掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

发光装置

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


发光装置

技术领域

本发明涉及一种发光装置,尤其涉及一种采用较小面积的含量子点的波长转换元件的发光装置。

背景技术

众所皆知,液晶显示系统通过液晶面板来显示影像。但是,液晶面板本身不发光,必须通过所谓的背光装置来达到发光功能,因此背光装置是液晶显示装置重要的零组件。

现行背光装置大多采用已封装的半导体发光二极管(semiconductor light-emitting diode)作为发光光源,其架构大致区分为直下式背光装置以及侧光式背光装置。直下式背光装置具有出光效率高、不需导光板、零组件较少等优点,但是也具有光均齐度较低、模块较厚等缺点。直下式背光装置区分为两种型式。第一种型式的直下式背光装置是直接将发光二极管排列在灯箱内。侧光式背光装置的主要结构由发光光源、导光板、光学膜片(例如:棱镜片、扩散片、反射片等)、光源反射罩以及外部结构体(例如,边框等)所构成。具有波长转换功能的波长转换元件则是背光装置的重要元件。

目前已有背光装置的具有波长转换功能的波长转换元件采用量子点来提升显示的品质。量子点是成纳米晶体形式的半导体,能提供替换的显示。量子点的电子特性通常由纳米晶体的尺寸与形状决定。相同材料的量子点,但具有不同的尺寸,可以在激发时发出不同颜色的光。更具体地,量子点发射光线的波长随量子点的大小和形状而变化。于一范例中,较大颗的量子点可以发射较长波长的光(例如,红光),而较小颗的量子点可以发射较短波长的光(例如,蓝光或紫光)。例如,硒化镉(CdSe)形成的量子从点可以逐渐调变,从直径为5nm的量子点发射在可见光谱的红光区域,到直径为1.5nm的量子点发射紫光区域。通过改变量子点的尺寸,可以发射从波长约460nm(蓝光)到波长约650nm(红光)的整个可见光波长。

量子点技术应用于液晶显示系统,可大幅度提升液晶显示系统的色域和色彩鲜艳度,并且降低能耗。应用量子点技术的液晶显示系统再搭配直下式背光全阵列区域调光(Full array local dimming)技术可以获得较高的动态对比度及更多明暗部细节,达到画质逼真的液晶显示效果。

关于包含量子点的波长转换元件的现有技术,在包含量子点的波长转换层的上、下表面上需要接合上、下阻水阻气层,以阻绝波长转换层接触空气、水汽。波长转换层的形成是将紫外线固化型甲基丙烯酸甲酯或热固型环氧树脂涂布在上、下阻水阻气层之间,再行固化而成透明高分子基材。量子点均匀地分布于透明高分子基材内。

然而,尽管采用含量子点的波长转换元件的背光装置具有不少优点,但是含量子点的波长转换元件的价格仍高,导致采用含量子点的波长转换元件的背光装置的整体成本居高不下。随着背光装置的发光面积越大,含量子点的波长转换元件的高价格问题就越加突显。

发明内容

因此,本发明所欲解决的一技术问题在于提供一种采用含量子点的波长转换元件的发光装置。根据本发明的发光装置可以执行成条状光源或面光源。当执行成面光源时,根据本发明的发光装置所采用含量子点的波长转换元件的总面积大幅缩减。

根据本发明的第一较佳具体实施例的发光装置包含电路板、多个半导体发光元件、长条状波长转换元件以及多个透镜。电路板其上定义纵向方向。多个半导体发光元件电气接合于电路板上,并且沿电路板上的纵向方向排列。长条状波长转换元件具有两长侧边。长条状波长转换元件弯曲并且以本身的两长侧边固定于电路板上,进而横跨于多个半导体发光元件的上方。长条状波长转换元件包含波长转换层、透明的上阻水阻气层以及透明的下阻水阻气层。波长转换层包含透明的高分子基材以及多个量子点。多个量子点均匀地分布于高分子基材内。高分子基材具有上表面以及下表面。透明的上阻水阻气层接合于高分子基材的上表面上。透明的下阻水阻气层接合于高分子基材的下表面上。每一个透镜对应一个半导体发光元件。每一个透镜设置于电路板上,并且覆盖其对应的半导体发光元件。每一个半导体发光元件用以发射第一色光,并且由其对应的透镜扩散进而分散地射向长条状波长转换元件。长条状波长转换元件内的多个量子点吸收通过长条状波长转换元件的第一色光的第一部分,并且将其转换成第二色光。第二色光与第一色光的其余部份混光成第三色光,进而朝向离开电路板的方向前进。

进一步,根据本发明的第一较佳具体实施例的发光装置还包含反射层。反射层局部地形成于电路板上以曝露多个半导体发光元件。反射层用以反射射向其本身的第一色光。

于一具体实施例中,每一个半导体发光元件包含半导体发光裸晶、透明的封装体以及多个荧光粉体。透明的封装体包覆半导体发光裸晶。多个荧光粉体均匀地分布于透明的封装体内。每一个半导体发光裸晶用以发射第四色光,并且射向透明的封装体。透明的封装体内的多个荧光粉体吸收通过透明的封装体的第四色光的第二部分,并且将其转换成第五色光。第五色光与第四色光的其余部份混光成第一色光进而射向其对应的透镜。

根据本发明的第二较佳具体实施例的发光装置包含电路板、多个半导体发光裸晶、反射层、多个调光层以及长条状波长转换元件。电路板其上定义纵向方向。多个半导体发光裸晶电气接合于电路板上,并且沿电路板上的纵向方向排列。反射层局部地形成于电路板上以曝露多个半导体发光裸晶。每一个调光层对应一个半导体发光裸晶,并且形成于其对应的半导体发光裸晶的顶表面上。长条状波长转换元件具有两长侧边。长条状波长转换元件弯曲,并且以本身的两长侧边固定于电路板上,进而横跨于多个半导体发光裸晶的上方。长条状波长转换元件包含波长转换层、透明的上阻水阻气层以及透明的下阻水阻气层。波长转换层包含透明的高分子基材以及多个量子点。多个量子点均匀地分布于高分子基材内。高分子基材具有上表面以及下表面。透明的上阻水阻气层接合于高分子基材的上表面上。透明的下阻水阻气层接合于高分子基材的下表面上。每一个半导体发光裸晶用以发射第一色光,并且由其所对应的调光层减弱通过的第一色光。反射层用以反射射向其本身的第一色光。长条状波长转换元件内的多个量子点吸收通过长条状波长转换元件的第一色光的一部分,并且将其转换成第二色光。第二色光与第一色光的其余部份混光成第三色光,进而朝向离开电路板的方向前进。

于一具体实施例中,透明的高分子基材可以由紫外线固化型甲基丙烯酸甲酯或热固型环氧树脂等透明高分子材料所形成。

根据本发明的第三较佳具体实施例的发光装置包含电路板、N组半导体发光元件、N条长条状波长转换元件以及多个透镜,其中N大于1的整数。电路板其上定义N条彼此平行的纵向方向。每一组半导体发光元件对应一条纵向方向。每一组半导体发光元件电气接合于电路板上,并且沿电路板上其对应的纵向方向排列。每一条长条状波长转换元件对应一组半导体发光元件,并且具有两长侧边。每一条长条状波长转换元件弯曲,并且以本身的两长侧边固定于电路板上,进而横跨于其对应的所述组半导体发光元件的上方。每一条长条状波长转换元件包含波长转换层、透明的上阻水阻气层以及透明的下阻水阻气层。波长转换层包含透明的高分子基材以及多个量子点。多个量子点均匀地分布于高分子基材内。高分子基材具有上表面以及下表面。透明的上阻水阻气层接合于高分子基材的上表面上。透明的下阻水阻气层接合于高分子基材的下表面上。每一个透镜对应一个半导体发光元件。每一个透镜设置于电路板上,并且覆盖其对应的半导体发光元件。每一个半导体发光元件用以发射第一色光,并且由其对应的透镜扩散进而分散地射向其对应的长条状波长转换元件。每一条长条状波长转换元件内的多个量子点吸收通过该条长条状波长转换元件的第一色光的第一部分,并且将其转换成第二色光。第二色光与第一色光的其余部份混光成第三色光,进而朝向离开电路板的方向前进。

进一步,根据本发明的第三较佳具体实施例的发光装置还包含反射层。反射层局部地形成于电路板上以曝露多个半导体发光元件。反射层用以反射射向其本身的第一色光。

于一具体实施例中,每一个半导体发光元件包含半导体发光裸晶、透明的封装体以及多个荧光粉体。透明的封装体包覆所述个半导体发光裸晶。多个荧光粉体均匀地分布于透明的封装体内。每一个半导体发光裸晶用以发射第四色光,并且射向透明的封装体。透明的封装体内的多个荧光粉体吸收通过透明的封装体的第四色光的第二部分,并且将其转换成第五色光。第五色光与第四色光的其余部份混光成第一色光进而射向其对应的透镜。

根据本发明的第四较佳具体实施例的发光装置包含电路板、N组半导体发光裸晶、反射层、多个调光层以及N条长条状波长转换元件,其中N大于1的整数。电路板其上定义N条彼此平行的纵向方向。每一组半导体发光裸晶对应一条纵向方向。每一组半导体发光裸晶电气接合于电路板上,并且沿电路板上其对应的纵向方向排列。反射层局部地形成于电路板上以曝露N组半导体发光裸晶。每一个调光层对应一个半导体发光裸晶,并且形成于其对应的半导体发光裸晶的顶表面上。每一条长条状波长转换元件对应一组半导体发光裸晶,并且具有两长侧边。每一条长条状波长转换元件弯曲,并且以本身的两长侧边固定于电路板上,进而横跨于其对应的该组半导体发光裸晶的上方。每一条长条状波长转换元件包含波长转换层、透明的上阻水阻气层以及透明的下阻水阻气层。波长转换层包含透明的高分子基材以及多个量子点。多个量子点均匀地分布于高分子基材内。高分子基材具有上表面以及下表面。透明的上阻水阻气层接合于高分子基材的上表面上。透明的下阻水阻气层接合于高分子基材的下表面上。每一个半导体发光裸晶用以发射第一色光,并且由其所对应的调光层减弱通过的第一色光。反射层用以反射射向其本身的第一色光。每一条长条状波长转换元件内的多个量子点吸收通过该条长条状波长转换元件的第一色光的一部分,并且将其转换成第二色光。第二色光与第一色光的其余部份混光成第三色光,进而朝向离开电路板的方向前进。

于一具体实施例中,每一条长条状波长转换元件具有第一表面积。电路板具有第二表面积。N条长条状波长转换元件的N个第一表面积的总和与电路板的第二表面积的比值等于或小于50%。

于一具体实施例中,多个量子点可以由II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族化合物或上述化合物的混合物所形成。

与现有技术不同,根据本发明的发光装置采用含量子点的长条状波长转换元件。并且,当执行成面光源时,根据本发明的发光装置所采用含量子点的波长转换元件的总面积可以大幅缩减。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1根据本发明的第一较佳具体实施例的发光装置的外观视图;

图2图1中发光装置沿A-A线的剖面视图;

图3根据本发明的第二较佳具体实施例的发光装置的外观视图;

图4图3中发光装置沿B-B线的剖面视图;

图5根据本发明的第三较佳具体实施例的发光装置的外观视图;

图6图5中发光装置沿C-C线的局部剖面视图;

图7根据本发明的第四较佳具体实施例的发光装置的外观视图;

图8图7中发光装置沿D-D线的局部剖面视图。

附图标号说明:

1:发光装置

10:电路板

102:基板

104:导电线路

12:半导体发光元件

120:半导体发光裸晶

1202:焊垫

122:封装体

124:荧光粉体

14:波长转换元件

140:长侧边

142:波长转换层

1420:高分子基材

1421:上表面

1422:下表面

1424:量子点

144:上阻水阻气层

146:下阻水阻气层

16:透镜

18:反射层

2:发光装置

20:电路板

202:基板

204:导电线路

22:半导体发光裸晶

220:顶表面

222:焊垫

24:波长转换元件

240:长侧边

242:波长转换层

2420:高分子基材

2421:上表面

2422:下表面

2424:量子点

244:上阻水阻气层

246:下阻水阻气层

26:调光层

28:反射层

3:发光装置

30:电路板

302:基板

304:导电线路

32:半导体发光元件

320:半导体发光裸晶

3202:焊垫

322:封装体

324:荧光粉体

34:波长转换元件

340:长侧边

342:波长转换层

3420:高分子基材

3421:上表面

3422:下表面

3424:量子点

344:上阻水阻气层

346:下阻水阻气层

36:透镜

38:反射层

4:发光装置

40:电路板

402:基板

404:导电线路

42:半导体发光裸晶

420:顶表面

422:焊垫

44:波长转换元件

440:长侧边

442:波长转换层

4420:高分子基材

4421:上表面

4422:下表面

4424:量子点

444:上阻水阻气层

446:下阻水阻气层

46:调光层

48:反射层

L:纵向方向

R1:第一色光

R2:第二色光

R3:第三色光

R4:第四色光

R5:第五色光

具体实施方式

请参阅图1及图2,图1以外观视图示意地示出根据本发明的第一较佳具体实施例的发光装置1的结构。图2图1中发光装置1沿A-A线的局部剖面视图,藉此示意地示出根据本发明的第一较佳具体实施例的发光装置1的结构。根据本发明的第一较佳具体实施例的发光装置1可以作为条状光源。

如图1及图2所示,根据本发明的第一较佳具体实施例的发光装置1包含电路板10、多个半导体发光元件12、长条状波长转换元件14以及多个透镜16。

电路板10其上定义纵向方向L。多个半导体发光元件12电气接合于电路板10上,并且沿电路板10上的纵向方向L排列。

长条状波长转换元件14具有两长侧边140。长条状波长转换元件14弯曲并且以本身的两长侧边140固定于电路板10上,进而横跨于多个半导体发光元件12的上方。如图2所示,长条状波长转换元件14的剖面大致呈拱门外型。

长条状波长转换元件14包含波长转换层142、透明的上阻水阻气层144以及透明的下阻水阻气层146。波长转换层142包含透明的高分子基材1420以及多个量子点1424。多个量子点1424均匀地分布于高分子基材1420内。高分子基材1420具有上表面1421以及下表面1422。透明的上阻水阻气层144接合于高分子基材1420的上表面1421上。透明的下阻水阻气层146接合于高分子基材1420的下表面1422上。上阻水阻气层144、下阻水阻气层146用以阻绝波长转换层142接触空气、水汽。

于一具体实施例中,透明的高分子基材1420可以由紫外线固化型甲基丙烯酸甲酯或热固型环氧树脂等透明高分子材料所形成,但本发明并不以此为限。

于一具体实施例中,多个量子点1424可以由II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族化合物或上述化合物的混合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点1424的II-VI族化合物可以由CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe或其他II-VI族化合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点1424的III-V族化合物可以由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb或III-V族化合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点1424的IV-VI族化合物可以由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe或其他IV-VI族化合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点1424的IV族化合物可以由Si、Ge、SiC、SiGe或其他IV族化合物所形成。

每一个透镜16对应一个半导体发光元件12。每一个透镜16设置于电路板10上,并且覆盖其对应的半导体发光元件12。

每一个半导体发光元件12用以发射第一色光R1,并且由其对应的透镜16扩散进而分散地射向长条状波长转换元件14。长条状波长转换元件14内的多个量子点吸收通过长条状波长转换元件14的第一色光R1的第一部分,并且将其转换成第二色光R2。第二色光R2与第一色光R1的其余部份混光成第三色光R3,进而朝向离开电路板10的方向前进。

透镜16的功用在于降低半导体发光元件12所发射第一色光R1的正向光强度,同时将扩大半导体发光元件12的发光角度。

进一步,同样如图2所示,根据本发明的第一较佳具体实施例的发光装置1还包含反射层18。反射层18局部地形成于电路板10上以曝露多个半导体发光元件12。反射层18用以反射射向其本身的第一色光R1。

于一具体实施例中,同样如图2所示,每一个半导体发光元件12包含半导体发光裸晶120、透明的封装体122以及多个荧光粉体124。透明的封装体122包覆半导体发光裸晶120。多个荧光粉体124均匀地分布于透明的封装体122内。每一个半导体发光裸晶120用以发射第四色光R4,并且射向透明的封装体122。透明的封装体122内的多个荧光粉体124吸收通过透明的封装体122的第四色光R4的第二部分,并且将其转换成第五色光R5。第五色光R5与第四色光R4的其余部份混光成第一色光R1进而射向其对应的透镜16。于图2所示的范例中,半导体发光裸晶120具有至少两焊垫1202。电路板10包含基板102以及形成于基板102的导电线路104。半导体发光裸晶120以本身的焊垫1202与导电线路104焊接以形成电性连接。半导体发光裸晶120也可以经由打线方式与导电线路104形成电性连接。

于另一具体实施例中,每一个半导体发光元件12可以是未封装的半导体发光裸晶120(未示出于图中),或是经封装但不混入荧光粉体的半导体发光裸晶120(未示出于图中)。

于一范例中,半导体发光元件12发射蓝光,量子点1424将吸收的蓝光转换成黄光,根据本发明的第一较佳具体实施例的发光装置1即为白光光源。

于另一范例中,半导体发光裸晶120发射蓝光,荧光粉体124将吸收的蓝光转换成红光,半导体发光元件12即发射粉紫光,量子点1424将吸收的粉紫光转换成绿光,根据本发明的第一较佳具体实施例的发光装置1即为白光光源。

请参阅图3及图4,图3以外观视图示意地示出根据本发明的第二较佳具体实施例的发光装置2的结构。图4为图3中发光装置2沿B-B线的局部剖面视图,藉此示意地示出根据本发明的第二较佳具体实施例的发光装置2的结构。根据本发明的第二较佳具体实施例的发光装置2可以作为条状光源。

如图3及图4所示,根据本发明的第二较佳具体实施例的发光装置2包含电路板20、多个半导体发光裸晶22、反射层28、多个调光层26以及长条状波长转换元件24。

电路板20其上定义纵向方向L。多个半导体发光裸晶22为电气接合于电路板20上,并且沿电路板20上的纵向方向L排列。

反射层28局部地形成于电路板20上以曝露多个半导体发光裸晶22。每一个调光层26对应一个半导体发光裸晶22,并且形成于其对应的半导体发光裸晶22的顶表面220上。

长条状波长转换元件24具有两长侧边240。长条状波长转换元件24弯曲,并且以本身的两长侧边240固定于电路板20上,进而横跨于多个半导体发光裸晶22的上方。如图4所示,长条状波长转换元件24的剖面大致呈拱门外型。

长条状波长转换元件24包含波长转换层242、透明的上阻水阻气层244以及透明的下阻水阻气层246。波长转换层242包含透明的高分子基材2420以及多个量子点2424。多个量子点2424均匀地分布于高分子基材2420内。高分子基材2420具有上表面2421以及下表面2422。透明的上阻水阻气层244接合于高分子基材2420的上表面2421上。透明的下阻水阻气层246接合于高分子基材2420的下表面2422上。上阻水阻气层244、下阻水阻气层246用以阻绝波长转换层242接触空气、水汽。

于一具体实施例中,透明的高分子基材2420可以由紫外线固化型甲基丙烯酸甲酯或热固型环氧树脂等透明高分子材料所形成,但本发明并不以此为限。

于一具体实施例中,多个量子点2424可以由II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族化合物或上述化合物的混合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点2424的II-VI族化合物可以由CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe或其他II-VI族化合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点2424的III-V族化合物可以由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb或III-V族化合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点2424的IV-VI族化合物可以由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe或其他IV-VI族化合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点2424的IV族化合物可以由Si、Ge、SiC、SiGe或其他IV族化合物所形成。

每一个半导体发光裸晶22用以发射第一色光R1,并且由其所对应的调光层26减弱通过的第一色光R1。反射层28用以反射射向其本身的第一色光R1。长条状波长转换元件24内的多个量子点2424吸收通过长条状波长转换元件24的第一色光R1的一部分,并且将其转换成第二色光R2。第二色光R2与第一色光R1的其余部份混光成第三色光R3,进而朝向离开电路板20的方向前进。

于图4所示的范例中,半导体发光裸晶22具有至少两焊垫222。电路板20包含基板202以及形成于基板202的导电线路204。半导体发光裸晶22以本身的焊垫222与导电线路204焊接以形成电性连接。半导体发光裸晶220也可以经由打线方式与导电线路204形成电性连接。

于一范例中,半导体发光裸晶22发射蓝光,量子点2424将吸收的蓝光转换成黄光,根据本发明的第二较佳具体实施例的发光装置2即为白光光源。

请参阅图5及图6,图5以外观视图示意地示出根据本发明的第三较佳具体实施例的发光装置3的结构。图6为图5中发光装置3沿C-C线的局部剖面视图,藉此示意地示出根据本发明的第三较佳具体实施例的发光装置3的结构。根据本发明的第三较佳具体实施例的发光装置3可以作为面光源。

如图5及图6所示,根据本发明的第三较佳具体实施例的发光装置3包含电路板30、N组半导体发光元件32、N条长条状波长转换元件34以及多个透镜36,其中N大于1的整数。

电路板30其上定义N条彼此平行的纵向方向L。每一组半导体发光元件32对应一条纵向方向L。每一组半导体发光元件32为电气接合于电路板30上,并且沿电路板30上其对应的纵向方向L排列。

每一条长条状波长转换元件34对应一组半导体发光元件32,并且具有两长侧边340。每一条长条状波长转换元件34弯曲,并且以本身的两长侧边340固定于电路板30上,进而横跨于其对应的该组半导体发光元件32的上方。如图6所示,每一条长条状波长转换元件34的剖面大致呈拱门外型。

每一条长条状波长转换元件34包含波长转换层342、透明的上阻水阻气层344以及透明的下阻水阻气层346。波长转换层342包含透明的高分子基材3420以及多个量子点3424。多个量子点3424均匀地分布于高分子基材3420内。高分子基材3420具有上表面3421以及下表面3422。透明的上阻水阻气层344接合于高分子基材3420的上表面3421上。透明的下阻水阻气层346接合于高分子基材3420的下表面3422上。上阻水阻气层344、下阻水阻气层346用以阻绝波长转换层342接触空气、水汽。

于一具体实施例中,透明的高分子基材3420可以由紫外线固化型甲基丙烯酸甲酯或热固型环氧树脂等透明高分子材料所形成,但本发明并不以此为限。

于一具体实施例中,多个量子点3424可以由II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族化合物或上述化合物的混合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点3424的II-VI族化合物可以由CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe或其他II-VI族化合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点3424的III-V族化合物可以由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb或III-V族化合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点3424的IV-VI族化合物可以由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe或其他IV-VI族化合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点3424的IV族化合物可以由Si、Ge、SiC、SiGe或其他IV族化合物所形成。

每一个透镜36对应一个半导体发光元件32。每一个透镜36设置于电路板30上,并且覆盖其对应的半导体发光元件32。

每一个半导体发光元件32用以发射第一色光R1,并且由其对应的透镜36扩散进而分散地射向其对应的长条状波长转换元件34。每一条长条状波长转换元件34内的多个量子点3424吸收通过该条长条状波长转换元件34的第一色光R1的第一部分,并且将其转换成第二色光R2。第二色光R2与第一色光R1的其余部份混光成第三色光R3,进而朝向离开电路板30的方向前进。

透镜36的功用在于降低半导体发光元件32所发射第一色光R1的正向光强度,同时将扩大半导体发光元件32的发光角度。

进一步,同样如图6所示,根据本发明的第三较佳具体实施例的发光装置3还包含反射层38。反射层38局部地形成于电路板30上以曝露多个半导体发光元件32。反射层38用以反射射向其本身的第一色光R1。

于一具体实施例中,同样如图6所示,每一个半导体发光元件32包含半导体发光裸晶320、透明的封装体322以及多个荧光粉体324。透明的封装体322包覆所述个半导体发光裸晶320。多个荧光粉体324均匀地分布于透明的封装体322内。每一个半导体发光裸晶320用以发射第四色光R4,并且射向透明的封装体322。透明的封装体322内的多个荧光粉体324吸收通过透明的封装体322的第四色光R4的第二部分,并且将其转换成第五色光R5。第五色光R5与第四色光R4的其余部份混光成第一色光R1进而射向其对应的透镜36。于图6所示的范例中,半导体发光裸晶320具有至少两焊垫3202。电路板30包含基板302以及形成于基板302的导电线路304。半导体发光裸晶320以本身的焊垫3202与导电线路304焊接以形成电性连接。半导体发光裸晶320也可以经由打线方式与导电线路304形成电性连接。

于另一具体实施例中,每一个半导体发光元件32可以是未封装的半导体发光裸晶320(未示出于图中),或是经封装但不混入荧光粉体的半导体发光裸晶320(未示出于图中)。

于一范例中,半导体发光元件32发射蓝光,量子点3424将吸收的蓝光转换成黄光,根据本发明的第三较佳具体实施例的发光装置3即为白光光源。

于另一范例中,半导体发光裸晶320发射蓝光,荧光粉体324将吸收的蓝光转换成红光,半导体发光元件32即发射粉紫光,量子点3424将吸收的粉紫光转换成绿光,根据本发明之第三较佳具体实施例的发光装置3即为白光光源。

于一具体实施例中,每一条长条状波长转换元件34具有第一表面积。电路板30具有第二表面积。N条长条状波长转换元件34的N个第一表面积的总和与电路板30的第二表面积的比值等于或小于50%。也就是说,与现有技术采用含量子点的波长转换元件的发光装置相比较,根据本发明的第三较佳具体实施例的发光装置3所采用波长转换元件34的面积可以缩减至少一半。

请参阅图7及图8,图7以外观视图示意地示出根据本发明的第四较佳具体实施例的发光装置4的结构。图为图7中发光装置4沿D-D线的局部剖面视图,藉此示意地示出根据本发明的第四较佳具体实施例的发光装置4的结构。根据本发明的第四较佳具体实施例的发光装置4可以作为条状光源。

如图7及图8所示,根据本发明的第四较佳具体实施例的发光装置4包含电路板40、N组半导体发光裸晶42、反射层48、多个调光层46以及N条长条状波长转换元件44,其中N大于1的整数。

电路板40其上定义N条彼此平行的纵向方向L。每一组半导体发光裸晶42对应一条纵向方向L。每一组半导体发光裸晶42电气接合于电路板40上,并且沿电路板40上其对应的纵向方向L排列。

反射层48局部地形成于电路板40上以曝露N组半导体发光裸晶42。每一个调光层46对应一个半导体发光裸晶42,并且形成于其对应的半导体发光裸晶42的顶表面420上。

每一条长条状波长转换元件44对应一组半导体发光裸晶42,并且具有两长侧边440。每一条长条状波长转换元件44弯曲,并且以本身的两长侧边440固定于电路板40上,进而横跨于其对应的所述组半导体发光裸晶42的上方。如图8所示,长条状波长转换元件44的剖面大致呈拱门外型。

每一条长条状波长转换元件44包含波长转换层442、透明的上阻水阻气层444以及透明的下阻水阻气层446。波长转换层442包含透明的高分子基材4420以及多个量子点4424。多个量子点4424均匀地分布于高分子基材4420内。高分子基材4420具有上表面4421以及下表面4422。透明的上阻水阻气层444接合于高分子基材4420的上表面4421上。透明的下阻水阻气层446接合于高分子基材4420的下表面4422上。上阻水阻气层444、下阻水阻气层446用以阻绝波长转换层442接触空气、水汽。

于一具体实施例中,透明的高分子基材4420可以由紫外线固化型甲基丙烯酸甲酯或热固型环氧树脂等透明高分子材料所形成,但本发明并不以此为限。

于一具体实施例中,多个量子点4424可以由II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族化合物或上述化合物的混合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点4424的II-VI族化合物可以由CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe或其他II-VI族化合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点4424的III-V族化合物可以由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb或III-V族化合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点4424的IV-VI族化合物可以由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe或其他IV-VI族化合物所形成。

于一具体实施例中,形成本发明所采用的多个量子点4424的IV族化合物可以由Si、Ge、SiC、SiGe或其他IV族化合物所形成。

每一个半导体发光裸晶42用以发射第一色光R1,并且由其所对应的调光层46减弱通过的第一色光R1。反射层48用以反射射向其本身的第一色光R1。每一条长条状波长转换元件44内的多个量子点4424吸收通过该条长条状波长转换元件44的第一色光R1的一部分,并且将其转换成第二色光R2。第二色光R2与第一色光R1的其余部份混光成第三色光R3,进而朝向离开电路板40的方向前进。

于图8所示的范例中,每一个半导体发光裸晶42具有至少两焊垫422。电路板40包含基板402以及形成于基板402的导电线路404。半导体发光裸晶42以本身的焊垫422与导电线路404焊接以形成电性连接。半导体发光裸晶420也可以经由打线方式与导电线路404形成电性连接。

于一范例中,半导体发光裸晶42发射蓝光,量子点4424将吸收的蓝光转换成黄光,根据本发明的第四较佳具体实施例的发光装置4即为白光光源。

于一具体实施例中,每一条长条状波长转换元件44具有第一表面积。电路板40具有第二表面积。N条长条状波长转换元件44的N个第一表面积的总和与电路板40的第二表面积的比值等于或小于50%。也就是说,与现有技术采用含量子点的波长转换元件的发光装置相比较,根据本发明的第四较佳具体实施例的发光装置4所采用波长转换元件44的面积可以缩减至少一半。

以55inch采用含量子点的波长转换元件的的现有技术的面光源为比较例,其波长转换元件的表面积为696mm(宽)x1225mm(长)。以达同样的发光面积为目的,根据本发明的发光装置可采用5条宽度为30mm的长条状波长转换元件。根据本发明的发光装置的5条长条状波长转换元件的表面积的总和与现有技术的55inch面光源的波长转换元件的表面积的比值=5x30mmx1225mm/696mmx1225mm=21%。足以证实根据本发明的发光装置作为面光源时,其所采用波长转换元件的面积可以缩减至少一半。

采用根据本发明的发光装置作为液晶显示系统的背光源,可以提升背光的光谱RGB色纯度,进而以提升升液晶显示系统的演色性可达美国国家电视标准委员会(NationalTelevision System Committee,NTSC)制定标准100%。

通过以上较佳具体实施例的详述,相信能清楚了解根据本发明的发光装置采用含量子点的长条状波长转换元件。并且,当执行成面光源时,根据本发明的发光装置所采用含量子点的波长转换元件的总面积可以大幅缩减。

通过以上较佳具体实施例的详述,希望能更加清楚描述本发明的特征与精神,而并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本发明的面向加以限制。相反地,其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的面向内。因此,本发明所申请的权利要求的面向应该根据上述的说明作最宽广的解释,以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

相关技术
  • 用于有机电致发光显示装置的光学膜、用于有机电致发光显示装置的偏振膜、用于有机电致发光显示装置的带粘合剂层的偏振膜、以及有机电致发光显示装置
  • 具非对称结构的发光装置、包含该发光装置的背光模组及该发光装置的制造方法
  • 发光元件、显示装置及发光元件与显示装置的制造方法
  • 有机电致发光元件、显示装置、照明装置、π共轭系化合物、发光性薄膜
  • 用于发光装置的背板、发光装置及其封装方法
  • 荧光物质、复合材料、涂料、油漆、油墨、人造皮肤、处理人造皮肤触觉信息的方法、人造发光皮肤、毛发和装置、电子装置、发光系统、显示系统、柔性发光材料、超声波发光材料、发光方法、复合材料的制备方法以及发光装置的制备方法
  • 发光装置、柔性发光装置、电子设备、照明装置、以及发光装置和柔性发光装置的制造方法
技术分类

06120115923884