TW202036051A - 色彩轉換膜、製造其的方法、包含其的背光單元以及顯示器裝置 - Google Patents
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Abstract
本說明書是有關於一種色彩轉換膜、包含其的背光單元以及顯示器裝置。
Description
本揭露主張於2018年11月12日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2018-0138417號的優先權及權利，所述韓國專利申請案的全部內容併入本案供參考。
本說明書是有關於色彩轉換膜、包含其的背光單元以及顯示器裝置。
使用各種材料的色彩轉換膜的開發最近已經取得進展，用於改善例如電視等液晶顯示器的色域（color gamut）。
色彩轉換膜通常具有由於熱、氧等與光一起加速降解而降低耐久性的問題。因此，需要能夠降低其影響的材料選擇及結構改善。
具體而言，由於色彩轉換膜不可避免地暴露於在顯示器驅動期間產生的背光等熱量，因此增強耐熱性在色彩轉換膜中是必要的。
在此項技術中已經嘗試藉由取代螢光物質的官能團、引入具有高耐熱性的樹脂等來提高熱穩定性，然而，由於未防止至色彩轉換層自身的熱傳遞，因此提高耐熱性受到限制。因此，需要能夠防止由熱引起的膜劣化的新技術。
[技術問題]
本說明書是有關於提供一種色彩轉換膜、包含其的背光單元以及顯示器裝置。
[技術解決方案]
本說明書的一個實施例提供一種色彩轉換膜，所述色彩轉換膜包括：基板膜；色彩轉換層，設置在所述基板膜上；以及相轉變黏著層，設置在所述色彩轉換層上，其中所述相轉變黏著層包含黏著樹脂基質及相變材料，且所述相變材料為選自由有機單體、聚合物及無機鹽水合物組成的群組中的至少一者。
本說明書的另一實施例提供一種製備色彩轉換膜的方法，所述方法包括：製備基板膜；在所述基板膜上形成色彩轉換層；以及在所述色彩轉換層上形成包含黏著樹脂基質及相變材料的相轉變黏著層，其中所述相變材料為選自由有機單體、聚合物及無機鹽水合物組成的群組中的至少一者。
本說明書的另一實施例提供一種包括以上所述色彩轉換膜的背光單元。
本說明書的另一實施例提供一種包括以上所述背光單元的顯示器裝置。
[有利效果]
在根據本說明書一個實施例的色彩轉換膜中，在顯示器驅動期間產生的熱被相轉變黏著層中的相變材料吸收，且因此，可減少由熱引起的色彩轉換膜的劣化。
此外，根據本說明書一個實施例的色彩轉換膜在與色彩轉換層分離的層中包含相變材料，且因此，可使在相變材料的相變或洩漏期間可能發生的體積變化最小化。
在下文中，將更詳細地描述本說明書。
在本說明書中，對一個構件被放置「在」另一個構件「上」的描述不僅包括一個構件與另一個構件接觸的情況，還包括在所述兩個構件之間存在又一構件的情況。
在本說明書中，對某一部件「包括」某些構成部分的描述意指能夠進一步包括其他構成部分，並且不排除其他構成部分，除非特別進行相反陳述。
本說明書的一個實施例提供一種色彩轉換膜，所述色彩轉換膜包括：基板膜；色彩轉換層，設置在所述基板膜上；以及相轉變黏著層，設置在所述色彩轉換層上，其中所述相轉變黏著層包含黏著樹脂基質及相變材料，且所述相變材料為選自由有機單體、聚合物及無機鹽水合物組成的群組中的至少一者。
相變材料藉由在某一溫度範圍內引起相變來吸收熱，並且藉由此種熱吸收，可防止至色彩轉換層的熱傳遞。具體而言，相變材料可在30℃至80℃下引起固-液相變。當相變發生在低於30℃的溫度下時，藉由吸熱獲得的穩定效果在色彩轉換膜的驅動溫度範圍內可能不顯著，而當相變發生在高於80℃的溫度下時，相變材料的吸熱能力降低，從而因將大量熱傳遞至色彩轉換層而導致劣化。
根據本說明書的一個實施例，相轉變黏著層可由相變材料及黏著材料形成。黏著材料不受特別限制，只要其可一般用於黏著層中即可。
根據本說明書的一個實施例，相對於100重量份的相轉變黏著層，相變材料的含量可為10重量份至80重量份。當引入小於10重量份的含量時，相轉變黏著層的吸熱能力降低，導致耐久性增強效果不顯著，而當引入大於80重量份的含量時，塗佈溶液的黏度降低，從而使可加工性下降。
根據本說明書的一個實施例，相對於100重量份的黏著樹脂基質，相變材料的含量可為大於或等於5重量份且小於或等於100重量份。具體而言，所述含量可為5重量份或大於5重量份、10重量份或大於10重量份、15重量份或大於15重量份、20重量份或大於20重量份、25重量份或大於25重量份、30重量份或大於30重量份、35重量份或大於35重量份、40重量份或大於40重量份、45重量份或大於45重量份、或50重量份或大於50重量份，並且可為95重量份或小於95重量份、90重量份或小於90重量份、85重量份或小於85重量份、80重量份或小於80重量份、75重量份或小於75重量份、或70重量份或小於70重量份。
根據本說明書的一個實施例，相變材料具有微膠囊結構，且所述微膠囊結構可包括殼及核。
此外，根據本說明書的一個實施例，殼可為選自由脲-甲醛、三聚氰胺-甲醛、聚胺酯樹脂、聚脲樹脂、環氧樹脂、明膠及聚丙烯酸樹脂組成的群組中的至少一者，且核可為選自由有機單體、聚合物及無機鹽水合物組成的群組中的至少一者。
根據本說明書的一個實施例，有機單體可為選自由石蠟系化合物、脂肪酸系化合物、醇系化合物及碳酸酯系化合物組成的群組中的至少一者。
石蠟系化合物不受特別限制，但可為選自由以下組成的群組中的至少一者：正十九烷、正二十烷、正二十一烷、正二十二烷、正二十三烷、正二十四烷、正二十五烷、正二十六烷、正二十七烷及正二十八烷。
脂肪酸系化合物不受特別限制，但可為選自由癸酸、月桂酸及肉豆蔻酸組成的群組中的至少一者。
醇系化合物不受特別限制，但可為選自由1-十二烷醇及1-十四烷醇組成的群組中的至少一者。
碳酸酯系化合物不受特別限制，但可為選自由碳酸十四烷基酯、碳酸十六烷基酯及碳酸十八烷基酯組成的群組中的至少一者。
根據本說明書的一個實施例，聚合物可為選自由聚(乙二醇)、聚(環氧丙烷)（poly(propylene oxide)，PPO）及聚四氫呋喃（polytetrahydrofuran，PTHF）組成的群組中的至少一者。
根據本說明書的一個實施例，無機鹽水合物可為選自由LiNO3
·3H2
O、Na2
SO4
·10H2
O、NaCH3
COO·3H2
O、CaBr2
·6H2
O、Na2
HPO4
·12H2
O、Zn(NO3
)2
·nH2
O、Na2
S2
O3
·5H2
O及Cd(NO3
)2
·4H2
O組成的群組中的至少一者。
在本說明書的一個實施例中，作為形成黏著樹脂基質的組分，可使用此項技術中已知的黏著組分。舉例而言，黏著樹脂基質可為陽離子可聚合黏著組分（cation polymerizable adhesive component）、自由基可固化黏著組分（radical curable adhesive component）或其混合物。
在本說明書的一個實施例中，黏著樹脂基質包含陽離子可聚合黏著組分。
陽離子可聚合黏著組分包括藉由陽離子聚合反應固化的黏著組分，並且可使用此項技術中已知的陽離子可聚合組成物形成。
在本說明書的一個實施例中，陽離子可聚合組成物包括陽離子光聚合起始劑。陽離子光聚合起始劑為藉由活性能量射線照射（active energy ray irradiation）產生陽離子物質或路易斯酸的化合物，且其實例可包括但不限於芳族重氮鹽、芳族碘鋁鹽、鎓鹽（例如，芳族鋶鹽）、鐵-芳烴錯合物等。
陽離子可聚合組成物中除陽離子光聚合起始劑之外的組分不受特別限制。舉例而言，在陽離子可聚合組成物中，可更使用陽離子可聚合化合物，例如環氧化合物，且必要時，可更使用黏合樹脂、反應性樹脂及添加劑等。舉例而言，以100重量份的組成物計，陽離子可聚合組成物包括5重量份至90重量份的陽離子可聚合化合物（例如，環氧化合物）；以及0.5重量份至20重量份的陽離子光聚合起始劑，且必要時，可更包括用於保持黏度或增強潤濕性的添加劑。
在本說明書的一個實施例中，陽離子可聚合組成物可包括樹脂、陽離子光起始劑及增黏劑。作為樹脂，可使用橡膠系樹脂。陽離子光聚合起始劑的含量可根據需要確定，且舉例而言，相對於100重量份的樹脂可為30重量份至100重量份。相對於100重量份的樹脂，增黏劑的含量可為30重量份至40重量份。此外，必要時，可更添加此項技術中已知的添加劑。
在本說明書的一個實施例中，陽離子可聚合黏著組分較佳地不包括在紫外線照射期間另外產生自由基的材料。
在本說明書的一個實施例中，可藉由在基板上塗佈陽離子可聚合組成物及有機螢光物質、且對所得結果進行陽離子聚合而形成黏著色彩轉換層。
在本說明書的一個實施例中，黏著樹脂基質包括自由基可固化黏著組分。自由基可固化黏著組分包括藉由自由基固化而固化的黏著組分，並且可使用此項技術中已知的自由基可固化組成物來形成。自由基可固化組成物包括自由基可聚合化合物及自由基起始劑，並且必要時，可更包括橡膠系膠黏樹脂等。所述組成物可在必要時包括溶劑，然而，當包括自由基可聚合化合物及自由基起始劑的組成物處於溶液狀態中時，可不使用單獨的溶劑。
自由基可聚合化合物為藉由自由基聚合反應聚合的化合物，並且可使用自由基可聚合單體或聚合物。作為自由基可聚合化合物，可使用分子中具有二或更多個異氰酸酯基的聚異氰酸酯、與(甲基)丙烯酸羥烷基酯反應的丙烯酸胺基甲酸酯、分子中具有一或多個(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺、馬來醯亞胺、(甲基)丙烯酸、馬來酸、衣康酸、(甲基)丙烯醛、(甲基)丙烯醯嗎啉、N-乙烯基-2-吡咯啶酮或三烯丙基異氰脲酸酯等。
自由基起始劑可用於促進自由基可聚合化合物的聚合並提高固化速率。自由基起始劑的類型可包括苯乙酮系光聚合起始劑、安息香醚系光聚合起始劑、二苯甲酮系光聚合起始劑、噻噸酮系光聚合起始劑等，但並非僅限於此。必要時，自由基可固化組成物可更包括額外的添加劑。添加劑的實例可包括抗氧化劑、寡聚物、助黏劑（adhesion promotor）等，但並非僅限於此。
在本說明書的一個實施例中，相對於100重量份的自由基可固化組成物，自由基可聚合化合物的含量可為80重量份至99.5重量份，並且自由基起始劑的含量可為0.5重量份至20重量份。
在本說明書的一個實施例中，自由基可固化黏著組分可使用重量平均分子量為300克/莫耳或大於300克/莫耳的自由基可聚合化合物，以防止在固化自由基可固化組成物時產生的自由基對有機螢光物質的影響。
重量平均分子量為300克/莫耳或大於300克/莫耳的自由基可聚合化合物可為單體、聚合物或其混合物。藉由具有相對大的分子量，重量平均分子量為300克/莫耳或大於300克/莫耳的自由基可聚合單體或聚合物即使在紫外固化後產生自由基時亦不會與有機螢光物質反應，並且色彩轉換膜的光學性質可不下降。在本文中，自由基可聚合化合物的重量平均分子量為300克/莫耳或大於300克/莫耳，並且不影響有機螢光物質的性質的其他組分的重量平均分子量不受限制。
根據本說明書的一個實施例，可更在相轉變黏著層上包括保護膜。
圖1示出根據本說明書一個實施例的色彩轉換膜。具體而言，圖1示出其中色彩轉換層20被塗佈在基板膜10上、且在其上方塗佈有相轉變黏著層30的色彩轉換膜。
在本說明書的一個實施例中，樹脂包括熱塑性樹脂及可熱固化樹脂兩者，並且儘管在類型上不受特別限制，但可使用聚(甲基)丙烯酸系（例如，聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA））、聚碳酸酯系（polycarbonate-based，PC）、聚苯乙烯系（polystyrene-based，PS）、聚乙烯系、聚乙二醇系、聚伸芳基系（polyarylene-based，PAR）、聚胺基甲酸酯系（polyurethane-based，TPU）、苯乙烯-丙烯腈系（styrene-acrylonitrile-based，SAN）、聚偏二氟乙烯系（polyvinylidene fluoride-based，PVDF）、經改性的聚偏二氟乙烯系（modified-PVDF）等。
在本說明書的一個實施例中，樹脂可表現出透明性質。在本文中，透明意指可見光透射率為75%或高於75%。
在本說明書的一個實施例中，溶劑可為二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、吡啶、2-甲基吡啶、4-甲基吡啶、乙酸丁酯、乙酸正丙酯、乙酸乙酯、二甲苯、甲苯、環己酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮或其組合。更具體而言，作為溶劑，上述溶劑可單獨使用或作為兩種類型的混合物使用。
在本說明書的一個實施例中，有機螢光染料吸收在近紫外至可見光區域中選擇的光，並且可使用發射與吸收光具有不同波長的光的染料。
在本說明書的一個實施例中，有機螢光染料包括以下中的任意一或多者：BODIPY系衍生物、吖啶系衍生物、呫噸系衍生物、芳基甲烷系衍生物、香豆素系衍生物、多環芳烴系衍生物、多環雜芳族系衍生物、苝系衍生物、吡咯系衍生物及芘系衍生物。具體而言，有機螢光染料包括上述材料中的一或兩種。更具體而言，有機螢光染料使用BODIPY系有機螢光染料。
在本說明書的一個實施例中，有機螢光染料具有50,000 M-1
cm-1
至150,000 M-1
cm-1
的分子吸收係數。
在本說明書的一個實施例中，基板膜可具有1微米至100微米的厚度。更具體而言，所述厚度可為10微米至90微米，且較佳地為20微米至80微米。
在本說明書的一個實施例中，有機螢光染料以分散在樹脂中的形式存在。
以100重量份的樹脂計，有機螢光染料的含量為0.005重量份至2重量份。
在本說明書的一個實施例中，根據上述實施例的色彩轉換膜另外包括光漫射顆粒。藉由將光漫射顆粒分散至色彩轉換膜而非在此項技術中使用的光漫射膜中來增強亮度，相較於使用單獨的光漫射膜，可獲得更高的亮度，並且亦可跳過黏合製程。
作為光漫射顆粒，可使用折射率較樹脂高的顆粒，且其實例可包括：空氣或其他氣體、填充空氣或氣體的空心珠或顆粒（例如，填充空氣/氣體的玻璃或聚合物），包含TiO2
、二氧化矽、硼矽酸鹽、氧化鋁或藍寶石；聚合物顆粒，包含聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸基、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、三聚氰胺樹脂、甲醛樹脂或三聚氰胺及甲醛樹脂；或其組合。
光漫射顆粒的粒徑可在0.1微米至5微米的範圍內。光漫射顆粒的含量可根據需要確定，並且舉例而言，相對於100重量份的樹脂固體含量，所述含量可為約1重量份至30重量份。
在本說明書的一個實施例中，色彩轉換膜具有2微米至200微米的厚度。
在本說明書的一個實施例中，即使具有2微米至20微米的小厚度，色彩轉換膜亦可表現出高亮度。此乃因以下事實：單位體積中包含的螢光物質分子的含量高於量子點的含量。舉例而言，基於600尼特（nit）的藍色背光單元（backlight unit，BLU）（藍色BLU）的亮度，使用相對於樹脂固體含量而言為0.5重量%的有機螢光染料含量的厚度為5微米的色彩轉換膜可表現出4000尼特或大於4000尼特的高亮度。
在本說明書的一個實施例中，色彩轉換膜包括：基板膜；以及設置在所述基板膜上的色彩轉換層。
在本說明書的一個實施例中，當製備色彩轉換膜時，基板膜可充當支撐物。基板膜的類型或厚度不受限制，只要其為透明的並且能夠充當支撐物即可，並且可使用此項技術中已知的基板膜。在本文中，透明意指可見光透射率為70%或高於70%。舉例而言，可使用PET膜作為基板膜。
必要時，基板膜可由阻擋膜（barrier film）代替，或者阻擋膜可設置在基板膜的一個表面或兩個表面上。
阻擋膜不受特別限制，只要其能夠阻擋濕氣或氧氣即可，並且可使用此項技術中已知的阻擋膜。舉例而言，阻擋膜包括對濕氣及氧氣中的至少一者具有10-1
立方公分/平方米/天（cc/m2
/day）的透射率的阻擋層。舉例而言，阻擋層可包含氧化鋁或氮化物、以及提供濕氣或氧氣阻擋性質的離子金屬氧化物。阻擋膜可更包括由選自以下的一或多種類型形成的緩衝層：溶膠-凝膠系（sol-gel-based）、丙烯酸系、環氧系及胺基甲酸酯系塗佈溶液組成物。
作為一個實例，阻擋膜可包括有機-無機混合塗層、無機材料層及保護塗層，所述保護塗層包括無機奈米顆粒，所述無機奈米顆粒的表面被設置在基板膜的一個表面或兩個表面上的有機矽烷改性。在本文中，無機材料層可由金屬氧化物或氮化物形成。無機奈米顆粒可為氧化鋁、二氧化矽、氧化鋅、氧化銻、氧化鈦或氧化鋯的奈米顆粒。有機-無機混合塗層可藉由加熱或紫外固化溶膠狀態的含有機矽烷的塗佈組成物而形成，並且溶膠狀態的塗佈溶液組成物可包括適當的添加劑、溶劑、聚合觸媒等以及有機矽烷。
在本說明書的一個實施例中，可在色彩轉換膜的一個表面上提供黏著劑或膠黏層。具體而言，黏著劑或膠黏層可設置在色彩轉換層的未設置基板膜的一個表面上。作為形成黏著劑或膠黏層的組分，可使用此項技術中使用的組分，對此並無限制。
本說明書的另一實施例提供了一種製備色彩轉換膜的方法，所述方法包括：製備基板膜；在所述基板膜上形成色彩轉換層；以及在所述色彩轉換層上形成包含黏著樹脂基質及相變材料的相轉變黏著層，其中所述相變材料為選自由有機單體、聚合物及無機鹽水合物組成的群組中的至少一者。
在本說明書的一個實施例中，形成色彩轉換層可包括：製備其中混合有樹脂、溶劑及有機螢光染料的樹脂溶液；藉由在所述基板膜上塗佈所述樹脂溶液來形成色彩轉換層；以及對塗佈在所述基板膜上的所述色彩轉換層進行乾燥。
在本說明書的一個實施例中，形成相轉變黏著層可包括：藉由在所述色彩轉換層上塗佈包含黏著樹脂基質、溶劑及相變材料的相變溶液而形成相轉變黏著層；以及對所述相轉變黏著層進行熱固化或光固化。
本說明書的一個實施例提供了一種製備色彩轉換膜的方法，所述方法包括：製備基板膜；製備其中混合有樹脂、溶劑及有機螢光染料的樹脂溶液；藉由在所述基板膜上塗佈樹脂溶液而形成色彩轉換層；對塗佈在所述基板膜上的色彩轉換層進行乾燥；藉由在經乾燥的色彩轉換層上塗佈包含黏著樹脂基質、溶劑及相變材料的相變溶液而形成相轉變黏著層；以及對所述相轉變黏著層進行熱固化或光固化。
在本說明書的一個實施例中，製備基板膜可為藉由擠出或塗佈來製備基板膜，或者藉由購買市售基板膜來製備。
在樹脂溶液中，上述有機螢光染料被溶解，且因此，有機螢光染料均質地分佈在溶液中。此不同於需要單獨分散製程的量子點膜製備製程。
在本說明書的一個實施例中，溶解有機螢光染料的樹脂溶液在製備方法中不受特別限制，只要上述有機螢光染料及樹脂溶解在溶液中即可。
根據一個實例，可使用藉由將有機螢光染料溶解在溶劑中來製備第一溶液、藉由將樹脂溶解在溶劑中來製備第二溶液、以及混合第一溶液及第二溶液的方法來製備溶解有機螢光染料的樹脂溶液。當混合第一溶液及第二溶液時，較佳地是使其均質混合。然而，所述方法並非僅限於此，且可使用同時將有機螢光染料及樹脂添加並溶解在溶劑中的方法、將有機螢光染料溶解在溶劑中並隨後添加並溶解樹脂的方法、將樹脂溶解在溶劑中並隨後添加並溶解有機螢光染料的方法等。
溶液中包含的有機螢光染料與上述相同。
在本說明書的一個實施例中，代替包含在溶液中的樹脂所包括的樹脂，可使用可由熱塑性樹脂固化的單體；或者熱塑性樹脂及可由熱塑性樹脂固化的單體的混合物。舉例而言，可由熱塑性樹脂固化的單體包括(甲基)丙烯酸系單體，並且此可藉由紫外固化形成為樹脂基質材料。當使用此種可固化單體時，必要時可更添加固化所需的起始劑。
當使用第一溶液及第二溶液時，該些溶液中的每一者中包含的溶劑可彼此相同或不同。即使當在第一溶液及第二溶液中使用不同類型的溶劑時，該些溶劑亦較佳地具有相容性以便彼此混合。
溶液中包含的溶劑類型與上述相同。
在本說明書的一個實施例中，當使用可由熱塑性樹脂固化的單體作為包含在溶液中的樹脂時，可在乾燥之前或在乾燥的同時進行固化，例如紫外固化。
當藉由用樹脂擠出而使有機螢光染料成膜時，可使用此項技術中已知的擠出方法，並且舉例而言，可藉由用例如聚碳酸酯系（PC）、聚(甲基)丙烯酸系或苯乙烯-丙烯腈系（SAN）等樹脂擠出有機螢光染料來製備色彩轉換層。
在本說明書的一個實施例中，可在如上製備的色彩轉換層上形成黏著劑或膠黏層。黏著劑或膠黏層可藉由塗佈用於形成黏著劑或膠黏層的組成物、且然後聚合或固化所得結果來形成，或者亦可藉由將黏著劑或膠黏片貼附在色彩轉換層上來形成。黏著劑或膠黏片可在被貼附至色彩轉換層之後被聚合或固化，但必要時亦可在貼附之前聚合或固化。作為固化，可使用紫外固化。可根據組分及組成物的組成比來確定固化條件。
在本說明書中，「固化」是指藉由暴露於熱及/或光藉由相轉變黏著層中包含的組分的化學或物理作用或反應而轉化為能夠獲得黏著性的狀態的過程。舉例而言，相轉變黏著層在固化前以液態存在，並且可在固化後轉化為固態。
在本說明書的一個實施例中，藉由將光漫射顆粒分散至用於形成黏著劑或膠黏層的組成物中，光漫射顆粒可分散至黏著劑或膠黏層中。在本文中，光漫射顆粒可直接分散至用於形成黏著劑或膠黏層的組成物中，或者可將其中光漫射顆粒分散至單獨溶劑中的分散溶液與用於形成黏著劑或膠黏層的組成物混合，以增加光漫射顆粒的分散程度。必要時，可使用超聲波發生器或振動器將光擴散顆粒分散至溶劑中。
本說明書的另一實施例提供了一種包括上述色彩轉換膜的背光單元。除了包括色彩轉換膜之外，背光單元可具有此項技術中已知的背光單元構造。
圖2及圖3示出根據本說明書一個實施例的背光單元的結構。根據圖2，根據上述實施例的色彩轉換膜設置在導光板與反射板之間。根據圖3，根據上述實施例的色彩轉換膜設置在導光板的與面對反射板的表面相對的表面上。圖2及圖3示出包括光源及圍繞光源的反射板的構造，然而，所述構造並非僅限於此種結構，並且可根據此項技術中已知的背光單元結構而變化。此外，作為光源，可使用直接型以及側鏈型，並且可不包括反射板或反射層，或者必要時可用其他構成部分來替代反射板或反射層。
本說明書的另一實施例提供了一種包括上述背光單元的顯示器裝置。舉例而言，顯示器裝置包括顯示器模組及背光單元。圖4示出根據本說明書一個實施例的顯示器裝置的結構。根據圖4，根據上述實施例的色彩轉換膜設置在導光板的與面對反射板的表面相對的表面上，並且顯示器模組設置在色彩轉換膜的頂部。然而，顯示器裝置的結構並非僅限於此，並且所述結構不受特別限制，只要其包括上述背光單元作為構成部分即可。必要時，可在顯示器模組與背光單元之間進一步設置額外的膜，例如光漫射膜、聚光膜（light concentrating film）及增亮膜。
顯示器裝置不受特別限制，並且可為例如電視、電腦監視器、膝上型電腦、行動電話等。
在下文中，將參照實例詳細描述本說明書。然而，根據本說明書的實例可被修改為各種其他形式，並且本申請案的範圍不應被解釋為限於以下描述的實例。提供本說明書的實例是為了向此項技術中具有通常知識者更全面地描述本說明書。
>
實例
1>
藉由將丙烯酸酯系黏著劑溶解在二甲苯溶劑中、並向其中添加固化起始劑而製備了第一溶液。將相變材料（聚(乙二醇)（poly(ethylene glycol)，PEG））溶解在了二甲苯溶劑中以製備第二溶液。藉由均質混合第一溶液及第二溶液而製備了黏著溶液，使得相對於100重量份的丙烯酸酯系黏著劑，相變材料的含量為70重量份。將此黏著溶液塗佈在了保護膜上，並進行了熱固化以製備相轉變黏著層。
將下述結構式的綠色螢光物質及紅色螢光物質以50:1的莫耳比溶解在了二甲苯溶劑中，以製備第三溶液。
>綠色螢光物質>
>紅色螢光物質>
將熱塑性樹脂（PMMA）溶解在了二甲苯溶劑中以製備第四溶液。將第三溶液及第四溶液均質混合，使得相對於100重量份的熱塑性樹脂，綠色及紅色螢光物質的含量為0.45重量份，且TiO2
顆粒的含量為10重量份。將此溶液塗佈在了PET基板上，且然後進行了乾燥以製備色彩轉換層。在本文中，可將TiO2
顆粒添加並混合至第三溶液及第四溶液中的任一者中，或者可製備包括TiO2
顆粒的第五溶液，或者可在混合第三溶液及第四溶液時引入TiO2
顆粒。
將相轉變黏著層層壓在了色彩轉換層側上以製備色彩轉換膜。
>
實例
2>
除了作為相變材料，使用微膠囊相變材料（三木理研實業有限公司（Miki Riken Industrial Co., Ltd.），PMCD-32SP）使得含量相對於100重量份的丙烯酸酯系黏著劑為70重量份之外，以與實例1中相同的方式製備了色彩轉換膜。
>
比較例
1>
藉由將17重量份的丙烯酸酯系黏著劑溶解在二甲苯中、並向其中添加固化起始劑而製備了黏著溶液。將此黏著溶液塗佈在了保護膜上，並進行了熱固化以製備黏著層。
藉由將與實例1中相同的綠色及紅色螢光物質以50:1的莫耳比溶解在二甲苯溶劑中而製備了第一溶液。
將熱塑性樹脂（PMMA）溶解在了二甲苯溶劑中以製備第二溶液。將粉末型相變材料（聚(乙二醇)（PEG））溶解在了二甲苯溶劑中以製備第三溶液。將第一溶液、第二溶液及第三溶液均質混合，使得相對於100重量份的熱塑性樹脂，綠色及紅色螢光物質的含量為0.45重量份，相變材料的含量為70重量份，且TiO2
顆粒的含量為10重量份。將此溶液塗佈在了PET基板上，且然後進行了乾燥以製備色彩轉換層。在本文中，可將TiO2
顆粒添加並混合至第一溶液至第三溶液中的任一者中，或者可製備包括TiO2
顆粒的第四溶液，或者可在混合第一溶液至第三溶液時引入TiO2
顆粒。
將黏著層層壓在了色彩轉換層側上以製備色彩轉換膜。
>
比較例
2>
除了不使用相變材料之外，以與實例1相同的方式製備了不使用相變材料的色彩轉換膜。
使用光譜輻射儀（拓普康公司（TOPCON Corporation）的SR系列）量測了根據實例1及比較例2製備的每個色彩轉換膜的發光光譜。具體而言，將所製備的色彩轉換膜層壓在了包括發光二極體藍色背光（最大發光波長450奈米）及導光板的背光單元的導光板的一個表面上，並且在色彩轉換膜上層壓稜鏡片及DBEF膜之後，量測了膜的亮度光譜，並且結果示於圖5中。此外，每個色彩轉換膜的亮度及量子效率（QY）的量測結果示於下表1中。根據圖5及表1，辨識出即使在將相變材料引入至色彩轉換膜中時，光學性質亦未下降太多。
[表1]
| 比較例2 | 實例1 | |
| 相對亮度 | 100% | 86.4% |
| 量子效率 | 0.95 | 0.81 |
對於根據實例及比較例製備的每個色彩轉換膜，評估了重覆驅動耐久性。具體而言，將所製備的色彩轉換膜層壓在了包括發光二極體藍色背光（最大發光波長450奈米）及導光板的背光單元的導光板的一個表面上，並且將稜鏡片、DBEF膜及反射板層壓在了色彩轉換膜上。為了模擬由顯示器驅動引起的產熱情景，將層壓結構放置在了熱板上並加熱至60℃，並且將驅動背光達24小時、冷卻至室溫達24小時並阻擋背光的循環重覆了10次。在每個循環之後，使用光譜輻射儀量測了色彩轉換膜的發光光譜，以分析光學性質的變化，且結果示於圖6及表2中。在根據比較例1製備的色彩轉換膜中，相變材料在第一次驅動期間液化並自色彩轉換膜中流出，並且不能進行進一步的驅動耐久性評估，而根據實例1製備的色彩轉換膜即使在相變材料含量高時仍表現出增強的耐久性而未發生單獨的洩露。
[表2]
| 重覆驅動10次後的光學性質 | 相較於初始亮度的亮度% |
| 實例1 | 99.8% |
| 實例2 | 98.0% |
| 比較例1 | - |
| 比較例2 | 93.5% |
10:基板膜
20:色彩轉換層
30:相轉變黏著層
圖1為根據本說明書一個實施例的色彩轉換膜的模擬圖。
圖2及圖3為示出根據本說明書一個實施例的背光單元的結構的模擬圖。
圖4為示出根據本說明書一個實施例的顯示裝置的結構的模擬圖。
圖5為示出根據本說明書一個實施例的色彩轉換膜及比較例的膜的亮度光譜的曲線圖。
圖6為評估根據本說明書一個實施例的實例及比較例製備的色彩轉換膜的重覆驅動耐久性的曲線圖。
10:基板膜
20:色彩轉換層
30:相轉變黏著層
Claims (16)
- 一種色彩轉換膜，包括： 基板膜； 色彩轉換層，設置在所述基板膜上；以及 相轉變黏著層，設置在所述色彩轉換層上， 其中所述相轉變黏著層包含黏著樹脂基質及相變材料；且 所述相變材料為選自由有機單體、聚合物及無機鹽水合物組成的群組中的至少一者。
- 如請求項1所述的色彩轉換膜，其中所述相變材料在30℃至80℃下發生固-液相變。
- 如請求項1所述的色彩轉換膜，其中相對於100重量份的所述相轉變黏著層，所述相變材料的含量為10重量份至80重量份。
- 如請求項1所述的色彩轉換膜，其中所述相變材料具有微膠囊結構，且所述微膠囊結構包括殼及核。
- 如請求項4所述的色彩轉換膜，其中所述殼為選自由脲-甲醛、三聚氰胺-甲醛、聚胺酯樹脂、聚脲樹脂、環氧樹脂、明膠及聚丙烯酸樹脂組成的群組中的至少一者；且所述核為選自由有機單體、聚合物及無機鹽水合物組成的群組中的至少一者。
- 如請求項1所述的色彩轉換膜，其中所述有機單體為選自由石蠟系化合物、脂肪酸系化合物、醇系化合物及碳酸酯系化合物組成的群組中的至少一者。
- 如請求項1所述的色彩轉換膜，其中所述聚合物為選自由聚(乙二醇)、聚(環氧丙烷)（PPO）及聚四氫呋喃（PTHF）組成的群組中的至少一者。
- 如請求項1所述的色彩轉換膜，其中所述無機鹽水合物為選自由LiNO3 ·3H2 O、Na2 SO4 ·10H2 O、NaCH3 COO·3H2 O、CaBr2 ·6H2 O、Na2 HPO4 ·12H2 O、Zn(NO3 )2 ·nH2 O、Na2 S2 O3 ·5H2 O及Cd(NO3 )2 ·4H2 O組成的群組中的至少一者。
- 如請求項1所述的色彩轉換膜，其中所述黏著樹脂基質為陽離子可聚合黏著組分、自由基可固化黏著組分或其混合物。
- 如請求項1所述的色彩轉換膜，更包括位於所述相轉變黏著層上的保護膜。
- 如請求項1所述的色彩轉換膜，其中所述色彩轉換層包含有機螢光染料，並且所述有機螢光染料包括以下中的任意一或多者：BODIPY系衍生物、吖啶系衍生物、呫噸系衍生物、芳基甲烷系衍生物、香豆素系衍生物、多環芳烴系衍生物、多環雜芳族系衍生物、苝系衍生物、吡咯系衍生物及芘系衍生物。
- 一種製備色彩轉換膜的方法，所述方法包括： 製備基板膜； 在所述基板膜上形成色彩轉換層；以及 在所述色彩轉換層上形成包含黏著樹脂基質及相變材料的相轉變黏著層， 其中所述相變材料為選自由有機單體、聚合物及無機鹽水合物組成的群組中的至少一者。
- 如請求項12所述的製備色彩轉換膜的方法，其中形成所述色彩轉換層包括： 製備其中混合有樹脂、溶劑及有機螢光染料的樹脂溶液； 藉由在所述基板膜上塗佈所述樹脂溶液來形成所述色彩轉換層；以及 對塗佈在所述基板膜上的所述色彩轉換層進行乾燥。
- 如請求項12所述的製備色彩轉換膜的方法，其中形成所述相轉變黏著層包括： 藉由在所述色彩轉換層上塗佈包含黏著樹脂基質、溶劑及相變材料的相變溶液而形成所述相轉變黏著層；以及對所述相轉變黏著層進行熱固化或光固化。
- 一種背光單元，包括如請求項1至11中任一項所述的色彩轉換膜。
- 一種顯示器裝置，包括如請求項15所述的背光單元。
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