量子结构发光模块的制作方法

本发明涉及一种发光模块，特别是涉及一种含有能受到光激发而发光的量子结构薄膜的发光模块。

背景技术：

已知发光二极管(lightemittingdiode，led)发光装置产生白光的其中一种方式，是利用含有量子点(quantumdot)的薄膜作为发光二极管的发光层，通过不同材料或粒径的量子点受到激发光源照射，发出不同于激发光源波长的二次光线后混光而得。举例来说，可利用蓝光led作为激发光源，并激发不同粒径的量子点材料以产生红光及绿光，便可将红光、绿光及蓝光以混光的方式形成白光。

上述包含有量子点光学薄膜的发光装置，可应用于显示屏的背光模块，相较于现有的背光模块，含有量子点光学薄膜的背光模块，可提供显示屏更加丰富的色阶与彩度，色域(colorgamut)广、色彩的表现丰富且更为真实，使显示屏呈现色彩饱和、鲜艳的高质量画质。

其中，含镉的半导体材料为常见的量子点材料，例如cds、cdse、cdte等等，但由于镉金属具有重度毒性，因此有必要避免使用含镉的量子点材料，转而寻求其他可行材料。而目前也有量子点材料使用cspbx3，x为氯、溴、碘或上述的任一组合，通过调整氯、溴、碘的比例与量子点尺寸，可以改变量子点受激发光的颜色，其中一种作法是采用蓝光led激发cspbx3量子点，以得到红光与绿光，然而于实务上发现，此种方式得到的红光不足，影响显示屏成色效果，其色彩表现不如使用含镉量子点材料的显示屏，因此，在寻求以cspbx3材料取代含cd量子点材料时，上述色域不佳的问题仍有待解决。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能提升显示屏色域广度与色彩丰富性的量子结构发光模块。

本发明的量子结构发光模块，包含一个量子结构薄膜，以及一个位于该量子结构薄膜一侧的发光单元，该量子结构薄膜包括间隔相对的一个第一基材与一个第二基材，该第一基材包括相反的一个第一面与一个入光面，该第二基材包括一个朝向该第一面的第二面，以及一个相反于该第二面的出光面。该量子结构薄膜还包括一个位于该第一基材的该第一面与该第二基材的该第二面间的激发层，该激发层包括数个量子结构，所述量子结构为量子点或量子棒，所述量子结构的材料包含cspbbr3或ch3nh3pbbr3，该发光单元包括一个用于发出蓝光的第一发光件，及一个用于发出红光的第二发光件，该发光单元发出的红光与蓝光能通过该第一基材并进入该激发层，且蓝光激发该激发层的所述量子结构发出绿光，该红光、蓝光与绿光混光后由该第二基材的该出光面射出。

本发明所述的量子结构发光模块，该第二发光件为包含有氟硅酸钾萤光粉的红光发光二极管。

本发明所述的量子结构发光模块，所述量子结构为量子点，且尺寸为9nm～13nm。

本发明所述的量子结构发光模块，所述量子结构受到激发而发出的绿光的中心波长为520nm～540nm。

本发明所述的量子结构发光模块，该第一基材还包括数个形成于该入光面的第一微结构。

本发明所述的量子结构发光模块，该第二基材还包括数个形成于该出光面的第二微结构。

本发明所述的量子结构发光模块，为一个直下式发光模块，且该发光单元朝向该第一基材的该入光面。

本发明所述的量子结构发光模块，为一个侧光式发光模块，并且还包含一个位于该第一基材的该入光面一侧的导光板，该导光板包括一个朝向该入光面的导光出光面、一个与该导光出光面间隔相对的导光反射面，以及一个连接于该导光出光面与该导光反射面侧缘的导光入光面，该发光单元朝向该导光入光面。

本发明的有益效果在于：通过该第一发光件发出蓝光来激发所述量子结构产生绿光，并搭配所述第二发光件发出红光，取代以往利用光激发光方式产生红光，因此本发明能提升红光成分强度，从而可提升显示屏色域广度，使色彩饱和、鲜艳，并可提升混合光线亮度。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一剖视示意图，说明本发明量子结构发光模块的一第一实施例；

图2是一剖视示意图，说明本发明量子结构发光模块的一第二实施例；

图3是一剖视示意图，说明本发明量子结构发光模块的一第三实施例；

图4是一俯视示意图，说明该第三实施例的一导光板与一发光单元的相对关系。

具体实施方式

在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图1，本发明量子结构发光模块的一第一实施例，包含一个量子结构薄膜10，以及一个发光单元4。

该量子结构薄膜10包括上下层叠的一个第一基材1、一个第二基材2、与一个激发层3。该第一基材1包括相反的一个第一面11与一个入光面12。该第二基材2与该第一基材1间隔相对，并包括一个朝向该第一面11的第二面21，以及一个相反于该第二面21的出光面22。该第一基材1与该第二基材2的材料可以为聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，pet)、环状烯烃共聚高分子(cycloolefin(co)-polymers，coc)、聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚醚砜树脂(polyestersulfone，pes)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate，pen)、聚碳酸酯(polycarbonate，pc)，或前述材料的任一组合。该第一基材1与该第二基材2表面可形成有能阻隔水气进入的阻水膜，借此能避免水气影响该激发层3。

该激发层3位于该第一基材1的该第一面11与该第二基材2的该第二面21间，并包括数个量子结构31，能受到蓝光激发而产生绿光。所述量子结构31为量子点(quantumdot)或量子棒(quantumrod)，当使用量子点时，其尺寸较佳地为9nm～13nm，在此范围下，所述量子点受到激发所产生的绿光，可较接近纯绿，能提升显示屏色域广度。所述量子结构31的材料包含cspbbr3或ch3nh3pbbr3，上述材料为不含有镉(cd)的钙钛矿材料，于量子点或量子棒上有良好应用。

形成该激发层3时，主要是将量子结构31材料浸泡于一油酸溶液与一油胺溶液中，通过控制浸泡时间、溶液浓度等参数，可以调配出所需尺寸的量子结构31，而且油酸与油胺为混合稳定剂，使量子结构31具有良好的光稳定性。接着将量子结构31分散于一胶态系统中，该胶态系统的材料为可透光的树脂，并具有光均匀效果，再利用涂布方式涂布于该第一基材1的该第一面11或该第二基材2的该第二面21，形成一胶膜，接续可视所述量子结构31的材料选择是否进行退火，而可得到该激发层3，其中退火用于改变量子结构31能阶以及减少晶体缺陷，提升发光效率。

该发光单元4朝向该第一基材1的该入光面12，并包括一个电路基板43，以及位于该电路基板43上且间隔交错排列的数个第一发光件41与数个第二发光件42。所述第一发光件41用于发出蓝光，例如蓝光发光二极管(led)，所述第二发光件42用于发出红光，例如红光发光二极管。本实施例的第二发光件42采用的红光led，其中含有氟硅酸钾与四价锰离子(k2sif6:mn⁴⁺)的萤光粉，为一种氟化物萤光粉，可简称为ksf萤光粉，含有此种萤光粉的led可简称为ksfled。ksf萤光粉的优点在于发射光谱的半波宽窄、能量高，应用于显示屏能提升色域覆盖率。

本发明使用时，所述第一发光件41发出的蓝光与所述第二发光件42发出的红光，能自该第一基材1的该入光面12进入该激发层3，且蓝光激发该激发层3的所述量子结构31发出绿光，入射的红光、蓝光与被激发出的绿光混光后而产生白光，并由该第二基材2的该出光面22射出。所述量子结构31受到激发而发出的绿光的中心波长较佳地为520nm～540nm。本发明可应用于显示屏中作为背光模块，并置于该显示屏的一面板模块(图未示)一侧，且该出光面22朝向该面板模块，使混光光线可通过该出光面22射向该面板模块。

综上所述，通过该第一发光件41发出蓝光来激发所述量子结构31产生绿光，并搭配所述第二发光件42能主动发出红光，取代以往利用光激发光方式产生红光，本发明能提升红光成分强度，从而可提升色域广度，使色彩饱和，并可提升混合光线亮度。因此本发明应用于显示屏中，能使显示屏色彩饱和、丰富，接近真实人物、物体的颜色，能实现更高质量的色彩效果。进一步地，当第二发光件42采用ksfled时，使本发明提升色域广度、色彩饱和的效果更佳。

参阅图2，本发明量子结构发光模块的一第二实施例，与该第一实施例的结构大致相同，不同处在于：本实施例的该第一基材1还包括数个位于该入光面12的第一微结构13。该第二基材2还包括数个位于该出光面22的第二微结构23。所述第一微结构13与所述第二微结构23具有光扩散、均光效果，材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯(压克力)、聚氨酯(polyurethane，pu)、硅氧树脂(silicone)，或上述材料的任一组合。所述第一微结构13的形状可为相同或不同，第二微结构23的形状也可为相同或不同，形状可为锥形、半圆形、正六角形、不规则的凹凸结构等等。通过所述第一微结构13能使该发光单元4发出的光线产生折射，以增加蓝光在该量子结构薄膜10中的光路径，能激发更多的所述量子结构31，有效提升绿光的转换效率，产生更多绿光，应用于显示屏可达到广色域、色彩饱和、鲜艳的效果。此外，于该第二基材2设置所述第二微结构23，能有效降低由该出光面22表面出光产生的全反射现象，从而能提升整体光萃取率。

上述第一实施例与第二实施例的发光单元4直接朝向该第一基材1的该入光面12，为一种直下式发光模块，而本发明实施时，也可以设计成侧光式发光模块，详如以下实施例所述。

参阅图3、4，本发明量子结构发光模块的一第三实施例，与该第一实施例的结构大致相同，不同处在于：本实施例的发光模块为一个侧光式发光模块，并且还包含一个位于该第一基材1的该入光面12一侧的导光板5。该导光板5包括一个朝向该入光面12的导光出光面51、一个与该导光出光面51间隔相对的导光反射面52，以及一个连接于该导光出光面51与该导光反射面52侧缘的导光入光面53。该导光反射面52具有网点阵列结构，进而具有反射光线功能。

本实施例的发光单元4朝向该导光入光面53，且所述第一发光件41与第二发光件42沿该导光入光面53的延伸方向交错排列。该发光单元4的光线(蓝光与红光)会经由该导光入光面53进入该导光板5内，并受到该导光反射面52朝该导光出光面51反射，接着光线再通过该第一基材1的该入光面12后，进入该第一基材1。因此，该发光单元4的蓝光与红光同样可通过该第一基材1，且蓝光将该激发层3激发出绿光，最后各色光混成白光并由该第二基材2的出光面22射出。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。