TWI598663B - 色轉換膜及其製備方法以及背光單元及包括該背光單元的顯示裝置 - Google Patents

色轉換膜及其製備方法以及背光單元及包括該背光單元的顯示裝置 Download PDF

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Description

色轉換膜及其製備方法以及背光單元及包括該背光單元的顯示裝置 【相關申請案]
本申請案主張於2015年1月31日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2015-0015701號的優先權及權利，所述韓國專利申請案的內容全文併入本案供參考。
本申請案是有關於一種色轉換膜以及背光單元及包括該背光單元的顯示裝置。
隨著大尺寸電視的普及化，電視亦朝向高解析度、薄型化以及高功能性。高效能與高解析度的有機發光二極體電視(OLED TV)仍具有價格競爭性的問題，因此尚未開發OLED TV的真正市場。因此，持續地努力於具有液晶顯示面板的OLED的相對安全優勢。
作為前述努力之一，近來已合併許多量子點相關技術與 原型。然而，鎘系量子點存在諸如使用限制等安全性問題，因而對於不用鎘來製造使用量子點的背光(其相對地不具有安全疑慮)產生興趣。
本申請案提供一種具有極佳色域的色轉換膜以及背光單元及包括該色轉換膜的顯示裝置。
本申請案的一實施例提供一種色轉換膜，其包括樹脂基質及分散在樹脂基質中的有機螢光物質，其中有機螢光物質包括綠色螢光物質及紅色螢光物質，當照射包括450nm波長的光時，綠色螢光物質具有位於510nm至560nm範圍內的最大發光波長，當照射包括450nm波長的光時，紅色螢光物質具有位於600nm至660nm範圍內的最大發光波長。綠色螢光物質與紅色螢光物質的莫耳比為5：1至50：1，當照射包括450nm波長的光時，色轉換膜具有位於510nm至560nm範圍內且半峰全幅值(full width at half maximum(FWHM))等於或小於50nm的發光峰，以及位於600nm至660nm範圍內且半峰全幅值等於或小於90nm的發光峰。
根據一實例，在450nm波長處具有發光峰的光可用作包括450nm波長的光。
在本說明書中，為了評估有機螢光物質或色轉換膜的發光峰或FWHM等發光特性，可使用具有450nm的最大發光波長、等於或小於40nm的半峰全幅值以及單峰發光強度分佈的藍光。
當色轉換膜不具有上述波長範圍內的發光峰時，極度難以設定色轉換膜所發射的光的白色座標(white color coordinate)。此外，可以藉由位於上述波長範圍內且具有特定FWHM的發光波長的色轉換膜來獲得高色域。
根據本發明，綠色螢光物質與紅色螢光物質被包括於單層(single layer)中。此不同於堆疊包括綠色螢光物質的層與包括紅色螢光物質的層的結構。
本申請案的另一實施例提供一種製備色轉換膜的方法，包括：於基板上塗佈樹脂溶液，其中上述綠色螢光物質與上述紅色螢光物質溶解於所述樹脂溶液中；以及乾燥塗佈於基板上的樹脂溶液。
本申請案的另一實施例提供一種製備色轉換膜的方法，包括：包括擠出(extruding)上述綠色螢光物質與上述紅色螢光物質以及樹脂。
本申請案的另一實施例提供一種包括所述色轉換膜的背光單元，。
本申請案的另一實施例提供一種包括所述背光單元的顯示裝置。
根據本發明中所述的實施例的色轉換膜包括具有上述組成比例的上述綠色螢光物質與紅色螢光物質，且當照射包括450nm波長的光時，具有位於510nm至560nm範圍內且半峰全幅值等於或小於50nm的發光峰，以及位於600nm至660nm範圍內且半峰全幅值等於或小於90nm的發光峰，且因此可藉由一個膜來獲得具有極佳色域的白色。此外，由於可藉由塗佈一次包括紅色螢光物質與綠色螢光物質的溶液來製備色轉換膜，因此製造過程是簡易的。再者，當如同上述在一個膜中包括紅色螢光物質與綠色螢光物質時，可以使用相當少量的紅色螢光物質，且因此可以降低製造成本。
102‧‧‧基板
104‧‧‧色轉換膜
106‧‧‧導光板
108‧‧‧反射板
110‧‧‧光源
200‧‧‧顯示模組
B、BL‧‧‧藍光
G‧‧‧綠光
R‧‧‧紅光
圖1是繪示根據本申請案的一實施例的色轉換膜的堆疊結構的示意圖。
圖2是顯示根據本申請案的一實施例的色轉換膜的發光光譜。
圖3至圖10分別顯示實例1至實例4以及比較實例1至比較實例4中所製備的色轉換膜的發光光譜。
圖11是於背光中使用根據本申請案的一實施例的色轉換膜的示意圖。
圖12是繪示根據本申請案的一實施例的顯示裝置的結構的 示意圖。
根據本申請案的一實施例的色轉換膜包括樹脂基質及分散在樹脂基質中的有機螢光物質，其中有機螢光物質包括綠色螢光物質及紅色螢光物質，當照射包括450nm波長的光時，綠色螢光物質具有位於510nm至560nm範圍內的最大發光波長，當照射包括450nm波長的光時，紅色螢光物質具有位於600nm至660nm範圍內的最大發光波長。綠色螢光物質與紅色螢光物質的莫耳比為5：1至50：1。
如圖1所示，根據本實施例，可以藉由一起使用在基板102上的色轉換膜104中的上述綠色螢光物質與紅色螢光物質以及包括藍光BL的光源，發出紅光R、綠光G以及藍光B，來獲得白光，且當綠色螢光物質與紅色螢光物質具有位於上述範圍中的最大發光波長時，可以獲得高色域。舉例來說，如圖2中所示，當發射在450nm波長處具有發光峰的光至膜上時，可以獲得位於藍色、綠色以及紅色區域中的發光峰，且因此可以獲得白色。
具體而言，藉由在一個膜中包括綠色螢光物質與紅色螢光物質，即使當紅色螢光物質的含量相當低，仍可獲得極佳的發光效率。具體而言，當以上述含量範圍混合綠色螢光物質與紅色螢光物質時，可以藉由使用相較於綠色螢光物質為少量的紅色螢光物質來設定色轉換膜所發射的光的白色座標。根據所使用的綠 色螢光物質的發光光譜與所使用的紅色螢光物質的吸收光譜的重疊程度，螢光物質的莫耳比可不同。隨著重疊程度增加，為了設定白色座標，可降低所使用的紅色螢光物質的量。
此外，當照射包括450nm波長的光時，色轉換膜具有位於510nm至560nm範圍內且半峰全幅值等於或小於50nm的發光峰，以及位於600nm至660nm範圍內且半峰全幅值等於或小於90nm的發光峰。當發光峰位於上述波長範圍內時，綠色發光峰具有等於或小於50nm的半峰全幅值，且紅色發光峰具有等於或小於90nm的半峰全幅值，這些半峰全幅值的數值是小的，因此當照射光時，可得到高色域。發光峰更佳是具有較小的半峰全幅值。舉例來說，紅色發光峰更佳是具有等於或小於70nm的半峰全幅值。作為一個特定實例，紅色發光峰更佳是位於610nm至650nm範圍內具有等於或小於70nm的半峰全幅值。
在本說明書中，半峰全幅值表示色轉換膜所發射的光的最大發光峰中的最大高度的一半處的發光峰的寬度。本說明書中的發光峰的半峰全幅值可以在膜狀態下測量。
根據一實例，在450nm波長處具有發光峰的光可用作包括450nm波長的光。
具體而言，為了評估有機螢光物質或色轉換膜的發光峰或FWHM等發光特性，可使用具有450nm的最大發光波長、等於或小於40nm的半峰全幅值以及單峰發光強度分佈的藍光。
在本說明書中，藍光、綠光以及紅光可使用本領域已知 的定義，且舉例來說，藍光是具有選自400nm至500nm的波長的波長的光，綠光是具有選自500nm至560nm的波長的波長的光，以及紅光是具有選自600nm至780nm的波長的波長的光。在本說明書中，綠色螢光物質至少吸收一些藍光且發出綠光，紅色螢光物質至少吸收一些藍光或綠光且發出紅光。舉例來說，紅色螢光物質可吸收具有500nm至600nm的波長的光與藍光。必要時，亦可使用發出介於綠光波長與紅光波長之間的黃光的螢光物質。
根據本申請案的一實施例，未特別限制綠色螢光物質，且可使用包括吡咯亞甲基金屬錯合物系列、蒽結構或芘結構的有機螢光物質。更具體而言，可使用具有以下結構式的有機螢光物質。
根據本申請案的一實施例，吡咯亞甲基金屬錯合物系列有機螢光物質可用作有機螢光物質。
根據一實例，可使用具有以下化學式1的有機螢光物質。
在化學式1中， X1與X2為氟基或烷氧基，R1至R4彼此相同或不同，且各自獨立為氫、鹵基、烷基、烷氧基、經羧基取代的烷基、未經取代或經烷氧基取代的芳基、-COOR或經-COOR取代的烷基，且此處，R是烷基，R5與R6彼此相同或不同，且各自獨立為氫、氰基、硝基、烷基、經羧基取代的烷基、-SO3Na或未經取代或經芳基炔基取代的芳基，R1與R5可彼此連接以形成經取代或未經取代的烴環或經取代或未經取代的雜環，且R4與R6可彼此連接以形成經取代或未經取代的烴環或經取代或未經取代的雜環，以及R7為氫、烷基、鹵烷基；或未經取代或經鹵基取代的芳基、烷基、烷氧基、芳基或烷基芳基。
根據一實施例，化學式1的R1至R4彼此相同或不同，且各自獨立為氫、氟基、氯基、具有1至6個碳原子的烷基、具有1至6個碳原子的烷氧基、經羧酸取代的具有1至6個碳原子的烷基、未經取代或經具有1至6個碳原子的烷氧基取代的具有6至20個碳原子的芳基、-COOR或經-COOR取代的具有1至6個碳原子的烷基，且此處，R為具有1至6個碳原子的烷基。
根據另一實施例，化學式1的R1至R4彼此相同或不同，且各自獨立為氫、氯基、甲基、經羧基取代的乙基、甲氧基、苯基、經甲氧基取代的苯基或經-COOR取代的甲基，且此處，R為具有1至6個碳原子的烷基。
根據一實施例，化學式1的R5與R6彼此相同或不同，且 各自獨立為氫、硝基、具有1至6個碳原子的烷基、經羧基取代的具有1至6個碳原子的烷基或-SO3Na。
根據一實施例，化學式1的R5與R6彼此相同或不同，且各自獨立為氫、硝基、乙基、經羧基取代的乙基或-SO3Na。
根據一實施例，化學式1的R7為氫；具有1至6個碳原子的烷基；或未經取代或經具有1至6個碳原子的烷基、具有1至6個碳原子的烷氧基、具有6至20個碳原子的芳基或具有7至20個碳原子的烷基芳基取代的具有6至20個碳原子的芳基。
根據一實施例，化學式1的R7為氫、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、經二苯基取代的萘基、經二甲基茀基取代的萘基、經三苯基取代的二甲基苯基、甲氧基苯基或二甲氧基苯基。根據一實施例，化學式1可藉由以下結構式表示。
除了這些以外，包括以下吡咯亞甲基金屬錯合物結構、蒽結構或芘結構的有機螢光物質可用作綠色螢光物質。
根據本申請案的一實施例，吡咯亞甲基金屬錯合物系列、若丹明(rhodamine)系列、DCM系列或並苯亞醯胺(perylene diimide)系列螢光物質可用作紅色螢光物質。
根據另一實例，在560nm至620nm處具有最大吸收波長且在600nm至650nm處具有發光峰的有機螢光物質可用作紅色螢光物質。舉例來說，可使用具有以下化學式2的化合物。
R11、R12以及L彼此相同或不同，且各自獨立為氫、烷基、環烷基、芳烷基、烷基芳基、烯基、環烯基、炔基、羥基、硫醇基、烷氧基、烷氧基芳基、烷硫基、芳醚基(arylether group)、芳硫醚基、芳基、鹵芳基、雜環基、鹵素、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、氰基、醛基、羰基、羧基、酯基、胺甲醯基、氨基、硝基、矽烷基(silyl group)或矽氧基，或與相鄰取代基連接形成經取代或未經取代的芳族或脂肪族烴環或雜環，M為硼、鈹、鎂、鉻、鐵、鎳、銅、鋅或鉑，Ar1至Ar5彼此相同或不同，且各自獨立為氫；烷基；鹵烷基；烷基芳基；胺基；未經取代或經烷氧基取代的芳烯基；或未經取代或經羥基、烷基或烷氧基取代的芳基。
根據一實施例，化學式2可藉由以下結構式表示。
作為紅色螢光物質，具有以下化學式3的化合物可用作若丹明系列。
在化學式3中，R彼此相同或不同，且各自獨立為氫；氘； COO-；經取代或未經取代的烷基；經取代或未經取代的烷氧基；經取代或未經取代的芳基；經取代或未經取代的芳氧基。當R進一步經取代時，取代基可為氘、烷基、烷氧基、芳基或芳氧基。
作為紅色螢光物質，具有以下化學式4的化合物可用作DCM系列。
在化學式4中，R彼此相同或不同，且各自獨立為氫；氘；經取代或未經取代的烷基；經取代或未經取代的烷氧基；經取代或未經取代的芳基；經取代或未經取代的芳氧基。當R進一步經取代時，取代基可為氘、烷基、烷氧基、芳基或芳氧基。
作為紅色螢光物質，具有以下化學式5或化學式6的化合物可用作苝苯亞醯胺系列。
在化學式5中，R彼此相同或不同，且各自獨立為氫；氘，經取代或未經取代的烷基；經取代或未經取代的烷氧基；經取代或未經取代的芳基；經取代或未經取代的芳氧基。當R進一步經取代時，取代基可為氘、烷基、烷氧基、芳基或芳氧基。
以100重量份的樹脂基質計，所包括的綠色螢光物質可為0.05重量份至2重量份。以100重量份的樹脂基質計，所包括的紅色螢光物質可為0.005重量份至2重量份。
樹脂基質材料較佳為熱塑性聚合物或熱固性聚合物。具體而言，作為樹脂基質的材料，可使用諸如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)等聚(甲基)丙烯酸系材料、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)系材料、聚苯乙烯(polystyrene，PS)系材料、聚伸芳基(polyarylene，PAR)系材料、聚胺基甲酸酯(polyurethane，TPU)系材料、苯乙烯-丙烯腈(styrene-acrylonitrile，SAN)系材料、聚偏二氟乙烯 (polyvinylidenefluoride，PVDF)系材料、經改質聚偏二氟乙烯(經改質PVDF)系材料等。
根據本申請案的另一實施例，根據上述實施例的色轉換膜更包括光漫射(light-diffusing)粒子。藉由將光漫射粒子分散於色轉換膜中來取代在先前技術中使用的光漫射膜以提高亮度，相較於其中使用單獨的光漫射膜的情形可得到較高的亮度且省略附接製程。
作為光漫射粒子，可使用具有高折射率的粒子及樹脂基質，且高折射率的粒子的實例包括TiO2、二氧化矽、硼矽酸鹽、氧化鋁、藍寶石、空氣或其他氣體、填充有空氣或氣體的空心珠或粒子(例如，填充有空氣/氣體的玻璃或聚合物)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、壓克力、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、三聚氰胺樹脂、甲醛樹脂、或包括三聚氰胺及甲醛樹脂的聚合粒子、或其任意適當組合。
光漫射粒子的粒子直徑可位於0.1微米至5微米的範圍內。光漫射粒子的含量可在必要時進行確定，且可例如以100重量份的樹脂基質的固體計位於約1重量份至30重量份的範圍內。
根據上述實施例的色轉換膜可具有2微米至200微米的厚度，諸如2微米至100微米的厚度。具體而言，色轉換膜即使具有2微米至20微米的小厚度仍可展現出高亮度。此乃因單位體積內所包括的螢光物質分子的含量高於量子點。
根據上述實施例的色轉換膜可具有提供於一個表面上的 基板。基板可用作製備色轉換膜時的支撐物。未特別限制基板的種類，且未限制基板的材料或厚度，只要基板是透明的並可用作支撐物即可。此處，透明意指可見光的透射率為等於或大於70%。舉例而言，可使用聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)膜作為基板。
根據上述實施例的色轉換膜可更包括提供於至少一個表面上的保護膜或障壁膜(barrier film)。可額外提供用於使保護膜或障壁膜附著至色轉換膜的附著層或膠合層。
上述色轉換膜可藉由以下方式製備：將其中溶解有包括上述綠色螢光物質與紅色螢光物質的有機螢光物質的樹脂溶液塗佈於基板上並乾燥經塗佈的基板，或將上述有機螢光物質與樹脂一起擠出以生產膜。
上述有機螢光物質溶解於樹脂溶液中，且因此有機螢光物質均勻地分散於溶液中。此不同於需要單獨的分散製程的量子點膜製備製程。
樹脂溶液可視需要更包括光漫射粒子與用於分散光漫射粒子的分散劑。
對於其中溶解有有機螢光物質的樹脂溶液，未特別限制其製備方法，只要上述有機螢光物質與樹脂溶解在溶液中即可。
根據一實例，其中溶解有有機螢光物質的樹脂溶液可藉由以下方法製備，所述方法包括：將有機螢光物質溶解於溶劑中以製備第一溶液、將樹脂溶解於溶劑中以製備第二溶液以及將第 一溶液與第二溶液混合。當第一溶液與第二溶液混合時，較佳是均勻混合這些溶液。然而，所述方法並非僅限於此，而可使用以下方法：同時添加及溶解有機螢光物質與樹脂的方法；將有機螢光物質溶解於溶劑中並隨後向其中添加及溶解樹脂的方法；將樹脂溶解於溶劑中並隨後向其中添加及溶解有機螢光物質的方法等。
溶液中所包括的有機螢光物質包括上述綠色螢光物質與紅色螢光物質。
作為溶液中所包括的樹脂，可使用上述樹脂基質材料、可藉由此樹脂基質材料固化的單體或其混合物。舉例來說，可藉由樹脂基質材料固化的單體包括(甲基)丙烯酸系單體，且此單體可藉由紫外固化而被形成為樹脂基質材料。當使用此類可固化的單體時，可視需要進一步添加固化所需的起始劑。
溶劑無特別限制，只要溶劑可藉由隨後的乾燥製程被移除同時不會對塗佈製程產生不利影響即可。溶劑的非限制性實例可包括甲苯、二甲苯、丙酮、氯仿、各種醇系溶劑、甲基乙基酮(methyl ethyl ketone，MEK)、甲基異丁基酮(methyl isobutyl ketone，MIBK)、乙酸乙酯(ethyl acetate，EA)、乙酸丁酯、二甲基甲醯胺(dimethylformamide，DMF)、二甲基乙醯胺(dimethylacetamide，DMAc)、二甲基亞碸(dimethylsulfoxide，DMSO)、N-甲基-吡咯啶酮(N-methyl-pyrrolidone，NMP)、環己酮等，且可使用一種或二或更多種的混合物。當使用第一溶液及 第二溶液時，每一溶液中所包括的溶劑可彼此相同或不同。即使在第一溶液與第二溶液中使用不同溶劑時，這些溶劑較佳是具有相容性以使彼此混合。
對於將其中溶解有有機螢光物質的樹脂溶液塗佈於基板上的製程，可使用輥對輥(roll-to-roll)製程。舉例而言，可執行包括以下步驟的製程：自上面纏繞有基板的輥解繞基板；將其中溶解有有機螢光物質的樹脂溶液塗佈於基板的一個表面上；乾燥所生成物；然後再次將所生成物纏繞於輥上。當使用所述輥對輥製程時，樹脂溶液的黏度較佳是確定於可實施所述製程的範圍內，且黏度可確定於例如200厘泊(cps)至2,000厘泊的範圍內。
可使用各種本領域已知的方法作為塗佈方法，且例如亦可使用模塗機(die coater)，或亦可使用各種棒塗佈法，例如缺角輪塗佈機(comma coater)及反向缺角輪塗佈機。
在塗佈之後，執行乾燥製程。可在移除溶劑所需的條件下執行乾燥製程。舉例而言，藉由在充分揮發溶劑的條件下在烘箱中乾燥基板，可於基板上獲得具有目標厚度及濃度的包括有機螢光物質的色轉換膜，其中所述烘箱沿基板在塗佈製程期間前進的方向鄰近塗佈機設置。
當使用可藉由樹脂基質材料固化的單體作為溶液中所包含的樹脂時，可在乾燥之前或與乾燥同步地執行固化(例如，紫外光固化)。
在將有機螢光物質與樹脂一起擠出以生產膜時，可使用 此項技術中已知的擠出方法，且例如可藉由將有機螢光物質與樹脂(例如，聚碳酸酯(PC)系樹脂、聚(甲基)丙烯酸系樹脂、及苯乙烯-丙烯腈(SAN)系樹脂)一起擠出而製備色轉換膜。舉例來說，圖11繪示一個實例。根據圖11，根據上述實施例的色轉換膜104提供於導光板106的與面向反射層108的表面相對的表面上。圖11繪示包括光源110與環繞光源110的反射板108的構件，然而，所述結構不限於此，且可根據本領域已知的背光單元結構來調整所述結構。此外，光源可使用直接型光源與側分支型光源，且反射板或反射層視需要可被省略或亦可由另一構件替代，且可視需要進一步提供額外的膜，例如光漫射膜、光收集膜以及亮度增強膜等。
在諸如圖11所示的背光單元的構件中，可視需要於導光板106的上表面或下表面上提供散射圖案。進入導光板106內的光因光學過程(例如反射、全反射、折射及透射)的反復而具有不規則光分佈，且可使用散射圖案以引導不規則光分佈從而具有均勻的亮度。
根據本申請案的另一實施例，提供一種包括上述背光單元的顯示裝置。顯示裝置無特別限制，只要其包括上述背光單元作為構件即可。舉例來說，顯示裝置包括顯示模組與背光單元。圖12繪示顯示裝置的結構。然而，結構不限於此，且可視需要進一步於顯示模組200與背光模組之間提供額外的膜，例如光漫射膜、光收集膜以及亮度增強膜等。
以下，將參照實例來詳細闡述本發明。
實例1
藉由將具有以下結構式的綠色螢光物質與紅色螢光物質以50：1的莫耳比溶解於二甲苯溶劑中，以製備第一溶液。
藉由將熱塑性樹脂(PS)溶解於二甲苯溶劑中以製備第二溶液。將第一溶液與第二溶液混合，以使得以100重量份的熱塑性樹脂計，綠色與紅色螢光物質的含量為0.45重量份且TiO2粒子的含量為10重量份，且被均勻混合。將此溶液塗佈於PET基板上，且乾燥之以製備色轉換膜。使用分光輻射計(由拓普康公司製造的SR系列)來量測所製備的色轉換膜的發光光譜。具體而言，將所製備的色轉換膜堆疊於包括有機發光二極體藍色背光(最大發光波長為450奈米)及導光板的背光單元的導光板的一個表面上，將棱鏡片及DBEF膜堆疊於色轉換膜上，然後量測膜的亮度光譜，結果如圖3所示。根據圖3，在所製備的色轉換膜中，綠 光發射具有540nm的最大發光波長與36nm的半峰全幅值，且紅光發射具有615nm的最大發光波長與53nm的半峰全幅值，以及可得到基於sRGB面積比(sRGB area ratio)為140%的高色域。
實例2
除使用莫耳比為30：1的以下結構式的綠色螢光物質與紅色螢光物質以外，以與實例1相同的方式進行製備。測量所製備的色轉換膜的發光光譜且其結果顯示於圖4中。根據圖4，在所製備的色轉換膜中，綠光發射具有530nm的最大發光波長與33nm的半峰全幅值，且紅光發射具有615nm的最大發光波長與48nm的半峰全幅值，以及可得到基於sRGB面積比為138%的高色域。
實例3
除使用東麗工業股份有限公司(Toray Industries,Inc.)的 TRR170作為紅色螢光物質且莫耳比為22：1以外，以與實例1相同的方式進行製備。測量所製備的色轉換膜的發光光譜且其結果顯示於圖5中。根據圖5，在所製備的色轉換膜中，綠光發射具有540nm的最大發光波長與33nm的半峰全幅值，且紅光發射具有635nm的最大發光波長與51nm的半峰全幅值，以及可得到基於sRGB面積比為151%的高色域。
實例4
除使用東麗工業股份有限公司的TRR170作為紅色螢光物質且莫耳比為9：1以外，以與實例2相同的方式進行製備。測量所製備的色轉換膜的發光光譜且其結果顯示於圖6中。根據圖6，在所製備的色轉換膜中，綠光發射具有530nm的最大發光波長與29nm的半峰全幅值，且紅光發射具有637nm的最大發光波長與50nm的半峰全幅值，以及可得到基於sRGB面積比為158%的高色域。
比較實例1
除使用莫耳比為60：1的綠色螢光物質與紅色螢光物質以外，以與實例4相同的方式進行製備。測量所製備的色轉換膜的發光光譜且其結果顯示於圖7中。
比較實例2
除使用莫耳比為2.5：1的綠色螢光物質與紅色螢光物質以外，以與實例4相同的方式進行製備。測量所製備的色轉換膜的發光光譜且其結果顯示於圖8中。
比較實例3
除分別製備且隨後堆疊包括綠色螢光物質的膜與包括紅色螢光物質的膜以外，以與實例3相同的方式進行製備。在比較實例3，使用與實例3相同的莫耳數分別製備綠色螢光物質膜與紅色螢光物質膜。測量所製備的色轉換膜的發光光譜且其結果顯示於圖9中。
比較實例4
藉由將40重量份的綠色無機螢光物質(MW540)與25重量份的紅色無機螢光物質(RE660ZMD)替代有機螢光物質添加至丙烯酸系紫外光樹脂(acryl-based UV resin)，以製備塗佈溶液，且均勻混合所述溶液。將此溶液塗佈至PET基板上，且使經塗佈的基板藉由紫外光固化而製備色轉換膜。測量所製備的色轉換膜的發光光譜且其結果顯示於圖10中。根據圖10，在所製備的色轉換膜中，綠光發射具有540nm的最大發光波長與53nm的半峰全幅值，且紅光發射具有648nm的最大發光波長與102nm的半峰全幅值。
以下表1顯示實例與比較實例的色座標、色域以及亮度。
根據表1，考量到使用YAG螢光物質的白色LED(W-LED)的色域為122%，可看出實例1至實例4的色域非常高。具體而言，實例1至實例4獲得極佳的亮度，且展現出在目標色座標(Wx 0.27-0.33、Wy 0.28-0.34)範圍中的色座標。比較實例1至比較實例3的數值皆在目標色座標範圍以外。
相較於如實例1至實例4所述藉由混合綠色螢光物質與紅色螢光物質來製備膜，如比較實例3所述分別製備各別包括綠色螢光物質紅色螢光物質的膜且堆疊之，紅色螢光物質的吸收效率會降低，且需要使用大量的紅色螢光物質。相較於比較實例3的膜堆疊製程，實例4的製程較簡易，且可藉由較少量的紅色螢 光物質獲得相同程度的色域。
相較於實例1至實例4，如比較實例4所示，當位於510nm至560nm範圍內的發光峰具有等於或大於50nm的半峰全幅值且位於610nm至660nm範圍內的發光峰具有等於或大於80nm的半峰全幅值時，色域會降低。

Claims (6)

  1. 一種色轉換膜，包括：樹脂基質；以及分散在所述樹脂基質中的有機螢光物質，其中所述有機螢光物質包括綠色螢光物質與紅色螢光物質，當照射包括450nm波長的光時，所述綠色螢光物質具有位於510nm至560nm範圍內的最大發光波長，當照射包括450nm波長的光時，所述紅色螢光物質具有位於600nm至660nm範圍內的最大發光波長，所述綠色螢光物質與所述紅色螢光物質的莫耳比為5：1至50：1，當照射光時，所述色轉換膜具有位於510nm至560nm範圍內且半峰全幅值(FWHM)等於或小於50nm的發光峰，以及具有位於610nm至650nm範圍內且半峰全幅值等於或小於70nm的發光峰，其中所述包括450nm波長的光使用具有450nm的最大發光波長、等於或小於40nm的半峰全幅值以及單峰發光強度分佈的藍光。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的色轉換膜，其中所述綠色螢光物質與所述紅色螢光物質被包括於單層中。
  3. 一種製備如申請專利範圍第1項所述的色轉換膜的方法，所述方法包括：於基板上塗佈樹脂溶液，其中綠色螢光物質與紅色螢光物質溶解於所述樹脂溶液中，當照射包括450nm波長的光時，所述綠色螢光物質具有位於510nm至560nm範圍內的最大發光波長，當照射包括450nm波長的光時，所述紅色螢光物質具有位於600nm 至660nm範圍內的最大發光波長；以及乾燥塗佈於所述基板上的所述樹脂溶液。
  4. 一種製備如申請專利範圍第1項所述的色轉換膜的方法，所述方法包括擠出當照射包括450nm波長的光時具有位於510nm至560nm範圍內的最大發光波長的螢光物質以及當照射包括450nm波長的光時具有位於600nm至660nm範圍內的最大發光波長的螢光物質以及樹脂。
  5. 一種背光單元，包括如申請專利範圍第1項所述的色轉換膜。
  6. 一種顯示裝置，包括如申請專利範圍第5項所述的背光單元。
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