CN205960017U - 波长转换器件、发光模块、背光单元和显示装置 - Google Patents

Abstract

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透明基底以及设置在所述基底上的一个或者多个波长转换元件。本实用新型的波长转换器件结构简单，具有连续性的空间，易于识别其质量变化。本实用新型还提出了一种发光模块、背光单元以及显示装置。

Description

波长转换器件、发光模块、背光单元和显示装置

技术领域

本实用新型属于显示和照明领域，具体涉及一种波长转换器件、发光模块、背光单元和显示装置。

背景技术

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。

由于量子点具有粒子大小可控、分散均匀、激发转化效率高、稳定且光效较高等优异的光学性质，其在显示器件领域已经展示出较大的应用前景。尤其是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，可使电视具有高色域(NTSC)。

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。

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，以使工作人员尽快知道量子点玻璃管中是否存在氧气或者水汽。

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处。

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

本实用新型所要解决的技术问题为：提供一种波长转换器件，其结构简单且具有连续性的空间，易于识别波长转换器件的质量。

本实用新型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透明基底以及设置在所述基底上的一个或者多个波长转换元件，所述密封的玻璃管内为真空或者惰性气体。

优选地，所述玻璃管为条形管或者平板型管。

优选地，所述条形管的横截面为多边形、圆形或者椭圆形，其中所述多边形包括三角形和方形。

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。

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。

优选地，所述透明基底的材质为玻璃或者聚合物。

优选地，所述透明基底为长条状，所述透明基底的截面为多边形、圆形或者椭圆形，其中所述多边形包括三角形和方形。

本实用新型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，所述波长转换器件邻近于所述发光器件并位于发光方向上；每一个波长转换元件对应一个或者多个所述发光器件芯片。

本实用新型还公开了一种背光单元，包括如上所述的发光模块和导光板，所述波长转换器件位于所述发光器件和所述导光板之间。

本实用新型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。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的波长转换器件设计简单，容易制备，且易于识别其中是否存在氧气或者水汽，方便更换。由本实用新型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

图1为本实用新型中背光单元的一个具体实施方式的示意图；

图2为本实用新型中波长转换器件的一个具体实施方式的组装过程示意图；

图3为本实用新型中设置有波长转换元件的量子点基底的一个具体实施方式的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型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实用新型一部分实施方式，而不是全部实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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，都属于本实用新型保护范围。本实用新型的附图仅为示意说明本实用新型的实施方式，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。

本实用新型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所示，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邻近与发光器件106并在发光器件106的发光方向上。

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。

波长转换器件108包括密封的玻璃管110、位于玻璃管110内的透明基底112以及一个或者多个波长转换元件114。波长转换元件114设置在透明基底之上。密封的玻璃管110内为真空或者惰性气体。在一个优选的实施方式中，如图2所示，透明基底112上设置有多个波长转换元件114，且具有同一朝向。优选地，波长转换元件114正对发光器件106。通过 将波长转换元件114设置在透明基底112上，可以简化工艺，方便获得玻璃管内的连续性空间，从而更容易识别量子点的变质。

在一个优选的实施方式中，透明基底112上的波长转换元件114朝向发光器件106。在另一个优选的实施方式中，透明基底112上的波长转换元件114背向发光器件106，如图2所示。

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为扁平的条形管。优选地，条形的玻璃管110的横截面为多边形、圆形、椭圆形或者与上述任一图形类似的形状。当然，条形的玻璃管110并不局限于上述横截面形状。

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、圆形或者椭圆形。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，本实用新型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。

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，如图2所示。

如图3所示，波长转换元件114包括均匀分散有量子点116的透明高分子材料118。波长转换元件114包括但不限于量子点116，也包括荧光粉或者量子点116与荧光粉的混合物。

本实用新型中，量子点116包括如下化合物中的至少一种：II族-VIA族化合物(特指由II族元素与VIA族元素组成的化合物)、IV族-VIA族化合物(特指由IV族元素与VIA族元素组成的化合物)、III族-VA族化合物(特指由III族元素与VA族元素组成的化合物)、I族-VIA族化合物(特指由I族元素与VIA族元素组成的化合物)、硫化铜铟和硒化铜铟。

II族-VIA族化合物包括：硒化锌、碲化锌、硫化锌、硒化镉、硫化镉、碲化镉、氧化锌、硫化汞、碲化汞、氧化镁、硫化镁、碲化镁、硫硒化镉、硫碲化镉、硫硒化锌、硫碲化锌、硒碲化锌、硫硒化汞、硫碲化汞、硒碲化汞、硒化锌镉、硫化锌镉、碲化锌镉、汞硫化镉、硒碲化锌镉、硫碲化锌镉、硫硒化锌镉、硫碲化汞镉、硫硒化汞镉、硒碲化汞镉、硫碲化汞锌、硫硒化汞锌、硒碲化汞锌、硫化镁锌、碲化镁锌、硒化镁锌、氧化镁锌、氧硫化镁锌、硫硒化镁锌、碲硒化镁锌、硫碲化镁锌。在一个优选实施方式中，量子点116包括上述II族-VIA族化合物中的至少一种。

IV族-VIA族化合物包括：硫化铅、硒化铅、碲化铅,硫化锡、硒化锡、碲化锡、硫碲化锡、硫硒化锡、硒碲化锡、硫碲化铅、硫硒化铅、硒碲化铅、硫化锡铅、碲化锡铅、硒化锡铅、硫硒化锡铅、硫碲化锡铅；在一个优选实施方式中，量子点116包括上述IV族-VIA族化合物中的至少一种。

III族-VA族化合物包括：磷化铟、砷化铟、氮化镓、磷化镓、砷化镓、锑化镓、氮化铝、磷化铝、砷化铝、锑化铝、氮化铟、锑化铟、氮磷化镓、氮砷化镓、氮锑化镓、磷锑化镓、磷砷化镓、氮磷化铝、氮砷化铝、氮磷化铝镓、氮锑化铝镓、磷锑化铝镓、磷砷化铝镓、氮磷化铟镓、氮砷化铟镓、氮锑化铟镓、磷锑化铟镓、磷砷化铟镓、氮化铟铝、磷化铟铝、砷化铟铝、锑化铟铝；所述I族-VI族化合物包括:硫化铜、碲化铜、硒化铜、硫化银、硒化银、碲化银。在一个优选实施方式中，量子点116包括上述III族-VIA族化合物中的至少一种。

在一个优选实施方式中，量子点116包括如下物质中的至少一种：Mn²⁺掺杂硒化锌、Mn²⁺掺杂硫化锌、Mn²⁺掺杂碲化锌、Mn²⁺掺杂硒化镉、Mn²⁺掺杂硫化镉、Mn²⁺掺杂碲化镉、Mn²⁺掺杂硒化锌、Mn²⁺掺杂硫化锌、Mn²⁺掺杂碲化锌、Mn²⁺掺杂硒化镉、Mn²⁺掺杂硫化镉、Mn²⁺掺杂碲化镉、Co²⁺掺杂硒化锌、Co²⁺掺杂硫化锌、Co²⁺掺杂碲化锌、Co²⁺掺杂硒化镉、Co²⁺掺杂硫化镉、Co²⁺掺杂碲化镉、Ni²⁺掺杂硒化锌、Ni²⁺掺杂硫化锌、Ni²⁺掺杂碲化锌、Ni²⁺掺杂硒化镉、Ni²⁺掺杂硫化镉、Ni²⁺掺杂碲化镉、Ag⁺掺杂硒化锌、Ag⁺掺杂硫化锌、Ag⁺掺杂碲化锌、Ag⁺掺杂硒化镉、Ag⁺掺杂硫化镉、Ag⁺掺杂碲化镉、Cu⁺掺杂磷化铟、Cu⁺掺杂砷化铟、Ag⁺掺杂磷化铟、Ag⁺掺杂砷化铟、Mn²⁺掺杂磷化铟、Mn²⁺掺杂砷化铟。

本实用新型中的波长转换元件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610-640nm。

高分子材料118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组成的组中的选择的至少一种。

透明基底112的材质包括但不限于玻璃或者聚合物。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。

在一个优选实施方式中，透明基底112为长条状。优选地，透明基底112的截面为多边形、圆形或者椭圆形。在一个优选的实施例中，透明基底112为玻璃棒状。在另一个优选的实施例中，透明基底112为长条形玻璃片状。

在一个优选的实施方式中，透明基底112包括透镜结构，波长转换元件114设置在透镜结构表面。

在一个优选的实施方式中，透明基底112包括凹槽结构，波长转换元件114设置在凹槽结构内。

透明基底112与波长转换元件114的结合方式包括但不限于粘结、涂覆和印刷。在一个优选的实施方式中，所述透明基底112上均匀涂覆有波长转换元件114。

在一个优选实施方式中，发光器件106包括基板和安装在基板上的多个发光器件芯片，每一个波长转换元件114与一个或者多个所述发光器件芯片对应，尽可能多地吸收所对应的发光器件芯片的发光。如图2所示，发光器件106上包括4个发光器件芯片，则透明基底112上设置有与其对应的4个波长转换元件114。发光器件106包括但不限于发光二极管(LED)和激光二极管。发光器件106所发射光的波长比波长转换器件中的量子点116的发射波长短。在一个优选实施例中，发光器件为蓝色LED，具体可以使用发射波长为420nm到480nm的蓝光的氮化镓LED。

尽管发明人已经对本实用新型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，都不能脱离本实用新型精神的实质，本实用新型中出现的术语用于对本实用新型技术方案的阐述和理解，并不能构成对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种波长转换器件，其特征在于，包括密封的玻璃管、位于所述玻璃管内的透明基底以及设置在所述基底上的一个或者多个波长转换元件，所述密封的玻璃管内为真空或者惰性气体。

2.根据权利要求1所述的波长转换器件，其特征在于：所述玻璃管为条形管或者平板型管。

3.根据权利要求2所述的波长转换器件，其特征在于：所述条形管的横截面为多边形、圆形或者椭圆形，其中所述多边形包括三角形和方形。

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均匀分散有量子点的透明高分子材料。

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。

6.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或者聚合物。

7.根据权利要求1所述的波长转换器件，其特征在于：所述透明基底为长条状，所述透明基底的截面为多边形、圆形或者椭圆形，其中所述多边形包括三角形和方形。

8.一种发光模块，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1-7中任一所述的波长转换器件，所述波长转换器件邻近于所述发光器件并位于发光方向上；每一个波长转换元件对应一个或者多个所述发光器件芯片。

9.一种背光单元，其特征在于，包括如权利要求8所述的发光模块和导光板，所述波长转换器件位于所述发光器件和所述导光板之间。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求9中所述的背光单元以及用于显示图像的图像面板。