TWI599822B - 光學構件及包含其之顯示裝置與光學構件之製造方法 - Google Patents

光學構件及包含其之顯示裝置與光學構件之製造方法 Download PDF

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Description

光學構件及包含其之顯示裝置與光學構件之製造方法
本發明係主張關於2011年04月21日申請之韓國專利案號No.10-2011-0037543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，該液晶顯示器係包括：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發光式背光單元(edge-illumination type backlight unit)以及一直下式背光單元(direct-illumination type backlight unit)。在側發光式背光單元中，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液晶顯示器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。
當與側發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。但相對地，直下式背光單元便需要比側發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(quantum dots)並可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FPCB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。
本發明實施例係提供一種具有改良耐久性(durability)與可靠度(reliability)之光學構件、一種包含其之顯示裝置、及該光學構件之一種製造方法。
根據本發明實施例，一種光學構件係包括：一波長轉換層(wavelength conversion layer)；以及一覆蓋部(capping part)，覆蓋該波長轉換層之側面。
根據本發明實施例，一種光學構件係包括：一波長轉換層；以及一覆蓋部，覆蓋該波長轉換層之至少一側；其中，該覆蓋部係包括一有機材料與一無機材料。
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：形成一波長轉換層；以及藉由同步地沉積一有機材料與一無機材料於該波長轉換層之至少一側之上，以形成一覆蓋部。
根據本發明實施例之光學構件係包括：該覆蓋部，其係可覆蓋該波長轉換層之側面。該覆蓋部可避免氧氣(oxygen)及/或濕氣(moisture)滲入該波長轉換層之側面。
因此，根據本發明實施例之光學構件可具有改良之抗氧(oxygen-resistance)與抗濕(moisture-resistance)特性。
另外，該覆蓋部係包括有機材料與無機材料。因此，該覆蓋部可有效地保護該波長轉換層不受外界化學衝擊影響。
因此，根據本發明實施例之光學構件可有效地保護該波長轉換層中所包含之波長轉換粒子(wavelength conversion particles)，並同時表現改良之耐久性與可靠度。
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係根據本發明第一實施例，繪示有一液晶顯示器之一立體分解圖；圖2係繪示有一波長轉換片之一立體圖；圖3係繪示有沿圖2中A-A’線之一剖面圖；圖4至6係繪示有一波長轉換片製造流程圖；圖7至10係繪示有一波長轉換片之變化修正實施例之剖面圖。
參閱圖1至10，根據本發明實施例之液晶顯示器係包括：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，LEDs)；一印刷電路板401(printed circuit board，PCB)；以及複數個光學片500(optical sheets)。
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、以及散射來自發光二極體400之入射光，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。自發光二極體400發出之光係經導光板200之該一側入射於導光板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UV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係藉由以印刷電路板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：一波長轉換片501；一擴散片502(diffusion sheet)；一第一稜鏡片(prism sheet) 503；以及一第二稜鏡片504。
波長轉換片501係被設置於導光板200之上。更詳細來說，波長轉換片501係介入於導光板200與擴散片502之間。波長轉換片501係藉由改變入射光波長來將光導引向上。
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；以及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片501而未被轉換之光以及被波長轉換片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。
波長轉換片501係為一種可轉換入射光波長之波長轉換構件。也就是說，波長轉換片501係為一種可轉換入射光特性之光學構件。
如圖2、3所示，波長轉換片501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；一第二無機保護層550；以及一覆蓋部560。
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聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)。
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聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)。
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，使其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係介入於上部及下部基板520、510之間。波長轉換層530係與下部基板510之頂面以及上部基板520之底面相黏著。
波長轉換層530係包括：複數個波長轉換粒子531；以及一主層532(host layer)。
波長轉換粒子531係被設置於上部及下部基板520、510之間。更詳細來說，波長轉換粒子531係均勻地散佈於主層532之中，而主層532係設置於上部及下部基板520、510之間。
波長轉換粒子531係轉換自發光二極體400所發出之光的波長。更詳細來說，光係自發光二極體400入射於波長轉換粒子531，並且波長轉換粒子531係轉換該入射光之波長。舉例而言，波長轉換粒子531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531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531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531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531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531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531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531。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531。
波長轉換粒子531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。
該外殼奈米晶體可提供至少兩層。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)，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，故可改善發光效率。
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，且係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。
主層532係圍繞波長轉換粒子531。更詳細來說，波長轉換粒子531係均勻地分布於主層532中。主層532係包括聚合物。主層532係為透明的。亦即，主層532係包括透明聚合物。
主層532係介入於上部及下部基板520、510之間。主層532可黏著於下部基板510之頂面以及上部基板520之底面。
第一無機保護層540係被設置於波長轉換層530之下方。詳細來說，第一無機保護層540係被設置於下部基板510之下方。更詳細來說，第一無機保護層540係被塗覆於下部基板510之底面上。
第一無機保護層540係保護波長轉換層530與下部基板510。詳細來說，第一無機保護層540係保護波長轉換層530不受外界物理衝擊影響。另外，第一無機保護層540係保護波長轉換層530不受如氧氣及/或濕氣滲透之影響。
第一無機保護層540之折射率(refractive index)係低於下部基板510之折射率。舉例而言，第一無機保護層540之折射率係落在1.3至1.6之範圍內。
因此，第一無機保護層540係在下部基板510與覆蓋部560間進行光學阻尼功用(optical damping function)，減少在下部基板510之底面之光反射。
舉例而言，第一無機保護層540可包括氧化矽(silicon oxide)或氮化矽(silicon nitride)。
第二無機保護層550係被設置於波長轉換層530之上方。詳細來說，第二無機保護層550係被設置於上部基板520之上方。更詳細來說，第二無機保護層550係被塗覆於上部基板520之頂面上。
第二無機保護層550係保護波長轉換層530與上部基板520。詳細來說，第二無機保護層550係保護波長轉換層530不受外界物理衝擊影響。另外，第二無機保護層550係保護波長轉換層530不受如氧氣及/或濕氣滲透之影響。
第二無機保護層550之折射率係低於上部基板520之折射率。舉例而言，第二無機保護層550之折射率係落在1.3至1.6之範圍內。
因此，第二無機保護層550係在上部基板520與覆蓋部560間進行光學阻尼功用，以減少在上部基板520之頂面之光反射。
舉例而言，第二無機保護層550可包括氧化矽(silicon oxide)或氮化矽(silicon nitride)。
第一及第二無機保護層540、550可進行光學功用如抗反射功能，並密封波長轉換層530，以保護波長轉換層530不受外界物理及化學衝擊影響。
覆蓋部560係被設置於波長轉換層530之側。覆蓋部560係覆蓋波長轉換層530之側。覆蓋部560係直接地與波長轉換層530之側相接觸。
另外，覆蓋部560係覆蓋下部基板510之側、上部基板520之側、第一無機保護層540之側、以及第二無機保護層550之側。更詳細來說，覆蓋部560係直接地接觸下部基板510之側、上部基板520之側、第一無機保護層540之側、以及第二無機保護層550之側。
覆蓋部560係覆蓋波長轉換層530之頂面及底面。詳細來說，覆蓋部560係覆蓋第一無機保護層540之底面以及第二無機保護層550之頂面。更詳細來說，覆蓋部560係被直接地塗覆於第一無機保護層540之底面以及第二無機保護層550之頂面上。
結果是，覆蓋部560係被塗覆於包括波長轉換層530、下部基板510、上部基板520、第一無機保護層540、以及第二無機保護層550之堆疊結構之整體表面上。
覆蓋部560係包括一有機材料與一無機材料。舉例而言，覆蓋部560可被準備為包含有有機材料與無機材料之一單層。
覆蓋部560可包括有機材料與無機材料之混合物。舉例而言，覆蓋部560係主要地包含有一有機材料，而一無機材料係均勻地散佈或摻雜於該有機材料之中。
舉例而言，如圖3所示，無機材料係填入形成在有機材料之微小孔洞。也就是說，若該有機材料係為聚合物，則該些微小孔洞可形成於聚合物分子其間。該無機材料係填入於該微小孔洞之中。
該無機材料可包括選自由SiXOY、SiXNY、SiXOYNZ、SiXOYCZ、氧化鋁(aluminum oxide)、Nb5O3所組成之群組其中一者。
該有機材料可包括聚合物。該有機材料可包括對二甲苯樹脂(parylene resin)如聚合對二甲苯(poly(para-xylene))。舉例而言，該對二甲苯樹脂可表現為如下列化學式1所示者。
在化學式1中，R1、R2、R3、及R4可分別選自由氫(hydrogen)、烷(alkyl)、芳香基(aryl)、(雜)芳香基(hetero aryl)、及烷氧基(alkoxy)所組成之群組。
更詳細來說，該有機材料係為聚(對二甲苯)，且該無機材料係為氧化矽。
另外，覆蓋部560可包括一有機-無機組成物。詳細而言，可由將該無機材料以分子形式與該有機材料結合來構成該有機-無機組成物。
若該有機材料係為聚(對二甲苯)，且該無機材料係為氧化矽，則該氧化矽可以分子之形式與聚(對二甲苯)結合。也就是說，覆蓋部560可包括氧化矽-聚(對二甲苯)組成物，如下列所示。
在上述化學式中，R1、R2、R3、及R4可分別選自由氫(hydrogen)、烷(alkyl)、芳香基(aryl)、(雜)芳香基(hetero aryl)、及烷氧基(alkoxy)所組成之群組。
因覆蓋部560係包括該有機-無機組成物之故，可增強該有機材料與該無機材料之間的鍵結力。也就是說，該有機-無機組成物係形成於該有機材料與該無機材料之間，以增強該有機材料與該無機材料之間的鍵結力。
另外，覆蓋部560可進一步包括一產物，其係由該有機材料與該無機材料之間的化學鍵結而產生的。舉例而言，覆蓋部560可進一步包括矽取代聚合物(silicon-substituted polymer)
詳細而言，若該有機材料係為聚(對二甲苯)，且該無機材料係為氧化矽，則該氧化矽係與聚(對二甲苯)反應，以使覆蓋部560得以包含矽取代聚(對二甲苯)(silicon-substituted poly(para-xylene)，如下列化學式2所示。
在上述化學式2中，R1、R2、R3、及R4可分別選自由氫(hydrogen)、烷(alkyl)、芳香基(aryl)、(雜)芳香基(hetero aryl)、及烷氧基(alkoxy)所組成之群組。
在此方式下，因覆蓋部560係包括有機材料與無機材料，故覆蓋部560可具有一緊密結構。據此，覆蓋部560可有效地保護波長轉換粒子不受氧氣及/或濕氣的影響。
覆蓋部560可具有一厚度落在約0.1 μm至約100 μm之範圍內。
覆蓋部560係保護波長轉換層530不受物理及/或化學衝擊影響。詳細而言，覆蓋部560可避免濕氣及/或氧氣滲入波長轉換層530之頂面、底面、及側面。
據此，覆蓋部560可避免波長轉換粒子531因氧氣及/或濕氣的影響而劣化，並可同時改善波長轉換片501之可靠度與耐久性。
參閱圖4至6，波長轉換片501係由下述方式形成。
如圖4所示，在第一無機保護層540被塗覆於下部基板510之底面上後，包括複數個波長轉換粒子531之一樹脂組成物係被塗覆於下部基板510之上。
然後，該樹脂組成物係由紫外光來硬化之，以形成波長轉換層530。
參閱圖5，塗覆有第二無機保護層550之上部基板520係被層疊於波長轉換層530之上。
參閱圖6，覆蓋部560係形成於包括下部基板510、上部基板520、波長轉換層530、第一無機保護層540、以及第二無機保護層550之堆疊結構之外部表面上。詳細而言，覆蓋部560係形成於：下部基板510、上部基板520、波長轉換層530、第一無機保護層540、和第二無機保護層550之側面上；第一無機保護層540之底面上；以及第二無機保護層550之頂面上。
覆蓋部560係可由同步地將有機材料與無機材料沉積於包括下部基板510、上部基板520、波長轉換層530、第一無機保護層540、以及第二無機保護層550之堆疊結構之外部表面上來形成。
該有機材料與無機材料可由物理氣相沉積製程(physical vapor deposition process)、印刷製程(printing process)、旋轉塗覆方法(spin coating process)、或噴霧塗覆法(spray coating process)來沉積。
另外，該有機材料與無機材料可由化學氣相沉積方法(chemical vapor deposition process)來沉積。
舉例而言，覆蓋部560可由蒸鍍程序(evaporation process)來形成。詳細而言，在該有機材料與無機材料被蒸鍍後，該蒸鍍之有機材料與無機材料係被沉積於包括下部基板510、上部基板520、波長轉換層530、第一無機保護層540、以及第二無機保護層550之堆疊結構之外部表面上，以形成覆蓋部560。
舉例而言，覆蓋部560可由同步地以蒸鍍程序沉積氧化矽與聚對二甲苯(parylene polymer)來形成。
據此，覆蓋部560係包括氧化矽與聚對二甲苯之混合物。
另外，該氧化矽-對二甲苯組成物可在氧化矽與對二甲苯聚合物被沉積時形成。也就是說，覆蓋部560可包括氧化矽-對二甲苯組成物。
另外，該氧化矽可與該聚對二甲苯在氧化矽與聚對二甲苯被沉積時進行化學反應。由此，可形成矽取代聚對二甲苯(silicon-substituted parylene polymer)。也就是說，覆蓋部560可包括矽取代聚對二甲苯。
參閱圖7，波長轉換片501係包括一第一覆蓋部561以及一第二覆蓋部562。第一覆蓋部561可被塗覆於：下部基板510之頂面與側面上；以及第一無機保護層540之底面與側面上。另外，第一覆蓋部561係介入於波長轉換層530與下部基板510之間。
第二覆蓋部562可被塗覆於：上部基板520之底面與側面上；以及第二無機保護層550之頂面與側面上。另外，第二覆蓋部562係介入於波長轉換層530與上部基板520之間。
形成第一及第二覆蓋部561、562所使用之一材料可與形成覆蓋部560所使用之一材料相同。
因第一及第二覆蓋部561、562之故，可有效阻隔滲入波長轉換層530之上部分與下部分之濕氣及/或氧氣。
參閱圖8，覆蓋部560係圍繞下部基板510、波長轉換層530、以及第一無機保護層540。詳細而言，覆蓋部560係被塗覆於：下部基板510、波長轉換層530、和第一無機保護層540之側面；波長轉換層530之頂面；以及第一無機保護層540之底面上。
也就是說，覆蓋部560係直接地覆蓋波長轉換層530之頂面與側面。詳細而言，覆蓋部560係直接地塗覆於波長轉換層530之頂面與側面。
為形成如圖8所示之波長轉換片501，係先形成覆蓋部560，然後上部基板520係被層壓於覆蓋部560之上。
參閱圖9，波長轉換層530係被設置於下部基板510之頂面上。波長轉換層530係暴露下部基板510之頂面之一部分。下部基板510之該暴露頂面可圍繞波長轉換層530。也就是說，當以一俯視角度觀之時，下部基板510之該暴露頂面係具有一封閉環狀。
覆蓋部560係覆蓋波長轉換層530。覆蓋部560係直接地覆蓋波長轉換層530之頂面與側面。詳細而言，覆蓋部560係被直接地塗覆於波長轉換層530之頂面與側面上。
另外，覆蓋部560可直接地與下部基板510之頂面相接觸。詳細而言，覆蓋部560可直接地與下部基板510之該暴露頂面相接觸。
又，如圖10所示，第一及第二無機保護層540、550可被添加於圖9中所示之波長轉換片501。
詳細來說，第一無機保護層540係被設置於下部基板510之底面上，而第二無機保護層550係形成於覆蓋部560之上。第一無機保護層540係被直接地沉積於下部基板510之底面上，而第二無機保護層550可被直接地沉積於覆蓋部560之頂面上。
參閱圖1，擴散片502係被設置於波長轉換片501之上，以改善通過擴散片502之光的均勻度。擴散片502可包括複數個珠粒(beads)。
第一稜鏡片503係被設置於擴散片502之上。第二稜鏡片504係形成於第一稜鏡片503之上。第一及第二稜鏡片503、504可增強通過第一及第二稜鏡片503、504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，對應於該畫素之色彩濾光器；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色彩濾光器之界限內；以及一共用電極(common electrode)，覆蓋上述元件。
一驅動印刷電路板(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24。
如上所述，因波長轉換片501係包括覆蓋部560之故，波長轉換層530可受到有效保護。覆蓋部560可有效地保護波長轉換粒子531不受外界濕氣及/或氧氣影響。
據此，波長轉換片501可具有改善之可靠度與耐久性，且根據本發明實施例之液晶顯示器可具有改良之效能表現與影像品質。
圖11係根據本發明第二實施例，繪示有一液晶顯示器之一立體分解圖；圖12係根據本發明第二實施例，繪示有一波長轉換構件之一立體圖；圖13係繪示有沿圖12中B-B’線之一剖面圖；圖14係繪示有一導光板、一發光二極體、以及一波長轉換構件之一剖面圖。下文中將配合上述實施例之說明來說明本實施例。也就是說，下文中將配合根據上述實施例之液晶顯示器之說明來說明根據本實施例之液晶顯示器。
參閱圖11至14，根據本實施例之液晶顯示器係包括波長轉換構件600，而非波長轉換片501。波長轉換構件600係介入於發光二極體400與導光板200之間。
波長轉換構件600係以單一方向延伸。詳細而言，波長轉換構件600係沿著導光板之一側延伸。更詳細來說，波長轉換構件600可具有一形狀，沿著導光板200之一入射表面延伸。
波長轉換構件600係接收自發光二極體400所發出之光，以轉換該光之波長。舉例而言，波長轉換構件600係將自發光二極體400所發出之藍光轉換為綠光及紅光。詳細來說，波長轉換構件600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，波長轉換構件600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。詳細來說，波長轉換構件600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構件600之光以及被波長轉換構件600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導光板200。
如圖12至14所示，波長轉換構件600係包括：一下部基板610；一上部基板620；一波長轉換層630；一第一無機保護層640；一第二無機保護層650；以及一覆蓋部660。
如圖13所示，下部基板610係被設置於波長轉換層630之下方。下部基板610係為透明及軟性的。下部基板610可與波長轉換層630之底面緊密黏著。
另外，如圖14所示，下部基板610係與發光二極體400相對。詳細而言，下部基板610係被設置於發光二極體400與波長轉換層630之間。
如圖13所示，上部基板620係被設置於波長轉換層630之上方。上部基板620係為透明及軟性的。上部基板620可與波長轉換層630之頂面緊密黏著。
另外，如圖14所示，上部基板620係與導光板200相對。詳細而言，上部基板620係被設置於導光板200與波長轉換層630之間。
波長轉換層630係介入於下部基板610與上部基板620之間。波長轉換層630係被夾入於上部及下部基板620、610之間。波長轉換層630係具有與前述實施例中波長轉換層530相同之功能性質。
第一無機保護層640係被設置於波長轉換層630之下方。詳細來說，第一無機保護層640係被設置於下部基板610之下方。更詳細來說，第一無機保護層640係被塗覆於下部基板610之底面上。
第二無機保護層650係被設置於波長轉換層630之上方。詳細來說，第二無機保護層650係被設置於上部基板620之上。更詳細來說，第二無機保護層650係被塗覆於上部基板620之頂面上。
覆蓋部660係被設置於波長轉換層630之側。覆蓋部660係覆蓋波長轉換層630之側。覆蓋部660可覆蓋波長轉換層630之整體側面。覆蓋部660可直接地與波長轉換層630之側相接觸。
覆蓋部660係覆蓋：下部基板610、上部基板620、第一無機保護層640、以及第二無機保護層650之側面。詳細來說，覆蓋部660係直接地與下部基板610、上部基板620、第一無機保護層640、以及第二無機保護層650之側面相接觸。
覆蓋部660係覆蓋波長轉換層630之頂面與底面。詳細來說，覆蓋部660係覆蓋第一無機保護層640之底面與第二無機保護層650之頂面。更詳細來說，覆蓋部660係可被直接地塗覆於第一無機保護層640之底面與第二無機保護層650之頂面上。
結果是，覆蓋部660係被塗覆於包括波長轉換層630、下部基板610、上部基板620、第一無機保護層640、以及第二無機保護層650之堆疊結構之整體外部表面上。
覆蓋部660係包括一有機材料與一無機材料。舉例而言，覆蓋部660可被準備為包含有有機材料與無機材料之一單層。
覆蓋部660可包括有機材料與無機材料之混合物。舉例而言，覆蓋部660係主要地包含有一有機材料，而一無機材料係均勻地散佈或摻雜於該有機材料之中。
覆蓋部660係與前述實施例中所述之覆蓋部560相同。
另外，波長轉換構件600之層結構可進行各種修改，如圖7至10所述。
在根據本實施例之液晶顯示器中，波長轉換層630係具有一相對較小之尺寸。據此，製造根據本實施例之液晶顯示器時，可使用一較少量之波長轉換粒子631。
因此，根據本實施例之液晶顯示器可減少波長轉換粒子631之使用，進而降低製造成本。
圖15係根據本發明第三實施例，繪示有一液晶顯示器之一立體分解圖；圖16係根據本發明第三實施例，繪示有一波長轉換構件之一立體圖；圖17係繪示有沿圖14中C-C’線之一剖面圖；圖18係繪示有一導光板、一發光二極體、以及一波長轉換構件之一剖面圖。下文中將配合上述實施例之說明來說明本實施例。也就是說，下文中將配合根據上述實施例之液晶顯示器之說明來說明根據本實施例之液晶顯示器。
參閱圖15至18，根據本實施例之液晶顯示器係包括複數個波長轉換構件700。波長轉換構件700係分別對應於發光二極體400。
另外，波長轉換構件700係被設置於發光二極體400與導光板200之間。詳細來說，波長轉換構件700係被設置於其對應之發光二極體400與導光板200之間。
波長轉換構件700係轉換自對應之發光二極體400所發出之光的波長。波長轉換構件700係被分為：第一波長轉換構件，以將發光二極體400所發出之光的波長轉換為具有一第一波長之光，如綠光；以及第二波長轉換構件，以將發光二極體400所發出之光的波長轉換為具有一第二波長之光，如紅光。
波長轉換構件700係具有一表面面積大於發光二極體400之一表面面積。據此，大部分自發光二極體400所發出之光可入射於相對應之波長轉換構件700。
另外，如圖16至18所示，波長轉換構件700係包括：一下部基板710；一上部基板720；一波長轉換層730；一第一無機保護層740；一第二無機保護層750；以及一覆蓋部760。
下部基板710、上部基板720、波長轉換層730、第一無機保護層740、第二無機保護層750、以及覆蓋部760之功能特性係與前述實施例中所述者相同。
在根據本實施例之液晶顯示器中，波長轉換層730係具有一相對較小之尺寸。據此，製造根據本實施例之液晶顯示器時，可使用一較少量之波長轉換粒子731。
因此，根據本實施例之液晶顯示器可減少波長轉換粒子731之使用，進而降低製造成本。
另外，各波長轉換構件700之功能特性可配合相對應之發光二極體而修改。據此，根據本實施例之液晶顯示器可具有改良之亮度以及均勻的色彩重現特性。
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。
根據本發明實施例之顯示裝置可被使用於顯示器領域中。
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．．．波長轉換片
502．．．擴散片
503．．．第一稜鏡片
504．．．第二稜鏡片
510．．．下部基板
520．．．上部基板
530．．．波長轉換層
531．．．波長轉換粒子
532．．．主層
540．．．第一無機保護層
550．．．第二無機保護層
560．．．覆蓋部
561．．．第一覆蓋部
562．．．第二覆蓋部
600．．．波長轉換構件
610．．．下部基板
620．．．上部基板
630．．．波長轉換層
631．．．波長轉換粒子
632．．．主層
650．．．第二無機保護層
660．．．覆蓋部
700．．．波長轉換構件
710．．．下部基板
720．．．上部基板
730．．．波長轉換層
731．．．波長轉換粒子
732．．．主層
740．．．第一無機保護層
750．．．第二無機保護層
760．．．覆蓋部
圖1係根據本發明第一實施例，繪示有一液晶顯示器之一立體分解圖；
圖2係繪示有一波長轉換片之一立體圖；
圖3係繪示有沿圖2中A-A’線之一剖面圖；
圖4至6係繪示有一波長轉換片製造流程圖；
圖7至10係繪示有一波長轉換片之變化修正實施例之剖面圖；
圖11係根據本發明第二實施例，繪示有一液晶顯示器之一立體分解圖；
圖12係根據本發明第二實施例，繪示有一波長轉換構件之一立體圖；
圖13係繪示有沿圖12中B-B’線之一剖面圖；
圖14係繪示有一導光板、一發光二極體、以及一波長轉換構件之一剖面圖；
圖15係根據本發明第三實施例，繪示有一液晶顯示器之一立體分解圖；
圖16係根據本發明第三實施例，繪示有一波長轉換構件之一立體圖；
圖17係繪示有沿圖14中C-C’線之一剖面圖；以及
圖18係繪示有一導光板、一發光二極體、以及一波長轉換構件之一剖面圖。
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．．．波長轉換片
502．．．擴散片
503．．．第一稜鏡片
504．．．第二稜鏡片

Claims (20)

  1. 一種光學構件，包括：一下部基板；一波長轉換層，其位於該下部基板上；以及一上部基板，其位於該波長轉換層上；其中該波長轉換層包括：一主層；複數個量子點位於該主層內；一第一保護層位於該下部基板下；一第二保護層位於該上部基板上；一第一覆蓋部位於該第一保護層上；以及一第二覆蓋部位於該第二保護層上；其中該第一覆蓋部覆蓋該波長轉換層的至少一側，其中該第二覆蓋部覆蓋該波長轉換層的至少一側，其中該第一覆蓋部介於該波長轉換層與該下部基板之間，其中該第二覆蓋部介於該波長轉換層與該上部基板之間，其中該第一覆蓋部及該第二覆蓋部至少一者包括有機材料與無機材料之混合物，其中該第一覆蓋部及該第二覆蓋部至少一者包括選自由氧化矽(silicon oxide)、氮化矽(silicon nitride)、氮氧化矽 (silicon oxide nitride)、碳氧化矽(silicon oxide carbide)、氧化鋁(aluminum oxide)、及鈮氧化物(niobium oxide)所組成之群組其中一者。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該第一覆蓋部及該第二覆蓋部係包括混合一無機材料與一有機材料所得到之一混合物。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該第一覆蓋部及該第二覆蓋部係包括聚對二甲苯樹脂。
  4. 一種顯示裝置，包括：一光源，用以產生光；一光學構件，改變自該光源入射之光的波長；以及一導光板位於該光學構件下；一顯示面板，使由該光學構件的光入射至該顯示面板中，其中該光學構件插置在該導光板與該顯示面板之間，其中該光學構件包括：一下部基板；一波長轉換層，其位於該下部基板上；以及一上部基板，其位於該波長轉換層上；其中該波長轉換層包括：一主層； 複數個量子點位於該主層內；一第一保護層位於該下部基板下；一第二保護層位於該上部基板上；一第一覆蓋部位於該第一保護層上；以及一第二覆蓋部位於該第二保護層上；其中該第一覆蓋部覆蓋該波長轉換層的至少一側，其中該第二覆蓋部覆蓋該波長轉換層的至少一側，其中該第一覆蓋部介於該波長轉換層與該下部基板之間，其中該第二覆蓋部介於該波長轉換層與該上部基板之間，其中該第一覆蓋部及該第二覆蓋部至少一者包括有機材料與無機材料之混合物，其中該第一覆蓋部及該第二覆蓋部至少一者包括選自由氧化矽(silicon oxide)、氮化矽(silicon nitride)、氮氧化矽(silicon oxide nitride)、碳氧化矽(silicon oxide carbide)、氧化鋁(aluminum oxide)、及鈮氧化物(niobium oxide)所組成之群組其中一者。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該第一保護層及該第二保護層包括無機材料。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該第一保護層設置於該下部基板的一底表面。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該第一覆蓋部設置於該下部基板的一底表面。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該第二保護層設置於該上部基板的一上表面。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中該第二覆蓋部設置於該波長轉換層的一上表面。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光學構件，其中更包括一側覆蓋部，該側覆蓋部設置於該上部基板及下部基板側邊。
  11. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該第一覆蓋部及該第二覆蓋部係包括混合一無機材料與一有機材料所得到之一混合物。
  12. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該第一覆蓋部及該第二覆蓋部係包括對二甲苯樹脂(parylene resin)。
  13. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該第一保護層及該第二保護層包括無機材料。
  14. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該第一保護層設置於該下部基板的一底表面。
  15. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該第一覆蓋部設置於該波長轉換層的一底表面。
  16. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該第二保護層設 置於該上部基板的一上表面。
  17. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該第二覆蓋部設置於該波長轉換層的一上表面。
  18. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中更包括一側覆蓋部，該側覆蓋部設置於該上部基板及下部基板側邊。
  19. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中更包括一光學片介於該光學構件與該顯示面板之間。
  20. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中更包括一擴散片及一棱鏡片位於該波長轉換層上。
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