波长转换器件、背光单元和显示装置的制造方法
【专利摘要】一种波长转换器件，包括密封的玻璃管、位于所述玻璃管内的基底，所述玻璃管内为真空或者惰性气体，所述基底上设置有至少一个凹槽或者开孔，所述凹槽或者开孔内设置有波长转换元件。本发明的波长转换器件结构简单，具有连续性的空间和更好的发光性能。本发明还提出了一种背光单元以及显示装置。
【专利说明】
波长转换器件、背光单元和显示装置
技术领域
[0001]本发明属于显示领域，具体涉及一种波长转换器件、背光单元和显示装置。
【背景技术】
[0002]量子点又称为纳米晶体，为粒径通常为1-20纳米之间、并具有晶体结构的材料。由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激后可以发射荧光。量子点的荧光光发射特性可以通过控制其组成、粒径大小、结构来实现。量子点的发光光谱的半峰宽比现有显示领域使用的荧光粉窄，具有高色域(NTSC)的特点，在显示器件领域已经展示出较大的应用前景。
[0003]量子点材料易受高温、氧气和水汽的影响而导致失效，因此目前商业上量子点的运用都需保护量子点材料。目前比较普遍的做法主要分为两种，其一为采用量子点膜片的形式，通过高分子材料将量子点材料封装起来;另一种为量子点条块的形式，即将量子点材料封装在空心玻璃管封中。
[0004]量子点膜片需要使用的量子点材料多，色度较难控制，且出光率低。相对而言，量子点玻璃管在材料用量、色度控制和出光率上都较有量产性。但是，量子点玻璃管在开发应用中仍然存在一些问题，例如，量子点玻璃管中量子点材料的有效性检测问题。量子点玻璃管的设计导致如果内部存在氧气或者水汽等成本是极难检测到的。为了方便识别量子点玻璃管中是否存在氧气或者水汽，量子点玻璃管中量子点材料与玻璃之间需存在连续性的空间。为使量子点材料与玻璃之间需存在连续性的空间，需要极难的工艺和成本，这是量子点玻璃管产业化的一个难点。
[0005 ]因此，针对上述技术问题，有必要进一步对量子点玻璃管的制备进行改进。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题为:提供一种波长转换器件，具有连续性的空间和更好的发光性能。
[0007]本发明公开了一种波长转换器件，包括密封的玻璃管、位于所述玻璃管内的基底，所述玻璃管内为真空或者惰性气体，所述基底上设置有至少一个凹槽或者开孔，所述凹槽或者开孔内设置有波长转换元件。
[0008]优选地，所述波长转换元件包括量子点或者荧光粉或者二者的混合物。
[0009]优选地，所述波长转换元件包括均匀分散有量子点的透明高分子材料。
[0010]优选地，所述波长转换元件包括峰值波长位于绿光波段的第一量子点和峰值波长位于红光波段的第二量子点。
[0011 ]优选地，所述波长转换元件包括入光的下表面和出光的上表面，所述上表面设置有透镜或者棱镜结构。
[0012]优选地，所述凹槽或者开孔呈碗状。
[0013]优选地，所述凹槽或者开孔内壁设置有反光材料。
[0014]优选地，所述玻璃管为扁平形。
[0015]优选地，所述透明基底的材质为玻璃、聚合物或者金属。
[0016]本发明还公开了一种发光模块，包括:发光器件，包括基板和安装在所述基板上的多个发光器件芯片；如上所述的波长转换器件，所述波长转换元件位于所述发光器件的发光方向上;每一个所述凹槽或者开口对应至少一个所述发光器件芯片。
[0017]本发明还公开了一种背光单元，包括发光器件、导光板和如上所述的波长转换器件，所述波长转换器件位于所述发光器件和所述导光板之间。
[0018]本发明还公开了一种显示装置，包括如上所述的背光单元以及用于显示图像的图像面板。
[0019]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:本发明的波长转换器件设计简单，容易制备，存在连续性的空间，且易于识别其中是否存在氧气或者水汽，方便更换。此外，本发明的波长转换器件具有更好的出光性能。由本发明的波长转换器件制备的发光模块、背光单元和显示装置均显示出较好的发光性能和较长的寿命。
【附图说明】
[0020]图1为本发明中背光单元的一个【具体实施方式】的示意图；
[0021 ]图2为本发明中波长转换器件的一个【具体实施方式】的示意图；
[0022]图3为图2中的基底的一个【具体实施方式】的俯视示意图；
[0023]图4为图2中的基底的一个【具体实施方式】的俯视不意图；
[0024]图5为本发明中波长转换器件的一个【具体实施方式】的示意图；
[0025]图6为图5中的基底的一个【具体实施方式】的俯视不意图；
[0026]图7为本发明中一个【具体实施方式】的基底的俯视示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合本发明实施方式，对本发明实施例中的技术方案进行详细地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护范围。本发明的附图仅为示意说明本发明的实施方式，为了清楚说明部分尺寸比例进行了放大或者缩小，具体尺寸或者尺寸比例以说明书内容或者公知常识为准。
[0028]本发明公开了一种显示装置，包括背光单元100以及用于显示图像的图像面板。如图1所不，背光单元100包括发光模块102和导光板104。发光模块102包括发光器件106和波长转换器件108。波长转换器件108邻近于发光器件106并在发光器件106的发光方向上。
[0029]在一个优选实施方式中，背光单元100还包括位于导光板104背面的反射片和位于导光板104出光面附近的一个或者多个光学膜片。光学膜片包括增亮片和扩散片。
[0030]波长转换器件108包括密封的玻璃管110和位于玻璃管110内的基底112，玻璃管110内为真空或者惰性气体，基底112上设置有至少一个凹槽或者开孔，凹槽或者开孔内设置有波长转换元件114。本发明中的玻璃管110指一种具有内部空间的玻璃体，包括但不限于圆柱体、球体、长方体、正方体或者与上述任一形状相似的形状。基底112的材质包括但不限于玻璃、聚合物或者金属。在一个优选实施例中，透明基底112包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯中的一种。波长转换元件114包括量子点116或者荧光粉或者量子点116与荧光粉的混合物。
[0031]通过将波长转换元件114设置在基底112上，可以简化工艺，方便获得玻璃管内的连续性空间。此外，还可以节省量子点的用量。
[0032]在一个优选实施方式中，波长转换元件114包括入光的下表面和出光的上表面，上表面设置有透镜或者棱镜结构，以增强波长转换元件114的出光量。
[0033]在一个优选的实施方式中，发光器件106包括基板107和安装在基板107上的多个发光器件芯片109，每一个凹槽或者开口对应至少一个发光器件芯片109，以最大化利用发光器的出光，降低波长转换兀件114的用量。在一个优选实施例中，发光器件106为蓝色LED，具体可以使用发射波长为420nm到480nm的蓝光的氮化镓LED。
[0034]在一个优选实施方式中，波长转换元件114为均匀分散有量子点116的透明高分子材料118。高分子材料118包括但不限于单体、聚合物。聚合物包括但不限于环氧树脂、聚硅氧烷、丙烯酸类聚合物、玻璃、碳酸脂类聚合物和上述材料的混合物。优选地，高分子材料118中还分散有扩散粒子。量子点116包括如下化合物中的至少一种:1I族-VIA族化合物、IV族-VIA族化合物、III族-VA族化合物。
[0035]在一个优选的实施方式中，玻璃管110为条形管。在一个具体实施例中，玻璃管110为扁平形的条形管。优选地，条形的玻璃管110的横截面包括但不限于三角形、方形、多边形、圆形、椭圆形或者与上述任一图形类似的形状。
[0036]在一个优选的实施方式中，玻璃管110为平板型管。优选地，平板型管为多边形、圆形或者类圆形。平板型管用于照明的发光模块上。在一个具体的实施方式中，本发明公开了一种照明装置，包括发光器件106和波长转换器件108。波长转换器件108包括平板型的玻璃管110和位于玻璃管110内的波长转换元件114。
[0037]为了方便与发光器件106贴合，玻璃管110表面与发光器件106贴合的一面形状与发光器件106的形状基本吻合。在一个优选实施例中，发光器件106的发光面为平面，玻璃管110与发光器件106贴合的一面为平面。
[0038]本发明中的波长转换元件114中包括一种或者多种量子点116。在一个优选的实施方式中，波长转换元件114中包括峰值波长位于绿光波段的第一量子点和峰值波长位于红光波段的第二量子点，第一量子点和第二量子点均匀分散在高分子材料118中，发光器件106发射蓝光。波长转换元件114发出白光。优选地，第一量子点的波长范围为510nm-540nm，第二量子点的波长范围为610-640nmo
[0039]在一个【具体实施方式】中，如图2和图3所示，基底112上设置有多个凹槽120，凹槽120具有同一朝向，凹槽120内设置有波长转换元件114。凹槽120的底面形状与发光器件106匹配，包括但不限于方形、圆形、椭圆形，每一个所述凹槽120对应至少一个所述发光器件芯片109。方形的凹槽120如图3所示，圆形的凹槽120如图4所示。凹槽120的整体形状呈碗状，内窄外宽。优选地，凹槽120的内表面设置有反光材料。为降低全反射效应使出光更多，波长转换元件114的表面设置有为特殊结构，特殊结构包括但不限于透镜结构或者棱镜结构。当然，波长转换元件114的表面也可以设置成微结构阵列的方式。
[0040]在一个优选实施方式中，波长转换元件114呈透镜结构，波长转换元件114为均匀分散有量子点116的高分子材料118。透镜结构的形成方法为，将均匀分散有量子点116的UV胶滴入凹槽120，液滴在重力的作用下，自然形成透镜结构，经固化后形成表面呈透镜结构的波长转换元件114。
[0041]在另一个优选的实施方式中，波长转换元件114呈微结构阵列，波长转换元件114为均勾分散有量子点116的高分子材料118。微结构阵列的形成方法为米用压印。
[0042]在另一个优选的实施方式中，基底112的凹槽120内设置有阻隔元件，波长转换元件114置于阻隔元件内，以进一步提高隔氧隔水性能。优选地，凹槽120的槽口还覆盖有一层隔氧隔水膜。
[0043]在另一个【具体实施方式】中，如图5和图6所示，基底112上设置有多个开孔122，开孔122内设置有波长转换元件114。开孔122的形状包括但不限于方形、圆形、椭圆形。
[0044]在一个优选实施方式中，将设置有多个开孔122的基底112置于一种基材上，使开孔122形成半封闭的结构，将均匀分散有量子点116的UV胶注入到开孔122中，并进行固化，再将基材去除，形成具有量子点116窗口的基底112。优选地，开孔122的内表面设置有反光材料。优选地，开孔122呈碗状，具体指一端的开口窄，另一端的开口宽。
[0045]在一个具体的实施方式中，背光单元100为直入光式，玻璃管110为平板型，平板型的基底112如图7所示。基底112的凹槽120在填充波长转换元件114之后，置于平板型的玻璃管110中。
[0046]尽管发明人已经对本发明的技术方案做了较详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例作出修改和/或变通或者采用等同的替代方案是显然的，都不能脱离本发明精神的实质，本发明中出现的术语用于对本发明技术方案的阐述和理解，并不能构成对本发明的限制。
【主权项】
1.一种波长转换器件，包括密封的玻璃管、位于所述玻璃管内的基底，所述玻璃管内为真空或者惰性气体，其特征在于，所述基底上设置有至少一个凹槽或者开孔，所述凹槽或者开孔内设置有波长转换元件。2.根据权利要求1所述的波长转换器件，其特征在于:所述波长转换元件包括量子点或者荧光粉或者二者的混合物。3.根据权利要求1所述的波长转换器件，其特征在于:所述波长转换元件包括均匀分散有量子点的透明高分子材料。4.根据权利要求1所述的波长转换器件，其特征在于:所述波长转换元件包括峰值波长位于绿光波段的第一量子点和峰值波长位于红光波段的第二量子点。5.根据权利要求1所述的波长转换器件，其特征在于:所述波长转换元件包括入光的下表面和出光的上表面，所述上表面设置有透镜或者棱镜结构。6.根据权利要求1所述的波长转换器件，其特征在于:所述凹槽或者开孔呈碗状。7.根据权利要求1所述的波长转换器件，其特征在于:所述凹槽或者开孔内壁设置有反光材料。8.根据权利要求1所述的波长转换器件，其特征在于:所述玻璃管为扁平形。9.根据权利要求1所述的波长转换器件，其特征在于:所述透明基底的材质为玻璃、聚合物或者金属。10.—种发光模块，其特征在于，包括:发光器件，包括基板和安装在所述基板上的多个发光器件芯片;如权利要求1-9中任一所述的波长转换器件，所述波长转换元件位于所述发光器件的发光方向上;每一个所述凹槽或者开口对应至少一个所述发光器件芯片。11.一种背光单元，其特征在于，包括发光器件、导光板和如权利要求1-9中任一所述的波长转换器件，所述波长转换器件位于所述发光器件和所述导光板之间。12.—种显示装置，其特征在于，包括如权利要求11中所述的背光单元以及用于显示图像的图像面板。
【文档编号】H01L25/075GK106025044SQ201610539093
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】王允军
【申请人】苏州星烁纳米科技有限公司