点的组成和尺寸改变时，使得可控制蓝光、绿光和红光的期望比率，从而产生呈现优异的颜色再现性和纯度的白光。
在这种情况下，荧光点可以是从有机化合物、无机化合物和半导体纳米晶体中选择的一种或者其组合。
在有机化合物中，绿色有机荧光体可包括例如香豆素类、荧光素类、花青类、硼二吡咯亚甲基类、丹酰类、吖啶类、SYBR绿类、和若丹明类化合物中的一种或多种，并且红色有机荧光体可包括若丹明类、二氰甲烷(DCM)类、苯并吩噁嗪类、硼二吡咯亚甲基(BODIPY)类、二萘嵌苯类、和尼罗红类化合物中的一种或多种，但是它们并不限于此。
在无机化合物中，绿色无机荧光体可包括氧化物类、硫化物类、和氮化物类化合物中的一种或多种。
氧化物类绿色无机荧光体可包括诸如具有M2SiO4组分的(Sr,Ba,Ca,Mg)2SiO4:Eu2+和具有M3SiO5组分的(Sr,Ba,Ca,Mg)3SiO5:Eu2+的硅酸盐类化合物、具有SrGa2S4:Eu组分的硫化物类化合物、或者具有β-SiAlON组分的氮化物类化合物中的一种。
氮化物类绿色无机荧光体可包括掺杂Eu的氮化物的晶体(β-SiAlON:Eu2+)或者晶体中的具有β型Si3N4的晶体结构的氮氧化物。
氮氧化物类绿色无机荧光体可包括诸如(Sr,Ba)Si2O2N2:Eu2+、(Ba,Sr,Ca)2SiO4:Eu2+、或Ba3Si6O12N2:Eu2+的荧光体。
红色类无机荧光体可包括一种或多种氮化物类化合物，并且可使用从(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+和(Ba,Sr,Ca)2Si5N8:Eu2+中选择的一种或多种。
半导体纳米晶体可选自II-VI族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素、IV族化合物及其组合。
II-VI族化合物可选自以下项的组：选自CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS的两元素化合物、及其混合物；选自CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS的三元素化合物、及其混合物；以及选自HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe的四元素化合物、及其混合物。
III-V族化合物可选自以下项的组：选自GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb的两元素化合物、及其混合物；选自GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP的三元素化合物、及其混合物；以及选自GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb的四元素化合物、及其混合物。
IV-VI族化合物可选自以下项的组：选自SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe的两元素化合物、及其混合物；选自SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe的三元素化合物、及其混合物；以及选自SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe的四元素化合物、及其混合物。
IV族元素可选自Si、Ge及其混合物的组。
IV族化合物可以是从SiC、SiGe及其混合物的组中选择的两元素化合物。
在根据本公开的实例实施方式的荧光片10中，优选地，排他地使用单个有机化合物或无机化合物、或者使用有机化合物或无机化合物的组合，并且可另外地包括半导体纳米晶体。
因为半导体纳米晶体的成本与有机和无机化合物的成本相比较高并且通常用作半导体纳米晶体的形成材料的镉Cd因为其是重金属而对环境是有害的，所以半导体纳米晶体由有机或无机化合物部分地或全部地取代，从而增强成本效益和环保。
为了获得具有期望颜色的光，颜色转换膜12可基于其总重量包括0.4wt％至0.8wt％的荧光点13和15，并且其可形成为具有20μm至150μm的厚度，并且值优选地是0.5wt％和100μm。
这是因为，当包括太多的荧光点13和15时，荧光点13和15可彼此相互作用而引起光淬灭的负面效应，并且当颜色转换膜的厚度太薄地形成时，不能实现具有期望的光颜色的荧光。
可替换地，荧光片10可由包括第一层(其包括红色荧光点13)和第二层(其包括绿色荧光点15)的多层构成。
在这种情况下，多个层可被布置为使得当它们越靠近LED光源40时具有越低能量的发光波长。
例如，如果LED光源40是蓝色LED光源，则荧光片10可由沿着远离LED光源40的方向顺序地层压的红光转换层和绿光转换层构成。
根据本公开的实例实施方式的荧光片10包括设置在颜色转换膜12的顶部表面以保护颜色转换膜12免受外部环境损害的阻挡膜27、以及设置在颜色转换膜12的底部表面以将从颜色转换膜12的横和后侧发射的光反射至其前侧的半透膜17。
半透膜17是氧化硅和氧化钛的电介质多层，允许蓝色波长范围的光被透射同时允许绿色和红色波长范围的光被反射。
半透膜17可形成为具有小于1.5μm的厚度，优选地，为0.1μm至1.5μm的厚度。
半透膜17反射从除了前表面之外的表面发射的红色和绿色荧光点13和15的红光和绿光，使得它们朝向前表面发射，从而改善发光效率。
同时，因为由发射蓝光的光源所发射的蓝光未被反射膜17反射而是通过前表面透射，所以可改善从颜色转换膜12朝向前表面发射的光的整体效率。
在某些实例实施方式中，可使用发射紫外线的光源40。
此外，光源40可以是在导光板50的一侧的边缘型照明单元20，或者在某些实例实施方式中可具有其中光源40定位在荧光片10下方的直接型结构(direct-typestructure)。
从照明单元20发射的白光穿过偏光器(未示出)和液晶面板75以形成预定颜色的图像。
现在将参考图4、图5A和图5B描述根据本公开的实例实施方式的荧光片10的实验例。
图4是根据本公开的示例性实施方式的用于测量荧光膜的发光效率的实验的示意性视图，并且图5A和图5B是其中根据图4的实验结果示出颜色坐标的示图。
参考图4，为了测量荧光片(根据本公开的实例实施方式的半透膜和有机荧光体应用于其)的发光效率，在蓝色LED光源40上方布置玻璃基板30，并且在玻璃基板30上布置半透膜17以及基于颜色转换膜12的总重量包含0.5wt％的由绿色有机荧光体形成的荧光点13的颜色转换膜12。
此外，测量单元70布置在颜色转换膜12上方以测量从颜色转换膜12发出的绿光的效率。
在这种情况下，在香豆素6用作绿色无机荧光点13并且颜色转换膜12的厚度从2.3μm改变至100μm的条件下，测量发光效率。
在以下表1中示出了发光效率的测量结果。
(表1)
如表1所示，可看出应用了绿色有机荧光体和半透膜的荧光片相比未应用半透膜的荧光片具有更高的荧光效率。
随着颜色转换膜的厚度增加荧光效率降低的原因在于：随着颜色转换膜的厚度增加，来自蓝色LED光源的入射光的量按照表示荧光效率的“发射的绿光与入射的蓝光”的比例增加。
接着，参考图5A和图5B，作为用于测量通过颜色转换膜发射的光的颜色坐标的实例实施方式，在绿色无机荧光点的含量改变同时固定颜色转换膜的厚度的条件下测量绿光的颜色坐标(参考图5A)，并且作为另一实例实施方式，在颜色转换膜的厚度改变同时固定绿色无机荧光点的含量的条件下测量绿光的颜色坐标(参考图5B)。
参考图5A和图5B，水平轴和垂直轴都表示颜色坐标值，并且可看出，随着荧光点的含量增加或颜色转换膜的厚度增加，几乎相同地实现绿光的颜色坐标。
如上所述，根据本公开，取代半导体纳米晶体，有机或无机荧光体部分地或全部地应用于荧光片，并且半透膜应用至荧光片的底部表面，从而具有增强发光效率而不会引起对环境的损害以及降低制造成本的优势。
尽管已经结合目前被视为实际实例实施方式的内容描述了本公开，但应当理解，本发明并不限于所公开的实施方式，而是相反，本发明旨在覆盖包括在本公开(包括所附权利要求)的精神和范围内的各种变形和等效布置。
<符号说明>
10：荧光片12：颜色转换膜
13、15：荧光点19：聚合物层
17：半透膜27：阻挡膜
100：液晶显示器20：照明单元
40：光源75：液晶面板
50：导光板70：液晶面板组件
60：顶盘22：模具框架
28：底盘77：IC芯片
79：柔性印刷电路(FPC)板24：光学片
26：反射片

Claims (20)

1.一种荧光片，包括：
颜色转换膜，包括聚合物层和荧光点，所述荧光点分布在所述聚合物层内；
阻挡膜，在所述颜色转换膜的一个表面上；以及
半透膜，在所述颜色转换膜的另一个表面上。
2.根据权利要求1所述的荧光片，其中，
所述荧光点包括有机化合物、无机化合物和半导体纳米晶体中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的荧光片，其中，
所述有机化合物、所述无机化合物和所述半导体纳米晶体包括绿色荧光体和红色荧光体中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的荧光片，其中，
绿色的所述有机化合物包括香豆素类、荧光素类、花青类、硼二吡咯亚甲基类、丹酰类、吖啶类、SYBR绿类、和若丹明类化合物的一种或多种，并且
红色的所述有机化合物包括若丹明类、DCM二氰甲烷类、苯并吩噁嗪类、硼二吡咯亚甲基类、二萘嵌苯类、和尼罗红类化合物的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的荧光片，其中，
绿色的所述无机化合物包括从氧化物类化合物、硫化物类化合物和氮化物类化合物中选择的一种或多种，其中，
所述氧化物类化合物是(Sr,Ba,Ca,Mg)2SiO4:Eu2+或(Sr,Ba,Ca,Mg)3SiO5:Eu2+，
所述硫化物类化合物是SrGa2S4:Eu，
所述氮化物类化合物是(β-SiAlON:Eu2+)、(Sr,Ba)Si2O2N2:Eu2+、(Ba,Sr,Ca)2SiO4:Eu2+或Ba3Si6O12N2:Eu2+，并且
红色的所述无机化合物包括氮化物类化合物以及从(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+和(Ba,Sr,Ca)2Si5N8:Eu2+选择的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的荧光片，其中，
所述颜色转换膜包含基于其总重量的0.4wt％至0.8wt％的所述荧光点。
7.根据权利要求6所述的荧光片，其中，
所述颜色转换膜形成为具有20μm至150μm的厚度。
8.根据权利要求3所述的荧光片，其中，
所述阻挡膜包括从聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、和共聚对苯二甲酸乙二醇酯中选择的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的荧光片，其中，
所述颜色转换膜和所述阻挡膜进一步包括无机氧化物，并且
所述无机氧化物包括从二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和氧化锆中选择的一种或多种。
10.根据权利要求2所述的荧光片，其中，
所述半透膜透射蓝光但是反射绿光和红光。
11.根据权利要求10所述的荧光片，其中，
所述半透膜包括氧化硅和氧化钛的电介质多层。
12.根据权利要求10所述的荧光片，其中，
所述半透膜形成为具有0.1μm至1.5μm的厚度。
13.一种照明单元，包括：
光源；
荧光片，安装为与所述光源间隔开并且将来自所述光源的入射光转换为白光以将其朝向液晶面板发射；以及
导光板，定位在所述光源与所述荧光片之间，其中，所述荧光片包括：
颜色转换膜，包括荧光点和聚合物层，所述荧光点分布在所述聚合物层中；
阻挡膜，定位在所述颜色转换膜的一个表面上；以及
半透膜，定位在所述颜色转换膜的另一个表面上。
14.根据权利要求13所述的照明单元，其中，
所述荧光点包括有机化合物、无机化合物、和半导体纳米晶体中的一种或多种。
15.根据权利要求14所述的照明单元，其中，
所述有机化合物、所述无机化合物和所述半导体纳米晶体包括绿色荧光体和红色荧光体中的一种或多种。
16.根据权利要求14所述的照明单元，其中，
所述半透膜透射蓝光但是反射绿光和红光。
17.根据权利要求16所述的照明单元，其中，
所述半透膜包括氧化硅和氧化钛的电介质多层，并且形成为具有0.1μm至1.5μm的厚度。
18.一种液晶显示器，包括：
液晶面板，包括附接在其上方或其下方的上部偏光器和下部偏光器；以及
照明单元，定位在所述液晶面板下方，其中，所述照明单元包括：
光源；
荧光片，安装为与所述光源间隔开并且将来自所述光源的入射光转换为白光以将其朝向所述液晶面板发射；以及
导光板，定位在所述光源与所述荧光片之间，其中，所述荧光片包括：
颜色转换膜，包括荧光点和聚合物层，所述荧光点分布在所述聚合物层中；
阻挡膜，定位在所述颜色转换膜的一个表面上；以及
半透膜，定位在所述颜色转换膜的另一个表面上。
19.根据权利要求18所述的液晶显示器，其中，
所述荧光点包括有机化合物、无机化合物和半导体纳米晶体中的一种或多种，并且
所述有机化合物、所述无机化合物和所述半导体纳米晶体包括绿色有机荧光体和红色有机荧光体中的一种或多种。
20.根据权利要求19所述的液晶显示器，其中，
所述半透膜透射蓝光但是反射绿光和红光、并且包括氧化硅和氧化钛的电介质多层、并且形成为具有0.1μm至1.5μm的厚度。
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