專利名稱：顏色轉(zhuǎn)換薄膜和提供有該顏色轉(zhuǎn)換薄膜的多色發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顏色轉(zhuǎn)換薄膜和提供有該顏色轉(zhuǎn)換薄膜的多色發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著信息通信的發(fā)展，顯示信息的電子顯示裝置一直受到關(guān)注。這些電子顯示裝置包括陰極射線管(CRT)、等離子顯示器(PDP)、電致發(fā)光顯示器(ELD)、液晶顯示器(LCD)等。
這里，主要分析三種方法作為用于實現(xiàn)全色電子顯示裝置的方法。第一種方法是將多色發(fā)光部分分別排列在面內(nèi)以使各自顏色部分發(fā)光。然而，該方法需要將三種發(fā)光材料排列在高清晰度基質(zhì)中，因此對一些發(fā)光材料存在技術(shù)困難并且使其更難以降低生產(chǎn)成本。
在第二種方法中，在背光發(fā)出白光的情況下使用濾色片從而使光的原色(RGB)通過。然而，根據(jù)該方法，通過每一象素捕獲的光能最多是白色背光的1/3，因此該方法存在能量效率低的問題。
在第三種方法中，用多個顏色轉(zhuǎn)換薄膜(例如濾色片和無機發(fā)光材料)接收單色光從而將該光色散或轉(zhuǎn)換以便發(fā)出不同光。根據(jù)該方法，不需要單獨排列發(fā)光材料，因此簡化了生產(chǎn)過程。而且，由于該方法因光損耗低而具有良好的能量效率，因此該方法被認為是實現(xiàn)全色顯示的有前途的方法。
作為一種顏色轉(zhuǎn)換薄膜的形成圖案的方法，例如通過旋涂由含有分散在光固性樹脂中的無機發(fā)光材料的顏色轉(zhuǎn)換材料組合物形成薄膜，然后通過光刻法形成圖案。作為另一方法，可以利用絲網(wǎng)印刷(screen printing)。顏色轉(zhuǎn)換材料組合物的一個實例包括這樣一種組合物，它含有由甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸共聚物制成的粘合劑樹脂、至少一種熒光染料和具有可光聚合的乙烯不飽和基團的單體和/或低聚物，如JP2003-64135A中公開的。作為另一實例，可以利用一種含有光固性或光熱固性樹脂、有機熒光染料、高沸點溶劑的組合物，所述溶劑包括選自羥基和羰基的基團，如JP3463866B中公開的。
然而，上述傳統(tǒng)技術(shù)具有顏色轉(zhuǎn)換效率差的問題。下面描述了其原因。一般說來，隨著無機發(fā)光材料的密度增加，發(fā)生所謂濃度淬滅的現(xiàn)象，其中在相同類型的無機發(fā)光材料之間重復(fù)被吸收的激發(fā)能的移動，導(dǎo)致發(fā)光失敗并引起該能量失活。因此，應(yīng)將無機發(fā)光材料適當分散在介質(zhì)中。然而，根據(jù)上述傳統(tǒng)工藝，由于無機發(fā)光材料的分散性低，因此顏色轉(zhuǎn)換效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，為了解決上述傳統(tǒng)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有提高的顏色轉(zhuǎn)換效率的顏色轉(zhuǎn)換薄膜和一種提供有該顏色轉(zhuǎn)換薄膜的多色發(fā)光裝置。
本發(fā)明的顏色轉(zhuǎn)換薄膜是由一種含有如下物質(zhì)的顏色轉(zhuǎn)換材料組合物形成的具有下式(I)代表的吡咯烷酮基團的有機溶劑(組分A)；含有選自旋光或不旋光的半透明單體、低聚物和聚合物中的至少一種物質(zhì)的樹脂材料(組分B)；和至少一種無機發(fā)光材料(組分C)，
相對于顏色轉(zhuǎn)換薄膜的重量，上述顏色轉(zhuǎn)換薄膜優(yōu)選包括0.01-50重量％的組分A。
本發(fā)明的另一顏色轉(zhuǎn)換薄膜是由一種含有如下物質(zhì)的顏色轉(zhuǎn)換材料組合物形成的具有上面通式(I)代表的吡咯烷酮基團和可光聚合的乙烯不飽和基團的單體(組分D)；含有選自具有可光聚合的乙烯不飽和基團的半透明單體和低聚物中的至少一種物質(zhì)的樹脂材料(組分E)；和至少一種無機發(fā)光材料(組分C)。
相對于顏色轉(zhuǎn)換薄膜的重量，上述顏色轉(zhuǎn)換薄膜優(yōu)選包括0.01-50重量％的組分D。
本發(fā)明的多色發(fā)光裝置包括發(fā)光裝置和提供在其上的半透明基質(zhì)，其中上述顏色轉(zhuǎn)換薄膜提供在發(fā)光裝置和半透明基質(zhì)之間，以便能夠發(fā)出多色光。


圖1是本發(fā)明的一個實施方式中多色發(fā)光裝置的橫截面圖。
圖2是顯示在本發(fā)明的一個實施方式中的多色發(fā)光裝置中為無機EL的發(fā)光元件的橫截面圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的顏色轉(zhuǎn)換薄膜包括有利地分散的無機發(fā)光材料從而減少了濃度淬滅，并因此可以提供一種具有提高的顏色轉(zhuǎn)換效率的顏色轉(zhuǎn)換薄膜和一種多色發(fā)光裝置。
實施方式1本發(fā)明的顏色轉(zhuǎn)換薄膜是由一種含有如下物質(zhì)的顏色轉(zhuǎn)換材料組合物形成的具有通式(I)代表的吡咯烷酮基團的有機溶劑(組分A)；含有選自旋光或不旋光的半透明單體、低聚物和聚合物中至少一種的樹脂材料(組分B)；和至少一種無機發(fā)光材料(組分C)。
在本發(fā)明的顏色轉(zhuǎn)換薄膜中，由組分B形成的基質(zhì)樹脂含有組分A溶劑，其中還分散有組分C無機發(fā)光材料。一般說來，基質(zhì)樹脂必需具有適當?shù)臉O性以便無機發(fā)光材料分散其中。在這一點上，在基質(zhì)樹脂含有包括吡咯烷酮基團作為極性基團的有機溶劑的情況下，無機發(fā)光材料的分散性能變得非常有利，因此使得本發(fā)明的顏色轉(zhuǎn)換薄膜的顏色轉(zhuǎn)換效率提高。
下面詳細描述各自組分。組分A可以是任意有機溶劑，只要它具有吡咯烷酮基團，例如它可以包括N-甲基-2-吡咯烷酮及其衍生物。N-甲基-2-吡咯烷酮及其衍生物可以由下面的通式(II)表示 其中R1代表碳原子數(shù)為1-10的烷基基團。
相對于整個顏色轉(zhuǎn)換薄膜，組分A的含量優(yōu)選是0.01-50重量％。當組分A的含量小于0.01重量％時，無機發(fā)光材料分散性能提高的效果小。而且，由于吡咯烷酮基團親水，由超過50重量％的組分A形成的顏色轉(zhuǎn)換薄膜趨于吸收水。一般說來許多無機發(fā)光材料易受到水影響，因此吸收水將造成顏色轉(zhuǎn)換效率降低。
用作組分B的單體的實例包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯單體。更具體地說，它們包括甲基丙烯酸烯丙酯、丁二醇單丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、二環(huán)戊醇二丙烯酸酯(dicyclo pentanyl diacrylate)、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、丙烯酸-2-羥乙基酯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、苯乙烯等。用作組分B的低聚物的實例包括環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、乙烯基酯等。用作組分B的聚合物的實例包括JP2003-64135A中公開的甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸共聚物、以及丙烯酸類樹脂、環(huán)氧樹脂、蜜胺樹脂、苯胍胺樹脂等。它們可以單獨使用或者以混合物使用。當通過光刻法形成圖案時，必需使用旋光的樹脂材料，并且當使用堿性水溶液進行顯影時，上述樹脂材料優(yōu)選溶于堿中。
可以將熒光染料或熒光顏料用作組分C的無機發(fā)光材料。發(fā)出綠色熒光的熒光染料的實例包括香豆素基染料例如3-(2’-苯并噻唑基)-7-N，N-二乙基氨基香豆素(香豆素540)和萘酰亞胺基染料例如溶劑黃-11。發(fā)出紅色熒光的熒光染料的實例包括若丹明基染料例如若丹明6G和花青基染料例如4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-(對二甲基氨基stillyl)-4H-吡喃(DCM)。熒光顏料的實例包括通過將熒光染料捏合到苯胍胺樹脂中而獲得的有機熒光顏料或者無機熒光顏料例如SrGa2S4:Eu和CaS:Eu。這些無機發(fā)光材料可以根據(jù)需要單獨使用或者以混合物使用。假定以固體物質(zhì)計整個顏色轉(zhuǎn)換薄膜是100重量％，優(yōu)選含有0.1-70重量％的無機發(fā)光材料(組分C)。
可以根據(jù)需要將光聚合引發(fā)劑或敏化劑加入到用于形成本發(fā)明的顏色轉(zhuǎn)換薄膜的顏色轉(zhuǎn)換材料組合物中。該光聚合引發(fā)劑或敏化劑不僅用于組分B的光固化反應(yīng)，而且作為可光聚合的不飽和化合物例如(甲基)丙烯酸單體或(甲基)丙烯酸低聚物的聚合引發(fā)劑。至于光聚合引發(fā)劑，優(yōu)選使用苯乙酮類(acetonephenones)、苯甲酮類等。
作為它們的具體實例，苯乙酮類包括苯乙酮、2，2-二乙氧基苯乙酮等，并且二苯甲酮類包括二苯甲酮、p，p’-雙二甲基氨基二苯甲酮等。至于光聚合引發(fā)劑和敏化劑，可以將一種單獨使用或者它們可以兩種或多種混合使用。
而且，可以將不僅起光聚合引發(fā)劑或敏化劑作用而且增加光聚合引發(fā)劑或敏化劑的能力的化合物與上述化合物一起加入。這種化合物的實例包括叔胺例如三乙醇胺，它與二苯甲酮混合是有效的。
還可以根據(jù)需要向用于形成本發(fā)明的顏色轉(zhuǎn)換薄膜的顏色轉(zhuǎn)換材料組合物中加入添加劑例如固化加速劑、熱聚合引發(fā)劑、增塑劑、填料、溶劑、消泡劑和流平劑。固化加速劑的優(yōu)選實例包括過苯甲酸衍生物、過乙酸和苯甲酮。熱聚合引發(fā)劑的優(yōu)選實例包括氫醌和氫醌單甲基醚。增塑劑的優(yōu)選實例包括鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯和tricresyl。填料的優(yōu)選實例包括玻璃纖維、二氧化硅、云母和氧化鋁。消泡劑和流平劑的優(yōu)選實例包括硅基、氟基和丙烯酸基化合物。
而且，根據(jù)該顏色轉(zhuǎn)換薄膜的制備方法，可以將加入到顏色轉(zhuǎn)換材料組合物中的上面各種添加劑組分溶解在溶劑中。作為溶劑，例如可以使用酮類、溶纖劑和內(nèi)酯。更具體地說，優(yōu)選可以使用甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮等作為酮類，可以使用甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、乙酸溶纖劑等作為溶纖劑，并且可以使用γ-丁內(nèi)酯等作為內(nèi)酯。
本發(fā)明的顏色轉(zhuǎn)換薄膜吸收來自光源的光并發(fā)出更長波長的光。本發(fā)明的顏色轉(zhuǎn)換薄膜是使用上述顏色轉(zhuǎn)換材料組合物，將其固化或者經(jīng)過光刻形成的。特別是，優(yōu)選通過光刻法形成。本發(fā)明的顏色轉(zhuǎn)換薄膜可以通過如下常規(guī)方法生產(chǎn)。首先，將上述光敏性顏色轉(zhuǎn)換材料組合物制備為溶液，并將其涂覆到基質(zhì)的表面上。接下來，通過預(yù)固化(預(yù)烘)除去大部分溶劑，并將光掩膜涂到獲得的涂層上，然后用活化光束(activation light)照射將暴露部分固化。而且，通過用弱堿性溶液溶解未固化的部分來進行顯影，接著后烘烤。
作為其上涂覆用于形成本發(fā)明的顏色轉(zhuǎn)換薄膜的顏色轉(zhuǎn)換材料組合物的基質(zhì)，優(yōu)選使用在400-700nm的可見區(qū)域的光的透光比為50％或更大的光滑基質(zhì)。更具體地說，可以使用玻璃基質(zhì)和聚合物板。作為將本發(fā)明的顏色轉(zhuǎn)換材料組合物的溶液涂覆到基質(zhì)上的方法，除了在溶液中浸泡和噴霧的公知方法之外，還可以使用任何方法例如使用輥涂機、砂涂機(land coater)或旋轉(zhuǎn)器。通過這些方法將溶液涂覆至具有所需厚度，然后除去大部分溶劑(預(yù)烘)，由此可以形成涂層。
該預(yù)烘可以通過用爐、電熱板等加熱進行。預(yù)烘的加熱溫度和加熱時間可以根據(jù)所用的溶劑適當選擇，例如可以在80-150℃下預(yù)烘1-30分鐘。預(yù)烘之后通過曝光裝置進行曝光，其中通過光掩膜曝光，僅僅位于相應(yīng)于圖案的部分的抗蝕劑(resist)可以曝光。曝光裝置以及曝光和照射條件可以適當選擇，并且可以使用可見光、紫外光、X射線、電子束等作為照射用光。照射量沒有特別的限制，并且例如可以選擇1-3000mJ/cm2的范圍。
為了除去留在未曝光部分的抗蝕劑而進行曝光之后的堿顯影。該顯影的結(jié)果可以形成所需的圖案。作為適用于該堿顯影的顯影劑，例如可以使用堿金屬和堿土金屬的碳酸鹽的水溶液。特別是，優(yōu)選將含有1-3重量％的碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰等碳酸鹽的弱堿水溶液在10-50℃，優(yōu)選20-40℃的溫度下用于顯影，這樣使用可商購獲得的顯影機、超聲波清洗機等可以精確地形成精確的圖象。
在這樣顯影之后，在80-170℃的條件下進行10-120分鐘的熱處理(后烘)。進行該后烘是為了提高經(jīng)過形成圖案的顏色轉(zhuǎn)換薄膜與基質(zhì)之間的附著性。它可以通過用與預(yù)烘類似的爐、電熱板等加熱進行。本發(fā)明的經(jīng)過形成圖案的顏色轉(zhuǎn)換薄膜可以通過所謂光刻法的如下各步驟形成。
本發(fā)明的顏色轉(zhuǎn)換薄膜的膜厚必需適當選擇以便能夠?qū)⑷肷涔廪D(zhuǎn)變成具有所需波長。通常，選擇1-100μm的范圍。特別優(yōu)選1-20μm的膜厚。而且，為了獲得所需的波長，可以同時提供濾色片以調(diào)整色純度。作為濾色片，可以將包括苝基顏料、色淀基顏料、偶氮基顏料、喹吖酮基顏料、蒽醌基顏料、蒽基顏料、異吲哚啉基顏料、異吲哚烷酮基顏料、酞菁基顏料、三苯基甲烷基顏料、陰丹酮基顏料、靛酚基顏料、花青基顏料、二噁嗪基顏料等的染料單獨使用或者以它們的兩種或多種的混合物使用。也可以優(yōu)選使用染料溶解或分散在粘合劑樹脂中的固態(tài)膜。
下面顯示本發(fā)明的顏色轉(zhuǎn)換薄膜的實際應(yīng)用的例證結(jié)構(gòu)(1)光源/顏色轉(zhuǎn)換薄膜；(2)光源/基質(zhì)/顏色轉(zhuǎn)換薄膜；(3)光源/顏色轉(zhuǎn)換薄膜/基質(zhì)；(4)光源/半透明基質(zhì)/顏色轉(zhuǎn)換薄膜/基質(zhì)；(5)光源/顏色轉(zhuǎn)換薄膜/濾色片；(6)光源/基質(zhì)/顏色轉(zhuǎn)換薄膜/濾色片；(7)光源/顏色轉(zhuǎn)換薄膜/基質(zhì)/濾色片；(8)光源/基質(zhì)/顏色轉(zhuǎn)換薄膜/基質(zhì)/濾色片；(9)光源/基質(zhì)/顏色轉(zhuǎn)換薄膜/濾色片/基質(zhì)；(10)光源/顏色轉(zhuǎn)換薄膜/濾色片/基質(zhì)，等。當使用這些結(jié)構(gòu)時，各個構(gòu)成元件可以連續(xù)層壓，或者可以彼此結(jié)合。該顏色轉(zhuǎn)換薄膜的層壓順序沒有特別的限制，并且層壓可以從任一面進行，即從左到右或者從右到左。
作為該顏色轉(zhuǎn)換薄膜的光源，由于其低的外形、表面發(fā)光和長壽命特性，因而優(yōu)選無機EL。然而，也可以使用例如有機EL、LED和PDP等光源。
下面描述用于本發(fā)明的無機EL元件的典型結(jié)構(gòu)。無機EL元件在兩個相對電極之間具有至少一個發(fā)光層。上述電極中至少一個必需是透明電極，并且可以使用由厚度為0.1-0.5μm的銦-錫氧化物合金(ITO)制成的透明電極作為該透明電極。該發(fā)光層是通過形成發(fā)光材料例如無機或有機發(fā)光材料的層獲得的。在該發(fā)光層的兩個面或者一個面上可以配置電絕緣層(電介質(zhì)層)。在為無機發(fā)光材料的情況下，在兩個相對電極之間提供電介質(zhì)層，并通過使用電容器的原理施加電場使光從由無機發(fā)光材料制成的發(fā)光層發(fā)出。作為該電介質(zhì)層，可以使用選自Y2O3、Li2O、MgO、CaO、BaO、SrO、Al2O3、SiO2、MgTiO3、CaTiO3、BaTiO3、SrTiO3、ZrO2、TiO2、B2O3、PbTiO3、PbZrO3和PbZrTiO3(PZT)中的至少一種。而且，可以在兩個電極之間提供鐵電體層，以便進一步提高發(fā)光效率。
作為可以用作發(fā)光層的發(fā)光材料，可以使用通常已知的無機發(fā)光材料，包括ZnS:Ag、ZnS:Cu、ZnS:Mn、SrS:Ce:Eu、ZnS:Sm:Cl、CaS:Eu、ZnS:Tb:F、CaS:Ce、ZeMgS:Mn、CaGa2S4:Ce、SrS:Cu、CaS:Pb、BaAl2S4:Eu、Y2O3:Eu、Ca2Ge2O7:Mn等。
實施方式2本實施方式的顏色轉(zhuǎn)換薄膜是由一種含有如下物質(zhì)的顏色轉(zhuǎn)換材料組合物形成的具有通式(I)代表的吡咯烷酮基團和可光聚合的乙烯不飽和基團的單體(組分D)；含有至少一種選自具有可光聚合的乙烯不飽和基團的半透明單體和低聚物的物質(zhì)的樹脂材料(組分E)；和至少一種無機發(fā)光材料(組分C)。
在本實施方式的顏色轉(zhuǎn)換薄膜中，無機發(fā)光材料分散在通過組分D和組分E共聚合形成的基質(zhì)樹脂中。在實施方式1中，組分A和組分B簡單地混合并且沒有化學(xué)地組合。因此，由于組分A的量隨時間而變化，因此無機發(fā)光材料的分散性能也隨時間而變化。然而，根據(jù)本實施方式的顏色轉(zhuǎn)換薄膜，具有吡咯烷酮基團的組分D與組分E化學(xué)地組合，并且因此本實施方式具有分散性能隨時間變化小的優(yōu)點。
下面詳細描述各組分。在下面，僅詳細描述與實施方式1不同的組分D和組分E，其它組分及其加工方法由于與實施方式1中相同因此省略了。組分D可以是任意單體，只要它具有吡咯烷酮基團和可光聚合的乙烯不飽和基團。例如，組分D包括N-乙烯基-2-吡咯烷酮及其衍生物，N-乙烯基-2-吡咯烷酮及其衍生物可以由下面通式(III)表示 其中R2代表氫原子或者具有1-10個碳原子數(shù)的烷基。
相對整個顏色轉(zhuǎn)換材料組合物，組分D的加入量優(yōu)選是0.01-50重量％。當組分D的加入量小于0.01重量％時，不會獲得無機發(fā)光材料分散性能提高的效果。而且，由于吡咯烷酮基團親水，因此由超過50重量％的組分D形成的顏色轉(zhuǎn)換薄膜趨于吸收水分。一般說來許多無機發(fā)光材料易于受到水影響，因此吸收水分將使顏色轉(zhuǎn)換效率降低。
作為組分E的具有可光聚合的乙烯不飽和基團的單體的實例包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和乙烯單體等。更具體地說，它們包括甲基丙烯酸烯丙酯、丁二醇單丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、二環(huán)戊醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、丙烯酸-2-羥乙基酯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、苯乙烯等。用作組分E的具有可光聚合的乙烯不飽和基團的低聚物的實例包括環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、乙烯基酯等?？梢允褂眠@些化合物中的一種或者兩種或多種。而且，可以將組分B中提及的光學(xué)活性和無活性的半透明單體、低聚物或聚合物加入其中。
本文下面通過具體工作實施例描述本發(fā)明。本發(fā)明并不限于下面的工作實施例。
實施例1(1)顏色轉(zhuǎn)換組合物的制備在40℃下通過將下面組分混合20分鐘獲得顏色轉(zhuǎn)換組合物。
(a)組分AN-甲基-2-吡咯烷酮 1g(b)組分B三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(由TOAGOSEI Co.，Ltd生產(chǎn)，M-309)1.3g環(huán)氧丙烯酸酯低聚物(由SHOWA HIGHPOLYMER Co.，Ltd生產(chǎn)，lipoxy SP-2600) 3g(c)組分C香豆素540(由Exciton com生產(chǎn))24mg(d)溶劑丙二醇單乙基醚乙酸酯2g(e)其它光聚合引發(fā)劑IRGACURE 369(由CIBA Specialty Chemicals生產(chǎn))0.1g(2)顏色轉(zhuǎn)換薄膜和無機EL的制備在尺寸為50mm長和50mm寬的透明玻璃基質(zhì)上通過絲網(wǎng)印刷形成尺寸為20mm長和15mm寬的上述顏色轉(zhuǎn)換組合物薄膜。接著，在100℃下預(yù)烘10分鐘，接著用200mJ/cm2的紫外光(波長365nm)照射，然后在120℃下對其施加熱處理持續(xù)10分鐘。因此，獲得厚度為15μm的顏色轉(zhuǎn)換薄膜。
下面是參照附圖的描述。圖1是本發(fā)明的實施例1中多色發(fā)光裝置的橫截面圖。在半透明基質(zhì)1上形成顏色轉(zhuǎn)換薄膜2。發(fā)光元件10，為通過單獨方法制備的無機EL，位于其上。
圖2是顯示為本發(fā)明的一個實施例中無機EL的發(fā)光元件10的橫截面圖。首先，在厚度為1mm的由Al2O3制成的背面基質(zhì)11上形成厚度為0.5μm的由銅絲制成的背面電極12。在其上形成厚度為30μm的由BaTiO3制成的電介質(zhì)層13、厚度為0.6μm的由BaTiO3有機酸制成的光滑層14、厚度為0.6μm的由BaAl2S4:Eu制成的無機發(fā)光材料發(fā)光層15和厚度為0.5μm的由Al2O3制成的擴散抑制層16。在其上形成厚度為0.5μm的由銦-錫氧化物合金(ITO)層(折射率n＝2.1)制成的透明電極17。
實施例2以與實施例1相似地制備顏色轉(zhuǎn)換薄膜和多色發(fā)光裝置，只是在40℃下通過將下面組分混合20分鐘獲得顏色轉(zhuǎn)換組合物。
(a)組分AN-甲基-2-吡咯烷酮1g(b)組分B三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(由TOAGOSEI Co.，Ltd生產(chǎn)，M-309)1.3g環(huán)氧丙烯酸酯低聚物(由SHOWA HIGHPOLYMER Co.，Ltd生產(chǎn)，lipoxy SP-2600)3g(c)組分C熒光顏料(由SINLOIHI Co.，Ltd生產(chǎn)，F(xiàn)Z-5005)1g(d)溶劑丙二醇單乙基醚乙酸酯2g
(e)其它光聚合引發(fā)劑IRGACURE 369(由CIBA Specialty Chemicals生產(chǎn)) 0.1g實施例3以與實施例1相似地制備顏色轉(zhuǎn)換薄膜和多色發(fā)光裝置，只是在40℃下通過將下面組分混合20分鐘獲得顏色轉(zhuǎn)換組合物。
(a)組分DN-乙烯基-2-吡咯烷酮(由TOAGOSEI Co.，Ltd生產(chǎn)，M-150)1g(b)組分E三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(由TOAGOSEI Co.，Ltd生產(chǎn)，M-309)1.3g環(huán)氧丙烯酸酯低聚物(由SHOWA HIGHPOLYMER Co.，Ltd生產(chǎn)，lipoxy SP-2600)3g(c)組分C香豆素540(由Exciton com生產(chǎn))24mg(d)溶劑丙二醇單乙基醚乙酸酯 2g(e)其它光聚合引發(fā)劑IRGACURE 369(由CIBA Specialty Chemicals生產(chǎn))0.1g實施例4以與實施例1相似地制備顏色轉(zhuǎn)換薄膜和多色發(fā)光裝置，只是在40℃下通過將下面組分混合20分鐘獲得顏色轉(zhuǎn)換組合物。
(a)組分D
N-乙烯基-2-吡咯烷酮(由TOAGOSEI Co.，Ltd生產(chǎn)，M-150)1g(b)組分E三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(由TOAGOSEI Co.，Ltd生產(chǎn)，M-309)1.3g環(huán)氧丙烯酸酯低聚物(由SHOWA HIGHPOLYMER Co.，Ltd生產(chǎn)，lipoxy SP-2600)3g(c)組分C熒光顏料(由SINLOIHI Co.，Ltd生產(chǎn)，F(xiàn)Z-5005)1g(d)溶劑丙二醇單乙基醚乙酸酯2g(e)其它光聚合引發(fā)劑IRGACURE 369(由CIBA Specialty Chemicals生產(chǎn))0.1g對比例1以與實施例1相似地制備顏色轉(zhuǎn)換薄膜和多色發(fā)光裝置，只是在40℃下通過將下面組分混合20分鐘獲得顏色轉(zhuǎn)換組合物。
(a)組分A無(b)組分B三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(由TOAGOSEI Co.，Ltd生產(chǎn)，M-309)1.3g環(huán)氧丙烯酸酯低聚物(由SHOWA HIGHPOLYMER Co.，Ltd生產(chǎn)，lipoxy SP-2600)3g(c)組分C香豆素540(由Exciton com生產(chǎn))24mg
(d)溶劑丙二醇單乙基醚乙酸酯2g二甘醇單乙基醚1g(e)其它光聚合引發(fā)劑IRGACURE 369(由CIBA Specialty Chemicals生產(chǎn))0.1g對比例2以與實施例1相似地制備顏色轉(zhuǎn)換薄膜和多色發(fā)光裝置，只是在40℃下通過將下面組分混合20分鐘獲得顏色轉(zhuǎn)換組合物。
(a)組分A無(b)組分B三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(由TOAGOSEI Co.，Ltd生產(chǎn)，M-309)1.3g環(huán)氧丙烯酸酯低聚物(由SHOWA HIGHPOLYMER Co.，Ltd生產(chǎn)，lipoxy SP-2600)3g(c)組分C熒光顏料(由SINLOIHI Co.，Ltd生產(chǎn)，F(xiàn)Z-5005)1g(d)溶劑丙二醇單乙基醚乙酸酯 2g二甘醇單乙基醚1g(e)其它光聚合引發(fā)劑IRGACURE 369(由CIBA Specialty Chemicals生產(chǎn))0.1g[評價]
通過施加有效電壓為200V且為1kHz的交流電壓使各實施例和對比例中制得的多色發(fā)光裝置打開，如圖1所示測定從顏色轉(zhuǎn)換薄膜2獲得的光束3b的亮度和從未通過顏色轉(zhuǎn)換薄膜2的發(fā)光元件10獲得的光束4a的亮度。該測定是使用分光計(MCPD-2000，由OhtsukaOptical Co.，Ltd生產(chǎn))進行的。由下面的等式計算顏色轉(zhuǎn)換薄膜2的顏色轉(zhuǎn)換效率。
顏色轉(zhuǎn)換效率(％)＝(通過顏色轉(zhuǎn)換薄膜2的光的亮度/未通過顏色轉(zhuǎn)換薄膜2的光的亮度)×100表1顯示了獲得的結(jié)果。對實施例1、實施例3和對比例1進行比較，含有組分A的實施例1和含有組分D的實施例3的顏色轉(zhuǎn)換效率高于對比例1的顏色轉(zhuǎn)換效率。同樣，含有組分A的實施例2和含有組分D的實施例4的顏色轉(zhuǎn)換效率高于對比例2的顏色轉(zhuǎn)換效率。


由表1清楚地看出，與對比例相比，本發(fā)明的實施例的顏色轉(zhuǎn)換效率提高約20-30％。
在不背離本發(fā)明的精神或主要特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式實施。本申請公開的這些實施方式無論如何被認為是描述性的而非限制性的。本發(fā)明的范圍由附加的權(quán)利要求書而不是前面的描述表示，并且在權(quán)利要求書的含義和范圍內(nèi)的所有等價改變都包括在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顏色轉(zhuǎn)換薄膜，包括顏色轉(zhuǎn)換材料組合物，所述組合物包括具有下式(I)代表的吡咯烷酮基團的有機溶劑(組分A)；含有選自旋光或不旋光的半透明單體、低聚物和聚合物中的至少一種物質(zhì)的樹脂材料(組分B)；和至少一種無機發(fā)光材料(組分C)，
2.如權(quán)利要求1的顏色轉(zhuǎn)換薄膜，包括相對于所述顏色轉(zhuǎn)換薄膜的重量的0.01-50重量％的組分A。
3.如權(quán)利要求1的顏色轉(zhuǎn)換薄膜，其中具有式(I)中的吡咯烷酮基團的所述有機溶劑(組分A)及其衍生物由下面的通式(II)表示 其中R1代表碳原子數(shù)為1-10的烷基基團。
4.一種顏色轉(zhuǎn)換薄膜，包括顏色轉(zhuǎn)換材料組合物，所述組合物包括具有下面通式(I)代表的吡咯烷酮基團和可光聚合的乙烯不飽和基團的單體(組分D)；含有選自具有可光聚合的乙烯不飽和基團的半透明單體和低聚物中的至少一種物質(zhì)的樹脂材料(組分E)；和至少一種無機發(fā)光材料(組分C)，
5.如權(quán)利要求4的顏色轉(zhuǎn)換薄膜，包括相對于所述顏色轉(zhuǎn)換薄膜的重量的0.01-50重量％的組分D。
6.如權(quán)利要求4的顏色轉(zhuǎn)換薄膜，其中具有通式(I)表示的吡咯烷酮基團和可光聚合的乙烯不飽和基團的所述單體(組分D)由下面的通式(III)表示 其中R2表示氫原子或碳原子數(shù)為1-10的烷基基團。
7.一種多色發(fā)光裝置，包括發(fā)光裝置和提供在該發(fā)光裝置上的半透明基質(zhì)，其中在該半透明基質(zhì)的表面上配置由顏色轉(zhuǎn)換材料組合物制成的顏色轉(zhuǎn)換薄膜，該顏色轉(zhuǎn)換材料組合物包括具有下式(I)代表的吡咯烷酮基團的有機溶劑(組分A)；含有選自旋光或不旋光的半透明單體、低聚物和聚合物中的至少一種物質(zhì)的樹脂材料(組分B)；和至少一種無機發(fā)光材料(組分C)，其中所述顏色轉(zhuǎn)換薄膜提供在所述發(fā)光裝置和所述半透明基質(zhì)之間以便能夠發(fā)出多色光，
8.一種多色發(fā)光裝置，包括發(fā)光裝置和提供在該發(fā)光裝置上的半透明基質(zhì)，其中在所述半透明基質(zhì)的表面上配置由顏色轉(zhuǎn)換材料組合物制成的顏色轉(zhuǎn)換薄膜，該顏色轉(zhuǎn)換材料組合物包括具有下面通式(I)代表的吡咯烷酮基團和可光聚合的乙烯不飽和基團的單體(組分D)；含有選自具有可光聚合的乙烯不飽和基團的半透明單體和低聚物中的至少一種物質(zhì)的樹脂材料(組分E)；和至少一種無機發(fā)光材料(組分C)，其中所述顏色轉(zhuǎn)換薄膜提供在所述發(fā)光裝置和所述半透明基質(zhì)之間以便能夠發(fā)出多色光，
9.如權(quán)利要求8的多色發(fā)光裝置，包括相對于所述顏色轉(zhuǎn)換薄膜的重量的0.01-50重量％的組分D。
全文摘要
本發(fā)明的顏色轉(zhuǎn)換薄膜是由含有如下物質(zhì)的顏色轉(zhuǎn)換材料組合物形成的具有下式(I)代表的吡咯烷酮基團的有機溶劑(組分A)；含有選自旋光或不旋光的半透明單體、低聚物和聚合物中的至少一種物質(zhì)的樹脂材料(組分B)；和至少一種無機發(fā)光材料(組分C)。本發(fā)明的多色發(fā)光裝置包括發(fā)光裝置(10)和提供在其上的半透明基質(zhì)(1)，其中將前述的顏色轉(zhuǎn)換薄膜(2)提供在發(fā)光裝置(10)和半透明基質(zhì)(1)之間。由此，可以提供一種具有提高的顏色轉(zhuǎn)換效率的顏色轉(zhuǎn)換薄膜和一種提供有這種顏色轉(zhuǎn)換薄膜的多色發(fā)光裝置。
文檔編號C08F265/00GK1824653SQ20061000940
公開日2006年8月30日 申請日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月21日
發(fā)明者島村隆之 申請人:松下東芝映象顯示株式會社