CN115016171B - 量子点和有机纳米荧光体的复合片及包括其的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的复合片在第一颜色转换层复合第二颜色转换层，上述第一颜色转换层包括绿色量子点或绿色量子点和红色量子点的组合，上述第二颜色转换层包括红色有机纳米荧光体，由此，可在不降低亮度和可靠性的情况下提高显示装置的颜色再现性。

Description

量子点和有机纳米荧光体的复合片及包括其的显示装置
技术领域
本发明涉及通过复合量子点和有机纳米荧光体而具有优秀的颜色再现性且亮度不降低的颜色转换片及包括其的显示装置。
背景技术
液晶显示器(LCD)装置利用液晶的光学特性来显示影像，显示影像的液晶片为无法自身发光的非发光器件，因此，与液晶片一同设置配置在液晶片的背面来向液晶片供给光的背光单元(back-light unit)。作为用于移动设备、计算机显示器及高清(HD)电视(TV)等的显示装置，液晶显示装置备受瞩目。
作为液晶显示装置的发光二极管(LED)光源，通常使用通过在蓝色光源上放置荧光体来实现白色光的结构。但是，在此情况下使用的荧光体具有从绿色光到红色光的大范围的发光光谱，因此，存在颜色的纯度低、颜色再现范围小、图像质量降低等问题。
为了解决这种问题，提出了如下技术，即，分别使用具有绿色荧光体和红色荧光体的发光二极管，或者通过减少荧光体的半振幅来提高颜色纯度，或者附加包括用于吸收特定波长区域的色素的片的技术等，但是随着制备成本的上升，亮度及颜色纯度的改善受限。
另一方面，为了提高液晶显示装置的颜色再现率，大量开发了如下技术，即，将蓝色发光二极管用作光源并利用包括作为额外的光转换单元的量子点(quantum dot)的量子点片的技术(参照韩国公开专利第2014-056490号及第2013-123718号)。
最近，由于环境问题而使用不含有镉(Cd)的量子点，但这种量子点的半振幅宽，且绿色量子点与红色量子点的重叠波长区域较多，从而存在颜色再现性下降的问题。并且，为了提高颜色再现性而需要波长短的绿色量子点，但这需要减少量子点的粒径，因此，量子点表面的缺陷增加，从而具有性能和可靠性降低的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：韩国公开专利公报第2014-056490号
专利文献2：韩国公开专利公报第2013-123718号。
发明内容
参照图4，普通的红色量子点的吸光光谱在540nm至600nm的范围内的吸光效率低且吸光峰值不明确。当这种形态的吸光特性与绿色量子点结合时，很难期待通过使绿色量子点的发光峰值移动到短波长或减少半振幅来提高颜色再现性。结果，参照图5可知，在针对组合绿色量子点与红色量子点来制备的膜，通过蓝色发光二极管光源获得光谱的情况下，可呈现出具有与和红色量子点组合之前的绿色量子点相同的峰值波长及半振幅的光谱形态，但没有提高颜色再现性的效果。
为了解决上述问题，以往，在570～620nm附近，将具有吸光峰值的染料层配置在量子点膜的一面。但是，在此情况下，绿色量子点的峰值可向短波长侧移动并减少半振幅，但存在由于吸收染料引起的光损失，亮度大幅度降低的问题。
对此，本发明人员进行研究的结果，发现了当绿色量子点与红色有机纳米荧光体结合时，颜色再现性得到提高且不会降低亮度。
因此，本发明的目的在于，提供如下的复合片，即，通过复合量子点与有机纳米荧光体来在显示装置中同时实现优秀的颜色再现性和亮度。
根据本发明，本发明提供复合片，上述复合片包括：第一颜色转换层，包括绿色量子点或绿色量子点和红色量子点的组合；以及第二颜色转换层，包括红色有机纳米荧光体，上述复合片满足以下式(i)及式(ii)：
540nm≤ABMAX[RPHOS]≤600nm...(i)
600nm≤EMMAX[RPHOS]≤640nm...(ii)
其中，ABMAX[RPHOS]为上述第二颜色转换层的吸光峰值的最高点的波长(nm)，EMMAX[RPHOS]为上述第二颜色转换层的红色发光峰值的最高点的波长(nm)。
并且，根据本发明，本发明提供显示装置，上述显示装置包括：光源，用于释放蓝色光；显示板，接收来自上述光源的光来显示影像；以及上述复合片，配置在从上述光源到上述显示板为止的光路径。
本发明的复合片在第一颜色转换层复合第二颜色转换层，上述第一颜色转换层包括绿色量子点或绿色量子点和红色量子点的组合，上述第二颜色转换层包括红色有机纳米荧光体，由此，可在不降低亮度和可靠性的情况下提高显示装置的颜色再现性。
尤其，当满足上述式(i)及(ii)时，上述第一颜色转换层的绿色发光能量的一部分被上述红色有机纳米荧光体吸收，从而，上述第一颜色转换层的绿色发光峰值可向短波长侧移动并减少半振幅。由此，与现有的量子点显示器相比，包括本发明的复合片的显示装置可提高颜色再现性且不会降低亮度。
附图说明
图1a示出本发明一实例的复合片的剖视图。
图1b示出本发明另一实例的复合片的剖视图。
图2a示出一实例的第一颜色转换层的剖视图。
图2b示出另一实例的第二颜色转换层的剖视图。
图3示出一实例的第二颜色转换层的剖视图。
图4示出普通绿色量子点和红色量子点的光谱。
图5为针对普通绿色量子点和红色量子点的通过蓝色光源获得的光谱。
图6示出绿色量子点和红色有机纳米荧光体的光谱的一例。
图7为针对实施例及比较例的复合片的通过蓝色光源获得的光谱。
图8示出本发明一实例的显示装置的分解立体图。
附图标记的说明
1：显示装置 10：背光单元
20：显示板 30：盖窗
51：上部框架 52：下部框架
100：复合片 101：绿色量子点
102：红色量子点 103：红色有机纳米荧光体
105：粘合剂树脂 107：光散射剂
110：第一颜色转换层 120：第二颜色转换层
130：基膜 140：粘结层
150：第一阻隔膜 160：第二阻隔膜
700：扩散板 800：反射板
900：光源
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的多种实例和实施例。
在说明本发明的过程中，在判断为对于相关的公知结构或功能的具体说明会使本发明的主旨不清楚的情况下，将省略对其的详细说明。并且，为了说明，在附图中的各个结构要素的大小可以放大或省略，可以与实际应用的大小不同。
在本说明书中，一个结构要素形成在其他结构要素上/下或相互连接或结合的记载均包括这些结构要素之间直接或隔着其他结构要素间接形成、连接或结合的情况。并且，对于各个结构要素的上/下的基准可根据观察对象的方向而改变。
在本说明书中，用于指称各个结构要素的术语意在与其他结构要素进行区分，而并非用于限定本发明。并且，在本说明书中，除非文脉上明确定义，否则单数的表现包括复数的表现。
在本说明书中，“包括”用于将特定特性、区域、步骤、工序、要素和/或成分具体化，而并非排除此外的其他特性、区域、步骤、工序、要素和/或成分的存在或附加。
在本说明书中，第一、第二等术语用于说明多种结构要素，上述结构要素并不局限于上述术语。上述术语仅用于区分两种结构要素。
复合片
本发明的复合片包括：第一颜色转换层，包括绿色量子点或绿色量子点和红色量子点的组合；以及第二颜色转换层，包括红色有机纳米荧光体。
在上述复合片中，上述绿色量子点可吸收蓝色光来释放绿色光，上述红色有机纳米荧光体可吸收蓝色光及从上述绿色量子点释放的绿色光的一部分来释放红色光。
由此，上述复合片可在不降低亮度和可靠性的情况下提高显示装置的颜色再现性。
例如，参照图6，在本发明中使用的红色有机纳米荧光体可在540nm至600nm的范围内吸光效率大且具有峰值的最小值。这种形态的红色有机纳米荧光体的吸光特性可获得如下效果，即，当与绿色量子点复合时，使绿色量子点的峰值移动到短波长并减少半振幅，因此，可提高绿色的纯度，从而提高显示器的颜色再现性。并且，在480nm至630nm的范围内，通过有机纳米荧光体吸收的光用于生成550nm至700nm之间的红色光，因此可以将光损失最小化。
并且，图7示出针对本发明一实施例的绿色量子点和红色有机纳米荧光体的复合片及比较例的绿色量子点和红色量子点的复合片的通过蓝色发光二极管光源测定的光谱。如图7所示，可以确认，与比较例相比，实施例的复合片的绿色发光峰值向短波长移动，且半振幅也减少。如上所述，与原来的绿色量子点相比，在与红色有机纳米荧光体复合的绿色量子点的光谱中的发光峰值向短波长侧移动，且半振幅也呈现出减少的形态，因此可以获得颜色再现性得到提高的效果。
以下，从多方面具体说明本发明的复合片的特性。
为此，在本发明中，对多种特性使用如下简称。
EMMAX[GQDOT]：包括绿色量子点的第一颜色转换层的绿色发光峰值的最高点的波长(nm)
ABMAX[RPHOS]：包括红色有机纳米荧光体的第二颜色转换层的吸光峰值的最高点的波长(nm)
EMMAX[RPHOS]：包括红色有机纳米荧光体的第二颜色转换层的红色发光峰值的最高点的波长(nm)
EMFWHM[GQDOT]：包括绿色量子点的第一颜色转换层的绿色发光峰值的半振幅(nm)
EMFWHM[RPHOS]：包括红色有机纳米荧光体的第二颜色转换层的红色发光峰值的半振幅(nm)
EMMAX[GCOMP]：复合片的绿色发光峰值的最高点的波长(nm)
EMMAX[RCOMP]：复合片的红色发光峰值的最高点的波长(nm)
EMFWHM[GCOMP]：复合片的绿色发光峰值的半振幅(nm)
EMFWHM[RCOMP]：复合片的红色发光峰值的半振幅(nm)
上述发光峰值的最高点为发光强度最大的位置，吸光峰值的最高点为吸光强度最大的位置。
复合片的特性
根据一实例，在本发明的复合片中，上述红色有机纳米荧光体满足以下式(i)及式(ii)。
540nm≤ABMAX[RPHOS]≤600nm...(i)
600nm≤EMMAX[RPHOS]≤640nm...(ii)
当满足上述式(i)及式(ii)时，包括绿色量子点的第一颜色转换层的发光能量的一部分可被红色有机纳米荧光体吸收，绿色量子点的发光峰值可向短波长侧移动，且半振幅也减少。由此，与现有的量子点显示器相比，可以提高颜色再现性，且亮度不会降低。
例如，上述ABMAX[RPHOS]可以为540nm以上、545nm以上、550nm以上、555nm以上或560nm以上，并且，可以为600nm以下、595nm以下、590nm以下、585nm以下或580nm以下。
例如，上述EMMAX[RPHOS]可以为600nm以上、605nm以上、610nm以上、615nm以上或620nm以上，并且，可以为640nm以下、635nm以下、630nm以下或625nm以下。
作为具体的例，上述ABMAX[RPHOS]可处于550nm至590nm的范围内，上述EMMAX[RPHOS]可处于610nm至640nm的范围内。
根据另一实例，本发明的复合片满足以下式(1)。
EMMAX[GQDOT]＞EMMAX[GCOMP]...(1)
当满足上述式(1)时，与和包括红色有机纳米荧光体的第二颜色转换层复合之前相比，包括绿色量子点的第一颜色转换层的绿色发光峰值可向短波长侧移动，由此，与现有的量子点显示器相比，可提高颜色再现性。
例如，在上述复合片中，在以下式中定义的△EMMAX[G]可以为1nm以上。
△EMMAX[G]＝EMMAX[GQDOT]－EMMAX[GCOMP]
具体地，上述△EMMAX[G]为2nm以上，与以往相比，可以显著提高颜色再现性。作为具体的例，上述△EMMAX[G]可以为2nm至15nm、2nm至10nm或2nm至6nm。更具体地，上述△EMMAX[G]可以为3nm以上、4nm以上或5nm以上。
例如，上述EMMAX[GQDOT]可以为525nm以上、530nm以上、535nm以上、536nm以上或540nm以上，并且，可以为560nm以下、555nm以下、550nm以下或545nm以下。作为具体的例，上述EMMAX[GQDOT]可处于536nm至550nm的范围内。
并且，例如，上述EMMAX[GCOMP]可以为520nm以上、525nm以上、530nm以上或535nm以上，并且，可以为555nm以下、550nm以下、545nm以下或540nm以下。作为具体的例，上述EMMAX[GCOMP]可处于535nm至545nm的范围内。
根据另一实例，本发明的复合片满足以下式(2)。
EMFWHM[GQDOT]＞EMFWHM[GCOMP]...(2)
当满足上述式(2)时，与和包括红色有机纳米荧光体的第二颜色转换层复合之前相比，包括绿色量子点的第一颜色转换层的发光峰值的半振幅可减少，由此，与现有的量子点显示器相比，可提高颜色再现性。
例如，在上述复合片中，在以下式中定义的△EMFWHM[G]可以为1nm以上。
△EMFWHM[G]＝EMFWHM[GQDOT]－EMFWHM[GCOMP]
具体地，上述△EMFWHM[G]为2nm以上，与以往相比，可以显著提高颜色再现性。作为具体的例，上述△EMFWHM[G]可以为2nm至15nm、2nm至10nm或2nm至6nm。更具体地，上述△EMFWHM[G]可以为3nm以上、4nm以上或5nm以上。
例如，上述EMFWHM[GQDOT]可以为30nm以上、33nm以上、35nm以上或38nm以上，并且，可以为50nm以下、47nm以下、45nm以下或42nm以下。具体地，上述EMFWHM[GQDOT]可处于35nm至45nm的范围内。
并且，上述EMFWHM[GCOMP]可以为25nm以上、33nm以上或35nm以上，并且，可以为45nm以下、42nm以下、40nm以下或37nm以下。具体地，上述EMFWHM[GCOMP]可以为40nm以下。
并且，在上述复合片中，EMMAX[RCOMP]可以为590nm以上、595nm以上、600nm以上、605nm以上或610nm以上，并且，可以为640nm以下、635nm以下、630nm以下、625nm以下或620nm以下。作为具体的例，上述EMMAX[RCOMP]可处于600nm至630nm的范围内。
另一方面，在上述复合片中，与和包括绿色量子点的第一颜色转换层复合之前相比，包括红色有机纳米荧光体的第二颜色转换层的红色发光峰值的半振幅可以几乎没有差异。例如，在上述复合片中，通过以下式定义的△EMFWHM[R]可以为5nm以下。
△EMFWHM[R]＝│EMFWHM[RPHOS]－EMFWHM[RCOMP]│
具体地，上述△EMFWHM[R]可以为3nm以下或1nm以下。
并且，上述EMFWHM[RCOMP]可以为30nm以上、33nm以上、35nm以上或38nm以上，并且，可以为50nm以下、47nm以下、45nm以下或42nm以下。具体地，上述EMFWHM[RCOMP]可以为40nm以下。
颜色转换层的组成
参照图2a，在本发明的复合片中，在第一颜色转换层110包括绿色量子点101。上述绿色量子点吸收光之后释放具有与量子点所具有的带隙对应的波长的绿色光。
上述绿色量子点可包括选自由II-VI族、III-V族、IV-VI族、IV族半导体及它们的混合物组成的组中的半导体。作为一例，上述绿色量子点可以为包括核(core)和一个以上的壳(shell)的多层纳米结构体。在上述多层纳米结构体中，核可以选自由ZnS、ZnSe、CdSe、CdS及InP组成的组中，作为具体的例，可包括InP。并且，在上述多层纳米结构体中，壳可选自由ZnS、ZnSe、ZnTe、GaN、GaP、AlP、CdS、CdSe、CdTe、AlAs及AlSb组成的组中，作为具体的例，可包括ZnSe及ZnS。
本发明的复合片中所包含的绿色量子点不含有镉(Cd)，因而不会引发环境问题。由此，上述复合片内的镉含量可以小于100ppm、小于10ppm、小于1ppm或小于0ppm。不含有镉的绿色量子点存在发光峰值部分重叠在红色区域且半振幅大的问题，但根据本发明，可以通过与红色有机纳米荧光体复合来解决这种问题。
参照图2b，在本发明的复合片中，在上述第一颜色转换层110还可包括红色量子点102。上述红色量子点的添加可以使上述复合片的红色发光峰值的最高点的波长更向长波长移动，由此可以增加与绿色发光峰值的间隔。
上述红色量子点可包括选自由II-VI族、III-V族、IV-VI族、IV族半导体及它们的混合物组成的组中的半导体。作为一例，上述红色量子点可以为包括核和一个以上的壳的多层纳米结构体。在上述多层纳米结构体中，核可以选自由ZnS、ZnSe、CdSe、CdS及InP组成的组中，作为具体的例，可包括InP。并且，在上述多层纳米结构体中，壳可选自由ZnS、ZnSe、ZnTe、GaN、GaP、AlP、CdS、CdSe、CdTe、AlAs及AlSb组成的组中，作为具体的例，可包括ZnSe及ZnS。
上述绿色量子点及上述红色量子点作为球形的纳米粒子，例如，可分别具有2nm至10nm的平均粒径。
上述第一颜色转换层110可包括粘合剂树脂105，例如，可包括热固化型或紫外线固化型高分子树脂。具体地，上述粘合剂树脂可以为选自由聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚丁二烯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚碳酸酯树脂、有机硅树脂、三聚氰胺树脂及其共聚物组成的组中的一种以上。以上述第一颜色转换层的重量为基准，上述粘合剂树脂的含量可以为50重量百分比至95重量百分比、80重量百分比至95重量百分比或85重量百分比至95重量百分比。
以100重量份的上述第一颜色转换层内的粘合剂树脂的含量为基准，上述绿色量子点的含量可以为0.1重量份至10重量份、0.1重量份至5重量份或0.2重量份至2重量份。
另一方面，上述第一颜色转换层可包括绿色量子点和红色量子点的组合，在此情况下，上述红色量子点的含量可以小于上述绿色量子点的含量。例如，当以100重量份的上述绿色量子点的含量为基准时，上述红色量子点的含量可以为99重量份以下、85重量份以下、70重量份以下、55重量份以下，具体地，可以为5重量份至99重量份或10重量份至70重量份。
参照图3，在本发明的复合片中，在第二颜色转换层120包括红色有机纳米荧光体103。上述红色有机纳米荧光体可吸收绿色量子点所释放的光的一部分来释放红色光，由此可在不降低亮度的情况下提高颜色再现性。
优选地，作为上述红色有机纳米荧光体，可利用氟硼荧衍生物、苝衍生物、苯并芘衍生物、香豆素衍生物、呫吨衍生物、吖啶衍生物、芳基甲烷衍生物、多环芳烃衍生物、多环杂芳烃衍生物等，此外，可以利用多种有机纳米荧光体。
并且，上述红色有机纳米荧光体的平均粒径可以为数nm或小于数nm，例如，可以为5nm以下或1nm以下，但并不局限于此。
上述第二颜色转换层120可包括粘合剂树脂105，其具体种类及含量可以与上述第一颜色转换层中的粘合剂树脂的种类及含量类似。
并且，以100重量份的上述第二颜色转换层内的粘合剂树脂的含量为基准，上述红色有机纳米荧光体含量可以为0.001重量份至1.0重量份，具体地，可以为0.005重量份至0.5重量份。
并且，此外，上述第一颜色转换层110及上述第二颜色转换层120还可包括添加剂，例如，还可包括光散射剂107、光引发剂等。
上述光散射剂可以为无定形、球形或中空粒子。上述光散射剂的平均粒子可以为0.01μm以上或0.01μm至10μm。上述光散射剂可以使用与上述粘合剂树脂的折射率差异大的材料。例如，可以包含选自由BaSO4、ZnO、TiO2、ZrO2、二氧化硅、硅胶、三聚氰胺、聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸丁酯组成的组中的一种以上的成分。以100重量份的上述粘合剂树脂为基准，上述光散射剂的含量可以为0.1重量份至10重量份或0.2重量份至5重量份。
如上所述，在第一颜色转换层和第二颜色转换层中所包含的成分中，可通过绿色量子点、红色量子点、红色有机纳米荧光体确定上述第一颜色转换层和上述第二颜色转换层的发光峰值和吸光峰值，此外，粘合剂树脂、散射剂或其他添加剂光学透明，从而几乎不会对上述第一颜色转换层和上述第二颜色转换层的发光峰值及吸光峰值产生影响。
复合片的层叠结构例
参照图1a及图1b，本发明的复合片100具有包括上述第一颜色转换层110及上述第二颜色转换层120的层叠结构。
例如，上述第一颜色转换层的厚度可以为5μm至200μm，具体地，可以为10μm至100μm。
并且，例如，上述第二颜色转换层的厚度可以为1μm至50μm，具体地，2μm至20μm。
上述第一颜色转换层和/或上述第二颜色转换层可呈涂敷在基膜上的形态。由此，上述复合片还可包括涂敷有第一颜色转换层和/或上述第二颜色转换层的基膜。上述基膜只要是透明高分子膜，则在应用上可以没有限制，例如，可以是透明度高且耐热性优秀的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。例如，上述基膜的透光率可以为90％以上，厚度可以为12μm至350μm，具体地，可以为25μm至250μm。
并且，上述复合片作为外围层或内部层，还可包括一个以上的阻隔膜。作为一例，上述复合片还可包括形成在上述第一颜色转换层的一面或两面的阻隔膜。作为另一例，上述复合片还可包括形成在上述第一颜色转换层与上述第二颜色转换层之间的阻隔膜。作为又一例，上述复合片还可包括形成在上述第二颜色转换层的一面或两面的阻隔膜。
作为一例，上述复合片可包括上述第一颜色转换层、上述第二颜色转换层、第一阻隔膜及第二阻隔膜。参照图1a，上述复合片可依次包括第一阻隔膜150、第一颜色转换层110、第二阻隔膜160及第二颜色转换层120。参照图1b，上述复合片可依次包括第一阻隔膜150、第一颜色转换层110、第二颜色转换层120及第二阻隔膜160。
上述阻隔膜可维持上述颜色转换层的形状，有效地阻隔氧和水分从外部向颜色转换层渗透来确保颜色转换层的稳定性及可靠性。
上述阻隔膜可包括基材层及形成在上述基材层上的无机层。
上述基材层可以为透明高分子膜，例如，可具有与前述的基膜相同的组成及厚度。
上述无机层起到有效地阻隔水分和氧对上述颜色转换层的渗透的作用。在此情况下，上述无机层可以与上述颜色转换层相接。上述无机层可以通过在上述基材层的表面蒸镀无机物来形成，这种无机物可选自金属及非金属的氧化物、氮化物、氟化物等中。作为上述无机物的具体例，可以为选自由氧化铝、氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧化镁、氧化铟、氟化镁组成的组中的一种以上。上述无机层的厚度可以为10nm至1μm。
并且，上述阻隔膜在上述基材层与上述无机层之间还可包括有机层，由此，基材层的表面变得平坦，从而均匀地形成无机层来进一步提高基材层的水分和氧阻隔性能。并且，上述阻隔膜还可以在上述无机层的表面包括有机层，由此可提高与上述颜色转换层的粘结性。上述有机层可以由通常的有机高分子树脂形成。上述有机层的厚度可以为0.1μm至10μm，具体地，可以为0.3μm至7μm，更具体地，可以为0.5μm至5μm。
上述阻隔膜可以直接贴合在上述颜色转换层的表面或以粘结层为介质贴合。由此，上述复合片在上述阻隔膜与上述颜色转换层之间还可包括粘结层。
上述粘结层可以包括如丙烯酸粘结剂的光学透明的粘结剂树脂，厚度可以为2μm至100μm、5μm至100μm或15μm至25μm。
参照图1a，一实例的复合片可具有按第一阻隔膜150、第一颜色转换层110、第二阻隔膜160、粘结层140、第二颜色转换层120、基膜130的顺序层叠的结构。参照图1b，另一实例的复合片可具有按第一阻隔膜150、第一颜色转换层110、基膜130、第二颜色转换层120、粘结层140、第二阻隔膜160的顺序层叠的结构。
并且，上述复合片可以在上述基膜或上述阻隔膜的至少一表面还包括防粘连层或扩散涂层。
显示装置
本发明的显示装置包括：光源，用于释放蓝色光；显示板，接收来自上述光源的光来显示影像；以及上述复合片，配置在从上述光源到上述显示板为止的光路径。
来自从上述光源的蓝色光在通过上述复合片的过程中与绿色光及红色光复合且特性得到提高，上述显示板可使用特性得到提高的上述光来显示影像。
具体地，参照图8，上述显示装置1可包括：背光单元10；以及显示板20，配置在上述背光单元10上。上述背光单元10可包括：复合片100、导光板或扩散板700；以及及光源900。
并且，光源900可配置在上述导光板的侧面或上述扩散板700的下方。上述导光板或扩散板700配置在上述复合片100的下方，起到向显示板20传递从光源900发生的光的作用。上述导光板可在侧光型光源的情况下使用，上述扩散板700在直射型光源的情况下使用，并使用发光二极管面光源。
参照图8，从上述光源900产生的光在反射板800反射并经过扩散板700向复合片100的下部入射。如上所述，入射的光垂直通过复合片100向上部射出。向上述复合片100的上部射出的光向显示板20入射，最终，可在显示板的画面显示影像。
上述光源为蓝色光源，例如，可以为蓝色发光二极管。具体地，上述光源可以包括蓝色氮化镓(GaN，gallium nitride)发光芯片。
上述背光单元还可包括用于聚光、光扩散、亮度提高等功能的一个以上的光学膜200。例如，上述光学膜200可以为棱镜膜、扩散膜、双增亮膜等。上述棱镜膜可以在基材层的一面形成棱镜图案层，可组合垂直棱镜片和水平棱镜片来使用。上述扩散膜可具有在基材层的一面涂敷有微珠的结构。并且，上述双增亮膜可具有折射率不同的微细薄膜的多层结构。例如，上述光学膜200可配置在上述显示板20与上述复合片100之间，或上述复合片100与上述导光板或扩散板700之间，但并不局限于此。
上述显示板20可包括液晶单元或一个以上的偏光板，作为具体的例，可具有第一偏光板、液晶单元及第二偏光板层叠的结构，在这些偏光板与液晶单元之间可形成粘结层。
本发明的显示装置包括具有前述结构的复合片，由此，在不降低亮度和可靠性的情况下可提高显示装置的颜色再现性。例如，上述显示装置可以在DCI-P3颜色空间呈现出90％以上的颜色再现率。具体地，上述显示装置可以在DCI-P3颜色空间呈现出95％以上的颜色再现率。DCI-P3是由数字影院倡导组织(Digital Cinema Initiatives)定义的颜色区域，以供美国电影企业用作数字放映机的颜色区域。与现有sRGB相比，可以表现25％更大范围的颜色区域，尤其红色部分的覆盖范围广。因此，当DCI-P3为95％以上时，可实现极为优秀的颜色再现性。
通过以下实施例，更详细地说明上述内容。但是，以下实施例仅用于例示本发明，实施例的范围并不局限于此。
实施例1：制备复合片(绿色量子点+红色有机纳米荧光体)
以下，参照图1a，说明复合片的制备步骤。
首先，混合以下的成分来制备量子点组合物。
-90重量份的粘合剂(紫外线固化型丙烯酸酯树脂，SKC HT&M公司)
-6.5重量份的绿色量子点溶液(量子点含量：10重量百分比，InP型，NANOSYS公司，US)-在第一颜色转换层中的发光峰值最高点为541nm
-3.0重量份的光散射剂(TiO2，Ti-Pure R902+)-折射率2.7，平均粒径0.4μm
-2.0重量份的光引发剂(Irgacure TPO)
在第一阻隔膜150(SBL125B，SKC HT&M公司)的一面涂敷上述量子点组合物来形成第一颜色转换层110之后，与第二阻隔膜160(SBL125B，SKC HT&M公司)贴合并执行紫外线固化来制备第一片。
接着，混合以下成分来制备纳米荧光体组合物。
-60重量份的粘合剂(热塑性丙烯酸树脂，固体成分为20重量百分比)
-40重量份的溶剂(乙酸丁酯)
-0.05重量份的红色有机纳米荧光体(UBP-R，Ukseung化学产品)-在第二颜色转换层中的吸光峰值最高点为574nm、发光峰值最高点为620nm
-1重量份的光散射剂(TiO2，Ti-Pure R902+)-折射率2.7，平均粒径0.4μm
作为基膜130，在厚度为50μm的聚对苯二甲酸(PET)膜的一面涂敷上述纳米荧光体组合物并在120℃的温度条件下干燥5分钟来获得形成有厚度为5μm的第二颜色转换层120的第二片。
在上述第一片的第二阻隔膜160的一面涂敷光学透明粘结剂(OCA，SKC HT&M公司)，在100℃的温度条件下干燥5分钟来形成厚度为15μm的粘结层140之后，以与上述第二片的第二颜色转换层120相接的方式进行贴合来制备复合片。
实施例2：制备复合片(绿色量子点+红色有机纳米荧光体)
重复上述实施例1的步骤，使用以下成分作为绿色量子来制备复合片。
-6.7重量份的绿色量子点溶液(量子点含量：10重量百分比，InP型，NANOSYS公司，US)-在第一颜色转换层中的发光峰值最高点为538nm
实施例3：制备复合片(绿色量子点+红色量子点+红色有机纳米荧光体)
首先，混合以下成分来制备量子点组合物。
-90重量份的粘合剂(紫外线固化型丙烯酸树脂，SKC HT&M公司)
-6.7重量份的绿色量子点溶液(量子点含量：10重量百分比，InP型，NANOSYS公司，US)-在第一颜色转换层中的发光峰值最高点为538nm
-1.0重量份的红色量子点溶液(量子点含量：5重量百分比，InP型，NANOSYS公司，US)-在第一颜色转换层中的发光峰值最高点为630nm
-3.0重量份的光散射剂(TiO2，Ti-Pure R902+)-折射率2.7，平均粒径0.4μm
-2.0重量份的光引发剂(Irgacure TPO)
接着，混合以下成分来制备纳米荧光体组合物。
-60重量份的粘合剂(热塑性丙烯酸树脂，固体成分为20重量百分比)
-40重量份的溶剂(乙酸丁酯)
-0.04重量份的红色有机纳米荧光体(UBP-R，Ukseung化学产品)-在第二颜色转换层中的吸光峰值最高点为574nm、发光峰值最高点为620nm
-1重量份的光散射剂(TiO2，Ti-Pure R902+)-折射率2.7，平均粒径0.4μm
重复上述实施例1的步骤，上述量子点组合物用于第一颜色转换层的制备，上述纳米荧光体组合物用于第二颜色转换层的制备，由此来制备复合片。
比较例1：制备复合片(绿色量子点+红色量子点)
混合以下成分来制备量子点组合物。
-90重量份的粘合剂(紫外线固化型丙烯酸树脂)
-5.1重量份的绿色量子点溶液(量子点含量：10重量百分比，InP型，NANOSYS公司，US)-在颜色转换层中的发光峰值最高点为541nm
-2.6重量份的红色量子点溶液(量子点含量：5重量百分比，InP型，NANOSYS公司，US)-在颜色转换层中的发光峰值最高点为630nm
-3.0重量份的光散射剂(TiO2，Ti-Pure R902+)-折射率2.7，平均粒径0.4μm
-2.0重量份的光引发剂(Irgacure TPO)
在第一阻隔膜(SBL125B，SKC HT&M公司)的一面涂敷上述量子点组合物来形成颜色转换层，在其上方贴合第二阻隔膜(SBL125B，SKC HT&M公司)之后执行紫外线固化来制备复合片。
比较例2：制备复合片(绿色量子点+红色量子点)
使用在实施例2中使用的绿色量子点，重复上述比较例1的步骤来制备复合片。
-5.3重量份的绿色量子点溶液(量子点含量：10重量百分比，InP型，NANOSYS公司，US)-在颜色转换层中的发光峰值最高点为538nm
比较例3：制备复合片(绿色量子点+红色量子点)
重复上述比较例1的步骤，使用以下成分来制备复合片。
-5.5重量份的绿色量子点溶液(量子点含量：10重量百分比，InP型，NANOSYS公司，US)-在颜色转换层中的发光峰值最高点为535nm
比较例4：制备复合片(绿色量子点+红色量子点+吸收染料)
混合以下成分来制备量子点组合物。
-90重量份的粘合剂(紫外线固化型丙烯酸树脂)
-6.2重量份的绿色量子点溶液(量子点含量：10重量百分比，InP型，NANOSYS公司，US)-在颜色转换层中的发光峰值最高点为541nm
-2.9重量份的红色量子点溶液(量子点含量：5重量百分比，InP型，NANOSYS公司，US)-在颜色转换层中的发光峰值最高点为630nm
-3.0重量份的光散射剂(TiO2，Ti-Pure R902+)-折射率2.7，平均粒径0.4μm
-2.0重量份的光引发剂(Irgacure TPO)
在第一阻隔膜(SBL125B，SKC HT&M公司)膜的一面涂敷上述量子点组合物来形成颜色转换层，在其上方贴合第二阻隔膜(SBL125B，SKC HT&M公司)之后执行紫外线固化来制备复合片。
接着，混合以下成分来制备染料组合物。
-36重量份的粘合剂(AOF-2914，Aekyung公司)
-4重量份的固化剂(AH-2100，Aekyung公司)
-60重量份的溶剂(甲乙酮/甲苯＝1:1，w/w)
-0.01重量份的吸收染料(PANAX，Ukseung化学)-吸光峰值的最高点为594nm
作为基膜130，在厚度为50μm的聚对苯二甲酸膜的一面涂敷上述染料组合物并在120℃的温度条件下干燥3分钟来获得厚度为5μm的第二片。
在上述第一片的第二阻隔膜160的一面涂敷光学透明粘结剂(OCA，SKC HT&M公司)，在100℃的温度条件下干燥2分钟来形成厚度为15μm的粘结层140之后，以与上述第二片的吸收型染料涂层相接的方式进行贴合来制备复合片。
试验例
对上述实施例及比较例的复合片执行以下试验。
(1)吸光峰值
在实施例及比较例中记载的量子点或纳米荧光体的吸光峰值通过将包括这些的各个颜色转换层形成在透明聚对苯二甲酸膜上来制备试片之后，使用分光光度计(Spectrophotometer，U4100，HITACHI公司)来测定。
(2)发光峰值
将复合片样品放置在具有蓝色光源的直射型背光的扩散板上，在其上方依次层叠垂直棱镜片、水平棱镜片、双增亮膜(DBEF)之后，利用光谱辐射计(Spectroradiometer，SR-3，TOPCON，Working Distance：660mm，Field Spec.：0.2D)来测定发光光谱，算出发光峰值(蓝色/绿色/红色)的最高点的波长(nm)及半振幅(nm)。
并且，在上述实施例及比较例中记载的量子点或纳米荧光体的发光峰值通过将包括这些的各个颜色转换层形成在透明聚对苯二甲酸膜上之后，根据上述试验方法测定。
(3)相对亮度
将复合片样品放置在具有蓝色光源的直射型背光的扩散板上，在其上方依次层叠垂直棱镜片、水平棱镜片、双增亮膜之后，利用光谱辐射计(Spectroradiometer，SR-3，TOPCON，Working Distance：660mm，Field Spec.：0.2D)来测定亮度。将实施例1的复合片的亮度作为100％来算出相对亮度。
(4)DCI-P3
将复合片样品应用于安装有具有蓝色光源的直射型背光的液晶显示装置，利用光谱辐射计(Spectroradiometer，SR-3，TOPCON，Working Distance：660mm，Field Spec.：0.2D)来测定CIE 1931色度坐标xy并利用其来算出DCI-P3颜色区域(color gamut)的重叠比例。优选地，DCI-P3为95％以上。
(5)可靠性-高温
a.试验装置：热风循环型高温烤箱
b.试验步骤/条件：将复合片样品裁剪成A4大小并测定亮度、色度坐标xy。之后，将样品放入85℃烤箱并经过1000小时之后再次测定亮度、色度坐标xy来计算亮度维持率和色度坐标xy的变化量。
c.试验结果
-良好：亮度维持率为90％以上、色度坐标x和y的变化量为0.01以内
-不良：亮度维持率小于90％，色度坐标x和y的变化量大于0.01
(6)可靠性-高湿
a.试验装置：热风循环型高温烤箱
b.试验步骤/条件：将复合片样品裁剪成A4大小并测定亮度、色度坐标xy。之后，将样品放入65℃、湿度90％的烤箱并经过1000小时之后再次测定亮度、色度坐标xy来计算亮度维持率和色度坐标xy的变化量。
c.试验结果
-良好：亮度维持率为90％以上、色度坐标x和y的变化量为0.01以内
-不良：亮度维持率小于90％，色度坐标x和y的变化量大于0.01
(7)可靠性-耐光性
a.试验装置：设置在安装有高亮度蓝色发光二极管的直射型背灯60℃烤箱内，以50mW/cm2的条件施加电压和电流。
b.试验步骤/条件：将复合片样品裁剪成A4大小并测定亮度、色度坐标xy。之后，将样品放置于安装有在60℃烤箱内驱动的高亮度蓝色发光二极管的直射型背光上并层叠水平棱镜片、垂直棱镜片、双增亮膜之后，在经过1000小时之后再次测定亮度、色度坐标xy来计算亮度维持率和色度坐标xy的变化量。
c.试验结果
-良好：亮度维持率为90％以上、色度坐标x和y的变化量为0.01以内
-不良：亮度维持率小于90％、色度坐标x和y的变化量大于0.01
上述试验结果在以下表1及表2中示出。
表1
表2
如上述表1及表2所示，在实施例1至实施例3的复合片中，在绿色量子点复合红色有机纳米荧光体的结果，绿色量子点的发光峰值向短波长侧移动，绿色和红色的发光峰值的半振幅均减少。如上所述，实施例1至实施例3的复合片的颜色再现性得到提高，并且相对亮度没有降低。相反，比较例1及比较例2的复合片仅使用绿色量子点和红色量子点，在不发生绿色量子点的发光峰值的移动或半振幅的减少效果的情况下实现颜色再现性，比较例3的复合片使用波长短的绿色量子点，因而颜色再现性良好，但可靠性不良。并且，比较例4的复合片由于吸收染料引起的光损失而导致亮度减少10％以上。

Claims (14)

1.一种复合片，其特征在于，
包括：
第一颜色转换层，包括绿色量子点或绿色量子点和红色量子点的组合；以及
第二颜色转换层，包括红色有机纳米荧光体，
上述复合片满足以下式(i)及式(ii)：
540nm≤ABMAX[RPHOS]≤600nm...(i)
600nm≤EMMAX[RPHOS]≤640nm...(ii)
其中，ABMAX[RPHOS]为上述第二颜色转换层的吸光峰值的最高点的波长，单位为nm，
EMMAX[RPHOS]为上述第二颜色转换层的红色发光峰值的最高点的波长，单位为nm；
其中，所述复合片的绿色发光峰值的半振幅为37nm以下；
所述复合片的红色发光峰值的半振幅为42nm以下。
2.根据权利要求1所述的复合片，其特征在于，
上述ABMAX[RPHOS]处于550nm至590nm的范围内，
上述EMMAX[RPHOS]处于610nm至640nm的范围内。
3.根据权利要求1所述的复合片，其特征在于，上述复合片的绿色发光峰值的最高点的波长处于535nm至545nm的范围内。
4.根据权利要求1所述的复合片，其特征在于，上述复合片的红色发光峰值的最高点的波长处于600nm至630nm的范围内。
5.根据权利要求1所述的复合片，其特征在于，上述复合片的红色发光峰值的半振幅为40nm以下。
6.根据权利要求1所述的复合片，其特征在于，
上述第一颜色转换层包括上述绿色量子点和红色量子点的组合，
上述红色量子点的含量小于上述绿色量子点的含量。
7.根据权利要求1所述的复合片，其特征在于，
上述绿色量子点吸收蓝色光来释放绿色光，
上述红色有机纳米荧光体吸收蓝色光及从上述绿色量子点释放的绿色光的一部分来释放红色光。
8.根据权利要求1所述的复合片，其特征在于，上述复合片还包括形成在上述第一颜色转换层的一面或两面的阻隔膜。
9.根据权利要求8所述的复合片，其特征在于，上述阻隔膜包括基材层及形成在上述基材层上的无机层。
10.根据权利要求8所述的复合片，其特征在于，上述复合片包括上述第一颜色转换层、上述第二颜色转换层、第一阻隔膜及第二阻隔膜。
11.根据权利要求10所述的复合片，其特征在于，上述复合片依次包括上述第一阻隔膜、上述第一颜色转换层、上述第二阻隔膜及上述第二颜色转换层。
12.根据权利要求10所述的复合片，其特征在于，上述复合片依次包括上述第一阻隔膜、上述第一颜色转换层、上述第二颜色转换层及上述第二阻隔膜。
13.一种显示装置，其特征在于，包括：
光源，用于释放蓝色光；
显示板，接收来自上述光源的光来显示影像；以及
权利要求1所述的复合片，配置在从上述光源到上述显示板为止的光路径。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，上述显示装置在DCI-P3颜色空间呈现出95％以上的颜色再现率。
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