[發明專利]光學涂層組合物、熒光光學膜片及其制備方法

在審

• 申請號: 201310369521.X
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103408984A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 李陽
• 申請（專利權）人: 廣東普加福光電科技有限公司
• 主分類號: C09D5/22
• 分類號: C09D5/22;C09D7/12;G02B1/10;G02B5/02;B05D7/24;B05D5/06
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 華輝

技術領域

本發明涉及背光顯示模組領域，具體涉及量子點光學涂層組合物、及應用該光學涂層組合物制備的熒光光學膜片，此光學膜片可以被用來大幅度拓寬現有液晶顯示的色域廣度。

背景技術

液晶顯示裝置主要由液晶面板及背光模組兩大部分組成。液晶面板本身不發光，需借助背光模組產生的光線。目前廣泛使用于背光模組內的光源主要有冷陰極燈管（cold?cathodefluorescent?lamp,CCFL）及發光二極管（light?emitting?diode,LED）兩種。雖然冷陰極燈管發出的光線具有良好的色彩飽和度，在色彩方面的表現通常較一般的白光發光二極管較佳。但是冷陰極燈管中含有汞，不僅成本高且對環境危害大，從環保的角度看，LED逐漸替代冷陰極燈管將是一個必然的結果。LED省電、節能、壽命長，體積小且出光方向性好，可以大幅度減小傳統背光源中導光板的厚度，甚至可以不用導光板。

但目前LED背光源顯示器的顯示色域普遍偏低，僅為NTSC標準（即美國國家電視標準委員會規定的標準下，一個技術系統能夠產生的顏色的總和，代表了顯示器能夠顯示顏色豐富程度的能力）的60%左右。這是由于液晶面板本身不發光，需要依靠LED背光源發出的白光經過彩色濾光膜后才能實現成像，因此背光源發出的白光中紅、綠、藍三原色的光譜形狀（即三原色的光譜波長位置、光譜半峰寬、比例）將直接影響到顯示器最后的色彩效果。目前在LED背光源顯示器中廣泛使用的背光源是通過藍色LED激發黃色稀土熒光粉獲得白光的，而這種白光中紅、綠、藍三原色的光譜形狀較差。雖然后來廠商們想出通過直接使用紅藍綠三種顏色的LED來作為背光源，由于LED的色純度比較高（即光譜半峰寬窄），在合理混合光色后，可以實現大于100%NTSC標準的色域表現。但由于使用紅藍綠三色LED帶來了高昂的成本，使得這條技術路線的市場接受度極低。

本發明為了彌補現有技術的不足，采用光學膜精密涂布技術，提供一種熒光光學膜片，其主要將量子點、成膜材料等組分按照特有的配方組成混合均勻構成光學涂層組合物，再將該組合物涂覆在透明膜基材或光學膜上形成熒光光學膜。和傳統的熒光材料相比，量子點材料具有的特點是：1）量子點是一種納米半導體材料顆粒，其物理直徑小于或接近激子玻爾半徑；2）由于量子尺寸效應，此材料具有激發波長范圍寬，發射峰窄且呈高斯對稱、無拖尾、斯托克斯位移大、光化學穩定性強等優點；3）當受到紫外或是藍光光源的激發時，量子點便會發出特有波長的激發熒光，量子點發射的熒光光譜由量子點的化學組成和其粒徑大小決定。根據本發明研制的光學涂層組合物，在熒光光學膜上形成密布著無數個只有幾納米大小的量子點材料，這些量子點材料在藍光LED的激發下，能夠發出紅色或綠色熒光。這種納米晶光學膜不僅實現了背光光源擴散的效果，同時也改變了光源的光譜組成。采用這種熒光膜的顯示器件基本可以達到100%NTSC的顯示色域，而且成本合理。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種光學涂層組合物，其可用于涂覆透明基材或現有光學膜表面以形成熒光光學膜，這種光學涂層組合物形成的熒光光學膜可達到提高出射光源的可顯示色域的效果。

本發明解決其技術問題采用的技術方案如下：

本發明第一方面提供一種光學涂層組合物，包括如下重量份的各組份：紅色熒光量子點材料0.01～3份，綠色熒光量子點材料1～40份，溶劑0～90份，光擴散劑0～20份，成膜材料5～60份，成膜助劑0～10份，其中，紅色熒光量子點材料與綠色熒光量子點材料的重量比率約為（1:100）～（1:10）的范圍內。優選的，光學涂層組合物，包括如下重量份的各組份：紅色熒光量子點材料（0.01）～（1）份，綠色熒光量子點材料（4）～（30）份，紅色熒光量子點材料與綠色熒光量子點材料的重量比率約為（1:100）～（1:10）的范圍內，溶劑（0）～（50）份，光擴散劑（0.1）～（10）份，成膜材料（10）～（40）份，成膜助劑（1）～（6）份。本發明的光學涂層組合物，其形成的熒光光學膜色域能夠達到（90-110）%NTSC。紅色、綠色熒光量子點材料用量的選擇，將最終決定經過藍光激發之后，熒光光學膜發出光譜中的紅藍綠光強比例，也決定了背光組件發白光的NTSC色域、色坐標和光強。同時，量子點材料和其他各組分材料用量的比例，也會對精密涂敷工藝有一定影響，本發明采用特定的光學涂層組合物配方，可以獲得高透光率、均一和平整的熒光光學膜。