TWI421433B - 使用量子點之光源模組，運用該光源模組之背光單元，顯示設備，及照明設備 - Google Patents

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TWI421433B
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Description

使用量子點之光源模組，運用該光源模組之背光單元，顯示設備，及照明設備
本發明係有關於一種使用量子點之光源模組、運用該光源模組之背光單元、顯示設備以及照明設備。
量子點是具有等於或小於約10奈米(nm)之直徑之奈米晶體(nano crystal)，是半導體材料組成，並引起量子限制效應(quantum confinement effect)。相較於典型的磷(phosphor)，量子點在較窄之波長帶產生更密集的光。激態的電子從導帶傳輸到價帶時，量子點發出光，並具有即使為相同材料也會有光之波長按粒子尺寸而改變之特性。由於光之波長按照量子點尺寸而改變，故藉由控制量子點尺寸可獲得具有所需之波長區域之光。
量子點是自然地配位並分散在有機溶劑裡。如果量子點的分散不恰當或暴露在氧氣或濕氣中，則光發射效率會降低。為了解決這個問題，已開發一種以有機材料或具有大帶隙之材料覆蓋量子點之方法。然而，上述方法會有製程或成本上之實用性的問題。因此，需要一種以較高的光發射效能來更加穩定地利用量子點之方法。例如，藉由***有機溶劑或聚合物而保護量子點免受氧氣或濕氣之方法，其中教示的是將量子點分散至聚合物光槽(polymer cell)或玻璃光槽(glass cell)中，並試圖用在照明設備中。
本發明提供一種能穩定使用量子點之光源模組、運用 該光源模組之背光單元、顯示設備以及照明設備。
依據本發明之一態樣，提供一種使用量子點之光源模組，該光源模組包括：包含基板和安裝於基板上之複數個發光裝置晶片之發光裝置封裝件，和朝發光方向置於發光裝置封裝件上之量子點密封封裝件，該量子點密封封裝件包含密封構件並且該量子點藉由該密封構件密封。
該量子點密封封裝件可直接接合於該發光裝置封裝件。或者，該量子點密封封裝件與該發光裝置封裝件分離。在此情況下，光源模組可復包含支撐構件以支撐該量子點密封封裝件而與該發光裝置封裝件分離。
該密封構件可以是平板狀管。而且，該密封構件可以是條狀管。該密封構件可以是玻璃管或聚合物管。
該複數個發光裝置晶片係對齊成一列或複數列。而且，該複數個發光裝置晶片排列為直線、曲線或預定圖案。在此情況下，該密封構件形成對應該複數個發光裝置晶片之排列之直線、曲線或預定圖案。
該量子點分散於有機溶劑或聚合物樹脂。在此情況下，該有機溶劑包括甲苯、氯仿和乙醇的至少其中之一。而且，該聚合物樹脂包括環氧、矽、聚乙烯和丙烯酸酯的至少其中之一。
該量子點包括以矽(Si)為基礎的奈米晶體、以II-VI族為基礎的化合物半導體奈米晶體、以III-V族為基礎的化合物半導體奈米晶體、以IV-VI為基礎的化合物半導體奈米晶體和其混合物的其中之一。從CdS，CdSe，CdTe，ZnS， ZnSe，ZnTe，HgS，HgSe，HGTE，CdSeS，CdSeTe，CdSTe，ZnSeS，ZnSeTe，ZnSTe，HgSeS，HgSeTe，HgSTe，CdZnS，CdZnSe，CdZnTe，CdHgS，CdHgSe，CdHgTe，HgZnS，HgZnSe，HggZnTe，CdZnSeS，CdZnSeTe，CdZnSTe，CdHgSeS，CdHgSeTe，CdHgSTe，HgZnSeS，HgZnSeTe和HgZnSTe擇一形成以該II-VI族為基礎的化合物半導體奈米晶體。從GaN，GAP，GaAs，AlN，AlP，AlAs，InN，InP，InAs，GaNP，GaNAs，GaPAs，AlNP，AlNAs，AlPAs，InNP，InNAs，InPAs，GaAlNP，GaAlNAs，GaAlPAs，GaInNP，GaInNAs，GaInPAs，InAlNP，InAlNAs和InAlPAs擇一形成以該III-V族為基礎的化合物半導體奈米晶體。以該IV-VI族為基礎的化合物半導體奈米晶體可由SbTe形成。
該量子點包括第一量子點，其尺寸允許峰值波長在綠光之波長帶。而且，該量子點包括第二量子點，其尺寸允許峰值波長在紅光之波長帶。
該複數個發光裝置晶片可以是發光二極體(LED)晶片或是有機發光二極體(OLED)晶片。
該發光裝置封裝件可以是晶片黏在基板上(COB)型封裝件。例如，該基板可為印刷電路板(PCB)，以及該複數個發光裝置晶片直接安裝於該基板。此時之光源模組，復包括透射性樹脂封裝部分，以包覆複數個發光裝置晶片，並製備於該基板上。
該基板可為印刷電路板，每一個或多個該複數個發光 裝置晶片封裝件被封裝成晶片封裝件，而該晶片封裝件安裝於該基板上。
該發光裝置封裝件410可以是晶片黏在引線框架上(COL)型封裝件。例如，該基板包括引線框架用於讓該複數個發光裝置晶片彼此電路連接，和模具構件以固定該複數個發光裝置晶片和該引線框架。
該複數個發光裝置晶片是藍色LED晶片，而其中該量子點包括第一量子點，其尺寸允許峰值波長在綠光之波長帶；和第二量子點，其尺寸允許峰值波長在紅光之波長帶。
從該藍色LED晶片發出之藍光具有435至470奈米之波長，從該第一量子點發出之綠光之色度座標是在國際照明委員會(CIE；Commission Internationale de l'Eclairage)CIE 1931色度座標系統之由四個頂點(0.1270，0.8037)，(0.4117，0.5861)，(0.4197，0.5316)，和(0.2555，0.5030)圍繞之區域，和從該第二量子點發出之紅光之色度座標是在國際照明委員會(CIE；Commission Internationale de l'Eclairage)CIE 1931色度座標系統之由四個頂點(0.5448，0.4544)，(0.7200，0.2800)，(0.6427，0.2905)，和(0.4794，0.4633)圍繞之區域。
從該第一量子點發出之綠光之色度座標是在國際照明委員會(CIE；Commission Internationale de l'Eclairage)CIE 1931色度座標系統之由四個頂點(0.1270，0.8037)，(0.3700，0.6180)，(0.3700，0.5800)和(0.2500，0.5500)圍繞之區域，和從該第二量子點發出之紅光之色度座標是在 照明委員會(CIE；Commission Internationale de l'Eclairage)CIE 1931色度座標系統之由四個頂點(0.6000，0.4000)，(0.7200，0.2800)，(0.6427，0.2905)，和(0.6000，0.4000)圍繞之區域。
該藍色LED晶片具有10至30奈米之全寬半高(FWHM)，該第一量子點有10至60奈米之FWHM，和該第二量子點有30至80奈米的FWHM。
該複數個發光裝置晶片是紫外光LED晶片，而該量子點包括第一量子點，其尺寸允許峰值波長在藍光之波長帶；第二量子點，其尺寸允許峰值波長在綠光之波長帶；和第三量子點，其尺寸允許峰值波長在紅光之波長帶。
依據本發明之另一態樣，提供一種包括使用量子點之光源模組的背光單元，該光源模組包括：發光裝置封裝件，含有基板和安裝於該基板上之複數個發光裝置晶片；量子點密封封裝件，朝發光方向置於發光裝置封裝上，該量子點密封封裝件包含密封構件且該量子點藉由該密封構件密封；以及光導板。
依據本發明之另一態樣，提供一種顯示設備，其包括使用量子點之光源模組，該光源模組包括：發光裝置封裝件，包含基板和安裝於該基板上之複數個發光裝置晶片；量子點密封封裝件，朝發光方向置於發光裝置封裝件上，該量子點密封封裝件包含密封構件且該量子點藉由該密封構件密封；光導板；以及影像面板，用以顯示影像。
依據本發明之另一態樣，提供一種照明設備，包括使 用量子點之光源模組，該光源模組包括：發光裝置封裝件，包含基板和安裝於該基板上之複數個發光裝置晶片；量子點密封封裝件，朝發光方向置於發光裝置封裝件上，該量子點密封封裝件包含密封構件且該量子點藉由該密封構件密封；以及電源供應單元，以供應電源至該光源模組。
電源可於照明設備外部備妥，而該電源供應單元可包括用於接收電源之界面；和用於控制供應至該光源模組之電源之電源控制單元。在某些情況下，該電源可備妥於照明設備內。
以下，將參照所附圖式說明本發明之實施形態來敘述本發明。在圖式中，相同的元件符號表示相同的元件，並且為求清楚說明，元件之大小或厚度可能誇大顯示。
第1圖係為依據本發明之一實施例之使用量子點151之光源模組100之平面視圖。第2圖係為第1圖所示之光源模組100之側面視圖。
參照第1和2圖，依據本實施例之光源模組100係為白色光源，並且包括含有複數個發光裝置晶片130a和130b之發光裝置封裝件110，以及朝發光方向置於發光裝置封裝件110上之量子點密封封裝件150。
在發光裝置封裝件110中，發光裝置晶片130a和130b是直接安裝在電路基板120上，如印刷電路板(PCB)。該發光裝置晶片130a和130b可以是以氮化鎵(GaN)為基礎的發光二極體(LED)晶片以用於發出藍光。但是，在某些情 況下，發光裝置晶片130a和130b可以是紫外光LED晶片。或者，發光裝置晶片130a和130b可以是有機發光二極體(OLED)晶片或其他已知的發光裝置晶片。亦可安裝齊納二極體晶片以保護發光裝置晶片130a和130b。複數個發光裝置晶片130a和130b可使用倒裝晶片接合(flip chip bonding)方法或引線接合的方法打線。可以藉由透射性樹脂封裝部分135包覆和保護發光裝置晶片130a和130b。雖然發光裝置晶片130a和130b在第1和2圖中係以兩個一對的方式由透射性樹脂封裝部分135所包覆，但本實施例不限於此。例如，可藉由每個透射性樹脂封裝部分135包覆一個、三個、或更多個發光裝置晶片130a和130b。或者，可以省略透射性樹脂封裝部分135。另外，發光裝置晶片130a和130b在第1和2圖中係對齊成一列，但本實施例不限於此。例如，發光裝置晶片130a和130b可以對齊成複數列，或可對齊成曲線或預定的圖案而不是一條直線。該發光裝置封裝件110是晶片在電路板上(chip on board；COB)型封裝件之範例。
該量子點密封封裝件150係朝發光方向接合並置於發光裝置封裝件110上。
量子點密封封裝件150包括密封構件155以及注入到該密封構件155中的量子點151。該密封構件155保護量子點151免受外部環境(如氧氣或濕氣)的影響，而且可以是由透明材料形成的玻璃管或聚合物管。該密封構件155可以是有直線形狀的管，即條狀管，對應於發光裝置晶片 130a和130b之排列。如果發光裝置晶片130a和130b排列為曲線或預定的圖案，則密封構件155可以是相對應彎曲的或有圖案的管，也可是平板狀的管，覆蓋發光裝置晶片130a和130b所排列之整個區域。
該量子點151是直徑約1至10奈米之奈米晶體，而且是半導體材料組成，並引起量子限制效應。該量子點151轉換發光裝置晶片130a和130b所發出的光的波長，並產生波長轉換光，即螢光。
量子點151的例子包括以矽(Si)為基礎的奈米晶體、以II-VI族為基礎的化合物半導體奈米晶體，以III-V族為基礎的化合物半導體奈米晶體、以IV-VI族為基礎的化合物半導體奈米晶體。根據本實施例，量子點151可以是上述例子的其中一個或混合。
在這種情況下，從CdS，CdSe，CdTe，ZnS，ZnSe，ZnTe，HgS，HgSe，HgTe，CdSeS，CdSeTe，CdSTe，ZnSeS，ZnSeTe，ZnSTe，HgSeS，HgSeTe，HgSTe，CdZnS，CdZnSe，CdZnTe，CdHgS，CdHgSe，CdHgTe，HgZnS，HgZnSe，HggZnTe，CdZnSeS，CdZnSeTe，CdZnSTe，CdHgSeS，CdHgSeTe，CdHgSTe，HgZnSeS，HgZnSeTe和HgZnSTe擇一可形成以II-VI族為基礎之化合物半導體奈米晶體。從GaN，GAP，GaAs，AlN，AlP，AlAs，InN，InP，InAs，GaNP，GaNAs，GaPAs，AlNP，AlNAs，AlPAs，InNP，InNAs，InPAs，GaAlNP，GaAlNAs，GaAlPAs，GaInNP，GaInNAs，GaInPAs，InAlNP，InAlNAs和InAlPAs擇一可 形成以III-V族為基礎的化合物半導體奈米晶體。可由例如SbTe形成以IV-VI族為基礎的化合物半導體奈米晶體。
該量子點151自然配位和分散在如有機溶劑或聚合物樹脂的分散介質中並且由密封構件155加以密封。分散介質可以是任何不影響量子點151之波長轉換效能的透明介質，不會因為光而變質，也不會反射光或吸收光。例如，有機溶劑可包括甲苯、氯仿和乙醇的至少其中一者，聚合物樹脂可包括環氧、矽、聚乙烯和丙烯酸酯的至少其中一者。如果使用聚合物樹脂作為分散介質，則量子點151分散於其中之聚合物樹脂可注入密封構件155，然後固化。
激態的電子從導帶傳輸到價帶時，量子點151發出光，並具有即使為相同材料也會有光之波長按粒子尺寸而改變之特性。由於光之波長按照量子點151尺寸而改變，故藉由控制量子點151尺寸可獲得所需之波長區域之光。可藉由適當變化奈米晶體之生長條件而控制量子點151之尺寸。
如上所述，每個發光裝置晶片130a和130b可以是藍色LED晶片。在這種情況下，藍色LED晶片可發出主波長為435至470奈米之光。同時，量子點151可包括尺寸允許峰值波長在綠光之波長帶之第一量子點，和尺寸允許峰值波長在紅光之波長帶之第二量子點。在這種情況下，可以適當控制第一和第二個量子點之尺寸，使第一量子點之峰值波長為500至550奈米，而第二量子點之峰值波長是580至660奈米。
同時，相較於典型的磷，量子點151在較窄之波長帶 產生更密集的光。因此，在量子點151，第一量子點可有10至60奈米之全寬半高(FWHM)，而該第二量子點有30至80奈米的FWHM。同時，使用具有10至30奈米之FWHM之藍色LED晶片作為發光裝置晶片130a和130b。
當將發出不同顏色的光的量子點予以混合時，如果量子點之顏色比率改變，則使用者可看到不同波長的光。為了防止這個問題，需要以精確的密度和精確的比率來混合材料。在混合量子點時，除了密度之外，還必須考慮量子點之光發射效率。在使用LED封裝件陣列(其中量子點係與成形樹脂混合)之典型白色光源中，密度的控制、均勻性和量子點的混合比率係受到限制，所以LED封裝件在這些條件之間的色度座標可能會有偏差。然而，在光源模組100中，當針對發光裝置封裝件110之複數個發光裝置晶片130a和130b準備量子點密封封裝件150時，整個光源模組100可具有均勻的色度座標。而且，在光源模組100中，除發光裝置封裝件110之外，當個別地準備之量子點密封封裝件150控制發光之波長和強度時，可以很容易地獲得所需的色度座標。
第3圖係為第1圖所示之光源模組100發出的光之波長帶之光強度之顯示圖。第4圖係為第1圖所示之光源模組100發出的光之色度座標區域之顯示圖。
該光源模組100可藉由控制量子點151之粒子尺寸而控制波長帶以獲得例如表1所示之特性。
在表1，Wp代表每一藍光、綠光、紅光的主波長，而FWHM代表每一藍光、綠光、紅光的全寬半高。參考表1，藍光自發光裝置晶片130a和130b發出，綠光和紅光從量子點151發出，而且藍光、綠光、紅光有如第3圖所示之光強度之分佈。
而且，波長帶可藉由控制量子點151之粒子尺寸而受到控制，色度座標可依據粒子尺寸藉由控制量子點151之密度而受到控制。因此，如第4圖所示，可控制量子點151之粒子尺寸和密度，使第一量子點之綠光之色度座標是位在國際照明委員會(CIE；Commission Internationale de l'Eclairage)CIE 1931色度座標系統中被四個頂點(0.1270，0.8037)，(0.4117，0.5861)，(0.4197，0.5316)，和(0.2555，0.5030)圍繞之區域A，以及第二量子點之紅光之色度座標位在國際照明委員會CIE 1931色度座標系統中被四個頂點(0.5448，0.4544)，(0.7200，0.2800)，(0.6427，0.2905)，和(0.4794，0.4633)圍繞之區域B。如第4圖所示，具有以上之光之分佈之光源模組100於CIE1931色度座標系統較典型使用磷的產品涵蓋更廣的區域，相對於美國國家電視系統委員會(NTSC)具有等於或大於95%之色彩再現性(color reproduction)，並具有非常高強度的光發射。
此外，如上所述，由於量子點151較典型的磷在較窄之波長帶產生更密集的光，所以第一和第二量子點可能在色度座標的較窄區域。也就是說，可藉由使第一量子點之綠光之色度座標位在CIE 1931色度座標系統圍繞之四個頂點(0.1270，0.8037)，(0.3700，0.6180)，(0.3700，0.5800)和(0.2500，0.5500)之區域A’和第二量子點之紅光之色度座標在CIE 1931色度座標系統圍繞之四個頂點(0.6000，0.4000)，(0.7200，0.2800)(0.6427，0.2905)，和(0.6000，0.4000)之區域B’而進一步增進色彩重現。
如上所述，該光源模組100可從發光裝置晶片130a和130b的組合實現最高的色彩重現，和藉由定義發光裝置晶片130a和130b的主波長和在CIE 1931色度座標系統之第一和第二量子點之色度座標，將第一和第二量子點實現到一定的範圍或區域。
在光源模組100中，發光裝置晶片130a和130b是藍色LED晶片且量子點151波長轉換(wavelength-convert)藍光成紅光和綠光。然而，本發明不限於此。例如，發光裝置晶片130a和130b可以是紫外光LED晶片且可將量子點151之粒子大小和密度控制成包括具有允許峰值波長是在藍光之波長帶內之大小之第一量子點、具有允許峰值波長是在綠光之波長帶內之大小之第二量子點和具有允許峰值波長是在紅光之波長帶內之大小之第三量子點。在這種情況下，發光裝置晶片130a和130b，即紫外光LED晶片，作為唯一的發白色光的量子點密封封裝件150的激發光源。
第5圖係為依據本發明之另一實施例之使用量子點之光源模組200之平面視圖。第6圖係為第5圖所示之光源模組200之側面視圖。
參照第5和6圖，依據本實施例之光源模組200包括含有複數個發光裝置晶片230之發光裝置封裝件210，和朝發光方向而置於發光裝置封裝件210上之量子點密封封裝件150。該量子點密封封裝件150可以與先前實施例之量子點密封封裝件150相同。
該光源模組200與先前實施例的光源模組100的不同之處在於量子點密封封裝件150和發光裝置封裝件210是分開的。也就是說，在光源模組100中，量子點密封封裝件150是直接接合於發光裝置封裝件110。然而，在光源模組200中，量子點密封封裝件150藉由額外的支撐構件240支撐而與發光裝置封裝件210分離。該量子點密封封裝件150也能以可拆卸的方式讓支撐構件240支撐。在這種情況下，光源模組200之光源特性可以很容易地藉由更換具有色度座標之不同特性之量子點密封封裝件150而改變。
同時，發光裝置封裝件210是COB型封裝件，其中發光裝置晶片230係對齊成一排並直接安裝在電路基板220上，但不限於此。
第7圖係為依據本發明之另一實施例之使用量子點之光源模組300之平面視圖。第8圖係為第7圖所示之光源模組300之側面視圖。
參照第7和8圖，依據本實施例之光源模組300係為 包括含有複數個發光裝置晶片331之發光裝置封裝件310，和朝發光方向置於發光裝置封裝件310上之量子點密封封裝件150。該量子點密封封裝件150可以與先前實施例之量子點密封封裝件150相同。
該光源模組300與先前實施例的光源模組100和200的不同之處在於發光裝置晶片封裝件330是接合於發光裝置封裝件310中之電路基板320，如PCB。也就是說，在光源模組100中，發光裝置晶片130a和130b是直接安裝在電路基板120上。然而，在光源模組300中，發光裝置晶片331藉由另外使用模具構件(mold member)335而個別被封裝至發光裝置晶片封裝件330中，然後發光裝置晶片封裝件330係安裝在電路基板320上。在發光裝置晶片封裝件330中，供發光裝置晶片331接置之模具構件335的槽可形成反射腔以改善自發光裝置晶片331發出的光的方向性。
雖然在第7和8圖之每個發光裝置晶片封裝件330是安裝一個發光裝置晶片331，但可安裝兩個或多個發光裝置晶片331或也可安裝齊納二極體晶片以保護發光裝置晶片331。此外，雖然第7和8圖之量子點密封封裝件150是接合在發光裝置封裝件310，但量子點密封封裝件150可藉由在第6圖所示之額外的支撐構件240支撐而與發光裝置封裝件310分離。
第9圖係為依據本發明之另一實施例之使用量子點之光源模組400之平面視圖。第10圖係為第9圖所示之光源 模組400之側面視圖。
參照第9和10圖，依據本實施例之光源模組400係為包括含有複數個發光裝置晶片430之發光裝置封裝件410，和朝發光方向置於發光裝置封裝件410上之量子點密封封裝件150。該量子點密封封裝件150可以與先前實施例之量子點密封封裝件150相同。
該光源模組400與先前實施例的光源模組100、200和300的不同之處在於發光裝置晶片封裝件410是晶片在引線框架上(chip on lead-frame；COL)型封裝件。也就是說，雖然先前的實施例之發光裝置封裝件110，210，310是COB型封裝件或晶片封裝件是安裝在電路基板上的封裝件，但發光裝置封裝件410是發光裝置晶片430藉由引線框架415而電路連接的COL型封裝件，而發光裝置晶片430和引線框架415是藉由使用模具構件420予以封裝。在發光裝置封裝件410中，供發光裝置晶片430接置之模具構件420的凹槽可形成反射腔以改善自發光裝置晶片430發出的光的方向性。
雖然在第9和10圖之每個模具構件420的凹槽是安裝一個發光裝置晶片430，但可安裝兩個或多個發光裝置晶片430或也可安裝齊納二極體晶片以保護發光裝置晶片430。此外，雖然第9和10圖之量子點密封封裝件150是接合在發光裝置封裝件410，量子點密封封裝件150可藉由在第6圖所示之額外的支撐構件240支撐而與發光裝置封裝件410分離。
第11圖係為依據本發明之一實施例之背光單元之示意圖。
參照第11圖，依據本實施例之背光單元是側光式(edge-type)背光單元，包括光導板550和置於該光導板550之一側的光源模組510。在光源模組510中，量子點密封封裝件515是朝發光方向置於發光裝置封裝件511上。依據先前的實施例，該光源模組510可以是光源模組100，200，300和400任何一個。
光導板550是用於導光之透明和平板型的構件。向外導光之預定圖案可形成在光導板550之兩個表面的其中之一上。該光源模組510置於光導板550之一側。因為光源模組510之發光裝置封裝件511中之發光裝置晶片可以排一列而量子點密封封裝件515可以是如上就第1和2圖所述之棒型管，所以量子點密封封裝件515之發光表面可面對該側的光導板550。光源模組510發出的光穿過該側的光導板550而進入到光導板550，並且完全反射而擴散到光導板550的每個地方。光導板550中完全反射的光係通過光導板550之表面而向外發出，預定圖案係形成在光導板550之表面(即發光表面)上。
第12圖係為依據本發明之一實施例之顯示設備之示意圖。
參照第12圖，依據本實施例之顯示設備使用第11圖所示的背光單元，該顯示設備包含光源模組510、光導板550、光學薄膜560和影像面板570。光學薄膜560改善朝 影像面板570照射之光之方向性，並且置於光導板550之發光表面的一側。光學薄膜560可包括，例如，棱鏡片或擴散板。影像面板570是將電性影像信號轉換成影像的裝置，例如，液晶顯示器(LCD)面板。光源模組510發出的光穿過光導板550之一側，並如上就第11圖所述通過光導板550的發光表面而發出，然後穿過光學薄膜560以照射影像面板570之後表面。
如上所述，藉由使用量子點密封封裝件，該光源模組510可實現色彩重現大幅改善的白光，使所有發光裝置晶片具有均勻的色度座標，從而可以大幅改善顯示設備之色彩品質。此外，由於量子點密封封裝件之量子點係由密封件與外部環境分開，故可穩定維持量子點，從而可大大提高可靠性。
第13圖係為依據本發明之一實施例之照明設備600之示意圖。參照第13圖，依據本實施例之照明設備600包括光源模組610和供應光源模組610電源之電源供應單元650。
依據先前的實施例，該光源模組610可以是光源模組100，200，300和400任何一個。電源供應單元650可包括用於接收電源之界面651，以及用於控制將被提供給光源模組610之電源的電源控制單元655。界面651可包括用於阻斷過電流的保險絲，以及用於屏蔽電磁干擾信號的電磁屏蔽過濾器。電源可從照明設備600外部或照明設備600內含之電池提供。如果供應交流電(AC)電源，電源控制單元655則可包括用於將交流轉換成直流(DC)的整流 單元，以及用於將直流(DC)電壓轉換成適於光源模組610之電壓的恆壓控制單元。如果電源是具有適用於光源模組610(如電池)之電壓的直流電源，則可以省略整流單元和恆壓控制單元。另外，如果如AC-LED之裝置被用作為光源模組610之發光裝置晶片，則AC電源可直接供應給光源模組610，而在這種情況下，整流單元和恆壓控制單元也可以省略。此外，電源控制單元655可控制色溫以實現依據人體敏感性的照明。
該照明設備600可應用於各種使用光源之裝置。例如，如上就第1和2圖所述，發光裝置晶片之排列和光源模組610的量子點密封封裝件之形狀可設計成一條直線、一條曲線或預定的圖案。該照明設備600可以是用於更換典型的白熾燈或日光燈的一般照明裝置，而在這種情況下，可藉由控制光源模組610之量子點密封封裝件所使用的量子點之粒子尺寸而獲得廣泛的區域中之波長帶之光發射光譜。
依據本發明之上述實施例，可以實現下列功效。
第一，因為量子點所分散的有機溶劑或聚合物密封在額外的密封構件內，故可預防氧氣或濕氣的影響，而光源模組可以在熱且潮濕、或熱環境中穩定工作。
第二，因為量子點密封封裝件係共同地準備給複數個發光裝置晶片使用，故可以簡化過程、提高生產效率以及降低製造成本。
第三，因為量子點密封封裝件係共同地準備給複數個發光裝置晶片使用，故可抑制每個發光裝置晶片在單獨準 備量子點磷時所造成之波長轉換光之在色彩分佈的偏差，使得整個發光裝置晶片可有均勻的色度座標，以及可大幅改善色彩重現。
雖然已特別參照例示實施例來顯示及敘述本發明，但應了解到，技術領域中具有通常知識者可在不違背如後述之申請專利範圍中所定義知本發明的範圍內作形式及細節上的各種修改。
100、200、300、400、510、610‧‧‧光源模組
110、210、310、410‧‧‧發光裝置封裝件
120、220、320‧‧‧電路基板
130a、130b、230、331‧‧‧發光裝置晶片
135‧‧‧透射性樹脂封裝部分
150、515‧‧‧量子點密封封裝件
151‧‧‧量子點
155‧‧‧密封構件
240‧‧‧支撐構件
330‧‧‧發光裝置晶片封裝件
335、420‧‧‧模具構件
415‧‧‧引線框架
430‧‧‧發光裝置晶片
511‧‧‧發光裝置封裝件
550‧‧‧光導板
560‧‧‧光學薄膜
570‧‧‧影像面板
600‧‧‧照明設備
650‧‧‧電源供應單元
651‧‧‧界面
655‧‧‧電源控制單元
藉由參照附加圖式來詳細說明例示實施例，本發明之上述及其他特徵和優點將變得更加顯而易見，其中：第1圖係為依據本發明之一實施例之使用量子點之光源模組之平面視圖；第2圖係為第1圖所示之光源模組之側面視圖；第3圖係為第1圖所示之光源模組發出的光之波長帶之光強度之顯示圖；第4圖係為第1圖所示之光源模組發出的光之色度座標區域之顯示圖；第5圖係為依據本發明之另一實施例之使用量子點之光源模組之平面視圖；第6圖係為第5圖所示之光源模組之側面視圖；第7圖係為依據本發明之另一實施例之使用量子點之光源模組之平面視圖；第8圖係為第7圖所示之光源模組之側面視圖；第9圖係為依據本發明之另一實施例之使用量子點之 光源模組之平面視圖；第10圖係為第9圖所示之光源模組之側面視圖；第11圖係為依據本發明之一實施例之背光單元之示意圖；第12圖係為依據本發明之一實施例之顯示設備之示意圖；第13圖係為依據本發明之一實施例之照明設備之示意圖。
100‧‧‧光源模組
110‧‧‧發光裝置封裝件
130a‧‧‧發光裝置晶片
130b‧‧‧發光裝置晶片
150‧‧‧量子點密封封裝件

Claims (31)

  1. 一種使用量子點之光源模組，包括：發光裝置封裝件，包含基板和安裝於該基板上之複數個發光裝置晶片；量子點密封封裝件，置於該發光裝置封裝件之發光方向上，並且包含密封構件和藉由該密封構件密封之該量子點，該量子點密封封裝件與該發光裝置封裝件分離；以及支撐構件，以支撐該量子點密封封裝件而與該發光裝置封裝件分離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該量子點密封封裝件直接接合於該發光裝置封裝件。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該密封構件是條狀管。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該密封構件是平板狀管。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該密封構件是玻璃管或聚合物管。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該複數個發光裝置晶片係對齊成一列或複數個列。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該複數個發光裝置晶片排列成直線、曲線或預定圖案。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之光源模組，其中，該密封構件形成對應該複數個發光裝置晶片之排列之直線、曲 線、或預定圖案。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該量子點分散於有機溶劑或聚合物樹脂。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之光源模組，其中，該有機溶劑包括甲苯、氯仿和乙醇的至少其中之一。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之光源模組，其中，該聚合物樹脂包括環氧、矽、聚乙烯和丙烯酸酯的至少其中之一。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該量子點包括以矽(Si)為基礎的奈米晶體、以II-VI族為基礎的化合物半導體奈米晶體、以III-V族為基礎的化合物半導體奈米晶體、以IV-VI族為基礎的化合物半導體奈米晶體和其混合物的其中之一。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之光源模組，其中，從CdS，CdSe，CdTe，ZnS，ZnSe，ZnTe，HgS，HgSe，HGTE，CdSeS，CdSeTe，CdSTe，ZnSeS，ZnSeTe，ZnSTe，HgSeS，HgSeTe，HgSTe，CdZnS，CdZnSe，CdZnTe，CdHgS，CdHgSe，CdHgTe，HgZnS，HgZnSe，HggZnTe，CdZnSeS，CdZnSeTe，CdZnSTe，CdHgSeS，CdHgSeTe，CdHgSTe，HgZnSeS，HgZnSeTe和HgZnSTe擇一形成以該II-VI族為基礎的化合物半導體奈米晶體。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之光源模組，其中，從GaN，GAP，GaAs，AlN，AlP，AlAs，InN，InP，InAs，GaNP，GaNAs，GaPAs，AlNP，AlNAs，AlPAs，InNP， InNAs，InPAs，GaAlNP，GaAlNAs，GaAlPAs，GaInNP，GaInNAs，GaInPAs，InAlNP，InAlNAs和InAlPAs擇一形成該III-V族為基礎的化合物半導體奈米晶體。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之光源模組，其中，該IV-VI族為基礎的化合物半導體奈米晶體係由SbTe形成。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該量子點包括第一量子點，其尺寸允許峰值波長在綠光之波長帶。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該量子點包括第二量子點，其尺寸允許峰值波長在紅光之波長帶。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該複數個發光裝置晶片是發光二極體(LED)晶片。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該基板為印刷電路板(PCB)，以及其中該複數個發光裝置晶片直接安裝於該基板上。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之光源模組，復包括透射性樹脂封裝部分，以包覆該複數個發光裝置晶片，並製備於該基板上。
  21. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該基板為印刷電路板，其中每一個或多個該複數個發光裝置晶片封裝件係封裝成晶片封裝件，以及 其中該晶片封裝件係安裝於該基板上。
  22. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該基板包括：引線框架，用於讓該複數個發光裝置晶片彼此電路連接，以及模具構件，以固定該複數個發光裝置晶片和該引線框架。
  23. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該複數個發光裝置晶片是藍色LED晶片，以及其中該量子點包括：第一量子點，其尺寸允許峰值波長在綠光之波長帶；和第二量子點，其尺寸允許峰值波長在紅光之波長帶。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之光源模組，其中從該藍色LED晶片發出之藍光具有435至470奈米之波長，其中從該第一量子點發出之綠光之色度座標是在國際照明委員會CIE 1931色度座標系統之由四個頂點(0.1270，0.8037)，(0.4117，0.5861)，(0.4197，0.5316)，和(0.2555，0.5030)圍繞之區域，和其中從該第二量子點發出之紅光之色度座標是在國際照明委員會CIE 1931色度座標系統之由四個頂點(0.5448，0.4544)，(0.7200，0.2800)，(0.6427，0.2905)，和(0.4794，0.4633)圍繞之區域。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之光源模組，其中從該第一量子點發出之綠光之色度座標是在國際照明委員會CIE 1931色度座標系統之由四個頂點(0.1270，0.8037)，(0.3700，0.6180)，(0.3700，0.5800)和(0.2500，0.5500)圍繞之區域，和其中從該第二量子點發出之紅光之色度座標是在國際照明委員會CIE 1931色度座標系統之由四個頂點(0.6000，0.4000)，(0.7200，0.2800)，(0.6427，0.2905)，和(0.6000，0.4000)圍繞之區域。
  26. 如申請專利範圍第23項所述之光源模組，其中，該藍色LED晶片具有10至30奈米之全寬半高(FWHM)，其中該第一量子點有10至60奈米之FWHM，和其中該第二量子點有30至80奈米的FWHM。
  27. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，該複數個發光裝置晶片是紫外光LED晶片，和其中該量子點包括：第一量子點，其尺寸允許峰值波長在藍光之波長帶；第二量子點，其尺寸允許峰值波長在綠光之波長帶；以及第三量子點，其尺寸允許峰值波長在紅光之波長帶。
  28. 一種背光單元包括：如申請專利範圍第1至27項之任一項之光源模 組；以及光導板。
  29. 一種顯示設備包括：如申請專利範圍第1至27項之任一項之光源模組；光導板；以及影像面板，用於顯示影像。
  30. 一種照明設備，包括：如申請專利範圍第1至27項之任一項之光源模組；以及電源供應單元，用於供應電源至該光源模組。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之照明設備，其中，該電源供應單元包括：界面，用於接收電源；以及電源控制單元，用於控制供應至該光源模組之電源。
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