相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求于2015年12月7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10-2015-0173498號(hào)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,其全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文。
本申請(qǐng)涉及色彩轉(zhuǎn)換膜及其制備方法。
背景技術(shù):
由于液晶自身是lcd-tv中的非自發(fā)光材料,所以lcd-tv在前面板的背面上需要獨(dú)立的光源裝置,稱為背光單元(blu),以提高顯示屏的亮度。從背光單元發(fā)出的線光源被反射膜反射,通過擴(kuò)散器,經(jīng)光擴(kuò)散膜擴(kuò)散在整個(gè)表面上,轉(zhuǎn)換成表面光源,從而照亮tft-lcd的顯示屏。
在這種情況下,為了減少過程并進(jìn)一步提高亮度,開發(fā)了通過替換光擴(kuò)散膜來提高顯示屏的亮度的方法。其代表性實(shí)例包括通過將光擴(kuò)散顆粒如金屬氧化物分散在發(fā)光層樹脂中并進(jìn)行涂覆/干燥過程來制備膜的方法。
然而,由于金屬氧化物在特定條件下在使用有機(jī)材料的有機(jī)熒光膜中充當(dāng)光催化劑,所以有機(jī)熒光材料的光學(xué)特征可降低。因此,難以將用于光擴(kuò)散的金屬氧化物直接施用在包含有機(jī)熒光材料的組合物或膜中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)致力于提供一種色彩轉(zhuǎn)換膜和包括所述色彩轉(zhuǎn)換膜的背光單元,所述色彩轉(zhuǎn)換膜包含難以與有機(jī)熒光材料一起施用的光擴(kuò)散顆粒,如金屬氧化物。
本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案提供了一種色彩轉(zhuǎn)換膜,其包括:基底;設(shè)置在所述基底上的色彩轉(zhuǎn)換層;和設(shè)置在所述色彩轉(zhuǎn)換層上的壓敏粘合劑或粘合劑層,其中所述色彩轉(zhuǎn)換層包含分散在其中的有機(jī)熒光材料,以及所述壓敏粘合劑或粘合劑層包含分散在其中的光擴(kuò)散顆粒。
本申請(qǐng)的另一個(gè)示例性實(shí)施方案提供了一種包括所述色彩轉(zhuǎn)換膜的背光單元。
本申請(qǐng)的又一個(gè)示例性實(shí)施方案提供了一種包括所述背光單元的顯示裝置。
根據(jù)本說明書中描述的示例性實(shí)施方案,還可確保耐久性,因?yàn)楣鈹U(kuò)散顆粒如金屬氧化物并不直接影響有機(jī)熒光材料,而是通過將光擴(kuò)散顆粒分散在貼附至色彩轉(zhuǎn)換層的壓敏粘合劑或粘合劑層中,而并非將光擴(kuò)散顆粒如金屬氧化物直接分散到包含有機(jī)熒光材料的色彩轉(zhuǎn)換層中來提高現(xiàn)有色彩轉(zhuǎn)換層的亮度。
附圖說明
圖1和圖2示出了根據(jù)本申請(qǐng)示例性實(shí)施方案的色彩轉(zhuǎn)換膜的層疊結(jié)構(gòu)。
圖3和圖4示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)示例性實(shí)施方案的包括色彩轉(zhuǎn)換膜的背光單元的示意圖。
圖5和圖6示出了設(shè)置在根據(jù)本申請(qǐng)示例性實(shí)施方案的背光單元的導(dǎo)光板中的散射圖樣。
圖7和圖8示出了根據(jù)本申請(qǐng)示例性實(shí)施方案的顯示裝置。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)示例性實(shí)施方案的色彩轉(zhuǎn)換膜包括:基底;設(shè)置在所述基底上的色彩轉(zhuǎn)換層;和設(shè)置在所述色彩轉(zhuǎn)換層上的壓敏粘合劑或粘合劑層,其中所述色彩轉(zhuǎn)換層包含分散在其中的有機(jī)熒光材料,以及所述壓敏粘合劑或粘合劑層包含分散在其中的光擴(kuò)散顆粒。圖1示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)示例性實(shí)施方案的色彩轉(zhuǎn)換膜的層疊結(jié)構(gòu)。
在本說明書中,壓敏粘合劑或粘合劑層包含光擴(kuò)散顆粒。由于有機(jī)熒光材料并不直接受到影響,而是通過將光擴(kuò)散顆粒包含在壓敏粘合劑或粘合劑層中而非色彩轉(zhuǎn)換層中來提高由色彩轉(zhuǎn)換層轉(zhuǎn)換的光的亮度,所以本發(fā)明可提高耐久性。
作為光擴(kuò)散顆粒,可使用折射指數(shù)高于構(gòu)成壓敏粘合劑或粘合劑層的材料的折射指數(shù)的顆粒,并且例如,可使用金屬氧化物顆粒。作為具體實(shí)例,可使用tio2、sio2、al2o、空心sio2、zio2、ceo2等,并且可使用一種或兩種或更多種,但是具體實(shí)例不限于此。
基于初級(jí)顆粒的d50,光擴(kuò)散顆粒的顆粒直徑優(yōu)選為50nm(0.05μm)至5μm。光擴(kuò)散顆粒的形狀優(yōu)選為球形,但是也可使用繭形或聚集形狀。光擴(kuò)散顆粒的含量可根據(jù)需要來確定,并且基于總計(jì)100重量份的壓敏粘合劑或粘合劑層可為例如約1重量份至30重量份。
在本說明書中,作為構(gòu)成壓敏粘合劑層或粘合劑層的組分,可使用本領(lǐng)域中已知的壓敏粘合劑組分或粘合劑組分。例如,可使用可陽離子聚合的壓敏粘合劑或粘合劑組分、可自由基固化的壓敏粘合劑或粘合劑組分、或者其混合物。
根據(jù)一個(gè)實(shí)例,壓敏粘合劑或粘合劑層包含可陽離子聚合的壓敏粘合劑或粘合劑組分。
可陽離子聚合的壓敏粘合劑或粘合劑組分包括通過陽離子聚合反應(yīng)固化的壓敏粘合劑或粘合劑組分,并且可通過本領(lǐng)域中已知的可陽離子聚合的組合物形成。
可陽離子聚合的組合物包含陽離子光聚合引發(fā)劑。陽離子光聚合引發(fā)劑為通過光化能射線照射產(chǎn)生陽離子物類或路易斯酸的化合物,其實(shí)例包括
除陽離子光聚合引發(fā)劑之外的組分沒有特別限制,只要該組分可用作本領(lǐng)域中的可陽離子聚合的組合物即可。例如,在可陽離子聚合的組合物中,可額外地使用可陽離子聚合的單體如環(huán)氧化合物以及(如果需要的話)粘結(jié)劑樹脂、反應(yīng)性樹脂、添加劑等。例如,基于100重量份的陽離子組合物,所述組合物包含:(1)5重量份至90重量份的可陽離子聚合的化合物,例如環(huán)氧化合物;和(2)0.5重量份至20重量份的陽離子聚合引發(fā)劑,并且如果需要的話,還可包含(3)用于維持粘度或增強(qiáng)潤(rùn)濕特性的添加劑。
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案,可陽離子聚合的組合物可包含樹脂、陽離子光引發(fā)劑和增粘劑。作為樹脂,可使用基于橡膠的樹脂。陽離子光聚合引發(fā)劑的含量可根據(jù)需要來確定,并且基于100重量份的樹脂,陽離子光聚合引發(fā)劑的包含量可為例如30重量份至100重量份?;?00重量份的樹脂,增粘劑的包含量可為30重量份至40重量份。如果需要,可進(jìn)一步添加本領(lǐng)域中已知的添加劑。
包含如上所述的可陽離子聚合的壓敏粘合劑或粘合劑組分的層可通過將上述可陽離子聚合的組合物施用在色彩轉(zhuǎn)換層上,然后進(jìn)行陽離子聚合來形成。如果需要,也可使用將經(jīng)受陽離子聚合的可陽離子聚合的壓敏粘合劑或粘合劑片貼附至色彩轉(zhuǎn)換層的方法。
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案,優(yōu)選的是,可陽離子聚合的壓敏粘合劑或粘合劑組分不包含在uv照射期間額外產(chǎn)生自由基的材料。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)例,壓敏粘合劑或粘合劑層包含可自由基固化的壓敏粘合劑或粘合劑組分??勺杂苫袒膲好粽澈蟿┗蛘澈蟿┙M分包括通過自由基固化而固化的壓敏粘合劑或粘合劑組分,并且可由本領(lǐng)域中已知的可自由基固化的組合物形成??勺杂苫袒慕M合物包含經(jīng)由自由基聚合反應(yīng)固化的可自由基固化的化合物和/或自由基聚合反應(yīng)所需的組分(例如,自由基引發(fā)劑),并且如果需要,還可包含基于橡膠的粘合劑樹脂等。如果需要,所述組合物還包含溶劑,但是當(dāng)包含可自由基聚合的化合物和自由基引發(fā)劑的組合物為溶液狀態(tài)時(shí),不能使用不同的溶劑。
可自由基聚合的化合物為通過自由基聚合反應(yīng)聚合的化合物,并且可使用可自由基聚合的單體或聚合物。作為可自由基聚合的化合物,可使用在分子中具有兩個(gè)或更多個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的多異氰酸酯、通過使(甲基)丙烯酸羥基烷基酯反應(yīng)所獲得的氨酯丙烯酸酯(urethaneacrylate)、在分子中具有一個(gè)或更多個(gè)(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、馬來酸、衣康酸、(甲基)丙烯醛、(甲基)丙烯酰嗎啉、n-乙烯基-2-吡咯烷酮或異氰脲酸三烯丙基酯等。
可使用自由基引發(fā)劑以促進(jìn)可自由基聚合的化合物聚合并提高固化速率。自由基引發(fā)劑的實(shí)例包括:基于乙酰苯的光聚合引發(fā)劑、基于安息香醚的光聚合引發(fā)劑、基于二苯甲酮的光聚合引發(fā)劑、基于噻噸酮的光聚合引發(fā)劑等,但不限于此。如果需要,可自由基固化的組合物還可包含額外的添加劑。添加劑的實(shí)例包括抗氧化劑、低聚物、粘合促進(jìn)劑等,但不限于此。
例如,基于100重量份的可自由基聚合的組合物,可自由基聚合的化合物的含量可為80重量份至99.5重量份,并且自由基引發(fā)劑的包含量可為0.5重量份至20重量份。
為了防止在可自由基固化的組合物固化時(shí)產(chǎn)生的自由基影響有機(jī)熒光材料,可使用重均分子量為300或更大的化合物作為可自由基固化的組合物中的可自由基固化的化合物,或者可使用將通過單獨(dú)固化可自由基固化的組合物所形成的片型施用至色彩轉(zhuǎn)換層而不將可自由基固化的組合物施用至色彩轉(zhuǎn)換層的方法。
重均分子量為300或更大的可自由基聚合的化合物還可為單體、聚合物、或其混合物。具體地,由于重均分子量為300或更大的可自由基聚合的單體或聚合物的分子量相對(duì)較大,所以所述單體或聚合物難以擴(kuò)散或滲透到包含有機(jī)熒光材料的樹脂基體中,并且甚至在uv固化之后由此產(chǎn)生自由基時(shí),所述單體或聚合物也不能與有機(jī)熒光材料反應(yīng),并因此不會(huì)使色彩轉(zhuǎn)換膜的光學(xué)特征劣化。在此,重均分子量為300或更大的部分是可自由基聚合的化合物。對(duì)于不影響有機(jī)熒光材料的物理特性的其他組分,重量分子量(mw)沒有限制。
當(dāng)將在貼附至色彩轉(zhuǎn)換層之前已經(jīng)固化的片型的可自由基固化的壓敏粘合劑片貼附至色彩轉(zhuǎn)換層時(shí),可防止有機(jī)熒光材料的光學(xué)特征在uv固化期間劣化。根據(jù)一個(gè)實(shí)例的壓敏粘合劑片可為通過使包含基于橡膠的粘合劑樹脂和自由基引發(fā)劑的粘合劑經(jīng)受固化過程所形成的固態(tài)壓敏粘合劑片。
例如,壓敏粘合劑片的凝膠含量為50%或更大。凝膠含量為50%或更大的壓敏粘合劑片可通過使凝膠含量小于30%的粘合劑固化來形成,所述凝膠含量小于30%的粘合劑包含可自由基固化的壓敏粘合劑或粘合劑組分。
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案,壓敏粘合劑片在常溫下測(cè)得的儲(chǔ)能模量為6.0×105達(dá)因/cm2或更高。壓敏粘合劑片的厚度可根據(jù)需要來確定,并且壓敏粘合劑片可被制備成具有10μm至50μm的各種厚度。
在本說明書中,色彩轉(zhuǎn)換層可包含樹脂基體和分散在所述樹脂基體中的有機(jī)熒光材料。
在本說明書中,可使用所發(fā)出的光的峰值波長(zhǎng)與所吸收的光的峰值波長(zhǎng)不同的有機(jī)材料作為有機(jī)熒光材料。例如,有機(jī)熒光材料可在包括450nm波長(zhǎng),或者具有在450nm的發(fā)光峰、40nm或更低的半峰全寬和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光照射期間發(fā)光。在此,由有機(jī)熒光材料發(fā)出的光可為發(fā)光峰選自500nm至560nm的波長(zhǎng)的綠光、或者發(fā)光峰選自600nm至780nm的波長(zhǎng)的紅光、或者其混合光。
根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施方案,如圖2所示的附加膜可貼附至根據(jù)本說明書中描述的示例性實(shí)施方案的色彩轉(zhuǎn)換膜的壓敏粘合劑或粘合劑層一側(cè)。作為該附加膜,可使用典型的樹脂膜,并且優(yōu)選可改善色彩轉(zhuǎn)換膜的卷曲特征的膜。如果需要,還可使用保護(hù)膜或阻隔膜。此外,還可使用暫時(shí)保護(hù)壓敏粘合劑或粘合劑層的離型膜,以使色彩轉(zhuǎn)換膜稍后可貼附至另一膜。作為樹脂膜、保護(hù)膜、阻隔膜和離型膜,可使用本領(lǐng)域中已知的那些。例如,還可使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜。
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案,對(duì)于色彩轉(zhuǎn)換膜,發(fā)光波長(zhǎng)在光照射期間的半峰全寬為60nm或更低。半峰全寬意指當(dāng)從膜發(fā)出的光具有光在最大發(fā)光峰處的最大高度的一半高度時(shí)的發(fā)光峰寬度。本說明書中發(fā)光峰的半峰全寬可在膜狀態(tài)下測(cè)量。當(dāng)形成半峰全寬時(shí),照射在膜上的光可為包括450nm波長(zhǎng),或者具有在450nm的發(fā)光峰、40nm或更低的半峰全寬和單峰發(fā)光強(qiáng)度分布的光。發(fā)光峰的半峰全寬可通過色彩轉(zhuǎn)換膜中包含的組分如有機(jī)熒光材料、樹脂基體或其他添加劑的類型或組成來確定。色彩轉(zhuǎn)換膜的發(fā)光峰半峰全寬越小,越有利于增強(qiáng)色域。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案,有機(jī)熒光材料可包括吸收藍(lán)光或綠光發(fā)出紅光的有機(jī)熒光材料、吸收藍(lán)光發(fā)出綠光的有機(jī)熒光材料、或者其混合物。
在本說明書中,對(duì)于藍(lán)光、綠光和紅光,可使用本領(lǐng)域中已知的定義,例如,藍(lán)光為波長(zhǎng)選自400nm至500nm的光,綠光為波長(zhǎng)選自500nm至560nm的光,紅光為波長(zhǎng)選自600nm至780nm的光。在本說明書中,綠色熒光物質(zhì)吸收至少一部分藍(lán)光以發(fā)出綠光,紅色熒光物質(zhì)吸收至少一部分藍(lán)光或綠光以發(fā)出紅光。例如,紅色熒光物質(zhì)不僅可吸收藍(lán)光,而且還可吸收波長(zhǎng)為500nm至600nm的光。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案,作為有機(jī)熒光材料,可使用本領(lǐng)域中已知的有機(jī)熒光材料,例如,可使用包含吡咯亞甲基金屬配合物結(jié)構(gòu)的有機(jī)熒光材料,但是有機(jī)熒光材料不限于此。
根據(jù)一個(gè)實(shí)例,作為有機(jī)熒光材料,可使用以下化學(xué)式1的有機(jī)熒光材料。
[化學(xué)式1]
在化學(xué)式1中,
x1和x2為氟基或烷氧基,
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;或者經(jīng)-coor-取代的烷基,并且在此,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,或者r1和r5可彼此連接形成經(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),以及r4和r6可彼此連接形成經(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),以及
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)示例性實(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;氯基;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,并且在此,r為具有1至6個(gè)碳原子的烷基。
根據(jù)另一個(gè)示例性實(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;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;或者經(jīng)-coor取代的甲基,并且在此,r為具有1至6個(gè)碳原子的烷基。
根據(jù)一個(gè)示例性實(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;或者-so3na。
根據(jù)一個(gè)示例性實(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;或者-so3na。
根據(jù)一個(gè)示例性實(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)示例性實(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)苯基取代的萘基;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)示例性實(shí)施方案,化學(xué)式1可由以下結(jié)構(gòu)式表示。
在所述結(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。
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案,可使用具有以下結(jié)構(gòu)式的化合物。具有以下結(jié)構(gòu)式的化合物在溶液狀態(tài)下具有在490nm處的最大吸收波長(zhǎng)和在520nm處的最大發(fā)光峰。
然而,化合物不限于上述結(jié)構(gòu)式,并且可使用多種熒光物質(zhì)。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)例,可使用在溶液狀態(tài)下具有在560nm至620nm處的最大吸收波長(zhǎng)和在600nm至650nm處的發(fā)光峰的熒光物質(zhì)作為有機(jī)熒光材料。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;鹵素基團(tuán);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?;话被?;硝基;甲硅烷基;或硅氧烷基,或者可與相鄰取代基連接形成經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳香族或脂肪族烴或雜環(huán),
m為m價(jià)金屬,并且包括硼、鈹、鎂、鉻、鐵、鎳、銅、鋅或鉑,以及
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)示例性實(shí)施方案,化學(xué)式2可由以下結(jié)構(gòu)式表示。
上述熒光物質(zhì)在溶液狀態(tài)下的發(fā)光峰半峰全寬為40nm或更低,并且在膜狀態(tài)下的發(fā)光峰半峰全寬為約50nm。
基于100重量份的樹脂基體,有機(jī)熒光材料的含量可為0.005重量份至2重量份。
優(yōu)選地,用于樹脂基體的材料為熱塑性聚合物或熱固性聚合物。具體地,作為用于樹脂基體的材料,可使用聚(甲基)丙烯酸類材料如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、基于聚碳酸酯(pc)的材料、基于聚苯乙烯(ps)的材料、基于聚亞芳基(par)的材料、基于聚氨酯(tpu)的材料、基于苯乙烯-丙烯腈(san)的材料、基于聚偏二氟乙烯(pvdf)的材料、基于經(jīng)改性的聚偏二氟乙烯(經(jīng)改性的pvdf)的材料等。
根據(jù)上述示例性實(shí)施方案的色彩轉(zhuǎn)換層的厚度可為2μm至200μm。特別地,即使在2μm至200μm的小厚度下,色彩轉(zhuǎn)換層也可表現(xiàn)出高亮度。這是因?yàn)閱挝惑w積中包含的熒光物質(zhì)分子的含量高于量子點(diǎn)的含量。例如,基于藍(lán)色背光單元(藍(lán)色blu)的600尼特亮度,施用有0.5重量%含量的有機(jī)熒光材料的5μm厚色彩轉(zhuǎn)換膜可顯示出4,000尼特或更高的高亮度。
根據(jù)上述示例性實(shí)施方案的色彩轉(zhuǎn)換膜具有設(shè)置在其一個(gè)表面上的基底。在制備色彩轉(zhuǎn)換膜時(shí),所述基底可充當(dāng)支撐體。所述基底被設(shè)置在與色彩轉(zhuǎn)換層面向粘合劑層的表面相對(duì)的表面?zhèn)壬??;椎姆N類沒有特別限制,并且基底的材料或厚度沒有限制,只要該基底是透明的并且可充當(dāng)支撐體即可。在此,透明意指可見光的透射率為70%或更大。例如,作為基底,可使用pet膜。如果需要,可用阻隔膜代替基底。
色彩轉(zhuǎn)換層可使用以下方法來制備:包括將其中溶解有有機(jī)熒光材料的樹脂溶液涂覆在基底上,然后干燥涂覆在所述基底上的樹脂溶液的方法;或者包括將有機(jī)熒光材料與樹脂一起擠出的方法。
由于上述有機(jī)熒光材料溶解在樹脂溶液中,所以有機(jī)熒光材料均勻地分布在溶液中。這與需要單獨(dú)的分散過程的量子點(diǎn)膜制備方法不同。
對(duì)于其中溶解有有機(jī)熒光材料的樹脂溶液,制備方法沒有特別限制,只要使上述有機(jī)熒光材料和樹脂溶解在溶液中即可。
根據(jù)一個(gè)實(shí)例,其中溶解有有機(jī)熒光材料的樹脂溶液可使用以下方法來制備:通過將有機(jī)熒光材料溶解在溶劑中制備第一溶液,通過將樹脂溶解在溶劑中制備第二溶液,并且將第一溶液和第二溶液混合。當(dāng)將第一溶液和第二溶液混合時(shí),優(yōu)選均勻地混合所述溶液。然而,所述方法不限于此,并且可使用將有機(jī)熒光材料和樹脂同時(shí)添加并溶解在溶劑中的方法,將有機(jī)熒光材料溶解在溶劑中隨后添加并溶解樹脂的方法,將樹脂溶解在溶劑中隨后添加并溶解有機(jī)熒光材料的方法等。
溶液中包含的有機(jī)熒光材料與上述相同。
作為溶液中包含的樹脂,可使用上述的樹脂基體材料、可通過樹脂基體材料固化的單體、或其混合物??赏ㄟ^樹脂基體材料固化的單體的實(shí)例包括(甲基)丙烯酸類單體,并且所述單體可通過uv固化形成樹脂基體材料。當(dāng)如上所述使用可固化單體時(shí),如果需要,可進(jìn)一步添加固化所需的引發(fā)劑。
溶劑沒有特別限制,只要該溶劑可通過隨后的干燥除去而不會(huì)不利地影響涂覆過程即可。作為溶劑的非限制性實(shí)例,可使用甲苯、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、丙二醇甲醚乙酸酯(pgmea)、二
將溶解有有機(jī)熒光材料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,所述方法可通過以下過程來進(jìn)行:從卷繞有基底的輥上展開基底,將其中溶解有有機(jī)熒光材料的樹脂溶液涂覆在基底的一個(gè)表面上,干燥樹脂溶液,然后將基底再次卷繞在輥上。當(dāng)使用輥對(duì)輥方法時(shí),優(yōu)選的是,確定樹脂溶液的粘度在可實(shí)施所述方法的范圍內(nèi),并且所述粘度可確定為例如200cps至2,000cps。
作為涂覆方法,可使用各種公知的方法,例如,可使用模頭涂覆機(jī),并且也可使用各種棒涂法,例如,逗點(diǎn)涂覆機(jī)(commacoater)和反向逗點(diǎn)涂覆機(jī)(reversecommacoater)。
涂覆之后,進(jìn)行干燥過程。干燥過程可在除去溶劑所需的條件下進(jìn)行。例如,在涂覆過程期間基底前進(jìn)的方向上,通過在靠近涂覆機(jī)的烘箱中在使溶劑充分蒸發(fā)的條件下進(jìn)行干燥,可在基底上獲得具有期望厚度和濃度的包含熒光物質(zhì)的色彩轉(zhuǎn)換層。
當(dāng)使用可通過樹脂基體材料固化的單體作為溶液中包含的樹脂時(shí),可在干燥之前或者與干燥同時(shí)進(jìn)行固化,例如,uv固化。
當(dāng)有機(jī)熒光材料通過與樹脂擠出而成膜時(shí),可使用本領(lǐng)域中已知的擠出方法,并且例如,可通過將有機(jī)熒光材料與樹脂(例如,基于聚碳酸酯(pc)的樹脂、聚(甲基)丙烯酸類樹脂和基于苯乙烯-丙烯腈(san)的樹脂)一起擠出來制備色彩轉(zhuǎn)換層。
隨后,可進(jìn)行將包含重均分子量(mw)為300或更大的可自由基聚合的化合物的粘合劑組合物或片施用在色彩轉(zhuǎn)換層的至少一個(gè)表面上的步驟;以及通過固化所述組合物或片形成粘合劑層的步驟。在施用所述組合物時(shí),可使用關(guān)于上述形成色彩轉(zhuǎn)換層所描述的各種涂覆方法。
可在如上所述制備的色彩轉(zhuǎn)換層上形成壓敏粘合劑或粘合劑層。壓敏粘合劑或粘合劑層也可通過施用用于形成壓敏粘合劑或粘合劑層的組合物,然后使組合物聚合或固化來形成,并且也可通過將壓敏粘合劑或粘合劑片貼附在色彩轉(zhuǎn)換層上的方法來形成。也可使壓敏粘合劑或粘合劑片在貼附至色彩轉(zhuǎn)換層之后聚合或固化,如果需要,也可使其在貼附至色彩轉(zhuǎn)換層之前聚合或固化??蓪⒐鈹U(kuò)散顆粒分散在用于形成壓敏粘合劑或粘合劑層的組合物中以使光擴(kuò)散顆粒分散在壓敏粘合劑或粘合劑層中。在這種情況下,也可將光擴(kuò)散顆粒直接分散在用于形成壓敏粘合劑或粘合劑層的組合物中,并且可通過將其中光擴(kuò)散顆粒分散在不同溶劑中的分散體與用于形成壓敏粘合劑或粘合劑層的組合物混合來提高光擴(kuò)散顆粒的多分散性。如果需要,可使用超聲波儀或振動(dòng)器以使光擴(kuò)散顆粒分散在溶劑中。
本申請(qǐng)的另一個(gè)示例性實(shí)施方案提供了一種包括上述色彩轉(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,不同之處在于所述背光單元包括色彩轉(zhuǎn)換膜。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案,背光單元包括導(dǎo)光板、設(shè)置成將光照射到導(dǎo)光板上的光源和設(shè)置在導(dǎo)光板一側(cè)的反射板,其中上述色彩轉(zhuǎn)換膜設(shè)置在導(dǎo)光板與反射板之間,或者設(shè)置在與導(dǎo)光板面向反射板的表面相對(duì)的表面上。例如,圖3和圖4示出了一個(gè)實(shí)例。根據(jù)圖3,根據(jù)上述示例性實(shí)施方案的色彩轉(zhuǎn)換膜設(shè)置在導(dǎo)光板與反射板之間。色彩轉(zhuǎn)換膜的壓敏粘合劑或粘合劑層也可貼附至導(dǎo)光板,或者也可貼附至反射板。根據(jù)圖4,根據(jù)上述示例性實(shí)施方案的色彩轉(zhuǎn)換膜設(shè)置在與導(dǎo)光板面向反射板的表面相對(duì)的表面上。色彩轉(zhuǎn)換膜的壓敏粘合劑或粘合劑層可貼附至導(dǎo)光板,或者也可貼附至設(shè)置在與靠近導(dǎo)光板的表面相對(duì)的表面上的另一膜。圖3和圖4示出了包括光源和圍繞光源的反射板的構(gòu)造,但是所述構(gòu)造不限于這種結(jié)構(gòu),并且可根據(jù)本領(lǐng)域中已知的背光單元的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良。此外,光源可使用直接型和側(cè)鏈型,并且如果需要,可省略反射板或反射層或者用其他組件代替,并且如果需要,可額外地設(shè)置附加膜,例如光擴(kuò)散膜、集光膜、增亮膜等。
在如圖3和圖4所示的背光單元的構(gòu)造中,如果需要,可在導(dǎo)光板的上表面或下表面上設(shè)置散射圖樣。圖5示出了散射圖樣設(shè)置在導(dǎo)光板的下表面(即,面向反射板的表面)上的實(shí)例,圖6示出了散射圖樣設(shè)置在導(dǎo)光板的上表面(即,與面向反射板的表面相對(duì)的表面)上的實(shí)例。流入導(dǎo)光板的光具有由重復(fù)的光學(xué)過程(例如反射、全反射、折射和透射)引起的非均勻光分布,并且散射圖樣可用于將非均勻光分布誘導(dǎo)成均勻亮度。
本申請(qǐng)的又一個(gè)示例性實(shí)施方案提供了一種包括上述背光單元的顯示裝置。所述顯示裝置沒有特別限制,只要該裝置包括上述背光單元作為組成元件即可。例如,顯示裝置包括顯示模塊和背光單元。圖7和圖8示出了顯示裝置的結(jié)構(gòu)。然而,所述結(jié)構(gòu)不限于此,并且如果需要,可在顯示模塊與背光單元之間進(jìn)一步設(shè)置附加膜,例如,光擴(kuò)散膜、集光膜和增亮膜等。
下文中,將通過實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而,提供以下實(shí)施例是為了舉例說明本說明書,并且本說明書的范圍不限于此。
<實(shí)施例>
通過將固化劑和促進(jìn)劑添加到其中將17重量%的壓敏粘合劑溶解在甲基乙基酮(mek)溶劑中的溶液中來制備固化前的粘合劑液體。同時(shí),通過將tio2(顆粒直徑為200nm至300nm的經(jīng)表面處理的tio2,可商購自dupont)分散在二甲基甲酰胺(dmf)中來制備濃度為約20重量%的tio2分散體。通過稱量tio2分散體使得tio2固體含量相對(duì)于固化前的粘合劑液體的固體含量變?yōu)榧s2重量%來使tio2分散體與固化前的粘合劑液體混合。將混合物涂覆在覆蓋膜上并進(jìn)行熱固化。將粘合劑液體的熱固化產(chǎn)物層壓在具有包括基底和色彩轉(zhuǎn)換層(基于100重量份的樹脂基體固體含量,0.15重量份的有機(jī)熒光材料)的結(jié)構(gòu)的色彩轉(zhuǎn)換層的一側(cè)上。
<比較例>
以與實(shí)施例中相同的方式進(jìn)行制備,不同之處在于不使用tio2分散體。
實(shí)施例和比較例中制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的結(jié)構(gòu)以及測(cè)量霧度(濁度)、亮度和量子產(chǎn)率(qy)的結(jié)果示于下表1中。
(1)霧度的測(cè)量
使用hm-150設(shè)備測(cè)量膜的濁度。在該設(shè)備中,從燈發(fā)出的光穿透樣品并入射到積分球中。在這種情況下,光被樣品分為擴(kuò)散光(dt)和平行光(pt),并且這些光在積分球中反射,然后聚集在光接收裝置中。將所聚集的光轉(zhuǎn)移到測(cè)量部,并將所需的測(cè)量數(shù)據(jù)輸出到顯示器。
(2)亮度和量子產(chǎn)率(qy)的測(cè)量
通過使用分光輻射度計(jì)(由topcon公司制造的sr系列)測(cè)量亮度光譜來計(jì)算所制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的亮度和量子產(chǎn)率。具體地,將包括藍(lán)色led(最大發(fā)光波長(zhǎng)為450nm)和導(dǎo)光板的背光單元的導(dǎo)光板層疊在所制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的一個(gè)表面上,將棱鏡片和雙重增亮膜(dbef)層疊在色彩轉(zhuǎn)換膜的另一個(gè)表面上,然后測(cè)量膜的亮度光譜。設(shè)定初始值,使得在測(cè)量亮度光譜時(shí),在不存在色彩轉(zhuǎn)換膜的情況下藍(lán)色led燈的亮度為600尼特。
[表1]
如表1所示,與不包含光擴(kuò)散顆粒的色彩轉(zhuǎn)換膜(比較例)相比,包括包含光擴(kuò)散顆粒的粘合劑層的色彩轉(zhuǎn)換膜(實(shí)施例)的亮度和量子產(chǎn)率(qy)提高。