色彩转换膜、以及包括其的背光单元和显示设备的制造方法

文档序号:10483438来源:国知局
色彩转换膜、以及包括其的背光单元和显示设备的制造方法
【专利摘要】在本说明书中描述的本发明涉及一种色彩转换膜、其制备方法和包括所述色彩转换膜的背光单元,所述色彩转换膜包含树脂基体;和有机荧光物质,其中所述有机荧光物质包含第一荧光物质和第二荧光物质,且当照射具有450nm的发光峰、40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,所述第一荧光物质具有FWHM为60nm或更小的发光峰,和30nm或更小的斯托克斯位移。
【专利说明】
色彩转换膜、以及包括其的背光单元和显示设备
技术领域
[0001] 本申请涉及一种色彩转换膜、以及包括其的背光单元和显示设备。
[0002] 本申请要求2015年1月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015- 0015708号的优先权和权益,其全部内容通过引用并入本文。
【背景技术】
[0003] 随着大屏幕电视变得越来越普遍,电视也变得高分辨率,更薄且高功能化。高性能 和高分辨率0LED电视仍然具有价格竞争力的问题,且关于0LED电视的真正市场尚未开始。 因此,已经持续进行了类似地确保OLEDs与IXDs的优势的努力。
[0004] 作为努力之一,近来已引入许多量子点相关的技术和原型。但是,基于镉的量子点 具有例如使用限制的安全问题,因此,对于使用不含镉的量子点制备背光(其相对地没有安 全问题)的兴趣正在增加。

【发明内容】

[0005] 技术问题
[0006] 本申请提供了一种具有优异的色域和亮度性质的色彩转换膜、其制造方法,以及 包括所述色彩转换膜的背光单元和显示设备。
[0007] 技术方案
[0008] 本申请的一个实施方式提供了一种色彩转换膜,其包括树脂基体;和分散在树脂 基体中的有机荧光物质,其中所述有机荧光物质包含第一荧光物质和第二荧光物质,且当 照射具有450nm的发光峰、40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,所述第一荧光物 质具有FWHM(半高全宽)为60nm或更小的发光峰,和30nm或更小的斯托克斯位移。
[0009] 根据本申请的另一个实施方式,在上述实施方式中,当照射具有450nm的发光峰、 40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,所述第一荧光物质具有在515nm到555nm范 围内的最大发光波长,且当照射具有450nm的发光峰、40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分 布的光时,所述第二荧光物质具有在490nm到540nm范围内的最大发光波长。
[0010]根据本申请的另一个实施方式,在上述实施方式中,当照射具有450nm的发光峰、 40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,所述色彩转换膜具有在490nm到555nm范围 内的最大发光波长。
[0011] 根据本申请的另一个实施方式,在上述实施方式中,当照射具有450nm的发光峰、 40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,所述色彩转换膜具有在515nm到555nm范围 内的最大发光波长。
[0012] 根据本申请的另一个实施方式,在上述实施方式中,所述第一荧光物质接收第二 荧光物质的至少部分的激发电子,或所述第一荧光物质的至少部分的吸收波长与第二荧光 物质的至少部分的发光波长重叠。
[0013]根据本申请的另一个实施方式,在上述实施方式中,当照射具有450nm的发光峰、 40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,所述第一荧光物质和第二荧光物质在膜状 态下具有不同的发光峰的FWHM。
[0014]根据本申请的另一个实施方式,在上述实施方式中,当照射具有450nm的发光峰、 40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,膜状态下的第一荧光物质的发光峰的FWHM 窄于膜状态下的第二荧光物质的发光峰的FWHM。
[0015]根据本申请的另一个实施方式,在上述实施方式中,当照射具有450nm的发光峰、 40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,膜状态下的第二荧光物质的发光波长包括 膜状态下的第一荧光物质的最大吸收波长。特别地,第一荧光物质的最大吸收波长和第二 焚光物质的最大发光波长优选表现为30nm内。
[0016] 本申请的另一个实施方式提供了一种根据上述实施方式的色彩转换膜的制备方 法,所述方法包括在基底上涂覆其中溶解有包含彼此不同的第一荧光物质和第二荧光物质 的有机荧光物质的树脂溶液;和干燥涂覆在基底上的树脂溶液。
[0017] 本申请的另一个实施方式提供了一种根据上述实施方式的色彩转换膜的制备方 法,所述方法包括将包括彼此不同的第一荧光物质和第二荧光物质的有机荧光物质与树脂 一同挤出。
[0018] 本申请的另一个实施方式提供了一种包括所述色彩转换膜的背光单元。
[0019] 有益效果
[0020] 根据本说明书中描述的实施方式的色彩转换膜,通过第一荧光物质接收第二荧光 物质的至少部分激发电子,或吸收第二荧光物质发出的光,可以提高第一荧光物质的发光 效率。因此,当第一荧光物质是能够增加色域的荧光物质时,用相对少量的第一荧光物质可 以使色域增强最大化,同时几乎不发生由第二荧光物质导致的色域降低。此外,即使当由于 第一荧光物质的窄的光吸收波长,第一荧光物质不能充分吸收光源发出的蓝光时,也可通 过第二荧光物质使第一荧光物质的发光效率最大化。
【附图说明】
[0021] 图1显示了无机LED的发光波长。
[0022]图2显示了在各种溶剂中具有B0DIPY结构的化合物的吸收波长和发光波长光谱。 [0023]图3显示了在成膜前实施例1中使用的第一和第二荧光物质的发光光谱。
[0024]图4和图5分别显示了实施例1和实施例2中制备的包含第一和第二荧光物质的色 彩转换膜的发光光谱。
[0025]图6显示了比较例1和2中制备的仅包含第一荧光物质的色彩转换膜的发光光谱。 [0026]图7显示了实施例3中制备的色彩转换膜的发光光谱的测量结果。
[0027]图8显示了比较例3到5中制备的色彩转换膜的发光光谱。
[0028] 图9是在背光中使用根据本申请的一个实施方式的色彩转化膜的模拟图。
[0029] 图10是示出根据本申请的一个实施方式的显示设备的结构的模拟图。
【具体实施方式】
[0030] 本申请的一个实施方式提供了一种色彩转换膜,其包括树脂基体;和分散在树脂 基体中的有机荧光物质,其中所述有机荧光物质包括第一荧光物质和第二荧光物质,且当 照射具有450nm的发光峰、40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,所述第一荧光物 质具有FWHM为60nm或更小的发光峰,和30nm或更小的斯托克斯位移。在本文中,所述斯托克 斯位移指的是荧光物质的最大吸收波长与最大发光波长之间的差值。为了测量所述斯托克 斯位移,可以通过使用UV-VIS光谱仪测量各波长的吸收量获得最大吸收波长,且当使用光 致发光光谱仪照射特定波长的光时,可以通过测量各波长的发光强度获得最大发光波长。 在所述实施方式中,第一荧光物质具有60nm或更小的窄的FWHM,这帮助增强色域,且通过使 用额外的第二荧光物质,即使当第一荧光物质具有30nm或更小的小斯托克斯位移时,通过 吸收具有450nm的发光峰的蓝光,第二荧光物质也能够起到将能量转移到第一荧光物质的 作用。第一荧光物质具有较窄的发光峰FWHM是更有利的。
[0031]根据本申请的另一个实施方式,在上述实施方式中,当照射具有450nm的发光峰、 40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,所述第一荧光物质具有在515nm到555nm范 围内的最大发光波长,且当照射具有450nm的发光峰、40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分 布的光时,所述第二荧光物质具有在490nm到540nm范围内的最大发光波长。
[0032]当照射具有450nm的发光峰的光时,所述第一荧光物质具有在515nm到555nm范围 内的最大发光波长,且当照射具有450nm的发光峰的光时,所述第二焚光物质具有在490nm 到540nm范围内的最大发光波长。根据该实施方式,当照射光时,第一荧光物质可吸收第二 荧光物质中的激发电子或从第二荧光物质中发出的光。在这种情况下,可增强第一荧光物 质的发光峰的强度。在本文中,第一荧光物质的最大吸收波长的位置与第二荧光物质的最 大发光波长的位置之间的差值为30nm或更小且优选20nm或更小。由此,第一荧光物质层更 容易吸收第二荧光物质发出的光。
[0033]根据本申请的另一个实施方式,在上述实施方式中,当照射具有450nm的发光峰、 40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,所述色彩转换膜具有在490nm到555nm且优 选在515nm到555nm范围内的最大发光波长。
[0034]根据本申请的另一个实施方式,在上述实施方式中,当照射具有450nm的发光峰、 40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,所述第一荧光物质和第二荧光物质在膜状 态下具有不同的发光峰的FWHM。根据该实施方式,当照射光时,第一荧光物质可吸收第二荧 光物质中的激发电子或从第二荧光物质发出的光。当使用膜状态下的具有窄FWHM的发光光 谱的有机荧光物质作为第一荧光物质,且使用膜状态下的具有相对宽FWHM的发光光谱的有 机荧光物质作为第二荧光物质时,可以通过第一荧光物质增强色域,而不会因第二荧光物 质导致色域降低,且发光强度(效率)同样可显著增强。
[0035] 根据本申请的另一个实施方式,在上述实施方式中,所述第一荧光物质接收第二 荧光物质的至少部分的激发电子,或第一荧光物质的至少部分的吸收波长与第二荧光物质 的至少部分的发光波长重叠。当使用一种类型的有机荧光物质时,即使在增加加入的有机 荧光物质的量时,发光强度随着加入量的增加也存在限制,且存在由有机荧光物质彼此形 成二聚体或受激准分子,以及发光波长的红移导致的如量子效率降低的问题。但是,使用根 据上述实施方式的第一荧光物质和第二荧光物质时,可以防止如上问题,且即使当使用少 量第一荧光物质时,发光强度也会增加,且量子效率不降低。
[0036] 根据一个实施例,所述第一荧光物质可接收第二荧光物质的至少部分的激发电 子。具体地,当通过第二荧光物质吸收蓝光而生成激发态的电子时,第二荧光物质将至少部 分激发态的电子传递到第一荧光物质。在这种情况下,第一荧光物质可使用接收到的激发 态的电子发光。这也被称作FRET现象。
[0037]根据另一个实施例,第一荧光物质的至少部分的吸收波长与第二荧光物质的至少 部分的发光波长重叠。在本文中,第一荧光物质可吸收第二荧光物质发出的光。因此,除了 从光源发出的蓝光之外,第一荧光物质还吸收第二荧光物质发出的光,因此,可用相对少量 的第一荧光物质增强发光效率。
[0038]根据本申请的另一个实施方式,在上述实施方式中,当照射具有450nm的发光峰、 40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,膜状态下的第一荧光物质的发光波长下的 FWHM窄于膜状态下的第二荧光物质的发光波长下的FWHM。发光波长下具有小的FWHM的第一 荧光物质可提供增强的色域。当第二荧光物质具有相对宽的FWHM时,可降低色域的部分的 发光减少或消失,因此,几乎不发生因第二荧光物质导致的色域降低。
[0039]在本说明书中,发光峰的FWHM指的是当照射具有450nm的发光峰、40nm或更小的 FWHM和单峰发光强度分布的光时,在从膜发出的光的最大发光峰中的最大高度的一半处的 发光峰的宽度。在本说明书中,发光峰的FWHM在膜状态下测量。在色彩转换膜的情况下,可 通过在膜上照射光来测量FWHM。膜状态下的有机荧光物质的发光峰的FWHM指的是,通过在 制备成膜的状态下照射光来测量FWHM,而不是溶液状态,所述膜由单独的有机荧光物质形 成或通过将有机荧光物质与不影响FWHM测量的其它组分混合而形成。
[0040]根据本申请的另一个实施方式,在上述实施方式中,当照射具有450nm的发光峰、 40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,膜状态下的第二荧光物质的发光波长包括 膜状态下的第一荧光物质的最大吸收波长。在这种情况下,第一荧光物质可有效地吸收第 一荧光物质的发光。特别地,第一荧光物质的最大吸收波长和第二荧光物质的最大发光波 长优选表现为30nm内。
[0041 ]根据本申请的另一个实施方式,第一焚光物质的最大发光波长表现为515nm到 555nm〇
[0042]根据本申请的另一个实施方式,第一焚光物质的最大吸收波长表现为450nm到 515nm。根据一个实施例,第一焚光物质的最大吸收波长可表现为490nm到510nm,且特别地 在500nm附近。
[0043]根据本申请的另一个实施方式,第二荧光物质的发光波长包括至少部分的450nm 至丨j515nm〇
[0044]根据本申请的另一个实施方式,第二焚光物质的最大发光波长表现为480nm到 540nm,例如,在500nm到530nm。例如,为了最大化地将500nm附近的光转换成第一荧光物质 发出的光,第二焚光物质的发光优选在500nm附近最大。
[0045] 用作如图1中背光单元的光源的无机LED通常具有尖锐的发光峰,其在450nm下具 有FWHM约为20nm的最大发光峰。第二荧光物质增大了500nm附近的发光,上述第一荧光物质 的吸收波长范围,这使得即使在不形成受激准分子的浓度下,通过第一荧光物质也具有足 够的绿色发光。
[0046] 根据本申请的一个实施方式,相对于100重量份的树脂基体,第一荧光物质的含量 可以是0.01重量份到2重量份。为了通过第一荧光物质增强色域,需要控制第一荧光物质以 使其具有比第二荧光物质相对更高的含量。
[0047]根据本申请的另一个实施方式,相对于100重量份的树脂基体,第二荧光物质的含 量可以是0.01重量份到2重量份。当第二荧光物质的含量太高时,发光效率的增加存在限 制,且由于蓝光被更多的消耗而不是发光强度降低或不增加,以及荧光物质之间形成二聚 体或受激准分子,引起发光波长红移的问题,可能难以获得色坐标,结果,可能难以精确地 获得目标波长。
[0048] 作为第一焚光物质,可以使用包括亚甲基吡略(pyrromethene)金属络合物结构的 有机荧光物质。
[0049] 根据一个实施例,可以使用下列化学式1的有机荧光物质作为第一荧光物质。
[0050] 化学式1
[0051]
[0052] 仕化字甲,
[0053] Χι和X2是氟基团或烷氧基,
[0054]心到1?4彼此相同或不同,且各自独立地为氢,卤基,烷基,烷氧基,羧基取代的烷基, 未取代的或被烷氧基、-C00R或-C00R-取代的烷基而取代的芳基,且在本文中,R是烷基, [0055]抱和1?6彼此相同或不同,且各自独立地为氢,氰基,硝基,烷基,羧基取代的烷基,_ S03Na,或未取代的或被芳炔基取代的芳基,
[0056]心和抱彼此连接以形成取代或未取代的烃环或取代或未取代的杂环,且R4和R6彼 此连接以形成取代或未取代的烃环或取代或未取代的杂环,和
[0057] R7是氢,烷基,卤代烷基,或未取代的或被卤基、烷基、烷氧基、芳基或烷芳基取代 的芳基。
[0058]根据一个实施方式,化学式1的RjljR4彼此相同或不同,且各自独立地为氢,氟基, 氯基,具有1到6个碳原子的烷基,具有1到6个碳原子的烷氧基,羧酸取代的具有1到6个碳原 子的烷基,未取代的或被具有1到6个碳原子的烷氧基,-C00R,或-C00R-取代的具有1到6个 碳原子的烷基取代的具有6到20个碳原子的芳基,且在本文中,R是具有1到6个碳原子的烷 基。
[0059] 根据另一个实施方式,化学式1的心到以彼此相同或不同,且各自独立地为氢,氯 基,甲基,羧基取代的乙基,甲氧基,苯基,甲氧基取代的苯基或-C00R-取代的甲基,且在本 文中,R是具有1到6个碳原子的烷基。
[0060] 根据一个实施方式,化学式1的抱和办彼此相同或不同,且各自独立地为氢,硝基, 具有1到6个碳原子的烷基,羧基取代的具有1到6个碳原子的烷基,或-S03Na。
[0061] 根据一个实施方式,化学式1的RdPR6彼此相同或不同,且各自独立地为氢,硝基, 乙基,羧基取代的乙基,或-S03Na。
[0062] 根据一个实施方式,化学式1的R7是氢,具有1到6个碳原子的烷基,或未取代的或 被具有1到6个碳原子的烷基、具有1到6个碳原子的烷氧基、具有6到20个碳原子的芳基或具 有7到20个碳原子的烷芳基取代的具有6到20个碳原子的芳基。
[0063]根据一个实施方式,化学式1的R7是氢,甲基,乙基,丙基,丁基,戊基,苯基,甲基苯 基,二甲基苯基,三甲基苯基,萘基,二苯基取代的萘基,二甲基芴取代的萘基,三联苯取代 的二甲基苯基(terphenyl-substituted dimethylphenyl),甲氧基苯基或二甲氧基苯基。 根据一个实施方式,化学式1可由下列结构式表不。
[0064: - Γ w* P f --- 卜 f --
WW2KI OTPW wnw
[0065] 在所述结构式中,Ar是取代或未取代的芳基。例如,Ar可以是被烷基或烷氧基取代 的芳基。
[0066] 例如,可以使用具有下列结构式的化合物。具有下列结构式的化合物在溶液状态 具有在490nm处的最大吸收波长和在520nm处的最大发光峰。
[0067]
[0068] 图2中显示了具有上述结构式的化合物的吸收波长和发光波长。具有上述结构式 的化合物具有通过溶剂的窄的斯托克斯位移,具有在515nm到540nm的最大发光波长,并具 有在500nm附近的最大吸收波长。此外,具有上述结构式的化合物具有窄的发光峰FWHM,这 对色域增强是有利的,且还具有窄的吸收波长FWHM,这导致在相对窄的波长区域中的吸收。 因此,通过使用发光波长与具有上述结构式的化合物的吸收波长重叠的第二荧光物质,可 增加具有上述结构式的化合物的光吸收,因此,获得了足够的蓝色发光。
[0069] 但是,第一荧光物质不限于上述结构式,且可以使用各种荧光物质。
[0070] 作为第二荧光物质,可以使用包括亚甲基吡咯金属络合物结构、蒽结构或嵌二萘 结构的有机荧光物质。
[0071] lU R?
[0072] (Ra = H,Rb = CH3(染料的名称:吖啶黄))
[0073]
[0074]具有上述结构式的荧光物质从500nm处大量发射,且最大发光波长在490nm到 540nm的范围内,因此,这样的发光可被第一荧光物质吸收,使第一荧光物质能够被激发且 发光。但是,第二荧光物质不限于上述结构式,且可以使用各种荧光物质。
[0075]根据本申请的一个实施方式,有机荧光物质可进一步包括吸收蓝光和发出红光的 有机荧光物质,或当照射具有450nm的发光峰、40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光 时,具有在620nm到680nm范围内的最大发光波长的有机荧光物质。
[0076]在本说明书中,蓝光、绿光和红光可使用本领域已知的定义,且例如,蓝光是具有 波长选自400nm到500nm波长的光,绿光是具有波长选自500nm到560nm波长的光,且红光是 具有波长选自600nm到780nm波长的光。在本说明书中,绿色荧光物质吸收至少部分蓝光且 发出绿光,且红色荧光物质吸收至少部分蓝光或绿光且发出红光。例如,红色荧光物质可吸 收具有500nm到600nm波长的光以及蓝光。
[0077]树脂基体材料优选为热塑性聚合物或热固性聚合物。具体地,可以使用基于聚(甲 基)丙烯酸的如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),基于聚碳酸酯(PC)的,基于聚苯乙烯(PS)的,基 于聚亚芳基(p〇lyarylene,PAR)的,基于聚氨酯(TPU)的,基于苯乙稀-丙稀腈(SAN)的,基于 聚偏氟乙烯(PVDF)的,基于改性的聚偏氟乙烯(改性的-PVDF)的物质作为所述树脂基体材 料。
[0078]根据上述实施方式的色彩转换膜可具有2微米到200微米的厚度。特别是,即使具 有2微米到20微米的小厚度,所述色彩转换膜也可显示出高亮度。这是由于与量子点相比, 单位体积中包括的荧光物质分子的含量更高的缘故。例如,基于蓝色背光单元(蓝色BLU)的 600nit的亮度,使用含量为0.5wt%的有机荧光物质的5微米厚的色彩转换膜能够显示 4000nit或更高的高亮度。
[0079]根据上述实施方式的色彩转换膜可具有设置在一个表面上的基底。当制备色彩转 换膜时,该基底可充当支撑体。基底的类型没有特别地限制,且材料或厚度也没有限制,只 要它是透明的且能够充当支撑体即可。在本文中,透明指的是具有70%或更高的可见光透 光率。例如,PET膜可用作基底。
[0080]可通过在基底上涂覆其中溶解有上述有机荧光物质的树脂溶液并干燥所得物,或 通过使上述有机荧光物质与树脂一同挤出并成膜来制备上述色彩转换膜。
[0081 ]在树脂溶液中溶解上述有机荧光物质,因此,所述有机荧光物质均匀地分散在溶 液中。这与需要单独的分散工艺的量子点的膜制备工艺不同。
[0082] 根据需要,可向树脂溶液加入添加剂,例如,可加入光扩散剂,如氧化硅、氧化钛、 氧化错和氧化铝粉末。
[0083] 对于其中溶解了有机荧光物质的树脂溶液,制备方法没有特别地限制,只要上述 有机荧光物质和树脂溶解在所述溶液中即可。
[0084] 根据一个实施例,其中溶解了有机荧光物质的树脂溶液可使用以下方法制备:通 过将有机荧光物质溶解在溶剂中制备第一溶液,通过将树脂溶解在溶剂中制备第二溶液, 并将第一溶液和第二溶液混合。当混合第一溶液和第二溶液时,优选将它们均匀地混合。但 是,所述方法不限于此,可以使用同时加入和溶解有机荧光物质和树脂的方法,将有机荧光 物质溶解在溶剂中且随后加入和溶解树脂的方法,将树脂溶解在溶剂中且然后加入和溶解 有机荧光物质的方法等。
[0085] 所述溶液中包含的有机荧光物质与上述相同。
[0086] 作为所述溶液中包含的树脂,可以使用上述树脂基体材料,可与该树脂基体树脂 固化的单体,或其组合。例如,可与所述树脂基体树脂固化的单体包括基于(甲基)丙烯酸的 单体,且这可通过UV固化形成为树脂基体材料。当使用这样的可固化单体时,根据需要,可 进一步加入固化所需的引发剂。
[0087] 所述溶剂没有特别地限制,只要它能够通过之后的干燥被去除,同时对涂覆工艺 没有不良影响即可。溶剂的非限制性例子可包括甲苯,二甲苯,丙酮,氯仿,各种基于醇的溶 剂,甲基乙基酮(MEK),甲基异丁基酮(MIBK),乙酸乙酯(EA),乙酸丁酯,二甲基甲酰胺 (DMF),二甲基乙酰胺(DMAc),二甲基亚砜(DMS0),N-甲基-吡咯烷酮(匪P),环己酮,丙二醇 甲基醋酸乙酯(PGMEA),二噁烷等,以及可以使用一种、或两种或多种的混合物。当使用第一 溶液和第二溶液时,每种溶液中包含的溶剂可以彼此相同或不同。即使在第一溶液和第二 溶液中使用不同类型的溶剂时,这些溶剂也优选具有相容性从而彼此混合。
[0088] 将其中溶解了有机荧光物质的树脂溶液涂覆到基底上的工艺可使用辊-到-辊工 艺。例如,可以使用从基底卷筒解绕基底,将其中溶解了有机荧光物质的树脂溶液涂覆在基 底的一个表面上,干燥所得物,和随后在辊上重新卷绕所得物的工艺。当使用辊-对-辊工艺 时,将所述树脂溶液的粘度优选确定在能够进行所述工艺的范围内,例如,可确定在200cps 到2,000cps的范围内。
[0089] 作为涂覆方法,可以使用各种已知的方法,例如,可以使用模具涂布机,或可以使 用各种棒涂布方法如缺角轮涂布机(comma coater)和反向缺角轮涂布机。
[0090] 在涂覆之后,进行干燥工艺。干燥工艺可在需要去除溶剂的条件下进行。例如,通 过在位于靠近涂布机的烘箱中,在足以蒸发溶剂的条件下,沿涂覆过程中基底前进的方向 上进行干燥,可在基底上获得包括具有目标厚度和浓度的荧光物质的色彩转换膜。
[0091] 当可与树脂基体树脂固化的单体用作在溶液中包含的树脂时,可在干燥之前或干 燥的同时进行固化,例如UV固化。
[0092] 当有机荧光物质通过与树脂一同挤出成膜时,可以使用本领域已知的挤出方法, 例如,可通过将有机荧光物质与如基于聚碳酸酯(PC)的、基于聚(甲基)丙烯酸的和基于苯 乙烯-丙烯腈(SAN)的树脂一同挤出来制备色彩转换膜。
[0093] 本申请的另一个实施方式提供了包括上述色彩转换膜的背光单元。除了包括所述 色彩转换膜,所述背光单元可具有本领域已知的背光单元构造。例如,图9示出了一个实施 例。根据图9,根据上述实施方式的色彩转换膜设置在与面向反射板的表面相对的导光板的 表面上。图9示出了包括光源和围绕光源的反射板的构造,但是,所述结构不限于此,可根据 本领域已知的背光单元结构进行修改。此外,所述光源可以使用直接型和侧链型,且根据需 要,反射板或反射层可以不被包括或用其他组件替代,且当需要时,可进一步设置额外的 膜,如光扩散膜、聚光膜和增亮膜。优选地,可在色彩转换膜上另外设置聚光膜和增亮膜。
[0094] 在如图9的背光单元的构造中,根据需要,可在导光板的上表面或下表面设置散射 图案。流入导光板的光具有非均匀的光分布,这是由如反射、全反射、折射和透射等的光学 过程的重复导致的,且可以使用散射图案,以诱导非均匀的光分布为均匀的亮度。
[0095]根据本申请的另一个实施方式,提供了包括上述背光单元的显示设备。所述显示 设备没有特别地限制,只要它包括上述背光单元作为组件。例如,所述显示设备包括显示模 块和背光单元。图10示出了显示设备的结构。但是,所述结构不限于此,根据需要,可在显示 模块和背光单元之间进一步设置额外的膜,如光扩散膜、聚光膜和增亮膜。
[0096] 随后,将参考实施例更详细的描述本发明。
[0097] 实施例1
[0098]通过将下列结构式的第一焚光物质(BDP-G1,斯托克斯位移16nm,在甲苯溶液中最 大光吸收波长500nm和最大发光波长516nm,FWHM=34nm)和第二荧光物质(ANT-1,斯托克斯 位移49nm,在甲苯溶液中最大光吸收波长465nm和最大发光波长514nm,FWHM = 55nm)以1:1 的重量比溶解在二甲苯溶剂中来制备第一溶液。
[0099]
[0100]通过将热塑性树脂SAN(基于苯乙烯-丙烯腈的)溶解在二甲苯溶剂中来制备第二 溶液。将第一溶液和第二溶液混合,以使得基于100重量份的SAN,第一荧光物质为0.5重量 份,且第二荧光物质为0.5重量份,且其均匀地混合。所述混合溶液中的固含量为20wt%,且 粘度为200cps。将该溶液涂覆在PET基底上,且干燥所得物,以制备色彩转换膜。
[0101] 使用光谱仪(TOP⑶N公司SR系列)来测量所制备的色彩转换膜的亮度谱。具体地, 将所制备的色彩转换膜层压在背光单元的导光板的一个表面上,所述背光单元包括LED蓝 色背光(最大发光波长450nm)和导光板,且在色彩转换膜上层压棱镜片和DBEF膜之后,测量 膜的亮度谱。在测量亮度谱时,设置初始值,以使得基于没有色彩转换膜时,蓝色LED光的亮 度为600nit。
[0102] 实施例2
[01 03]除了使用下列结构式的焚光物质(ANT-2,斯托克斯位移52nm,在甲苯溶液中最大 光吸收波长456nm和最大发光波长508nm,FWHM=62nm)作为第二荧光物质之外,以与实施例 1中相同的方式来进行制备。
[0104]
[0105]图4和图5显示了实施例1和2中制备的色彩转换膜的发光光谱的测量结果。图3显 示了成膜前荧光物质的亮度光谱。根据图3,第二荧光物质具有500nm附近的高发光强度。根 据图4和图5得出,通过第一荧光物质吸收第二荧光物质的480nm到520nm附近波长的发光, 增大了 535nm(第一荧光物质的发光波长)附近的发光强度。在本文中,第一荧光物质的发光 波长被固定在535nm,且没有改变。作为参考,图4的关于第二荧光物质的图是使用与图3的 关于第二荧光物质的虚线图相比一半含量的第二荧光物质的结果。
[0106] 实施例3
[0107]除了使用0.1重量份的由BASF公司生产的Lumogen F 083荧光物质作为第二荧光 物质,且使用下列结构(BDP-G2,斯托克斯位移14nm,在甲苯溶液中最大光吸收波长504nm和 最大发光波长518nm,FWHM = 26nm)作为第一荧光物质之外,以与实施例1中相同的方式来进 行制备。
[0108]
[0109] 图7显示了实施例3中制备的色彩转换膜的发光光谱的测量结果。
[0110] 根据图7得出,通过第一荧光物质吸收第二荧光物质在两个峰之间的480nm到 510nm附近波长的发光,绿光的强度与仅使用第一荧光物质的情况相比增加了 15%或更高。 如在比较例3-5中得出的,这是通过仅增加第一荧光物质的含量不能获得的强度。
[0111] 比较例1
[0112] 除了仅使用第一荧光物质作为荧光物质且不使用第二荧光物质之外,以与实施例 1中相同的方式来进行制备。
[0113] 比较例2
[0114] 除了以3倍的量使用第一荧光物质之外,以与比较例1中相同的方式来进行制备。 [0115]图6显示了比较例1和2中制备的色彩转换膜的发光光谱。可以得出,即使在加入过 量的第一荧光物质时,在535nm处的发光强度仍不增反降,且仅发生过量的蓝光吸收。这被 认为是由量子效率降低导致的,所述量子效率的降低是由于第一荧光物质的受激准分子的 形成和波长红移的发生。
[0116] 比较例3
[0117]除了仅使用第一荧光物质作为荧光物质且不使用第二荧光物质之外,以与实施例 3中相同的方式来进行制备。
[0118] 比较例4
[0119] 除了以1.5倍的量使用第一荧光物质之外,以与比较例3中相同的方式来进行制 备。
[0120] 比较例5
[0121] 除了以2.5倍的量使用第一荧光物质之外,以与比较例3中相同的方式来进行制 备。图8显示了比较例3-5中制备的色彩转换膜的发光光谱。如在图6中一样,即使在荧光物 质的含量增加时,发光波长的强度也没有增加,且仅发生了过量的蓝光吸收。
[0122] 实施例4-6
[0123] 通过使用实施例1-3中制备的各绿色色彩转换膜与红色色彩转换膜(红色荧光物 质Lumogen F 305)来获得白色。
[0124] 比较例6
[0125] 通过使用比较例5中制备的绿色色彩转换膜与红色色彩转换膜(红色荧光物质 Lumogen F 305)来获得白色。
[0126] 比较例7
[0127] 通过使用绿色色彩转换膜与红色色彩转换膜(红色荧光物质Lumogen F 305)来获 得白色,所述绿色色彩转换膜是除了仅使用第二荧光物质(ANT-2)之外,以与实施例2中相 同的方式制得的。
[0128] 比较例8
[0129] 除了使用ANT-1作为第一荧光物质并使用硅酸盐无机荧光物质(由Force4公司制 备的PA530A,最大发光波长530nm,FWHM = 82nm)作为第二荧光物质之外,以与比较例7中相 同的方式来制备色彩转换膜。
[0130] 下表1中显示了,当在实施例4-6以及比较例6和7中得到的色彩转化膜上照射具有 450nm的发光峰、40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,获得的发光性质。如下表1 中所示得出,与所述实施例相比,比较例中的色域更低且亮度也更低。
[0131] 表1
[0132]
[0133] 根据表1,与所述比较例相比,在所述实施例中能够获得更高的亮度和更优异的在 类似色坐标中色域的结果。
【主权项】
1. 一种色彩转换膜,其包含: 树脂基体;和 分散在所述树脂基体中的有机荧光物质, 其中所述有机荧光物质包括第一荧光物质和第二荧光物质,且当照射具有450nm的发 光峰、40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,所述第一荧光物质具有FWHM为60nm 或更小的发光峰,和30nm或更小的斯托克斯位移。2. 根据权利要求1所述的色彩转换膜,其中当照射具有450nm的发光峰、40nm或更小的 FWHM和单峰发光强度分布的光时,所述第一荧光物质具有在515nm到555nm范围内的最大发 光波长,且当照射具有在450nm下的发光峰、40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光 时,所述第二荧光物质具有在490nm到540nm范围内的最大发光波长。3. 根据权利要求1所述的色彩转换膜,当照射具有450nm的发光峰、40nm或更小的FWHM 和单峰发光强度分布的光时,其具有在515nm到555nm范围内的最大发光波长。4. 根据权利要求1所述的色彩转换膜,其中当照射具有450nm的发光峰、40nm或更小的 FWHM和单峰发光强度分布的光时,所述第一荧光物质和第二荧光物质在膜状态下具有不同 的发光峰的FWHM。5. 根据权利要求1所述的色彩转换膜,其中所述第一荧光物质接收第二荧光物质的至 少部分的激发电子,或第一荧光物质的至少部分的吸收波长与第二荧光物质的至少部分的 发光波长重叠。6. 根据权利要求1到5中任一项所述的色彩转换膜,其中当照射光时膜状态下的第一荧 光物质的发光峰的FWHM窄于,当照射具有450nm的发光峰、40nm或更小的FWHM和单峰发光强 度分布的光时膜状态下的第二荧光物质的发光峰的FWHM。7. 根据权利要求1到5中任一项所述的色彩转换膜,其中当照射具有450nm的发光峰、 40nm或更小的FWHM和单峰发光强度分布的光时,膜状态下的所述第二荧光物质的发光波长 包括膜状态下的所述第一荧光物质的最大吸收波长。8. 根据权利要求1到5中任一项所述的色彩转换膜,其中所述第一荧光物质的最大吸收 波长表现为450nm到515nm〇9. 根据权利要求1到5中任一项所述的色彩转换膜,其中所述第二荧光物质的发光波长 包括至少部分的450nm到515nm 〇10. 根据权利要求1到5中任一项所述的色彩转换膜,其中所述第二荧光物质的最大发 光波长表现为480nm到540nm。11. 一种根据权利要求1到5中任一项所述的色彩转换膜的制备方法,所述方法包括: 将树脂溶液涂覆在基底上,在所述树脂溶液中溶解了包含彼此不同的第一荧光物质和 第二荧光物质的有机荧光物质;和 干燥涂覆在所述基底上的树脂溶液。12. -种根据权利要求1到5中任一项所述的色彩转换膜的制备方法,所述方法包括将 包含彼此不同的第一荧光物质和第二荧光物质的有机荧光物质与树脂一同挤出。13. -种包括根据权利要求1到5中任一项所述的色彩转换膜的背光单元。
【文档编号】C09K11/06GK105838353SQ201610149357
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】申东穆, 安秉寅, 金娜丽, 李浩勇, 金志浩, 徐周延
【申请人】Lg化学株式会社
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