[发明专利]波长转换元件

说明书

本发明提供一种波长转换元件，包含上阻水阻气层、下阻水阻气层以及接合于上阻水阻气层与下阻水阻气层之间的波长转换层。上阻水阻气层包含透明的第一高分子基材、透明的无机材料阻水阻气薄膜、透明的高分子阻水阻气薄膜、透明的第二高分子基材以及透明的高分子贴合薄膜。无机材料阻水阻气薄膜以及高分子阻水阻气薄膜被覆于第一高分子基材与第二高分子基材之间。高分子贴合薄膜被覆于第一高分子基材的下表面上。上阻水阻气层以高分子贴合薄膜贴合于波长转换层上。上阻水阻气层的水气穿透率为0.01～0.5g/m²·天。下阻水阻气层的结构与上阻水阻气层的结构相同。

技术领域

本发明涉及一种包含量子点的波长转换元件，尤其涉及采用低成本无机材料阻水阻气薄膜、阻水阻气效能不易失效且包含量子点的波长转换元件。

背景技术

众所皆知，液晶显示系统通过液晶面板来显示图像。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。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质量。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。

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。但是，包含量子点的波长转换元件所采用的阻水阻气层面临几个问题须克服。

首先，一般的阻水阻气层是采用透明的高分子基材(例如，聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)基材)，在其一面的表面上被覆氧化铝等无机材料阻水阻气薄膜所形成。在各种被覆薄膜的方法当中，以真空溅镀法(sputtering)被覆无机材料阻水阻气薄膜所形成的阻水阻气层其阻水阻气效能可以符合包含量子点的波长转换元件对阻水阻气效能的高要求。但是，以真空溅镀法被覆无机材料阻水阻气薄膜的成本高。利用化学气相沉积法(CVD)或物理气相沉积法(PVD)被覆无机材料阻水阻气薄膜所形成的阻水阻气层其成本较低，但是其阻水阻气效能低于包含量子点的波长转换元件对阻水阻气效能的高要求。目前，现有技术的阻水阻气层多利用化学气相沉积法或物理气相沉积法被覆无机材料阻水阻气薄膜，再利用阻水阻气层的其他材料层来提升阻水阻气层整体的阻水阻气效能。然而，此类成本较低的阻水阻气层的整体阻水阻气效能仍存有很大的改善空间。

其次，在包含量子点的波长转换元件的制造过程中，阻水阻气层会通过滚轮造成本身受到拉扯。阻水阻气层的透明高分子基材的厚度若是薄(例如，约十几微米的厚度)，氧化铝等无机材料阻水阻气薄膜很可能在包含量子点的波长转换元件的制造过程中发生损伤，进而造成阻水阻气层的阻水阻气效能失效。所以，现有技术的阻水阻气层大多采用厚的透明的高分子基材，让其在包含量子点的波长转换元件的制造过程中能承受拉扯，以避免氧化铝等无机材料阻水阻气薄膜发生损伤。然而，现有技术的阻水阻气层在能承受拉扯的力量上以及保护无机材料阻水阻气薄膜免受损伤上仍存有很大的改善空间。