廣色域光學膜片、其制備方法及led背光模組的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及LED技術領域，特別涉及一種廣色域光學膜片、其制備方法及應用了該光學膜片的LED背光模組。
【背景技術】
[0002]液晶電視的色彩表現度受到越來越多人的關注，已成為背光領域發展的新趨勢。色彩表現度可用NTSC來定量衡量，NTSC越高其可表現的色彩越豐富。整個TV中NTSC取決于兩個方面:1、LED的色純度；2、濾光片(Color filter，CF)的質量；
[0003]LED的色純度取決于封裝的紅色(R)、綠色(G)熒光粉的半波峰寬，一般來說G/R粉的半峰寬越窄其NTSC越高，若需要將LED的NTSC值做到90%以上，則需要G/R粉的發射峰半峰寬控制在50nm以下。但以現有的技術水平，傳統LED所用的G粉其發射峰半峰寬很難做到50nm以下、R粉半峰寬很難做到70nm以下，且傳統LED對其所用的G/R粉兼有熒光轉換效率的要求，即傳統LED熒光粉制約了封裝的光源NTSC值。如何降低LED所用G/R粉半波峰寬對模組NTSC的影響，突破熒光粉對NTSC的局限使整個背光模組達到更廣色域，成為目前亟需要解決的技術問題。
[0004]另一方面，CF對R、G、B三色的濾光性能也影響著整個模組NTSC高低。CF中R、G、B三色濾過光的范圍越窄，透過CF的色純度越好，其NTSC越高。雖然CF可一定程度上突破熒光粉對NTSC的局限，但CF的制作過程復雜，包括軟烤、曝光對準、顯影、光阻剝離、硬烤等步驟，且價格昂貴。且濾過光的范圍越窄，其制作越困難。如何降低CF濾光性能對整個背光模組NTSC的影響，使整個背光模組達到更廣色域，成為另一個急需解決的技術問題。
【發明內容】
[0005]為彌補現有技術的不足，本發明提供一種廣色域的光學膜片，采用本發明提供的光學膜片，在不改變背光模組的LED色純度及CF濾光性能的基礎上就可實現更廣的色域。
[0006]本發明為達到其目的，采用的技術方案如下:
[0007]一種廣色域光學膜片，包括層疊設置的第一熒光轉換層和第二熒光轉換層，所述第一熒光轉換層為第一熒光轉換材料和熱固性膠體混合而成，所述第二熒光轉換層為第二熒光轉換材料和熱固性膠體混合而成，其中，所述第一熒光轉換材料為在460-510nm波段范圍有峰值吸收的熒光轉換材料，所述第二熒光轉換材料為在550-620nm波段范圍有峰值吸收的的熒光轉換材料。
[0008]優選的，所述第一熒光轉換材料在第一熒光轉換層中的重量百分比為0.5 %?10%，所述第二熒光轉換材料在第二熒光轉換層中的重量百分比為0.5%?10%。本發明的光學膜片，其第一、第二熒光轉換層中，在460-510nm和550_620nm波段范圍有峰值吸收的熒光轉換材料的添加量，對光學膜片的性能有很大影響，可影響應用了該光學膜片的整個LED背光模組的NTSC及亮度。本申請發明人發現，這兩種熒光轉換材料的添加量過低時，光學膜片的NTSC的提升不明顯，但其添加量過多會則會降低LED的亮度，將第一、第二熒光轉換材料的添加量控制為其所在的熒光轉換層重量的0.5% -10%效果較佳，這樣制得的光學膜片的亮度和色域均更佳。
[0009]優選的，所述第一熒光轉換材料具有如下性質:吸收峰值波長在460-510nm之間，半峰寬小于40nm，14L.moF1.cnTk吸收系數ε <106L.moF1.cm'優選米用具有該性質的第一熒光轉換材料，其可以更好的吸收掉對NTSC貢獻值為負的藍綠光，從而提升LED背光模組的NTSC。
[0010]在本發明一些具體實施方案中，所述第一熒光轉換材料選自在460-51nm波段范圍有峰值吸收的摻雜Pr3+的β-賽隆、鎢酸鹽、有機化合物中的一種或多種。這些優選的第一熒光轉換材料，可使得在使用現有的G/R熒光粉的LED上，獲得更高的NTSC值。或者可在某一 NTSC值的需求下，令使用的G/R熒光粉具有更廣的選擇范圍。
[0011]優選的，所述第二熒光轉換材料具有如下性質:吸收峰值波長在550-620nm之間，半峰寬小于50nm，14L.moF1.cnTk吸收系數ε <106L.moF1.cm'優選米用具有該性質的第二熒光轉換材料，其可以更好的吸收掉對NTSC貢獻值為負的橙黃光，從而進一步提升LED背光模組的NTSC。
[0012]在本發明的一些具體實施方案中，所述第二熒光轉換材料選自在550-620nm波段范圍有峰值吸收的含Nd的配合物，該優選的第二熒光轉換材料，可使得在使用現有的G/R熒光粉的LED上，獲得更高的NTSC值。或者可在某一 NTSC值的需求下，令使用的G/R熒光粉具有更廣的選擇范圍。
[0013]在本發明一些具體實施方案中，所述熱固性膠體具體可選自硅膠、硅樹脂或環氧樹脂中的一種或多種。
[0014]進一步的，所述第一熒光轉換層位于所述光學膜片的出光面。
[0015]本發明第二方面提供一種制備如上文所述的廣色域光學膜片的方法，包括如下步驟:
[0016]將所述第一熒光轉換材料和熱固性膠體混合均勻，得第一熒光膠；
[0017]將所述第二熒光轉換材料和熱固性膠體混合均勻，得第二熒光膠；
[0018]將第一熒光膠置于模具中并熱壓成第一熒光轉換層；在第一熒光轉換層表面熱壓第二熒光膠，得第二熒光轉換層；將含有第一、第二熒光轉換層的膜片從模具中分離，經烘烤后得所述廣色域光學膜片。
[0019]本發明提供的廣色域光學膜片可應用于LED背光模組中，以獲得廣色域LED背光模組，該背光模組可以是側入式或直下式的LED背光模組。
[0020]本發明提供的技術方案具有如下有益效果:
[0021]1、采用本發明結構的光學膜片，其采用含有在460-510nm波段范圍有峰值吸收的熒光轉換材料為第一熒光轉換層，采用含有在550-620nm波段范圍有峰值吸收的熒光轉換材料為第二熒光轉換層，其第一熒光轉換層含有的在460-510nm波段范圍有峰值吸收的熒光轉換材料將影響色純度的B/G之間重疊的藍綠光波段吸收，其第二熒光轉換層含有的在550-620nm波段范圍有峰值吸收的熒光轉換材料將影響色純度的G/R之間重疊的橙黃光波段吸收，利用本發明特殊結構的光學膜片的LED背光模組，在不改變LED色純度及CF濾光性能的基礎上可實現更廣的色域，降低了背光模組NTSC對LED色純度及CF濾光性能的苛刻要求。
[0022]2、采用本發明結構的光學膜片可突破現有NTSC的極限，實現整個背光模組的超高 NTSCo
[0023]3、采用本發明優選的第一、第二熒光轉換材料制得的光學膜片，其較為容易獲得較高的色純度，可大大降低LED背光模組的高NTSC值對所需的LED發光器件的綠色熒光粉、紅色熒光粉窄半峰寬的要求，從而可更容易的獲得更高的NTSC值。
【附圖說明】
[0024]圖1為現有的R/G熒光粉組合的典型光譜圖。
[0025]圖2為本發明光學膜片的一種結構示意圖。
[0026]圖3為實施例1中第一熒光轉換層中所添加的賽隆化合物的激發發射光譜圖。
[0027]圖4為實施例2中第一熒光轉換層中所添加的鎢酸鹽化合物的激發發射光譜圖。
[0028]圖5為實施例1、2的第二熒光轉換層中所添加的含Nd配合物的激發發射光譜圖。
[0029]圖6為本發明實施例3的LED直下式背光模組的結構示意圖。
[0030]圖7為本發明實施例4的LED側入式背光模組的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0031]本發明提供一種廣色域光學膜片，該光學膜片其包括兩個熒光轉換層，分別是第一熒光轉換層和第二熒光轉換層，二者層疊設置。第一、第二熒光轉換層分別采用第一、第二熒光轉換材料和熱固性膠體混合而成。其中，第一熒光轉換材料為在460-510nm波段范圍有峰值吸收的熒光轉換材料，第二熒光轉換材料為在550-620nm波段范圍有峰值吸收的熒光轉換材料。第一、第二熒光轉換材料二者在第一、第二熒光轉換層中的重量百分比均優選為0.5%?10%。第一熒光轉換材料更優選為具有如下性質的熒光轉換材料:吸收峰值波長在460-51nm之間，半峰寬(FffHM)小于40nm，14L.moF1.cnTk ε (吸收系數)<106L.moF1.cnT1;第二焚光轉換材料更優選為具有如下性質的焚光轉換材料:吸收峰值波長在550_620nm之間，半峰寬(FWHM)小于50nm，14L.mo I 1.cm:< ε (吸收系數)<106L.moF1.cnT1。本發明利用在460_510nm和550_620nm波段范圍有峰值吸收的熒光轉換材料將影響色純度的G/B、G/R之間重疊的藍綠光和橙黃光波段吸收，同時不影響G/B、G/R峰值的強度，在原有NTSC基礎上可實現更廣的色域。
[0032]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明的技術方案做進一步說明。
[0033]實施例1
[0034]本實施例提供一種廣色域的光學膜片100，其結構示意圖參見圖2，其包括兩個互相層疊設置的熒光轉換層，分別稱為第一熒光轉換層102、第二熒光轉換層101。其第一熒光轉換層102由在460-510nm波段范圍有峰值吸收的熒光轉換材料和硅膠混合而成，其第二熒光轉換層101由在550-620nm波段范圍有峰值吸收的熒光轉換材料與硅膠混合而成。為了便于描述和區分，將第一熒光轉換層所用的熒光轉換材料稱為第一熒光轉換材料，將第二熒光轉換層所用的熒光轉換材料稱為第二熒光轉換材料。其中，第一熒光轉換層其位于光學膜片的出光面。本實施例中，所用的第一熒光轉換材料具體為在460-51nm波段范圍有峰值吸收的β -賽隆化合物，其具體結構為Si6_zAlz0zN8_z:Prx^用的第二熒光轉換材料具體為在550-620nm波段范圍有峰值吸收的含Nd的配合物，其具體結構為Nd(BTC)。
[0035]本實施例，其光學膜片具體按照如下方法制造:
[0036]制造第一熒光膠:將在460-510nm波段范圍有峰值吸收的熒光轉換材料Si6_zAlz0zN8_z:Prx (第一熒光轉換材料)與硅膠混合后攪拌均勻、脫泡，得第一熒光膠的混合料。其中，Si6_zAlz0zN8_z:重量百分比為2%，其余物料均為硅膠。
[0037]制造第二熒光膠:將在550-620nm波段范圍有峰值吸收的熒光轉換材料Nd(BTC)(即第二熒光轉換材料)與硅膠混合后攪拌均勻、脫泡，得第二熒光膠的混合料。其中，Nd(BTC)所占的重量百分比為2%，其余物料均為硅膠。
[0038]將第一熒光膠的混合料在模具中熱壓，模具溫度恒定于6