本公開總體涉及一種顏色轉(zhuǎn)換基板、一種制造該顏色轉(zhuǎn)換基板的方法以及一種包括該顏色轉(zhuǎn)換基板的顯示裝置。更具體地，本公開涉及一種能夠獲得量子點(qd)的長期穩(wěn)定性及顏色轉(zhuǎn)換基板的優(yōu)異的顏色轉(zhuǎn)換效率的程度的顏色轉(zhuǎn)換基板、一種制造該顏色轉(zhuǎn)換基板的方法以及一種包括該顏色轉(zhuǎn)換基板的顯示裝置。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管(led)是由諸如砷化鎵(gaas)的化合物形成的以在對其施加電流時發(fā)射光的半導(dǎo)體裝置。led使用p-n結(jié)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，諸如電子或空穴的少數(shù)載流子注入到p-n結(jié)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，使得通過電子和空穴的復(fù)合來產(chǎn)生光。

led的特性包括低功耗、相對長的壽命、安裝在狹窄空間中的能力以及強的抗振性。led通常用于顯示裝置中以及顯示裝置的背光單元中。近來，已經(jīng)進行了將led應(yīng)用于一般照明裝置的研究。除了單色led(諸如紅色、藍色或綠色led)之外，白色led也已經(jīng)出現(xiàn)在市場上。特別地，與白色led應(yīng)用于車輛照明裝置和一般照明裝置一致，預(yù)計對白色led的需求急劇增加。

在led技術(shù)領(lǐng)域中，通常使用兩種主要方法產(chǎn)生白色光。第一種產(chǎn)生白色光的方法包括彼此相鄰地設(shè)置單色led(諸如紅色、綠色和藍色led)，使得由單色led發(fā)射的各種顏色的光混合。然而，由于各個單色led具有不同的熱特性或時間特性，所以色調(diào)會根據(jù)使用這些裝置的環(huán)境而改變。特別地，會出現(xiàn)色斑，使得難以均勻地混合不同顏色的光。第二種產(chǎn)生白色光的方法包括將熒光材料應(yīng)用到led并且將由led發(fā)射的初始光的一部分與已經(jīng)由熒光材料轉(zhuǎn)換了波長的二次光混合。例如，產(chǎn)生黃綠色或黃色光的熒光材料可以用作藍色led上的光激發(fā)源，從而可以通過將由藍色led發(fā)射的藍色光與由熒光材料激發(fā)的黃綠色或黃色光混合來產(chǎn)生白色光。目前，通常使用利用藍色led和熒光材料實現(xiàn)白色光的第二種方法。

近來，量子點(qd)已經(jīng)用于顏色轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生白色光。qd在窄波長內(nèi)產(chǎn)生相對強的光，該光比由典型熒光材料產(chǎn)生的光強。通常，qd-led背光單元通過將由藍色led發(fā)射的藍色光照射到黃色qd上來產(chǎn)生白色光，并且作為背光將白色光應(yīng)用到液晶顯示器(lcd)。由于這種lcd的特性包括與那些利用僅使用led的傳統(tǒng)背光不同的優(yōu)良的色彩再現(xiàn)性、與有機發(fā)光二極管(oled)實現(xiàn)全彩色的能力相當?shù)膶崿F(xiàn)全彩色的能力以及比oledtv低的制造成本和高的制造生產(chǎn)率，所以使用這種qd-led背光單元的lcd作為新顯示器具有高潛力。

然而，當qd連續(xù)暴露到外部空氣間隙中的氧和濕氣時，會在qd的表面上形成缺陷，導(dǎo)致諸如顏色轉(zhuǎn)換效率的減小和顏色坐標的變化的問題。因此，為了將qd作為顏色(波長)轉(zhuǎn)換材料應(yīng)用于顯示裝置，確保qd的熱穩(wěn)定性并且使qd與外部空氣間隙隔離是重要的。

[現(xiàn)有技術(shù)文件]

專利文獻1：第20120113672號美國專利申請公開(2012年5月10日)

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

本公開的各個方面提供了一種能夠獲得量子點(qd)的長期穩(wěn)定性和顏色轉(zhuǎn)換基板的優(yōu)異的顏色轉(zhuǎn)換效率的程度的顏色轉(zhuǎn)換基板、一種制造該顏色轉(zhuǎn)換基板的方法以及一種包括該顏色轉(zhuǎn)換基板的顯示裝置。

技術(shù)方案

根據(jù)一個方面，一種顏色轉(zhuǎn)換基板包括：薄玻璃板；qd涂覆層，設(shè)置在薄玻璃板的一個表面上；導(dǎo)光板，設(shè)置為面對qd涂覆層，其中，發(fā)光二極管(led)設(shè)置在導(dǎo)光板的側(cè)面上；密封劑，設(shè)置在薄玻璃板與導(dǎo)光板之間，以使qd覆層與外部環(huán)境隔離。

qd涂覆層可以具有位于其面對導(dǎo)光板的表面上的浮凸圖案。

薄玻璃板可以具有位于其另一表面上的浮凸圖案。

導(dǎo)光板可以實現(xiàn)為玻璃導(dǎo)光板或聚合物導(dǎo)光板。

當導(dǎo)光板是玻璃導(dǎo)光板時，密封劑可以由玻璃料形成，或者當導(dǎo)光板是聚合物導(dǎo)光板時，密封劑由環(huán)氧樹脂形成。

顏色轉(zhuǎn)換基板還可以包括設(shè)置在qd涂覆層與密封劑之間的濕氣吸收器。

根據(jù)另一方面，一種顏色轉(zhuǎn)換基板包括：第一薄玻璃板；qd涂覆層，設(shè)置在第一薄玻璃板的底表面上；第二薄玻璃板，與qd涂覆層的底表面的緊密接觸；密封劑，設(shè)置在第一薄玻璃板與第二薄玻璃板之間，以使qd涂覆層與外部環(huán)境隔離；導(dǎo)光板，設(shè)置在第二薄玻璃板下方。led設(shè)置在導(dǎo)光板的側(cè)面上。

qd涂覆層可以具有位于其底表面上的浮凸圖案。

第一薄玻璃板可以具有位于其頂表面上的浮凸圖案。

第二薄玻璃板可以具有位于其底表面上的浮凸圖案。

密封劑可以由玻璃料形成。

顏色轉(zhuǎn)換基板黑可以包括設(shè)置在qd涂覆層與密封劑之間的濕氣吸收器。

根據(jù)又一方面，一種顯示裝置包括：上述顏色轉(zhuǎn)換基板；顯示面板，設(shè)置在顏色轉(zhuǎn)換基板之上；led，設(shè)置在顏色轉(zhuǎn)換基板的導(dǎo)光板的側(cè)面上，與顏色轉(zhuǎn)換基板一起用作側(cè)發(fā)光背光單元。

顯示面板可以實現(xiàn)為液晶顯示器(lcd)面板。

根據(jù)又一方面，一種制造顏色轉(zhuǎn)換基板的方法包括：通過用包含qd的膏料涂覆薄玻璃板來形成qd涂覆層；在面對薄玻璃板的位置中設(shè)置第二薄玻璃板或?qū)Ч獍?，使得qd涂覆層夾在第二薄玻璃板或?qū)Ч獍迮c薄玻璃板之間；通過密封劑將薄玻璃板的表面的外圍牢固地結(jié)合到第二薄玻璃板的面對薄玻璃板的表面的表面的外圍或牢固地結(jié)合到導(dǎo)光板的面對薄玻璃板的表面的表面的外圍。

形成qd涂覆層的操作可以包括在調(diào)節(jié)固化膏料的程度的同時在qd涂覆層的表面上形成浮凸圖案。

可以在形成qd涂覆層的操作中將密封劑涂敷在薄玻璃板上，或者可以在形成第二薄玻璃板或?qū)Ч獍宓牟僮髦袑⒚芊鈩┩糠笤诘诙〔ＡО寤驅(qū)Ч獍迳稀?/p>

密封劑可以由玻璃料或環(huán)氧樹脂形成。

所述方法還可以包括在qd涂覆層周圍設(shè)置濕氣吸收器。

有益效果

如上面所闡述的，具有優(yōu)異的密封特性的玻璃料材料和環(huán)氧樹脂材料用作密封劑。因此能夠保護qd涂覆層免受濕氣和氧兩者的影響，從而獲得qd的長期穩(wěn)定性。

此外，根據(jù)本公開，在光被qd轉(zhuǎn)換波長之前，形成在qd涂覆層的表面上的圖案散射已由led發(fā)射并且由導(dǎo)光板引導(dǎo)的光。這使得光被額外地轉(zhuǎn)換波長，從而提高了顏色轉(zhuǎn)換效率。此外，圖案形成在薄玻璃板的暴露到空氣的一個表面上，qd涂覆層形成在薄玻璃板的另一表面上。當光穿過qd涂覆層后正穿過薄玻璃板時，能夠減少從薄玻璃板和空氣之間的界面全反射的光的量。因此，這可以增大使用qd的顏色轉(zhuǎn)換效率，并且可以減少用作光源的led的數(shù)量和能耗量，從而最終可以實現(xiàn)高效的環(huán)境友好的顯示裝置。

附圖說明

圖1是示意性地示出根據(jù)示例性實施例的顏色轉(zhuǎn)換基板和包括其的顯示裝置。

圖2示出了在qd涂覆層的表面上形成有浮凸圖案的情況(左)和qd涂覆層的表面是平坦的情況(右)的模擬的光分布圖案。

圖3是示意性地示出根據(jù)另一示例性實施例的顏色轉(zhuǎn)換基板和包括該顏色轉(zhuǎn)換基板的顯示裝置的剖視圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細參考根據(jù)本公開的顏色轉(zhuǎn)換基板、制造該顏色轉(zhuǎn)換基板的方法以及包括該顏色轉(zhuǎn)換基板的顯示裝置，在附圖中示出并在下面描述了本公開的實施例，使得本公開所涉及的領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易地將本公開付諸實踐。

在整個文件中，應(yīng)該參照附圖，其中，遍及不同的附圖，將使用相同的附圖標記和符號來指定相同或同樣的組件。在下面的描述中，在本公開的主題因包含已知功能和組件的詳細描述而變得不清楚的情況下，將省略對這里所包含的已知功能和組件的詳細描述。

如圖1中所示，根據(jù)實施例的顏色轉(zhuǎn)換基板100被構(gòu)造為對由用作例如液晶顯示器(lcd)的顯示裝置的背光源的一個或更多個發(fā)光二極管(led)發(fā)射的光的一部分的顏色(波長)進行轉(zhuǎn)換。根據(jù)本實施例，顏色轉(zhuǎn)換基板100設(shè)置在諸如lcd面板的顯示面板20后面，并且與一個或更多個led(在下文中稱作“l(fā)ed”)10一起形成朝向顯示面板20放射光的lcd背光單元(blu)。雖然未在附圖中示出，但是led10中的每個可以包括led主體和led芯片。led主體是具有呈現(xiàn)特定形狀的中空部分的結(jié)構(gòu)，以提供容納led芯片的結(jié)構(gòu)空間。led主體具有導(dǎo)線和引線框架，led芯片通過導(dǎo)線和引線框架電連接到外部電源。led芯片是當由外部電源對其施加電流時發(fā)光的光源，led芯片安裝在led主體上，并且經(jīng)由導(dǎo)線和引線框架連接到外部電源。led芯片被實現(xiàn)為提供電子的n半導(dǎo)體層和提供空穴的p半導(dǎo)體層的正向結(jié)。在本實施例中，背光單元被實現(xiàn)為側(cè)發(fā)光的背光。因此，led10被設(shè)置在顏色轉(zhuǎn)換基板100的一側(cè)上，以朝向顏色轉(zhuǎn)換基板100發(fā)射光。

以這種方式，根據(jù)本實施例的與led10一起形成顯示面板20的背光單元的顏色轉(zhuǎn)換基板100包括薄玻璃板110、量子點(qd)涂覆層120、導(dǎo)光板130和密封劑140。

薄玻璃板110保護設(shè)置在其底表面上的qd涂覆層120(當參照圖1時)。此外，薄玻璃板110用作由led10發(fā)射的光在設(shè)置在薄玻璃板110上方的顯示面板20的方向上穿過或者出射所沿的路徑。此外，薄玻璃板110通過密封劑140結(jié)合到導(dǎo)光板130，從而使qd涂覆層120與外部環(huán)境隔離。薄玻璃板110可以由選自于但不限于硅酸鹽玻璃、氧化硅玻璃、硼硅酸鹽玻璃和無堿玻璃中的材料形成，并且具有0.3mm或更小的厚度。根據(jù)本實施例，如上提供的薄玻璃板110可以減小顏色轉(zhuǎn)換基板100的厚度，從而減小顯示裝置的厚度。

根據(jù)本實施例，具有浮凸結(jié)構(gòu)的圖案111形成在薄玻璃板110的頂表面(即薄玻璃板110的面對顯示面板20的表面)上。雖然圖案111在本實施例中示出為具有半圓形剖面，但是這只是說明性的，圖案111可以具有各種剖面形狀。

當光正穿過薄玻璃板110時，如上形成在薄玻璃板110的頂表面上的圖案111可以減小從薄玻璃板110與空氣之間的界面全反射的光的量。因此，這可以增大qd涂覆層120中的qd的顏色轉(zhuǎn)換效率，并且可以減少用作光源的led10的數(shù)量和能耗量，從而最終可以實現(xiàn)高效的環(huán)境友好的顯示裝置。

qd涂覆層120設(shè)置在薄玻璃板110的底表面上。此外，qd涂覆層120被薄玻璃板110、導(dǎo)光板130和密封劑140牢固地密封，從而防止qd涂覆層120暴露到空氣。根據(jù)本實施例，可以保護qd涂覆層120免受濕氣和氧兩者的影響，從而獲得qd涂覆層120的長期穩(wěn)定性。qd涂覆層120的qd轉(zhuǎn)換由led10發(fā)射的光的波長，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)換了波長的光，即熒光。根據(jù)本實施例，因為led10實現(xiàn)為藍色led，所以qd涂覆層120可以由將由藍色led10發(fā)射的光的一部分的波長轉(zhuǎn)換成黃色光的qd材料形成。

根據(jù)本實施例，具有浮凸結(jié)構(gòu)的圖案121形成在qd涂覆層120的底表面(即qd涂覆層120的面對導(dǎo)光板130的表面)上。雖然浮凸圖案121具有如圖1中所示的三角形剖面，但是浮凸圖案121可以具有各種其他圖案。因此，形成在qd涂覆層120上的圖案121的形狀不限于任何特定形狀。浮凸圖案121形成在qd涂覆層120的由導(dǎo)光板130引導(dǎo)的光進入qd涂覆層120所通過的底表面上，因此用于散射將被qd涂覆層120轉(zhuǎn)換波長的光。因此，這能夠進行額外的波長轉(zhuǎn)換，從而提高光轉(zhuǎn)換效率。

圖2示出了證明形成在qd涂覆層120的表面上的圖案121的效果的模擬光分布圖案。明顯的是，在qd涂覆層120的表面上形成有圖案121的情況(左)下，光被擴散，然而在qd涂覆層的表面是平坦的情況(右)下，基本沒有光被擴散。

導(dǎo)光板(lgp)130設(shè)置為面對qd涂覆層120。導(dǎo)光板130和薄玻璃板110通過密封劑140結(jié)合，從而密封qd涂覆層120。此外，導(dǎo)光板130使在由led10的點光源發(fā)射之后入射到其的光均勻地分布在顯示面板20的整個區(qū)域上。即，導(dǎo)光板130在qd涂覆層120和顯示面板20的方向上引導(dǎo)由led10發(fā)射的光。

根據(jù)本實施例，導(dǎo)光板130可以實現(xiàn)為玻璃導(dǎo)光板或聚合物導(dǎo)光板。此外，導(dǎo)光板130的厚度可以是1.0mm或更小。

密封劑140設(shè)置在薄玻璃板110與導(dǎo)光板130之間。具體地，密封劑140設(shè)置在與在薄玻璃板110的底表面上的qd涂覆層120橫向間隔開的薄玻璃板110的底部外圍和導(dǎo)光板130的與底部外圍對應(yīng)的頂部外圍之間。設(shè)置在薄玻璃板110與導(dǎo)光板130之間的密封劑140呈環(huán)繞qd涂覆層120的側(cè)表面的形狀，與薄玻璃板110和導(dǎo)光板130一起用于使qd涂覆層120與外部環(huán)境隔離。當導(dǎo)光板130實現(xiàn)為玻璃導(dǎo)光板時，密封劑140可以由具有結(jié)合到薄玻璃板110和玻璃導(dǎo)光板的優(yōu)異能力的玻璃料形成。當導(dǎo)光板130實現(xiàn)為聚合物導(dǎo)光板時，密封劑140可以由環(huán)氧樹脂形成。

根據(jù)本實施例的顏色轉(zhuǎn)換基板100可以包括在由薄玻璃板110、密封劑140和導(dǎo)光板130限定的封閉空間內(nèi)的濕氣吸收器150。當濕氣吸收器150設(shè)置為在由薄玻璃板110、密封劑140和導(dǎo)光板130限定的封閉空間內(nèi)與qd涂覆層120相鄰時，濕氣吸收器150可以防止qd涂覆層120暴露到濕氣，從而可以進一步提高qd涂覆層120的長期穩(wěn)定性。

在下文中，將參照圖3描述根據(jù)另一示例性實施例的顏色轉(zhuǎn)換基板。

圖3是示意性地示出根據(jù)另一實施例的顏色轉(zhuǎn)換基板和包括該顏色轉(zhuǎn)換基板的顯示裝置的剖視圖。

如圖3中所示，顏色轉(zhuǎn)換基板200包括第一薄玻璃板210、qd涂覆層120、第二薄玻璃板230、密封劑140和導(dǎo)光板240。

與根據(jù)前述實施例的薄玻璃板(圖1中的110)相同，第一薄玻璃板210可以由選自于但是不限于硅酸鹽玻璃、氧化硅玻璃、硼硅酸鹽玻璃和無堿玻璃中的一種材料形成，并且具有0.5nm或更小的厚度。此外，具有浮凸結(jié)構(gòu)的圖案211形成在第一薄玻璃板210的頂表面上。將省略圖案211的與根據(jù)前述實施例的薄玻璃板110的圖案(圖1中的111)的功能和效果相同的功能和效果的描述。

qd涂覆層120設(shè)置在第一薄玻璃板210的底層上。將省略與根據(jù)前述實施例的qd涂覆層(圖1中的120)相同的qd涂覆層120的描述。

第二薄玻璃板230與qd涂覆層120的底表面緊密接觸。第二薄玻璃板230的厚度和類型可以與第一薄玻璃板210的厚度和類型相同。具有浮凸結(jié)構(gòu)的圖案231設(shè)置在第二薄玻璃板230的底表面上。圖案231面對導(dǎo)光板240。設(shè)置在第二薄玻璃板230的面對導(dǎo)光板240的底表面上的圖案231增加了由導(dǎo)光板240引導(dǎo)的光行進所沿的路徑的長度。因此，這可以增加光與qd涂覆層120之間的接觸，從而進一步增大顏色轉(zhuǎn)換效率。

與前述實施例不同，根據(jù)本實施例的密封劑140設(shè)置在第一薄玻璃板210和第二薄玻璃板230之間，以使qd涂覆層120與外部環(huán)境隔離。密封劑140可以由具有結(jié)合到第一薄玻璃板210和第二薄玻璃板230的優(yōu)異能力的玻璃料形成。

根據(jù)本實施例，第二薄玻璃板230通過密封劑140結(jié)合到第一薄玻璃板210，從而密封設(shè)置在第一薄玻璃板210的底表面上的qd涂覆層120。由于此構(gòu)造，導(dǎo)光板240設(shè)置在第二薄玻璃板230下方，以在qd涂覆層120的方向上引導(dǎo)由led10發(fā)射的光。

如在前述實施例中，根據(jù)本實施例的顏色轉(zhuǎn)換基板200包括設(shè)置在qd涂覆層120與密封劑140之間的濕氣吸收器150。

在下文中，將描述制造根據(jù)示例性實施例的顏色轉(zhuǎn)換基板的方法。圖1和圖3中的附圖標記將被指示顏色轉(zhuǎn)換基板的組件。

首先，通過用包含qd的膏料涂覆薄玻璃板110來形成qd涂覆層120。在這種請況下，可以通過調(diào)節(jié)固化膏料的程度在qd涂覆層120的表面上形成呈浮凸結(jié)構(gòu)的圖案121。此外，可以在薄玻璃板110的背離涂覆有膏料的表面上形成呈浮凸結(jié)構(gòu)的圖案111。

然后，在面對薄玻璃板110的位置中設(shè)置導(dǎo)光板130或具有圖案231的第二薄玻璃板230，使得qd涂覆層120夾在導(dǎo)光板130或第二薄玻璃板230與薄玻璃板110之間。此時，在薄玻璃板110上形成qd涂覆層120之后，可以將密封劑140涂敷在薄玻璃板110的與qd涂覆層120橫向間隔開的外圍上或者可以涂敷在第二薄玻璃板230或?qū)Ч獍?30的面對薄玻璃板110的外圍上。

在面對qd涂覆層120的位置中設(shè)置薄玻璃板230或?qū)Ч獍?30之前，可以在qd涂覆層120與密封劑140之間在qd涂覆層120周圍將濕氣吸收器150涂敷于薄玻璃板110。

最后，使薄玻璃板110與第二薄玻璃板230或薄玻璃板110與導(dǎo)光板130通過燒結(jié)設(shè)置在其間的密封劑140彼此結(jié)合，從而完成根據(jù)本實施例的制造顏色轉(zhuǎn)換基板的方法。

優(yōu)選的是，當使薄玻璃板110與第二薄玻璃板230或薄玻璃板110與由玻璃形成的導(dǎo)光板130結(jié)合時，密封劑140由玻璃料形成。優(yōu)選的是，當使薄玻璃板110與由聚合物形成的導(dǎo)光板130結(jié)合時，密封劑140由環(huán)氧樹脂形成。

此外，當通過使薄玻璃板110和230結(jié)合來密封qd涂覆層120時，在薄玻璃板230下方設(shè)置導(dǎo)光板240，從而將由設(shè)置在導(dǎo)光板240的側(cè)面上的led10發(fā)射的光引導(dǎo)到qd涂覆層120。

已經(jīng)參照附圖提出了本公開的具體示例性實施例的前述描述。它們不意圖是窮舉性的，或者不意圖將本公開限制為所公開的精確形式，并且明顯的是，根據(jù)以上教導(dǎo)，許多修改和變化對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是可能的。

因此，本公開的范圍不意圖限于前述實施例，而是意圖由所附權(quán)利要求及其等同物限定。

[附圖標記的說明]

100、200：顏色轉(zhuǎn)換基板

110：薄玻璃板

120：量子點(qd)涂覆層

130、240：導(dǎo)光板

140：密封劑

150：濕氣吸收器

210：第一薄玻璃板

230：第二薄玻璃板

111、121、211、231：圖案

10：led

20：顯示面板