TWI463189B - 光學構件、包含其之顯示裝置、及其製造方法 - Google Patents

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Description

光學構件、包含其之顯示裝置、及其製造方法
本發明係主張關於2011年05月24日申請之韓國專利案號No. 10-2011-0049269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、包含其之顯示裝置、及其製造方法。
近年來，平面顯示裝置(flat display devices)，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)而做調整。
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之尺寸漸大而被發展出來。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色LED之前方。據此，當藍光被照射至量子點帶時，藍光、紅光、及綠光係被散佈在該量子點帶中之量子點所混合，且該混合光係入射於導光板，進而產生白光。
若該白光係使用該量子點帶而被提供給導光板，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)，提供於該藍色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)。
在藍光自藍色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案號No. 10-2011-0068110中揭露。
本發明實施例係提供一種製造簡易且可表現出改良之光學效能的光學構件、包含其之顯示裝置、及其製造方法。
根據本發明實施例，一種光學構件係包括：一主層(host layer)；複數個波長轉換粒子(wavelength conversion particles)於該主層中；以及複數個光學路徑變化粒子(optical path change particles)於該主層中。
根據本發明實施例，一種顯示裝置係包括該光學構件。
根據本發明實施例，一種光學構件製造方法係包括：提供複數個波長轉換粒子與複數個光學路徑變化粒子；以及形成環繞該波長轉換粒子與該光學路徑變化粒子之一主層。
如上所述，因根據本發明實施例之光學構件係包括波長轉換粒子與光學路徑變化粒子，故可轉換入射光之波長，且改變入射光之路徑。
因此，根據本發明實施例之光學構件係同時具有一波長轉換功能與一光擴散功能。也就是說，根據本發明實施例之光學構件係同時可被用作為一波長轉換片及一波長轉換擴散片。
另外，通過根據本發明實施例之光學構件之光的路徑可因該光學路徑變化粒子而增加。因此，入射於根據本發明實施例之光學構件之光可由該波長轉換粒子有效地改變。
也就是說，因為該光學路徑變化粒子之故，光可以有效地入射於該波長轉換粒子上，且該波長轉換粒子之利用可達到最大。又，因該光學路徑變化粒子與該波長轉換粒子之組合的關係，較大量的光之波長可由較少量的波長轉換粒子來轉換。
因此，因該光學路徑變化粒子與該波長轉換粒子之組合的關係，就算使用較少的波長轉換粒子，根據本發明實施例之光學構件仍可實現改良之色彩重現與更佳的亮度。
據此，根據本發明實施例之光學構件與顯示裝置可輕易地被製造為具有改良之光學效能表現者。
在實施例的描述中，應予理解，當提及一層(或膜)、一區域、一圖案、或一結構是在另一層(或膜)、另一區域、另一墊、或一圖案「之上/下」或「之上方/下方」，則其可以是直接在另一層(或膜)、另一區域、另一墊、或一圖案「之上/下」或「之上方/下方」，或者存在一或多個介入層(intervening layers)，間接地在另一層(或膜)、另一區域、另一墊、或一圖案「之上/下」或「之上方/下方」。參照附圖說明每一層「之上/下」或「之上方/下方」的位置。在圖示中，為清楚與方便說明，各層厚度及尺寸可能被加以誇大、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係根據本發明實施例，繪示有一LCD之一立體圖；圖2係繪示有一波長轉換擴散片之一剖面圖；圖3係根據本發明實施例，繪示有以該LCD來顯示一影像之一流程圖；圖4係繪示有在一波長轉換擴散片中之一光行進流程圖。
參閱圖1至4，根據本發明實施例之LCD係包括：一背光單元10；以及一液晶面板20。
背光單元10係提供光給液晶面板20。背光單元10係用作為一表面光源，以使光能夠被均勻地提供於液晶面板20之一底面。
背光單元10係被設置於液晶面板20之下方。背光單元10係包括：一底蓋100(bottom cover)；一導光板200；一反射片300(reflective sheet)；複數個發光二極體400(light emitting diodes)；一印刷電路板401(printed circuit board，PCB)；以及複數個光學片500。
底蓋100之上部分係為開放。底蓋100係容納導光板200、發光二極體400、印刷電路板401、反射片300、以及光學片500於其中。
導光板200係被設置於底蓋100中，並被排列於反射片300之上。導光板200係藉由全反射、折射(refracting)、並散射(scattering)自發光二極體400所發出之光，來將光導引向上。
反射片300係被設置於導光板200之下方。更詳細來說，反射片300係被設置於導光板200與底蓋100之底面之間。反射片300係將自導光板200之底面向下輸出之光向上反射。
發光二極體400係用作為一光源，以產生光。發光二極體400係被設置於導光板200之一側邊。自發光二極體400發出之光係經導光板200之該側邊入射於導光板200。
發光二極體400係可包括產生藍光之一藍色發光二極體或產生紫外光之一紫外光發光二極體。更詳細來說，發光二極體400可發出具有落在約430nm至470nm範圍內之波長之藍光，或具有落在約300nm至400nm範圍內之波長之紫外光。
發光二極體400係被裝設於印刷電路板401之上。發光二極體400可被設置於印刷電路板401之下方。發光二極體400係藉由印刷電路板401來接收一驅動信號，來驅動之。
印刷電路板401係與發光二極體400電性連接。發光二極體400可被裝設於印刷電路板401之上。印刷電路板401係被設置於底蓋100內。
光學片500係被設置於導光板200之上。光學片500係藉由改變或增強自導光板200之頂面輸出之光的光學性質，來提供光給液晶面板20。
光學片500係包括：一波長轉換擴散片501；一第一稜鏡片(prism sheet) 502；以及一第二稜鏡片503。
波長轉換擴散片501係被設置於導光板200之上。另外，波長轉換擴散片501係被設置於液晶面板20之下方。更詳細來說，波長轉換擴散片501可被設置於導光板200與第一稜鏡片502之間。
波長轉換擴散片501係為一種用以改變或增強自發光二極體400發出之光的光學性質之光學構件。也就是說，波長轉換擴散片501係為一種用以改變或增強自發光二極體400發出之光的光學性質之光學構件，以使自發光二極體400發出之光能入射於液晶面板20之上。
波長轉換擴散片501可藉由改變入射光之波長，來將該入射光向上輸出。另外，波長轉換擴散片501可藉由增強入射光之均勻度，來將該入射光向上輸出。
舉例而言，若發光二極體400係為藍色發光二極體，則波長轉換擴散片501係將自導光板200向上輸出之藍光轉換為綠光及紅光。更詳細來說，波長轉換擴散片501係將一部分的藍光轉換成具有落在約520nm至約560nm範圍內之波長之綠光，並將一部分的藍光轉換成具有落在約630nm至約660nm範圍內之波長之紅光。
另外，若發光二極體400係為UV發光二極體，則波長轉換擴散片501係將自導光板200頂面輸出之紫外光轉換為藍光、綠光、及紅光。更詳細來說，波長轉換擴散片501係將一部分的紫外光轉換成具有落在約430nm至470nm範圍內之波長之藍光；將一部分的紫外光轉換成具有落在約520nm至約560nm範圍內之波長之綠光；並將一部分的紫外光轉換成具有落在約630nm至約660nm範圍內之波長之紅光。
因此，可藉由通過波長轉換擴散片501而未被轉換之光以及被波長轉換擴散片501所轉換之光來生成白光。更詳細來說，白光可由藍光、綠光、及紅光的組合來入射於液晶面板20。
在此情況下，自波長轉換擴散片501所輸出之白光可具有較入射於波長轉換擴散片501上之藍光或紫外光更佳的均勻度。
如圖2所示，波長轉換擴散片501係包括：一主層531；複數個波長轉換粒子532；以及複數個光學路徑變化粒子533。波長轉換擴散片501可具有一單層結構。
主層531係包含著該波長轉換粒子532與該光學路徑變化粒子533。也就是說，波長轉換粒子532與光學路徑變化粒子533係均勻地散佈於主層531之中。
主層531係為透明，且具有一高密封性質。更詳細來說，主層531可具有一低氧穿透率(low oxygen transmission rate)。
又，主層531可包括高密度聚合物。舉例而言，主層531可包括具有一密度為約1.0g/M至約2.0g/M的聚合物。主層531可包括具有一折射率落在約1.4至約1.6之範圍內的聚合物。
主層531可包括環氧樹脂(epoxy resin)、壓克力樹脂(acrylic resin)、聚亞醯胺樹脂(polyimide resin)、或矽氧樹脂(silicon resin)。更詳細來說，主層531可包括矽氧樹脂。
該矽氧樹脂可具有一架構(framework structure)，其係具有一矽氧烷(siloxane)(-SI-O-)鍵。另外，一甲基(methyl group)、一苯基(phenyl group)、或一羥基(hydroxyl group)可被添加於該矽氧烷架構中。
舉例而言，該矽氧樹脂可表現為下述之化學式1。
在化學式1中，R1、R2、R3、及R4各自可獨立地選自由氫(hydrogen)、鹵素(halogen)、烷(alkyl)、芳香基(aryl)、環烷基(cyclo-alkyl)、及(雜)芳香基(hetero aryl)所組成之群組。
另外，主層531可進一步包括一交聯劑(cross linking agent)。主層531之密封特性可由該交聯劑而進一步地提升。約20wt%至約25wt%的交聯劑可被包含於主層531中。該交聯劑可包括選自由1,6-己二醇二丙烯酸酯(1,6-hexanediol diacrylate)、二丙二醇二丙烯酸酯(dipropylene glycol diacrylate)、新戊二醇二丙烯酸酯(neopentyl glycol diacrylate)、乙氧基化三羥 甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylolpropane triacrylate)、乙氧基化三羥 甲基丙烷三丙烯酸酯(ethoxylated trimethylolpropane triacrylate)、三羥 甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(trimethylolpropane trimethacrylate)、四丙烯酸季戊四醇酯(pentaerythritol tetraacrylate)、聚二季戊四醇五丙烯酸酯(dipentaerylthritol hexaacrylate)、乙烯基三乙氧基矽烷(vinyltriethoxysilane),乙烯基三甲氧基矽烷(vinyltrimethoxysilane)、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷(vinyl-tris-(2-methoxyethoxy) silane)、及甲基乙烯基二甲氧基矽烷(vinylmethyldimethoxysilane)所組成之群組其中一者。
另外，主層531可包括一金屬鹽(metal salt)。更詳細來說，主層531可進一步包括一鉑鹽(platinum salt)。更詳細來說，主層531之密封特性(更詳細來說，亦即主層531之氧阻隔特性)可由該鉑鹽來改善。主層531可包含有約0.001wt%至約0.01wt%的鉑鹽。
該鉑鹽可包括鉑氨(platinum amine)、鉑氯(platinum chloride)、或鉑銨(platinum ammonium)。
主層531可包括一熱塑性樹脂(thermoplastic resin)。更詳細來說，主層531係為透明，且可包括一表現出高氣密性(air tightness)之熱塑性樹脂。
舉例而言，主層531係包括一聚合物或包含有一單體(monomer)之一共聚物(copolymer)，如下述化學式2中所顯示者。更詳細來說，主層531可包括聚合物或共聚物。
在此情況下，R1、R2、R3、及R4至少其中一者係為一氯基(chlorine group)、一腈基(nitrile group)、或一羥基(hydroxyl group)。在R1、R2、R3、及R4中，非選為氯基、腈基、或羥基之一官能基(functional group)可選自由一氫(hydrogen)、一取代烷基(substituted alkyl group)、一非取代烷基(non-substituted alkyl group)、一取代芳香基(substituted aryl group)、一非取代芳香基(non-substituted aryl group)、一取代烷氧基(substituted alkoxy group)、一非取代烷氧基(non-substituted alkoxy group)、一取代雜芳香基(substituted heteroaryl group)、以及一非取代一雜芳香基(non-substituted heteroaryl group)所組成之群組。在此情況下，n可為約1至約10000之範圍內。
根據本發明一實施例，R1、R2、R3、及R4至少其中一者係為一氯基、一腈基、或一羥基；而R1、R2、R3、及R4中之一官能基(亦即未被選為氯基、腈基、或羥基者)可為氫。
根據本發明一實施例，R4係為一腈基，而R1、R2、及R3各自可選自由一氫、一取代烷基、一不取代烷基、一取代芳香基、一不取代芳香基、一取代烷氧基、一不取代烷氧基、一取代雜芳香基、以及一不取代一雜芳香基所組成之群組。
根據本發明一實施例，R3、R4係為氯基，而R1、及R2各自可選自由一氫、一取代烷基、一不取代烷基、一取代芳香基、一不取代芳香基、一取代烷氧基、一不取代烷氧基、一取代雜芳香基、以及一不取代一雜芳香基所組成之群組。
根據本發明一實施例，R4係為一羥基，而R1、R2、及R3各自可選自由一氫、一取代烷基、一不取代烷基、一取代芳香基、一不取代芳香基、一取代烷氧基、一不取代烷氧基、一取代雜芳香基、以及一不取代一雜芳香基所組成之群組。
根據本發明實施例，主層531可包括一聚合物或包含有一單體之一共聚物，如下述化學式3中所顯示者。
在此情況下，n可為1至10000之範圍內。
更詳細而言，該聚合物或共聚物可包括聚丙烯(poly acrylic nitrile，PAN)。
根據本發明一實施例，主層531可包括一聚合物或包含有一單體之一共聚物，如下述化學式4中所顯示者。
化學式4
在此情況下，n可為1至10000之範圍內。
更詳細而言，該聚合物或共聚物可包括聚二氯乙烯(polyvinyliden chloride,PVDC)。
根據本發明一實施例，主層531可包括一聚合物或一共聚物，如下述化學式5中所顯示者。
在此情況下，n可為1至10000之範圍內，m可為1至10000之範圍內。
更詳細而言，該聚合物或共聚物可包括乙烯-乙烯醇(ethylene-vinylalcohol，EVOH)。
主層531係為透明，且去有一低透濕率(moisture transmission rate)及/或一低透氧率(oxygen transmission rate)。舉例而言，在溫度為約25℃且濕度狀況為約65%之條件下，主層531之透濕率可落在約0.05(cc mm/100in2 24hr atm)至約0.9(cc mm/100in2 24hr atm)之範圍內。
因為主層531係表現出高度的濕氣與氧氣阻隔特性，故可保護波長轉換粒子532不受外界氧氣及/或外界濕氣的影響。
波長轉換粒子532係被提供於主層531中。波長轉換粒子532係均勻地散佈於主層531之中。
波長轉換粒子532係轉換自發光二極體400所發出之光的波長。更詳細來說，波長轉換粒子532係接收係自發光二極體400發出之光，以轉換該入射光之波長。舉例而言，波長轉換粒子532可將自發光二極體400所發出之藍光轉換為綠光及紅光。也就是說，一部分的波長轉換粒子532係將藍光轉換成具有落在約520nm至約560nm範圍內之波長之綠光；而一部分的波長轉換粒子532係將藍光轉換成具有落在約630nm至約660nm範圍內之波長之紅光。
另外，波長轉換粒子532可將自發光二極體400所發出之紫外光轉換為藍光、綠光、及紅光。也就是說，一部分的波長轉換粒子532係將紫外光轉換成具有落在約430nm至470nm範圍內之波長之藍光；而一部分的波長轉換粒子532係將紫外光轉換成具有落在約520nm至約560nm範圍內之波長之綠光。另外，一部分的波長轉換粒子532係將紫外光轉換成具有落在約630nm至約660nm範圍內之波長之紅光。
換句話說，若發光二極體400係為發出藍光之藍色發光二極體，則可使用能將藍光轉換為綠光及紅光之波長轉換粒子532。另外，若發光二極體400係為發出紫外光之UV發光二極體，則可使用能將紫外光轉換為藍光、綠光、及紅光之波長轉換粒子532。
波長轉換粒子532可包括複數個量子點。該些量子點可包括：核心奈米晶體(core nano-crystals)與圍繞核心奈米晶體之外殼奈米晶體(shell nano-crystals)。另外，該些量子點可包括：有機配位體(organic ligands)，與該外殼奈米晶體接合。又，該些量子點可包括：一有機塗覆層(organic coating layer)，圍繞該外殼奈米晶體。
該外殼奈米晶體可被準備為至少兩層。該外殼奈米晶體係形成於該核心奈米晶體之表面上。該量子點係使用該外殼奈米晶體形成一外殼層來拉長入射於該核心奈米晶體之光的波長，進而改善光效率。
該些量子點可包括至少一II族化合物半導體、至少一III族化合物半導體、至少一V族化合物半導體、及至少一VI族化合物半導體。更詳細來說，該核心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)。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)。該些量子點可具有一粒徑為約1nm至約10nm。
自該量子點所發出之光的波長可依據該量子點之大小或合成程序(synthesis process)中分子簇化物(molecular cluster compound)與奈米粒子前驅物(nano-particle precursor)間的莫耳比率(molar ratio)來調整。該有機配位體可包含有啶(pyridine)、巰基醇(mercapto alcohol)、硫基醇(thiol)、膦(phosphine)、以及膦氧化物(phosphine oxide)。該有機配位體可穩定在合成程序後不安定之量子點。懸鍵(dangling bonds)可形成於價能帶(valence band)，而量子點因懸鍵的關係而可為不穩定的。然而，因有機配位體之一端係為非鍵結狀態(non-bonding state)，故有機配位體之另一端係與該懸鍵相鍵結，藉此以穩定該量子點。
特別是，若該量子點之尺寸係小於一激發性電子(exciton)(包括一電子與一電洞，由光與電來激發)之波耳半徑(Bohr radius)，則可能發生量子侷限效應(quantum confinement effect)，而因此量子點可具有個別能階(discrete energy level)。據此，係改變能隙(energy gap)之大小。另外，電荷係被限制在量子點中，藉此可改善發光效率。
與一般的螢光色素(fluorescent pigments)不同的是，量子點之螢光波長可依據粒子之大小而變動。更詳細來說，當粒子尺寸變小時，光具有較短之波長，故可藉由調整粒子尺寸，來產生具有可見光波長帶之螢光。另外，該量子點表現出的消光係數(extinction coefficient)係高於一般螢光色素100至1000倍，且與一般的螢光色素相較之下具有絕佳的量子產率(quantum yield)，故可產生強螢光。
該量子點可由化學濕式法(chemical wet scheme)來合成。該化學濕式法係由將前驅物浸漬於有機溶劑中來長成粒子。根據該化學濕式法，該量子點可被合成。
光學路徑變化粒子533係被設置於主層531之中。光學路徑變化粒子533係被插入於主層531之中。光學路徑變化粒子533係被均勻地散佈於主層531之中。光學路徑變化粒子533係插入於波長轉換粒子532之間。
另外，一部分的光學路徑變化粒子533可被插入於主層531之中。也就是說，部分的光學路徑變化粒子533可為暴露於主層531之外。
光學路徑變化粒子533可為透明的。光學路徑變化粒子533相對於主層531可具有一較低之折射率或一較高之折射率。光學路徑變化粒子533與主層531之間的折射率差可落在約0.3至約1.5之範圍內。詳細而言，光學路徑變化粒子533與主層531之間的折射率差可落在約0.4至約1之範圍內。
因為該折射率差之故，光學路徑變化粒子533可改變入射光的路徑。舉例而言，光學路徑變化粒子533可因反射及/或折射而改變入射光的路徑。據此，光學路徑變化粒子533可散射或擴散入射光。
舉例而言，光學路徑變化粒子533可包括聚甲基丙烯酸甲脂(polymethyl methacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、或環烯烴聚合物(cyclic olefin polymer)。
另外，光學路徑變化粒子533可包括一無機材料。
光學路徑變化粒子533可包括一透明無機材料。光學路徑變化粒子533可包括氧化鈦(titanium oxide)或氧化鋁(aluminum oxide)。
若光學路徑變化粒子533係包括透明無機材料，則主層531之氣密性可被改善。據此，光學路徑變化粒子533與主層531可有效地保護波長轉換粒子532不受外界氧氣及/或外界濕氣的影響。
光學路徑變化粒子533可具有各種不同形狀。詳細而言，光學路徑變化粒子533可具有各種不同形狀如一球形(spherical shape)、一多面體形(polyhedral shape)、一圓柱形(cylindrical shape)、或一多角柱形(polyprism shape)。
光學路徑變化粒子533係大於波長轉換粒子532。更詳細來說，光學路徑變化粒子533可為100倍大於波長轉換粒子532。舉例而言，光學路徑變化粒子533可具有一直徑落在約1 μm至約10 μm之範圍內。
第一稜鏡片502係被提供於波長轉換擴散片501之上。第二稜鏡片503係形成於第一稜鏡片502之上。第一及第二稜鏡片502、503可增強過第一稜鏡片502與第二稜鏡片503之光的直線性(linearity)。
液晶面板20係被設置於光學片500之上。另外，液晶面板20係被設置於面板導引框23(panel guide)之上。液晶面板20係由面板導引框23來導引之。
液晶面板20係藉由調整通過液晶面板20之光的強度來顯示影像。詳細而言，液晶面板20係為使用自背光單元10所發出之光以顯示影像之一顯示面板。液晶面板20係包括一薄膜電晶體(TFT)基板21、一彩色濾光基板22、及注入上述兩基板間的一液晶層。另外，液晶面板20係包括偏光濾光器(polarizing filters)。
雖然圖式中並未詳細繪示，但在下文中，將詳細說明TFT基板21與彩色濾光基板22。TFT基板21係包括複數個閘線(gate lines)與複數個資料線(data lines)交錯，以形成畫素；且一薄膜電晶體(TFT)係被提供於各交會處，以使該薄膜電晶體(TFT)能夠與該畫素之一畫素電極以一對一之相對應關係來連接。彩色濾光基板22係包括：具有紅(R)、綠(G)、及藍(B)色，對應於該畫素之彩色濾光器；一黑色矩陣(black matrix)，將該閘線、該資料線、與該薄膜電晶體包覆於該彩色濾光器之界限內；以及一共用電極(common electrode)，覆蓋上述元件。
一驅動印刷電路板(driving PCB) 25係被提供於液晶面板20之一外週緣部分，以提供驅動信號給該閘線與該資料線。
驅動印刷電路板25係經由一薄膜覆晶封裝24(chip on film，COF)，而與液晶面板20電性連接。一捲帶式封裝(tape carrier package，TCP)可被使用以取代薄膜覆晶封裝(COF)24。
因波長轉換擴散片501包括光學路徑變化粒子533與波長轉換粒子532之故，在入射光路徑改變時也會改變該入射光之波長。
因此，波長轉換擴散片501同時能夠進行一波長轉換功能以及一光擴散功能。也就是說，雖然波長轉換擴散片501僅被製造為單一片體，但波長轉換擴散片501可同時被用作為波長轉換片以及光擴散片。
如圖3所示，若發光二極體400係包括藍色發光二極體，則自發光二極體400所發出之藍光係經導光板200被向上輸出。自導光板200所發出之一部分的藍光可被傳輸。一部分的藍光可被轉換為綠光並被向上輸出，且一部分的藍光可被轉換為紅光並被向上輸出。
在此情況下，如圖4所示，因光學路徑變化粒子533之故，通過波長轉換擴散片501之光的路徑可增加。因此，入射於波長轉換擴散片501之光可由波長轉換粒子532來有效地轉換。
也就是說，入射於波長轉換擴散片501之光的路徑可由光學路徑變化粒子533改變為一水平方向。如上所述，具有該被改變為水平方向之路徑的光可更有效地入射於波長轉換粒子532。因此，就算波長轉換擴散片501僅包含有一小數目的波長轉換粒子532，波長轉換擴散片501仍可有效地改變入射光之波長。
也就是說，因為光學路徑變化粒子533之故，光可有效地入射於波長轉換粒子532，進而使波長轉換粒子532之利用可達到最大化。因光學路徑變化粒子533與波長轉換粒子532之組合之故，一較小量的波長轉換粒子532可轉換一較大量的光之波長。
因此，因光學路徑變化粒子533與波長轉換粒子532之組合之故，波長轉換擴散片501只需要一較小量的波長轉換粒子532，便可表現出改善的色彩重現與改善的亮度。
因此，可輕易地製造根據本發明實施例之液晶顯示器，並表現出改良之光學效能表現。
又，主層531係表現出高密封特性。因此，可有效地保護提供於主層531中之波長轉換粒子532不受如氧氣及濕氣等外界化學滲透(chemical penetration)之影響。
所以，波長轉換擴散片501可具有高耐久性與可靠度。
圖5至7係根據本發明實施例，繪示有製造波長轉換擴散片之流程之剖面圖；圖8至9係根據本發明實施例，繪示有製造波長轉換擴散片之另一方法之流程圖。在此處關於製造波長轉換擴散片之流程之說明中，將配合前述對於波長轉換擴散片之說明作為參照來說明之。也就是說，前述之波長轉換擴散片可與此處關於製造波長轉換擴散片之流程之說明互相參照連結。
參閱圖5，波長轉換粒子532與光學路徑變化粒子533係均勻地混合於一樹脂組成物534(resin composition)中。該樹脂組成物534係為透明。樹脂組成物534可具有一光硬化特性。
樹脂組成物534可包括環氧樹脂(epoxy resin)、丙烯酸樹脂(acrylic resin)、聚醯胺酸(polyamic acid)、雙酚A樹脂(bisphenol-A resin)、或矽氧樹脂(silicon resin)。
另外，樹脂組成物534可包括丙烯酸單體(acrylate monomer)或矽氧烷單體(siloxane monomer)。
另外，樹脂組成物534可包括一光硬化起始劑(light curing initiator)。該光硬化起始劑可選自由α-羥基酮(α-hydroxyketone)、苯甲醯甲酸甲酯(phenylglyoxylate)、benzildimethyl ketal、α-氨基酮(α-aminoketone)、mono acyl phosphine、bis acyl phosphine、2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone、以及上述之化合物所組成之群組。
又，樹脂組成物534可包括一交聯劑。另，樹脂組成物534可進一步包括一添加劑(addition agent)，以改善密封特性。金屬鹽如鉑鹽可被添加於樹脂組成物534中作為添加劑。
然後，樹脂組成物534係被均勻地塗覆於犧牲基板30(sacrificial substrate)之上。樹脂組成物534可以一旋轉塗覆方法(spin coating process)、一狹縫塗覆法(slit coating process)、或一噴霧塗覆法(spray coating process)來塗覆。
參閱圖6，紫外光係照射至被塗覆於犧牲基板30上之樹脂組成物534。據此，樹脂組成物534係被硬化，而波長轉換擴散片501係形成於犧牲基板30之上。
除了應用紫外光之硬化方法外，樹脂組成物534亦可以熱來硬化之。
參閱圖7，犧牲基板30係被從波長轉換擴散片501上去除。波長轉換擴散片501可被用於一背光單元10。
當主層531包括熱塑性樹脂時，波長轉換擴散片501可由下述程序形成。
參閱圖8，製造一聚合物或一共聚物，以被包含於主層531中(步驟S10)。該聚合物或該共聚物可由聚合(polymerizing)或共聚(copolymerizing)至少一種單體來形成。
舉例而言，聚偏二氯乙烯(polyvinylidene chloride)可藉由以懸浮聚合作用(suspension polymerization)聚合一單體如二氯乙烯(vinylidene chloride)來形成。另外，聚偏二氯乙烯可藉由將二氯乙烯與氯乙烯(vinyl chloride)共聚來形成。在此情況下，約75%至約90%的二氯乙烯可與約25%至約10%的氯乙烯共聚。
舉例而言，聚丙烯腈(polyacrylonitrile)可以由基聚合(radial-polymerizing)單體如丙烯腈(acrylonitrile)來形成。另外，聚丙烯腈可由將單體的丙烯腈如丙烯酸(acrylic acid)、丙烯酸酯(ester acrylate)、苯乙烯(styrene)、或丁二烯(butadiene)共聚來形成。又，約50%至約95%之丙烯腈可被共聚。
舉例而言，乙烯-乙烯醇(ethylene vinyl-alcohol)可由將單體如乙烯及乙酸乙烯酯(vinyl acetate)共聚而形成。也就是說，乙烯及乙酸乙烯酯係在高壓下被共聚並皂化(saponify)。然後，中和過量的鹼。
該聚合物或該共聚物可以熱來軟化或熔化(步驟S20)。
波長轉換粒子532與光學路徑變化粒子533係均勻地散佈於該軟化或熔化之聚合物或共聚物(步驟S30)，以形成該樹脂組成物。
該樹脂組成物係被射出成型(injection-molded)(步驟S40)，以形成波長轉換擴散片501。
另外，參閱圖9，波長轉換擴散片501係由下述方法形成。
首先，單體、波長轉換粒子532、及光學路徑變化粒子533係均勻地彼此混合(步驟S11)。
接著，該單體係被聚合或共聚，進而形成具有波長轉換粒子532及光學路徑變化粒子533均勻散佈其中之一聚合物或一共聚物(步驟S21)。
然後，該聚合物或該共聚物係被射出成型(步驟S31)，以形成波長轉換擴散片501。
圖10係根據本發明另一實施例，繪示有一波長轉換擴散片之一剖面圖。在此處關於波長轉換擴散片之說明中，將配合前述對於波長轉換擴散片之說明作為參照來說明之。也就是說，前述之波長轉換擴散片，除了波長轉換擴散片之修改部分以外，可與此處關於波長轉換擴散片之說明互相參照連結。
參閱圖10，波長轉換擴散片504係包括：一下部基板510；一上部基板520；一波長轉換層530；一第一無機保護層540；以及一第二無機保護層550。
下部基板510係被提供於波長轉換層530之下方。下部基板510可為透明及軟性的。下部基板510可與波長轉換層530之一底面相黏著。
下部基板510可包括一透明聚合物如PET(polyethyleneterephthalate)。
上部基板520係被設置於波長轉換層530之上方。上部基板520可為透明及軟性的。上部基板520可與波長轉換層530之頂面相黏著。
上部基板520可包括一透明聚合物如PET(polyethyleneterephthalate)。
波長轉換層530係被夾在上部及下部基板520、510之間。上部及下部基板520、510係支撐波長轉換層530。上部及下部基板520、510係保護波長轉換層530，不受外界物理衝擊之影響。
另外，上部及下部基板520、510係具有低氧氣與濕氣穿透度(oxygen and moisture permeability)。據此，上部及下部基板520、510可保護波長轉換層530不受如氧氣及/或濕氣等外界化學滲透之影響。
波長轉換層530可與根據前述實施例之一單層之波長轉換擴散片501具有相同的元件。亦即，波長轉換層530可包含有主層531、複數個波長轉換粒子532、以及複數個光學路徑變化粒子533。
第一無機保護層540係被提供於下部基板510之下方。第一無機保護層540可被塗覆於下部基板510之底面上。
波長轉換層530之一折射率可低於下部基板510之一折射率。第一無機保護層540可包括矽氧化物(silicon oxide)。
第二無機保護層550係被提供於上部基板520之上方。第二無機保護層550可被塗覆於上部基板520之頂面上。
第二無機保護層550之一折射率可低於上部基板520之一折射率。第二無機保護層550可包括矽氧化物(Six Oy )。
波長轉換層530係被夾在上部及下部基板520、510，以及第一及第二無機保護層540、550之間。因此，上部及下部基板520、510，以及第一及第二無機保護層540、550係保護波長轉換粒子532，不受外界物理衝擊之影響。
因此，根據本實施例之波長轉換擴散片501係可表現出高耐久性與高可靠度。
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．．．背光單元
20．．．液晶面板
21．．．薄膜電晶體基板
22．．．彩色濾光基板
23．．．面板導引框
24．．．薄膜覆晶封裝
25．．．驅動印刷電路板
30．．．犧牲基板
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．．．波長轉換擴散片
502．．．第一稜鏡片
503．．．第二稜鏡片
504．．．波長轉換擴散片
510．．．下部基板
520．．．上部基板
530．．．波長轉換層
531．．．主層
532．．．波長轉換粒子
533．．．光學路徑變化粒子
540．．．第一無機保護層
550．．．第二無機保護層
S10、S20、S30、S40、S11、S21、S31．．．步驟
UV．．．紫外光
R．．．紅光
G．．．綠光
B．．．藍光
圖1係根據本發明實施例，繪示有一液晶顯示器之一立體圖；
圖2係繪示有一波長轉換擴散片之一剖面圖；
圖3係根據本發明實施例，繪示有以該液晶顯示器來顯示一影像之一流程圖；
圖4係繪示有在一波長轉換擴散片中之一光行進流程圖；
圖5至7係根據本發明實施例，繪示有製造波長轉換擴散片之流程之剖面圖；
圖8至9係根據本發明實施例，繪示有製造波長轉換擴散片之另一方法之流程圖；以及
圖10係根據本發明另一實施例，繪示有一波長轉換擴散片之一剖面圖。
10．．．背光單元
20．．．液晶面板
21．．．薄膜電晶體基板
22．．．彩色濾光基板
23．．．面板導引框
24．．．薄膜覆晶封裝
25．．．驅動印刷電路板
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．．．波長轉換擴散片
502．．．第一稜鏡片
503．．．第二稜鏡片

Claims (12)

  1. 一種光學構件，包括：一下部基板；一上部基板；一主層位於該上部基板及該下部基板之間；複數個量子點位於該主層中；複數個光學路徑變化粒子於該主層中；一第一無機保護層，位於該下基板之下；以及一第二無機保護層，位於該上基板之下，其中該第一無機保護層及該第二無機保護層皆包含矽氧化物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該些量子點係轉換入射光之一波長。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該些量子點係各自具有一粒徑為約1nm至約10nm，而該些光學路徑變化粒子係各自具有一粒徑為約1μm至約10μm。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該主層係包括矽氧樹脂。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該些光學路徑變化粒子各自之一折射率與該主層之一折射率之間係具有一折射 率差為約0.3至約1.5之範圍內。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該些光學路徑變化粒子各自包括一無機材料。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該些光學路徑變化粒子各自包括一金屬氧化物。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之光學構件，其中該些光學路徑變化粒子係包括一材料選自由氧化鈦(titanium oxide)及氧化鋁(aluminum oxide)所組成之群組。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該主層係包括熱塑性樹脂。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之光學構件，其中該主層係包括一材料選自由聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚偏二氯乙烯(polyvinylidene chloride)、及乙烯-乙烯醇(ethylene vinyl-alcohol)所組成之群組。
  11. 一種顯示裝置，包括：一光學構件，該光學構件係包括：一下部基板；一上部基板；一主層；複數個量子點位於該主層中；以及 一第一無機保護層，位於該下部基板之下；一第二無機保護層，位於該上部基板之下，其中該第一無機保護層及該第二無機保護層皆包含矽氧化物。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其進一步包括：一光源，用以輸出光給該光學構件；以及一顯示面板，被提供於該光學構件之上方，以接收自該光學構件轉換之光。
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