光转换复合材料以及制造光转换复合材料的方法与流程

1.本发明是关于一种复合材料及其相关的制造方法，尤指一种具有较佳可靠度的光转换复合材料以及制造前述光转换复合材料的方法。


背景技术：

2.光转换材料(例如量子点或荧光粉)可将发光组件(例如led芯片)所发出的蓝光转换成不同波长的光(例如红光或绿光)，经由光转换材料所转换出的红光与绿光以及发光组件所产生的蓝光可以不同比例进行复合，从而形成不同颜色的光，因此设置有光转换材料的显示面板可具有较佳的色彩纯度提升以及较广的显示色域范围。然而，光转换材料非常容易与水或氧气产生反应而失效，因此如何提高光转换材料的可靠度便成为重要课题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种具有较佳可靠度的光转换复合材料以及制造光转换复合材料的方法，以解决上述问题。
4.为达成上述目的，本发明公开一种光转换复合材料，其包含有至少一种光转换材料以及载体，该至少一种光转换材料散布于该载体内，该载体由混合物形成，该混合物包含有至少一种无机物以及至少一种有机物，该至少一种无机物包含有云母。
5.根据本发明其中一个实施例，该至少一种无机物还包含硅氧化物与钛氧化物中的至少一者。
6.根据本发明其中一个实施例，该至少一种有机物包含有聚乙烯与聚碳酸脂中的至少一者。
7.根据本发明其中一个实施例，该至少一种光转换材料为量子点或荧光粉。
8.根据本发明其中一个实施例，该至少一种光转换材料位于云母之间。
9.根据本发明其中一个实施例，该光转换复合材料呈粉末状或呈薄膜状。
10.此外，本发明还公开一种制造光转换复合材料的方法，其包含有：将光转换材料、包含有云母的无机物以及有机物置于溶剂中，形成混合物溶液；加热该混合物溶液至第一温度，使该有机物溶解于该混合物溶液，而该无机物悬浮于该混合物溶液中；以及冷却该混合物溶液至第二温度，从而使该光转换复合材料析出于该混合物溶液中。
11.根据本发明其中一个实施例，该溶剂为苯环类化合物。
12.根据本发明其中一个实施例，该第一温度不小于80℃且不大于150℃。
13.根据本发明其中一个实施例，该第二温度不小于20℃且不大于60℃。
14.根据本发明其中一个实施例，该方法还包含有将冷却后的该混合物溶液离心、过滤、干燥，以移除该溶剂，而得到呈粉末状的该光转换复合材料。
15.根据本发明其中一个实施例，该方法还包含有将冷却后的该混合物溶液涂布于基板上；以及加热将该溶剂移除，而得到呈薄膜状的该光转换复合材料。
16.综上所述，于本发明中，由于光转换材料散布于载体内，且载体由包含有云母的无
机物以及有机物形成，光转换材料可位于有机物内且位于多个云母之间，或甚至位于单一云母的层状结构之间，因此水、氧气可被有机物和/或云母和/或该层状结构阻隔而使光转换材料不易因与水、氧气产生反应而失效，故本发明的光转换复合材料具有较佳的可靠度，且无须如背景技术一般额外设置用以抗水、氧的屏蔽层/屏蔽膜。此外，上述制造方法具有较短的反应时间，故有利于快速量产。
附图说明
17.图1为本发明实施例的光转换复合材料的结构示意图。
18.图2为本发明实施例的粉末状的光转换复合材料的示意图。
19.图3为本发明实施例的薄膜状的光转换复合材料的示意图。
20.图4为本发明实施例的制造光转换复合材料的方法流程图。
21.附图标记：1:光转换复合材料11:光转换材料12:载体121:有机物122:无机物1221:云母2:基板s1～s4:步骤
具体实施方式
22.请参阅图1至3，图1为本发明实施例的光转换复合材料1的结构示意图，图2为本发明实施例的粉末状的光转换复合材料1的示意图，图3为本发明实施例的薄膜状的光转换复合材料1的示意图。如图1至3所示，光转换复合材料1可呈粉末状或呈薄膜状且包含有至少一种光转换材料11以及载体12，光转换材料11散布于载体12内，载体12由混合物形成，其中该混合物包含有至少一种无机物121以及至少一种有机物122。
23.具体地，于此实施例中，光转换材料11可为量子点或荧光粉，其用以将发光组件(例如led芯片)所发出的蓝光转换成不同波长的光(例如红光或绿光)，然而本发明并不局限于此实施例。在另一个实施例中，led芯片亦可发出紫外光，而光转换材料则可将led芯片所发出的紫外光转换成红光、绿光或蓝光。
24.再者，于此实施例中，无机物122可包含有至少一种云母1221、至少一种硅氧化物以及至少一种钛氧化物，其中，云母1221可具有层状结构，其用以阻隔水、氧气，以避免水、氧气与光转换材料11产生反应；该硅氧化物可为二氧化硅，其亦用以阻隔水、氧气，以避免水、氧气与光转换材料11产生反应；该钛氧化物可为二氧化钛，其具有导引电子的能力与高折射的特性，故而可延长使用寿命并提升亮度。有机物121可包含有聚乙烯以及聚碳酸脂，其亦用以阻隔水、氧气，以避免水、氧气与光转换材料11产生反应，然而本发明并不局限于此实施例。举例来说，在另一个实施例中，有机物可仅包含有聚乙烯与聚碳酸脂中的一者，又或者，在另一个实施例中，无机物可仅包含有云母，或仅包含有云母以及硅氧化物与钛氧
化物中的至少一者。
25.请参阅图4，图4为本发明实施例的制造光转换复合材料1的方法流程图，其包含有下列步骤：
26.步骤s1：将光转换材料11、无机物122以及有机物121置于溶剂中，形成混合物溶液；
27.步骤s2：加热该混合物溶液至第一温度，使有机物121溶解于该混合物溶液，而无机物122悬浮于该混合物溶液中；
28.步骤s3：冷却该混合物溶液至第二温度，从而使光转换复合材料1析出于该混合物溶液中；以及
29.步骤s4：将冷却后的该混合物溶液进行离心、过滤、干燥程序，以移除该溶剂，而得到粉末状的光转换复合材料1，或将冷却后的该混合物溶液涂布于基板2上并加热将该溶剂移除，而得到薄膜状的光转换复合材料1。
30.以下针对上述步骤进行详细说明，当欲制造本发明的光转换复合材料1时，可先将光转换材料11、无机物122以及有机物121置于该溶剂中，形成该混合物溶液(步骤s1)。较佳地，在一个实施例中，该溶剂可为苯环类化合物(例如甲苯)，然而本发明并不局限于此。接着，可加热该混合物溶液至该第一温度，使有机物121溶解于该混合物溶液，而无机物122悬浮于该混合物溶液中(步骤s2)。较佳地，在一个实施例中，该第一温度可不小于80℃且不大于150℃，当该混合物溶液被加热至该第一温度后，可在该第一温度下以不小于每分钟100转的转速持续搅拌该混合物溶液达至少十分钟，以使有机物121溶解于该混合物溶液，而无机物122悬浮于该混合物溶液中，然而本发明并不局限于此。
31.当有机物121溶解于该混合物溶液，而无机物122悬浮于该混合物溶液后，可冷却该混合物溶液至该第二温度，从而使光转换复合材料1析出于该混合物溶液(步骤s3)。较佳地，于一个实施例中，该第二温度可不小于20℃且不大于60℃，且冷却速率可不小于每分钟0.1摄氏度且不大于每分钟20摄氏度，然而本发明并不局限于此。冷却速率可决定光转换复合材料的尺寸，冷却速率越快，光转换复合材料的尺寸越小，故冷却速率视实际需求而定。当光转换复合材料1析出于该混合物溶液后，便可将冷却后的该混合物溶液进行离心、过滤、干燥等程序，以移除该溶剂，而得到如图2所示的呈粉末状的光转换复合材料1，或将冷却后的该混合物溶液涂布于基板2上并加热以将该溶剂移除，而得到如图3图所示的呈薄膜状的该光转换复合材料(步骤s4)，较佳地，于一个实施例中，冷却后的该混合物溶液可借由滚轮而涂布于基板2的一侧，然而本发明并不局限于此，举例来说，冷却后的该混合物溶液也可借由刮刀而涂布于基板的两侧。
32.于此实施例中，由于光转换材料11散布于载体12内，且载体12由包含有云母1221的无机物122以及有机物121形成，光转换材料11可位于有机物121内且位于多个云母1221之间或甚至位于单一云母1221的该层状结构之间，因此水、氧气可被有机物121和/或云母1221和/或该层状结构阻隔，而使光转换材料11不易因与水、氧气产生反应而失效，故本发明的光转换复合材料1具有较佳的可靠度，且无须如背景技术一般额外设置用以抗水、氧的屏蔽层/屏蔽膜(barrier layer/barrier film)。此外，上述制造方法具有较短的反应时间，故有利于快速量产。
33.可理解地，在另一个实施例中，即便有机物和/或无机物的成份相异于前述实施
例，(例如，当有机物仅包含有聚乙烯与聚碳酸脂中的一者时，又或者当无机物仅包含有云母，或仅包含有云母以及硅氧化物与钛氧化物中的至少一者时)，相对应的光转换复合材料仍可依前述方法制造而得。
34.此外，为了使光转换复合材料具有较佳的可靠度，在一个较佳实施例中，光转换材料、云母、二氧化硅、二氧化钛、聚乙烯、聚碳酸脂以及甲苯的重量比例(％)可为15：3：1：1：20：10：50。
35.又或者，在另一个较佳实施例中，光转换材料、云母、聚乙烯、聚碳酸脂以及甲苯的重量比例(％)可为15：5：20：10：50。
36.又或者，在另一个较佳实施例中，光转换材料、云母、聚乙烯以及甲苯的重量比例(％)可为15：5：30：50。
37.相较于背景技术，于本发明中，由于光转换材料散布于载体内，且载体由包含有云母的无机物以及有机物形成，光转换材料可位于有机物内且位于多个云母之间，或甚至位于单一云母的该层状结构之间，因此水、氧气可被有机物和/或云母和/或该层状结构阻隔，而使光转换材料不易因与水、氧气产生反应而失效，故本发明的光转换复合材料具有较佳的可靠度，且无须如背景技术一般额外设置用以抗水、氧之屏蔽层/屏蔽膜。此外，上述制造方法具有较短的反应时间，故有利于快速量产。
38.以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。