TW201305673A - 光學構件、顯示裝置及具有其之發光裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一光學構件以及一液晶顯示器。該光學構件包含一基質；複數個波長轉換顆粒在該基質中；以及複數個電子接收顆粒分別鄰近該些波長轉換顆粒。

Description

光學構件、顯示裝置及具有其之發光裝置
本發明主張關於2011年07月27日申請之韓國專利案號10--2011-0074738之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。
本發明係關於一種光學構件、一顯示裝置及具有其之發光裝置。
近年來，平面顯示裝置(flat display devices)，例如一液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)、一電漿顯示面板(plasma display panel，PDP)、或一有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)，取代了傳統陰極射線管(cathode ray tubes，CRTs)，而蓬勃發展。
其中，該LCD係包括：一液晶顯示面板，具有一薄膜電晶體基板(thin film transistor substrate)；一彩色濾光基板(color filter substrate)、及注入該薄膜電晶體基板與該彩色濾光基板之間的一液晶。因該液晶顯示面板係為一非發射型裝置(non-emissive device)，故提供一背光單元(backlight unit)於該薄膜電晶體基板之下方，以提供光。自該背光單元所發出之光的穿透率(transmittance)係依據該液晶之配向態(alignment state)而作調整。
該背光單元係依據其一光源之位置而被分為一側光式背光單元(edge-illumination type backlight unit)以及一直下式背光單元(direct-illumination type backlight unit)。在側光式背光單元中，光源係位於一導光板(light guide plate)之一側。
直下式背光單元係隨著LCD之尺寸變大而被發展出來。在直下式背光單元中，至少一光源係被裝於液晶顯示面板之下方，以提供光給該液晶顯示面板之整體區域。
當與側光式背光單元比較時，直下式背光單元可應用大數量的光源，以達到高亮度。相較之下，直下式背光單元必須有比側光式背光單元更大的厚度以確保其亮度均勻性。
為求解決上述問題，具有複數個量子點並可在接收藍光時將藍光轉換成紅光或綠光之一量子點帶(quantum dot bar)係被設置於發出藍光之一藍光LED之前方。據此，當藍光被照射至量子點帶時，藍光、紅光、及綠光係混合，且該混合光係入射於導光板，進而產生白光。
若使用量子點帶而提供白光至導光板，則可實現高色彩重現(color reproduction)。
該背光單元係可包括：一軟性電路板(flexible printed circuit board，FPCB)，提供於該藍光LED之一側，以提供信號及電力給該些LED；以及形成於該軟性電路板之底面下方的一接合 件(bonding member)。
在藍光自藍光LED發出時，使用經該量子點帶提供給導光板之白光來顯示各種影像之顯示裝置係被廣泛地使用。
使用該量子點之一種顯示裝置係在韓國專利公開號No.10-2011-0068110中揭露。
實施例提供一種具有改善光學特性的光學構件、一顯示裝置以及具有其之發光裝置。
根據實施例，一光學構件包含一基質；複數個波長轉換顆粒在該基質中；以及複數個電子接收顆粒分別鄰近該些波長轉換顆粒。
根據實施例，一光學構件包含一基質；以及複數個波長轉換複合物，其中每一波長轉換複合物包含一波長轉換顆粒；一配位體連接至該波長轉換顆粒；以及一電子接收顆粒連接至該配位體。
根據實施例，一顯示裝置包含一光源；一基質；一波長轉換件，其中光係從該光源入射至該波長轉換件；以及一顯示面板，其中該光係從該波長轉換件入射至該顯示面板，其中該波長轉換件包含一基質；複數個波長轉換顆粒在該中基質；以及複數個電子接收顆粒分別鄰近該些波長轉換顆粒。
根據實施例，一種發光裝置包含一發光部；以及一光學構件 設置在從該發光部發射出之光的一路徑上，其中該光學構件包含一基質；複數個波長轉換顆粒在該基質中；以及複數個電子接收顆粒分別鄰近該些波長轉換顆粒。
根據實施例的光學構件、顯示裝置以及發光裝置包含複數個電子接收顆粒，其分別鄰近該些波長轉換顆粒。此外，部份的電子係暫時地被電子接收顆粒所接收，然後再次供應至波長轉換顆粒，其中該些電子係由當光入射至波長轉換顆粒時所產生。因此，該些光轉換顆粒可藉由所供應的電子而發射光。
此外，根據實施例的光學構件、顯示裝置以及發光裝置得以最大化光電磁效應且改善光的效率。此外，由於入射光，該激發的光透過不同的步驟而進入接地狀態。
根據實施例的光學構件、顯示裝置以及發光裝置得以改善顏色再生率並可增加顏色再生的持續性。所以，可減少顏色座標的變異(color coordinate variation)。因此，根據實施例的光學構件、顯示裝置以及發光裝置能改善光的轉換效率及光的特性。
在實施例的描述中，應被理解，當一基板、一框架、一片體、一層、或一圖案在另一基板、另一框架、另一片體、另一圖案”上”或”之下方”時，其可以”直接地”或”間接地”在另一基 板、另一框架、另一片體、或另一圖案，或者可出現一或更多的中介層。每一元件的位置已伴隨圖式進行說明。在圖式中，每一元件的厚度和尺寸，為清楚說明，而可能被誇大、省略或示意性繪示。此外，元件的尺寸並未反應實施尺寸。
圖1繪示根據第一實施例之一液晶顯示器的非分解示意圖。圖2為圖1沿線A-A’的剖視圖。圖3繪示根據實施例之一波長轉換件的示意圖。圖4為圖3沿線B-B’的剖視圖。圖5繪示根據另一實施例之一波長轉換件的剖視意圖。圖6繪示一波長轉換複合物的示圖。圖7顯示製造一波長轉換複合物之程序的示圖。圖8至圖10繪示根據實施例之製造一波長轉換件之方法的剖視圖。
參閱圖1至圖4，根據實施例，一液晶顯示器包含一模框10、一背光組件20、以及一液晶面板30。
模框10容置背光組件20和液晶面板30於其中。模框10具有一矩形框形，而用於模框10的材料可包含塑膠或強化塑膠。
此外，一底座可設置在模框10之下方以圍繞模框10且支撐背光組件20。該底座亦可設置在模框10的一側邊。
背光組件20設置在模框10中以供應朝向液晶面板30的光。背光組件20包含一反射片100、一導光板200、複數個發光二極體300、一波長轉換件400、複數個光學片500、以及一軟性印刷電路板(FPCB)。
當光從該些發光二極體300射出時，反射片100將光向上反射。
導光板200設置在反射片100上，以藉由完全地反射、折射和散射而將從該些發光二極體300入射的光向上反射。
導光板200包含朝向該些發光二極體300的一入射面。在導光板200的數個側邊中，朝向該些發光二極體300的一側邊可作為該入射面。
該些發光二極體300設置在導光板200的側邊。詳細而言，該些發光二極體300係設置在該入射面。
該些發光二極體300作為一光源以產生光。詳細而言，該些發光二極體300發出朝向波長轉換件400的光。
發光二極體300可含發出藍光的一藍光發光二極體或發出紫外(UV)光的一UV發光二極體。也就是說，發光二極體300可產生具有約430nm至約470nm之波長帶的藍光，或具有約300nm至約400nm之波長帶的UV光。
該些發光二極體300安裝在FPCB 600上。該些發光二極體300設置在FPCB 600之下方。該些發光二極體300係透過FPCB 600接收一驅動訊號來驅動。
波長轉換件400插設在該些發光二極體300和導光板200之間。詳細而言，波長轉換件400係結合至導光板200的側邊。更 詳細而言，波長轉換件400附著至導光板200的入光面。此外，波長轉換件400能結合至發光二極體300。
波長轉換件400接收來自該些發光二極體300的光以轉換該光的波長。舉例而言，波長轉換件400能轉換從該些發光二極體300發出的藍光成為綠光和紅光。詳細而言，波長轉換件400轉換部份的藍光成為具有波長在約520nm至約560nm範圍之的綠光，和轉換部份的藍光成為具有波長在約630nm至約660nm範圍之的紅光。
此外，波長轉換件400能轉換該些發光二極體發出的紫外(UV)光成為藍光、綠光和紅光。詳細而研，波長轉換件400轉換部份的UV光成為具有波長在約430 nm至約470 nm之範圍的藍光、轉換部份的UV光成為具有波長在約520 nm至約560 nm之範圍的綠光、以及轉換部份的UV光成為具有波長在約630 nm至約660 nm之範圍的紅光。
如此，藉由穿越波長轉換件400的光與由波長轉換件400轉換光得以產生白光。也就是說，白光係透過藍光、綠光和紅光的結合而入射至導光板200。
如圖3至圖4所示，波長轉換件400包含一管體(tube)410、一密封部420、複數個波長轉換顆粒430、複數個電子接收顆粒460以及一基質440。此外，波長轉換件400可更包含一分散劑。
管體410容置密封部420、波長轉換顆粒430、和基質440於其中。也就是說，管體410可作為一容座(receptacle)以容置密封部420、波長轉換顆粒430和基質440。此外，管體410於一方向延伸一長度。
管體410可具有一矩形導管狀(rectangular pipe shape)。詳細而言，管體410垂直管體410長度方向(length direction)的剖面可為矩形。此外，管體410垂直管體410長度方向的剖面可具有約0.6mm的寬度和約0.2mm的高度。也就是說，管體410可包含一毛細管(capillary tube)。
管體410係為透明。管體410可包括玻璃。詳細而言，管體410可包括一玻璃毛細管。
密封部420係設置在管體410中。密封部420係排列在管體410的一端部以封閉管體410。密封部420可包含環氧樹脂。
該些波長轉換顆粒430係提供在管體410中。詳細而言，波長轉換顆粒430係均勻分佈在安裝在管體410內的基質440中。
波長轉換顆粒430轉換發光二極體300發出之光的波長。詳細而言，該光係從發光二極體300入射至波長轉換顆粒430，且波長轉換顆粒430轉換該入射光的波長。舉例而言，波長轉換顆粒430能轉換發光二極體300發出的藍光成為綠光和紅光。也就是說，部份的波長轉換顆粒430轉換藍光成為具有波長在約520 nm 至約560 nm之範圍的綠光，以及部份的波長轉換顆粒430轉換藍光成為具有波長在約630 nm至約660 nm之範圍的紅光。
此外，波長轉換顆粒430能轉換發光二極體發出的紫外(UV)光成為藍光、綠光和紅光。也就是說，部份的波長轉換顆粒430轉換UV光成為具有波長在約430 nm至約470 nm之範圍的藍光，以及部份的波長轉換顆粒430轉換UV光成為具有波長在約520 nm至約560 nm之範圍的綠光。再者，部份的波長轉換顆粒430轉換UV光成為具有波長在約630 nm至約660 nm之範圍的紅光。
換句話說，如果發光二極體300為發出藍光的藍光發光二極體，則可採用能轉換藍光成為綠光和紅光的波長轉換顆粒430。此外，如果發光二極體300為發出UV光的UV光發光二極體，則可採用能轉換UV光成為藍光、綠光和紅光的波長轉換顆粒430。
波長轉換顆粒430可具有一粒徑為約1nm至約10nm的範圍。也就是說，波長轉換顆粒430可包含奈米顆粒(nano particles)。
波長轉換顆粒430可包含複數個量子點。該些量子點可包括：核心奈米晶體(core nano-crystals)431與圍繞核心奈米晶體之外殼奈米晶體(shell nano-crystals)432。
外殼奈米晶體432可被製備為至少兩層。外殼奈米晶體432係形成於核心奈米晶體431之表面上。該些量子點係使用該些外殼奈米晶體432形成一外殼層來增長入射至核心奈米晶體431之 光的波長，進而改善光效率。
該些量子點可包括II族化合物半導體、III族化合物半導體、V族化合物半導體、及VI族化合物半導體中的至少一者。更詳細來說，該核心奈米晶體431可包括硒化鎘(CdSe)、磷化銦鎵(InGaP)、碲化鎘(CdTe)、硫化鎘(CdS)、硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)、硫化鋅(ZnS)、碲化汞(HgTe)、或硫化汞(HgS)。另外，該外殼奈米晶體可包括硫化銅鋅(CuZnS)、硒化鎘(CdSe)、碲化鎘(CdTe)、硫化鎘(CdS)、硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)、硫化鋅(ZnS)、碲化汞(HgTe)、或硫化汞(HgS)。
從量子點發出之光的波長可根據量子點的大小而被調整。
特別是，如果量子點的尺寸小於一激子(exciton)的波耳半徑(Bohr radius)時，因該激子由光和電所激發之電子和電洞所組成，將可能出現量子侷限效應，因此量子點可具有個別能階(discrete energy level)。所以，能帶間隙的大小係被改變。此外，電荷係被限制在量子點中，因此發光效率得以改善。
不同於一般螢光顏料，量子點的螢光波長可依據粒子的大小而改變。詳細而言，當該粒子的尺寸變小時，該光具有較短的波長。因此，可藉由調整粒子的大小而產生具有可見光之波長頻帶的螢光。此外，量子點呈現出的吸光係數(extinction coefficient)高於一般螢光顏料吸光係數的100至1000倍，且相較於一般螢光 顏料，其具有優良的量子產率。因此，得以產生強烈的螢光。
量子點能透過化學品濕法(chemical wet scheme)而合成。化學品濕法係藉由浸漬先驅物在有機溶液中來成長顆粒。根據化學品濕法，得以合成量子點。
為了穩定量子點，安定配位體(stabilizing ligand)係與量子點連結。詳細而言，該安定配位體的一端與量子點連結。此外，安定配位體圍繞著量子點。更詳細而言，該安定配位體的一端與量子點的外表面連結以圍繞該量子點。
在合成程序後，該安定配位體穩定不穩的量子點。懸空鍵可在合成程序後形成在價能帶，而由於該懸空鍵，量子點而不穩定。然而，該安定配位體的一端無為非連接狀(non-bonding state)，而另一端與該懸空鍵連接，因此該些量子點得以穩定。
該安定配位體可包含砒啶(pyridine)、硫醇乙醇(mercapto alcohol)、硫醇(thiol)、膦(phosphine)、以及膦氧化物(phosphine oxide)。此外，該安定配位體可包含聚乙烯亞胺(polyethylene imine)、三甲氧基硅烷(3-amino-propyltrimethoxy silane)、氫硫乙酸(mercaptoacetic acid)、巰丙基三甲氧基矽烷(3-mercaptopropyl trimethoxy silane)、或三硫醇丙酸(3-mercaptopropionic acid)。再者，各種形式的親水性有機配 位體(hydrophilic organic ligands)能被用來作為該安定配位體。
該些電子接收顆粒460設置在基質440中。該些電子接收顆粒460分別位於鄰近該些波長轉換顆粒430的位置。詳細而言，該些電子接收顆粒460可鄰近該些波長轉換顆粒430。也就是說，該些電子接收顆粒460鄰近該些波長轉換顆粒430，且同時地，該些波長轉換顆粒430鄰近該些電子接收顆粒460。此外，該些電子接收顆粒460設置在該些波長轉換顆粒430的周圍。
介於每一波長轉換顆粒430和每一電子接收顆粒460的距離在約10nm至約50nm的範圍。
該些電子接收顆粒460為導體。詳細而言，該些電子接收顆粒460可包含金屬(metals)。也就是說，該些電子接收顆粒460可包含金屬顆粒。舉例而言，該些電子接收顆粒460可包含金、銀或鋁。
電子接收顆粒460可具有約1nm至約10nm範圍的粒徑。也就是說，該些電子接收顆粒460可包含奈米顆粒。
該些波長轉換顆粒430對該些電子接收顆粒460在數量上的比例在約4：1至約1：4的範圍。詳細而言，該些波長轉換顆粒430的數量大致相同於該些電子接收顆粒460的數量。
由於電子接收顆粒460為導體，電子接收顆粒460可暫時接 收從該些波長轉換顆粒430產生的電子。特別是，如果介於該些電子接收顆粒460和該些波長轉換顆粒430之間的距離係在約10nm至約50nm的範圍，該些電子接收顆粒460可接收或傳送來自或去到(from or to)該些波長轉換顆粒430的電子。
基質440圍繞著該些波長轉換顆粒430。詳細而言，該些波長轉換顆粒430均勻地分佈在基質440中。基質440包含高分子材料(polymer)。基質440係為透明。也就是說，基質440包含透明的高分子材料。
基質440係設置在管體410中。詳細而言，基質440係完全地填充在管體410中。基質440可附著至管體410的一內表面。
一空氣層450係形成於密封部420和基質440之間。空氣層450內係填充氮。空氣層450在密封部420和基質440之間作為一緩衝層。
此外，分散劑(dispersing agent)可添加至基質440。分散劑係置於在基質440中。當該些波長轉換顆粒430被製造時，分散劑可均勻地散佈該些波長轉換顆粒430在基質440中。
舉例而言，分散劑包含矽油分散劑(silicon oil dispersing agent)、十二烷基苯磺酸鈉(sodium dodecyl benzene sulfonate)、二鈉乙氧壬酚半酯磺酸鈉(disodium ethoxylate nonyl phenol half ester sulfosuccinate)、或二辛酯鈉磺酸鈉 (dioctyl ester sodium sulfosuccinate)。
如圖5和圖6所示，波長轉換件400可包含如同波長轉換複合物480的波長轉換顆粒430和電子接收顆粒460。也就是說，波長轉換件400可包含複數個波長轉換複合物480。
波長轉換複合物480包含波長轉換顆粒430、電子接收顆粒460以及懸橋配位體(bridging ligand)470。
波長轉換顆粒430係與電子接收顆粒460互連。詳細而言，波長轉換顆粒430藉由懸橋配位體470而與電子接收顆粒460。懸橋配位體470的一端部結合至波長轉換顆粒430，而懸橋配位體470的另一端結合至電子接收顆粒460。懸橋配位體470為有機物質，其具有一預定長度足以將波長轉換顆粒430以一所欲距離與電子接收顆粒460間隔開。舉例而言，懸橋配位體470可具有一長度在約10nm至約50nm的範圍。
舉例而言，懸橋配位體470可包含砒啶(pyridine)、硫醇乙醇(mercapto alcohol)、硫醇(thiol)、膦(phosphine)、以及膦氧化物(phosphine oxide)、聚乙烯亞胺(polyethylene imine)、三甲氧基硅烷(3-amino-propyltrimethoxy silane)、氫硫乙酸(mercaptoacetic acid)、巰丙基三甲氧基矽烷(3-mercaptopropyl trimethoxy silane)、或三硫醇丙酸(3-mercaptopropionic acid)。
懸橋配位體470可與安定配位體433接合以穩定量子點。詳細而言，懸橋配位體470可與安定配位體433化學接合。舉例而言，懸橋配位體470可透過凝結(condensation)而與安定配位體433接合，例如：縮聚物(polycondensation)。此外，懸橋配位體470可直接地與波長轉換顆粒430接合。
參閱圖7，波長轉換複合物480能以下列方法製備。
首先，該些核心奈米晶體431係透過溼式方法(wet scheme)而形成。也就是說，該些晶體係透過在溶劑中前驅物(precursor materials)的反應(reaction)而成長，因此形成核心奈米晶體431。
舉例而言，為了形成CdS核心奈米晶體，可使用三正辛基氧化磷(tri-n-octylphosphine oxide,TOPO)、三丁基膦(tri-butylphosphine,TBP)以及十六烷基胺(hexadecylamine,HDA)作為該表面活化劑和該溶劑。
此外，氧化鎘(cadmium oxide,CdO)、硫酸鎘(cadmium sulfate)或醋酸鎘(cadmium acetate)可用來作為氧化鎘前驅物材料，而巰乙醇(mercapto ethanol)或硫化鈉(Na2S)可用來作為硫前驅物材料(sulfuric precursor material)。
此外，該些殼體奈米晶體432也可透過該溼式方法來形成。也就是說，前驅物材料係被添加至包含該些核心奈米晶體431的 溶劑，以透過反應來成長晶體，藉以形成該些殼體奈米晶體432。
舉例而言，為了形成具有CdS/ZnS結構的量子點，鋅前驅物材料和硫前驅物材料可被添加至包含該些CdS核心奈米晶體431的溶劑。然後，該些殼體奈米晶體432透過鋅前驅物材料和硫前驅物材料之間的反應而形成，因此得以形成具有CdS/ZnS結構的量子點。該鋅前驅物材料可包含乙酸鋅(zinc acetate,(Zn(CH3COO)2))。
此外，具有CdSe/ZnS結構的量子點亦可以相似的方式來形成。
然後，複數個安定配位體433係結合至該些波長轉換顆粒430，例如：該些量子點。該些安定配位體433被添加至包含量子點431的溶劑，而該些安定配位體433係結合至量子點431。
舉例而言，氫硫基砷酸(mercapto arsenic acid)被添加至包含具有CdS/ZnS結構或CdSe/ZnS結構之量子點的溶劑，因此氫硫基砷酸與量子點接合。詳細而言，在ZnS表面上的氫氧基(hydroxyl group(-OH))透過脫水反應(dehydration reaction)而與氫硫基砷酸的羧基(carboxyle group(-COOH))接合。此外，由於Zn原子與氫硫基砷酸(MAA)的硫(sulfur(S))關係非常緊密，氫硫基砷酸(MAA)得以容易地與具有CdS/ZnS結構的量子點接合。
之後，包含電子接收顆粒460和懸橋配位體470的溶劑被添 加至包含安定量子點的溶劑。舉例而言，金(Au)奈米顆粒、銀(Ag)奈米顆粒或鋁(Al)奈米顆粒均勻地分佈在該溶劑中，例如甲基乙基酮(methyl ethyl ketone,MEK)。然後，硫醇基丙基三甲氧基矽烷(3-mercaptopropyl trimethoxysilane，MPS)係添加至該分散溶劑，而此混合溶劑係在約50℃至80℃的溫度範圍內，經持續8小時的反應。因此該些懸橋配位體470係與該些電子接收顆粒460接合。此時，表面活性劑得以添加至該混合溶劑。
之後，包含了與電子接收顆粒460接合之懸橋配位體470的反應溶劑係添加至包含量子點的溶劑，並經反應(reaction)。舉例而言，經由上述程序所準備的反應溶劑係被添加至包含量子點的溶劑，並在約70℃的溫度下持續4小時的反應。然後，該溶劑在約90℃的溫度下被移除，因此形成波長轉換複合物480。
波長轉換件400可透過下列方法而形成。
參閱圖8，該些波長轉換顆粒430以及該些電子接收顆粒460係均勻地分佈在包含矽氧樹脂的樹脂組合物中。此時，波長轉換顆粒430和電子接收顆粒460的數量可適當地調整，以使介於波長轉換顆粒430和電子接收顆粒460的距離可設定在約10nm至約50nm的範圍。舉例而言，波長轉換顆粒430可分佈在樹脂組合物中以約88顆粒/μm 2至約796顆粒/μm 2的濃度分佈。同樣地，電子接收顆粒460可分佈在樹脂組合物中，以約88顆粒/μm 2至約 796顆粒/μm 2的濃度分佈。
同時，波長轉換顆粒430和電子接收顆粒460可以波長轉換複合物480的形式而彼此接合，如圖5和圖6所示。波長轉換複合物480均勻地分佈在樹脂組合物中。
然後，分佈有該些波長轉換顆粒430和該些電子接收顆粒460的樹脂組合物係被導入至管體410中。
參閱圖9，被導入至管體410的樹脂組合物藉由UV光而被固化，因此形成基質440。
參閱圖10，該環氧樹脂組合物被導入至管體410的一入口部。然後，環氧樹脂組合物441被固化，因此形成密封部420。密封部420形成在氮大氣(nitrogen atmosphere)中，因此包含氮的空氣層450形成在密封部420和基質400之間。
參閱圖2，波長轉換件400結合至導光板200。一第一黏著層201形成在波長轉換件400和導光板200之間，而波長轉換件400透過第一黏著層201而結合至導光板200的側邊。
第一黏著層201係為透明。第一黏著層201可包含一環氧樹脂或一壓克力樹脂。
波長轉換件400結合至該些發光二極體300。一第二黏著層301形成在波長轉換件400和該些發光二極體300之間，而波長轉換件400透過第二黏著層301而結合至導光板200的一出光面。
波長轉換件400附著至第二黏著層301。詳細而言，管體410附著至第二黏著層301。第二黏著層301係為透明。第二黏著層301可包含一環氧樹脂或一壓克力樹脂。
該些光學片500設置在導光板200上以改善穿過該些光學片500之光的特性。
FPCB 600係電性連接至該些發光二極體300。FPCB 600可安裝該些發光二極體300於其表面上。FPCB 600裝設在模框10中且安置在導光板200上。
背光單元係由模框10和背光組件20所構成。換句話說，該背光單元包含模框10和背光組件20。
液晶面板30被提供在模框10內部，且安置在該些光學片500上。
液晶面板30藉由調整穿越液晶面板30之光的強度來顯示影像。也就是說，液晶面板30為一種顯示面板以顯示影像。液晶面板30包含一TFT基板、一彩色濾光基板、一液晶層插設在上述之兩基板之間以及偏光濾光片(polarizing filters)。
如上所述，波長轉換顆粒430和電子接收顆粒460係彼此相鄰。此時，部份的電子係暫時地被電子接收顆粒460所接收，然後再次供應至波長轉換顆粒430，其中該些電子係由當光入射至波長轉換顆粒430時所產生。因此，該些光轉換顆粒430可藉由所 供應的電子而發射光。
因此，根據實施例的液晶顯示器得以最大化光電磁效應(photo electromagnetic effect)且改善光的效率。此外，由於入射光，該激發的光透過不同的步驟而進入接地狀態(ground state)。
因此，根據實施例的液晶顯示器得以改善顏色再生率並可增加顏色再生的持續性。所以，可減少顏色座標的變異(color coordinate variation)。因此，根據實施例的液晶顯示器能改善光的轉換效率及光的特性。
在後文中，根據實施例的發光裝置將參照圖11至圖13進行說明。
圖11繪示根據實施例之一發光裝置封裝件的示意圖。圖12為圖11沿線C-C’的剖視圖。圖13繪示一發光二極體晶片的剖視圖。在描述有關實施例之發光裝置封裝件時，先前有關描述的波長轉換件將透過引用而構成實施例的一部份。也就是說，除了改善的部份外，先前描述的波長轉換件將透過引用而構成實施例的一部份。
參閱圖11至13，根據實施例的發光裝置封裝件700包含一本體710、複數個引線電極721、722、一發光部730、一填充部740、複數個波長轉換顆粒750、以及複數個電子接收顆粒760。
本體710容置發光部730、填充部740、波長轉換顆粒750和電子接收顆粒760於其中，且支撐引線電極721、722。
本體710可藉由樹脂材料中的一者所形成，例如PPA、一陶瓷材料、液晶聚合物(liquid crystal polymer,LCP)，對排聚合物(syndiotactic,SPS)、聚苯醚(poly phenylene ether,PPS)、以及一矽材料，但實施例並非限定於此。本體710能透過注模(injection molding)而整體成形或藉由疊合複數個層而形成。
本體710包含具有一上開放部的一腔室C。腔室C可藉由圖案成形(patterning)、衝孔(punching)、切割(cutting)或蝕刻本體710而形成。此外，當形成本體710時，腔室C可使用具有與該腔室C結構相同的一金屬模具而形成。
腔室C可具有一杯形(cup shape)或一凹形容器形(concave vessel shape)。此外，腔室C可具有一圓形、多邊形或任意形狀(random shape)的表面，但實施例並非限定於此。
在顧慮發光裝置封裝件的光分佈角度，腔室C的內壁對腔室C的底面可為垂直或傾斜。
本體710可包含一基部711和一容置部712。
基部711支撐容置部712。此外，基部711支撐引線電極721、722。舉例而言，基部711可具有一直角平行六面形(rectangular parallelepiped shape)。
容置部712設置在基部711上。腔室C係藉由容置部712所界定。也就是說，該腔室為形成在容置部712中的一凹槽。容置部712圍繞著腔室C。當俯視時，容置部712可具有一閉合狀(closed loop shape)。舉例而言，容置部712可具有圍繞著腔室C的一壁狀(wall shape)。
容置部712包含一上表面、一外表面以及一內表面。該內表面為一傾斜面，其相對於該上表面呈傾斜。
引線電極721、722可以一引線架(lead frame)來實現，但實施例並非限定於此。
引線電極721、722設置在本體710中，且安裝在腔室C的底面上，並同時彼此電性分離。引線電極721、722的外部係暴露在本體710之外。
引線電極721、722的端部係位在腔室C的一側邊或另一側邊。
引線電極721、722可製作成引線架，其可在當本體710射出成形時形成。舉例而言，引線電極721、722包含一第一引線電極721和一第二引線電極722。
第一引線電極721與第二引線電極722分隔開。此外，第一引線電極721和第二引線電極722係電性連接至發光部730。
發光部730包含至少一發光二極體晶片。舉例而言，發光部 730可包含一藍光發光二極體晶片或一UV光發光二極體晶片。
發光部730可為一側光式發光二極體晶片或一垂直式發光二極體晶片。如圖6所示，發光部730可包含一導電基板731、一光反射層732、一第一導電半導體層733、一第二導電半導體層734、一主動層735以及一第二電極736。
導電基板731由一導體組成。導電基板731支撐光反射層732、第一導電半導體層733、第二導電半導體層734、主動層735以及第二電極736。
導電基板731透過光反射層732而連接至第一導電半導體層733。也就是說，導電基板731作為一第一電極用以供應一電信號至第一導電半導體層733。
光反射層732設置在導電基板731上。光反射層732將主動層735發出的光向上反射。此外，光反射層732為一導電層。因此，光反射層732連接導電基板731至第一導電半導體層733。光反射層732可使用一金屬來形成，例如：銀(Ag)或鋁(Al)。
第一導電半導體層733形成在光反射層732上。第一導電半導體層733具有一第一導電型。第一導電半導體層733為一N型半導體層。舉例而言，第一導電半導體層733為一N型GaN層。
第二導電半導體層734形成在第一導電半導體層733上。第二導電半導體層734為一P型半導體層，其面對第一導電半導體 層733。舉例而言，第二導電半導體層734為一P型GaN層。
主動層735插設在第一導電半導體層733和第二導電半導體層734之間。主動層735可具有一單一量子井結構或一多重量子井結構。主動層735可具有一InGaN井層和一AlGaN障蔽層的交替循環(periodicity)或一InGaN井層和一GaN障蔽層的交替循環(periodicity)。用於主動層735的發光材料可依據發光波長而改變，例如藍光、紅光和綠光波長。
第二電極736形成在第二導電半導體層734上。第二電極736係連接至第二導電半導體層734。
同時，發光部730可為一側光型LED。可能需一額外導線以連接該側光型LED至第一引線電極721。
發光部730透過一凸塊而連接至第一引線電極721，及透過一導線而連接至第二引線電極722。特別是，發光部730可直接地形成在第一引線電極721上。
除了上述之外，發光部730可透過引線接合、晶粒接合、或覆晶接合法而連接至第一和第二引線電極721、722，但實施例並非限定於此。
填充部740形成在腔室C中。填充部740係為透明。填充部740可包含一材料，例如矽或環氧樹脂，或一材料具有2或更小的折射係數。填充部740覆蓋發光部730。填充部740可直接地與 發光部730接觸。
一反射層可形成在腔室C的內壁。該反射層可包含一材料具有高反射特性，例如：白色光防焊(photo solder resist,PSR)油墨、銀(Ag)或鋁(Al)。
如圖12所示，波長轉換件400以片狀形式形成在填充部740的表面。也就是說，以層狀結構的形式。詳細而言，包含基質770、波長轉換顆粒750以及電子接收顆粒760的溶劑係在以溶劑被移除，然後溶劑蒸發的狀況下塗覆在填充部740。因此，波長轉換件400形成如同層的結構。
波長轉換顆粒750可轉換從發光部730發出的藍光成為綠光。詳細而言，波長轉換顆粒750可轉換從發光部730發出的藍光成為具有波長帶在約500nm至約590nm之範圍的光。
此外，波長轉換顆粒750可轉換從發光部730發出的藍光成為綠光。詳細而言，波長轉換顆粒750可轉換從發光部730發出的藍光成為具有波長帶在約600nm至約700nm之範圍的光。
再者，當發光部730發射出UV光時，波長轉換顆粒750可轉換該輻射的UV光成為藍光。
也就是說，該些波長轉換顆粒750接收從發光部730發射出的光並轉換該光的波長。如上所述，波長轉換顆粒750得以轉換該入射的藍光成為綠光和紅光。
此外，波長轉換顆粒750可轉換從發光部730發射出的UV光成為藍光、綠光和紅光。
該些電子接收顆粒760設置在基質770中。該些電子接收顆粒760係分別位於鄰近波長轉換顆粒750的地方。詳細而言，電子接收顆粒760與波長轉換顆粒750彼此鄰近。也就是說，該些電子接收顆粒760鄰近於該些波長轉換顆粒750，且同時地，該些波長轉換顆粒750鄰近於該些電子接收顆粒760。此外，該些電子接收顆粒760分別設置在該些波長轉換顆粒750的周圍。
由於該些電子接收顆粒760為導體，該些電子接收顆粒760得以暫時接收從波長轉換顆粒750產生的部份電子。特別是，如果介於該些電子接收顆粒760和該些波長轉換顆粒750的距離在約10nm至約50nm的範圍，則該些電子接收顆粒760可接收或傳送來自或去到(from or to)該些波長轉換顆粒750的電子。
因此，可藉由被波長轉換顆粒750轉換的光與不被波長轉換顆粒750轉換的光而產生白光。也就是說，可透過藍光、綠光和紅光的結合而發射出白光。
在後文中，根據實施例的照明裝置將參照圖14來進行說明。
圖14繪示根據實施例之一照明裝置的示意圖。照明裝置800包含一殼體810、一發光模組830安裝在殼體810中、以及一連接端子820安裝在殼體810中以接收來自外部電源的電力。
較佳地，殼體810包含具有優越散熱特性的材料。舉例而言，殼體810包含一金屬材料或一樹脂材料。
發光模組830可包含根據實施例的一基板832和多個發光裝置封裝件831，其安裝在基板832上。該些發光裝置封裝件831係彼此分離或以陣列(matrix)方式排列。該些發光裝置封裝件831可基本上地與前述圖11至圖13所描述的發光裝置結合。
基板832包含一絕緣件印製有一電路圖案。舉例而言，基板832包含一印刷電路板(PCB)、一金屬核心PCB、一軟性PCB(FPCB)、一陶瓷PCB、以及一FR-4基板。
此外，基板832可包含一材料其可有效地反射光。一塗佈層可形成在基板832的表面上。此時，該塗佈層具有白色或銀色以有效地反射光。
至少一發光裝置封裝件831安裝在基板832上。每一發光裝置封裝件831可包含至少一發光二極體(LED)晶片。LED晶片可包含一LED其發射出具有紅、綠、藍或白色可見光的光以及一紫外光(UV)LED其發射出UV光。
發光模組830的發光裝置封裝件831能有各種的結合以提供不同的顏色和亮度。舉例而言，可結合白色LED、紅色LED和綠色LED以達到高現色性指數(color rendering index,CRI)。
連接端子820電性連接至發光模組830以供應電力至發光模 組830。連接端子820具有外部電源連接的一螺接插座(socket screw-coupled)形狀，但實施例並非限定於此。舉例而言，連接端子820可製作插入外部電源的插針(pin)形式或透過一導線連接至外部電源。
也就是說，如上所述的光學構件和發光裝置可應用在照明裝置中。
在本說明書中所提到的“一實施例”、“實施例”、“範例實施例”等任何的引用，代表本發明之至少一實施例中包括關於該實施例的一特定特徵、結構或特性。此類用語出現在文中多處但不盡然要參考相同的實施例。此外，在特定特徵、結構或特性的描述關係到任何實施例中，皆認為在熟習此技藝者之智識範圍內其利用如此的其他特徵、結構或特徵來實現其它實施例。
雖然參考實施例之許多說明性實施例來描述實施例，但應理解，熟習此項技藝者可想出將落入本發明之原理的精神及範疇內的眾多其他修改及實施例。更特定言之，在本發明、圖式及所附申請專利範圍之範疇內，所主張組合配置之零部件及/或配置的各種變化及修改為可能的。對於熟悉此項技術者而言，除了零部件及/或配置之變化及修改外，替代用途亦將顯而易見。
10‧‧‧模框
20‧‧‧背光組件
30‧‧‧液晶面板
100‧‧‧反射片
200‧‧‧導光板
201‧‧‧第一黏著層
300‧‧‧複數個發光二極體
301‧‧‧第二黏著層
400‧‧‧波長轉換件
410‧‧‧管體
420‧‧‧密封部
430‧‧‧波長轉換顆粒
431‧‧‧核心奈米晶體
432‧‧‧外殼奈米晶體
433‧‧‧配位體
440‧‧‧基質
441‧‧‧環氧樹脂組合物
450‧‧‧空氣層
460‧‧‧電子接收顆粒
470‧‧‧配位體
480‧‧‧波長轉換複合物
500‧‧‧複數個光學片
600‧‧‧FPCB
700‧‧‧發光裝置封裝件
710‧‧‧本體
711‧‧‧基部
712‧‧‧容置部
721、722‧‧‧複數個引線電極
730‧‧‧發光部
731‧‧‧導電基板
732‧‧‧光反射層
733‧‧‧第一導電半導體層
734‧‧‧第二導電半導體層
735‧‧‧主動層
736‧‧‧第二電極
740‧‧‧填充部
750‧‧‧波長轉換顆粒
760‧‧‧電子接收顆粒
770‧‧‧基質
800‧‧‧照明裝置
810‧‧‧殼體
820‧‧‧連接端子
830‧‧‧發光模組
831‧‧‧發光裝置封裝件
832‧‧‧基板
圖1繪示根據第一實施例之一液晶顯示器的非分解示意圖；圖2為圖1沿線A-A’的剖視圖；圖3繪示根據實施例之一波長轉換件的示意圖；圖4為圖3沿線B-B’的剖視圖；圖5繪示根據另一實施例之一波長轉換件的剖視意圖；圖6繪示一波長轉換複合物的示圖；圖7顯示製造一波長轉換複合物之程序的示圖；圖8至圖10繪示根據實施例之製造一波長轉換件之方法的剖視圖；圖11繪示根據實施例之一發光裝置封裝件的示意圖；圖12為圖11沿線C-C’的剖視圖；圖13繪示一發光二極體晶片的剖視圖；以及圖14繪示根據實施例之一照明裝置的示意圖。
10‧‧‧模框
30‧‧‧液晶面板
100‧‧‧反射片
200‧‧‧導光板
201‧‧‧第一黏著層
300‧‧‧複數個發光二極體
301‧‧‧第二黏著層
410‧‧‧管體
430‧‧‧波長轉換顆粒
440‧‧‧基質
500‧‧‧複數個光學片
600‧‧‧FPCB

Claims (20)

  1. 一種光學構件包含：一基質；複數個波長轉換顆粒在該基質中；以及複數個電子接收顆粒分別鄰近該些波長轉換顆粒。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該些電子接收顆粒包含金屬。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，更包含多個配位體分別連接該些波長轉換顆粒至該些電子接收顆粒。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光學構件，其中該些配位體具有在約10nm至約50nm範圍的長度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中介於每一波長轉換顆粒和每一電子接收顆粒距離之間的距離在約10nm至約50nm的範圍。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該些電子接收顆粒具有一粒徑在約1nm至約10nm的範圍。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該些波長轉換顆粒對該些電子接收顆粒在數量上的比例為4：1至1：4。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該些波長轉換顆粒對該些電子接收顆粒在數量上的比例為1：1。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中介於該些波長轉換顆粒和該些電子接收顆粒之間的距離在約10nm至約50nm的範圍。
  10. 一種光學構件包含：一基質；以及複數個波長轉換複合物，其中每一波長轉換複合物包含：一波長轉換顆粒；一配位體連接至該波長轉換顆粒；以及一電子接收顆粒連接至該配位體。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之光學構件，其中介於該波長轉換顆粒和該電子接收顆粒之間的距離在約10nm至約50nm的範圍。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之光學構件，其中該波長轉換顆粒包含一化合物半導體而該電子接收顆粒包含一金屬。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之光學構件，更包含一分散劑添加至該基質，其中該分散劑包含一矽油分散劑、十二烷基苯磺酸鈉(sodium dodecyl benzene sulfonate)、二鈉乙氧壬酚半酯磺酸鈉(disodium ethoxylate nonyl phenol half ester sulfosuccinate)、或二辛酯鈉磺酸鈉(dioctyl ester sodium sulfosuccinate)。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之光學構件，其中該電子接收顆粒具有一粒徑在約1nm至約10nm的範圍。
  15. 如申請專利範圍第10項所述之光學構件，其中該波長轉換顆粒對該電子接收顆粒在數量上的比例為4：1至1：4。
  16. 一種顯示裝置包含：一光源；一波長轉換件，其中光係從該光源入射至該波長轉換件；以及一顯示面板，其中該光係從該波長轉換件入射至該顯示面板，其中該波長轉換件包含：一基質；複數個波長轉換顆粒在該中基質；以及複數個電子接收顆粒分別鄰近該些波長轉換顆粒。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該些電子接收顆粒包含金(Au)、銀(Ag)或鋁(Al)。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中介於每一波長轉換顆粒和每一電子接收顆粒之間的距離係在約10nm至約50nm的範圍。
  19. 一種發光裝置包含：一發光部；以及一光學構件設置在從該發光部發射出之光的一路徑上，其中該光學構件包含：一基質；複數個波長轉換顆粒在該基質中；以及複數個電子接收顆粒分別鄰近該些波長轉換顆粒。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之發光裝置，其中該些電子接收顆粒包含金(Au)、銀(Ag)或鋁(Al)。
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