透明显示膜的制作方法

文档序号:15941076发布日期:2018-11-14 03:09阅读:269来源:国知局

本发明涉及光学技术领域,具体而言,涉及一种透明显示膜。

背景技术

随着显示技术的发展,显示产品日新月异,目前市场上主要竞争的产品有液晶、等离子、led和投影,投影主要用的地方如会议室,家庭影院,展会,展馆,科技展示和旅游景点。液晶等平板显示主要用在移动交通和广告显示。

然而,采用上述平板显示不仅占用空间,且将平板显示屏安装在车内的座椅上和后挡风玻璃上会带来很大的安全隐患,从而存在无法将平板显示屏进行安装的问题。

并且,目前越来越多的商场、办公大楼和汽车使用高透光的建筑玻璃,传统的显示会影响玻璃的透光性,如果能在不影响透光性能的同时引入透明显示,必然会受到用户的青睐。

目前市场上的透明显示技术主要有:全息显示、toled、反射式显示器、蓝反射板和透明lcd。然而上述的薄膜由于发光材料宽波段激发的原因而给薄膜带来了底色,底色的存在影响薄膜的美观,从而限制了透明显示膜的进一步应用。

并且,上述透明显示设备均存在透过率低的问题,从而限制了显示设备的发光效率,进而难以得到广泛地应用,例如消除背光制成的液晶显示器也只能有15%的透过率,有机发光二极管透过率可以做到30~40%,全息屏的透过率仅15%,反射式hud的透过率仅50~60%,且昂贵的价格也限制了其应用。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种透明显示膜,以改善现有技术中透明显示膜存在的底色问题。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种透明显示膜,包括顺序层叠的基材层和发光层,其中,发光层中设置有具有吸电子基团的发光材料,发光材料在激发器的激发光照射下发射可见光。

进一步地,上述吸电子基团选自萘基取代基、蒽基取代基、杂环化合物和苯基取代基中的任一种或者多种,且所述苯基取代基的苯环上连接有-cooh、-oh、-no2、-cho、-oh、-och3、-nhcoch3、-c6h5中的任一种或多种。

进一步地,上述发光材料在激发器的激发光照射下发射蓝光,发光材料选自化合物a、化合物b和化合物c中的任一种或多种,化合物a为式i所示的结构式经由吸电子基团取代形成的材料,化合物b为式ii所示的结构式经由吸电子基团取代形成的材料,化合物c为式iii所示的结构式经由吸电子基团取代形成的材料:

其中,ar1~ar12独立地选自h、c6~c30的取代或非取代的芳烃基团、c6~c30的取代或非取代的稠环芳烃基团、c6~c30的取代或非取代的稠杂环基团、五元、六元的杂环或取代杂环、三芳胺基基团、芳醚团基、c1~c12的取代或非取代的脂肪族烷基基团中的任意一种,且ar1~ar8不同时为h,ar13选自c6~c30的取代或非取代的芳烃基团、c6~c30的取代或非取代的稠环芳烃基团、c1~c12的取代或非取代的脂肪族烷基基团中的任意一种,优选式i中吸电子基团取代ar1与ar5中的至少一个,优选式ii中所述的吸电子基团取代ar4与ar8中的至少一个,优选式iii中所述的吸电子基团取代ar13。

进一步地,上述发光材料在激发器的激发光照射下发射红光,发光材料选自化合物e、化合物f和化合物g中的任一种或多种,化合物e为式iv所示的结构式经由所述的吸电子基团取代形成的材料,化合物f为式v所示的结构式经由所述的吸电子基团取代形成的材料,化合物g为式vi所示的结构式经由所述的吸电子基团取代形成的材料:

其中,ar14和ar15独立地选自h、c6~c20的芳香基团、c4~c20的杂环芳香基团和c4~c20的稠环芳香基团中的任意一种,ar14和ar15不同时为氢原子或4-(2,2-二苯基乙烯基)取代的苯基,r7~r10独立地选自h、c1~c30的烷基和c6~c20的芳香基中的任意一种,n等于1~4的任意一个整数,优选式iv、式v和式vi中所述的吸电子基团取代ar14与ar15中的至少一个。

进一步地,上述发光材料在激发器的激发光照射下发射绿光,发光材料选自具有所述的吸电子基团的发射绿光的发光材料主体材料包括其中,r11、r12和r13独立地选自被取代的苯基、被取代的联苯基、被取代的萘基、被取代的蒽基、被取代的菲基和被取代的芴基中的任意一种,取代基独立地选自c1~c18烷基,优选所述的吸电子基团取代基取代r11,r12与r13中的至少一个。

进一步地,上述发光材料的粒径为1~15μm,优选为8~14μm。

进一步地,上述发光层包括主体层和分散在主体层中的发光材料,发光材料包括具有所述的吸电子基团的发光材料,形成主体层的材料包括光固化树脂,优选发光材料和光固化树脂的重量比为1:10~100。

进一步地,形成主体层的材料还包括紫外吸收剂和/或抗氧剂。

进一步地,上述透明显示膜还包括设置于发光层的远离基材层一侧的阻隔层,优选阻隔层包括二氧化硅、氧化镁、氧化铝、氧化钛、氧化锡、氧化锆、氧化锡铟,氮化硼、氮化硅、氧化钇、氧化锌、硫化锌、紫外吸收剂、自由基捕捉剂和抗氧剂中的任一种或多种。

进一步地,上述透明显示膜还包括设置于阻隔层的远离基材层一侧的保护层,优选保护层为pet层、pvc层、pp层或pe层。

进一步地,上述透明显示膜还包括设置于基材层的远离发光层一侧的离型层。

应用本发明的技术方案,提供了一种包括顺序层叠的基材层和发光层的透明显示膜,由于该发光层包括引入所述的吸电子基团后的发光材料,从而通过引入所述的吸电子基团使发光材料的激发光谱进行蓝移,从而不仅使透明显示膜在激发器的激发光照射下能够自发光,还降低了透明显示膜的底色,保证了透明显示膜的美观。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了本发明实施方式所提供的一种透明显示膜的剖面示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、基材层;20、发光层;30、阻隔层;40、保护层;50、离型层。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

由背景技术可知,现有技术中应用于透明显示技术的薄膜由于发光材料宽波段激发的原因而给薄膜带来了底色,底色的存在影响薄膜的美观,从而限制了透明显示膜的进一步应用。本发明的发明人针对上述问题进行研究,提供了一种透明显示膜,如图1所示,包括顺序层叠的基材层10和发光层20,其中,发光层20中设置有具有所述的吸电子基团的发光材料,且发光材料在激发器的激发光照射下发射可见光。

上述透明显示膜中由于还包括引入所述的吸电子基团后的发光材料,从而通过引入所述的吸电子基团使发光材料的激发光谱进行蓝移,从而不仅使透明显示膜在激发器的激发光照射下能够自发光,还降低了透明显示膜的底色,保证了透明显示膜的美观。

利用上述激发器投射紫外光、红外光或可见光,以对设置有发光材料的透明显示膜进行激发,从而使发光材料发射可见光。上述激发器可以选自激发器数字投射器、微阵列投射器、数字光处理投射器、液晶显示投射器和硅载液晶投射器中的任一种或多种,但并不局限于上述种类,本领域技术人员可以根据现有技术对投射器的种类进行合理选取。优选地,控制上述激发器发出的激发光线的波长为380~430nm,上述波长为的激发光对人眼的刺激较小,且光线较柔和,从而降低光在照射透明显示膜时对人眼的伤害。

在本发明的上述透明显示膜中,为了能够更为有效地激发光谱进行蓝移,在一种优选的实施方式中,上述所述的吸电子基团选自萘基取代基、蒽基取代基、杂环化合物和苯基取代基中的任一种或者多种,且所述苯基取代基的苯环上连接有-cooh、-oh、-no2、-cho、-oh、-och3、-nhcoch3、-c6h5中的任一种或多种。将上述所述的吸电子基团的种类限定为上述优选的种类,能够通过打乱发光材料的共轭度,有效地保证了将发光材料的激发光谱的蓝移。

在本发明的上述透明显示膜中,为了使发光材料能够在激发器的激发光照射下发射蓝光,优选地,上述发射蓝光的发光材料选自化合物a、化合物b和化合物c中的任一种或多种,化合物a为式i所示的结构式经由所述的吸电子基团取代形成的材料,化合物b为式ii所示的结构式经由所述的吸电子基团取代形成的材料,化合物b为式iii所示的结构式经由所述的吸电子基团取代形成的材料:

其中,ar1~ar12独立地选自h、c6~c30的取代或非取代的芳烃基团、c6~c30的取代或非取代的稠环芳烃基团、c6~c30的取代或非取代的稠杂环基团、五元、六元的杂环或取代杂环、三芳胺基基团、芳醚团基、c1~c12的取代或非取代的脂肪族烷基基团中的任意一种,且ar1~ar8不同时为h,ar13选自c6~c30的取代或非取代的芳烃基团、c6~c30的取代或非取代的稠环芳烃基团、c1~c12的取代或非取代的脂肪族烷基基团中的任意一种,式i中所述的吸电子基团可以取代ar1与ar5中的至少一个,式ii中所述的吸电子基团可以取代ar4与ar8中的至少一个,式iii中所述的吸电子基团可以取代ar13。

在本发明的上述透明显示膜中,为了使发光材料能够在激发器的激发光照射下发射红光,优选地,上述发射红光的发光材料选自化合物e、化合物f和化合物g中的任一种或多种,化合物e为式iv所示的结构式经由所述的吸电子基团取代形成的材料,化合物f为式v所示的结构式经由所述的吸电子基团取代形成的材料,化合物g为式vi所示的结构式经由所述的吸电子基团取代形成的材料:

其中,ar14和ar15独立地选自h、c6~c20的芳香基团、c4~c20的杂环芳香基团和c4~c20的稠环芳香基团中的任意一种,ar14和ar15不同时为氢原子或4-(2,2-二苯基乙烯基)取代的苯基,r7~r10独立地选自h、c1~c30的烷基和c6~c20的芳香基中的任意一种,n等于1~4的任意一个整数,且式iv、式v和式vi中所述的吸电子基团均可以取代ar14与ar15中的至少一个。

例如,上述发射红光的发光材料可以为其是

经由吸电子基团取代形成的材料。

在本发明的上述透明显示膜中,为了使发光材料能够在激发器的激发光照射下发射绿光,优选地,上述发射绿光的发光材料选自具有所述的吸电子基团的发射绿光的发光材料主体材料包括其中,r11、r12和r13独立地选自被取代的苯基、被取代的联苯基、被取代的萘基、被取代的蒽基、被取代的菲基和被取代的芴基中的任意一种,取代基独立地选自c1~c18烷基,且所述的吸电子基团取代基取代r11,r12与r13中的至少一个。例如,上述发射绿光的发光材料可以为其是经由所述的吸电子基团取代形成的材料。

在本发明的上述透明显示膜中,为了进一步提高透明显示膜的发光效率,优选地,上述发光材料的粒径为1~15μm,优选为8~14μm。通过对上述发光材料的粒径进行优化,使透明显示膜能够具有80~93.4%的发光效率,进而有效地改善了透明显示膜的光透过率低的问题。上述发光效率又称为内量子效率,内量子效率一般指当光子入射到光敏元件的表面时,被吸收的那部分光子会激发光敏材料会产生电子空穴对,形成电流,此时收集到的电子与被吸收的光子之比。

在本发明的上述透明显示膜中,发光层20包括主体层和分散在主体层中的发光材料,发光材料包括上述具有吸电子基团的发光材料,优选地,形成上述主体层的材料还可以包括光固化树脂。此时,上述发光材料设置于光固化树脂中,通过光固化即形成了上述发光层20。本领域技术人员可以通过实际需求对上述发光材料和上述光固化树脂的重量比进行限定,为了提高透明显示膜的发光效率,优选地,发光材料和光固化树脂的重量比为1:10~100。并且,为了提高上述光固化树脂的光固化性能,光固化树脂优选为热固异氰酸酯类固化剂,更优选为通用异氰酸酯类固化剂l-45(45%的异氰酸酯)或者通用异氰酸酯类固化剂l-75(75%的异氰酸酯),以上固化剂材料均可在市场购买。

本领域技术人员可以根据实际需求对形成上述发光层20的主体层材料进行进一步限定,优选地,形成上述主体层的材料还包括紫外吸收剂和/或抗氧剂。透明显示膜能够利用上述紫外吸收剂吸收更多的紫外线,从而进一步提高透明显示膜的发光效率;上述抗氧剂能够延缓或抑制上述光固化树脂氧化过程的进行,从而有效地阻止了透明显示膜的老化,延长了透明显示膜的使用寿命。

在本发明的上述透明显示膜中,优选地,透明显示膜还包括设置于发光层20的远离基材层10一侧的阻隔层30。为了使上述阻隔层30实现阻隔水氧和/或防紫外线的效果,阻隔层30可以包含一种或多种功能粒子,本领域技术人员可以根据实际需求对上述功能粒子的种类进行选取,优选地,上述阻隔层30包括二氧化硅、氧化镁、氧化铝、氧化钛、氧化锡、氧化锆、氧化锡铟,氮化硼、氮化硅、氧化钇、氧化锌、硫化锌、紫外吸收剂、自由基捕捉剂和抗氧剂中的任一种或多种。

在本发明的上述透明显示膜中,优选地,透明显示膜还包括设置于阻隔层30的远离基材层10一侧的保护层40。上述保护层40能够有效地保护阻隔层30不被刮擦,本领域技术人员可以根据现有技术对保护层40的种类进行选取,优选地,上述保护层40为pet层、tac层、pmma层、pvc层、pc层、pe层或pp层;并且,为了保证透明显示膜的发光效率,更为优选地,上述保护层40的可见光透过率大于90%,雾度小于1%。

在本发明的上述透明显示膜中,优选地,透明显示膜还包括设置于基材层10的远离发光层20一侧的离型层50。上述离型层50不仅能够使透明显示膜粘附在所需的物体上如玻璃表面,还能够使透明显示膜轻易地脱离物体表面,本领域技术人员可以根据现有技术对上述离型层50进行选取。

上述透明显示膜的制备方法可以包括以下步骤:

步骤s1,在基材层10上设置发光层20,发光层20中设置有具有吸电子基团的发光材料,且发光材料在激发器的激发光照射下发射蓝光、绿光和红光中的一种或两种。在一种优选的实施方式中,在带有离型层的pet基材(厚度15~150μm)上涂布一层1~100μm的胶层,胶液中加入上述具有吸电子基团的发光材料,也可以加入紫外吸收剂和/或抗氧剂,大分子与胶水的重量比为1:10~100,待胶液混合均匀后将其涂布在pet基材上。

步骤s2,在上述发光层20的远离基材层10的一侧设置阻隔层30。在一种优选的实施方式中,通过喷涂、流涂或者蒸镀的方式形成厚度为3~25μm的阻隔层30,上述阻隔层30可以包括二氧化硅、氧化镁、氧化铝、氧化钛、氧化锡、氧化锆、氧化锡铟,氮化硼、氮化硅、氧化钇、氧化锌、硫化锌、紫外吸收剂、自由基捕捉剂和抗氧剂中的任一种或多种。

步骤s3,在上述阻隔层30的远离基材层10的一侧设置保护层40。在一种优选的实施方式中,通过涂布、丝网印刷、喷墨打印、流延或微凹涂布的方法将胶层涂在阻隔层30上,胶层优选为含有紫外吸收剂、自由基捕捉剂和抗氧剂中的任一种或多种的胶液,再将抗刮保pet层复合在胶层上。

下面将结合实施例进一步说明本发明提供的透明显示膜。

对比例1

本对比例提供的透明显示膜包括层叠的基材层和发光层,其中,发光层中设置有在激发器的激发光照射下发射蓝光的发光材料,该发光材料为粒径为0.8μm,形成发光层材料包括光固化树脂(异氰酸酯类固化剂l-45),发光材料和光固化树脂的重量比为1:5,基材层为pet基材。

实施例1

本实施例提供的透明显示膜与对比例1的区别在于:

该发光材料为

对比例2

本对比例提供的透明显示膜与实施例1的区别在于:

发光层中设置有在激发器的激发光照射下发射红光的发光材料,该发光材料为

粒径为1μm,发光材料和光固化树脂的重量比为1:5。

实施例2

本实施例提供的透明显示膜与实施例2的区别在于:

该发光材料为

对比例3

本对比例提供的透明显示膜与实施例1的区别在于:

发光层中设置有在激发器的激发光照射下发射绿光的发光材料,该发光材料为粒径为15μm,发光材料和光固化树脂的重量比为1:10。

实施例3

本实施例提供的透明显示膜与对比例3的区别在于:

该发光材料为

实施例4

本对比例提供的透明显示膜与实施例1的区别在于:

发光层中设置有在激发器的激发光照射下发射红光的发光材料和发射绿光的发光材料,该红光发光材料为粒径为8μm,该绿光发光材料为

粒径为14μm,上述包括红光发光材料和绿光发光材料的发光材料与光固化树脂的重量比为1:100。

实施例5

本实施例提供的透明显示膜与对比例1的区别在于:

发光层中设置有在激发器的激发光照射下发射红光的发光材料和发射绿光的发光材料,该红光发光材料为粒径为8μm,该绿光发光材料为

粒径为14μm,上述包括红光发光材料和绿光发光材料的发光材料与光固化树脂的重量比为1:100。

实施例6

本对比例提供的透明显示膜与实施例1的区别在于:

发光层中设置有在激发器的激发光照射下发射蓝光的发光材料、发射红光的发光材料和发射绿光的发光材料,该蓝光发光材料为粒径为10μm,红光发光材料为粒径为10μm,该绿光发光材料为粒径为10μm,上述包括蓝光发光材料、红光发光材料和绿光发光材料的发光材料与光固化树脂的重量比为1:50,光固化树脂为异氰酸酯类固化剂l-75。

实施例7

本实施例提供的透明显示膜与实施例1的区别在于:

发光层中设置有在激发器的激发光照射下发射蓝光的发光材料、发射红光的发光材料和发射绿光的发光材料,该蓝光发光材料为粒径为10μm,红光发光材料为粒径为10μm,该绿光发光材料为粒径为10μm,上述包括蓝光发光材料、红光发光材料和绿光发光材料的发光材料与光固化树脂的重量比为1:50,光固化树脂为异氰酸酯类固化剂l-75。

实施例8

本实施例提供的透明显示膜与实施例5的区别在于:

透明显示膜包括层叠的基材层、发光层和阻隔层,形成阻隔层的材料包括光固化树脂以及设置于光固化树脂中的粒径为100nm的二氧化硅颗粒(厂家为上海缘钛化工产品有限公司)和紫外吸收剂uv-531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)。

使用150mw的面激光作为激发光源照射透明薄膜,照射波长均为380~430nm,采用hunterlab分光光谱仪对上述实施例1至8和对比例1至3中的透明显示膜的透过率、雾度和黄变值进行测试,同时采用大塚电子qe-2000量子效率仪对测试实施例1至8和对比例1至3中的透明显示膜的量子效率,测试结果如下表所示:

从上述测试结果可以看出,分别与对比例1至3相比,本申请实施例1至8中的透明显示膜能够具有更高的透过率、更高的发光效率以及更低的雾度,且与实施例7相比,实施例8也能够具有更高的透过率、更高的发光效率以及更低的雾度。并且,人眼观察上述实施例1至8和对比例1至3中的透明显示膜,从观察结果可以看出,相比于对比例1至3中的透明显示膜,实施例1至8中的透明显示膜具有更高的透明度,从而降低了透明显示膜的底色。

从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:

1、通过引入吸电子基团使发光材料的激发光谱进行蓝移,从而不仅使透明显示膜在激发器的激发光照射下能够自发光,还降低了透明显示膜的底色,保证了透明显示膜的美观;

2、通过将发光材料的粒径限定为1~15μm,使透明显示膜能够具有80~93.4%的发光效率,进而有效地改善了透明显示膜的光透过率低的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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