光源模块、背光单元、显示设备以及照明设备的制作方法

专利名称：光源模块、背光单元、显示设备以及照明设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用量子点的光源模块、采用该光源模块的背光单元、显示设备以及照明设备。
背景技术：
量子点是直径等于或小于约IOnm的纳米晶，其由半导体材料形成，并且会引起量子限制效应。与常规的磷光体相比，量子点在较窄波段产生了更强的光。在受激电子从导带过渡到价带时，量子点发射光，并且量子点具有下列特征即使是在相同的材料中，光的波长也随着粒度而变化。由于光的波长随着量子点的大小变化，因此可通过控制量子点的大小而获得具有期望波长区域的光。量子点自然地协调分散在有机溶剂中。如果量子点没有适当分散或量子点暴露于氧气或水分条件下，则其发光效率会降低。为了解决上述问题，已经开发了利用有机材料或具有大的带隙的材料来覆盖量子点的方法。然而，考虑到工艺或成本，人们已经指出上述方法在实用性方面存在问题。因此，需要更稳定地利用具有较高发光性能的量子点的方法。例如，已提出了这样一种方法，其通过将其中分散有量子点的有机溶剂或聚合物插入到聚合物单元或玻璃单元中，从而保护量子点不受氧气或水分的影响，并尝试将该方法用于照明设备中。

发明内容
本发明提供了能够使用稳定形式的量子点的光源模块、采用该光源模块的背光单元、显示设备和照明设备。根据本发明的一个方面，提供了使用量子点的光源模块，所述光源模块包括发光器件组件，其包括基板和安装在基板上的多个发光器件芯片；以及量子点密封组件，其被设置在发光器件组件上并处于发光方向上，并且包括密封部件和由该密封部件密封的量子
点ο量子点密封组件可直接粘合到发光器件组件上。或者，量子点密封组件可与发光器件组件分开。在这种情况下，光源模块还可包括用于支持量子点密封组件、并将量子点密封组件与发光器件组件分开的支持部件。密封部件可为平板型管。另外，密封部件可为条型管。密封部件可为玻璃管或聚合物管。所述多个发光器件芯片可成一行或多行排列。另外，所述多个发光器件芯片可按直线、曲线或预定图案来排列。在这种情况下，密封部件可以形成为与多个发光器件芯片的排列相对应的直线、曲线或预定图案。量子点可分散在有机溶剂或聚合物树脂中。在这种情况下，有机溶剂可包含甲苯、 氯仿和乙醇中的至少一种。另外，聚合物树脂可包含环氧树脂、硅树脂、聚苯乙烯树脂和丙烯酸酯树脂中的至少一种。
量子点可包含硅(Si)基纳米晶、II-VI族基化合物半导体纳米晶、III-V族基化合物半导体纳米晶、IV-VI族基化合物半导体纳米晶、及其混合物中的一者。II-VI族基化合物半导体纳米晶可由下列的一种化合物形成，该化合物选自由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、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、 CdZnSTe,CdHgSeS,CdHgSeTe,CdHgSTe,HgZnSeS,HgZnSeTe 和 HgZnSiTe 组成的组。III-V 族基化合物半导体纳米晶可由可由下列的一种化合物形成，该化合物选自由GaN、GaP, GaAs, A1N、A1P、A1As、hN、InP,InAs、GaNP、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、hNP、InNAs,InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs 和 InAlPAs 组成的组。IV-VI族基化合物半导体纳米晶可由SbTe形成。量子点可包括其大小允许峰值波长位于绿光波段的第一量子点。另外，量子点可包括其大小允许峰值波长位于红光波段的第二量子点。多个发光器件芯片可为发光二极管(LED)芯片或有机发光二极管(OLED)芯片。发光器件组件可以是芯片直接组装(chip on board) (COB)型组件。例如，基板可为印刷电路板(PCB)，并且可将所述多个发光器件芯片直接安装在基板上。在这种情况下， 光源模块还可包括透光性树脂封装部分，该部分用于涂敷所述多个发光器件芯片并且是在基板上设置的。基板可以是PCB，可将多个发光器件芯片中的每一个或多个封装到芯片组件中，并可将芯片组件安装在基板上。发光器件组件410可以是芯片在引线架上(chip on lead-frame) (COL)型组件。 例如，基板可包括用于将所述多个发光器件芯片彼此电路连接的引线框架，以及用于将该多个发光器件芯片和引线框架固定的成型部件。所述多个发光器件芯片可以是蓝光LED芯片，并且量子点可包括其大小允许峰值波长位于绿光波段的第一量子点，以及其大小允许峰值波长位于红光波段的第二量子点。从蓝光LED芯片发出的蓝光的波长可为435至470nm，从第一量子点发出的绿光的彩色坐标可位于被国际照明委员会(CIE) 1931彩色坐标系中的四个顶点(0.1270， 0.8037)、(0. 4117,0. 5861), (0. 4197,0. 5316)和(0. 2555,0. 5030)所围绕的区域中，从第二量子点发出的红光的彩色坐标可位于被CIE 1931彩色坐标系中的四个顶点(0.5448， 0. 4544)、(0. 7200,0. 2800)、(0. 6427,0. 2905)和(0. 4794,0. 4633)所围绕的区域中。此外，从第一量子点发出的绿光的彩色坐标可位于被CIE 1931彩色坐标系中的四个顶点(0. 1270,0. 8037)、(0. 3700,0. 6180)、(0. 3700,0. 5800)和(0. 2500,0. 5500)所围绕的区域中，从第二量子点发出的红光的彩色坐标可位于被CIE 1931彩色坐标系中的四个顶点(0. 6000,0. 4000)、(0. 7200,0. 2800)、(0. 6427,0. 2905)和(0. 6000,0. 4000)所围绕的区域中。蓝光LED芯片的半峰全宽(FWHM)可为IOnm至30nm，第一量子点的FWHM可为IOnm 至60nm，并且第二量子点的FWHM可为30nm至80nm。多个发光器件芯片可为紫外LED芯片，并且量子点可包括其大小允许峰值波长位于蓝光波段的第一量子点；其大小允许峰值波长位于绿光波段的第二量子点；以及其大小允许峰值波长位于红光波段的第三量子点。
根据本发明的另一个方面，提供一种背光单元，该背光单元包括使用量子点的光源模块以及导光板，所述光源模块包括发光器件组件，其包括基板和安装在基板上的多个发光器件芯片；以及量子点密封组件，其在发光方向上被设置在发光器件组件上，并且包括密封部件和由该密封部件密封的量子点。根据本发明的另一个方面，提供一种显示设备，该显示设备包括使用量子点的光源模块、导光板以及用于显示图像的图像面板，所述光源模块包括发光器件组件，其包括基板和安装在基板上的多个发光器件芯片；以及量子点密封组件，其在发光方向上被设置在发光器件组件上，并且包括密封部件和由密封部件密封的量子点。根据本发明的另一个方面，提供一种照明设备，其包括使用量子点的光源模块和用于向该光源模块供电的供电单元，所述光源模块包括发光器件组件，其包括基板和安装在基板上的多个发光器件芯片；以及量子点密封组件，其在发光方向上被设置在发光器件组件上，并且包括密封部件和由密封部件密封的量子点。可在照明设备之外设置电源，并且所述供电单元可包括用于接收电力的界面；以及用于控制将被提供给光源模块的电力的电源控制单元。在一些情况下，电源可在照明设备中设置。


通过参照附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述，从而使得本发明的上述特征和其它特征以及优点变得显而易见，其中图1为根据本发明一个实施方案的使用量子点的光源模块的平面图；图2为在图1中示出的光源模块的侧视图；图3为示出从图1中所示光源模块发出的光的波段中的光强度的图；图4为示出从图1中所示光源模块发出的光的彩色坐标区域的图；图5为根据本发明另一个实施方案的使用量子点的光源模块的平面图；图6为在图5中示出的光源模块的侧视图；图7为根据本发明另一个实施方案的使用量子点的光源模块的平面图；图8为在图7中示出的光源模块的侧视图；图9为根据本发明另一个实施方案的使用量子点的光源模块的平面图；图10为在图9中示出的光源模块的侧视图；图11为根据本发明一个实施方案的背光单元的示意图；图12为根据本发明一个实施方案的显示设备的示意图；图13为根据本发明一个实施方案的照明设备的结构图。
具体实施例方式在下文中，将通过参照附图阐释本发明的实施方案来详细描述本发明。在附图中， 类似的参考符号表示类似的元件，并且为了清楚说明可将元件的尺寸或厚度放大。图1为根据本发明一个实施方案的使用量子点151的光源模块100的平面图。图 2为在图1中示出的光源模块100的侧视图。参见图1和图2，根据该实施方案的光源模块100为白光源，并且其包括发光器件组件110和在发光方向上设置在发光器件组件110上的量子点密封组件150，发光器件组件 110包括多个发光器件芯片130a和130b。在发光器件组件110中，发光器件芯片130a和130b被直接安装在电路基板 120(例如印刷电路板(PCB))上。发光器件芯片130a和130a可为用于发射蓝光的GaN基发光二极管(LED)芯片。然而，在一些情况下，发光器件芯片130a和130b可为紫外LED芯片。或者，发光器件芯片130a和130b可为有机发光二极管(OLED)芯片或其它已知的发光器件芯片。还可以安装齐纳(kner) 二极管芯片来保护发光器件芯片130a和130b。可使用倒装焊接法或丝焊法对多个发光器件芯片130a和130b进行布线。可通过透光性树脂封装部分135来涂敷并保护发光器件芯片130a和130b。虽然在图1和图2中发光器件芯片130a和130b以两个成对的方式被透光性树脂封装部分135涂敷，但本实施方案并不限于此。例如，发光器件芯片130a和130b中的一个、三个或更多个可被各透光性树脂封装部分135涂敷。或者，可省略透光性树脂封装部分135。另外，在图1和图2中发光器件芯片 130a和130b排列成一行，但本实施方案并不限于此。例如，发光器件芯片130a和130b可按多行进行排列，或者可按曲线或预定图案而非直线形式进行排列。发光器件组件110是芯片直接组装(COB)型组件的例子。量子点密封组件150在发光方向上被粘合并设置在发光器件组件110上。量子点密封组件150包括密封部件155和被注射到密封部件155中的量子点151。 密封部件155保护量子点151不受外部环境(例如氧气或水分)的影响，并且其可为玻璃管或由透明材料形成的聚合物管。密封部件155可为对应于发光器件芯片130a和130b的排列方式的线形管，即，条型管。如果发光器件芯片130a和130b以曲线或预定图案排列， 则密封部件155可相应地为曲线或图案状管，或可为覆盖发光器件芯片130a和130b所排列的整个区域的平板型管。量子点151为直径约为Inm至IOnm的纳米晶，其由半导体材料形成，并且引起量子限制效应。量子点151对从发光器件芯片130a和130b发出的光的波长进行转换，并且产生波长转换的光，即，荧光。量子点151的例子包括硅(Si)基纳米晶、II-VI族基化合物半导体纳米晶、III-V 族基化合物半导体纳米晶和IV-VI族基化合物半导体纳米晶。根据本实施方案，量子点151 可为上述例子中的一种、或者多种的混合物。在这种情况下，II-VI族基化合物半导体纳米晶可由下列的一种化合物形成，该化合物选自由(例如)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、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、 HgZnSeS,HgZnSeTe和HgaiSI1e组成的组。III-V族基化合物半导体纳米晶可由下列的一种化合物形成，该化合物选自由(例如)GaN、GaP、GaAs、A1N、AlP、AlAs、InN, InP, InAs、GaNP、 GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP、InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、 GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs和InAlPAs组成的组。IV-VI族基化合物半导体纳米晶可由(例如)SbTe形成。量子点151自然地协调分散在分散介质(例如有机溶剂或聚合物树脂)中，并被密封部件155所密封。分散介质可以是不会影响量子点151的波长转换性能、不会由于光而变性、不会反射或吸收光的任何透明介质。例如，有机溶剂可包含甲苯、氯仿和乙醇中的至少一种，聚合物树脂可包含环氧树脂、硅树脂、聚苯乙烯树脂和丙烯酸酯树脂中的至少一种。如果将聚合物树脂用作分散介质，则可将其中分散有量子点151的聚合物树脂注射到密封部件155中，然后可将其固化。在受激电子从导带过渡到价带时量子点151发射光，并且其具有如下特征即使在相同材料中，光波长也随着粒度变化。由于光波长随着量子点151的大小变化，因此可通过控制量子点151的大小来获得具有期望波长区域的光。可通过适当改变纳米晶的生长条件来控制量子点151的大小。如上所述，发光器件芯片130a和130b中的每一个均可为蓝光LED芯片。在这种情况下，蓝光LED芯片可发射主波长为435nm至470nm的光。同时，量子点151可包括其大小允许峰值波长位于绿光波段的第一量子点，和其大小允许峰值波长位于红光波段的第二量子点。在这种情况下，可适当控制第一量子点和第二量子点的大小，使得第一量子点的峰值波长为500nm至550nm，并且第二量子点的峰值波长为580nm至660nm。同时，与常规的磷光体相比，量子点151在较窄波段中会产生更强的光。就这方面而言，在量子点151中，第一量子点的半峰全宽(FWHM)可为IOnm至60nm，第二量子点的 FffHM可为30nm至80nm。同时，可将FWHM为IOnm至30nm的蓝光LED芯片用作发光器件芯片 130a 和 130b。当将用于发射不同颜色的光的量子点混合时，如果量子点的颜色比发生变化，则用户可看到具有不同波长的光。为了防止该问题出现，材料需要以精确浓度和精确比例进行混合。在混合量子点时，除了浓度之外，还必须考虑量子点的发光效率。在使用其中量子点与成型树脂混合的LED组件阵列的常规白光源中，对量子点的浓度、均勻度和混合比的控制是受限制的，LED组件之间可存在彩色坐标偏差。然而，在光源模块100中，由于为发光器件组件110的多个发光器件芯片130a和130b共同设置了量子点密封组件150，因此整个光源模块100可具有均勻的彩色坐标。另外，在光源模块100中，由于在发光器件组件110 之外分开设置的量子点密封组件150控制发射光的波长和强度，因此可容易地获得期望的彩色坐标。图3为示出从图1中所示光源模块100中发出的光的波段中的光强度的图。图4 为示出从图1中所示的光源模块100发出的光的彩色坐标区域的图。光源模块100可通过控制量子点151的粒度来控制波段，从而获得(例如)表1 中示出的特征。表 1
蓝光绿光红光Wp(nm)455535630FWHM(nm)203054 在表1中，Wp分别表示蓝光、绿光和红光的主波长，并且FWHM分别表示蓝光、绿光和红光的半峰全宽。参见表1，蓝光由发光器件芯片130a和130b发出，绿光和红光由量子点151发出，并且蓝光、绿光和红光的光强度分布如图3所示。另外，可通过控制量子点151的粒度来控制波段，可通过控制根据粒度的量子点 151的浓度，而控制彩色坐标。就这方面而言，如图4所示，可控制量子点151的粒度和浓度，使得第一量子点的绿光的彩色坐标位于被国际照明委员会(CIE) 1931彩色坐标系中的四个顶点(0. 1270，0. 8037)、(0. 4117，0. 5861)、(0. 4197,0. 5316)和(0. 2555,0. 5030)所围绕的区域A中，第二量子点的红光的彩色坐标位于被CIE 1931彩色坐标系中的四个顶点 (0. 5448,0. 4544)、(0. 7200,0. 2800)、(0. 6427,0. 2905)和(0. 4794,0. 4633)所围绕的区域 B中。如图4所示，与使用磷光体的常规产品相比，具有上述光分布的光源模块100在CIE 1931彩色坐标系中覆盖了更宽的区域，其颜色再现度大于或等于95% (就美国国家电视系统委员会(NTSC)所定标准而言)，并具有非常高强度的发射光。此外，如上所述，由于与常规的磷光体相比，量子点151在较窄的波段中产生更强的光，因此第一和第二量子点可位于彩色坐标的较窄区域中。即，可通过下列方式进一步提高颜色再现度使得第一量子点的绿光的彩色坐标位于被CIE 1931彩色坐标系中的四个顶点(0. 1270，0. 8037)、(0. 3700，0. 6180)、(0. 3700,0. 5800)和(0. 2500,0. 5500)所围绕的A’区域中，并且第二量子点的红光的彩色坐标位于被CIE 1931彩色坐标系中的四个顶点(0. 6000，0. 4000)、(0. 7200，0. 2800)、(0. 6427,0. 2905)和(0. 6000,0. 4000)所围绕的 B’区域中。如上所述，通过将发光器件芯片130a和130b的主波长、以及第一量子点和第二量子点在CIE 1931彩色坐标系中的彩色坐标限定在某些范围或区域中，光源模块100可由发光器件芯片130a和130b以及第一量子点和第二量子点的组合实现最大的颜色再现性。在光源模块100中，发光器件芯片130a和130b为蓝光LED芯片，并且量子点151 将蓝光波长转换为红光和绿光。然而，本发明并不限于此。例如，发光器件芯片130a和130b 可为紫外LED芯片，并且可控制量子点151的粒度和浓度，以包括其大小允许峰值波长位于蓝光波段的第一量子点、其大小允许峰值波长位于绿光波段的第二量子点和其大小允许峰值波长位于红光波段的第三量子点。在这种情况下，发光器件芯片130a和130b (即，紫外 LED芯片)仅用作量子点密封组件150的激发光源来发射白光。图5为根据本发明另一个实施方案的使用量子点的光源模块200的平面图。图6 为在图5中示出的光源模块200的侧视图。参见图5和图6，根据本实施方案的光源模块200包括发光器件组件210和在发光方向上设置在发光器件组件210上的量子点密封组件150，所述发光器件组件210包括多个发光器件芯片230。量子点密封组件150可以与根据前述实施方案的量子点密封组件相同。光源模块200与根据前述实施方案的光源模块100的不同之处在于，量子点密封组件150和发光器件组件210是分开的。即，在光源模块100中，量子点密封组件150被直接粘合到发光器件组件110上。然而，在光源模块200中，量子点密封组件150被额外的支持部件240所支持，并与发光器件组件210分开。量子点密封组件150还可以可拆卸的方式被支持部件240所支持。在这种情况下，可通过替换具有不同彩色坐标特征的量子点密封组件150而容易地改变光源模块200的光源特征。同时，发光器件组件210为COB型组件，其中发光器件芯片230在电路基板220上成一行排列并直接安装于其上，但并不限于此。图7为根据本发明另一个实施方案的使用量子点的光源模块300的平面图。图8 为在图7中所示的光源模块300的侧视图。参见图7和图8，根据本实施方案的光源模块300包括发光器件组件310和在发光方向上设置在发光器件组件310上的量子点密封组件150，所述发光器件组件310包括多个发光器件芯片331。量子点密封组件150可与根据前述实施方案的那些量子点密封组件相同。光源模块300与根据前述实施方案的光源模块100和200的不同之处在于，发光器件芯片组件330粘合于发光器件组件310中的电路基板320(例如PCB)上。S卩，在光源模块100中，发光器件芯片130a和130b直接安装在电路基板120上。然而，在光源模块300 中，通过额外使用成型部件335而将发光器件芯片331分开地封装到发光器件芯片组件330 中，然后将发光器件芯片组件330安装在电路基板320上。在发光器件芯片组件330中，其中安装有发光器件芯片331的成型部件335的凹槽可形成反射腔，以改善从发光器件芯片 331中发出的光的方向性。虽然在图7和图8中的每个发光器件芯片组件330中安装了一个发光器件芯片 331，但可以安装两个或更多个发光器件芯片331，或者也可安装齐纳二极管芯片以保护发光器件芯片331。另外，虽然在图7和图8中将量子点密封组件150粘合于发光器件组件 310上，但量子点密封组件150可被图6所示的额外支持部件240所支持，并可与发光器件组件310分开。图9为根据本发明另一个实施方案的使用量子点的光源模块400的平面图。图10 为在图9中所示的光源模块400的侧视图。参见图9和图10，根据本实施方案的光源模块400包括发光器件组件410和在发光方向上设置在发光器件组件410上的量子点密封组件150，所述发光器件组件410包括多个发光器件芯片430。量子点密封组件150可与根据前述实施方案的那些量子点密封组件相同。光源模块400与根据前述实施方案的光源模块100、200和300的不同之处在于， 发光器件组件410为芯片在引线架上(COL)型组件。即，虽然根据前述实施方案的发光器件组件110、210和310为COB型组件或为其中芯片组件安装在电路基板上的组件，但发光器件组件410为其中发光器件芯片430通过引线框架415电路连接的COL型组件，并且发光器件芯片430和引线框架415通过使用成型部件420而封装。在发光器件组件410中， 其中安装有发光器件芯片430的成型部件420的凹槽可形成反射腔，以改善从发光器件芯片430中发出的光的方向性。虽然在图9和图10中成型部件420的每个凹槽中安装了一个发光器件芯片430， 但可以安装两个或更多个发光器件芯片430，或者也可安装齐纳二极管芯片以保护发光器件芯片430。另外，虽然在图9和图10中将量子点密封组件150粘合于发光器件组件410 上，但量子点密封组件150可被图6所示的额外支持部件240所支持，并可与发光器件组件 410分开。图11为根据本发明实施方案的背光单元的示意图。参见图11，根据本实施方案的背光单元为边缘型背光单元，其包括导光板550和设置在导光板550 —侧的光源模块510。在光源模块510中，将量子点密封组件515设置在发光器件组件511上并处于发光方向上。光源模块510可以是根据前述实施方案的光源模土夬100、200、300和400中的任何一种。导光板550为用于导光的透明、平板型部件。可在导光板550的两个表面中的一个上形成向外部发射光的预定图案。光源模块510被设置在导光板550的一侧。由于光源模块510的发光器件组件511中的发光器件芯片可成一行排列，并且量子点密封组件515 可为参见图1和图2所述的条形管，因此量子点密封组件515的发光表面可面向导光板550 的该侧。从光源模块510发出的光穿过导光板550的该侧而进入导光板550，并发生全反射从而扩散到导光板550的各处。在导光板550中发生全反射的光穿过导光板550的其上形成有预定图案的表面(即，发光表面)而被发射到外部。图12为根据本发明实施方案的显示设备的示意图。参见图12，根据本实施方案的显示设备使用在图11中示出的背光单元，并且包括光源模块510、导光板550、光学膜560和图像面板570。光学膜560改善了光朝向图像面板 570照射的方向性，并设置在导光板550的发光表面一侧。光学膜560可包括(例如)棱镜片或扩散片。图像面板570为用于将电图像信号转换为图像的器件，例如液晶显示(LCD) 面板。从光源模块510发出的光穿过导光板550的一侧，并如上参见图11所述的那样穿过导光板阳0的发光表面而发射，然后穿过光学膜560，从而对图像面板570的后表面照明。如上所述，通过使用量子点密封组件，光源模块510可获得颜色再现性得到极大改善的白光，可使得所有发光器件芯片都具有均勻的彩色坐标，从而显著改善显示设备的颜色品质。此外，由于量子点密封组件中的量子点通过密封部件与外部环境隔离，因此可稳定地保持量子点，从而可显著改善可靠性。图13为根据本实施方案的照明设备600的结构图。参见图13，根据本实施方案的照明设备600包括光源模块610和用来向光源模块610供电的供电单元650。光源模块610可以是根据前述实施方案的光源模块100、200、300和400中的任何一种。供电单元650可包括用于接收电力的界面651，和用于控制将被提供给光源模块610 的电力的电源控制单元655。界面651可包括用于阻断过电流的保险丝、以及用于屏蔽电磁干扰信号的电磁屏蔽滤波器。电力可由照明设备600的外部提供，或可由包括在照明设备 600中的电池提供。如果提供了交流电(AC)，则电源控制单元655可包括用于将AC转换为直流电(DC)的整流单元，以及用于将DC电压转化为适用于光源模块610的电压的恒定电压控制单元。如果电源为其电压适用于光源模块610的DC电源(例如电池)，则可省略整流单元和恒定电压控制单元。另外，如果将诸如AC-LED之类的器件用作光源模块610的发光器件芯片，则可将AC电直接提供给光源模块610，在这种情况下，也可省略整流单元和恒定电压控制单元。此外，电源控制单元665可控制(例如)色温度，从而根据人类敏感性来实现照明。照明设备600可应用于使用光源的多种设备。例如，如上参照图1和图2中所述的那样，可将光源模块610中发光器件芯片的排列方式以及量子点密封组件的形状设计为直线、曲线或预定图案形式。照明设备600可为代替常规白炽灯或荧光灯的通用照明器件， 在这种情况下，可通过控制在光源模块610的量子点密封组件中所使用的量子点的粒度来获得宽泛区域的波段中的发光谱。
根据本发明的上述实施方案，可实现下列效果。首先，由于将其中分散有量子点的有机溶剂或聚合物密封在额外的密封部件中， 因此可防止氧气或水分的影响，并且光源模块可在热湿的气氛或者热气氛中稳定地操作。第二，由于为多个发光器件芯片共同设置了量子点密封组件，因此可简化工艺，可提高生产率，并且可降低生产成本。第三，由于为多个发光器件芯片共同设置了量子点密封组件，因此可抑制发生波长转换的光的颜色分布偏差(颜色分布偏差在为每个发光器件芯片分别设置量子点磷光体时产生)，全部发光器件芯片可具有均勻的彩色坐标，并且可显著改善颜色再现性。尽管已参照本发明的示例性实施方案特别示出并描述了本发明，但本领域普通技术人员将会理解，可在不脱离通过本权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，对本发明进行各种形式和细节上的改变。
权利要求
1.一种使用量子点的光源模块，所述光源模块包括发光器件组件，该发光器件组件包括基板和安装在所述基板上的多个发光器件芯片；以及量子点密封组件，该量子点密封组件设置在所述发光器件组件上并处于发光方向上， 并且该量子点密封组件包括密封部件和被所述密封部件所密封的量子点。
2.权利要求1所述的光源模块，其中所述量子点密封组件是被直接粘合到所述发光器件组件上的。
3.权利要求1所述的光源模块，其中所述量子点密封组件与所述发光器件组件是分开的。
4.权利要求3所述的光源模块，该光源模块还包括支持部件，该支持部件用于支持所述量子点密封组件并将所述量子点密封组件与所述发光器件组件分开。
5.权利要求1所述的光源模块，其中所述密封部件为条型管。
6.权利要求1所述的光源模块，其中所述密封部件为平板型管。
7.权利要求1所述的光源模块，其中所述密封部件为玻璃管或聚合物管。
8.权利要求1所述的光源模块，其中所述多个发光器件芯片被排列成一行或多行。
9.权利要求1所述的光源模块，其中所述多个发光器件芯片被排列成直线、曲线或预定图案。
10.权利要求9所述的光源模块，其中所述密封部件形成为与所述多个发光器件芯片的排列方式相对应的直线、曲线或预定图案。
11.权利要求1所述的光源模块，其中所述量子点分散在有机溶剂或聚合物树脂中。
12.权利要求11所述的光源模块，其中所述有机溶剂包含甲苯、氯仿和乙醇中的至少一种。
13.权利要求11所述的光源模块，其中所述聚合物树脂包含环氧树脂、硅树脂、聚苯乙烯树脂和丙烯酸酯树脂中的至少一种。
14.权利要求1所述的光源模块，其中所述量子点包含硅(Si)基纳米晶、II-VI族基化合物半导体纳米晶、III-V族基化合物半导体纳米晶、IV-VI族基化合物半导体纳米晶及其混合物中的一种。
15.权利要求14所述的光源模块，其中所述II-VI族基化合物半导体纳米晶由下列的一种化合物形成，该化合物选自由 CdS、CcKe、CdTe、SiS、a^e、ZnTe、HgS、Hgk、HgTe、CcKeS、 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 和 HgZnSiTe 组成的组。
16.权利要求14所述的光源模块，其中所述III-V族基化合物半导体纳米晶由下列的一种化合物形成，该化合物选自由 &ιΝ、GaP、GaAs, A1N、A1P、AlAs、InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP、InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、 GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs 禾口 InAlPAs 组成的组。
17.权利要求14所述的光源模块，其中所述IV-VI族基化合物半导体纳米晶由SbTe形成。
18.权利要求1所述的光源模块，其中所述量子点包括第一量子点，该第一量子点的大小允许峰值波长位于绿光波段。
19.权利要求1所述的光源模块，其中所述量子点包括第二量子点，该第二量子点的大小允许峰值波长位于红光波段。
20.权利要求1所述的光源模块，其中所述多个发光器件芯片为发光二极管(LED)芯片。
21.权利要求1所述的光源模块，其中所述基板为印刷电路板(PCB)，并且其中所述多个发光器件芯片被直接安装在所述基板上。
22.权利要求21所述的光源模块，该光源模块还包括透光性树脂封装部分，该透光性树脂封装部分用于涂敷所述多个发光器件芯片、并且是在所述基板上设置的。
23.权利要求1所述的光源模块，其中所述基板为PCB，其中所述多个发光器件芯片中的每一个或多个均封装入芯片组件中，并且其中所述芯片组件被安装在所述基板上。
24.权利要求1所述的光源模块，其中所述基板包括用于将所述多个发光器件芯片彼此电路连接的引线框架，以及用于固定所述多个发光器件芯片和所述引线框架的成型部件。
25.权利要求1所述的光源模块，其中所述多个发光器件芯片为蓝光LED芯片，并且其中所述量子点包括第一量子点，该第一量子点的大小允许峰值波长位于绿光波段；以及第二量子点，该第二量子点的大小允许峰值波长位于红光波段。
26.权利要求25所述的光源模块，其中从所述蓝光LED芯片发出的蓝光的波长为 435nm 至 470nm,其中从所述第一量子点发出的绿光的彩色坐标位于被国际照明委员会(CIE) 1931 彩色坐标系中的四个顶点(0. 1270，0.8037)、(0.4117,0.5861)、(0. 4197,0. 5316)和 (0. 2555,0. 5030)所围绕的区域中，并且从所述第二量子点发出的红光的彩色坐标位于被CIE 1931彩色坐标系中的四个顶点 (0. 5448,0. 4544)、(0. 7200,0. 2800)、(0. 6427,0. 2905)和(0. 4794,0. 4633)所围绕的区域中。
27.权利要求沈所述的光源模块，其中从所述第一量子点发出的绿光的彩色坐标位于被 CIE 1931 彩色坐标系中的四个顶点(0. 1270，0.8037)、(0. 3700，0. 6180)、(0.3700， 0. 5800)和(0. 2500,0. 5500)所围绕的区域中，并且从所述第二量子点发出的红光的彩色坐标位于被CIE 1931彩色坐标系中的四个顶点 (0. 6000,0. 4000)、(0. 7200,0. 2800)、(0. 6427,0. 2905)和(0. 6000,0. 4000)所围绕的区域中。
28.权利要求25所述的光源模块，其中所述蓝光LED芯片的半峰全宽(FWHM)为IOnm 至 30nm,其中所述第一量子点的FWHM为IOnm至60nm，并且其中所述第二量子点的FWHM为30nm至80nm。
29.权利要求1所述的光源模块，其中所述多个发光器件芯片为紫外LED芯片，并且其中所述量子点包括第一量子点，该第一量子点的大小允许峰值波长位于蓝光波段； 第二量子点，该第二量子点的大小允许峰值波长位于绿光波段；以及第三量子点，该第三量子点的大小允许峰值波长位于红光波段。
30.一种背光单元，其包括权利要求1至四中任一项所述的光源模块；以及导光板。
31.一种显示设备，其包括权利要求1至四中任一项所述的光源模块； 导光板；以及用于显示图像的图像面板。
32.一种照明设备，其包括权利要求1至四中任一项所述的光源模块；以及用于向所述光源模块供电的供电单元。
33.权利要求32所述的照明设备，其中所述供电单元包括 用于接收电力的界面；以及电源控制单元，该电源控制单元用于控制将被提供给所述光源模块的电力。
全文摘要
本发明涉及使用量子点的光源模块、采用该光源模块的背光单元、显示设备和照明设备。所述光源模块包括发光器件组件和在发光方向上设置在所述发光器件组件上的量子点密封组件，其中所述发光器件组件包括多个发光器件芯片，并且所述光源模块对由发光器件芯片发出的光的波长进行转换，从而产生波长转换的光。
文档编号F21V9/10GK102330914SQ20111015027
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月3日 优先权日2010年6月4日
发明者朴一雨, 李孝珍, 郭昌勋 申请人:三星Led株式会社