CN104536078A - 一种二向色滤光片增强荧光导光板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种二向色滤光片增强荧光导光板，供LED背光模组使用，其由二向色滤光片1、荧光层2和导光板3组成，荧光层2位于二向色滤光片1与导光板3之间。本发明还涉及一种二向色滤光片增强荧光导光板的制备方法。利用本发明的二向色滤光片增强荧光导光板，能够以较低的成本实现宽色域，同时避免量子点发光被自身吸收导致亮度降低和发射光谱红移的问题，同时，本发明中的制备方法操作简单，所制备的二向色滤光片增强荧光导光板还具备导光和调制白光的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种量子点显示器件，尤其涉及一种二向色滤光片增强荧光导光板，其用于LED液晶显示装置，属于显示技术领域。本发明还涉及所述二向色滤光片增强荧光导光板的制备方法。
背景技术
目前，实现液晶显示器中的白色背光主要有两种方法：一种是采用蓝光LED激发荧光粉发出黄光，蓝光和黄光混合产生白光；另一种是采用红、绿、蓝三色LED，使红、绿、蓝三色光混合产生白光。但是，以上两种方法都存在不足之处，第一种方法由于荧光粉的发射光谱很宽导致显示器的色域较窄，而第二种方法虽然能够实现较宽的色域，但成本较高。
为了以较低的成本实现较宽的色域，近年来，人们尝试将一种新型的纳米半导体发光材料——量子点——应用于白色背光。这种方法是利用蓝光LED激发红色和绿色荧光量子点发出红光和绿光，使红、绿、蓝三色光混合产生白光，利用量子点发射光谱窄的特点实现宽色域。这种方法存在的问题是量子点的激发光谱很宽，量子点发出的红光和绿光会被自身吸收，导致亮度降低和发射光谱红移。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种量子点显示器件，其以较低的成本实现宽色域，同时避免量子点发光被自身吸收而导致亮度降低和发射光谱红移的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种二向色滤光片增强荧光导光板，供LED背光模组使用，由二向色滤光片、荧光层和导光板组成，荧光层位于二向色滤光片与导光板之间。
优选地，所述二向色滤光片为干涉型滤光片，其基底为光学玻璃，表面有若干层镀层。
进一步，所述二向色滤光片对340nm-480nm的光的透过率是20％-50％，对481nm-800nm的光的透率大于等于90％。
优选地，所述荧光层中包含红色量子点和绿色量子点。
进一步，所述荧光层为一种光学涂层组合物，包括如下重量份的各组份：红色荧光量子点材料0.01～3份，绿色荧光量子点材料1～40份，溶剂0～90份，光扩散剂0～20份，成膜材料5～60份，成膜助剂0～10份，其中，红色荧光量子点材料与绿色荧光量子点材料的重量比率为(1:100)～(1:10)。
优选地，所述导光板为侧入式或直下式，材质为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯中的一种。
优选地，所述二向色滤光片增强荧光导光板用于蓝光LED背光模组中，安装在反光片与功能膜之间。
一种二向色滤光片增强荧光导光板的制备方法，包括以下步骤：
1)将所述光学涂层组合物均匀涂布在导光板一侧的表面上并固化成为荧光层；
2)通过胶粘剂将所述二向色滤光片固定于荧光层表面。
优选地，采用刮涂、喷涂或流涂的方法将所述光学涂层组合物涂布于导光板表面上，在25～130℃下加热5～40分钟固化为荧光层，荧光层厚度为10～70μm。
优选地，所述的胶粘剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、环氧树脂类、有机硅类、聚丙烯酸酯类、聚氨酯类、乙烯－乙酸乙烯酯共聚物和聚碳酸酯等聚合物中的一种或几种，所述二向色滤光片对340nm-480nm的光的透过率为20％-50％，对481nm-800nm的光的透率大于等于90％，在25～130℃下加热5～40分钟将二向色滤光片固定于荧光层表面。
本发明的有益效果是：利用本发明的二向色滤光片增强荧光导光板，能够以较低的成本实现宽色域，同时避免量子点发光被自身吸收导致亮度降低和发射光谱红移的问题，同时，本发明中的制备方法操作简单，所制备的二向色滤光片增强荧光导光板还具备导光和调制白光的功能。
附图说明
为了更清楚地阐述本发明，以下将结合附图通过具体实施例对本发明进行描述。其中，
图1所示为本发明的一个实施例的二向色滤光片增强荧光导光板的结构示意图；
图2所示为本发明的一个实施例的二向色滤光片的全光线透过率曲线图。
具体实施方式
参照图1，为本发明的一个实施例的二向色滤光片增强荧光导光板的结构示意图。所示二向色滤光片增强荧光导光板由二向色滤光片1、荧光层2和导光板3组成，荧光层2位于二向色滤光片1与导光板3之间。
作为对上述实施例的改进，所述二向色滤光片1为干涉型滤光片，其基底为光学玻璃，表面有若干层镀层。所述二向色滤光片1利用薄膜干涉的原理来分离混合光中的单色光，入射光在镀层内会发生多次折射形成等倾的相干透射光。
作为对上述实施例的进一步改进，所述二向色滤光片1对340nm-480nm的光的透过率是20％-50％，对481nm-800nm的光的透率大于等于90％。根据布拉格定律，当相邻透射光之间的光程差为光波长的整数倍时，透过率为100％，即入射光全部通过镀层；当相邻透射光之间的光程差为光半波长的奇数倍时，透过率为0，入射光全部被镀层反射；除上述两种情况外，入射光一部分通过镀层，其余部分被反射。在本实施例中，如图2所示，其中，340nm-480nm的光透过率是20％-50％，481nm-800nm的光透过率大于等于90％。蓝光LED发出的蓝光在经过导光板后，再经过荧光层时激发红色荧光量子点和绿色荧光量子点发出红光和绿光，由蓝光、红光和绿光组成的混合光再经过二向色滤光片，因为所述二向色滤光片的特征是481nm-800nm的光透过率大于等于90％，而红光和绿光光谱在这一范围内，所以红光和绿光几乎全部通过二向色滤光片，所述二向色滤光片的另一特征是340nm-480nm的光透过率是20％-50％，而蓝光光谱在这一范围内，所以有50％－80％的蓝光被反射回荧光层，这些蓝光会再次激发红色荧光量子点和绿色荧光量子点发出红光和绿光。蓝光在二向色滤光片和荧光层之间不断重复上述过程，使得量子点被激发的次数增加，红光和绿光强度增强，从而达到提高亮度的目的，因为只有蓝光被二向色滤光片反射回荧光层，所以不会有量子点被红光和绿光激发而导致亮度降低和光谱红移的情况发生。
作为对上述实施例的改进，荧光层2中包含红色量子点4和绿色量子点5。
作为对上述实施例的进一步改进，所述荧光层2为一种光学涂层组合物，包括如下重量份的各组份：红色荧光量子点材料0.01～3份，绿色荧光量子点材料1～40份，溶剂0～90份，光扩散剂0～20份，成膜材料5～60份，成膜助剂0～10份，其中，红色荧光量子点材料与绿色荧光量子点材料的重量比率为(1:100)～(1:10)。关于所述光学涂层组合物，具体请参见公告号为CN103408984 A的发明专利申请。
作为对上述实施例的改进，所述导光板3为侧入式或直下式，材质为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯中的一种。
作为对上述实施例的改进，所述二向色滤光片增强荧光导光板用于蓝光LED背光模组中，安装在反光片与功能膜之间。在一个实施例中，导光板3一侧与蓝光LED背光模组中的反光片正对，二向色滤光片1一侧与蓝光LED背光模组中的功能膜正对，蓝光LED发出的蓝光被导光板3均匀传导至整个荧光层2，部分蓝光被荧光层2的量子点吸收并被转换成红光和绿光，未被吸收的蓝光与量子点发出的红光和绿光一起射向二向色滤光片1。
本发明还涉及一种二向色滤光片增强荧光导光板的制备方法，包括以下步骤：
1)将光学涂层组合物均匀涂布在导光板3一侧的表面上并固化成为荧光层2；
2)通过胶粘剂将所述二向色滤光片1固定于荧光层2表面。
作为对上述实施例的改进，采用刮涂的涂布方法将所述含有量子点的光学涂层组合物涂布于导光板3表面上，在130℃下加热5分钟进行固化，形成10μm厚的荧光层2。
可选地，采用喷涂的涂布方法将所述含有量子点的光学涂层组合物涂布于导光板3表面上，在80℃下加热20分钟进行固化，形成40μm厚的荧光层2。
可选地，采用流涂的涂布方法将所述含有量子点的光学涂层组合物涂布于导光板3表面上，在25℃下加热40分钟进行固化，形成70μm厚的荧光层2。
作为对上述实施例的进一步改进，荧光层厚度为10μm时，采用对340nm-480nm的光的透过率为20％的二向色滤光片1粘附于导光板3表面的荧光层2上，胶粘剂采用聚乙烯醇，在130℃下加热5分钟进行固化。
可选地，荧光层厚度为40μm时，采用对340nm-480nm的光的透过率为35％的二向色滤光片1粘附于导光板3表面的荧光层2上，胶粘剂采用环氧树脂，在80℃下加热20分钟进行固化。
可选地，荧光层厚度为70μm时，采用对340nm-480nm的光的透过率为50％的二向色滤光片1粘附于导光板3表面的荧光层2上，胶粘剂采用聚氨酯，在25℃下加热40分钟进行固化。
作为对上述实施例的改进，所述的胶粘剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、环氧树脂类、有机硅类、聚丙烯酸酯类、聚氨酯类、乙烯－乙酸乙烯酯共聚物和聚碳酸酯等聚合物中的一种或几种。
以上所述只是本发明的较佳实施例，本发明并不仅限于上述实施例，任何以相同或相似的技术手段实现本发明技术目的的技术方案均应当落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种二向色滤光片增强荧光导光板，供LED背光模组使用，其特征在于：所述二向色滤光片增强荧光导光板由二向色滤光片、荧光层和导光板组成，荧光层位于二向色滤光片与导光板之间。
2.根据权利要求1所述的二向色滤光片增强荧光导光板，其特征在于：所述二向色滤光片为干涉型滤光片，其基底为光学玻璃，表面有若干层镀层。
3.根据权利要求1所述的二向色滤光片增强荧光导光板，其特征在于：所述二向色滤光片对340nm-480nm的光的透过率为20％-50％，对481nm-800nm的光的透率大于等于90％。
4.根据权利要求1所述的二向色滤光片增强荧光导光板，其特征在于：所述荧光层中包含红色量子点和绿色量子点。
5.根据权利要求4所述的二向色滤光片增强荧光导光板，其特征在于：所述荧光层为一种光学涂层组合物，包括如下重量份的各组份：红色荧光量子点材料0.01～3份，绿色荧光量子点材料1～40份，溶剂0～90份，光扩散剂0～20份，成膜材料5～60份，成膜助剂0～10份，其中，红色荧光量子点材料与绿色荧光量子点材料的重量比率为(1:100)～(1:10)。
6.根据权利要求1所述的二向色滤光片增强荧光导光板，其特征在于：所述导光板为侧入式或直下式，材质为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯中的一种。
7.根据权利要求1所述的二向色滤光片增强荧光导光板，其特征在于：所述二向色滤光片增强荧光导光板用于蓝光LED背光模组中，安装在反光片与功能膜之间。
8.一种二向色滤光片增强荧光导光板的制备方法，包括以下步骤：
1)将光学涂层组合物均匀涂布在导光板一侧的表面上并固化成为荧光层；
2)通过胶粘剂将二向色滤光片固定于荧光层表面。
9.根据权利要求8所述的二向色滤光片增强荧光导光板的制备方法，其特征在于：采用刮涂、喷涂或流涂的方法将所述光学涂层组合物涂布于导光板表面上，在25～130℃下加热5～40分钟固化为荧光层，荧光层厚度为10～70μm。
10.根据权利要求8所述的二向色滤光片增强荧光导光板的制备方法，其特征在于：所述的胶粘剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、环氧树脂类、有机硅类、聚丙烯酸酯类、聚氨酯类、乙烯－乙酸乙烯酯共聚物和聚碳酸酯等聚合物中的一种或几种，所述二向色滤光片对340nm-480nm的光的透过率为20％-50％，对481nm-800nm的光的透率大于等于90％，在25～130℃下加热5～40分钟将二向色滤光片固定于荧光层表面。
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