色彩轉(zhuǎn)換膜、以及包括其的背光單元和顯示設備的制造方法
【專利摘要】在本說明書中描述的本發(fā)明涉及一種色彩轉(zhuǎn)換膜、其制備方法和包括所述色彩轉(zhuǎn)換膜的背光單元，所述色彩轉(zhuǎn)換膜包含樹脂基體；和有機熒光物質(zhì)，其中所述有機熒光物質(zhì)包含第一熒光物質(zhì)和第二熒光物質(zhì)，且當照射具有450nm的發(fā)光峰、40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，所述第一熒光物質(zhì)具有FWHM為60nm或更小的發(fā)光峰，和30nm或更小的斯托克斯位移。
【專利說明】
色彩轉(zhuǎn)換膜、以及包括其的背光單元和顯示設備
技術領域
[0001] 本申請涉及一種色彩轉(zhuǎn)換膜、以及包括其的背光單元和顯示設備。
[0002] 本申請要求2015年1月31日在韓國知識產(chǎn)權局提交的韓國專利申請第10-2015- 0015708號的優(yōu)先權和權益，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
【背景技術】
[0003] 隨著大屏幕電視變得越來越普遍，電視也變得高分辨率，更薄且高功能化。高性能 和高分辨率0LED電視仍然具有價格競爭力的問題，且關于0LED電視的真正市場尚未開始。 因此，已經(jīng)持續(xù)進行了類似地確保OLEDs與IXDs的優(yōu)勢的努力。
[0004] 作為努力之一，近來已引入許多量子點相關的技術和原型。但是，基于鎘的量子點 具有例如使用限制的安全問題，因此，對于使用不含鎘的量子點制備背光(其相對地沒有安 全問題）的興趣正在增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術問題
[0006] 本申請?zhí)峁┝艘环N具有優(yōu)異的色域和亮度性質(zhì)的色彩轉(zhuǎn)換膜、其制造方法，以及 包括所述色彩轉(zhuǎn)換膜的背光單元和顯示設備。
[0007] 技術方案
[0008] 本申請的一個實施方式提供了一種色彩轉(zhuǎn)換膜，其包括樹脂基體;和分散在樹脂 基體中的有機熒光物質(zhì)，其中所述有機熒光物質(zhì)包含第一熒光物質(zhì)和第二熒光物質(zhì)，且當 照射具有450nm的發(fā)光峰、40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，所述第一熒光物 質(zhì)具有FWHM(半高全寬）為60nm或更小的發(fā)光峰，和30nm或更小的斯托克斯位移。
[0009] 根據(jù)本申請的另一個實施方式，在上述實施方式中，當照射具有450nm的發(fā)光峰、 40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，所述第一熒光物質(zhì)具有在515nm到555nm范 圍內(nèi)的最大發(fā)光波長，且當照射具有450nm的發(fā)光峰、40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分 布的光時，所述第二熒光物質(zhì)具有在490nm到540nm范圍內(nèi)的最大發(fā)光波長。
[0010]根據(jù)本申請的另一個實施方式，在上述實施方式中，當照射具有450nm的發(fā)光峰、 40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，所述色彩轉(zhuǎn)換膜具有在490nm到555nm范圍 內(nèi)的最大發(fā)光波長。
[0011] 根據(jù)本申請的另一個實施方式，在上述實施方式中，當照射具有450nm的發(fā)光峰、 40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，所述色彩轉(zhuǎn)換膜具有在515nm到555nm范圍 內(nèi)的最大發(fā)光波長。
[0012] 根據(jù)本申請的另一個實施方式，在上述實施方式中，所述第一熒光物質(zhì)接收第二 熒光物質(zhì)的至少部分的激發(fā)電子，或所述第一熒光物質(zhì)的至少部分的吸收波長與第二熒光 物質(zhì)的至少部分的發(fā)光波長重疊。
[0013]根據(jù)本申請的另一個實施方式，在上述實施方式中，當照射具有450nm的發(fā)光峰、 40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，所述第一熒光物質(zhì)和第二熒光物質(zhì)在膜狀 態(tài)下具有不同的發(fā)光峰的FWHM。
[0014]根據(jù)本申請的另一個實施方式，在上述實施方式中，當照射具有450nm的發(fā)光峰、 40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，膜狀態(tài)下的第一熒光物質(zhì)的發(fā)光峰的FWHM 窄于膜狀態(tài)下的第二熒光物質(zhì)的發(fā)光峰的FWHM。
[0015]根據(jù)本申請的另一個實施方式，在上述實施方式中，當照射具有450nm的發(fā)光峰、 40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，膜狀態(tài)下的第二熒光物質(zhì)的發(fā)光波長包括 膜狀態(tài)下的第一熒光物質(zhì)的最大吸收波長。特別地，第一熒光物質(zhì)的最大吸收波長和第二 焚光物質(zhì)的最大發(fā)光波長優(yōu)選表現(xiàn)為30nm內(nèi)。
[0016] 本申請的另一個實施方式提供了一種根據(jù)上述實施方式的色彩轉(zhuǎn)換膜的制備方 法，所述方法包括在基底上涂覆其中溶解有包含彼此不同的第一熒光物質(zhì)和第二熒光物質(zhì) 的有機熒光物質(zhì)的樹脂溶液;和干燥涂覆在基底上的樹脂溶液。
[0017] 本申請的另一個實施方式提供了一種根據(jù)上述實施方式的色彩轉(zhuǎn)換膜的制備方 法，所述方法包括將包括彼此不同的第一熒光物質(zhì)和第二熒光物質(zhì)的有機熒光物質(zhì)與樹脂 一同擠出。
[0018] 本申請的另一個實施方式提供了一種包括所述色彩轉(zhuǎn)換膜的背光單元。
[0019] 有益效果
[0020] 根據(jù)本說明書中描述的實施方式的色彩轉(zhuǎn)換膜，通過第一熒光物質(zhì)接收第二熒光 物質(zhì)的至少部分激發(fā)電子，或吸收第二熒光物質(zhì)發(fā)出的光，可以提高第一熒光物質(zhì)的發(fā)光 效率。因此，當?shù)谝粺晒馕镔|(zhì)是能夠增加色域的熒光物質(zhì)時，用相對少量的第一熒光物質(zhì)可 以使色域增強最大化，同時幾乎不發(fā)生由第二熒光物質(zhì)導致的色域降低。此外，即使當由于 第一熒光物質(zhì)的窄的光吸收波長，第一熒光物質(zhì)不能充分吸收光源發(fā)出的藍光時，也可通 過第二熒光物質(zhì)使第一熒光物質(zhì)的發(fā)光效率最大化。
【附圖說明】
[0021] 圖1顯示了無機LED的發(fā)光波長。
[0022]圖2顯示了在各種溶劑中具有B0DIPY結構的化合物的吸收波長和發(fā)光波長光譜。 [0023]圖3顯示了在成膜前實施例1中使用的第一和第二熒光物質(zhì)的發(fā)光光譜。
[0024]圖4和圖5分別顯示了實施例1和實施例2中制備的包含第一和第二熒光物質(zhì)的色 彩轉(zhuǎn)換膜的發(fā)光光譜。
[0025]圖6顯示了比較例1和2中制備的僅包含第一熒光物質(zhì)的色彩轉(zhuǎn)換膜的發(fā)光光譜。 [0026]圖7顯示了實施例3中制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的發(fā)光光譜的測量結果。
[0027]圖8顯示了比較例3到5中制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的發(fā)光光譜。
[0028] 圖9是在背光中使用根據(jù)本申請的一個實施方式的色彩轉(zhuǎn)化膜的模擬圖。
[0029] 圖10是示出根據(jù)本申請的一個實施方式的顯示設備的結構的模擬圖。
【具體實施方式】
[0030] 本申請的一個實施方式提供了一種色彩轉(zhuǎn)換膜，其包括樹脂基體;和分散在樹脂 基體中的有機熒光物質(zhì)，其中所述有機熒光物質(zhì)包括第一熒光物質(zhì)和第二熒光物質(zhì)，且當 照射具有450nm的發(fā)光峰、40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，所述第一熒光物 質(zhì)具有FWHM為60nm或更小的發(fā)光峰，和30nm或更小的斯托克斯位移。在本文中，所述斯托克 斯位移指的是熒光物質(zhì)的最大吸收波長與最大發(fā)光波長之間的差值。為了測量所述斯托克 斯位移，可以通過使用UV-VIS光譜儀測量各波長的吸收量獲得最大吸收波長，且當使用光 致發(fā)光光譜儀照射特定波長的光時，可以通過測量各波長的發(fā)光強度獲得最大發(fā)光波長。 在所述實施方式中，第一熒光物質(zhì)具有60nm或更小的窄的FWHM，這幫助增強色域，且通過使 用額外的第二熒光物質(zhì)，即使當?shù)谝粺晒馕镔|(zhì)具有30nm或更小的小斯托克斯位移時，通過 吸收具有450nm的發(fā)光峰的藍光，第二熒光物質(zhì)也能夠起到將能量轉(zhuǎn)移到第一熒光物質(zhì)的 作用。第一熒光物質(zhì)具有較窄的發(fā)光峰FWHM是更有利的。
[0031]根據(jù)本申請的另一個實施方式，在上述實施方式中，當照射具有450nm的發(fā)光峰、 40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，所述第一熒光物質(zhì)具有在515nm到555nm范 圍內(nèi)的最大發(fā)光波長，且當照射具有450nm的發(fā)光峰、40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分 布的光時，所述第二熒光物質(zhì)具有在490nm到540nm范圍內(nèi)的最大發(fā)光波長。
[0032]當照射具有450nm的發(fā)光峰的光時，所述第一熒光物質(zhì)具有在515nm到555nm范圍 內(nèi)的最大發(fā)光波長，且當照射具有450nm的發(fā)光峰的光時，所述第二焚光物質(zhì)具有在490nm 到540nm范圍內(nèi)的最大發(fā)光波長。根據(jù)該實施方式，當照射光時，第一熒光物質(zhì)可吸收第二 熒光物質(zhì)中的激發(fā)電子或從第二熒光物質(zhì)中發(fā)出的光。在這種情況下，可增強第一熒光物 質(zhì)的發(fā)光峰的強度。在本文中，第一熒光物質(zhì)的最大吸收波長的位置與第二熒光物質(zhì)的最 大發(fā)光波長的位置之間的差值為30nm或更小且優(yōu)選20nm或更小。由此，第一熒光物質(zhì)層更 容易吸收第二熒光物質(zhì)發(fā)出的光。
[0033]根據(jù)本申請的另一個實施方式，在上述實施方式中，當照射具有450nm的發(fā)光峰、 40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，所述色彩轉(zhuǎn)換膜具有在490nm到555nm且優(yōu) 選在515nm到555nm范圍內(nèi)的最大發(fā)光波長。
[0034]根據(jù)本申請的另一個實施方式，在上述實施方式中，當照射具有450nm的發(fā)光峰、 40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，所述第一熒光物質(zhì)和第二熒光物質(zhì)在膜狀 態(tài)下具有不同的發(fā)光峰的FWHM。根據(jù)該實施方式，當照射光時，第一熒光物質(zhì)可吸收第二熒 光物質(zhì)中的激發(fā)電子或從第二熒光物質(zhì)發(fā)出的光。當使用膜狀態(tài)下的具有窄FWHM的發(fā)光光 譜的有機熒光物質(zhì)作為第一熒光物質(zhì)，且使用膜狀態(tài)下的具有相對寬FWHM的發(fā)光光譜的有 機熒光物質(zhì)作為第二熒光物質(zhì)時，可以通過第一熒光物質(zhì)增強色域，而不會因第二熒光物 質(zhì)導致色域降低，且發(fā)光強度(效率)同樣可顯著增強。
[0035] 根據(jù)本申請的另一個實施方式，在上述實施方式中，所述第一熒光物質(zhì)接收第二 熒光物質(zhì)的至少部分的激發(fā)電子，或第一熒光物質(zhì)的至少部分的吸收波長與第二熒光物質(zhì) 的至少部分的發(fā)光波長重疊。當使用一種類型的有機熒光物質(zhì)時，即使在增加加入的有機 熒光物質(zhì)的量時，發(fā)光強度隨著加入量的增加也存在限制，且存在由有機熒光物質(zhì)彼此形 成二聚體或受激準分子，以及發(fā)光波長的紅移導致的如量子效率降低的問題。但是，使用根 據(jù)上述實施方式的第一熒光物質(zhì)和第二熒光物質(zhì)時，可以防止如上問題，且即使當使用少 量第一熒光物質(zhì)時，發(fā)光強度也會增加，且量子效率不降低。
[0036] 根據(jù)一個實施例，所述第一熒光物質(zhì)可接收第二熒光物質(zhì)的至少部分的激發(fā)電 子。具體地，當通過第二熒光物質(zhì)吸收藍光而生成激發(fā)態(tài)的電子時，第二熒光物質(zhì)將至少部 分激發(fā)態(tài)的電子傳遞到第一熒光物質(zhì)。在這種情況下，第一熒光物質(zhì)可使用接收到的激發(fā) 態(tài)的電子發(fā)光。這也被稱作FRET現(xiàn)象。
[0037]根據(jù)另一個實施例，第一熒光物質(zhì)的至少部分的吸收波長與第二熒光物質(zhì)的至少 部分的發(fā)光波長重疊。在本文中，第一熒光物質(zhì)可吸收第二熒光物質(zhì)發(fā)出的光。因此，除了 從光源發(fā)出的藍光之外，第一熒光物質(zhì)還吸收第二熒光物質(zhì)發(fā)出的光，因此，可用相對少量 的第一熒光物質(zhì)增強發(fā)光效率。
[0038]根據(jù)本申請的另一個實施方式，在上述實施方式中，當照射具有450nm的發(fā)光峰、 40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，膜狀態(tài)下的第一熒光物質(zhì)的發(fā)光波長下的 FWHM窄于膜狀態(tài)下的第二熒光物質(zhì)的發(fā)光波長下的FWHM。發(fā)光波長下具有小的FWHM的第一 熒光物質(zhì)可提供增強的色域。當?shù)诙晒馕镔|(zhì)具有相對寬的FWHM時，可降低色域的部分的 發(fā)光減少或消失，因此，幾乎不發(fā)生因第二熒光物質(zhì)導致的色域降低。
[0039]在本說明書中，發(fā)光峰的FWHM指的是當照射具有450nm的發(fā)光峰、40nm或更小的 FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，在從膜發(fā)出的光的最大發(fā)光峰中的最大高度的一半處的 發(fā)光峰的寬度。在本說明書中，發(fā)光峰的FWHM在膜狀態(tài)下測量。在色彩轉(zhuǎn)換膜的情況下，可 通過在膜上照射光來測量FWHM。膜狀態(tài)下的有機熒光物質(zhì)的發(fā)光峰的FWHM指的是，通過在 制備成膜的狀態(tài)下照射光來測量FWHM，而不是溶液狀態(tài)，所述膜由單獨的有機熒光物質(zhì)形 成或通過將有機熒光物質(zhì)與不影響FWHM測量的其它組分混合而形成。
[0040]根據(jù)本申請的另一個實施方式，在上述實施方式中，當照射具有450nm的發(fā)光峰、 40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，膜狀態(tài)下的第二熒光物質(zhì)的發(fā)光波長包括 膜狀態(tài)下的第一熒光物質(zhì)的最大吸收波長。在這種情況下，第一熒光物質(zhì)可有效地吸收第 一熒光物質(zhì)的發(fā)光。特別地，第一熒光物質(zhì)的最大吸收波長和第二熒光物質(zhì)的最大發(fā)光波 長優(yōu)選表現(xiàn)為30nm內(nèi)。
[0041 ]根據(jù)本申請的另一個實施方式，第一焚光物質(zhì)的最大發(fā)光波長表現(xiàn)為515nm到 555nm〇
[0042]根據(jù)本申請的另一個實施方式，第一焚光物質(zhì)的最大吸收波長表現(xiàn)為450nm到 515nm。根據(jù)一個實施例，第一焚光物質(zhì)的最大吸收波長可表現(xiàn)為490nm到510nm，且特別地 在500nm附近。
[0043]根據(jù)本申請的另一個實施方式，第二熒光物質(zhì)的發(fā)光波長包括至少部分的450nm 至丨j515nm〇
[0044]根據(jù)本申請的另一個實施方式，第二焚光物質(zhì)的最大發(fā)光波長表現(xiàn)為480nm到 540nm，例如，在500nm到530nm。例如，為了最大化地將500nm附近的光轉(zhuǎn)換成第一熒光物質(zhì) 發(fā)出的光，第二焚光物質(zhì)的發(fā)光優(yōu)選在500nm附近最大。
[0045] 用作如圖1中背光單元的光源的無機LED通常具有尖銳的發(fā)光峰，其在450nm下具 有FWHM約為20nm的最大發(fā)光峰。第二熒光物質(zhì)增大了500nm附近的發(fā)光，上述第一熒光物質(zhì) 的吸收波長范圍，這使得即使在不形成受激準分子的濃度下，通過第一熒光物質(zhì)也具有足 夠的綠色發(fā)光。
[0046] 根據(jù)本申請的一個實施方式，相對于100重量份的樹脂基體，第一熒光物質(zhì)的含量 可以是0.01重量份到2重量份。為了通過第一熒光物質(zhì)增強色域，需要控制第一熒光物質(zhì)以 使其具有比第二熒光物質(zhì)相對更高的含量。
[0047]根據(jù)本申請的另一個實施方式，相對于100重量份的樹脂基體，第二熒光物質(zhì)的含 量可以是0.01重量份到2重量份。當?shù)诙晒馕镔|(zhì)的含量太高時，發(fā)光效率的增加存在限 制，且由于藍光被更多的消耗而不是發(fā)光強度降低或不增加，以及熒光物質(zhì)之間形成二聚 體或受激準分子，引起發(fā)光波長紅移的問題，可能難以獲得色坐標，結果，可能難以精確地 獲得目標波長。
[0048] 作為第一焚光物質(zhì)，可以使用包括亞甲基吡略(pyrromethene)金屬絡合物結構的 有機熒光物質(zhì)。
[0049] 根據(jù)一個實施例，可以使用下列化學式1的有機熒光物質(zhì)作為第一熒光物質(zhì)。
[0050] 化學式1
[0051]
[0052] 仕化字甲，
[0053] Χι和X2是氟基團或烷氧基，
[0054]心到1?4彼此相同或不同，且各自獨立地為氫，鹵基，烷基，烷氧基，羧基取代的烷基， 未取代的或被烷氧基、-C00R或-C00R-取代的烷基而取代的芳基，且在本文中，R是烷基， [0055]抱和1?6彼此相同或不同，且各自獨立地為氫，氰基，硝基，烷基，羧基取代的烷基，_ S03Na，或未取代的或被芳炔基取代的芳基，
[0056]心和抱彼此連接以形成取代或未取代的烴環(huán)或取代或未取代的雜環(huán)，且R4和R6彼 此連接以形成取代或未取代的烴環(huán)或取代或未取代的雜環(huán)，和
[0057] R7是氫，烷基，鹵代烷基，或未取代的或被鹵基、烷基、烷氧基、芳基或烷芳基取代 的芳基。
[0058]根據(jù)一個實施方式，化學式1的RjljR4彼此相同或不同，且各自獨立地為氫，氟基， 氯基，具有1到6個碳原子的烷基，具有1到6個碳原子的烷氧基，羧酸取代的具有1到6個碳原 子的烷基，未取代的或被具有1到6個碳原子的烷氧基，-C00R，或-C00R-取代的具有1到6個 碳原子的烷基取代的具有6到20個碳原子的芳基，且在本文中，R是具有1到6個碳原子的烷 基。
[0059] 根據(jù)另一個實施方式，化學式1的心到以彼此相同或不同，且各自獨立地為氫，氯 基，甲基，羧基取代的乙基，甲氧基，苯基，甲氧基取代的苯基或-C00R-取代的甲基，且在本 文中，R是具有1到6個碳原子的烷基。
[0060] 根據(jù)一個實施方式，化學式1的抱和辦彼此相同或不同，且各自獨立地為氫，硝基， 具有1到6個碳原子的烷基，羧基取代的具有1到6個碳原子的烷基，或-S03Na。
[0061] 根據(jù)一個實施方式，化學式1的RdPR6彼此相同或不同，且各自獨立地為氫，硝基， 乙基，羧基取代的乙基，或-S03Na。
[0062] 根據(jù)一個實施方式，化學式1的R7是氫，具有1到6個碳原子的烷基，或未取代的或 被具有1到6個碳原子的烷基、具有1到6個碳原子的烷氧基、具有6到20個碳原子的芳基或具 有7到20個碳原子的烷芳基取代的具有6到20個碳原子的芳基。
[0063]根據(jù)一個實施方式，化學式1的R7是氫，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，二苯基取代的萘基，二甲基芴取代的萘基，三聯(lián)苯取代 的二甲基苯基（terphenyl-substituted dimethylphenyl)，甲氧基苯基或二甲氧基苯基。 根據(jù)一個實施方式，化學式1可由下列結構式表不。
[0064： - Γ w* P f --- 卜 f --
WW2KI OTPW wnw
[0065] 在所述結構式中，Ar是取代或未取代的芳基。例如，Ar可以是被烷基或烷氧基取代 的芳基。
[0066] 例如，可以使用具有下列結構式的化合物。具有下列結構式的化合物在溶液狀態(tài) 具有在490nm處的最大吸收波長和在520nm處的最大發(fā)光峰。
[0067]
[0068] 圖2中顯示了具有上述結構式的化合物的吸收波長和發(fā)光波長。具有上述結構式 的化合物具有通過溶劑的窄的斯托克斯位移，具有在515nm到540nm的最大發(fā)光波長，并具 有在500nm附近的最大吸收波長。此外，具有上述結構式的化合物具有窄的發(fā)光峰FWHM，這 對色域增強是有利的，且還具有窄的吸收波長FWHM，這導致在相對窄的波長區(qū)域中的吸收。 因此，通過使用發(fā)光波長與具有上述結構式的化合物的吸收波長重疊的第二熒光物質(zhì)，可 增加具有上述結構式的化合物的光吸收，因此，獲得了足夠的藍色發(fā)光。
[0069] 但是，第一熒光物質(zhì)不限于上述結構式，且可以使用各種熒光物質(zhì)。
[0070] 作為第二熒光物質(zhì)，可以使用包括亞甲基吡咯金屬絡合物結構、蒽結構或嵌二萘 結構的有機熒光物質(zhì)。
[0071] lU R?
[0072] (Ra = H，Rb = CH3(染料的名稱：吖啶黃））
[0073]
[0074]具有上述結構式的熒光物質(zhì)從500nm處大量發(fā)射，且最大發(fā)光波長在490nm到 540nm的范圍內(nèi)，因此，這樣的發(fā)光可被第一熒光物質(zhì)吸收，使第一熒光物質(zhì)能夠被激發(fā)且 發(fā)光。但是，第二熒光物質(zhì)不限于上述結構式，且可以使用各種熒光物質(zhì)。
[0075]根據(jù)本申請的一個實施方式，有機熒光物質(zhì)可進一步包括吸收藍光和發(fā)出紅光的 有機熒光物質(zhì)，或當照射具有450nm的發(fā)光峰、40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光 時，具有在620nm到680nm范圍內(nèi)的最大發(fā)光波長的有機熒光物質(zhì)。
[0076]在本說明書中，藍光、綠光和紅光可使用本領域已知的定義，且例如，藍光是具有 波長選自400nm到500nm波長的光，綠光是具有波長選自500nm到560nm波長的光，且紅光是 具有波長選自600nm到780nm波長的光。在本說明書中，綠色熒光物質(zhì)吸收至少部分藍光且 發(fā)出綠光，且紅色熒光物質(zhì)吸收至少部分藍光或綠光且發(fā)出紅光。例如，紅色熒光物質(zhì)可吸 收具有500nm到600nm波長的光以及藍光。
[0077]樹脂基體材料優(yōu)選為熱塑性聚合物或熱固性聚合物。具體地，可以使用基于聚（甲 基)丙烯酸的如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，基于聚碳酸酯(PC)的，基于聚苯乙烯(PS)的，基 于聚亞芳基(p〇lyarylene，PAR)的，基于聚氨酯(TPU)的，基于苯乙稀-丙稀腈(SAN)的，基于 聚偏氟乙烯(PVDF)的，基于改性的聚偏氟乙烯（改性的-PVDF)的物質(zhì)作為所述樹脂基體材 料。
[0078]根據(jù)上述實施方式的色彩轉(zhuǎn)換膜可具有2微米到200微米的厚度。特別是，即使具 有2微米到20微米的小厚度，所述色彩轉(zhuǎn)換膜也可顯示出高亮度。這是由于與量子點相比， 單位體積中包括的熒光物質(zhì)分子的含量更高的緣故。例如，基于藍色背光單元(藍色BLU)的 600nit的亮度，使用含量為0.5wt%的有機熒光物質(zhì)的5微米厚的色彩轉(zhuǎn)換膜能夠顯示 4000nit或更高的高亮度。
[0079]根據(jù)上述實施方式的色彩轉(zhuǎn)換膜可具有設置在一個表面上的基底。當制備色彩轉(zhuǎn) 換膜時，該基底可充當支撐體?；椎念愋蜎]有特別地限制，且材料或厚度也沒有限制，只 要它是透明的且能夠充當支撐體即可。在本文中，透明指的是具有70%或更高的可見光透 光率。例如，PET膜可用作基底。
[0080]可通過在基底上涂覆其中溶解有上述有機熒光物質(zhì)的樹脂溶液并干燥所得物，或 通過使上述有機熒光物質(zhì)與樹脂一同擠出并成膜來制備上述色彩轉(zhuǎn)換膜。
[0081 ]在樹脂溶液中溶解上述有機熒光物質(zhì)，因此，所述有機熒光物質(zhì)均勻地分散在溶 液中。這與需要單獨的分散工藝的量子點的膜制備工藝不同。
[0082] 根據(jù)需要，可向樹脂溶液加入添加劑，例如，可加入光擴散劑，如氧化硅、氧化鈦、 氧化錯和氧化鋁粉末。
[0083] 對于其中溶解了有機熒光物質(zhì)的樹脂溶液，制備方法沒有特別地限制，只要上述 有機熒光物質(zhì)和樹脂溶解在所述溶液中即可。
[0084] 根據(jù)一個實施例，其中溶解了有機熒光物質(zhì)的樹脂溶液可使用以下方法制備:通 過將有機熒光物質(zhì)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， 并將第一溶液和第二溶液混合。當混合第一溶液和第二溶液時，優(yōu)選將它們均勻地混合。但 是，所述方法不限于此，可以使用同時加入和溶解有機熒光物質(zhì)和樹脂的方法，將有機熒光 物質(zhì)溶解在溶劑中且隨后加入和溶解樹脂的方法，將樹脂溶解在溶劑中且然后加入和溶解 有機熒光物質(zhì)的方法等。
[0085] 所述溶液中包含的有機熒光物質(zhì)與上述相同。
[0086] 作為所述溶液中包含的樹脂，可以使用上述樹脂基體材料，可與該樹脂基體樹脂 固化的單體，或其組合。例如，可與所述樹脂基體樹脂固化的單體包括基于（甲基)丙烯酸的 單體，且這可通過UV固化形成為樹脂基體材料。當使用這樣的可固化單體時，根據(jù)需要，可 進一步加入固化所需的引發(fā)劑。
[0087] 所述溶劑沒有特別地限制，只要它能夠通過之后的干燥被去除，同時對涂覆工藝 沒有不良影響即可。溶劑的非限制性例子可包括甲苯，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，二甲基甲酰胺 (DMF)，二甲基乙酰胺(DMAc)，二甲基亞砜(DMS0)，N-甲基-吡咯烷酮(匪P)，環(huán)己酮，丙二醇 甲基醋酸乙酯(PGMEA)，二噁烷等，以及可以使用一種、或兩種或多種的混合物。當使用第一 溶液和第二溶液時，每種溶液中包含的溶劑可以彼此相同或不同。即使在第一溶液和第二 溶液中使用不同類型的溶劑時，這些溶劑也優(yōu)選具有相容性從而彼此混合。
[0088] 將其中溶解了有機熒光物質(zhì)的樹脂溶液涂覆到基底上的工藝可使用輥-到-輥工 藝。例如，可以使用從基底卷筒解繞基底，將其中溶解了有機熒光物質(zhì)的樹脂溶液涂覆在基 底的一個表面上，干燥所得物，和隨后在輥上重新卷繞所得物的工藝。當使用輥-對-輥工藝 時，將所述樹脂溶液的粘度優(yōu)選確定在能夠進行所述工藝的范圍內(nèi)，例如，可確定在200cps 到2,000cps的范圍內(nèi)。
[0089] 作為涂覆方法，可以使用各種已知的方法，例如，可以使用模具涂布機，或可以使 用各種棒涂布方法如缺角輪涂布機(comma coater)和反向缺角輪涂布機。
[0090] 在涂覆之后，進行干燥工藝。干燥工藝可在需要去除溶劑的條件下進行。例如，通 過在位于靠近涂布機的烘箱中，在足以蒸發(fā)溶劑的條件下，沿涂覆過程中基底前進的方向 上進行干燥，可在基底上獲得包括具有目標厚度和濃度的熒光物質(zhì)的色彩轉(zhuǎn)換膜。
[0091] 當可與樹脂基體樹脂固化的單體用作在溶液中包含的樹脂時，可在干燥之前或干 燥的同時進行固化，例如UV固化。
[0092] 當有機熒光物質(zhì)通過與樹脂一同擠出成膜時，可以使用本領域已知的擠出方法， 例如，可通過將有機熒光物質(zhì)與如基于聚碳酸酯(PC)的、基于聚（甲基)丙烯酸的和基于苯 乙烯-丙烯腈(SAN)的樹脂一同擠出來制備色彩轉(zhuǎn)換膜。
[0093] 本申請的另一個實施方式提供了包括上述色彩轉(zhuǎn)換膜的背光單元。除了包括所述 色彩轉(zhuǎn)換膜，所述背光單元可具有本領域已知的背光單元構造。例如，圖9示出了一個實施 例。根據(jù)圖9,根據(jù)上述實施方式的色彩轉(zhuǎn)換膜設置在與面向反射板的表面相對的導光板的 表面上。圖9示出了包括光源和圍繞光源的反射板的構造，但是，所述結構不限于此，可根據(jù) 本領域已知的背光單元結構進行修改。此外，所述光源可以使用直接型和側(cè)鏈型，且根據(jù)需 要，反射板或反射層可以不被包括或用其他組件替代，且當需要時，可進一步設置額外的 膜，如光擴散膜、聚光膜和增亮膜。優(yōu)選地，可在色彩轉(zhuǎn)換膜上另外設置聚光膜和增亮膜。
[0094] 在如圖9的背光單元的構造中，根據(jù)需要，可在導光板的上表面或下表面設置散射 圖案。流入導光板的光具有非均勻的光分布，這是由如反射、全反射、折射和透射等的光學 過程的重復導致的，且可以使用散射圖案，以誘導非均勻的光分布為均勻的亮度。
[0095]根據(jù)本申請的另一個實施方式，提供了包括上述背光單元的顯示設備。所述顯示 設備沒有特別地限制，只要它包括上述背光單元作為組件。例如，所述顯示設備包括顯示模 塊和背光單元。圖10示出了顯示設備的結構。但是，所述結構不限于此，根據(jù)需要，可在顯示 模塊和背光單元之間進一步設置額外的膜，如光擴散膜、聚光膜和增亮膜。
[0096] 隨后，將參考實施例更詳細的描述本發(fā)明。
[0097] 實施例1
[0098]通過將下列結構式的第一焚光物質(zhì)(BDP-G1，斯托克斯位移16nm，在甲苯溶液中最 大光吸收波長500nm和最大發(fā)光波長516nm，F(xiàn)WHM=34nm)和第二熒光物質(zhì)(ANT-1，斯托克斯 位移49nm，在甲苯溶液中最大光吸收波長465nm和最大發(fā)光波長514nm，F(xiàn)WHM = 55nm)以1:1 的重量比溶解在二甲苯溶劑中來制備第一溶液。
[0099]
[0100]通過將熱塑性樹脂SAN(基于苯乙烯-丙烯腈的）溶解在二甲苯溶劑中來制備第二 溶液。將第一溶液和第二溶液混合，以使得基于100重量份的SAN，第一熒光物質(zhì)為0.5重量 份，且第二熒光物質(zhì)為0.5重量份，且其均勻地混合。所述混合溶液中的固含量為20wt%，且 粘度為200cps。將該溶液涂覆在PET基底上，且干燥所得物，以制備色彩轉(zhuǎn)換膜。
[0101] 使用光譜儀(TOP⑶N公司SR系列）來測量所制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的亮度譜。具體地， 將所制備的色彩轉(zhuǎn)換膜層壓在背光單元的導光板的一個表面上，所述背光單元包括LED藍 色背光(最大發(fā)光波長450nm)和導光板，且在色彩轉(zhuǎn)換膜上層壓棱鏡片和DBEF膜之后，測量 膜的亮度譜。在測量亮度譜時，設置初始值，以使得基于沒有色彩轉(zhuǎn)換膜時，藍色LED光的亮 度為600nit。
[0102] 實施例2
[01 03]除了使用下列結構式的焚光物質(zhì)(ANT-2，斯托克斯位移52nm，在甲苯溶液中最大 光吸收波長456nm和最大發(fā)光波長508nm，F(xiàn)WHM=62nm)作為第二熒光物質(zhì)之外，以與實施例 1中相同的方式來進行制備。
[0104]
[0105]圖4和圖5顯示了實施例1和2中制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的發(fā)光光譜的測量結果。圖3顯 示了成膜前熒光物質(zhì)的亮度光譜。根據(jù)圖3,第二熒光物質(zhì)具有500nm附近的高發(fā)光強度。根 據(jù)圖4和圖5得出，通過第一熒光物質(zhì)吸收第二熒光物質(zhì)的480nm到520nm附近波長的發(fā)光， 增大了 535nm(第一熒光物質(zhì)的發(fā)光波長)附近的發(fā)光強度。在本文中，第一熒光物質(zhì)的發(fā)光 波長被固定在535nm，且沒有改變。作為參考，圖4的關于第二熒光物質(zhì)的圖是使用與圖3的 關于第二熒光物質(zhì)的虛線圖相比一半含量的第二熒光物質(zhì)的結果。
[0106] 實施例3
[0107]除了使用0.1重量份的由BASF公司生產(chǎn)的Lumogen F 083熒光物質(zhì)作為第二熒光 物質(zhì)，且使用下列結構(BDP-G2,斯托克斯位移14nm，在甲苯溶液中最大光吸收波長504nm和 最大發(fā)光波長518nm，F(xiàn)WHM = 26nm)作為第一熒光物質(zhì)之外，以與實施例1中相同的方式來進 行制備。
[0108]
[0109] 圖7顯示了實施例3中制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的發(fā)光光譜的測量結果。
[0110] 根據(jù)圖7得出，通過第一熒光物質(zhì)吸收第二熒光物質(zhì)在兩個峰之間的480nm到 510nm附近波長的發(fā)光，綠光的強度與僅使用第一熒光物質(zhì)的情況相比增加了 15%或更高。 如在比較例3-5中得出的，這是通過僅增加第一熒光物質(zhì)的含量不能獲得的強度。
[0111] 比較例1
[0112] 除了僅使用第一熒光物質(zhì)作為熒光物質(zhì)且不使用第二熒光物質(zhì)之外，以與實施例 1中相同的方式來進行制備。
[0113] 比較例2
[0114] 除了以3倍的量使用第一熒光物質(zhì)之外，以與比較例1中相同的方式來進行制備。 [0115]圖6顯示了比較例1和2中制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的發(fā)光光譜?？梢缘贸?，即使在加入過 量的第一熒光物質(zhì)時，在535nm處的發(fā)光強度仍不增反降，且僅發(fā)生過量的藍光吸收。這被 認為是由量子效率降低導致的，所述量子效率的降低是由于第一熒光物質(zhì)的受激準分子的 形成和波長紅移的發(fā)生。
[0116] 比較例3
[0117]除了僅使用第一熒光物質(zhì)作為熒光物質(zhì)且不使用第二熒光物質(zhì)之外，以與實施例 3中相同的方式來進行制備。
[0118] 比較例4
[0119] 除了以1.5倍的量使用第一熒光物質(zhì)之外，以與比較例3中相同的方式來進行制 備。
[0120] 比較例5
[0121] 除了以2.5倍的量使用第一熒光物質(zhì)之外，以與比較例3中相同的方式來進行制 備。圖8顯示了比較例3-5中制備的色彩轉(zhuǎn)換膜的發(fā)光光譜。如在圖6中一樣，即使在熒光物 質(zhì)的含量增加時，發(fā)光波長的強度也沒有增加，且僅發(fā)生了過量的藍光吸收。
[0122] 實施例4-6
[0123] 通過使用實施例1-3中制備的各綠色色彩轉(zhuǎn)換膜與紅色色彩轉(zhuǎn)換膜(紅色熒光物 質(zhì)Lumogen F 305)來獲得白色。
[0124] 比較例6
[0125] 通過使用比較例5中制備的綠色色彩轉(zhuǎn)換膜與紅色色彩轉(zhuǎn)換膜（紅色熒光物質(zhì) Lumogen F 305)來獲得白色。
[0126] 比較例7
[0127] 通過使用綠色色彩轉(zhuǎn)換膜與紅色色彩轉(zhuǎn)換膜(紅色熒光物質(zhì)Lumogen F 305)來獲 得白色，所述綠色色彩轉(zhuǎn)換膜是除了僅使用第二熒光物質(zhì)(ANT-2)之外，以與實施例2中相 同的方式制得的。
[0128] 比較例8
[0129] 除了使用ANT-1作為第一熒光物質(zhì)并使用硅酸鹽無機熒光物質(zhì)（由Force4公司制 備的PA530A，最大發(fā)光波長530nm，F(xiàn)WHM = 82nm)作為第二熒光物質(zhì)之外，以與比較例7中相 同的方式來制備色彩轉(zhuǎn)換膜。
[0130] 下表1中顯示了，當在實施例4-6以及比較例6和7中得到的色彩轉(zhuǎn)化膜上照射具有 450nm的發(fā)光峰、40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，獲得的發(fā)光性質(zhì)。如下表1 中所示得出，與所述實施例相比，比較例中的色域更低且亮度也更低。
[0131] 表1
[0132]
[0133] 根據(jù)表1，與所述比較例相比，在所述實施例中能夠獲得更高的亮度和更優(yōu)異的在 類似色坐標中色域的結果。
【主權項】
1. 一種色彩轉(zhuǎn)換膜，其包含： 樹脂基體;和 分散在所述樹脂基體中的有機熒光物質(zhì)， 其中所述有機熒光物質(zhì)包括第一熒光物質(zhì)和第二熒光物質(zhì)，且當照射具有450nm的發(fā) 光峰、40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，所述第一熒光物質(zhì)具有FWHM為60nm 或更小的發(fā)光峰，和30nm或更小的斯托克斯位移。2. 根據(jù)權利要求1所述的色彩轉(zhuǎn)換膜，其中當照射具有450nm的發(fā)光峰、40nm或更小的 FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，所述第一熒光物質(zhì)具有在515nm到555nm范圍內(nèi)的最大發(fā) 光波長，且當照射具有在450nm下的發(fā)光峰、40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光 時，所述第二熒光物質(zhì)具有在490nm到540nm范圍內(nèi)的最大發(fā)光波長。3. 根據(jù)權利要求1所述的色彩轉(zhuǎn)換膜，當照射具有450nm的發(fā)光峰、40nm或更小的FWHM 和單峰發(fā)光強度分布的光時，其具有在515nm到555nm范圍內(nèi)的最大發(fā)光波長。4. 根據(jù)權利要求1所述的色彩轉(zhuǎn)換膜，其中當照射具有450nm的發(fā)光峰、40nm或更小的 FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，所述第一熒光物質(zhì)和第二熒光物質(zhì)在膜狀態(tài)下具有不同 的發(fā)光峰的FWHM。5. 根據(jù)權利要求1所述的色彩轉(zhuǎn)換膜，其中所述第一熒光物質(zhì)接收第二熒光物質(zhì)的至 少部分的激發(fā)電子，或第一熒光物質(zhì)的至少部分的吸收波長與第二熒光物質(zhì)的至少部分的 發(fā)光波長重疊。6. 根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的色彩轉(zhuǎn)換膜，其中當照射光時膜狀態(tài)下的第一熒 光物質(zhì)的發(fā)光峰的FWHM窄于，當照射具有450nm的發(fā)光峰、40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強 度分布的光時膜狀態(tài)下的第二熒光物質(zhì)的發(fā)光峰的FWHM。7. 根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的色彩轉(zhuǎn)換膜，其中當照射具有450nm的發(fā)光峰、 40nm或更小的FWHM和單峰發(fā)光強度分布的光時，膜狀態(tài)下的所述第二熒光物質(zhì)的發(fā)光波長 包括膜狀態(tài)下的所述第一熒光物質(zhì)的最大吸收波長。8. 根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的色彩轉(zhuǎn)換膜，其中所述第一熒光物質(zhì)的最大吸收 波長表現(xiàn)為450nm到515nm〇9. 根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的色彩轉(zhuǎn)換膜，其中所述第二熒光物質(zhì)的發(fā)光波長 包括至少部分的450nm到515nm 〇10. 根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的色彩轉(zhuǎn)換膜，其中所述第二熒光物質(zhì)的最大發(fā) 光波長表現(xiàn)為480nm到540nm。11. 一種根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的色彩轉(zhuǎn)換膜的制備方法，所述方法包括： 將樹脂溶液涂覆在基底上，在所述樹脂溶液中溶解了包含彼此不同的第一熒光物質(zhì)和 第二熒光物質(zhì)的有機熒光物質(zhì);和 干燥涂覆在所述基底上的樹脂溶液。12. -種根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的色彩轉(zhuǎn)換膜的制備方法，所述方法包括將 包含彼此不同的第一熒光物質(zhì)和第二熒光物質(zhì)的有機熒光物質(zhì)與樹脂一同擠出。13. -種包括根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的色彩轉(zhuǎn)換膜的背光單元。
【文檔編號】C09K11/06GK105838353SQ201610149357
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】申東穆, 安秉寅, 金娜麗, 李浩勇, 金志浩, 徐周延
【申請人】Lg化學株式會社