TW201420965A - 光導結構及照明裝置 - Google Patents

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Abstract

茲揭示具有透明元件的光導結構，該透明元件含有至少一紅色螢光透明物質、至少一綠色螢光透明物質以及至少一藍色螢光透明物質。

Description

光導結構及照明裝置
反射式顯示器(例如液晶顯示器)需要光導結構來朝向顯示面板發出白光。一種傳統的光導結構係被設計來使黃色螢光物質被藍色LED發出的藍光激發。此結構將來自黃色螢光物質的黃光與來自藍色LED的藍光混合，以產生白光。在這種傳統的結構中，在藍光和黃光之間很難找到適當的平衡。這會很容易導致顏色不均勻。這種傳統結構的另一個問題是色純度低，因為所產生的白光是基於藍光與黃光之結合的偽白光。還有另一個問題是當黃色螢光物質不是透明的時候，不透明的螢光物質會作為散射粒子。這使得在光導結構內很難從一側的邊緣傳播激發光到相對側的邊緣。有鑑於此，近來對於設以發出白光且具有高等色純度的光導結構之期望已經增加了。
依據一個具體實施例，茲提供一種發射白光且具有高等色純度的光導結構。該光導結構包含透明元件，該透明元件含有至少一紅色螢光透明物質、至少一綠色螢光透明物質以及至少一藍色螢光透明物質。
依據另一個具體實施例，茲提供一種包含光源和該光導結構的照明裝置。該光源設以發射紫外光，以激發該紅色、綠色以及藍色螢光透明物質。
依據又另一個具體實施例，茲提供一種製造用於發射白光的透明螢光物質之方法。
10‧‧‧光導結構
21‧‧‧紅色螢光透明物質
21R‧‧‧紅光
22‧‧‧綠色螢光透明物質
22G‧‧‧綠光
23‧‧‧藍色螢光透明物質
23B‧‧‧藍光
30‧‧‧透明元件
31‧‧‧光發射表面
31‧‧‧側邊緣
32‧‧‧相對側邊緣
33‧‧‧背面
34‧‧‧光發射表面
40‧‧‧光源
41‧‧‧光
50‧‧‧反射層
60‧‧‧擴散反射層
61‧‧‧點
71‧‧‧強度
72‧‧‧強度
73‧‧‧強度
81‧‧‧強度
82‧‧‧強度
83‧‧‧強度
91‧‧‧紅色螢光透明物質之發射光譜
92‧‧‧綠色螢光透明物質之發射光譜
93‧‧‧藍色螢光透明物質之發射光譜
100‧‧‧照明裝置
111‧‧‧紅色螢光透明物質之發射光譜
112‧‧‧綠色螢光透明物質之發射光譜
113‧‧‧藍色螢光透明物質之發射光譜
114‧‧‧實際混合物之發射光譜
131‧‧‧紅色螢光透明物質的激發光譜
132‧‧‧綠色螢光透明物質的激發光譜
133‧‧‧藍色螢光透明物質的激發光譜
141‧‧‧紅色螢光透明物質的發射光譜
142‧‧‧綠色螢光透明物質的發射光譜
143‧‧‧藍色螢光透明物質的發射光譜
161‧‧‧紅色螢光透明物質的發射光譜
162‧‧‧綠色螢光透明物質的發射光譜
163‧‧‧藍色螢光透明物質的發射光譜
181‧‧‧紅色匹配函數的發射光譜
182‧‧‧綠色匹配函數的發射光譜
183‧‧‧藍色匹配函數的發射光譜
191‧‧‧紅色螢光透明物質的假設發射光譜
192‧‧‧綠色螢光透明物質的假設發射光譜
193‧‧‧藍色螢光透明物質的假設發射光譜
第一圖圖示依據本揭示之一具體實施例的光導結構之示意圖。
第二圖圖示依據本揭示之一具體實施例的照明裝置之示意圖。
第三圖圖示依據本揭示之一具體實施例的光導結構之示意圖。
第四圖圖示依據本揭示之一具體實施例的照明裝置之示意圖。
第五圖圖示依據本揭示之一具體實施例的光導結構之示意圖。
第六圖圖示依據本揭示之一具體實施例的照明裝置之示意圖。
第七圖圖示依據本揭示之一具體實施例的照明裝置之示意圖。
第八圖圖示依據本揭示之一具體實施例的照明裝置之平面圖。
第九圖圖示依據本揭示之一具體實施例的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質在375奈米的激發波長下之發射光譜。
第十圖圖示依據本揭示之一具體實施例的CIE色度圖上的x值和y值。
第十一圖圖示計算值和依據本揭示之一具體實施例的實際混合物之間的發射光譜之比較。
第十二圖圖示依據本揭示之一具體實施例用於定義白色的黑體輻射曲線。
第十三圖圖示依據本揭示之一具體實施例的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質之激發光譜。
第十四圖圖示依據本揭示之一具體實施例的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質在375奈米的激發波長下之發射光譜。
第十五圖圖示依據本揭示之一具體實施例的CIE色度圖上的x值和y值。
第十六圖圖示依據本揭示之一具體實施例的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質在380奈米的激發波長下之發射光譜。
第十七圖圖示依據本揭示之一具體實施例的CIE色度圖上的x值和y值。
第十八圖圖示依據本揭示之一具體實施例的紅色、綠色以及藍色匹配函數之發射光譜。
第十九圖圖示依據本揭示之一具體實施例的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質之發射光譜。
第二十圖圖示依據本揭示之一具體實施例的CIE色度圖上的x值和y 值。
依據本文所述的具體實施例之光導結構可以設置有含有至少一紅色螢光透明物質、至少一綠色螢光透明物質以及至少一藍色螢光透明物質的透明元件。發射自該至少一紅色螢光透明物質的紅光、發射自該至少一綠色螢光透明物質的綠光以及發射自該至少一藍色螢光透明物質的藍光之結合可以產生具有優異色純度的白光。
在下面的詳細描述中參考了附圖，該等附圖構成本發明的一部分。在圖式中，類似的符號通常識別相似的組件，除非上下文另有指示。另外，該等圖式意在解釋，並且可能不是按比例繪製。詳細描述中描述的說明性具體實施例、圖式以及申請專利範圍並非意在限制。可以使用其他的具體實施例，並且在不偏離本文提出的標的物之精神或範圍下可以作出其他的變化。將可容易理解的是，本揭示的各個態樣(如本文中一般性描述的及圖式中圖示的)可以被安排、取代、結合、分離以及設計於各式各樣不同的架構中，所有這些皆為本文所明確構思。
第一圖圖示依據本揭示之一具體實施例的光導結構10之示意圖。光導結構10可以設置有透明元件30，透明元件30含有一或多個紅色螢光透明物質21、一或多個綠色螢光透明物質22以及一或多個藍色螢光透明物質23。紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23可以在整個透明元件30中均勻地結合，以便使透明元件30響應施加於其上的光而發射白光。所施加的光可以具有激發紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的波長。有了這個結構，發射自該紅色螢光透明物質21的紅光、發射自該綠色螢光透明物質22的綠光以及發射自該藍色螢光透明物質23的藍光之結合可以產生具有優異色純度的白光。由於紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23被均勻地混合在整個透明元件30中，所以光導結構10可以發射出具有實質上均勻亮度分佈的白光。
在本揭示之一個非限制性態樣中，可以將稀土元素錯合物或螢光有機染料使用於紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23。
例如，可以將銪錯合物使用於紅色螢光透明物質21。對於 與銪離子配位的配位體，可以使用具有磷酸基的化合物(例如磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三正丁酯、磷酸三苯酯或磷酸三甲苯酯)以及具有羰基的化合物(例如噻吩甲醯基三氟丙酮、萘甲醯基三氟丙酮、苯甲醯基三氟丙酮、甲基苯甲醯基三氟丙酮、呋喃甲醯基三氟丙酮、三甲基乙醯基三氟丙酮、六氟乙醯基丙酮、三氟乙醯基丙酮或氟乙醯基丙酮)。為了改良紅色螢光透明物質21之發光效率的目的，可以使用磷酸三正丁酯作為具有磷酸基的配位體，而且也可以使用噻吩甲醯基三氟丙酮作為具有羰基的配位體。
例如，可以將鋱錯合物使用於綠色螢光透明物質22。對於與鋱離子配位的配位體，可以使用具有磷酸基的化合物(例如磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三正丁酯、磷酸三苯酯或磷酸三甲苯酯)以及具有羰基的化合物(例如噻吩甲醯基三氟丙酮、萘甲醯基三氟丙酮、苯甲醯基三氟丙酮、甲基苯甲醯基三氟丙酮、呋喃甲醯基三氟丙酮、三甲基乙醯基三氟丙酮、六氟乙醯基丙酮、三氟乙醯基丙酮或氟乙醯基丙酮。為了改良綠色螢光透明物質22之發光效率的目的，可以使用磷酸三正丁酯作為具有磷酸基的配位體，而且也可以使用噻吩甲醯基三氟丙酮作為具有羰基的配位體。
例如，可以將螢光有機染料(例如二溴基蒽，其具有小的斯托克斯位移(Stokes shift))使用於藍色螢光透明物質23，因為藍色螢光透明物質23的激發波長和藍色螢光透明物質23的發射波長之間有小的差異。除了上述之外，可以將雙-(三嗪基胺基-)芪二磺酸衍生物(bis-(triazinylamino-)stilbenedisulfonic acid derivative)、雙芪聯苯衍生物(bis stilbiphenyl derivative)、9,10-二溴基蒽、雙(三嗪基胺基-)芪二磺酸衍生物、雙芪聯苯衍生物、2,5-雙(5-叔-丁基-2-苯并噁唑基)噻吩、參(2-(2,4-二氟苯基)吡啶)銥(III)、雙(2-(2,4-二氟苯基)吡啶)吡啶甲酸銥(III)、參(3,4,7,8-四甲基-1,10-啡啉)銥(III)或參(2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-啡啉)銥(III)使用於藍色螢光透明物質23。
表1顯示聚甲基丙烯酸甲酯(poly methyl methacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、環烯烴聚合物(cycloolefin polymer，COP)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)以及三醋酸纖維素(triacetyl cellulose，TAC)的光學特性。這些透明的樹 脂可用於製備透明元件30。
第二圖圖示依據本揭示之一具體實施例的照明裝置100之示意圖。照明裝置100可以設置有被配置來發射光41的光源40和被配置來引導光源40發射的光41之光導結構10。光源40可以被安排在光導結構10的一個側邊緣31上。光導結構10將光41從側邊緣31引導到相對側邊緣32。由於紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23是透明的， 光41可以從側邊緣31傳播通過透明元件30到達相對側邊緣32，而不會被紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23散射。
光源40可以設置有發光二極體，該發光二極體被配置來發射具有一波長(例如375奈米)的紫外光，以激發紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23。如第二圖所示，從紅色螢光透明物質21發射出的紅光21R、從綠色螢光透明物質22發射出的綠光22G以及從藍色螢光透明物質23發射出的藍光23B可以被均勻地結合，以產生具有優越色純度的白光。
照明裝置100可被用於反射式顯示器的背光源，該反射式顯示器例如液晶顯示器、液晶電視、電子紙或干涉式調製顯示器。由於從紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23發射出的光21R、22G以及23B在所有的方向上傳播，並因而作為實質擴散的光，當照明裝置100被用作液晶顯示器的背光源時，可以省略通常被用作液晶顯示器的背光源之擴散片。或者，照明裝置100可被用於面光源。
如第三圖和第四圖所示，光導結構10也可以設置有配置在透明元件30的背面33上的反射層50。由於在所有方向上發射光21R、22G以及23B的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23，光21R、22G以及23B到達反射層50然後從反射層50被反射到透明元件30的光發射表面34上。以這種方式，反射層50在光發射表面34大約增加一倍的亮度。反射層50可以具有鏡面。該鏡面可以藉由金屬沉積(例如鋁沉積)形成。
或者，如第五圖和第六圖所示，光導結構10可被設置有擴散反射層60而不是反射層50。由於在所有方向上發射光21R、22G以及23B的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23，光21R、22G以及23B到達擴散反射層60，然後在擴散反射層60被反射和擴散。擴散反射層60的一個優點是，擴散的光21R、22G以及23B可以防止圍繞光導結構10的物體被反射，即使是在光導結構10被用作反射式顯示器的背光源時。另一個優點是，從紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23在所有方向上發射的光21R、22G以及23B(即使在傳播到光導結構10的邊緣部分時具有大於臨界角度的角度)可以被引導至光發射表面31。以這種方式， 擴散反射層60在光發射表面31大約使亮度成為4倍。擴散反射層60可以由白色顏料例如二氧化鈦形成。
在本揭示的一個非限制性態樣中，如第七圖和第八圖所示，擴散反射層60可以具有複數個點61，點61的密度隨著與光源40的距離增加而增加。依據比爾-朗伯定律(Beer-Lambert law)，當光41從光源40傳播到更遠處時，光41的強度衰減地愈多，光21R、22G以及23B的強度也會降低。例如，光21R、22G以及23B在透明元件30中點處的強度72比光21R、22G以及23B在靠近相對側邊緣32的強度73大，但是比光21R、22G以及23B在靠近側邊緣31的強度71小。由於複數個點61的密度隨著與光源40的距離增加而增加，故來自複數個點61的擴散反射光之強度會隨著與光源40的距離增加而增加。例如，來自點61的擴散反射光在透明元件30中點的強度82大於來自點61的擴散反射光在側邊緣31附近的強度81，但是小於來自點61的擴散反射光在相對側邊緣32附近的強度83。以這種方式，可以使在光發射表面34的亮度分佈為大致均勻的。
在本揭示之一個非限制性態樣中，用於白光發射的透明螢光物質可以藉由結合紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23來製造，以形成響應施加於其上的光41而發射白光的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23之混合物。可以添加單體到紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23之混合物，然後可以進行聚合以產生響應光41而發出白光的透明元件30。
[實施例]
實施例1：紅色螢光透明物質之製備
依據以下程序製備作為用於紅色螢光透明物質21的銪錯合物之磷酸三正丁酯錯合物。藉由將磷酸三正丁酯和己烷加入水溶性銪鹽(例如硝酸銪)的水溶液中，而在己烷中萃取銪離子，然後劇烈振盪。因為磷酸三正丁酯包括作為親脂性基的正丁基和作為水溶性基的磷酸來與銪離子配位，所以由於磷酸在水溶液中被配位於銪離子的結果所形成的銪錯合物便在有機相的己烷中被萃取出。在玻璃容器中，將12克的濃硝酸(濃度為60重量%(wt%)並且比重為1.38)加入6克的氧化銪中，以製備硝酸銪 溶液。當與濃硝酸混合時，氧化銪被隨後反應的熱溶解，並產生無色、透明、高濃度的硝酸銪。將磷酸三正丁酯(27克)和己烷(30克)加入此硝酸銪溶液中，然後將其劇烈振盪一分鐘，以將銪離子從水相萃取到有機相中。去除水相之後，用蒸發器將己烷蒸發，以產生紅色螢光透明物質21，其中磷酸基被配位於銪離子。
實施例2：綠色螢光透明物質之製備
依據以下程序製備作為用於綠色螢光透明物質的鋱錯合物之磷酸三正丁酯錯合物。如同銪錯合物，藉由將磷酸三正丁酯和己烷加入水溶性鋱鹽(例如硝酸鋱)的水溶液中，而在己烷中萃取鋱離子，然後劇烈振盪。在玻璃容器中，將12克的濃硝酸(濃度為60重量%並且比重為1.38)加入6克的氧化鋱中，以製備硝酸鋱溶液。僅加入濃硝酸並不會使氧化鋱反應；因此，將該硝酸鋱溶液進行攪拌，同時在加熱板上以大約150℃的溫度加熱，以溶入濃硝酸中，因此產生無色、透明、高濃度的硝酸鋱。將磷酸三正丁酯(26克)和己烷(30克)加入此硝酸鋱溶液中，然後將其劇烈振盪一分鐘，以將鋱離子從水相萃取到有機相中。去除水相之後，用蒸發器將己烷蒸發，以產生綠色螢光透明物質22，其中磷酸基被配位於鋱離子。
實施例3：藍色螢光透明物質之製備
對於藍色發光有機染料，將0.1克市售的9,10-二溴基蒽溶解在29.4克的磷酸三正丁酯中，以製備10-2M的溶液。然後將0.3克的此溶液溶解在29.1克的磷酸三正丁酯中，以製備10-4M的藍色螢光透明物質23溶液。
實施例4：白色螢光透明物質之製備
白色螢光透明物質係藉由混合實施例1-3製備的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23而產生。為了獲得產生白光發射的混合比率，對紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的激發和發光特性進行測定。假設375奈米UV-LED作為光源使用，則以375奈米的激發光量測發射光譜。第九圖顯示紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23在375奈米的激發波長之發射光譜。在第九圖中，元件符號91、 92以及93分別表示紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23之發射光譜，基於第九圖計算產生白光發射的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23之混合比率。
[數學式1]x=ʃP R (w)x(w)dw (w=從約380至約780奈米)
[數學式2]y=ʃP G (w)y(w)dw (w=從約380至約780奈米)
[數學式3]z=ʃP B (w)z(w)dw (w=從約380至約780奈米)
在這裡，PR(w)表示紅色螢光透明物質21在各波長的發射強度；PG(w)表示綠色螢光透明物質22在各波長的發射強度；PB(w)表示藍色螢光透明物質23在各波長的發射強度；以及x(w)、y(w)及z(w)為在CIE 2度視場的顏色匹配函數。在CIE色度圖上的x值和y值可從下面的表示式獲得。
x=X/(X+Y+Z)
y=Y/(X+Y+Z)
表2顯示x值和y值的計算結果，其中R、G及B分別表示紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的重量百分比比率。
第十圖顯示CIE色度圖上的x值和y值。為了檢視基於紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23間的計算混合比率的發光與實際混合物的發光之間的差異，以375奈米的紫外光激發含有4克紅色螢光透明物質21、5克綠色螢光透明物質22以及1克藍色螢光透明物質23的混合物，並量測發射光譜。
第十一圖顯示計算值和實際混合物之間的發射光譜之比較。在第十一圖中，元件符號111、112以及113分別表示基於該混合比率計算的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23之發射光譜，並且元件符號114表示實際混合物之發射光譜。如第十一圖所示，實際混合物比計算值表現出更強烈的藍色和紅色成分，產生略帶紫色的色調。藉由校正，以3.7克的紅色螢光透明物質21、5.4克的綠色螢光透明物質22以及0.9克的藍色螢光透明物質23的混合比率產生白色螢光透明物質溶液。
實施例5：光導結構之製備
作為固化劑，將0.14克的過氧化苯甲醯加入70克的甲基丙烯酸甲酯單體(methyl methacrylate，MMA)中，並將這些與10克經由實施例4製備的白色螢光透明物質混合。當混合時，該白色螢光透明物質保持透明而且沒有引起任何相分離或該MMA中的白色混濁。將該白色螢光透明物質倒入密閉容器中並在約80至約90℃的溫度下加熱，以分解過氧化苯甲醯，並藉由自由基聚合來聚合甲基丙烯酸甲酯，以製備含有白色螢光透明物質的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。在聚合過程中，溫度由於自由基反應所產生的熱而升高。MMA的沸點為約101℃，並且在此溫度以上會發生沸騰並產生氣泡。因此，在MMA開始聚合並且液體變得黏稠之後，理想的是將溫度保持在約80至約90℃。以此方式便製備出設以被紫外光激發的光導結構10，其激發波長被選定為375奈米。
實施例6：調整螢光物質間之混合比率
如第十二圖所圖示，白色的顏色可以被定義為在黑體輻射曲線內具有範圍從約2500凱氏溫度至約15000凱氏溫度的色溫。在更具體的意義中，白色的顏色可以被定義為具有範圍從約5500凱氏溫度至約8500凱氏溫度的色溫。可以預期此色溫範圍具有50%被辨識為白色的可能性。如表3中所示，白色的色彩偏差可以被定義為在正負0.002 uv內。
第十三圖圖示經由實施例1-3製備的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23之激發光譜。作為同時激發所有的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的波長，選擇了375奈米的激發波長。在第十三圖中，元件符號131、132以及133分別表示紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的激發光譜。第十四圖圖示經由實施例1-3製備的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23在375奈米的激發波長之發射光譜。在第十四圖中，元件符號141、142以及143分別表示紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的發射光譜。表3顯示在375奈米的激發波長下x值和y值的計算結果，其中T表示色溫。第十五圖圖示在375奈米的激發波長下CIE色度圖上的x值和y值。
依據表4，為了使光導結構10在經由實施例1-3製備的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23全部被375奈米的激發波長激發的條件下產生白光，紅色螢光透明物質21對紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的結合之重量比率可以從約38%至約52%。同樣地，綠色螢光透明物質22對紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的結合之重量比率可以從約41%至約52%。同樣地，藍色螢光透明物質23對紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的結合之重量比率可以從約0%至約15%。
接著，作為同時激發所有的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的波長，選擇了380奈米的激發波長。如第十三圖所示，紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23不只可以被375奈米的激發波長激發，而且也可以被380奈米的激發波長激發。第十六圖圖示經由實施例1-3製備的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23在380奈米的激發波長之發射光譜。在第十六圖中，元件符號161、162以及163分別表示紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的發射光譜。表4顯示在380奈米的激發波長下x值和y值的計算結果。第十七圖圖示在380奈米的激發波長下CIE色度圖上的x值和y值。
依據表5，為了使光導結構10在經由實施例1-3製備的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23全部被380奈米的激發波 長激發的條件下產生白光，紅色螢光透明物質21對紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的結合之重量比率可以從約48%至約65%。同樣地，綠色螢光透明物質22對紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的結合之重量比率可以從約28%至約37%。同樣地，藍色螢光透明物質23對紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的結合之重量比率可以從約0%至約19%。
接著，在每個紅光、綠光以及藍光的發射強度大致上為均勻的條件下，依據下列程序計算紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的激發波長。第十八圖圖示紅色、綠色以及藍色匹配函數的發射光譜。在第十八圖中，元件符號181、182以及183分別表示紅色、綠色以及藍色匹配函數的發射光譜。如從第十八圖可以看出的，藍色匹配函數183是在約440奈米獲得最高刺激值。同樣的，綠色匹配函數182是在約555奈米獲得最高刺激值。同時，紅色匹配函數181是在約600奈米獲得最高刺激值。
為了檢視紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23間產生白光的混合比率，如第十九圖所示，假設三個三角形光譜，每個在440奈米、555奈米以及600奈米波長處分別具有相同的發射強度1.0，並具有20奈米的半高寬。在第十九圖中，元件符號191、192以及193表示紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的假設發射光譜。表5顯示在使用假設的發射光譜191、192以及193下之x值和y值的計算結果。第二十圖顯示在使用假設的發射光譜191、192以及193下之CIE色度圖上的x值和y值。
依據表6，為了讓光導結構10在經由實施例1-3製備的紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23全部被假設的發射光譜191、192以及193激發的條件下產生白光，紅色螢光透明物質21對紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的結合之重量比率可以從約29%至約51%。同樣地，綠色螢光透明物質22對紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的結合之重量比率可以從約30%至約44%。同樣地，藍色螢光透明物質23對紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的結合之重量比率可以從約0%至約36%。
鑒於表4-6的內容，為了使光導結構10產生白光，紅色螢光透明物質21對紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的結合之重量比率可以從約25%至約65%。同樣地，綠色螢光透明物質22對紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的結合之重量比率可以從約20%至約60%。此外，藍色螢光透明物質23對紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的結合之重量比率可以從約0%至約40%。
實施例7：擴散反射層之製備
將40重量份顆粒尺寸為300nm的二氧化鈦(金紅石)、20重量份的丙烯酸黏合劑以及40重量份作為溶劑的萜品醇用三輥機進行混合，以產生糊狀物。藉由網版印刷將透明元件30的背面33塗佈此糊狀物，以形成擴散反射層60。當在擴散反射層60藉由使用具有積分球的反射計量 測光反射時，反射率接近100%。
實施例8：樹脂澆鑄
透明元件30可以經由樹脂澆鑄製程製備，例如藉由將甲基丙烯酸甲酯單體加入紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的混合物中，然後聚合甲基丙烯酸甲酯單體，以便生產透明元件30。當聚合甲基丙烯酸甲酯單體時，可以進行聚合物固化製程，並且甲基丙烯酸甲酯單體被夾置在兩塊玻璃板之間，以便生產透明元件30。
實施例9：連續澆鑄
透明元件30可以經由連續澆鑄製程製備，例如藉由將甲基丙烯酸甲酯單體加入紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的混合物中，然後聚合甲基丙烯酸甲酯單體，以便生產透明元件30。當聚合甲基丙烯酸甲酯單體時，可以進行聚合物固化製程，並且甲基丙烯酸甲酯單體被夾置在兩條帶(一條帶被配置在另一條帶上方)之間，同時緩慢地轉動該兩條帶，以便生產透明元件30。該兩條帶中每一條皆可由拋光不銹鋼製成。
實施例10：溶液澆鑄
透明元件30可以經由溶液澆鑄製程製備，例如藉由將聚甲基丙烯酸甲酯溶液加入紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的混合物中，然後從聚甲基丙烯酸甲酯溶液蒸發出溶劑，以便生產透明元件30。例如，可以使用氯仿、四氯乙烷、二氯甲烷、四氫呋喃或環己酮作為溶劑來溶解聚甲基丙烯酸甲酯。當蒸發出溶劑時，可以將熱施加到被施加於澆鑄鼓或不銹鋼製成的平滑形帶的聚甲基丙烯酸甲酯溶液。
實施例11：擠壓製程
透明元件30可以經由擠壓製程製備，例如藉由將紅色、綠色以及藍色螢光透明物質21、22以及23的混合物與溶解的甲基丙烯酸甲酯聚合物結合，以便生產透明元件30。擠壓機可以將溶解的甲基丙烯酸甲酯聚合物與該混合物結合，然後從其T形出口射出與該混合物結合的甲基丙烯酸甲酯聚合物。接著，可以將與該混合物結合的甲基丙烯酸甲酯聚合物冷卻，以便成為固化的。
雖然已經就有限數量的具體實施例描述了本揭示，但本技術領域中具有通常知識之人士在受益於本揭示之後將可理解到，可以設計出其它不脫離本揭示(如本文所揭示)之範圍的具體實施例。因此，本發明之範圍應該僅由所附申請專利範圍所限制。
10‧‧‧光導結構
21‧‧‧紅色螢光透明物質
22‧‧‧綠色螢光透明物質
23‧‧‧藍色螢光透明物質
30‧‧‧透明元件

Claims (26)

  1. 一種光導結構，包含：一透明元件，含有至少一紅色螢光透明物質、至少一綠色螢光透明物質以及至少一藍色螢光透明物質。
  2. 如申請專利範圍第1項之光導結構，其中該紅色、綠色以及藍色螢光透明物質被結合，以使該透明元件能夠響應向其施加的光而發射白光。
  3. 如申請專利範圍第2項之光導結構，其中該施加的光具有一波長，以激發該紅色、綠色以及藍色螢光透明物質。
  4. 如申請專利範圍第2項之光導結構，其中該紅色螢光透明物質對該紅色、綠色以及藍色螢光透明物質的結合之重量比率係從約25%至約65%；該綠色螢光透明物質對該紅色、綠色以及藍色螢光透明物質的結合之重量比率係從約20%至約60%；以及該藍色螢光透明物質對該紅色、綠色以及藍色螢光透明物質的結合之重量比率係從約0%至約40%。
  5. 如申請專利範圍第1項之光導結構，其中該紅色螢光透明物質包括一銪錯合物。
  6. 如申請專利範圍第5項之光導結構，其中該銪錯合物包括一銪離子以及至少一具有一配位於該銪離子的磷酸基之化合物。
  7. 如申請專利範圍第6項之光導結構，其中該具有一磷酸基之化合物係選自於包括磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三正丁酯、磷酸三苯酯以及磷酸三甲苯酯的群組。
  8. 如申請專利範圍第5項之光導結構，其中該銪錯合物包括一銪離子以及至少一具有一配位於該銪離子的羰基之化合物。
  9. 如申請專利範圍第8項之光導結構，其中該具有一羰基之化合物係選自於包括噻吩甲醯基三氟丙酮、萘甲醯基三氟丙酮、苯甲醯基三氟丙酮、甲基苯甲醯基三氟丙酮、呋喃甲醯基三氟丙酮、三甲基乙醯基三氟丙酮、六氟乙醯基丙酮、三氟乙醯基丙酮或氟乙醯基丙酮的群組。
  10. 如申請專利範圍第1項之光導結構，其中該綠色螢光透明物質包括一鋱錯合物。
  11. 如申請專利範圍第10項之光導結構，其中該鋱錯合物包括一鋱離子以及至少一具有一配位於該鋱離子的磷酸基之化合物。
  12. 如申請專利範圍第11項之光導結構，其中該具有一磷酸基之化合物係選自於包括磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三正丁酯、磷酸三苯酯以及磷酸三甲苯酯的群組。
  13. 如申請專利範圍第10項之光導結構，其中該鋱錯合物包括一鋱離子以及至少一具有一配位於該鋱離子的羰基之化合物。
  14. 如申請專利範圍第13項之光導結構，其中該具有一羰基之化合物係選自於包括噻吩甲醯基三氟丙酮、萘甲醯基三氟丙酮、苯甲醯基三氟丙酮、甲基苯甲醯基三氟丙酮、呋喃甲醯基三氟丙酮、三甲基乙醯基三氟丙酮、六氟乙醯基丙酮、三氟乙醯基丙酮或氟乙醯基丙酮的群組。
  15. 如申請專利範圍第1項之光導結構，其中該藍色螢光透明物質係選自於包括螢光有機染料、雙-(三嗪基胺基-)芪二磺酸衍生物(bis-(triazinylamino-)stilbenedisulfonic acid derivative)、雙芪聯苯衍生物(bis stilbiphenyl derivative)、9,10-二溴基蒽、雙(三嗪基胺基)芪二磺酸衍生物、雙芪聯苯衍生物、2,5-雙(5-叔-丁基-2-苯并噁唑基)噻吩、參(2-(2,4-二氟苯基)吡啶)銥(III)、雙(2-(2,4-二氟苯基)吡啶)吡啶甲酸銥(III)、參(3,4,7,8-四甲基-1,10-啡啉)銥(III)以及參(2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-啡啉)銥(III)的群組。
  16. 如申請專利範圍第1項之光導結構，進一步包含一配置於該透明元件之一側上的反射層。
  17. 如申請專利範圍第16項之光導結構，其中該反射層包含一擴散反射層。
  18. 如申請專利範圍第17項之光導結構，其中該擴散反射層係由白色顏料所形成。
  19. 一種照明裝置，包含：一光源，設以發射光；以及一光導結構，設以引導該光源發射的光，該光導結構包含一透明元 件，該透明元件含有至少一紅色螢光透明物質、至少一綠色螢光透明物質以及至少一藍色螢光透明物質。
  20. 如申請專利範圍第19項之照明裝置，其中該光源設以發射紫外光，該紫外光具有一激發該紅色、綠色以及藍色螢光透明物質的波長。
  21. 如申請專利範圍第19項之照明裝置，進一步包含一配置於該透明元件之一側上的擴散反射層，其中該擴散反射層具有複數個點，該等點之密度隨著與該光源的距離增加而增加。
  22. 一種製造一用於白光發射的透明螢光物質之方法，該方法包含：提供至少一紅色螢光透明物質；提供至少一綠色螢光透明物質；提供至少一藍色螢光透明物質；以及結合該紅色、綠色及藍色螢光透明物質，以形成該紅色、綠色及藍色螢光透明物質之一混合物，該混合物響應向其施加的光而發射白光。
  23. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該紅色螢光透明物質對該混合物之重量比率係從約25%至約65%；該綠色螢光透明物質對該混合物之重量比率係從約20%至約60%；以及該藍色螢光透明物質對該混合物之重量比率係從約0%至約40%。
  24. 如申請專利範圍第22項之方法，進一步包含：加入一單體到該混合物；以及聚合該單體以產生一透明元件，該透明元件響應該施加的光而發射白光。
  25. 如申請專利範圍第22項之方法，進一步包含：加入一聚合物溶液到該混合物；以及從該聚合物溶液蒸發出一溶劑，以產生一透明元件，該透明元件響應該施加的光而發射白光。
  26. 如申請專利範圍第22項之方法，進一步包含：將該混合物與一溶解的聚合物結合，以產生一透明元件，該透明元件響應 該施加的光而發射白光。
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