TW201312216A - 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及一顯示裝置。該顯示裝置包含一光源；一光轉換層以轉換從該光源所射出之光的波長；以及一顯示面板，其中該光從該光轉換層入射至該顯示面板，其中該光轉換層包含複數個凹面。

Description

光學構件、顯示裝置及具有其之發光裝置
本發明係主張關於2011年08月31日申請之韓國專利案號10-2011-0088191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、以及具有其之一發光裝置。
近年來，平面顯示裝置(flat display devices)，例如液晶顯示器(LCD)、電漿顯示面板(PDP)、或有機發光二極體(OLED)，取代了傳統陰極射線管(CRT)，而蓬勃發展。
其中，該LCD係包括：一液晶顯示面板，其具有一薄膜電晶體基板(thin film transistor substrate)；一彩色濾光基板(color filter substrate)、以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。因液晶顯示面板係為非發射型裝置(non-emissive device)，故提供一背光單元於薄膜電晶體基板之下方以提供光。自背光單元所發出之光的穿透率(transmittance)係依據液晶的配向態(alignment state)來作調整。
背光單元係依據其一光源之位置而分為側光式背光單元(edge-illumination type)以及直下式背光單元 (direct-illumination type)。在側光式背光單元中，光源係位於一導光板(light guide plate)之側邊。
直下式背光單元隨著LCD之尺寸變大而被發展出來。根據直下式背光單元，至少一光源裝設於液晶顯示面板之下方，以提供光給液晶顯示面板的整體區域。
當與側光式背光單元比較時，直下式背光單元可採用大量的光源，以達到高亮度。相較之下，直下式背光單元便需要比側光式背光單元更大的厚度，來確保其亮度均勻性。
為求解決上述問題，具有複數個量子點之量子點帶(quantum dot bar)，其可轉換藍光成為紅光或綠光，係設置於發出藍光之一藍光LED之前方。據此，當藍光照射至量子點帶時，藍光、紅光和綠光係被混合，而該混合光入射於導光板，進而產生白光。
若該白光藉由量子點帶而被提供給導光板，則可實現高色彩重現(color reproduction)。
背光單元可包括：一軟性電路板(FPCB)，提供於藍光LED之一側，以提供信號及電力給該些LED；以及一接合件(bonding member)形成於該軟性電路板之底面下方。
在藍光自藍光LED發出時，使用經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。
使用此種量子點的顯示裝置係揭露在韓國專利公開號No. 10-2011-0068110中。
實施例提供一種光學構件展現高亮度和優越的色彩重現、一顯示裝置以及具有其之一發光裝置。
根據實施例之一顯示裝置包含：一光源；一光轉換層以轉換從該光源所射出之光的波長；以及一顯示面板，其中該光自該光轉換層係入射至該顯示面板，其中該光轉換層包含複數個凹面。
根據實施例之一光學構件包含一第一基板形成，該第一基板之一上表面形成有一凹凸的圖案；以及一光轉換層在該第一基板上以覆蓋該凹凸的圖案。
根據實施例之一發光裝置包含一發光部；以及一光學構件在從該發光部所射出之光的一路徑上，其中該光學構件包含一第一基板，該第一基板之一上表面形成有一凹凸圖案；以及一光轉換層在該第一基板以覆蓋該凹凸圖案。
根據實施例的顯示裝置和發光裝置包含具有複數凹面的光轉換層。此外，光轉換層包含對應該些凹面的複數個凸面。特別是，該些凹面形成在光轉換層的下表面，而該些凸面係形成光轉換層的上表面。因此，光轉換層可為波浪狀。亦即，該光轉換層可形成有浮雕(embossing)。
由於光轉換層為波浪狀，可延長穿越光轉換層之光的路徑。因此，光轉換層可以優越的效率轉換光的波長。因此，根據實施例的光學構件、顯示裝置以及發光裝置可展現優越的顏色再現性。
此外，根據實施例的光學構件可包含複數個圖案形成在光轉換層及/或其它層上。因此，根據實施例的光學構件可改善光的線性度及/或分散性。
在實施例的描述中，應予理解，當提及一基板、一框架、一板體、一層或一圖案是在另一基板、另一框架、另一板體、另一層、或另一圖案「上」或「之下方」，則其可以是直接或間接地在另一基板、另一框架、另一板體、另一層或另一圖案「上」或「之下方」，其中可存在一或多個介入層。每一元件的位置已依附圖說明其位置。每一元件的厚度和大小，為清楚與方便說明，可能被加以誇大、省略、或為概略性地描繪。另，組成元件的尺寸亦不完全反映實際元件之大小。
圖1繪示根據第一實施例之一液晶顯示器的分解示意圖。圖2繪示根據第一實施例之一光轉換件的示意圖。圖3為沿著圖2中線A-A’的剖視圖。圖4至圖7繪示各種形態光轉換件的剖視圖。
請參考圖1至圖3，依據實施例之液晶顯示器(LCD)包括一背 光單元10和一液晶面板20。
背光單元10提供光給液晶面板20。背光單元10作為一面光源，以使光可以被均勻提供到液晶面板20之一下表面。
背光單元10被配置於液晶面板20之下方。背光單元10包括一底蓋100、一導光板200、一反射片300、一光源(如複數個發光二極體400)、一印刷電路板401、以及複數個光學片500。
底蓋100之上部為開放式。底蓋100容納導光板200、該些發光二極體400、印刷電路板401、反射片300、以及該些光學片500於其內。
導光板200配置於底蓋100內且排列於反射片300上。導光板200藉由全反射、折射和散射自該些發光二極體400入射到導光板200之光，而將光導引向上。
反射片300配置於導光板200之下方。另外，反射片300配置在導光板200和底蓋100的下表面之間。當光自導光板200之下表面向下射出時，反射片300會將該光向上反射。
該些發光二極體400作為一光源，用以產生光。該些發光二極體400配置在導光板200之一側邊。自該些發光二極體400所產生之光藉由導光板200之該側邊入射至導光板200。
該些發光二極體400可包括產生藍光的一藍光二極體或者產生紫外光的一紫外光二極體。詳細來說，該些發光二極體400可 發射具有波長頻帶範圍約430nm到約470nm之藍光或具有波長頻帶範圍約300nm到約400nm之紫外光。
該些發光二極體400安置於印刷電路板401上。該些發光二極體400可被配置在印刷電路板401之下方。該些發光二極體400透過印刷電路板401接收一驅動訊號而被驅動。
印刷電路板401電性連接至該些發光二極體400。印刷電路板401其上可安裝有該些發光二極體400。印刷電路板401係設置於底蓋100上。
該些光學片500配置於導光板200上。該些光學片500藉由改變或增加自導光板200上表面輸出之光的光學特性，而提供光給液晶面板20。
該些光學片500可包括一光轉換件501、一擴散片502、一第一稜鏡片503、以及一第二稜鏡片504。
光轉換件501設置在該些發光二極體400和液晶面板20之間之一光學路徑上。舉例來說，光轉換件501設置在導光板200上。詳細來說，光轉換件501設置於導光板200和擴散片502之間。光轉換件501藉由轉換該入射光的波長，以使該光向上輸出。
舉例來說，如果該些發光二極體400為藍光發光二極體，光轉換件501將自導光板200向上輸出的藍光轉換成綠光和紅光。詳細來說，光轉換件501將部份的藍光轉換成具有約520nm至約 560nm波長範圍的綠光，且將部份的藍光轉換成具有約630nm至約660nm波長範圍的紅光。
此外，如果該些發光二極體400為UV光發光二極體，光轉換件501轉換從導光板200向上輸出的UV光成為藍光、綠光和紅光。詳細而言，光轉換件501轉換部份的UV光成為具有約430nm至約470nm波長範圍的藍光、部份的UV光成為具有約520nm至約560nm波長範圍的綠光、以及部份的UV光成為具有約630nm至約660nm波長範圍的紅光。
因此，白光可藉由穿越光轉換件501但未被轉換及被光轉換件501轉換的光所產生。詳細而言，白光可透過藍光、綠光和紅光的結合而入射至液晶面板20。
亦即，光轉換件501為一光學構件，其轉換入射光的特性。光轉換件501可具有片體(sheet)狀。亦即，光轉換件501為一光學片。
如圖2和3所示，光轉換件501包含一下基板510、一光轉換層520以及一保護層530。
下基板510設置在導光板200上。下基板510支撐光轉換層520和保護層530。下基板510為透明和可彎曲的。舉例而言，透明高分子材料，例如：聚乙烯對苯二甲酯(PET)，可被用來作為下基板510的材料。
此外，下基板510具低的氧滲透率和濕氣滲透率。因此，下基板510得以保護光轉換層520不受外部化學衝擊，例如：濕氣及/或氧氣。
下基板510包含一基底層511和複數個凸部512。
基底層511支撐該些凸部512、光轉換層520以及保護層530。
該些凸部512設置在基底層511上。該些凸部512從基底層511向上突起。該些凸部512可具有浮雕形(embossing shape)。詳細而言，該些凸部512可具有半球形。該些凸部512可具有彎曲表面。該些凸部512可與基底層511整體成形。該些凸部512可具有一直徑在約1 μm至約1mm的範圍。
一凹凸的圖案藉由該些凸部512而形成在基底層511上。亦即，下基板510包含藉由該些凸部512所界定的凹凸圖案。亦即，該凹凸圖案藉由該些凸部512而形成該凹凸形結構。該凹凸圖案包含複數個凹部介於該些凸部512之間。
光轉換層520設置在下基板510上。光轉換層520覆蓋下基板510的上表面。詳細而言，光轉換層520覆蓋該些凸部512。光轉換層520得以均勻地塗覆在該些凸部512的整個外表面上。
因此，光轉換層520可具有對應該些凸部512的形狀。亦即，光轉換層520可包含複數個凸面523和複數個凹面524。
該些凹面524形成在光轉換層520之下基板510的側邊。亦 即，該些凹面524形成在光轉換層520的下表面。該些凹面524分別對應該些凸部。詳細而言，該些凸部512分別設置在該些凹面524中。亦即，該些凸部512分別插入至該些凹面524中。該些凹面524的形狀可對應該些凸部512的形狀。詳細而言，該些凸部512與該些凹面524直接接觸。
該些凹面524可包含彎曲表面。亦即，彎曲表面形成在該些凹面524的部份或整個區域上。
該些凸面523形成在光轉換層520的上表面上。亦即，該些凸面523形成在光轉換層520的一上部。換句話說，光轉換層520的上表面包含該些凸面523。該些凸面523分別對應該些凸部512。亦即，該些凸面523分別面向該些凹面524。該些凸面523在該些凸部512的突起方向突起。亦即，該些凸面523朝向液晶面板20突起。
該些凸面523係由該些凸部512所界定。亦即，該些凸面523可形成如同形成的該些凸部512。因此，該些凸面523可具有相似於該些凸部512的形狀。
該些凸面523包含彎曲表面。詳細而言，彎曲表面形成在該些凸面523的部份或整個區域。該些凸面523可改善光入射至該些凸面523的特性。亦即，由於該些凸面523，光轉換層520可具有一凸透鏡功能且可改善光穿越光轉換層520的線性度，同時將 光損極小化。
光轉換層520轉換入射光的波長。亦即，光轉換層520為一種波長轉換層用以轉換入射光的波長。光轉換層520可轉換透過下基板510所入射的光成為藍光、綠光以及紅光。
光轉換層520包含一基質(host)522和複數個光轉換顆粒521。
基質522包圍著該些光轉換顆粒521。亦即，光轉換層520主要由基質522所構成。基質522可包含高分子材料。基質522為透明的。亦即，基質522可包含透明的高分子材料。舉例而言，基質522可藉由使用矽氧樹脂而形成。
該些光轉換顆粒521分佈在基質522中。詳細而言，該些光轉換顆粒521係均勻地分佈在基質522中。
該些光轉換顆粒521轉換從該些發光二極體400所射出之光的波長。詳細而言，該些光轉換顆粒521接收從該些發光二極體400所射出的光，以轉換該入射光的波長。舉例而言，該些光轉換顆粒521可轉換從該些發光二極體400所射出的藍光成為綠光和紅光。亦即，部份的光轉換顆粒521可轉換藍光成為具有約520nm至約560nm波長範圍的綠光，以及部份的光轉換顆粒521可轉換藍光成為具有約630nm至約660n波長範圍的紅光。
此外，該些光轉換顆粒521可轉換從該些發光二極體400所 射出之UV光成為藍光、綠光以及紅光。亦即，部份的光轉換顆粒521可轉換該UV光成為具有約430nm至約470nm波長範圍的藍光，以及部份的光轉換顆粒521可轉換該UV光成為具有約520nm至約560nm波長範圍的綠光，以及部份的光轉換顆粒521可轉換該UV光成為具有約630nm至約660nm波長範圍的紅光。
亦即，如果該些發光二極體400為發光藍光之藍光發光二極體，則可採用能夠轉換藍光成為綠光和紅光的光轉換顆粒521。此外，如果該些發光二極體為發出UV光的UV光發光二極體，則可採用能夠轉換UV光成為藍光、綠光和紅光的光轉換顆粒521。
該些光轉換顆粒521可被製備成量子點(QD)的形式。該些量子點可包含核心奈米晶體(core nano-crystals)和圍繞著核心奈米晶體的殼體奈米晶體(shell nano-crystals)。此外，該些量子點可包含有機配位體(organic ligands)結合至殼體奈米晶體。再者，該些量子點可包含一有機塗覆層圍繞著該殼體奈米晶體。
殼體奈米晶體可被製備為至少兩層的形式。殼體奈米晶體係形成在核心奈米晶體的表面。量子點藉由殼體奈米晶體形成一殼體層而延長入射到核心奈米晶體之光的波長，藉以改善光效率。
該些量子點可包含II族化合物半導體、III族化合物半導體、V族化合物半導體、VI族化合物半導體中的至少一者。更詳細而言，殼體奈米晶體可包括硒化鎘(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)。此外，殼體奈米晶體可包括銅鋅硫(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)。量子點可具有約1nm至10nm的粒徑。
該些量子點發出之光的波長可根據量子點的大小而被調整。該有機配位體可包含吡啶(pyridine)、疏基甲醇(mercapto alcohol)、硫基(thiol)、膦(phosphine)、膦氧化物(phosphine oxide)。該有機配位體可穩定在合成程序後不穩定的量子點。懸空鍵(dangling bonds)可形成在價能帶，而量子點可能因該懸空鍵而不穩定。然而，由於有機配位體的一端部為非鍵結狀態，該有機配位體的一端部係與該懸空鍵結合，藉以穩定量子點。
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(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。所以，量子點可具有個別能階。因此，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，當該粒子的尺寸縮減時，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。
該些量子點能透過化學品濕法(chemical wet scheme)而被合成。該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，得以合成該些量子點。
保護層530設置在光轉換層520上。詳細而言，保護層530係直接塗覆在基質522上。更詳細而言，保護層530覆蓋該些凸面523。亦即，保護層530可塗覆在該些凸面523的外表面上。因此，保護層530可具有對應該些凸面523的形狀。亦即，保護層530可形成有浮雕(embossing)。
保護層530覆蓋該些光轉換顆粒521。因此，保護層530保護該些光轉換顆粒521。亦即，保護層530保護該些光轉換顆粒521受外部濕氣及/或氧氣的影響。
下保護層540可藉由使用矽氧化物而形成。
保護層530可具有低於基質522的折射係數。因此，保護層530作為介於光轉換層520和一空氣層之間的一光學緩衝。因此，由於保護層530，穿越光轉換層520的光得以有效地向上發射。
參閱圖4，下基板510可被省略。亦即，在透過光固化製程(photo curing process)及/或熱固化(thermal curing process) 製程而形成光轉換層520之後，光轉換層520得以從下基板510分離。
一下保護層540可形成在光轉換層52的下表面上。下保護層540係塗覆在光轉換層520的下表面上。此外，下保護層540可塗覆在該些凹面524的內表面上。
下保護層540可具有低於基質522的折射係數。因此，下保護層540可作為一抗反射層用以改善入射至光轉換層520之光的效率。
下保護層540覆蓋光轉換層520的下表面。因此，下保護層540保護該些光轉換顆粒521。亦即，下保護層540保護該些光轉換顆粒521不受外部濕氣及/或氧氣的影響。
下保護層540可藉由使用矽氧化物而形成。
參閱圖5，光轉換層520可包含向下突起的複數個凸面525。詳細而言，光轉換層520可包含朝向下基板510突起的複數個凸面525。
亦即，下基板510包含複數個凹槽513。詳細而言，由該些凹槽513所界定的該凹凸圖案係形成在下基板510的上表面上。光轉換層520的該些凸面525可分別對應該些凹槽513。亦即，光轉換層520的該些凸面525係設置在該些凹槽513中，同時分別與該些凹槽513的內表面直接接觸。
凹槽513具有凹的形狀。彎曲表面(Curvature surfaces)係形成在該些凹槽513的部份或整個區域。
此外，光轉換件501可更包含一上基板550。上基板550的下表面可為平的。此外，上基板550的下表面直接與光轉換層520接觸。詳細而言，上基板550的下表面與光轉換層520的整個表面接觸。因此，光轉換層520的上表面可為平的。
參閱圖6，下基板510的凹凸圖案512可包含一傾斜面514。該傾斜面514可相對於下基板510的下表面呈傾斜。亦即，下基板510的凹凸圖案512可具有山岳狀(mountain shape)。詳細而言，下基板510的凹凸圖案512可具有為多邊形錐狀的複數個凸部。此外，該凹凸圖案512可具有往水平方向延伸的三稜柱(triangular prism)狀。
下基板510的該些凸部512可直接與上基板550的下表面接觸。因此，光轉換層520得以藉由下基板510的該些凸部512而分隔開。亦即，光轉換層520可被設置在下基板510的該些凸部512之間。
參閱圖7，下基板510包含複數個凸部512和複數個凹槽513。該些凸部512和該些凹槽513可交替排列。因此，光轉換層520可為如波浪形的波狀。亦即，光轉換層520可具有波浪狀。
擴散片502設置在光轉換件501上。擴散片502可改善穿越 擴散片502之光的均勻性。擴散片502可包含複數個珠粒。
第一稜鏡片503被提供在擴散片502上。第二稜鏡片504被提供在第一稜鏡片503上。第一稜鏡片503和第二稜鏡片504可改善光穿透於其中的線性度。
液晶面板20設置在該些光學片500上。此外，液晶面板20設置在一面板導件23上。液晶面板20係由該面板導件23所引導。
液晶面板20藉由調整光穿透液晶面板20的強度來顯示影像。詳細而言，液晶面板20為一種藉由使用從背光單元10射出的光來顯示影像的顯示面板。液晶面板20包含一TFT基板21、一彩色濾光板基板22、以及一液晶層插設於該兩基板之間。此外，液晶面板20包含複數個偏光濾光片。
雖然圖示中未詳細繪示，但在後文中將詳細描述TFT基板21和彩色濾光板基板22。TFT基板21包含複數個閘極線和跨越該些閘極線的複數個資料線以定義畫素(pixels)，而一薄膜電晶體(TFT)係提供在每一交叉區(cross section)，因此該薄膜電晶體(TFT)得以一對一對應的方式連接至畫素的一畫素電極。彩色濾光板基板22包含對應該些畫素的複數個具有R(紅)、G(綠)和B(藍)色的彩色濾光器。一黑矩陣(black matrix)覆蓋該些閘極線、資料線和薄膜電晶體在該些彩色濾光器的範圍內，而一共用電極覆蓋上述元件。
一驅動PCB 25係提供在液晶面板20的一外周邊部分，以提供驅動訊號至該些閘極線和資料線。
驅動PCB 25係藉由一晶粒軟模封裝(chip on film,COF)24而電性連接至液晶面板20。該COF 24可以一捲帶承載封裝(tape carrier package,TCP)來取代。
如上所述，各種的圖案可被形成在光轉換層520上。亦即，光轉換層520可包含該些凸面523和該些凹面524，因此光轉換層520可為波浪狀。亦即，該光轉換層520可形成有浮雕(embossing)。
由於光轉換層502為波浪狀，因此可延長穿越光轉換層之光的路徑。所以，大量的光得以被入射至該些光轉換顆粒521，而光轉換層520可以優越的效率轉換該光的波長。因此，根據實施例的液晶顯示器可展現優越的顏色再現性。
此外，光轉換件501可包含各種不同的圖案形成在光轉換層520、下基板510、保護層530及/或上基板550上。這些圖案可改善從光轉換件501所射出之光的線性度及/或分散性。
因此，根據實施例的液晶顯示器可展現光之優越的線性度、分散性或顏色再現性。
圖8繪示根據第二實施例之一液晶顯示器的分解示意圖。圖9繪示根據第二實施例之一發光二極體、一光轉換件以及一導光板 的剖視圖。在本實施例的描述中，前述實施例將併入引用。也就是說，除了修改的部份外，前述之液晶顯示裝置的描述將以引用的方式併入用作參考。
參閱圖8和9，光轉換件600係插設於該些發光二極體400和導光板200之間。
光轉換件600可以一方向延伸。詳細來說，光轉換件600沿導光板200之一側邊延伸。更詳細來說，光轉換件600可沿著導光板200之一入射面延伸。
光轉換件600接收從該些發光二極體400所射出的光，以轉換該入射光的波長。舉例而言，光轉換件600可轉換從該些發光二極體400所射出的藍光成為綠光和紅光。亦即，光轉換件600可轉換部份的藍光成為具有約520nm至約560nm波長範圍的綠光，及轉換部份的藍光成為具有約630nm至約660nm波長範圍的紅光。
此外，光轉換件600可轉換從該些發光二極體400所射出的UV光成為藍光、綠光和紅光。詳細而言，光轉換件600轉換部份的UV光成為具有約430nm至約470nm波長範圍的藍光、部份的UV光成為具有約520nm至約560nm波長範圍的綠光、以及部份的UV光成為具有約630nm至約660nm波長範圍的紅光。
因此，藉由穿越光轉換件600的光與由光轉換件600轉換光 得以產生白光。詳細的說，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9所示，光轉換件600包含該下基板、該光轉換層以及該保護層630。此外，該光轉換層包含該基質和複數個光轉換顆粒，且具有一波浪狀。
根據本實施例之光轉換件600係大致與前述實施例之光轉換件501相同。
在根據本實施例的液晶顯示器中，光轉換件600具有相對小的尺寸。因此，根據本實施例，液晶顯示器得以藉由使用較少量的光轉換顆粒620來製造。
因此，根據本實施例的液晶顯示器可以低成本來製造同時減少該些光轉換顆粒620的數量。
圖10繪示根據第三實施例之一液晶顯示器的分解示意圖。在本實施例的描述中，前述實施例將併入引用。也就是說，除了修改的部份外，前述之液晶顯示裝置的描述將以引用的方式併入用作參考。
參閱圖10，根據本實施例的液晶顯示器包含複數個光轉換件700。該些光轉換件700分別對應該些發光二極體400。
該些光轉換件700係設置於該些發光二極體400和導光板200之間。亦即，每一光轉換件700係設置於每一發光二極體400和 導光板200之間。
該些光轉換件700轉換從對應的發光二極體所射出的之光的波長。此時，該些光轉換件700可被分隔成多個第一光轉換件700其轉換從該些發光二極體所射出之光的波長成為光的第一波長，例如：綠光、以及多個第二光轉換件700其轉換從該些發光二極體所射出之光的波長成為光的第二波長，例如：紅光。
該些光轉換件700可具有大於該些發光二極體400的一表面區域。因此，大多數從該些發光二極體所射出的光得以入射至對應的光轉換件700。
在根據本實施例的液晶顯示器中，光轉換件700具有一相對小的尺寸。因此，根據本實施例的液晶顯示器得以藉由使用較小量的光轉換顆粒來製造。
因此，根據本實施例的液晶顯示器可以低成本來製造同時減少光轉換顆粒的數量。
此外，每一光轉換件700的特色可依對應的發光二極體作改變。因此，根據實施例的液晶顯示器可具有優越的可靠度、亮度以及均勻的色彩再現性。
在後文中，根據實施例的發光裝置將參照圖11和13來進行詳細說明。
圖11繪示根據實施例之一發光裝置封裝件的示意圖。圖12 為沿著圖11中線B-B’的剖視圖。圖13繪示一發光二極體晶片的剖視圖。在本實施例的描述中，前述實施例將併入引用。也就是說，除了修改的部份外，前述之液晶顯示裝置的描述將以引用的方式併入用作參考。
參閱圖11至13，根據實施例的發光裝置封裝件包含一本體810、複數個引線電極821、822、一發光部830、一填充部840、複數個波長轉換顆粒850以及複數個電子接收顆粒860。
本體810容置發光部830、填充部840、該些波長轉換顆粒850以及該些電子接收顆粒860於其中，且支撐引線電極821、822。
本體810可藉由使用樹脂材料而形成，例如PPA，陶瓷材料、液晶高分子材料(LCP)、對排聚合物(syndiotactic,SPS)、聚苯醚(poly phenylene ether,PPS)、以及矽材，但實施例並非限定於此。本體810可透過射出成型而整體形成或可藉層疊複數個層而形成。
本體810包含一孔洞C具有開放的上部。孔洞C可藉由圖案化、沖壓(punching)、切割(cutting)或蝕刻本體810而形成。此外，當形成本體810時，孔洞C可藉由使用具有與孔洞C相同結構的一金屬模(metal mold)來形成。
孔洞C可具有一杯狀或一凹型容器狀。此外，孔洞C可具有一圓形、一多角形或一任意形狀的表面，但實施例並非限定於此。
在考量發光裝置封裝件之光分佈角度下，孔洞C的內壁可為垂直或對孔洞C的下表面傾斜。
本體810可包含一基底部811以及一接收部812。
基底部811支撐接收部812。此外，基底部811支撐引線電極821、822。舉例而言，基底部811可具有一矩形平行六面體形(rectangular parallelepiped shape)。
接收部812設置在基底部811上。孔洞C係由接收部812所界定的。亦即，孔洞C係為凹槽形成在接收部812中。接收部812包圍著孔洞C。當俯視時，接收部812可具有一閉環(closed loop)狀。舉例而言，接收部812可具有一圍繞著孔洞C的壁狀(wall shape)。
接收部812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821、822可以引線架形式來實現，但實施例並非限定於此。
引線電極821和822設置在本體810中且安裝在孔洞C的下表面上，同時彼此電性分離。引線電極821、822的外部係暴露至本體810外。
引線電極821、822的端部係位於孔洞C的一側邊或另一側邊。
引線電極821、822可作成引線架，其可在當本體810射出成 型時形成。舉例而言，引線電極821、822包含一第一引線電極821和一第二引線電極822。
第一引線電極821係與第二引線電極822間隔開。此外，第一引線電極821和第二引線電極822與發光部830電性連接。
發光部830包含至少一發光二極體晶片。舉例而言，發光部830可包含一藍光發光二極體晶片或一UV發光二極體晶片。
發光部830可為一側光型發光二極體晶片或一垂直型發光二極體晶片。如圖6所示，發光部830可包含一導電基板831、一光反射層832、一第一導電半導體層833、一第二導電半導體層834、一主動層835以及一第二電極836。
導電基板831由導電體所組成。導電基板831支撐光反射層832、第一導電半導體層833、第二導電半導體層834、主動層835以及第二電極836。
導電基板831透過光反射層832而連接至第一導電半導體層833。亦即，導電基板831作為一第一電極用以提供一電氣訊號至第一導電半導體層833。
光反射層832設置在導電基板831上。光反射層832將從主動層835所射出的光向上反射。此外，光反射層832為一導電層。因此，光反射層832連接導電基板831至第一導電半導體層833。光反射層832可使用一金屬來形成，例如銀(Ag)或鋁(Al)。
第一導電半導體層833形成在光反射層832上。第一導電半導體層833具有一第一導電型。第一導電半導體層833為一N型半導體層。舉例而言，第一導電半導體層833為N型GaN層。
第二導電半導體層834形成在第一導電半導體層833上。第二導電半導體層834為一P型半導體層面對該第一導電半導體層833。舉例而言，第二導電半導體層834為一P型GaN層。
主動層835插設於第一導電半導體層833和第二導電半導體層834之間。主動層835可具有單量子井結構或多重量子井結構。主動層835可具有InGaN井層和AlGaN障壁層或InGaN井層和GaN障壁層的循環(periodicity)。主動層835的發光材料可依據發光波長而改變，例如藍光、紅光、綠光的波長。
第二電極836形成在第二導電半導體層834上。第二電極836係連接至第二導電半導體層834。
同時，發光部830可為一側光型LED。該側光型LED與第一引線電極821可能需要一額外導線來做連接。
發光部830透過一凸塊而連接至第一引線電極821及透過一引線而連接至第二引線電極822。特別是，發光部830可直接形成在第一引線電極821上。
除了上述，發光部830可透過引線接合法、晶粒接合法、或覆晶接合法而連接至第一和第二引線電極821、822，但實施例並 非限定於此。
填充部840係形成在孔洞C中。填充部840為透明的。填充部840可包含例如矽或環氧樹脂的一材料，或具有2或更小的折射係數的一材料。填充部840覆蓋發光部830。填充部840可直接與該發光部830接觸。
一反射層可形成在孔洞C的內壁上。該反射層可包含具有高反射特性的材料，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880以一片體(sheet)的形式形成在填充部840的表面，亦即，以層的形式結構。詳細而言，包含基質881和波長轉換顆粒882的溶液係塗覆在填充部840上於該溶液未被移除的狀態下，然後蒸發該溶液。因此，波長轉換件880形成如層的結構。
波長轉換件880係大致上與已揭露之波長轉換件相同。亦即，波長轉換件880包含一下基板、一光轉換層以及一保護層，其中該光轉換層的下基板包含多個凸部和多個凹面。亦即，已於上述揭露之波長轉換件係大致上與根據本實施例之發光裝置的波長轉換件880相同。
該些波長轉換顆粒882可轉換從發光部830所射出的藍光成為綠光。詳細而言，波長轉換顆粒882可轉換從發光部830所射 出的藍光成為具有波長帶在約500nm至約599nm之範圍的光。
此外，該些波長轉換顆粒882可轉換從發光部830所射出的藍光成為綠光。詳細而言，該些波長轉換顆粒882可轉換從發光部830所射出的藍光成為具有波長帶在約600nm至約700之範圍的光。
再者，當發光部830發射出UV光，波長轉換顆粒882可轉換該輻射的UV光成為藍光。
亦即，該些波長轉換顆粒882接收從發光部830發射出的光並轉換該光的波長。如上所述，該些波長轉換顆粒882可轉換該入射的藍光成為綠光和紅光。
此外，該些波長轉換顆粒882可轉換從發光部830所射出的UV光成為藍光、綠光和紅光。
因此，白光可由被波長轉換顆粒882轉換的與未被波長轉換顆粒882轉換的光來產生。亦即，白光可透過藍光、綠光和紅光的結合而發射出。
在後文中，根據實施例的照明裝置將參照圖14進行說明。
圖14繪示根據實施例之一照明裝置的示意圖。參照圖14，照明裝置900包含一殼體910、一發光模組930安裝在殼體910中、以及一連接端子920安裝在殼體910中以接收來自外部電源的電力。
較佳地，殼體910包含具有優越散熱特性的材料。舉例而言，殼體910包含一金屬材料或一樹脂材料。
發光模組930可包含根據實施例的一基板932和多個發光裝置封裝件931，其安裝在基板932上。該些發光裝置封裝件931係彼此分離或以陣列(matrix)方式排列。該些發光裝置封裝件931可基本上與前述圖11至圖13所描述的發光裝置結合。
基板932包含一絕緣件印製有一電路圖案。舉例而言，基板932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932可包含一材料其可有效地反射光。一塗佈層可形成在基板932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931安裝在基板932上。每一發光裝置封裝件931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930的發光裝置封裝件931能有各種的結合以提供不同的顏色和亮度。舉例而言，可結合白光LED、紅光LED和綠光LED以達到高現色性指數(color rendering index,CRI)。
連接端子920電性連接至發光模組930以供應電力至發光模 組930。連接端子920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920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。
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‧‧‧背光單元
20‧‧‧液晶面板
100‧‧‧底蓋
200‧‧‧導光板
300‧‧‧反射片
400‧‧‧發光二極體
401‧‧‧印刷電路板
500‧‧‧光學片
501‧‧‧光轉換件
502‧‧‧擴散片
503‧‧‧第一稜鏡片
504‧‧‧第二稜鏡片
510‧‧‧下基板
511‧‧‧基底層
512‧‧‧凸部
513‧‧‧凹槽
514‧‧‧傾斜面
520‧‧‧光轉換層
521‧‧‧光轉換顆粒
522‧‧‧基質
523‧‧‧凸面
524‧‧‧凹面
525‧‧‧凸面
530‧‧‧保護層
540‧‧‧下保護層
550‧‧‧上基板
600‧‧‧光轉換件
620‧‧‧光轉換顆粒
630‧‧‧保護層
810‧‧‧本體
811‧‧‧基底部
812‧‧‧接收部
821、822‧‧‧引線電極
830‧‧‧發光部
831‧‧‧導電基板
832‧‧‧光反射層
833‧‧‧第一導電半導體層
834‧‧‧第二導電半導體
835‧‧‧主動層
836‧‧‧第二電極
840‧‧‧填充部
850‧‧‧波長轉換顆粒
860‧‧‧電子接收顆粒
880‧‧‧波長轉換件
881‧‧‧基質
882‧‧‧波長轉換顆粒
900‧‧‧照明裝置
910‧‧‧殼體
920‧‧‧連接端子
930‧‧‧發光模組
931‧‧‧發光裝置封裝件
932‧‧‧基板
圖1繪示根據第一實施例之一液晶顯示器的分解示意圖；圖2繪示根據第一實施例之一光轉換件的示意圖；圖3為沿著圖2中線A-A’的剖視圖；圖4至圖7繪示各種形態光轉換件的剖視圖；圖8繪示根據第二實施例之一液晶顯示器的分解示意圖；圖9繪示根據第二實施例之一發光二極體、一光轉換件以及一導光板的剖視圖；圖10繪示根據第三實施例之一液晶顯示器的分解示意圖；圖11繪示根據實施例之一發光裝置封裝件的示意圖；圖12為沿著圖11中線B-B’的剖視圖；圖13繪示一發光二極體晶片的剖視圖；以及圖14為根據實施例之一照明裝置的示意圖。
510‧‧‧下基板
511‧‧‧基底層
512‧‧‧凸部
520‧‧‧光轉換層
521‧‧‧光轉換顆粒
522‧‧‧基質
523‧‧‧凸面
524‧‧‧凹面
530‧‧‧保護層

Claims (20)

  1. 一種顯示裝置包含：一光源；一光轉換層以轉換從該光源所射出之一光的波長；以及一顯示面板，其中該光係從該光轉換層入射至顯示面板；其中該光轉換層包含複數個凹面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該光轉換層包含複數個凸面分別對應該些凹面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包含一下基板在該光轉換層之下方，其中該下基板包含複數個凸部分別對應至該些凹面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，更包含一上基板覆蓋該光轉換層。
  5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之顯示裝置，其中該下基板或該上基板包含高分子材料，而該高分子材料包含聚乙烯對苯二甲酯(PET)。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該些凸部具有浮雕形狀。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該些凸部具有約1 μm至約1mm範圍的一直徑。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該些凸部直接與該些凹面接觸。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包含一保護層在該光轉換層上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置，其中該保護層包含一矽氧化物。
  11. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，更包含一保護層塗覆在該些凹面和該些凸面上。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該光轉換層包含：一基質；以及複數個波長轉換顆粒在該基質中。
  13. 一種光學構件包含：一第一基板，該第一基板之一上表面形成有一凹凸圖案；以及一光轉換層在該第一基板以覆蓋該凹凸圖案。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之光學構件，更包含一第二基板 覆蓋該光轉換層，其中該第二基板的一下表面為平的。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之光學構件，其中該第一基板直接與該光轉換層接觸，而該第二基板的該下表面直接與該光轉換層接觸。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之光學構件，其中該凹凸圖案包含一傾斜面相對於該第一基板的一下表面呈傾斜。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之光學構件，其中該凹凸圖案具有一山岳形、一多邊形錐狀、或一三稜柱(triangular prism)狀。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之光學構件，其中該凹凸圖案包含複數個凸部和複數個凹部。
  19. 一種發光裝置包含：一發光部；以及一光學構件在從該發光部所射出之光的路徑上，其中該光學構件包含：一第一基板，該第一基板之一上表面形成有一凹凸圖案；以及一光轉換層在該第一基板上以覆蓋該凹凸圖案。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之發光裝置，其中該凹凸圖案包含複數個凸部和複數個凹部。
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