光学膜的制作方法

本发明涉及一种光学膜，特别是涉及一种能受到光激发而发光的光学膜。

背景技术：

已知发光二极管(lightemittingdiode，led)发光装置产生白光的其中一种方式，是利用含有量子点(quantumdot)的薄膜作为发光层，通过不同材料或粒径的量子点受到激发光源照射，发出不同于激发光源的波长的二次光线后混光而得。举例来说，已知的量子点光学薄膜主要包含一层激发层，该激发层中含有不同粒径的量子点材料，所述的量子点材料例如cdse系材料，可利用蓝光led作为激发光源，并激发不同粒径的所述量子点以产生红光及绿光，便可将红光、绿光及蓝光以混光的方式形成白光。

上述包含有量子点光学薄膜的发光装置，可应用于显示屏的背光模块，相较于现有的背光模块，包含量子点光学薄膜的背光模块，可提供显示屏更加丰富的色阶与彩度，色域(colorgamut)广、色彩的表现丰富且更为真实，使显示屏呈现色彩饱和、鲜艳的高质量画质。

有鉴于高质量显示画质的需求，所以本案申请人认为还可针对上述光学薄膜作进一步的改良，并且寻求其他材料应用的可能性，以提升色域广度与色彩饱和度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能克服先前技术的至少一个缺点的光学膜。

本发明的光学膜，包含间隔相对的一个第一基材与一个第二基材、一个位于该第一基材与该第二基材间的第一激发层，以及一个位于该第一激发层与该第二基材间的第二激发层，该第一激发层包括数个以一第一材料制成的第一量子结构，所述第一量子结构为量子点或量子棒，所述第一量子结构的其中几个能被一个第一色光激发而发出一个波长大于该第一色光的波长的第二色光，所述第一量子结构的另外几个能被该第一色光激发而发出一个第三色光，该第三色光的波长大于该第一色光的波长，而且不同于该第二色光的波长，该第二激发层包括数个以不同于该第一材料的一第二材料制成的第二量子结构，所述第二量子结构为量子点或量子棒，所述第二量子结构能被该第一色光激发而发出该第二色光。

本发明所述的光学膜，还包含一个位于该第二激发层与该第二基材间的第三激发层，该第三激发层包括数个包含有该第二材料的第三量子结构，所述第三量子结构为量子点或量子棒，所述第三量子结构能被该第一色光激发而发出该第三色光。

本发明所述的光学膜，该第一激发层、该第二激发层及该第三激发层的厚度为20μm～200μm。

本发明所述的光学膜，所述第二量子结构为cspbx3或ch3nh3pbx3，x为氯、溴、碘或上述的任一组合。

本发明所述的光学膜，该第一基材与该第二基材都是一个能阻隔水气进入的阻水基材。

本发明所述的光学膜，该第一色光为蓝光，该第二色光为绿光，该第三色光为红光。

本发明所述的光学膜，还包含一个位于该第一激发层与该第二激发层间的第三基材，以及一个位于该第二激发层与该第三激发层间的第四基材，该第三基材与该第四基材为高分子材料。

本发明所述的光学膜，该第一基材包括一个朝向该第二基材的第一面、一个相反于该第一面的入光面，以及数个位于该入光面的第一微结构。该第二基材包括一个朝向该第一基材的第二面、一个相反于该第二面的出光面，以及数个位于该出光面的第二微结构。

本发明提供的另一种光学膜，包含间隔相对的一个第一基材与一个第二基材、一个位于该第一基材与该第二基材间的第三基材、一个位于该第一基材与该第三基材间的第二激发层，以及一个位于该第三基材与该第二基材间的第三激发层。该第二激发层包括数个第二量子结构，所述第二量子结构为量子点或量子棒，所述第二量子结构能被一个第一色光激发而发出一个波长大于该第一色光的波长的第二色光，该第三激发层包括数个第三量子结构，所述第三量子结构为量子点或量子棒，所述第三量子结构能被该第一色光激发而发出一个波长大于该第一色光的波长的第三色光，该第三色光的波长不同于该第二色光的波长，所述第二量子结构与第三量子结构为cspbx3或ch3nh3pbx3，x为氯、溴、碘或上述的任一组合。

本发明所述的光学膜，该第二激发层及该第三激发层的厚度为20μm～200μm。

本发明的有益效果在于：通过该第一激发层与该第二激发层的双层搭配，相较于以往的量子点光学薄膜仅使用单一激发层而言，具有更好的光学效果与出光质量，使混光色彩与亮度均匀，应用于显示屏中，使显示屏色彩饱和、丰富，能实现更高质量的色彩效果。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一剖视示意图，显示本发明光学膜的一第一实施例与一发光单元；

图2是一剖视示意图，显示本发明光学膜的一第二实施例与一发光单元；及

图3是一剖视示意图，显示本发明光学膜的一第三实施例与一发光单元。

具体实施方式

在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图1，本发明光学膜的一第一实施例，可受到一发光单元1发出的一第一色光激发而发光，该发光单元1包括一个电路基板11，以及数个位于该电路基板11上并能发出该第一色光的发光二极管12。该光学膜包含间隔相对的一个第一基材21与一个第二基材22，以及位于该第一基材21与该第二基材22间的一个第一激发层31、一个第二激发层32、一个第三激发层33、一个第三基材23与一个第四基材24。

该第一基材21包括一第一面211，以及一相反于该第一面211并朝向该发光单元1的入光面212。该第二基材22相对于该第一基材21远离该发光单元12，并包括一个朝向该第一面211的第二面221，以及一个相反于该第二面221的出光面222。该第一基材21与该第二基材22的材料可以为聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，pet)、环状烯烃共聚高分子(cycloolefin(co)-polymers，coc)、聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚醚砜树脂(polyestersulfone，pes)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate，pen)、聚碳酸酯(polycarbonate，pc)，或前述材料的任一组合。更佳地，本实施例的该第一基材21与该第二基材22皆为一个能阻隔水气进入的阻水基材，借此能避免水气影响所述激发层31、32、33。

该第一激发层31包括数个以一第一材料制成的第一量子结构311，所述第一量子结构311为量子点(quantumdot)或量子棒(quantumrod)。所述第一量子结构311的其中几个能被一个第一色光激发而发出一个波长大于该第一色光的波长的第二色光，所述第一量子结构311的另外几个能被该第一色光激发而发出一个第三色光，该第三色光的波长大于该第一色光的波长，而且不同于该第二色光的波长。在本实施例中，该第一色光为蓝光，该第二色光为绿光，该第三色光为红光。

具体来说，该第一激发层31的制备可以先将所述第一量子结构311分散于一胶态系统中，该胶态系统的材料为可透光的树脂，并具有光均匀效果，接着再利用涂布方式涂布于该第一基材21的该第一面211，形成一胶膜，接着可视所述量子结构的材料选择是否进行退火，而可得到该第一激发层31。所述第一量子结构311是一种纳米晶体半导体材料，主要是由ii-vi或iii-v族化合物所合成的半导体量子结构，例如cdse量子点或量子棒，可于受到激发光的照射后，发出不同于激发光的二次光线，且所述第一量子结构311可通过材料的选择或粒径大小的调整，改变受到激发光照射后的发光波长，从而发出与激发光不同颜色的色光。

该第二激发层32位于该第一激发层31与该第二基材22间，并包括数个以不同于该第一材料的一第二材料制成的第二量子结构321，所述第二量子结构321能被该第一色光激发而发出该第二色光。该第三激发层33位于该第二激发层32与该第二基材22间，并包括数个包含有该第二材料的第三量子结构331，所述第三量子结构331能被该第一色光激发而发出该第三色光。

其中，所述第二量子结构321与第三量子结构331为量子点或量子棒，主要材料不同于所述第一量子结构311。本实施例的第二量子结构321与第三量子结构331材料为cspbx3或ch3nh3pbx3，x为氯、溴、碘或上述的任一组合。其中，本实施例的第二量子结构321受到激发发出绿光，其材料以cspbbr3或ch3nh3pbbr3为主，第三量子结构331受到激发发出红光，其材料例如包含cspbbr(3-y)iy，或包含ch3nh3pbbr(3-y)iy，其中0<y<3。因此，本实施例所述用于制成第一量子结构311的第一材料，具体例是指cdse系材料，用于制成第二量子结构321与第三量子结构331的第二材料，具体例是指cspbx3系材料或ch3nh3pbx3系材料。该第二激发层32与该第三激发层33的制备方式，大致上与该第一激发层31相同，只是选用材料与涂布位置不同，该第二激发层32与第三激发层33分别涂布于该第三基材23与该第四基材24表面。

该第三基材23位于该第一激发层31与该第二激发层32间，该第四基材24位于该第二激发层32与该第三激发层33间。该第三基材23与该第四基材24皆为高分子材料，并且可以与该第一基材21、第二基材22的上述列举的材料相同。

本发明使用时，所述发光二极管12发出的该第一色光(蓝光)自该第一基材21的该入光面212进入该光学膜内部，并激发所述第一量子结构311发出该第二色光(绿光)与该第三色光(红光)，接着该第一色光通过该第二激发层32，并激发所述第二量子结构321发出该第二色光，该第一色光再通过该第三激发层33，并激发所述第三量子结构331发出该第三色光。该第一色光与各激发层31～33发出的该第二色光与该第三色光混光后可产生白光，并经由该第二基材22的该出光面222射出。本发明的光学膜与该发光单元1可应用于显示屏中作为背光模块，并置于该显示屏的一面板模块(图未示)一侧，且该出光面222朝向该面板模块，使混光光线可通过该出光面222射向该面板模块。

较佳地，该第一激发层31、该第二激发层32及该第三激发层33的厚度都分别可以为20μm～200μm。通过上述厚度范围，使被激发出的第二色光与第三色光比例适当，以与该第一色光混合成均匀的白光。其中，本发明也可以省略该第三激发层33，因为在该第一激发层31与第二激发层32的配合下，就可以通过该第一激发层31的绿光与红光，搭配该第二激发层32额外激发且较为纯色的绿光搭配，从而可提升色域广度，使色彩饱和。更进一步地，该第三激发层33发出红光，除了更能提升色域广度以外，还可以提升混合光线亮度。

综上所述，本发明通过该第一激发层31与该第二激发层32的双层搭配，相较于以往的量子点光学薄膜仅使用单一激发层而言，具有更好的光学效果与出光质量，使混光色彩与亮度均匀，应用于显示屏中，使显示屏色彩饱和、丰富，能实现更高质量的色彩效果。此外，该第一基材21与第二基材22具有阻隔水气功能，则可维持该光学膜的膜片质量与光学功能，并延长膜片使用寿命。

参阅图2，本发明光学膜的一第二实施例，与该第一实施例大致相同，不同的地方在于，本实施例省略该第一实施例中的该第一激发层31(图1)与其中一个基材，因此，本实施例的光学膜包含间隔相对的该第一基材21与该第二基材22，以及位于该第一基材21与该第二基材22间的该第三基材23、该第二激发层32与该第三激发层33。其中，该第二激发层32位于该第一基材21与该第三基材23间。该第三激发层33位于该第三基材23与该第二基材22间。本实施例的第一基材21、第二基材22、第二激发层32与第三激发层33的材料、膜层特性皆与该第一实施例相同，不再说明。本实施例的第三基材23则与该第一实施例的第三基材23、第四基材24的材料、膜层特性相同。

本实施例通过该第二激发层32与第三激发层33同样可吸收该第一色光，而分别发出该第二色光与第三色光，接着各色光再混光形成白光，使混光色彩均匀、亮度均匀、光学效果与出光质量佳。而且本实施例省略该第一实施例中的该第一激发层31与其中一个基材，可以降低光学膜成本。本实施例的各层量子结构采用cspbx3系材料或ch3nh3pbx3系材料，可避免使用cd金属。

参阅图3，本发明光学膜发光装置的一第三实施例，与该第一实施例的结构大致相同，不同处在于：本实施例的该第一基材21还包括数个位于该入光面212的第一微结构213。该第二基材22还包括数个位于该出光面222的第二微结构223。所述第一微结构213与所述第二微结构223具有光扩散、均光效果，材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯(压克力)、聚氨酯(polyurethane，pu)、硅氧树脂(silicone)，或上述材料的任一组合。所述第一微结构213的形状可为相同或不同，第二微结构223的形状也可为相同或不同，形状可为锥形、半圆形、正六角形、不规则的凹凸结构等等。通过所述第一微结构213能使该发光单元1发出的该第一色光产生折射，以增加该第一色光在该光学膜中的光路径，能激发更多的所述量子结构311、321、331发光，有效提升绿光与红光的转换效率，产生更多的绿光与红光，应用于显示屏可达到广色域、色彩饱和、鲜艳的效果。此外，于该第二基材22设置所述第二微结构223，能有效降低由该出光面222表面出光产生的全反射现象，从而能提升整体光萃取率。

补充说明的是，本实施例具有所述第一微结构213的该第一基材21，以及具有所述第二微结构223的该第二基材22，也可以应用于本发明前述第二实施例中。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。