本申請(qǐng)涉及色彩轉(zhuǎn)換膜及其制備方法。此外，本申請(qǐng)涉及包括所述色彩轉(zhuǎn)換膜的背光單元和顯示裝置。

本申請(qǐng)要求于2015年1月31日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2015-0015707號(hào)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。

背景技術(shù)：

隨著大尺寸電視變得越來(lái)越普遍，電視也變得高清晰、更纖薄和高功能。高性能和高清晰oled電視仍存在價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力的問(wèn)題，并且oled電視的真正市場(chǎng)尚未開始。因此，已不斷地進(jìn)行努力以確保oled具有類似lcd的優(yōu)勢(shì)。

作為努力之一，最近已并入許多量子點(diǎn)相關(guān)的技術(shù)和原型。然而，基于鎘的量子點(diǎn)具有安全問(wèn)題，例如使用限制，因此，對(duì)使用不包含鎘的量子點(diǎn)來(lái)制造背光(其相對(duì)地沒(méi)有安全問(wèn)題)的興趣一直在增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題

本申請(qǐng)?zhí)峁┝司哂袃?yōu)異色域和亮度特性的色彩轉(zhuǎn)換膜及其制備方法，以及包括所述色彩轉(zhuǎn)換膜的背光單元和顯示裝置。

技術(shù)方案

本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方案提供了一種色彩轉(zhuǎn)換膜，其包含樹脂基體和有機(jī)熒光物質(zhì)，所述有機(jī)熒光物質(zhì)分散在所述樹脂基體中并且吸收藍(lán)光或綠光且發(fā)射波長(zhǎng)不同于吸收光的光，其中所述樹脂基體包含熱塑性樹脂，并且當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)，所述色彩轉(zhuǎn)換膜具有半高全寬(fwhm)為60nm或更小的發(fā)光峰、80％或更大的量子效率和在最大吸收波長(zhǎng)處30,000m^-1cm^-1或更大的吸收系數(shù)。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方案，在上述實(shí)施方案中，有機(jī)熒光物質(zhì)包含一種、兩種或更多種類型的有機(jī)熒光物質(zhì)，當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)，所述有機(jī)熒光物質(zhì)在510nm至680nm的范圍內(nèi)具有最大發(fā)光峰。

本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方案提供了一種用于制備色彩轉(zhuǎn)換膜的方法，當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)，所述色彩轉(zhuǎn)換膜具有fwhm為60nm或更小的發(fā)光峰、80％或更大的量子效率和在最大吸收波長(zhǎng)處30,000m^-1cm^-1或更大的吸收系數(shù)，所述方法包括：將溶解有有機(jī)熒光物質(zhì)的熱塑性樹脂溶液涂覆在基底上；以及干燥涂覆在基底上的熱塑性樹脂溶液。

本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方案提供了一種用于制備色彩轉(zhuǎn)換膜的方法，當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)，所述色彩轉(zhuǎn)換膜具有fwhm為60nm或更小的發(fā)光峰、80％或更大的量子效率和在最大吸收波長(zhǎng)處30,000m^-1cm^-1或更大的吸收系數(shù)，所述方法包括將有機(jī)熒光物質(zhì)與熱塑性樹脂一起擠出。

本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方案提供了一種包括色彩轉(zhuǎn)換膜的背光單元。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方案，背光單元包括上述色彩轉(zhuǎn)換膜中的一者或更多者，并且還可包括當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)具有fwhm大于60nm的發(fā)光峰的色彩轉(zhuǎn)換膜。本文中，當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)，色彩轉(zhuǎn)換膜中的至少一者在600nm至680nm的范圍內(nèi)具有最大發(fā)光波長(zhǎng)，并且當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)，色彩轉(zhuǎn)換膜中的至少一者在515nm至555nm的范圍內(nèi)具有最大發(fā)光波長(zhǎng)。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方案，背光單元包括上述色彩轉(zhuǎn)換膜中的兩者或更多者，并且當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)，色彩轉(zhuǎn)換膜中的至少一者在600nm至680nm的范圍內(nèi)具有最大發(fā)光波長(zhǎng)，并且當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)，色彩轉(zhuǎn)換膜中的至少一者在515nm至555nm的范圍內(nèi)具有最大發(fā)光波長(zhǎng)。本文中，色彩轉(zhuǎn)換膜均具有60nm或更小的fwhm。

本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方案提供了一種包括背光單元的顯示裝置。

有益效果

根據(jù)本說(shuō)明書中描述的實(shí)施方案的色彩轉(zhuǎn)換膜包含有機(jī)熒光物質(zhì)，并且當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)，具有fwhm為60nm或更小的發(fā)光峰、80％或更大的量子效率和在最大吸收波長(zhǎng)處30,000m^-1cm^-1或更大的吸收系數(shù)，并因此，與現(xiàn)有的包含鎘系列量子點(diǎn)的色彩轉(zhuǎn)換膜相比具有優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定性，并且還具有大大增加的色域。此外，上述色彩轉(zhuǎn)換膜中包含的有機(jī)熒光物質(zhì)與量子點(diǎn)相比更耐受由空氣或水分引起的氧化，能夠簡(jiǎn)化成膜工藝，與無(wú)機(jī)熒光物質(zhì)系列顆粒相比具有優(yōu)異的發(fā)光效率，并且不需要顆粒粉碎或分散，因此具有簡(jiǎn)化成膜工藝的優(yōu)勢(shì)。此外，根據(jù)本說(shuō)明書中描述的實(shí)施方案的色彩轉(zhuǎn)換膜使用熱塑性樹脂作為基體樹脂，因此防止由在使用可uv固化的樹脂時(shí)產(chǎn)生的反應(yīng)性自由基引起的熒光物質(zhì)降解，并且由于溶劑與其一起使用，因此還能夠使成膜后的厚度變化最小化，并且當(dāng)干燥溶劑時(shí)，即使在涂覆均勻性降低時(shí)，也獲得了足夠的平整性。

附圖說(shuō)明

圖1示出了實(shí)施例1中制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的發(fā)光波長(zhǎng)。

圖2示出了比較例1中制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的發(fā)光波長(zhǎng)。

圖3示出了實(shí)施例2中制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的發(fā)光波長(zhǎng)。

圖4示出了比較例2中制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的發(fā)光波長(zhǎng)。

圖5比較了實(shí)施例1中制備的色彩轉(zhuǎn)換膜和比較例1中制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的發(fā)光色彩范圍。

圖6是在背光中使用根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方案的色彩轉(zhuǎn)換膜的模擬圖。

圖7是示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方案的顯示裝置的結(jié)構(gòu)的模擬圖。

圖8示出了比較例3中使用的白色ledblu的亮度光譜。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方案的色彩轉(zhuǎn)換膜包含樹脂基體和有機(jī)熒光物質(zhì)，所述有機(jī)熒光物質(zhì)分散在樹脂基體中并且吸收藍(lán)光或綠光且發(fā)射波長(zhǎng)不同于吸收光的光，其中所述樹脂基體包含熱塑性樹脂，并且當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)，所述色彩轉(zhuǎn)換膜具有fwhm為60nm或更小的發(fā)光峰、80％或更大的量子效率和在最大吸收波長(zhǎng)處30,000m^-1cm^-1或更大的吸收系數(shù)。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方案，在上述實(shí)施方案中，有機(jī)熒光物質(zhì)包含當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)在510nm至680nm的范圍內(nèi)具有最大發(fā)光峰的有機(jī)熒光物質(zhì)。

在該實(shí)施方案中，當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)，色彩轉(zhuǎn)換膜具有fwhm為60nm或更小的發(fā)光峰，同時(shí)具有80％或更大的量子效率和在最大吸收波長(zhǎng)處30,000m^-1cm^-1的吸收系數(shù)，因此，色彩轉(zhuǎn)換膜的色域和亮度特性大大提高。

此外，在該實(shí)施方案中，使用有機(jī)熒光物質(zhì)，因此，由于不使用鎘、銦、鋅等量子點(diǎn)或者無(wú)機(jī)類熒光物質(zhì)中使用的重金屬如eu或sr，所以能夠使環(huán)境安全性得到改善。另外，量子點(diǎn)容易被空氣或水分氧化，因此具有工藝復(fù)雜且困難的問(wèn)題，并且無(wú)機(jī)類熒光物質(zhì)具有相對(duì)低的發(fā)光效率和復(fù)雜的顆粒粉碎和分散條件，然而，在該實(shí)施方案中，由于使用上述有機(jī)熒光物質(zhì)，所以對(duì)空氣或水分的穩(wěn)定性是優(yōu)異的，并且能夠簡(jiǎn)化膜制備工藝。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，可在將棱鏡片或dbef膜放置在膜上之后測(cè)量發(fā)光峰處的fwhm、量子效率和在最大吸收波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)，所述膜通過(guò)將溶解有有機(jī)熒光物質(zhì)的樹脂溶液涂覆在透明基底如pet上，并且干燥或固化所得物來(lái)獲得。本文中，為方便起見，使用棱鏡片或dbef膜，并且其不影響發(fā)光峰處的fwhm、量子效率和在最大吸收波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)的值。

在本說(shuō)明書中，發(fā)光峰處的fwhm意指當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光在色彩轉(zhuǎn)換膜上時(shí)，發(fā)光峰在由色彩轉(zhuǎn)換膜發(fā)射的光的最大發(fā)光峰的最大高度的一半處的寬度。在本說(shuō)明書中，發(fā)光峰處的fwhm在膜狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量。發(fā)光峰處的fwhm可根據(jù)色彩轉(zhuǎn)換膜中包含的組分(例如有機(jī)熒光物質(zhì)、樹脂基體或其他添加劑)的類型和組成決定。色彩轉(zhuǎn)換膜具有fwhm越小的發(fā)光峰越好。

在本說(shuō)明書中，量子效率可使用本領(lǐng)域已知的方法來(lái)測(cè)量。例如，量子效率(qy)定義為：當(dāng)將光照射到色彩轉(zhuǎn)換膜上時(shí)的[發(fā)射光子的數(shù)目]/[吸收光子的數(shù)目]，并且在本文中，“吸收光子的數(shù)目”是基于初始光子量(初始的藍(lán)色光子量)減去通過(guò)色彩轉(zhuǎn)換膜吸收后剩余的光子量(吸收后的藍(lán)色光子量)的值，所述光子量是使用分光輻射計(jì)(topconcorporation)在藍(lán)色led背光(最大發(fā)光波長(zhǎng)450nm)中從前方測(cè)量的，并且“發(fā)射光子的數(shù)目”是色彩轉(zhuǎn)換膜因接收從背光遞送的藍(lán)色光子而被激發(fā)之后以綠光或紅光發(fā)射形式消耗的光子的量。

在本說(shuō)明書中，在最大吸收波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)可使用本領(lǐng)域已知的方法來(lái)測(cè)量和計(jì)算。例如，使用紫外分光光度計(jì)測(cè)量具有已知濃度的熒光染料溶液在特定波長(zhǎng)(通常為最大吸收波長(zhǎng))處吸收的吸收量，并且可通過(guò)使用比爾定律(beer’slaw)(a＝εbc)評(píng)價(jià)ε值來(lái)計(jì)算吸收系數(shù)。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方案，有機(jī)熒光物質(zhì)可包含吸收藍(lán)光或綠光且發(fā)射紅光的有機(jī)熒光物質(zhì)、吸收藍(lán)光且發(fā)射綠光的有機(jī)熒光物質(zhì)、或其混合物。具體地，有機(jī)熒光物質(zhì)包含當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)在600nm至680nm的范圍內(nèi)具有最大發(fā)光波長(zhǎng)的有機(jī)熒光物質(zhì)或在515nm至555nm的范圍內(nèi)具有最大發(fā)光波長(zhǎng)的有機(jī)熒光物質(zhì)，或者其混合物。

在本說(shuō)明書中，藍(lán)光、綠光和紅光可使用本領(lǐng)域已知的定義，并且例如，藍(lán)光是波長(zhǎng)選自400nm至500nm波長(zhǎng)的光，綠光是波長(zhǎng)選自500nm至560nm波長(zhǎng)的光，以及紅光是波長(zhǎng)選自600nm至780nm波長(zhǎng)的光。在本說(shuō)明書中，綠色熒光物質(zhì)吸收至少一些藍(lán)光并發(fā)射綠光，以及紅色熒光物質(zhì)吸收至少一些藍(lán)光或綠色并發(fā)射紅光。例如，紅色熒光物質(zhì)可吸收藍(lán)光和波長(zhǎng)為500nm至600nm的光。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方案，可包含當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)在510nm至680nm的范圍內(nèi)具有最大發(fā)光波長(zhǎng)的有機(jī)熒光物質(zhì)作為有機(jī)熒光物質(zhì)。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方案，可使用吡咯亞甲基金屬絡(luò)合物系列有機(jī)熒光物質(zhì)作為有機(jī)熒光物質(zhì)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，可使用以下化學(xué)式1的有機(jī)熒光物質(zhì)。

[化學(xué)式1]

在化學(xué)式1中，

x1和x2為氟基團(tuán)或烷氧基，

r1至r4彼此相同或不同，并且各自獨(dú)立地為氫、鹵素基團(tuán)、烷基、烷氧基、經(jīng)羧基取代的烷基、未經(jīng)取代或經(jīng)烷氧基取代的芳基、-coor或經(jīng)-coor取代的烷基，并且此處，r為烷基，

r5和r6彼此相同或不同，并且各自獨(dú)立地為氫、氰基、硝基、烷基、經(jīng)羧基取代的烷基、-so3na、或者未經(jīng)取代或經(jīng)芳基炔基取代的芳基，r1和r5可彼此連接以形成經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烴環(huán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的雜環(huán)，并且r4和r6可彼此連接以形成經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烴環(huán)或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的雜環(huán)，并且

r7為氫；烷基；鹵代烷基；或者未經(jīng)取代或經(jīng)鹵素基團(tuán)、烷基、烷氧基、芳基或烷基芳基取代的芳基。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，化學(xué)式1的r1至r4彼此相同或不同，并且各自獨(dú)立地為氫、氟基團(tuán)、氯基團(tuán)、具有1至6個(gè)碳原子的烷基、具有1至6個(gè)碳原子的烷氧基、經(jīng)羧酸取代的具有1至6個(gè)碳原子的烷基、未經(jīng)取代或經(jīng)具有1至6個(gè)碳原子的烷氧基取代的具有6至20個(gè)碳原子的芳基、-coor、或者經(jīng)-coor取代的具有1至6個(gè)碳原子的烷基，并且此處，r為具有1至6個(gè)碳原子的烷基。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，化學(xué)式1的r1至r4彼此相同或不同，并且各自獨(dú)立地為氫、氯基團(tuán)、甲基、經(jīng)羧基取代的乙基、甲氧基、苯基、經(jīng)甲氧基取代的苯基或經(jīng)-coor取代的甲基，并且此處，r為具有1至6個(gè)碳原子的烷基。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，化學(xué)式1的r5和r6彼此相同或不同，并且各自獨(dú)立地為氫、硝基、具有1至6個(gè)碳原子的烷基、經(jīng)羧基取代的具有1至6個(gè)碳原子的烷基、或-so3na。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，化學(xué)式1的r5和r6彼此相同或不同，并且各自獨(dú)立地為氫、硝基、乙基、經(jīng)羧基取代的乙基、或-so3na。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，化學(xué)式1的r7為氫；具有1至6個(gè)碳原子的烷基；或者未經(jīng)取代或經(jīng)具有1至6個(gè)碳原子的烷基、具有1至6個(gè)碳原子的烷氧基、具有6至20個(gè)碳原子的芳基或具有7至20個(gè)碳原子的烷基芳基取代的具有6至20個(gè)碳原子的芳基。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，化學(xué)式1的r7為氫、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、經(jīng)聯(lián)苯取代的萘基、經(jīng)二甲基芴取代的萘基、經(jīng)三聯(lián)苯取代的二甲基苯基、甲氧基苯基或二甲氧基苯基。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，化學(xué)式1可由以下結(jié)構(gòu)式表示。

在結(jié)構(gòu)式中，ar為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳基。例如，ar可為經(jīng)烷基或烷氧基取代的芳基。例如，以下結(jié)構(gòu)式的有機(jī)熒光物質(zhì)在溶液狀態(tài)下在490nm處具有最大吸收波長(zhǎng)且在520nm處具有最大發(fā)光峰。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)例，可使用在溶液狀態(tài)下在560nm至620nm處具有最大吸收波長(zhǎng)且在600nm至650nm處具有發(fā)光峰的有機(jī)熒光物質(zhì)作為有機(jī)熒光物質(zhì)。例如，可使用以下化學(xué)式2的化合物。

[化學(xué)式2]

r11、r12和l彼此相同或不同，并且各自獨(dú)立地為氫、烷基、環(huán)烷基、芳烷基、烷基芳基、烯基、環(huán)烯基、炔基、羥基、巰基、烷氧基、烷氧基芳基、烷基硫基、芳基醚基、芳基硫醚基、芳基、鹵代芳基、雜環(huán)基、鹵素、鹵代烷基、鹵代烯基、鹵代炔基、氰基、醛基、羰基、羧基、酯基、氨基甲酰基、氨基、硝基、甲硅烷基或硅氧烷基，或者與相鄰的取代基連接以形成經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳香族或脂肪族烴環(huán)或雜環(huán)，

m是化合價(jià)為m的金屬，并且為硼、鈹、鎂、鉻、鐵、鎳、銅、鋅或鉑，

ar1至ar5彼此相同或不同，并且各自獨(dú)立地為氫；烷基；鹵代烷基；烷基芳基；胺基；未經(jīng)取代或經(jīng)烷氧基取代的芳基烯基；或者未經(jīng)取代或經(jīng)羥基、烷基或烷氧基取代的芳基。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，化學(xué)式2可由以下結(jié)構(gòu)式表示。

上述有機(jī)熒光物質(zhì)在溶液狀態(tài)下具有fwhm為40nm或更小的發(fā)光峰，并且在膜狀態(tài)下具有fwhm為約50nm的發(fā)光峰。

基于100％的整個(gè)色彩轉(zhuǎn)換膜，有機(jī)熒光物質(zhì)的含量可為0.005重量％至2重量％。

樹脂基體材料包含熱塑性樹脂。具體地，可使用以下作為樹脂基體材料：聚(甲基)丙烯?；惱缇奂谆┧峒柞?pmma)、聚碳酸酯(pc)類、聚苯乙烯(ps)類、聚亞芳基(par)類、聚氨酯(tpu)類、苯乙烯-丙烯腈(san)類、聚偏二氟乙烯(pvdf)類、聚乙烯醇(pva)類和改性聚偏二氟乙烯(改性pvdf)類等?？砂@些樹脂中的一種、兩種或更多種。樹脂基體可僅由熱塑性樹脂形成，或者根據(jù)需要可向其中添加不損害本發(fā)明目的的范圍內(nèi)的添加劑。

根據(jù)上述實(shí)施方案的色彩轉(zhuǎn)換膜的厚度可為2微米至200微米。特別地，即使在2微米至20微米的小厚度下，色彩轉(zhuǎn)換膜也可表現(xiàn)出高亮度。這是由于與量子點(diǎn)相比單位體積中包含的有機(jī)熒光物質(zhì)分子的含量更高這一事實(shí)。例如，基于藍(lán)色背光單元(藍(lán)色blu)的600尼特的亮度，使用0.5重量％的有機(jī)熒光物質(zhì)含量的5微米厚的色彩轉(zhuǎn)換膜能夠表現(xiàn)出4000尼特或更高的高亮度。

根據(jù)上述實(shí)施方案的色彩轉(zhuǎn)換膜可具有設(shè)置在一個(gè)表面上的基底。當(dāng)制備色彩轉(zhuǎn)換膜時(shí)，該基底可用作支撐物?；椎念愋蜎](méi)有特別限制，并且材料或厚度沒(méi)有限制，只要其是透明的且能夠用作支撐物即可。在本文中，透明意指具有70％或更高的可見光透射率。例如，可使用pet膜作為基底。

上述色彩轉(zhuǎn)換膜可通過(guò)如下制備：將溶解有上述有機(jī)熒光物質(zhì)的樹脂溶液涂覆在基底上并干燥所得物，或者通過(guò)將上述有機(jī)熒光物質(zhì)與樹脂一起擠出并成膜。

將上述有機(jī)熒光物質(zhì)溶解在樹脂溶液中，因此，有機(jī)熒光物質(zhì)均勻地分布在溶液中。這與需要單獨(dú)的分散過(guò)程的量子點(diǎn)膜制備過(guò)程不同。

根據(jù)需要可向樹脂溶液中添加添加劑，并且例如可添加光漫射劑，例如二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋯和氧化鋁粉末。

對(duì)于溶解有有機(jī)熒光物質(zhì)的樹脂溶液，制備方法沒(méi)有特別限制，只要將有機(jī)熒光物質(zhì)和上述樹脂溶解在溶液中即可。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，溶解有有機(jī)熒光物質(zhì)的樹脂溶液可使用如下方法制備：通過(guò)將有機(jī)熒光物質(zhì)溶解在溶劑中來(lái)制備第一溶液，通過(guò)將樹脂溶解在溶劑中來(lái)制備第二溶液，并混合第一溶液與第二溶液。當(dāng)混合第一溶液與第二溶液時(shí)，優(yōu)選地均勻混合這些溶液。然而，所述方法不限于此，并且可使用如下方法：同時(shí)添加和溶解有機(jī)熒光物質(zhì)和樹脂的方法，將有機(jī)熒光物質(zhì)溶解在溶劑中并隨后添加和溶解樹脂的方法，將樹脂溶解在溶劑中并隨后添加和溶解有機(jī)熒光物質(zhì)的方法等。

溶液中包含的有機(jī)熒光物質(zhì)與上述相同。

溶劑沒(méi)有特別限制，只要其隨后能夠通過(guò)干燥除去同時(shí)對(duì)涂覆過(guò)程沒(méi)有不利影響即可。溶劑的非限制性實(shí)例可包括：甲苯、二甲苯、丙酮、氯仿、各種基于醇的溶劑、甲基乙基酮(mek)、甲基異丁基酮(mibk)、乙酸乙酯(ea)、乙酸丁酯、環(huán)己酮、丙二醇乙酸甲基乙酯(pgmea)、二烷、二甲基甲酰胺(dmf)、二甲基乙酰胺(dmac)、二甲基亞砜(dmso)、n-甲基-吡咯烷酮(nmp)等，并且可使用一種類型或者兩種或更多種類型的混合物。當(dāng)使用第一溶液和第二溶液時(shí)，每種溶液中所包含的溶劑可彼此相同或不同。即使當(dāng)在第一溶液和第二溶液中使用不同類型的溶劑時(shí)，這些溶劑優(yōu)選具有相容性以便彼此混合。

將溶解有有機(jī)熒光物質(zhì)的樹脂溶液涂覆在基底上的方法可使用輥對(duì)輥(roll-to-roll)方法。例如，可進(jìn)行如下方法：從基底卷繞的輥上解開基底，將溶解有有機(jī)熒光物質(zhì)的樹脂溶液涂覆在基底的一個(gè)表面上，干燥所得物，然后將所得物再次卷繞在輥上。當(dāng)使用輥對(duì)輥方法時(shí)，樹脂溶液的粘度優(yōu)選地確定在能夠進(jìn)行該方法的范圍內(nèi)，并且例如，可確定在200cps至2,000cps的范圍內(nèi)。

作為涂覆方法，可使用各種已知方法，并且例如可使用模涂機(jī)，或者可使用各種棒涂法，例如刮刀式涂布機(jī)和反向刮刀式涂布機(jī)。

涂覆之后，進(jìn)行干燥過(guò)程。干燥過(guò)程可在除去溶劑所需的條件下進(jìn)行。例如，可通過(guò)在涂覆過(guò)程期間在基底前進(jìn)的方向上，在位于接近涂布機(jī)的烘箱中在充分蒸發(fā)溶劑的條件下進(jìn)行干燥而在基底上獲得具有目標(biāo)厚度和濃度的包含熒光物質(zhì)的色彩轉(zhuǎn)換膜。

當(dāng)將可用樹脂基體樹脂固化的單體用作溶液中包含的樹脂時(shí)，可在干燥之前或與干燥同時(shí)進(jìn)行固化，例如uv固化。

當(dāng)有機(jī)熒光物質(zhì)通過(guò)與樹脂一起擠出而成膜時(shí)，可使用本領(lǐng)域已知的擠出方法，例如，可通過(guò)將有機(jī)熒光物質(zhì)與樹脂(例如，聚碳酸酯(pc)類、聚(甲基)丙烯?；悺⒈揭蚁?丙烯腈(san)類和聚乙烯醇(pva)類)一起擠出來(lái)制備色彩轉(zhuǎn)換膜。

本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方案提供了包括上述色彩轉(zhuǎn)換膜的背光單元。背光單元可具有本領(lǐng)域中已知的背光單元構(gòu)造，不同之處在于包括色彩轉(zhuǎn)換膜。例如，圖6示出了一個(gè)實(shí)例。根據(jù)圖6，根據(jù)上述實(shí)施方案的色彩轉(zhuǎn)換膜設(shè)置在與朝向反射板的表面相對(duì)的導(dǎo)光板的表面上。圖6示出了包括光源和圍繞光源的反射板的構(gòu)造，然而，結(jié)構(gòu)不限于此，并且可根據(jù)本領(lǐng)域已知的背光單元結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。此外，光源可使用直下型和側(cè)鏈型，并且必要時(shí)可不包括反射板或反射層或者替換為其他構(gòu)件，并且必要時(shí)，可進(jìn)一步設(shè)置另外的膜，例如光漫射膜、聚光膜和增亮膜。

在如圖6所示的背光單元的構(gòu)造中，可根據(jù)需要在導(dǎo)光板的上表面或下表面上設(shè)置散射圖案。流入導(dǎo)光板中的光具有由光學(xué)過(guò)程(例如反射、全反射、折射和透射)的重復(fù)引起的不均勻的光分布，并且散射圖案可用于將不均勻的光分布誘導(dǎo)成均勻的亮度。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方案，背光單元包括上述色彩轉(zhuǎn)換膜中的一者或更多者，并且還包括當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)具有fwhm大于60nm的發(fā)光峰的色彩轉(zhuǎn)換膜。本文中，當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)，色彩轉(zhuǎn)換膜中的至少一者在600nm至680nm的范圍內(nèi)具有最大發(fā)光波長(zhǎng)，并且當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)，色彩轉(zhuǎn)換膜中的至少一者在515nm至555nm的范圍內(nèi)具有最大發(fā)光波長(zhǎng)。本文中，兩個(gè)或更多個(gè)色彩轉(zhuǎn)換膜可被設(shè)置成具有層合結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方案，背光單元包括上述色彩轉(zhuǎn)換膜中的兩者或更多者，并且當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)，色彩轉(zhuǎn)換膜中的至少一者在600nm至680nm的范圍內(nèi)具有最大發(fā)光波長(zhǎng)，并且當(dāng)照射具有在450nm處的發(fā)光峰、40nm或更小的fwhm和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光時(shí)，色彩轉(zhuǎn)換膜中的至少一者在515nm至555nm的范圍內(nèi)具有最大發(fā)光波長(zhǎng)。本文中，兩個(gè)或更多個(gè)色彩轉(zhuǎn)換膜可被設(shè)置成具有層合結(jié)構(gòu)。如上所述，兩個(gè)或更多個(gè)色彩轉(zhuǎn)換膜均具有60nm或更小的fwhm，因此，可通過(guò)使用如上所述的具有不同最大發(fā)光波長(zhǎng)的兩個(gè)或更多個(gè)色彩轉(zhuǎn)換膜來(lái)進(jìn)一步提高白色色域。

在實(shí)施方案中，為了每個(gè)色彩轉(zhuǎn)換膜獲得在這樣的范圍內(nèi)的最大發(fā)光波長(zhǎng)，可使用在600nm至680nm的范圍內(nèi)具有最大發(fā)光波長(zhǎng)的有機(jī)熒光物質(zhì)或在515nm至555nm的范圍內(nèi)具有最大發(fā)光波長(zhǎng)的有機(jī)熒光物質(zhì)，然而，可使用兩種或更多種類型的具有不同發(fā)光特性的有機(jī)熒光物質(zhì)，或者可使用多種類型的樹脂基體或添加劑。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方案，提供了包括上述背光單元的顯示裝置。所述顯示裝置沒(méi)有特別限制，只要其包括上述背光單元作為構(gòu)件即可。例如，顯示裝置包括顯示模塊和背光單元。圖7示出了顯示裝置的結(jié)構(gòu)。然而，結(jié)構(gòu)不限于此，并且必要時(shí)可在顯示模塊與背光單元之間進(jìn)一步設(shè)置另外的膜，例如光漫射膜、聚光膜和增亮膜。

在下文中，將參照實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。

實(shí)施例1

通過(guò)將以下結(jié)構(gòu)式的綠色有機(jī)熒光物質(zhì)(在膜狀態(tài)下fwhm＝45nm，qy＝95％，在最大吸收波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)＝80,000m^-1cm^-1)溶解在dmf溶劑中來(lái)制備第一溶液。

通過(guò)將pmma熱塑性樹脂溶解在dmf溶劑中來(lái)制備第二溶液。

將第一溶液與第二溶液混合使得有機(jī)熒光物質(zhì)的量基于100重量份的pmma變?yōu)?.5重量份，并均勻混合?；旌先芤褐械墓腆w含量為20重量％，粘度為200cps。將該溶液涂覆在pet基底上，并且干燥所得物以制備色彩轉(zhuǎn)換膜。

使用分光輻射計(jì)(topconcorporationsr系列)測(cè)量所制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的亮度光譜。具體地，將所制備的色彩轉(zhuǎn)換膜放置在包括led藍(lán)色背光(最大發(fā)光波長(zhǎng)450nm)和導(dǎo)光板的背光單元的導(dǎo)光板的一個(gè)表面上，并且在將棱鏡片和dbef膜放置在色彩轉(zhuǎn)換膜上之后，測(cè)量膜的亮度光譜，結(jié)果示于圖1中。在測(cè)量亮度光譜時(shí)，設(shè)定初始值使得在沒(méi)有色彩轉(zhuǎn)換膜的情況下藍(lán)色led燈的亮度為600尼特。根據(jù)圖1，通過(guò)使用特定的fwhm、特定的量子效率和特定的在最大吸收波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)能夠獲得高色域。圖1中的縱軸的單位是w/sr/m²。

比較例1

以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行制備，不同之處在于使用市售的苝系列l(wèi)umogenyellow083有機(jī)熒光物質(zhì)(在膜狀態(tài)下fwhm＝66nm，qy＝98％，在最大吸收波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)＝100,000m^-1cm^-1)作為有機(jī)熒光物質(zhì)。以與實(shí)施例1相同的方式測(cè)量所制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的亮度光譜，結(jié)果示于圖2中。苝系列有機(jī)熒光物質(zhì)在發(fā)光波長(zhǎng)處具有大的fwhm，并因此具有低色域。圖2中的縱軸的單位是w/sr/m²。

實(shí)施例2

以與實(shí)施例1相同的方式制備色彩轉(zhuǎn)換膜，不同之處在于使用以下結(jié)構(gòu)的紅色有機(jī)熒光物質(zhì)(在膜狀態(tài)下fwhm＝49nm，量子效率為93％，在最大吸收波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)為185,000m^-1cm^-1)代替實(shí)施例1中使用的綠色有機(jī)熒光物質(zhì)作為有機(jī)熒光物質(zhì)。

將如上制備的色彩轉(zhuǎn)換膜和實(shí)施例1中制備的色彩轉(zhuǎn)換膜層合，并且以與實(shí)施例1相同的方式測(cè)量亮度光譜，結(jié)果示于圖3中。圖3中的縱軸的單位是w/sr/m²。

此外，通過(guò)濾色器的光譜的色域各自以cie1931色空間和cie1976均勻顏色標(biāo)尺(ucs)色空間進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果示于下表1中。

實(shí)施例3

以與實(shí)施例l相同的方式制備綠色色彩轉(zhuǎn)換膜，不同之處在于使用以下結(jié)構(gòu)的綠色有機(jī)熒光物質(zhì)(在膜狀態(tài)下fwhm＝40nm，量子效率為98％，吸收系數(shù)為75,000m^-1cm^-1)代替實(shí)施例1中使用的綠色有機(jī)熒光物質(zhì)。將所制備的綠色色彩轉(zhuǎn)換膜與實(shí)施例2中制備的紅色色彩轉(zhuǎn)換膜層合，并以與實(shí)施例2相同的方式評(píng)價(jià)色域。

實(shí)施例4

以與實(shí)施例1相同的方式制備綠色色彩轉(zhuǎn)換膜，不同之處在于使用以下結(jié)構(gòu)的材料(在膜狀態(tài)下fwhm＝56nm，qy＝93％，在最大吸收波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)＝80,000m^-1cm^-1，)作為綠色有機(jī)熒光物質(zhì)，使用水作為溶劑，并使用pva作為熱塑性樹脂。將所制備的綠色色彩轉(zhuǎn)換膜與實(shí)施例2中制備的紅色色彩轉(zhuǎn)換膜層合，并以與實(shí)施例2相同的方式評(píng)價(jià)色域。

實(shí)施例5

以與實(shí)施例4相同的方式制備和評(píng)價(jià)綠色色彩轉(zhuǎn)換膜，不同之處在于使用以下結(jié)構(gòu)的材料(在膜狀態(tài)下fwhm＝39nm，qy＝93％，在最大吸收波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)＝80,000m^-1cm^-1)作為綠色有機(jī)熒光物質(zhì)。

實(shí)施例6

以與實(shí)施例5相同的方式制備色彩轉(zhuǎn)換膜，然后進(jìn)行評(píng)價(jià)，不同之處在于使用lumogenyellow083(在膜狀態(tài)下fwhm＝66nm，qy＝98％，在最大吸收波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)＝100,000m^-1cm^-1)作為綠色有機(jī)熒光物質(zhì)，并使用苯乙烯-丙烯腈(san)作為樹脂基體材料。

實(shí)施例7

以與實(shí)施例2相同的方式制備色彩轉(zhuǎn)換膜，然后進(jìn)行評(píng)價(jià)，不同之處在于使用lumogenred305(在膜狀態(tài)下fwhm＝81nm，qy＝98％，在最大吸收波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)＝110,000m^-1cm^-1)作為紅色有機(jī)熒光物質(zhì)，并使用苯乙烯-丙烯腈(san)作為綠色色彩轉(zhuǎn)換膜中的樹脂基體材料。

比較例2

以與實(shí)施例2相同的方式進(jìn)行制備，不同之處在于使用lumogenyellow083(在膜狀態(tài)下fwhm＝66nm，qy＝98％，在最大吸收波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)＝100,000m^-1cm^-1)作為綠色有機(jī)熒光物質(zhì)，并且使用lumogenred305(在膜狀態(tài)下fwhm＝81nm，qy＝98％，在最大吸收波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)＝110,000m^-1cm^-1)作為紅色有機(jī)熒光物質(zhì)。

以與實(shí)施例1相同的方式測(cè)量所制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的亮度光譜，結(jié)果示于圖4中。圖4中的縱軸的單位是w/sr/m²。

與圖3相比，圖4的發(fā)光光譜中產(chǎn)生較寬的峰分布。此外，使用濾色器之后的色域示于圖5中。白色三角形是使用實(shí)施例2的色彩轉(zhuǎn)換膜的結(jié)果，黑色點(diǎn)線三角形是使用比較例2的色彩轉(zhuǎn)換膜的結(jié)果。

比較例3

測(cè)量由藍(lán)色led和yag熒光物質(zhì)形成的白色ledblu的亮度光譜，并且示于圖8中。此外，使用濾色器之后的色域示于圖5(黑色直線)中。如表1所示，可以看出產(chǎn)生了最窄的色域。通過(guò)與比較例3的結(jié)果比較，可以看出，基于x和y和基于u’和v’，通過(guò)實(shí)施例的色彩轉(zhuǎn)換膜能夠獲得更寬的色域。

比較例4

以與實(shí)施例3相同的方式進(jìn)行制備，不同之處在于將所使用的樹脂變?yōu)榭蔁峁袒沫h(huán)氧樹脂(雙酚a型)以代替pmma。固化條件為在120℃下固化2小時(shí)，并將所得物在室溫下保持24小時(shí)。制備膜之后，發(fā)光強(qiáng)度大大降低，并且qy太低而不能獲得優(yōu)選的白色。在這種情況下，色域測(cè)量是無(wú)意義的。通過(guò)使用與實(shí)施例3不同類型的樹脂，量子效率和fwhm與如下表1所示的實(shí)施例3的值不同。

比較例5

以與比較例4相同的方式制備膜，不同之處在于將樹脂基體變?yōu)榭蓇v固化的丙烯酸樹脂。制備膜之后，發(fā)光強(qiáng)度大大降低，并且qy太低而不能獲得優(yōu)選的白色。在這種情況下，色域測(cè)量是無(wú)意義的。

實(shí)施例和比較例中制備的膜的色域示于下表1中。

【表1】

如實(shí)施例6和7所示，當(dāng)綠色色彩轉(zhuǎn)換膜和紅色色彩轉(zhuǎn)換膜中的任一者具有60nm或更小的fwhm時(shí)，能夠增強(qiáng)色域。