[发明专利]基于量子点的照明

说明书

优先权的要求

本申请要求于2010年8月11日提交的美国临时专利申请号61/372,811的优先权，将其内容全部结合于此以供参考。

技术领域

本公开内容的实施方式涉及使用量子点（包括，但不限于，半导体纳米晶体）产生光，以及它们在用于照明应用和光学显示系统的结构中的使用。

背景技术

液晶显示器（LCD）是当今市场上的主流平板显示器技术。传统的LCD系统在光源（例如，荧光灯，发光二极管（LED）等）前面包括光学部件的网络，该光源通常称作背光单元。传统的背光单元包括与光导耦合的光源，光通过导光件（光导），最终到达显示板。在传统系统中使用的LED背光包括一组放在LED源的顶部上的光学膜，离光源稍远。其中，在LED源和相关的光学膜之间选择适当的距离可确保适当地优化进入显示板的光。

通常，通过颜色范围图来测量LCD的质量。颜色范围是指可能由显示器代表的颜色的总空间。通常，通过诸如国际照明协会（CIE）1931XY色图的图来表示颜色范围。在该图中，通过x轴上的色度和y轴上的亮度或光度来表示可用颜色的范围。通常，通过该图中心的舌状区域来表示二维CIE图上的所有可见色的范围。

增加显示装置的颜色范围可增加颜色质量，并还导致更高的感知的亮度。该效应称作亥姆霍兹-柯尔劳什（H-K）效应，将其定义为“改变在将其光度在明视觉范围内保持恒定的同时通过增加颜色刺激的纯度来产生的感知颜色的亮度”（参见CIE公开号17.4，International Lighting Vocabulary（国际照明词表），Central Bureau of CIE（CIE中央局），维也纳，1988，sec.845-02-34，p.50.）。这种效应取决于环境照明条件（即，在更低的环境照明条件下增强该效应，并在更高的环境照明条件下减小该效应）。

在LCD中已经利用了两种不同的LED光源：（1）红色、绿色和蓝色的组合（RGB）的LED以及（2）白色LED。与使用白色LED相比，使用RGB LED允许更大的颜色范围，但是在实现时也明显增加了复杂性。白色LED背光的减小的复杂性（以及由此降低的成本）已经导致这些结构成为商业LCD显示器所选择的实现方式。因此，一些传统的显示器仅具有70%的颜色范围（相对于1953年的NTSC标准）。另外，一些传统的LED源在增加能耗的光学叠加中需要许多滤色器。

因此，本发明的一个目的是增加显示系统的性能，例如，通过增加颜色范围和/或在仍保持易于实现的同时降低能耗，从而导致更低的成本。

发明内容

下面提供了简化的总结，以便提供本公开内容的一些方面的基本理解。该总结并不是本公开内容的全面概述。其并非旨在识别本公开内容的关键的或重要的元件，或描述本公开内容的范围。以下总结仅以简化的形式提供了本公开内容的一些概念，作为下面提供的更详细的描述的序言。

本公开内容的实施方式涉及一种光学材料，其包括产生光的量子点（包括，例如，半导体纳米晶体）。根据一个方面，通过发出蓝光波长的LED刺激的本发明的某些量子点的组合（例如，发出绿光波长的量子点和发出红光波长的量子点），导致产生三色白光。根据某些方面，与液晶显示器（LCD）单元或其他光学显示器单元一起，使用由量子点产生的光，例如三色白光。本发明的一个实现方式是量子点、LED蓝光源和用作背光单元的光导的组合，其可将该背光单元进一步与例如LCD单元一起使用。

因此，本公开内容的实施方式涉及用来达到一定的所需辐射输出的量子点的混合物或组合或比例。当暴露于适当的刺激时，这种量子点可发出一定波长的红光和绿光。又一些实施方式涉及各种配方，包括在各种发光应用中使用的量子点。在这里，包括量子点的配方还可能称作“量子点配方”或“光学材料”。例如，量子点配方可采用可流动的流体的形式，通常称作量子点油墨。如果用作可流动的流体，那么这里提供用于将可流动的流体传递至适当的容器（管，导管，vessel）（例如毛细管，例如其与光导组合使用）中的方法。

在物理结构中还可包括量子点配方，或者，量子点配方另外形成物理结构。例如，量子点配方可以包括单体，可使其聚合成所需的物理结构，例如膜。因此，这里提供了用于制造量子点膜的方法。