[发明专利]光转换膜层结构、其制备方法及背光源

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种光转换膜层结构、其制备方法及 背光源。

背景技术

显示和照明领域中，色域通常被人们称作色彩空间，代表了一个色彩影像所能表 现色彩空间的具体色彩情况。显示设备色域值大小的呈现主要取决于背光源的选择上。现 有技术中的背光源通常包括光转换膜层结构和激励器件，其中光转换膜层结构可以包括光 转换层以及设置于光转换层的至少一个表面上的阻隔层。

光转换膜层结构的实际生产过程中可以先在一层阻隔层上制备光转换层，然后再 进行贴合，也可以直接制备成阻隔层-光转换层-阻隔层的三明治结构，然而制备过程中均 存在厚度难控制，以及对设备精度要求极高等问题，极大地增加了生产成本。

目前常用的背光源包括作为光转换层的量子点光转换层(QD-film)及相关器件。 其光转换原理为：由蓝色LED发出的蓝光激发量子点光转换层中的红色量子点使其发出红 光，并同时激发绿色量子点使其发出绿光，最后通过RGB三原色来实现高色域值。采用QD- film技术可以精确的定位色坐标，在使用相同的背光LED情况下，可以根据客户的不同需求 更改量子点的添加量及比例达到特定的色坐标及辉度。量子点光转换层的厚度对色坐标及 辉度的影响很大，目前控制量子点光转换层厚度的方法主要依靠制膜设备本身控制。

为了达到显示设备的要求，目前量子点光转换层中胶粘层的厚度主要设计在50～ 120μm之间。在色坐标和辉度要求一定的条件下，降低胶粘层厚度需要提升胶粘层中量子点 的浓度，众所周知，量子点浓度越高，其稳定性越差，发生荧光淬灭的现象越明显，最终导致 量子点光转换层的光学稳定性降低；而增加胶粘层的厚度又会造成制造成本升高，膜材越 厚，可应用的领域就越窄。

因此，在实际生产过程中，为了使胶体中量子点的浓度一定，从而使色坐标及辉度 一定，必须严格控制胶粘层的厚度，然而常用的涂布方法均存在设备精度要求高或涂布不 均的问题。其中，光辊涂布法通过调整各辊之间的间隙和转速比例，从而实现对涂布量的大 小的调整，然而整涂布头的结构比较复杂，对上胶辊、涂布辊、牵引辊及刮刀的加工精度和 装配精度要求较高，成本较高，且涂布厚度一般为10～20μm，不能满足量子点光转换层的要 求；网辊涂布法的设备主要采用网纹(凹眼)涂布棍进行上胶，其涂布均匀性较好，而且涂布 量准确，但缺点是涂布量难调节，且对设备要求较高；刮刀式涂布法容易出现上胶不均匀， 涂布量差异大，以及引起涂布的膜面不平整、有刮痕的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光转换膜层结构、其制备方法及背光源，以解决 现有技术中光转换膜层结构的制备成本较高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光转换膜层结构，光转换 膜层结构包括光转换层以及设置于光转换层的至少一个表面上的阻隔层，光转换层包括胶 粘层以及分散于胶粘层中的支撑粒子和荧光材料，且支撑粒子的直径与光转换层的厚度相 同。

进一步地，支撑粒子为对光具有散射作用的材料。

进一步地，形成支撑粒子的材料选自有机硅化合物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯 和聚丙烯中的任一种或多种。

进一步地，支撑粒子为玻璃微珠或空心玻璃微珠。

进一步地，光转换层中支撑粒子的重量百分比为0.5％～20％。

进一步地，支撑粒子的粒径为50～120μm。

进一步地，荧光材料为量子点材料，且量子点材料为红色量子点和绿色量子点。

进一步地，光转换层中还包括分散于胶粘层中的扩散粒子，且扩散粒子的折射率 不同于胶粘层的折射率。

进一步地，形成阻隔层的材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚 甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯-乙烯酸乙酯组成的组中的任一种或多种。

根据本发明的另一方面，提供了一种光转换膜层结构的制备方法，制备方法包括： 步骤S1，将包括胶粘材料、支撑粒子与荧光材料的原料混合形成混合胶体；步骤S2，将混合 胶体设置在阻隔层上，以在阻隔层上形成光转换层，且光转换层的厚度与支撑粒子的直径 相同。

进一步地，步骤S2采用轮压的方式将混合胶体设置在阻隔层上，其中轮压的压力 为0.05kg/cm²～1.5kg/cm²。

进一步地，光转换膜层结构为上述的光转换膜层结构。