CN115376401A

CN115376401A - 显示装置

Info

Publication number: CN115376401A
Application number: CN202110551966.4A
Authority: CN
Inventors: 庄清男; 刘明达; 简克伟
Original assignee: Taiwan Young Co ltd
Current assignee: Coretronic Corp
Priority date: 2021-05-20
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2022-11-22

Abstract

本发明提供一种显示装置，该显示装置包括腔体、光源、波长转换层以及物件。腔体具有开口。光源位于腔体内，且用以提供照明光束。波长转换层位于腔体内，且对应于开口设置。波长转换层用于接收至少部分照明光束并产生影像光束，且包括多个波长转换粒子。这些波长转换粒子各自包括核层、壳层以及多个疏水官能基。壳层包复核层。这些疏水官能基设置在壳层背离核层的表面上。物件设置于腔体内。波长转换层位于开口与物件之间。本发明的显示装置，其显示层的色域表现及阻水氧能力都较佳，且在可见光波段的穿透率也较高。

Description

显示装置

技术领域

本发明关于一种显示装置，且特别是关于一种具有实物展示功能的显示装置。

背景技术

随着显示技术的蓬勃发展，生活应用的多元化正逐渐开启另一波眼球革命。其中，搭载透明显示层的商品展示柜或家用冰箱正是近年来显示科技结合生活应用的典型例子。现有的透明显示技术主要可分为两类，其中一类为采用显示面板(例如液晶显示面板或发光二极管显示面板)来作为透明显示层，而另一类则是采用透明光学膜并搭配投影设备来作为透明显示层。

在采用液晶显示面板的技术中，其彩色滤光层的透光度较差容易影响商品的展示品质。在采用发光二极管显示面板的技术中，其驱动电极因采用透明导电材料制作而具有较高的电阻值，造成产品应用范围被局限在小尺寸(例如2英寸至4英寸)。在采用透明光学膜的技术中，本身具有一定透光度的透明光学膜为了兼顾投影成像的显示品质，其制程技术的难度较高。此外，现行的透明显示装置的色域规格大多落在NTSC 70％至NTSC 90％之间，并无法满足当今使用者对于显示品质的要求。因此，一种兼具高色彩饱和度、高透光度和多元尺寸应用的透明显示装置仍有待开发。

发明内容

本发明提供一种显示装置，其显示层的色域表现及阻水氧能力都较佳，且在可见光波段的穿透率也较高。

为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种显示装置。显示装置包括腔体、光源以及波长转换层。腔体具有开口。光源位于腔体内，且用以提供照明光束。波长转换层位于腔体内，且对应于开口设置。波长转换层用于接收至少部分照明光束并产生影像光束，且包括多个波长转换粒子。这些波长转换粒子各自包括核层、壳层以及多个疏水官能基。壳层包复核层。这些疏水官能基设置在壳层背离核层的表面上。

在本发明的一实施例中，上述的显示设备更包括设置于腔体内的对象。波长转换层位于开口与对象之间。

在本发明的一实施例中，上述的显示装置更包括对应于开口设置的截止滤波器。波长转换层位于截止滤波器与物件之间。

在本发明的一实施例中，上述的显示装置的截止滤波器的截止波长为470nm以下。

在本发明的一实施例中，上述的显示装置的照明光束的波长介于200nm至450nm之间。

在本发明的一实施例中，上述的显示装置用于经由腔体的开口接收外部环境光束，且波长转换层对外部环境光束的穿透率大于93％。

在本发明的一实施例中，上述的显示装置的波长转换层包括第一波长转换图案和第二波长转换图案。影像光束包括来自第一波长转换图案的第一影像光束和来自第二波长转换图案的第二影像光束，且第一影像光束的颜色不同于第二影像光束的颜色。

在本发明的一实施例中，上述的显示装置更包括位于腔体内的导光板，其具有彼此连接的出光面和入光面。光源设置在导光板的入光面的一侧，且波长转换层设置在导光板的出光面的一侧。

在本发明的一实施例中，上述的显示装置的导光板的出光面设有波长转换层。

在本发明的一实施例中，上述的显示装置的导光板还具有背面。背面与出光面相对并且连接入光面，且导光板的背面设有多个光学微结构。

在本发明的一实施例中，上述的显示装置的来自光源的照明光束直接投射至波长转换层。

在本发明的一实施例中，上述的显示装置的各疏水官能基为聚硅烷聚合物。

在本发明的一实施例中，上述的显示装置的波长转换层更包括基材。多个波长转换粒子分散地设置于基材内。基材的材质包括环氧硅、硅胶或压克力。

基于上述，在本发明的一实施例的显示装置中，对应腔体的开口设置的波长转换层，其波长转换粒子的壳层表面因设有多个疏水官能基，使波长转换粒子具有较高的阻水氧能力。也因此，可避免波长转换层因设置额外的保护层来阻水氧造成穿透率的下降。另一方面，波长转换层所产生的影像光束可具有较佳的色域表现，且其在可见光波段的高穿透率可有效提升腔体内物件的展示品质。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的第一实施例的显示装置的侧视示意图。

图2是图1的显示装置的局部放大示意图。

图3是图2的波长转换粒子的放大示意图。

图4是图1的截止滤波器的穿透率对波长的曲线图。

图5是本发明的第二实施例的显示装置的侧视示意图。

图6是本发明的第三实施例的显示装置的侧视示意图。

附图标记列表

10、11、12:显示装置

100:腔体

100a:开口

110、110A:光源

120、120A:导光板

120b:背面

120e:出光面

120i:入光面

130:截止滤波器

150:透光板材

200、200A:波长转换层

201:基材

210、220、230:波长转换图案

CL:核层

Da:粒径

EB:外部环境光束

HFG:疏水官能基

IB、IB1、IB2:影像光束

ILB:照明光束

LG:配体

MS:光学微结构

OBJ:物件

SL:壳层

SLs:表面

SP:容置空间

USR:观赏者

WCP:波长转换粒子

WCP1:第一波长转换粒子

WCP2:第二波长转换粒子。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图1是本发明的第一实施例的显示装置的侧视示意图。图2是图1的显示装置的局部放大示意图。图3是图2的波长转换粒子的放大示意图。图4是图1的截止滤波器的穿透率对波长的曲线图。

请参照图1，显示装置10包括腔体100、光源110、导光板120、波长转换层200以及物件OBJ。腔体100具有开口100a以及连通于开口100a的容置空间SP。物件OBJ、光源110、导光板120和波长转换层200设置于腔体100的此容置空间SP内。导光板120位于腔体100的开口100a与物件OBJ之间，且具有彼此连接的入光面120i和出光面120e。光源110设置在导光板120的入光面120i的一侧，并且用以提供照明光束ILB。此照明光束ILB在入射导光板120的入光面120i后可经由多次全反射于导光板120内传递。

在本实施例中，波长转换层200和导光板120对应于腔体100的开口100a设置，其中波长转换层200位于开口100a与物件OBJ之间，且同时位于导光板120与物件OBJ之间。导光板120的出光面120e设有波长转换层200，其中导光板120的出光面120e是朝向物件OBJ设置，但不局限于此。在其他实施例，波长转换层200设置在导光板120的出光面120e的一侧即可。特别说明的是，波长转换层200可包括多个波长转换图案，而这些波长转换图案在观赏者USR的视线方向上的轮廓与位置可根据所欲显示的文字或图案而调整。也就是说，波长转换层200的这些波长转换图案可排列成特定的文字或图案，且其所在的表面(例如：导光板120的出光面120e)可界定为显示装置10的显示面。

在本实施例中，观赏者USR可站在显示装置10设有开口100a的一侧，并经由导光板120和波长转换层200透视位于腔体100内的物件OBJ。亦即，显示装置10为具有实物展示功能的显示装置。举例来说，为了满足不同使用情境的需求，显示装置10可操作在实物展示模式或显示模式。

当光源110被禁能时，显示装置10用于经由腔体100的开口100a接收来自腔体100外的外部环境光束EB，并且借由此外部环境光束EB照射腔体100内的物件OBJ以进行实物展示。由于本实施例的波长转换层200对于波长介于500nm至700nm的光束的穿透率可达93％以上，因此腔体100内的物件OBJ在外部环境光束EB的照射下可具有较佳的展示品质。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，当显示装置操作在实物展示模式时，也可利用设置在腔体100内的可见光源对物件OBJ进行照明。

相反地，当光源110被致能时，其发出的照明光束ILB在经由导光板120的传递后，至少部分照明光束ILB入射位在导光板120的出光面120e的波长转换层200。波长转换层200在接收此照明光束ILB后产生影像光束IB。来自波长转换层200的多个波长转换图案的多道影像光束IB被观赏者USR的眼睛接收后形成特定的显示图像，例如文字或图案。此时，显示装置10是操作在显示模式。由于显示装置10的显示画面是由波长转换层200的多个波长转换图案所构成，因此可具有较佳的色域表现。

然而，本发明不限于此。在其他实施例中，显示装置也可同时进行实物的展示和影像画面的显示。亦即，显示装置可以混合模式进行操作，将显示图像与后方的物件OBJ融合在一起呈现。特别一提的是，波长转换层200在接收照明光束ILB后也会产生朝向物件OBJ的影像光束(未绘示)，而此影像光束也可作为物件OBJ的照明光束，以增加物件OBJ的可视性。

请同时参照图2及图3，在本实施例中，波长转换层200包括基材201与多个波长转换粒子WCP，这些波长转换粒子WCP分散地设置于基材201内。基材201的材质例如包括环氧硅、硅胶或压克力。波长转换粒子WCP包括核层CL、壳层SL和多个疏水官能基HFG。壳层SL包复核层CL。这些疏水官能基HFG设置在壳层SL背离核层CL的表面SLs上。

详细而言，波长转换粒子WCP的核层CL为发光核心，且其材料例如包括硒化镉(Cadmium selenide，CdSe)、硫化镉(Cadmium Sulfide，CdS)或硒化锌(Zinc Selenide，ZnSe)，但不局限于此。为了避免核层CL受水气及氧气的侵入而失效，包复核层CL的壳层SL可作为保护层，且其材料例如包括二氧化硅(Silicon dioxide，SiO2)、硫化镉或硒化锌等，但不局限于此。在本实施例中，波长转换粒子WCP的核层CL和壳层SL的总粒径Da可介于22nm至25nm之间。

壳层SL的表面SLs可具有多个配体(ligand)LG。前述多个疏水官能基HFG可经由这些配体LG而配位于壳层SL的表面SLs上，并形成一疏水膜层。在本实施例中，疏水官能基HFG例如是聚硅烷聚合物。借由此疏水膜层的包覆，可进一步提升波长转换粒子WCP的阻水氧能力。也因此，可避免波长转换层200因设置额外的保护层来阻水氧造成穿透率的下降。

为了达到彩色显示的效果，本实施例的波长转换层200可包括多个第一波长转换图案210、多个第二波长转换图案220与多个第三波长转换图案230，且第一波长转换图案210、第二波长转换图案220和第三波长转换图案230在接收照明光束ILB后所产生的影像光束IB分别具有不同的颜色，例如：红色、绿色与蓝色，但不局限于此。

举例来说，第一波长转换图案210具有多个第一波长转换粒子WCP1，第二波长转换图案220具有多个第二波长转换粒子WCP2，且第一波长转换粒子WCP1的粒径大于第二波长转换粒子WCP2的粒径。当来自光源110的部分照明光束ILB入射第一波长转换图案210并且被第一波长转换粒子WCP1吸收后会产生红色的第一影像光束IB1，而来自光源110的另一部分照明光束ILB在入射第二波长转换图案220并且被第二波长转换粒子WCP2吸收后会产生绿色的第二影像光束IB2。依此类推，未绘示的第三波长转换粒子在接收来自光源110的又一部分照明光束ILB后会产生蓝色的第三影像光束。因此，来自波长转换层200的影像光束IB包括不同颜色的第一影像光束IB1、第二影像光束IB2和第三影像光束(未绘示)，以形成彩色画面。

在本实施例中，用以激发波长转换层200的照明光束ILB，其波长可介于200nm至450nm之间。亦即，光源110可以是紫外光(ultraviolet)源，但不局限于此。

请参照图1及图4，在本实施例中，显示装置10还可选择性地包括截止滤波器130。截止滤波器130对应于腔体100的开口100a设置并位于波长转换层200朝向开口100a的一侧，且波长转换层200位于截止滤波器130与物件OBJ之间。特别注意的是，此截止滤波器130的截止波长为470nm(如图4所示)。也就是说，波长小于470nm的光束大致上无法通过截止滤波器130。因此，截止滤波器130的设置可避免波长转换层200在外部环境光束EB的照射下受其紫外光波段的光分量激发而影响物件OBJ的展示品质。另一方面，也可避免照明光束ILB中未被波长转换层200吸收的部分从腔体100的开口100a溢出而影响显示品质或对人体造成伤害。

以下将列举另一些实施例以详细说明本公开，其中相同的构件将标示相同的符号，并且省略相同技术内容的说明，省略部分请参考前述实施例，以下不再赘述。

图5是本发明的第二实施例的显示装置的侧视示意图。请参照图5，在本实施例中，显示装置11的波长转换层200A并非直接设置在导光板120A的出光面120e上，而是改设置在一透光板材150上。此透光板材150的材质可包括玻璃或高分子聚合物(例如：聚对苯二甲酸乙酯、聚碳酸酯或聚酰亚胺、环烯烃共聚物)，但不局限于此。由于本实施例的波长转换层200A是设置在腔体100的开口100a与导光板120A之间，因此导光板120A的出光面120e是背对物件OBJ设置。

导光板120A还具有连接入光面120i的背面120b，且此背面120b与出光面120e相对。亦即，导光板120A的背面120b是朝向物件OBJ。在本实施例中，导光板120A的背面120b上设有多个光学微结构MS。这些光学微结构MS的设置可让照明光束ILB以更为均匀的方式照射在波长转换层200A的多个波长转换图案上。换句话说，这些光学微结构MS的设置方式可根据波长转换层200A的多个波长转换图案的设置位置而调整，本发明并不以图式揭示内容为限制。

图6是本发明的第三实施例的显示装置的侧视示意图。请参照图6，本实施例的显示装置12与图5的显示装置11的差异在于：显示装置12不具有显示装置11的导光板120A，且其光源110A所发出的照明光束ILB是直接投射至波长转换层200A。据此，可让照明光束ILB以更为均匀且有效的方式照射波长转换层200A。

综上所述，在本发明的一实施例的显示装置中，对应腔体的开口设置的波长转换层，其波长转换粒子的壳层表面因设有多个疏水官能基，使波长转换粒子具有较高的阻水氧能力。也因此，可避免波长转换层因设置额外的保护层来阻水氧造成穿透率的下降。另一方面，波长转换层所产生的影像光束可具有较佳的色域表现，且其在可见光波段的高穿透率可有效提升腔体内物件的展示品质。

虽然本发明已以实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括腔体、光源、波长转换层以及物件，其中

所述腔体具有开口；

所述光源位于所述腔体内，用以提供照明光束；以及

所述波长转换层位于所述腔体内，且对应于所述开口设置，所述波长转换层用于接收至少部分所述照明光束并产生影像光束，且包括多个波长转换粒子，所述多个波长转换粒子各自包括核层、壳层以及多个疏水官能基，其中

所述壳层包覆所述核层；以及

所述多个疏水官能基设置在所述壳层背离所述核层的表面上。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：

物件，设置于所述腔体内，所述波长转换层位于所述开口与所述对象之间。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：

截止滤波器，对应于所述开口设置，其中所述波长转换层位于所述截止滤波器与所述物件之间。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述截止滤波器的截止波长为470nm以下。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述照明光束的波长介于200nm至450nm之间。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置用于经由所述腔体的所述开口接收外部环境光束，且所述波长转换层对所述外部环境光束的穿透率大于93％。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述波长转换层包括第一波长转换图案和第二波长转换图案，所述影像光束包括来自所述第一波长转换图案的第一影像光束和来自所述第二波长转换图案的第二影像光束，且所述第一影像光束的颜色不同于所述第二影像光束的颜色。

8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：

导光板，位于所述腔体内，具有彼此连接的出光面和入光面，其特征在于，所述光源设置在所述导光板的所述入光面的一侧，且所述波长转换层设置在所述导光板的所述出光面的一侧。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述导光板的所述出光面设有所述波长转换层。

10.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述导光板还具有背面，所述背面与所述出光面相对并且连接所述入光面，且所述导光板的所述背面设有多个光学微结构。

11.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，来自所述光源的所述照明光束直接投射至所述波长转换层。

12.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，各所述多个疏水官能基为聚硅烷聚合物。

13.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述波长转换层还包括：

基材，所述多个波长转换粒子分散地设置于所述基材内，其中所述基材的材质包括环氧硅、硅胶或压克力。