CN111019536B - 光学膜的制备方法、背光模组和显示模组 - Google Patents

光学膜的制备方法、背光模组和显示模组 Download PDF

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Abstract

本申请提出了一种光学膜的制备方法、背光模组以及显示模组。该光学膜的制备方法包括：在装有第一反应物的第一容器中通入第一气体，以形成光学胶水；在第二容器中充满第二气体，光学胶水在第二容器内的基底上形成一层由光学胶水构成的光学胶水层；在第二容器中通入惰性气体，以除去第二气体；光学胶水层形成光学膜；其中，第一气体和第二气体至少包括第二反应物。本申请通过一种新的制备方法获得含钙钛矿材料的光学胶水，并通过该光学胶水在基底上的涂覆，获得钙钛矿材料的质量分数能达50％以上的光学膜，提高了钙钛矿材料光学膜的光转换效率。

Description

光学膜的制备方法、背光模组和显示模组
技术领域
本申请涉及显示领域，特别涉及一种光学膜的制备方法、背光模组和显示模组。
背景技术
随着显示行业技术的不断进步，人们对显示器的品质要求也越来越高，其中包含对显示器的色彩效果的要求。钙钛矿材料具有较高的荧光量子产率、较窄的半峰宽和可溶液加工制备等优点，被逐渐应用于显示行业。
钙钛矿材料制备的光学膜，具有高色纯度和广色域等优异特性，但钙钛矿原料在溶剂中的溶解度有限，光学膜中钙钛矿材料的质量分数难以超过50％，限制了钙钛矿材料光学膜的光转换效率。
因此，亟需一种新的光学膜的制备方法以解决上述技术问题。
发明内容
本申请提供了一种光学膜的制备方法、背光模组和显示模组，以解决现有钙钛矿光学膜中钙钛矿材料的质量分数不高导致钙钛矿材料光学膜光转换效率受限的问题。
为解决上述问题，本申请提供的技术方案如下：
一种光学膜的制备方法，其特征在于，包括：
S1、在装有第一反应物的第一容器中通入第一气体，以形成光学胶水；
S2、在第二容器中充满第二气体，所述光学胶水在所述第二容器内的基底上形成一层由所述光学胶水构成的光学胶水层；
S3、在所述第二容器中通入惰性气体，以除去所述第二气体；
S4、所述光学胶水层形成光学膜；
其中，所述第一气体和所述第二气体至少包括第二反应物。
本申请提供的光学膜的制备方法中，步骤S1包括：
S1a、在装有所述第一反应物的所述第一容器中充满惰性气体；
S1b、在所述第一容器中通入所述第一气体；
S1c、在所述第一容器中加入黏度调节剂；
其中，所述第一反应物包括PbCl2、PbBr2、PbI2、SnCl2、SnBr2、SnI2中的至少一种；
所述第二反应物包括脂肪族直链胺类化合物。
本申请提供的光学膜的制备方法中，步骤S2包括：
S2a、在所述第二容器中充满所述第二气体；
S2b、所述光学胶水涂覆于所述基底上。
本申请提供的光学膜的制备方法中，所述光学膜的厚度为100纳米至10微米。
本申请提供的光学膜的制备方法中，所述光学膜为红光光学膜、绿光光学膜和蓝光光学膜中的一种。
本申请提供的光学膜的制备方法中，所述光学膜至少包括一种钙钛矿材料；
所述钙钛矿材料的化学式为ABX3；
其中，A为RNH3 +、NH2-CH＝NH2 +、Cs+中的一种，RNH3 +为脂肪族直链胺类阳离子；
B为M为Ⅳ族的金属元素；
X为卤族元素。
本申请提供的光学膜的制备方法中，所述钙钛矿材料的直径为5纳米至1微米。
本申请提供的光学膜的制备方法中，所述钙钛矿材料占所述光学膜的质量分数为1％至90％。
本申请还提供一种背光模组，包括：
光源，所述光源为蓝光或紫外光中的至少一种；
光学膜组，所述光学膜组至少包括一种如上述任一项所述的光学膜的制备方法制作的光学膜。
本申请还提供一种显示模组，包括：背光模组和显示面板；
其中，所述背光模组和/或所述显示面板至少包括一种如上述任一项所述的光学膜的制备方法制作的光学膜。
有益效果：本申请通过一种新的制备方法获得含钙钛矿材料的光学胶水，并通过该光学胶水在基底上的涂覆，获得钙钛矿材料的质量分数能达50％以上的光学膜，提高了钙钛矿材料光学膜的光转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请的光学膜的制备方法流程图；
图2为本申请的光学膜的制备方法中一种步骤S1的流程图；
图3为本申请的光学膜的制备方法中一种步骤S2的流程图；
图4为本申请的第一种背光模组的结构示意图；
图5为本申请的第二种背光模组的结构示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本申请可用以实施的特定实施例。本申请所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本申请，而非用以限制本申请。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。
现有的钙钛矿材料光学膜中，由于在制备过程中钙钛矿材料在溶剂中的溶解度有限，钙钛矿材料占光学膜的质量分数难以超过50％，导致钙钛矿材料光学膜存在光转换效率难以提高的问题。基于此，本申请提出了一种光学膜的制备方法。
请参阅图1至图3，所述光学膜的制备方法包括：
S1、请参阅图1以及图2，在装有第一反应物的第一容器中通入第一气体，以形成光学胶水。
本实施例中，步骤S1包括：
S1a、在装有所述第一反应物的所述第一容器中充满惰性气体。
S1b、在所述第一容器中通入所述第一气体。
S1c、在所述第一容器中加入黏度调节剂。
本实施例中，所述第一反应物可以包括PbCl2、PbBr2、PbI2、SnCl2、SnBr2、SnI2中的至少一种。
本实施例中，所述第一气体至少包括第二反应物。
本实施例中，所述第二反应物可以包括脂肪族直链胺类化合物。
本实施例中，所述惰性气体可以是氩气或氮气或其他不与所述第一反应物以及所述第二反应物反应的气体中的一种或多种。
本实施例中，所述黏度调节剂起到调节光学胶水黏度的作用。
本实施例中，所述光学胶水的黏度范围在1cP至50cP，优选为25cP。
当所述光学胶水黏度小于1cP时，所述光学胶水的流动性过强，不易形成光学膜；当所述光学胶水黏度大于50cP时，所述光学胶水不易流动，导致形成的光学膜厚度不均匀；当所述光学胶水黏度为25cP时，所述光学胶水的流动性能保证光学膜形成速度的同时，使光学膜厚度均匀。
本实施例中，所述黏度调节剂可以是如石蜡之类不与所述第一反应物以及第二反应物反应的有机小分子，也可以是如聚乙烯蜡之类不与所述第一反应物以及第二反应物反应的聚合物。
本实施例中，步骤S1可以在常温下进行。
S2、请参阅图1以及图3，在第二容器中充满第二气体，所述光学胶水在所述第二容器内的基底上形成一层由所述光学胶水构成的光学胶水层。
本实施例中，步骤S2包括：
S2a、在所述第二容器中充满所述第二气体。
S2b、所述光学胶水涂覆于所述基底上。
本实施例中，所述第二容器可以是手套箱。
本实施例中，所述第二气体至少包含第二反应物。
本实施例中，所述基底可以是刚性基底和柔性基底中的一种
当所述基底为刚性基底时，所述基底可以是玻璃、石英等材料制备；当所述基底为柔性基底时，所述基底可以是聚酰亚胺等材料制备。
本实施例中，所述光学胶水层可以通过刮涂或狭缝涂布的工艺形成。
S3、在所述第二容器中通入惰性气体，以除去所述第二气体。
本实施例中，所述惰性气体可以是氩气或氮气或其他不与所述第二反应物以及光学胶层反应的其他气体。
本实施例中，可以采用边通入所述惰性气体边抽出所述第二气体的方式除去所述第二气体。
S4、所述光学胶水层形成光学膜。
本申请通过一种新的制备方法获得含钙钛矿材料的光学胶水，并通过该光学胶水在基底上的涂覆，获得钙钛矿材料的质量分数能达50％以上的光学膜，提高了钙钛矿材料光学膜的光转换效率。
请参阅图1至图3，所述光学膜的厚度为100纳米至10微米。
本实施例中，所述光学膜的厚度优选为5微米。
当所述光学膜厚度小于100纳米时，所述光学膜中含有的钙钛矿材料总数过少，导致所述光学膜亮度不足；当所述光学膜厚度大于10微米时，所述光学膜厚度过大，导致所述光学膜中部分钙钛矿材料发出的光在所述光学膜中光程过长，使得光转换效率降低；当所述光学膜厚度为5微米时，所述光学膜中含有的钙钛矿材料总数足以保证所述光学膜的亮度，且所述光学膜的厚度也不使钙钛矿材料发出的光在所述光学膜中光程过长，降低光转换效率。
请参阅图1至图3，所述光学膜为红光光学膜、绿光光学膜和蓝光光学膜中的一种。
本实施例中，所述红光光学膜可以是含有按一定比例混合的CH3NH3PbBr3和CH3NH3PbI3的钙钛矿材料光学膜。
本实施例中，所述绿光光学膜可以是含有CH3NH3PbBr3的钙钛矿材料光学膜。
本实施例中，所述蓝光光学膜可以是含有按一定比例混合的CH3NH3PbBr3和CH3NH3PbCl3的钙钛矿材料光学膜。
请参阅图1至图3，所述光学膜至少包括一种钙钛矿材料。
本实施例中，所述钙钛矿材料的化学式为ABX3；其中，A为RNH3 +、NH2-CH＝NH2 +、Cs+中的一种，RNH3 +为脂肪族直链胺类阳离子；B为M为Ⅳ族的金属元素；X为卤族元素。
本实施例中，所述钙钛矿材料的直径为5纳米至1微米。
当所述钙钛矿材料的直径小于5纳米时，由于尺寸效应，所述钙钛矿材料的发光并不是红光、绿光或蓝光；同理，当所述钙钛矿材料的直径大于1微米时，所述钙钛矿材料的发光也不是红光、绿光或蓝光；并且，由于现有合成工艺的限制，合成的所述钙钛矿材料的直径难以小于5纳米或大于1微米。
本实施例中，所述钙钛矿材料占所述光学膜的质量分数为1％至90％，优选90％。
当所述钙钛矿材料占所述光学膜的质量分数小于1％时，所述钙钛矿材料总数过少，导致所述光学膜亮度不足；当所述钙钛矿材料占所述光学膜的质量分数大于90％时，所述钙钛矿材料在所述光学膜中占比过大，所述光学膜黏度过大，容易导致所述光学膜的厚度不均匀；当所述钙钛矿材料占所述光学膜的质量分数为90％时，在保证了所述光学膜的厚度均匀的同时，也使所述光学膜的光转换效率达到最大。
现结合具体实施例对本申请的技术方案进行描述。
实施例一
请参阅图1至图3，本实施例中，所述光学膜的制备方法包括：
S1、在装有第一反应物的第一容器中通入第一气体，加入黏度调节剂，以形成光学胶水。
本实施例中，所述第一反应物可以为PbBr2固体粉末。
本实施例中，所述第一气体可以是甲胺气体，也可以是甲胺气体和氩气或氮气中至少一者的混合气体。
本实施例中，当容器内的固体全部转变为液体时，向所述第一容器内加入黏度调节剂，以形成光学胶水。
本实施例中，所述黏度调节剂可以是石蜡或聚乙烯蜡中的至少一种。
S2、第二容器充满第二气体，所述光学胶水在所述第二容器内的基底上形成一层由所述光学胶水构成的光学胶水层。
本实施例中，所述第二容器可以是手套箱。
本实施例中，所述第二气体可以是甲胺气体，也可以是甲胺气体和氩气或氮气中至少一者的混合气体。
本实施例中，所述光学胶水层可以通过刮涂或狭缝涂布的工艺形成在所述基底上。
S3、在所述第二容器中通入惰性气体，以除去所述第二气体。
本实施例中，所述惰性气体可以为氩气或氮气或其他不与所述第二气体以及所述光学胶水层反应的气体中的至少一种。
本实施例中，可以采用边通入所述惰性气体边抽出所述第二气体的方式除去所述第二气体。
S4、所述光学胶水层形成光学膜。
本实施例中，形成的所述光学膜为绿光光学膜。
本实施例通过将CH3NH3气体与PbBr2固体粉末反应，避免了溶剂的使用，使得合成的绿光光学膜中钙钛矿材料含量可以超过50％，提高了绿光钙钛矿光学膜的光转换效率。
实施例二
本实施例与实施例一相同或相似，不同之处在于：
本实施例中，所述第一反应物为PbBr2和PbCl2按一定比例混合而成的固体混合物。
本实施例中，形成的所述光学膜为蓝光光学膜。
本实施例通过将CH3NH3气体与PbBr2和PbCl2混合的固体粉末反应，避免了溶剂的使用，使得合成的蓝光光学膜中钙钛矿材料含量可以超过50％，提高了蓝光钙钛矿光学膜的光转换效率。
实施例三
本实施例与实施例一、实施例二相同或相似，不同之处在于：
本实施例中，所述第一反应物为PbBr2和PbI2按一定比例混合而成的固体混合物。
本实施例中，形成的所述光学膜为红光光学膜。
本实施例通过将CH3NH3气体与PbBr2和PbI2混合的固体粉末反应，避免了溶剂的使用，使得合成的红光光学膜中钙钛矿材料含量可以超过50％，提高了红光钙钛矿光学膜的光转换效率。
上述实施例均通过甲胺气体和卤族铅化合物的反应，在不使用溶剂的条件下，获得钙钛矿材料质量分数可以超过50％的光学膜，提高了钙钛矿光学膜的光转换效率。
请参阅图4以及图5，本申请还提供了一种背光模组400，包括：光源401以及光学膜组402。
本实施例中，所述光源401为蓝光或紫外光中的至少一种。
本实施例中，所述光学膜组402至少包括一种上述光学膜的制备方法制作的光学膜。
本申请所述的背光模组中，所述光源401可以是直下式光源，也可以是侧光源，下面以所述光源401为直下式光源的所述背光模组400为例进行描述。
现结合具体实施例对本申请的技术方案进行描述。
实施例四
请参阅图4，本实施例中，所述光源401可以是蓝光光源或紫外光源中的至少一种。
本实施例中，所述背光模组还包括背板406。
本实施例中，所述光学膜组402还包括光学模片，所述光学模片可以位于所述光学膜组402和背板406之间，也可以位于所述光学膜组402远离背板的一侧，在此不作具体限定。
本实施例中，所述光学膜组402包括红光光学膜403和绿光光学膜404，其中至少一种是由前述光学膜的制备方法制作的光学膜。
本实施例中，所述红光光学膜403可以是通过前述光学膜的制备方法制作的红光光学膜，也可以是KSF磷光材料制备的红光光学膜。
本实施例中，所述绿光光学膜404可以是通过前述光学膜的制备方法制作的绿光光学膜，也可以是通过其他方式制备的绿光光学膜。
本实施例中，所述绿光光学膜404可以位于所述红光光学膜403的上方，也可以位于所述红光光学膜的下方，所述光学膜组内部不同颜色的光学膜的上下位置关系不作具体限定。
本实施例通过在所述背光模组400的所述光学膜组402中至少一种光学膜采用由前述光学膜的制备方法制作的光学膜，利用该光学膜的高转换效率，可以得到高色域的白光。
实施例五
本实施例与实施例四相同或相似，不同之处在于：
请参阅图5，本实施例中，所述光学膜组402还包括间隔层405，所述间隔层405位于所述红光光学膜403和所述绿光光学膜404之间。
本实施例中，所述间隔层402的材料可以是聚甲基丙烯酸甲酯。
本实施例通过在所述红光光学膜403和所述绿光光学膜404之间设置间隔层405，避免了所述红光光学膜403和所述绿光光学膜404的直接接触，防止了两种光学膜因为直接接触而可能导致的变质；同时，通过在所述背光模组400的所述光学膜组402中至少一种光学膜采用由前述光学膜的制备方法制作的光学膜，利用该光学膜的光转换效率高的优势，可以得到高色域的白光。
上述实施例通过在背光模组中使用至少一种光学膜采用由前述光学膜的制备方法制作的光学膜，利用该光学膜高的光转换效率，可以得到高色域的白光。
本申请还提供了一种显示模组，包括：背光模组和显示面板。
本实施例中，所述背光模组和/或所述显示面板至少包括一种如前述的光学膜的制备方法制作的光学膜。
本申请的所述显示模组通过在所述背光模组和/或所述显示面板中采用至少一种如前述的光学膜的制备方法制作的光学膜，提高了显示模组的显示色域。
本申请提出了一种光学膜的制备方法、背光模组以及显示模组。该光学膜的制备方法包括：在装有第一反应物的第一容器中通入第一气体，以形成光学胶水；在第二容器中充满第二气体，光学胶水在第二容器内的基底上形成一层由光学胶水构成的光学胶水层；在第二容器中通入惰性气体，以除去第二气体；光学胶水层形成光学膜；其中，第一气体和第二气体至少包括第二反应物。本申请通过一种新的制备方法获得含钙钛矿材料的光学胶水，并通过该光学胶水在基底上的涂覆，获得钙钛矿材料的质量分数能达50％以上的光学膜，提高了钙钛矿材料光学膜的光转换效率。
综上所述，虽然本申请已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本申请，本领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种光学膜的制备方法，其特征在于，包括：
在装有第一反应物的第一容器中通入第一气体，以形成光学胶水，其中所述第一反应物为PbCl2、PbBr2、PbI2、SnCl2、SnBr2及SnI2中的至少一种，且所述第一气体至少包括脂肪族直链胺类化合物；
在第二容器中充满第二气体，其中所述第二气体至少包括脂肪族直链胺类化合物；以及
将所述光学胶水涂覆在所述第二容器内的基底上，以形成所述光学膜。
2.根据权利要求1所述的光学膜的制备方法，其特征在于，所述在装有第一反应物的第一容器中通入第一气体以形成光学胶水的步骤包括：
在装有所述第一反应物的所述第一容器中充满惰性气体；
在所述第一容器中通入所述第一气体；以及
当所述第一反应物全部转变为液体时，在所述第一容器中加入黏度调节剂。
3.根据权利要求1所述的光学膜的制备方法，其特征在于，在所述将所述光学胶水涂覆在所述第二容器内的基底上以形成所述光学膜的步骤后，还包括：
在所述第二容器中通入惰性气体，以除去所述第二气体。
4.根据权利要求1所述的光学膜的制备方法，其特征在于，所述光学膜的厚度为100纳米至10微米。
5.根据权利要求1所述的光学膜的制备方法，其特征在于，所述光学膜为红光光学膜、绿光光学膜和蓝光光学膜中的一种。
6.根据权利要求1所述的光学膜的制备方法，其特征在于，所述光学膜至少包括一种钙钛矿材料，所述钙钛矿材料的化学式为ABX3，A为RNH3 +，RNH3 +为脂肪族直链胺类阳离子，B为Pb或Sn，以及X为Cl、Br或I。
7.根据权利要求6所述的光学膜的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿材料的直径为5纳米至1微米。
8.根据权利要求6所述的光学膜的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿材料占所述光学膜的质量分数超过50%且小于90%。
9.一种背光模组，其特征在于，包括：
光源，所述光源为蓝光或紫外光中的至少一种；以及
光学膜组，所述光学膜组包括由根据权利要求1至8中任一项所述的光学膜的制备方法所制作的光学膜。
10.一种显示模组，其特征在于，包括：背光模组和显示面板，其中所述背光模组和所述显示面板中的至少一个包括由根据权利要求1至8中任一项所述的光学膜的制备方法所制作的光学膜。
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