TWI631395B - 光學構件與具有其之顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一光學構件、一顯示裝置包括該光學構件和一製造該光學構件之方法。該光學構件包括一主層；複數個波長轉換粒子於該主層；以及複數第二波長轉換粒子於該主層中，其中該些第一波長轉換粒子包括多個複合半導體，且該些第二波長轉換粒子包括多個螢光體。

Description

光學構件與具有其之顯示裝置及其製造方法
本發明係主張關於2011年07月14日申請之韓國專利案號No.10-2011-069797之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。
本發明係關於一光學構件、一具有其之顯示裝置及其製造方法。
一些顯示裝置需要一背光單元，用以產生光來顯示影像。該背光單元是一裝置用以提供光線給一顯示面板，該顯示面板包括液晶，以及該背光單元包括一光發射裝置且有效地傳送來自該光發射裝置之光進到該液晶。
對於顯示裝置來說，一發光二極體可被作為一光源。此外，一導光板和光學板可層疊於該顯示裝置中，以有效地傳送來自該光源所產生的光進到該顯示面板。
一光學構件轉換來自該光源所產生的光的波長，以使白光可以入射進入到該導光板或者該顯示面板可被使用於該顯示裝置中。特別，多個量子點可被使用以轉換該光之波長。
該些量子點有一10nm或少於10nm之粒子大小，以及該量子點之電和光之特性之變化可依據該量子點之粒子大小。舉例來說，若該量子點之粒子大小在約55 Å至約65 Å之範圍，可以發射一紅 光。此外，若該量子點之粒子大小在約40 Å至約50 Å之範圍，可發射一綠光，以及若該量子點之粒子大小在約20 Å至約35 Å之範圍，可發射一藍光。該量子點發射具有一黃光，其該粒子大小可介於發出紅光與綠光之間之粒子大小。根據該光之該波長的該色彩頻譜趨勢係自紅色移動到藍色，因此它可，該量子點之大小可依序地從65 Å變到20 Å係到被估算出，且這數值可輕微改變。
為了形成包括有該些量子點之該光學構件，該些量子點發射紅、綠、藍顏色，是光的三種主要顏色，或者紅色、黃色、綠色、藍色顏色係由旋轉塗佈或者印刷在一透明基板(如：一玻璃基板)。若該量子點發射之黃光係被添加，可得到近似於自然光之白光。一基質(媒介)(分散和承載該些量子點)可發射具有該可見光頻帶和該不可見光頻帶(包括遠紫外光頻帶)，且可作為一無機基板或一聚合物，對於具有可見光頻帶之光極高的穿透率。舉例來說，該有機基板或該聚合物，該聚合物可包括無機矽、聚甲基丙烯酸酯(polymethylmethacrylate,PMMA、聚二甲基矽氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)、聚乳酸(poly actic cid,PLA)、矽聚合物(silicon polymer)、和釔鋁石榴石(YAG)。
一顯示裝置實施如此的一量子點被揭露於韓國專利No.10-2011-0012246.
本發明提供具有極高亮度和色彩再現率之一光學構件具有其之顯示裝置及其製造方法。
依據實施例之一光學構件包括一主層；複數個第一波長轉換粒子於該主層；以及複數個第二波長轉換粒子於該主層，其中該第一波長轉換粒子包括多個複合半導體(compound semiconductor)，以及該第二波長轉換粒子包括多個螢光體(phosphor)。
依據實施例之一顯示裝置包括一光源；一波長轉換元件，從該光源所發射之光入射該波長轉換元件，其中該波長轉換元件包括一主層；複數個第一波長轉換粒子於該主層；以及複數個第二波長轉換粒子於主層，其中該第一波長轉換粒子包括多個複合半導體，和該第二波長轉換粒子包括多個螢光體。
依據實施例之製造一光學構件之一方法包括以下步驟：添加該第二波長轉換粒子包括多個螢光體於一樹脂合成物包括樹脂和分佈該第二波長轉換粒子；添加複數個散射增強粒子於該樹脂組成物；添加複數個第一波長轉換粒子包括複合半導體於該樹脂組合物；以及硬化該樹脂組成物。
依據該實施例，該第一波長轉換粒子和該第二波長轉換粒子被包含於一主層中。特別地，該第一波長轉換粒子可包括多個量子點和該第二波長轉換粒子可包括多個螢光體。此外，該第一波長轉換粒子將入射光轉換成具有一第一波長頻帶之光，以及該第 二波長轉換粒子將入射光轉換成具有一第二波長頻帶之光。
另外，為了形成依據該實施例之該光學構件，該些螢光體主要地被添加且該些散射增強粒子隨後被使用。因此，該些螢光體係堅強抵抗機械衝擊，且是被分散，然後該些散射增強粒子避免該些螢光體聚集。因此，依據該實施例之製造該光學構件之方法，該些螢光體和該些量子點可輕易地被分開。
因此，依據該實施例之該光學構件可具有極高亮度和色彩再現性。
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係依據第一實施例繪示一液晶顯示器之一立體分解圖。圖2係依據第一實施例繪示一波長轉換元件之一立體圖。圖3係沿 圖2之A-A’段之一剖面圖。圖4和5係依據第一實施例繪示一波長轉換元件之製造方法。
請參考圖1至圖3，依據實施例之該液晶顯示裝置包括一背光單元10和一液晶面板20。
該背光單元10提供光給該液晶面板20。該背光單元10作為一面光源，以使光可以被均勻提供到該液晶面板20之一上表面。
該背光單元10被配置於該液晶面板20之下方。該背光單元10包括一上蓋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和複數個光學片500。
該底蓋100之上部係為開放式。該底蓋100容納該導光板200、該發光二極體400、該印刷電路板401、該反射片300和該些光學片500。
該導光板200係配置於該底蓋100且排列於該反射片300上。該導光板200藉由全反射、折射和散射自該些發光二極體400入射到該導光板200之光，而將光導引向上。
該反射片300配置於該導光板200之下。另外，該反射片300配置在該導光板200和該底蓋100的下表面之間。當該光自該導光板200之下表面向下出射時，該反射片300會將該光向上反射。
該發光二極體400作為一光源，用以產生該光。該發光二極體400配置在該導光板200之一側邊。自該發光二極體所產生之光藉由該導光板200之該側邊入射進入該導光板200。
該發光二極體400可包括一藍光二極體產生該藍光或者一紫外光二極體產生紫外光。詳細來說，該發光二極體400可發射具有波長頻帶範圍430nm到470nm之該藍光或具有波長頻帶範圍300nm到400nm之該紫外光。
該發光二極體400裝置於該印刷電路板401上。該發光二極體400配置在該印刷電路板401上。該發光二極體400藉由該印刷電路板401接收一驅動訊號而被驅動。
該印刷電路板401係電性連接至該發光二極體400。該印刷電路板401其上可裝置有該發光二極體400。該印刷電路板401配置於該底蓋100上。
該光學片500配置於該導光板200上。該光學片500藉由改變或增加自該導光板200之該上表面輸出的光的光學特性，而提供該光給該液晶面板20。
該光學片500可包括一波長轉換元件501、一擴散片502、一第一稜鏡片503和一第二稜鏡片504。
該波長轉換元件501提供在該光源400和該液晶面板20之間之一光學路徑上。舉例來說，該波長轉換元件501提供在該導光板200上。詳細來說，該波長轉換元件501介入於該導光板200和該擴散片502之間。該波長轉換元件501轉換該入射光的波長，以使該入射光可以向上輸出。
舉例來說，若該發光二極體400是藍光二極體，該波長轉換 元件501將自該導光板200向上輸出的藍光轉換成綠光和紅光。詳細來說，該波長轉換元件501將一部份藍光轉換成具有520nm至560nm波長範圍的綠光，且將一部份藍光轉換成具有630nm至660nm波長範圍的紅光。
因此，該白光可藉由經過該波長轉換元件501而沒有被轉換光和被該波長轉換元件501轉換的光而產生。詳細來說，該白光能夠經由藍光、綠光和紅光結合而入射進入該液晶面板20。
換句話說，該波長轉換元件501係為一光學構件以改變或改善入射光的特性。該波長轉換元件501可有一薄片形狀。也就是說，該波長轉換元件501是一光學片。
如圖2和3所示，該波長轉換元件501包括一下基板510、一上基板520、一波長轉換層530和一密封部540。
該下基板510提供於該波長轉換層530之下。該下基板510可為透明且具可撓性。該下基板510可貼附於該波長轉換層530之一下表面。
該下基板510可包括一透明聚合物，如：聚乙烯對苯二甲酯(polyethyleneterephthalate,PET)。
該上基板520配置於該波長轉換層530之上。該上基板520可為透明且具可撓性。該上基板520可貼附於該波長轉換層530之該上表面。
該上基板520可包括一透明聚合物，如：聚乙烯對苯二甲 酯。
該波長轉換層530係被夾擠於該上基板520和該下基板510之間。該上基板520和下基板510支撐該波長轉換層530。該上基板520和下基板510保護該波長轉換層530免受外部物理衝擊。該上基板520和下基板510直接地接觸該波長轉換層530。
此外，該上基板520和下基板510具有低氧氣穿透性(oxygen permeability)和低溼氣穿透性(moisture permeability)。因此，該上基板520和該上基板510可可保護該波長轉換層530，不受如氧氣及/或濕氣等外界化學滲透(chemical penetration)之影響。
該波長轉換層530係介入於該下基板510和上基板520之間。該波長轉換層530可貼附於該下基板510之該上表面，以及貼附於該上基板520之該下表面。
該波長轉換層530包括一主層531、複數個第一波長轉換粒子532、複數個第二波長轉換粒子533和複數個增加分佈粒子。
該主層531圍繞該些第一波長轉換粒子532、該些第二波長轉換粒子533和該些增加分佈粒子。也就是說，該些第一波長轉換粒子532、該些第二波長轉換粒子533和該些增加分佈粒子係均勻分佈於該主層531中。該主層531可包括一聚合物，如：一矽氧樹脂(silicon resin)。該主層531係為透明。也就是說，該主層531可利用一透明聚合物而形成。
該主層531係介入於該下基板510和上基板520。更詳細來講 該主層531貼附於該下基板510之該上表面和該上基板520之該下表面。
該些第一波長轉換粒子532係介入於該下基板510和上基板520之間。更詳細來說，該些第一波長轉換粒子532係均勻分佈於該主層531中，該主層531係介入於該下基板510和該上基板520之間。該些第一波長轉換粒子532可分佈於該主層531中，其濃度約0.5 wt%至約5wt%。
該些第一波長轉換粒子532轉換自該發光二極體400所發出之光之波長。詳細來說，該些第一波長轉換粒子532接收自該發光二極體400所發出的光，以轉換該入射光之波長。舉例來說，該些第一波長轉換粒子532可將自該發光二極體400所發出的藍光轉換成為綠光和紅光。也就是說，該些第一波長轉換粒子532可將該藍光轉換成具有630nm至660nm波長範圍之紅光。
該些第一波長轉換粒子532可包括多個複合半導體。詳細來說，該些第一波長轉換粒子532可包括具有該複合半導體之奈米粒子。更詳細來說，該些第一波長轉換粒子532可包括複數個量子點(QD)。該些量子點可包括一核心奈米晶體該些波長轉換粒子531可包括複數個量子點。該些量子點可包括：一核心奈米晶體(core nano-crystals)與一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：一有機配位體(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。該些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族化合物半導體其中至少一者。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15nm。更詳細來說，該些量子點可具有約8nm至11nm之直徑。
自該些量子點所發出之光的波長可依據該些量子點之大小而調整。該有機配位體可包括啶(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。一懸鍵(dangling bonds)可形成於價能帶(valence band)且 該些量子點因該懸鍵而可為不穩定。然而，因該有機配位體之一端係為非鍵結狀態(non-bonding state)，故該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，若該量子點的大小係小於一激子(exciton)(包括一電子與一電洞，由光與電來激發)之該波耳半徑(Bohr radius)，則可能發生量子侷限效應(quantum confinement effect)，而因此該量子點可具有個別能階(discrete energy level)。因此，係改變一能隙(energy gap)之大小。另外，一電荷係被限制在該量子點中，藉此可改善發光效率。
與一般的螢光色素(fluorescent pigments)不同的是，該些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，該些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。
該些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該些粒子。根據該化學濕式法，該些量子點可被合成。
詳細來說，該些第一波長轉換粒子可包括能夠將藍光轉換成 紅光之該些量子點。
該些第二波長轉換粒子533配置於該主層531。詳細來說，該第二波長轉換粒子533均勻分佈於該主層531。
該些第二波長轉換粒子533可具有一直徑大於該些第一波長轉換粒子532之一直徑。詳細來說，該些第二波長轉換粒子533可具有一直徑約0.5μm至約10μm。
該第二波長轉換粒子533將轉換自該發光二極體400所發出的光之波長。詳細來說，該第二波長轉換粒子533接收自該發光二極體400所發出的光，以轉換入射光之波長。舉例來說，該第二波長轉換粒子533可將自該發光二極體400所發出的藍光轉換成綠光和紅光。也就是說，該第二波長轉換粒子533可將藍光轉換成具有500nm至600nm之波長範圍的紅光。
該第二波長轉換粒子533可包括多個螢光體。詳細來說，該第二波長轉換粒子533可包括多個綠色螢光體。更詳細來說，該些綠光螢光體可包括氧化鋅(zinc oxide)螢光體摻雜錳(如：Zn2SiO4：Mn)、硫化鎵酸鍶(strontium gallium sulfide)螢光體摻雜銪(如：SrGa2S4：Eu)或barium silicon oxide chloride螢光體摻雜銪(如：Ba5Si207Cl4：Eu)。
該些增加分佈粒子配置在該主層。該些增加分佈粒子係均勻分佈於該主層。該些增加分佈粒子可均勻分佈於該些第一波長轉換粒子和該些第二波長轉換粒子之間。
該些增加分佈粒子可為透明。該些增加分佈粒子可包括無機材料。詳細來說，該些增加分佈粒子可包括氧化物，如一氧化矽。舉例來說，該些增加分佈粒子可包括矽粒子。
該些增加分佈粒子可具有一直徑範圍約10nm至約10μm。該些增加分佈粒子可以約0.5wt%至約5wt%的比例，被包括於該主層。
該些增加分佈粒子可改善該些第一及第二波長轉換粒子在該主層中之分佈特性。此外，該些增加分佈粒子可作為散射粒子，轉換該入射光之路線。
該波長轉換元件501可藉由以下程序而形成。
請參照圖4，複數個第二波長轉換粒子533係均勻分佈於該矽氧樹脂(silicon resin)、環氧樹脂(epoxy resin)或壓克力樹脂(acryl resin)。同時，該些第二波長轉換粒子533可經由超音波分佈而被分佈。也就是說，該超音波分佈實施於該些第二波長轉換粒子533，以使該些第二波長轉換粒子533可被粉碎以具有較小直徑。
同時，因該些第二波長轉換粒子包括該些螢光體，即使該些第二波長轉換粒子透過該超音波分佈來加強分佈，該些第二波長轉換粒子之功能亦不會降低。也就是說，該些第二波長轉換粒子可主要分佈於不包括該些第一波長轉換粒子之一狀態下。
然後，該些增加分佈粒子被添加於該樹脂合成物，其中該些第二波長轉換粒子係被分佈。該些增加分佈粒子可改善該樹脂合 成物之粘性。因此，該些增加分佈粒子可避免該些第二波長轉換粒子再次聚集。也就是說，該些第二波長轉換粒子可藉由該些增加分佈粒子而維持住該分佈特性。
該些增加分佈粒子可以約0.5 wt%至約5 wt%之比例，被添加於該樹脂合成物中。
之後，該些第一波長轉換粒子被添加於該樹脂合成物。該些第一波長轉換粒子的分佈於該樹脂合成物的濃度係少於該些第二波長轉換粒子分佈於該樹脂合成物的濃度。
之後，請參考圖5，該樹脂合成物被均勻塗佈於該下基板510上。該樹脂合成物可經由該狹縫塗佈技術(slit coating)、旋轉塗佈技術(spin coating)、噴塗塗佈技術(spray coating)被塗佈於該下基板510之該上表面之上。
之後，該些第二波長轉換粒子533被浸入，以及該被塗佈樹脂合成物藉由光和/或熱而被硬化，以使該波長轉換層形成。
其後，該上基板520層壓於該上基板520之上，然後該密封部形成，而得到該波長轉換元件。
該密封部540配置於該波長轉換層530之該側邊。詳細來說，該密封部540覆蓋該波長轉換層530之該側邊。更詳細來說，該密封部540可配置在該下基板510和該上基板520之該側邊。在此情況，該密封部540覆蓋該下基板510和該上基板520之該側邊。
此外，該密封部540可接合該波長轉換層530、該下基板510 和該上基板520之該側邊。此外，該密封部540可緊密地貼附於該波長轉換層530、該下基板510和該上基板520之該側邊。
因此，該密封部540可密封該波長轉換層530之該側邊。也就是說，該密封部540可作為一保護部，以保護該波長轉換層530免受外部化學衝擊。
此外，該波長轉換元件501更可包括第一和第二無機保護層。該第一無機保護層可塗佈在該下基板510之該下表面和該第二無機保護層塗佈在該上基板520之上表面。該第一和第二無機保護層可包括氧化矽。
該擴散片502配置於該波長轉換元件501之上。該擴散片502可藉由該擴散片502以改善通過光之均勻度。該擴散片502可包括複數個珠粒。
該第一稜鏡片503提供在該擴散片502之上。該第二稜鏡片504提供在該第一稜鏡片503之上。該第一稜鏡片503和該第二稜鏡片504係可增強通過該第一稜鏡片503和該第二稜鏡片504之光的直線性(linearity)。
該液晶面板20配置在該光學片500之上。此外，該液晶面板20配置於該面板導引框23上。該液晶面板20係由該面板導引框23來導引之。
該液晶面板20經由調整通過該液晶面板20之光強度而顯示多個影像。詳細來說，該液晶面板20係為一顯示面板，利用自該背 光單元10所發出的光，以顯示該些影像。該液晶面板20包括一薄膜電晶體(TFT)基板21、一彩色濾光基板22和一液晶層介入於該兩基板之間。此外，該液晶面板20包括多個極化濾片。
其後，雖然圖式中並未詳細繪示，但在下文中，將詳細說明該薄膜電晶體21和該彩色濾光基板22。該薄膜基板21包括複數個閘極線(gate lines)和與該些閘極線交錯之複數個資料線(data lines)以形成多個畫素；且該薄膜電晶體係被提供於各交會處，以使該薄膜電晶體能夠與該畫素之一畫素電極以一對一相對應關係來連接。
一驅動印刷電路板(PCB)25提供於該液晶面板20之一外週緣部分以提供驅動訊號給該閘極線和資料線。
該驅動印刷電路板25係經由一薄膜覆晶封裝(chip on film,COF)24，而與該液晶面板20電性連接。該薄膜覆晶封裝24可置換成一捲帶式封裝(tape carrier package，TCP)。
如上述所述，該些第一波長轉換粒子和該些第二波長轉換粒子可包含於一主層。特別是，該些第一波長轉換粒子可包括多個量子點和該些第二波長轉換粒子可包括多個螢光體。此外，該些第一波長轉換粒子將入射光轉換成具有一第一波長頻帶，以及該些第二波長轉換粒子將該入射光轉換成具有一第二波長頻帶。
此外，根據實施例之為了形成該光學構件，該些螢光體主要地被添加且該些增加分佈粒子被使用之後。因此，該些螢光體係 堅強對抗機械衝擊，且重要地是，該螢光體係被分佈，然後該增加分佈粒子避免該螢光體的集中現象。
因此，根據本實施例之製造該光學構件之方法，該螢光體和該量子點可迅速地分佈。
因此，根據實施例之該光學構件可表現出極高的亮度和色彩再現性。
圖6係依據第二實施例繪示一波長轉換元件之剖面圖。在第二實施例描述中，根據先前實施例之關於該液晶顯示器之描述，將被參照而合併，除修改部份之外。
請參考圖6，根據第二實施例之該波長轉換元件可包括多個第三波長轉換粒子534。該些第三波長轉換粒子534配置於該主層531中。更詳細來說，該些第三波長轉換粒子534係均勻分佈於該主層531中。
該些第三波長轉換粒子534可分佈於該主層531中，濃度約0.1 wt%至約0.5 wt%。
該些第三波長轉換粒子533可具有一直徑大於該些第一波長轉換粒子532的直徑。詳細來說，該些第三波長轉換粒子534可具有約0.5μm至約10μm之範圍之一直徑。
該些第三波長轉換粒子534轉換自該發光二極體400所發出的光的波長。詳細來說，該些第三波長轉換粒子534接收自該發光二極體400所發出的，以轉換該入射光之波長。舉例來說，該些 第三波長轉換粒子534可將自該發光二極體400所發出的藍光轉換成黃光。也就是說，該些第三波長轉換粒子534可將藍光轉換成具有落在約540nm至約570nm之範圍內之黃光。
若該發光二極體400係為發出藍光的藍光發光二極體，則該些第三波長轉換粒子534能夠被使用，以將藍光轉換成黃光。
該些第三波長轉換粒子534可包括多個螢光體。詳細來說，該些第三波長轉換粒子534可包括多個黃色螢光體。更詳細來說，該些黃光螢光體可包括多個釔鋁石榴石(yttrium aluminum,YAG)螢光體。
如圖7所示，因該些第三波長轉換粒子534，根據實施例之該波長轉換元件501所產生的白光之強度可被增加，於波長(Y)範圍約555nm至約560nm。
因此，根據實施例之波長轉換元件501能夠產生具有極高亮度之白光。因此，根據實施例之該顯示元件包括該波長轉換元件501可表現出極高亮度和色彩再現性。
此外，該些第三波長粒子534與該些第二波長轉換粒子533能夠分佈於該樹脂合成物。也就是說，為了形成根據實施例之該波長轉換元件501，，該些第二和第三波長轉換粒子533、534係為主要地分佈，然後該些第一波長轉換粒子532分佈。
圖8係依據第三實施例，繪示一液晶顯示器之一立體分解圖。圖9係依據第三實施例，繪示一波長轉換元件之一立體圖。 圖10係繪示沿圖5之B-B’線段之剖面圖。圖11係依據第三實施例，繪示一導光板、一發光二極體和一波長轉換元件之一剖面圖。圖12至14係依據第三實施例，繪示一波長轉換元件之一製造方法。在第三實施例描述中，根據先前實施例之關於該液晶顯示器之描述，將被參照而合併，除修改部份之外。
請參照圖8至圖11，該波長轉換元件600配置在該發光二極體400和該導光板200之間。
該波長轉換元件600可以一方向延伸。詳細來說，該波長轉換元件600沿該導光板200之側邊延伸。更詳細來說，該波長轉換元件600可沿著該導光板200之一入射面延伸。
該波長轉換元件600接收自該發光二極體400所發出的光，以轉換該入射光之波長。舉例來說，該波長轉換元件600可將自該發光二極體400所發出的藍光轉換成綠光和紅光。也就是說，該波長轉換元件600將一部份藍光轉換成具有落在約520nm至約560nm範圍內之綠光，且將一部份藍光轉換成具有落在約630nm至約660nm範圍內之紅光。
因此，該白光可藉由通過該波長轉換元件600之該光和藉由該波長轉換元件600而所轉換的光而產生。詳細來說，該白光能夠由藍光、綠光和紅光結合而入射進入該導光板200。
如圖9至11所示，該波長轉換元件600包括一下基板610、一上基板620、一波長轉換層630和一密封部640。
如圖10所示，該下基板610提供於該波長轉換層630之下方。該下基板610可為透明和可撓性。該下基板610可貼附於該波長轉換層630之一下表面。
此外，該上基板620配置於該波長轉換層630之上方。該上基板620可為透明和可撓性。該上基板620可貼附於該波長轉換層630之上表面之上方。
此外，如圖11所示，該下基板610面對該發光二極體400。也就是說，該下基板610配置於該發光二極體400和該波長轉換層630。此外，該上基板620面對該導光板200。也就是說，該上基板620配置在該波長轉換層630和該導光板200之間。該波長轉換層630被夾擠於該上和下基板620、610之間。此外，該密封部640覆蓋該波長轉換層630之該側邊。該上和下基板620、610支撐該波長轉換層630。此外，也就是說，該上和下基板620、610和該密封部540保護該波長轉換層630以免受外部物理和化學衝擊。
根據實施例之該波長轉換元件能夠藉由以下製程而形成。
請參考圖12，一樹脂合成物包括複數個第一波長轉換粒子632、複數個第二波長轉換粒子633和複數個增加分佈粒子塗佈於一第一透明基板611之上。然後，該樹脂合成物藉由光和/或熱被硬化，而使一初步波長轉換層635形成在該第一透明基板611上。
然後，一第二透明基板621層疊於該初步波長轉換層635之上。
請參考圖13，同時地切開該第一透明基板611、該初步波長轉換層635和該第二透明基板621。因此，複數個初步波長轉換元件601形成。每個初步波長轉換元件601可包括該下基板610、該波長轉換層630和該上基板620。因該下基板610、該波長轉換層630和該上基板620經由切割製程而同時被切割。該下基板610、該波長轉換層630和該上基板620形成在該相同切割面605下。
請參考圖14，該初步波長轉換元件601係被排成一列，以使該下基板610可面對該上基板620。然後，該密封部640形成在該初步波長轉換元件601之該側邊(即是該切割面605)。
其後，該波長轉換元件601可互相分開。
根據實施例之該液晶顯示裝置，該波長轉換層630具有一相對小的尺寸。因此一較小數量之第一和第二波長轉換粒子632、633能夠利用，以製作根據實施例之該液晶顯示裝置。
因此，根據實施例之液晶顯示裝置能夠減少該第一和第二波長轉換粒子632、633之數量，且能夠以低成本快速被製造。
圖15係依據第四實施例，繪示一液晶顯示器之一立體分解圖。圖16係依據第四實施例，繪示一波長轉換元件之立體圖。圖17係繪示沿圖15之C-C’線段之剖面圖。圖18係依據第四實施例，繪示一導光板、一發光二極體和一波長轉換元件之剖面圖。在第四實施例描述中，根據先前實施例之關於該液晶顯示器之描述，將被參照而合併，除修改部份之外。
請參照圖15至圖18，根據實施例之該液晶顯示裝置包括複數個波長轉換元件700。該波長轉換元件700分別地對應於該發光二極體400。
此外，該波長轉換元件700配置在該發光二極體400和該導光板200之間。也就是說，每個波長轉換元件700配置在該對應的發光二極體與該導光板200之間。
該波長轉換元件700具有表面面積大於該發光二極體400的表面面積。因此大多數自每個發光二極體所產生的光可入射進入該對應的波長轉換元件700。
此外，如圖15至圖18所示，每個波長轉換元件700可包括一下基板710、一上基板720、一波長轉換層730和一密封部740。
該下基板710、該上基板720、該波長轉換層730和該密封部740之特徵係大致上與先前實施例的特徵相同。
根據實施例之該液晶顯示裝置，該波長轉換層730具有一相對小的尺寸。因此，一較小數量之第一和第二波長轉換粒子732、733能夠被利用，以製造根據實施例之該液晶顯示裝置。
因此，根據實施例之該液晶顯示裝置能夠減少該第一和第二波長轉換粒子732、733之數量，且能夠以低成本快速被製造。
此外，每個波長轉換元件700的特徵能夠針對該相對的發光二極體400，作適當地被修改。因此，根據實施例之該液晶顯示裝置可有極高的可靠性、亮度和色彩再現性。
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。
10‧‧‧背光單元
20‧‧‧液晶面板
21‧‧‧薄膜電晶體(TFT)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‧‧‧上蓋
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‧‧‧波長轉換元件
502‧‧‧擴散片
503‧‧‧第一稜鏡片
504‧‧‧第二稜鏡片
510、610、710‧‧‧下基板
520、620、720‧‧‧上基板
530、630、730‧‧‧波長轉換層
531、631、731‧‧‧主層
532、632、732‧‧‧第一波長轉換粒子
533、633、733‧‧‧第二波長轉換粒子
534‧‧‧第三波長轉換粒子
535‧‧‧粒子
540、640、740‧‧‧密封部
600、700‧‧‧波長轉換元件
601‧‧‧初步波長轉換元件
605‧‧‧切割面
611‧‧‧第一透明基板
621‧‧‧第二透明基板
635‧‧‧初步波長轉換層
735‧‧‧粒子
S10~S50‧‧‧步驟
圖1係依據第一實施例繪示一液晶顯示器之一立體分解圖。
圖2係依據第一實施例繪示一波長轉換元件之一立體圖。
圖3係沿圖2之A-A’線段之一剖面圖。
圖4和5係依據第一實施例繪示一波長轉換元件之製造方法。
圖6係依據第二實施例繪示一波長轉換元件之剖面圖。
圖7係依據第二實施例，繪示根據由一波長轉換元件所產生之白光之波長與強度關係分佈圖。
圖8係依據第三實施例，繪示一液晶顯示器之一立體分解圖。
圖9係依據第三實施例，繪示一波長轉換元件之一立體圖。
圖10係繪示沿圖5之B-B’線段之剖面圖。
圖11係依據第三實施例，繪示一導光板、一發光二極體和一波長轉換元件之一剖面圖。
圖12至14係依據第三實施例，繪示一波長轉換元件之一製造方法。
圖15係依據第四實施例，繪示一液晶顯示器之一立體分解圖。
圖16係依據第四實施例，繪示一波長轉換元件之立體圖。
圖17係繪示沿圖15之C-C’線段之剖面圖。
圖18係依據第四實施例，繪示一導光板、一發光二極體和一波長轉換元件之剖面圖。

Claims (4)

  1. 一種顯示裝置，包括：一導光板；複數個光源，位於該導光板的一側；複數個波長轉換元件，自該光源所產生的光入射到該波長轉換元件，且該些波長轉換元件位於該導光板及該些光源之間；以及一顯示面板，自該波長轉換元件所輸出的光入射到該顯示面板，其中每一波長轉換元件分別對應每一光源；其中每一波長轉換元件具有表面面積大於每一發光二極體的表面面積；其中每一波長轉換元件包括：一下基板；一上基板；一主層，位於該下基板及該上基板之間；複數個第一波長轉換粒子於該主層中；複數個第二波長轉換粒子於該主層中；複數個第三波長轉換粒子於該主層中；以及一密封部，貼附於該主層、該下基板及該上基板之側邊， 其中該些第一波長轉換粒子包括多個量子點，且該些第二、第三波長轉換粒子包括多個螢光體，其中該第一波長轉換粒子將藍光轉換為紅光，其中該第二波長轉換粒子將藍光轉換為綠光，其中該第三波長轉換粒子將藍光轉換為黃光，其中該第一波長轉換粒子以0.5wt%至5wt%之比例被包含於該主層中，其中該第三波長轉換粒子以0.1wt%至0.5wt%之比例被包含於該主層中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包括複數個增加分佈粒子於該主層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該些第二波長轉換粒子具有一直徑大於該些第一波長轉換粒子之一直徑。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該些第一波長轉換粒子之該直徑係在1nm至50nm範圍內，且該些第二波長轉換粒子之該直徑係在1μm至50μm範圍內。
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