本公開內(nèi)容涉及一種光轉(zhuǎn)換膜及包括其的光轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)：

通常，熒光物質(zhì)是通過從外部吸收光或電形式的能量而發(fā)射具有獨特波長的光的發(fā)光材料，并且根據(jù)形成熒光物質(zhì)的組分和發(fā)光機理，可以分為無機熒光物質(zhì)、有機熒光染料、納米晶體熒光物質(zhì)等。

近來，已經(jīng)進行各種嘗試以利用這種熒光物質(zhì)來改變光源的光譜。這涉及熒光物質(zhì)吸收從光源發(fā)出的一些特定波長的光，將這些光轉(zhuǎn)換為在可見光區(qū)域中的具有較長波長的光并發(fā)射該光，并且根據(jù)熒光物質(zhì)的發(fā)光特性，可以大幅提高所發(fā)射的光的亮度、色彩純度、色域等。

無機熒光物質(zhì)由基體(例如，硫化物、氧化物或氮化物)和活化劑離子形成，并且由于物理和化學穩(wěn)定性優(yōu)異且可再現(xiàn)高色彩純度而可以用于高品質(zhì)的顯示裝置，然而，存在熒光物質(zhì)的價格非常昂貴、發(fā)光效率低的缺點，特別地，對在400nm或更大的近紫外或藍色區(qū)域中被激發(fā)并發(fā)光的熒光物質(zhì)的開發(fā)受到限制。

與有機熒光染料不同，在由幾納米尺寸的第ii-iv族或第iii-v族半導體顆粒形成的納米晶體熒光物質(zhì)中，熒光波長根據(jù)顆粒尺寸而變得不同，并且隨著顆粒尺寸減小，發(fā)射具有更短波長的光，并且可以通過控制尺寸來表現(xiàn)具有目標波長的所有可見光區(qū)域。此外，納米晶體熒光物質(zhì)具有比一般有機染料高100倍至1000倍的吸收系數(shù)并且還具有高的量子效率，從而產(chǎn)生非常強的熒光。特別地，納米晶體熒光物質(zhì)只觀察到從導帶的振動基態(tài)到價帶的振動基態(tài)的轉(zhuǎn)變，因此，熒光波長主要顯示單色的光。然而，存在高的原料成本使得難以確保價格競爭力，以及熒光物質(zhì)耐熱或耐氧較弱的缺點。

相反地，與無機熒光物質(zhì)相比，有機熒光染料具有多種多樣的光發(fā)射光譜，具有優(yōu)異的量子效率，特別地具有低價的優(yōu)點，從而非常值得用于光轉(zhuǎn)換裝置。然而，為了提高通過有機熒光染料的光的轉(zhuǎn)換效率和所轉(zhuǎn)換的光的強度，需要增加濃度，而在這種情況下，由濃度引起的消光無法避免，并且特別地，已知對熱或光的穩(wěn)定性降低。鑒于以上，已經(jīng)嘗試通過在包含有機熒光染料的光轉(zhuǎn)換膜上涂覆膠粘劑/粘合劑并在其上層合阻擋膜來提高穩(wěn)定性，然而，存在由于膠粘/粘合材料，膜的光學特性下降的問題，等等。

[現(xiàn)有技術(shù)文獻]：韓國專利申請?zhí)卦S公開第2000-0011622號。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

本公開內(nèi)容的實施方案涉及提供一種光轉(zhuǎn)換膜及包括其的光轉(zhuǎn)換裝置，所述光轉(zhuǎn)換膜由于膜具有的粘合強度能夠粘附到阻擋膜而不使用膠粘劑/粘合劑，從而即使在高的溫度和濕度條件下也穩(wěn)定地保持膜的光學特性，并且具有大幅提高的耐熱性/耐濕性。

問題的解決方案

本公開內(nèi)容的一個實施方案提供了一種光轉(zhuǎn)換膜，其中一種或更多種類型的有機熒光染料分散在包含一種或更多種類型的離子聚合物的聚合物介質(zhì)中。

除離子聚合物之外，聚合物介質(zhì)還可以包含非離子聚合物。在本說明書中，離子聚合物或離子聚合物和非離子聚合物可以稱作粘合劑樹脂。作為粘合劑樹脂，可以使用可光固化樹脂、熱固性樹脂、熱塑性樹脂等。根據(jù)一個實施例，聚合物介質(zhì)可以包含組合物的固化材料，所述組合物除包含離子聚合物的粘合劑樹脂之外，根據(jù)需要包含可聚合單體和聚合引發(fā)劑。

本申請的另一個實施方案提供了一種光轉(zhuǎn)換裝置，其包括一個或更多個光轉(zhuǎn)換膜，在所述光轉(zhuǎn)換膜中一種或更多種類型的有機熒光染料分散在包含一種或更多種類型的離子聚合物的聚合物介質(zhì)中；以及設置在至少一個光轉(zhuǎn)換膜的至少一個表面上的阻擋膜。

可以通過在阻擋膜上涂覆用于形成光轉(zhuǎn)換膜的組合物來制備光轉(zhuǎn)換膜。此外，可以在光轉(zhuǎn)換膜上層合阻擋膜。由于光轉(zhuǎn)換膜中的離子聚合物提供的粘合強度，可以在光轉(zhuǎn)換膜上層合阻擋膜的一個表面而不用借助于膠粘劑/粘合劑。

阻擋膜能夠阻隔外部水分和/或氧滲透，并且水分或氧的至少一者的滲透性可為10^-1cc/m²/天或更小。阻擋膜可以包括透明基底和在透明基底的一個表面上形成的阻擋層。阻擋層沒有特別限制，只要其能夠阻隔水分或氧即可，并且可以使用本領(lǐng)域已知的那些。例如，阻擋層可以包含提供水分或氧阻隔特性的鋁氧化物或氮化物以及離子金屬氧化物。阻擋層還可以包括緩沖層，所述緩沖層由選自以下中的一種或更多種類型形成：基于溶膠-凝膠的、基于丙烯醛基的、基于環(huán)氧的和基于氨基甲酸酯的涂料溶液組合物。作為一個實例，阻擋膜可以在基底的一個或兩個表面上包括有機-無機混合涂層、無機材料層和保護涂層，所述保護涂層包含表面經(jīng)有機硅烷改性的無機納米顆粒。在本文中，無機材料層可以由金屬氧化物或氮化物形成。無機納米顆粒可以包括氧化鋁、二氧化硅、氧化鋅、氧化銻、氧化鈦或氧化鋯的納米顆粒。有機-無機混合涂層可以通過利用熱或uv使包含有機硅烷的溶膠狀態(tài)的包含有機硅烷的涂料組合物固化來形成，并且除有機硅烷之外，根據(jù)需要，溶膠狀態(tài)的涂料溶液組合物還可以包含合適的添加劑、溶劑、聚合催化劑等。

根據(jù)本申請的另一個實施方案，光轉(zhuǎn)換裝置可以以兩個或更多個層包括光轉(zhuǎn)換膜。多個光轉(zhuǎn)換膜可以將從光源進入的光轉(zhuǎn)換成各具有不同波長(顏色)的光，并且在這種情況下，光轉(zhuǎn)換裝置可以將從例如發(fā)光二極管(led)進入的光轉(zhuǎn)換成白色光并發(fā)射該光。

根據(jù)本申請的另一個實施方案，光轉(zhuǎn)換膜可以包含使從光源進入的光擴散到光轉(zhuǎn)換膜內(nèi)部的光擴散顆粒。光擴散顆粒分散在包含一種或更多種類型的有機熒光染料和一種或更多種類型的離子聚合物的聚合物介質(zhì)中。包含光擴散顆粒的光轉(zhuǎn)換膜能夠進行熒光擴散以及光擴散，并且還可以稱為光轉(zhuǎn)換熒光擴散膜。光擴散顆粒用于提高光轉(zhuǎn)換膜的光轉(zhuǎn)換效率，可以包括tio2或二氧化硅納米顆粒，并且可以以單獨一種類型或者以兩種或更多種類型的混合物的形式使用本領(lǐng)域已知的材料。光擴散顆粒的平均顆粒直徑可以為50nm或更小。相對于聚合物介質(zhì)的重量，可以以0.5重量％至5重量％使用光擴散顆粒。

根據(jù)本申請的另一個實施方案，光轉(zhuǎn)換裝置還可以包括光提取板，所述光提取板提取從光源進入，通過光轉(zhuǎn)換膜轉(zhuǎn)換并發(fā)射的光。例如，在設置有光轉(zhuǎn)換膜的阻擋膜的另一表面上形成的膠粘/粘合層可以與光提取板的一個表面層合。光提取板可以在表面上或內(nèi)部具有散射結(jié)構(gòu)以提高光提取效率，或者可以在內(nèi)部包含兩種或更多種類型的具有不同折射率的材料。例如，光提取層可以通過在透明基底上涂覆包含散射顆粒和粘結(jié)劑的組合物并干燥或使所得物固化來制備。當需要時，還可以在包含散射顆粒和粘結(jié)劑的涂層上設置平面化層。作為另一實例，光提取層可以通過經(jīng)由微壓印在透明基底上形成不均勻結(jié)構(gòu)來制備。當需要時，還可以在不均勻結(jié)構(gòu)上設置平面化層。

發(fā)明效果

根據(jù)本公開內(nèi)容的實施方案，由于通過離子聚合物的固化反應提供的光轉(zhuǎn)換膜自身的粘合強度，與阻擋膜的粘合是優(yōu)異的，并且可以有效地阻隔外部水分或氧滲透到膜/熒光擴散膜中。因此，當進入光轉(zhuǎn)換膜的光被轉(zhuǎn)換為特定波長(顏色)時，可以不變地保持光學特性例如發(fā)光波長、半高全寬(fwhm)和轉(zhuǎn)換效率，并且可用壽命大幅增加。因此，當使用包含具有不同發(fā)光波長(例如，綠色和紅色)的兩種或更多種類型的有機熒光染料的光轉(zhuǎn)換膜，并將從單色led光源進入的光轉(zhuǎn)換成白色光時，可以不變地保持白色光的亮度和色坐標。

附圖說明

圖1至圖5示出了根據(jù)本申請的實施方案的光轉(zhuǎn)換裝置的層合結(jié)構(gòu)；

圖6示出了實施例1和2中制造的光轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)；

圖7示出了比較例1和2中制造的光轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)；以及

圖8示出了實施例1和2以及比較例1和2中制造的光轉(zhuǎn)換裝置的耐久性測量結(jié)果。

最佳實施方式

在下文中，將參照以下實施例來說明本說明書中描述的實施方案。然而，以下實施例僅用于舉例說明的目的，而不限制本公開內(nèi)容的范圍。

<實施例1>

在20g水中，在150℃的溫度下使1g重均分子量(mw)為85,000至124,000且皂化度為87％的聚乙烯醇(pva)完全溶解，并在室溫下向冷卻的溶液中添加4g重均分子量(mw)為10,000的聚乙烯亞胺(pei)和相對于pei重量15％的表氯醇并溶解。相對于組合物的聚合物重量(pva和pei重量的總和)以0.3％向組合物中添加pyranine(一種綠色熒光染料)以制備用于形成膜的組合物。使用線棒將使用上述方法制備的用于形成膜的組合物涂覆在形成有阻擋層的阻擋膜上，并在100℃的干燥烘箱中誘導熱固化同時熱空氣干燥所得物5分鐘，然后在該膜上層合單獨的阻擋膜。最后，在阻擋膜的一個表面上層合光提取膜以完成具有如圖6的結(jié)構(gòu)的綠色光轉(zhuǎn)換裝置。

<實施例2>

在室溫下向20g水中添加1g重均分子量(mw)為65,000的聚烯丙胺(paa)、4g重均分子量(mw)為10,000的聚乙烯亞胺(pei)和相對于pei重量15％的表氯醇并溶解，并相對于組合物的聚合物重量(paa和pei重量的總和)以0.3％向組合物中添加pyranine(一種綠色熒光染料)以制備用于形成膜的組合物。使用線棒將使用上述方法制備的用于形成膜的組合物涂覆在形成有阻擋層的阻擋膜上，并在100℃的干燥烘箱中誘導熱固化同時熱空氣干燥所得物5分鐘，然后在該膜上層合單獨的阻擋膜。最后，在阻擋膜的一個表面上層合光提取膜以完成具有如圖6的結(jié)構(gòu)的綠色光轉(zhuǎn)換裝置。

<比較例1>

在20g水中，在150℃的溫度下使5g重均分子量(mw)為85,000至124,000且皂化度為87％的聚乙烯醇(pva)完全溶解，并相對于pva重量以0.3％向冷卻的溶液中添加pyranine(一種綠色熒光染料)以制備膜組合物溶液。以與實施例1相同的方式將膜組合物溶液涂覆在阻擋膜上，并在其上層合單獨的阻擋膜，然而，該膜并不粘附。因此，將用于形成膜的組合物涂覆在pet膜上并向其粘附單獨的pet膜，然后使用具有粘合劑的阻擋膜，將阻擋膜層合在膜的兩側(cè)上以完成具有如圖7的結(jié)構(gòu)的光轉(zhuǎn)換裝置。

<比較例2>

在20g水中，在室溫下使5g的重均分子量(mw)為65,000的聚烯丙胺(paa)完全溶解，并相對于paa重量以0.3％添加pyranine(一種綠色熒光染料)以制備用于形成膜的組合物。以與實施例1相同的方式將用于形成膜的組合物涂覆在阻擋膜上，并在其上層合單獨的阻擋膜，然而，該膜并不粘附。因此，將膜組合物溶液涂覆在pet膜上并向其粘附單獨的pet膜，然后使用具有粘合劑的阻擋膜，將阻擋膜層合在膜的兩側(cè)上以完成具有如圖7的結(jié)構(gòu)的光轉(zhuǎn)換裝置。

為了鑒定由此獲得的阻擋膜的粘合強度以及氧或水分阻隔效果，將光轉(zhuǎn)換裝置置于保持85℃溫度和85％濕度的恒溫恒濕器中，并觀察膜的亮度值隨時間的變化。觀察結(jié)果示于圖8中。

當如上所述使用本公開內(nèi)容提供的光轉(zhuǎn)換膜的組合物在阻擋膜上形成膜并層合單獨的阻擋膜時，鑒定到即使在高的溫度和濕度條件下熒光特性也得以穩(wěn)定地保持。

<實驗例>

為了測試根據(jù)本說明書的一個實施方案的光轉(zhuǎn)換膜的粘合強度，按照astm標準使用小刀以線形式(例如，間隔1mm的棋盤式(checkboard))橫切層合在光轉(zhuǎn)換膜上的阻擋膜的表面，然后在其上粘附玻璃紙膠帶，并在移除膠帶時確定粘附。結(jié)果示于下表1中。o表示完全粘附，ｘ表示部分剝離或完全剝離的棋盤式圖案之間的間隔。

[表11

如表1所示，與不含離子聚合物的比較例相比，根據(jù)本說明書的一個實施方案的光轉(zhuǎn)換膜在粘合特性方面具有期望的效果。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖更加詳細地描述本公開內(nèi)容的實施方案。

根據(jù)本申請的一個實施方案的光轉(zhuǎn)換膜具有分散在包含一種或更多種類型的離子聚合物的聚合物介質(zhì)中的一種或更多種類型的有機熒光染料。

根據(jù)本說明書中描述的實施方案的光轉(zhuǎn)換膜起將從包括在近紫外至可見光區(qū)域中選擇的波長的光的光源進入的光轉(zhuǎn)換成具有特定波長(顏色)的光的作用。此外，光轉(zhuǎn)換膜起將從led光源進入的光轉(zhuǎn)換成白色光并發(fā)射該光的作用。

在本文中，光轉(zhuǎn)換膜可以包含能夠表現(xiàn)出優(yōu)異色彩純度和色域的有機熒光染料。有機熒光染料可以使用吸收在近紫外至可見光區(qū)域中選擇的波長的光并發(fā)射波長與所吸收的光不同的光的染料。例如，作為有機熒光染料，可以以單獨一種類型或者同時兩種或更多種類型使用最大發(fā)光波長為500nm至550nm的綠光發(fā)射熒光染料和/或最大發(fā)光波長為600nm至660nm的紅光發(fā)射熒光染料。

雖然對其沒有特別地限制，但是有機熒光染料優(yōu)選地包括基于吖啶的、基于呫噸的、基于芳基甲烷的、基于香豆素的、基于多環(huán)芳香烴的、基于多環(huán)雜芳香族的、基于苝的、基于吡咯的、基于芘的衍生物等。這些材料是有機熒光染料的一個實例，除此之外，還可以使用多種其他的有機熒光染料。優(yōu)選地，可以使用在膜狀態(tài)下半高全寬(fwhm)為60nm或更小且分子吸收系數(shù)為50,000m^-1cm^-1至150,000m^-1cm^-1的有機熒光染料，然而，有機熒光染料不限于此。在本說明書中，半高全寬意指當將從外部光源吸收的光轉(zhuǎn)換成具有不同波長的光以發(fā)射時，所發(fā)射的光的最大光發(fā)射峰中最大高度的一半處的光發(fā)射峰寬度。在本說明書中，在膜狀態(tài)下測量半高全寬。有機熒光染料在膜狀態(tài)下的光發(fā)射峰的半高全寬意指通過向通過單獨使用或與不影響半高全寬測量的其他組分混合使用有機熒光染料以膜形式制備的狀態(tài)(而非溶液狀態(tài))照射光來測量。更優(yōu)選地，可以使用所有溶解于極性溶劑的熒光染料，并且雖然熒光染料不分為陽離子染料、陰離子染料和中性染料，但是更優(yōu)選地可以使用陽離子或陰離子有機熒光染料。

光轉(zhuǎn)換膜可以為包含有機熒光染料和(必要時)分散有光擴散顆粒的一種或更多種類型的離子聚合物的聚合物膜。例如，光轉(zhuǎn)換膜可以包含組合物的固化材料，所述組合物包含有機熒光染料和/或光擴散顆粒、含有一種或更多種類型的離子聚合物的粘合劑樹脂以及(根據(jù)需要)可聚合單體或聚合引發(fā)劑。

作為粘合劑樹脂，可以使用可光固化樹脂、熱固性樹脂、熱塑性樹脂等，并且優(yōu)選地使用水溶性聚合物。可以以單獨一種類型使用粘合劑樹脂，或者可以一起使用其兩種或更多種類型。

在本公開內(nèi)容中，離子聚合物可以指在聚合物鏈內(nèi)包含離子鍵的情況。此外，離子聚合物可以指在單體中具有許多與離子溶質(zhì)結(jié)合的官能團的情況，并且還可以稱為電解質(zhì)聚合物。

離子聚合物意指當離解在水中時表現(xiàn)出陰離子或陽離子特性的聚合物。陽離子聚合物的實例包括具有胺基作為官能團的聚合物，并且陽離子聚合物溶解在水中時通過與周圍的氫結(jié)合而具有帶正電荷的特性。陰離子聚合物的官能團的實例包括羧酸基團、磷酸基團或硅酸基團。

當添加合適的反應性單體或聚合引發(fā)劑時，離子聚合物(例如，陽離子聚合物或陰離子聚合物)不僅通過與非離子聚合物(例如，聚乙烯醇或聚烯丙胺)的反應而且通過離子聚合物之間的反應形成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的膜。由此提供了與阻擋膜的粘合強度。

除此之外，離子聚合物還可以有助于有機熒光染料的穩(wěn)定。例如，當使用陰離子熒光染料并添加陽離子聚合物時，通過這些彼此配對形成了離子鍵，并且有機熒光染料起保持在聚合物介質(zhì)中表現(xiàn)出熒光特性的穩(wěn)定狀態(tài)的作用。

離子聚合物沒有特別限制，并且可以使用聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚(硅酸)、聚(磷酸)、聚[3-(乙烯氧基)丙烷-1-磺酸)]、聚(乙烯磷酸)、聚(馬來酸)、聚(2-甲基丙烯酰氧基乙烷-1-磺酸)、聚(3-甲基丙烯酰氧基丙烷-1-磺酸)、聚乙烯亞胺、聚胺、聚酰胺胺、聚二烯丙基二甲基氯化銨、聚(4-乙烯基芐基三甲基銨鹽)、聚[(二甲基亞氨基)三亞甲基(二甲基亞氨基)六亞甲基二溴化物]、聚(2-乙烯基哌啶鹽)、聚(4-乙烯基哌啶鹽)、聚(乙烯胺鹽)、聚(2-乙烯基吡啶)、正烷基(季)衍生物等，然而，離子聚合物不限于此。

作為非離子聚合物，可以使用聚(乙烯醇)、聚烯丙胺等，然而，非離子聚合物不限于此。作為聚烯丙胺，可以使用聚烯丙胺(paa)或聚烯丙胺鹽酸鹽(pah)。

根據(jù)一個實例，根據(jù)本說明書的實施方案的用于制備光轉(zhuǎn)換膜的組合物包含有機熒光染料以及(根據(jù)需要)光擴散顆粒、粘合劑樹脂、可聚合物單體和聚合引發(fā)劑，并且粘合劑樹脂包含離子聚合物和非離子聚合物。相對于非離子聚合物重量，可以以50％至1,000％使用離子聚合物。相對于離子聚合物重量，可以以10％至30％使用可聚合單體。相對于非離子聚合物重量，可以以0.001％至5％使用有機熒光染料?？梢愿鶕?jù)需要確定聚合引發(fā)劑的量，并且相對于全部組合物的固體重量，可以為0.01重量％至20重量％。根據(jù)需要，用于制備光轉(zhuǎn)換膜的組合物還可以包含溶劑，例如，當包含離子聚合物的粘合劑樹脂是水溶性的時，可以使用水作為溶劑。優(yōu)選地將用于制備光轉(zhuǎn)換膜的組合物溶解在溶劑(例如，水)中，使得在全部組合物溶液中固體含量變?yōu)?0重量％至40重量％。

非離子聚合物(例如，聚(乙烯醇)(pva)或聚烯丙胺(paa))可以變?yōu)樾纬捎糜谛纬晒廪D(zhuǎn)換膜的組合物的主要材料，并且可以基于聚乙烯醇或聚烯丙胺的重量測量剩余組分的含量。聚乙烯醇為重均分子量(mw)為85,000至146,000的聚乙烯醇，優(yōu)選地水解至96％或更小。聚烯丙胺的重均分子量(mw)優(yōu)選地為58,000至900,000。

在本說明書中，除非離子聚合物之外，離子聚合物也是重要組分，其通過產(chǎn)生交聯(lián)反應為根據(jù)本公開內(nèi)容的實施方案的光轉(zhuǎn)換膜提供粘合強度。離子聚合物的重均分子量(mw)優(yōu)選地為1,300至25,000。具有這種分子量范圍的離子聚合物具有通過在離子聚合物之間形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來提供粘合強度的優(yōu)點，并且還具有通過被吸附到離子基團的有機熒光染料而獲得的穩(wěn)定作用。當分子量太大時，在制備膜時存在問題。相對于非離子聚合物重量，以50％至1,000％并且優(yōu)選地以100％至600％包含離子聚合物。當以小于非離子聚合物重量的100％包含離子聚合物時，阻擋膜與膜之間的粘合變差，引起阻擋膜剝離的問題。當相對于非離子聚合物重量，以大于600％包含離子聚合物時，可能出現(xiàn)涂層特性下降的問題。

為了誘導非離子聚合物與離子聚合物之間的交聯(lián)反應并且為了提高粘合性，優(yōu)選地包含可聚合單體。相對于離子聚合物重量，以10％至30％并且優(yōu)選地以15％至25％包含可聚合單體。當相對于離子聚合物重量，以小于1％包含可聚合單體時，可能出現(xiàn)與阻擋膜的粘合強度降低的問題。當相對于離子聚合物重量，以大于30％包含可聚合單體時，即使在室溫下也進行固化反應，引起用于形成光轉(zhuǎn)換膜的組合物的穩(wěn)定性和涂覆性顯著降低的問題。相對于離子聚合物重量，可聚合單體的最優(yōu)選含量為20％。作為可聚合單體，縮水甘油類是更優(yōu)選的，并且雖然不限于此，但是可以使用醛、二醛、異氰酸酯、醇等。

圖1示出了根據(jù)本申請的一個實施方案的光轉(zhuǎn)換裝置，并且在光轉(zhuǎn)換膜的兩側(cè)上設置有包括透明基底和阻擋層的阻擋膜。在本文中，阻擋膜的阻擋層被設置成與光轉(zhuǎn)換膜相鄰。

根據(jù)圖1的光轉(zhuǎn)換裝置可以通過在包括透明基底和阻擋層的阻擋膜上涂覆用于光轉(zhuǎn)換膜的組合物(例如，包含一種或更多種類型的有機熒光染料以及(根據(jù)需要)光擴散顆粒、含有一種或更多種類型的離子聚合物的粘合劑樹脂、可聚合單體和聚合引發(fā)劑的組合物)，根據(jù)需要使所得物固化或干燥以制備光轉(zhuǎn)換膜，然后在光轉(zhuǎn)換膜上層合包括透明基底和阻擋層的阻擋膜來形成。在本文中，由于存在離子聚合物，可以進行光轉(zhuǎn)換膜與阻擋膜的層合而不借助于單獨的膠粘劑或粘合劑。當在涂覆組合物之后進行固化時，可以根據(jù)包含離子聚合物的粘合劑樹脂或其他組分的類型確定固化方法和條件。透明基底可以包含樹脂例如pet，但是不限于此，并且可以使用本領(lǐng)域已知的透明塑料膜或基底。在圖1中，以一個層示出光轉(zhuǎn)換膜，然而，根據(jù)需要，可以層合兩個或更多個層的光轉(zhuǎn)換膜。

阻擋層的氧和水分滲透性可各自為例如10^-1cc/m²/天或更小。這是阻擋膜的一個實例，并且阻擋層的氧和水分滲透性可以具有不同的值。

在根據(jù)圖2的光轉(zhuǎn)換裝置中，光轉(zhuǎn)換膜是包含一種或更多種類型的光擴散顆粒的光轉(zhuǎn)換熒光擴散膜。換句話說，圖2中包括的光轉(zhuǎn)換膜包含一種或更多種類型的有機熒光染料、一種或更多種類型的光擴散顆粒和含有一種或更多種類型的離子聚合物的聚合物介質(zhì)。光擴散顆粒起使從光源進入的光擴散到光轉(zhuǎn)換膜內(nèi)部的作用。在本文中，光擴散顆粒可以包括tio2或二氧化硅顆粒，但是不限于此。對于包括透明基底和阻擋層的阻擋膜、有機熒光染料、聚合物介質(zhì)等，可以使用以上提供的描述。

根據(jù)圖3的光轉(zhuǎn)換裝置還包括光提取板。具體地，在光轉(zhuǎn)換膜的兩個表面上層合有包括透明基底和阻擋層的阻擋膜的結(jié)構(gòu)中，在任一阻擋膜的與朝向光轉(zhuǎn)換膜的表面相對的表面上設置有膠粘層或粘合層，并且膠粘層或粘合層粘附有光提取板。光提取板用于提高光轉(zhuǎn)換膜的轉(zhuǎn)換效率，并且沒有特別限制，只要其是本領(lǐng)域已知的即可。

同時，圖4示出了其中連續(xù)設置有多個光轉(zhuǎn)換膜的光轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)。具體地，光轉(zhuǎn)換裝置包括阻擋膜，所述阻擋膜包括透明基底和在所述透明基底上形成的阻擋層；涂覆在所述阻擋膜上的第一光轉(zhuǎn)換膜，其中第一有機熒光染料和(根據(jù)需要)光擴散顆粒分散在包含一種或更多種類型的離子聚合物的聚合物介質(zhì)中；和以相同方式在所述第一光轉(zhuǎn)換膜上制備的第二光轉(zhuǎn)換膜，其中第二有機熒光染料和(根據(jù)需要)光擴散顆粒分散在包含一種或更多種類型的離子聚合物的聚合物介質(zhì)中。如圖4所示，第二光轉(zhuǎn)換膜可以直接層合在第一光轉(zhuǎn)換膜上，并且在這種情況下，由于存在離子聚合物，不需要借助于膠粘劑或粘合劑。然而，本公開內(nèi)容的范圍不限于圖4，并且第一光轉(zhuǎn)換膜與第二光轉(zhuǎn)換膜可以彼此隔開設置。在這種情況下，可以在第一光轉(zhuǎn)換膜與第二光轉(zhuǎn)換膜之間設置其他附加膜。此外，在圖4中，示出了包括兩個光轉(zhuǎn)換膜的結(jié)構(gòu)，然而，根據(jù)需要可以層合三個或更多個光轉(zhuǎn)換膜。

如圖4中的包括多個光轉(zhuǎn)換膜的光轉(zhuǎn)換裝置還可以進一步包括如圖3中的通過膠粘層或粘合層粘附的光提取板，并且這種結(jié)構(gòu)示于圖5中。通過進一步包括這種光提取板，可以進一步提高光轉(zhuǎn)換膜的轉(zhuǎn)換效率。

根據(jù)一個實例，例如多個光轉(zhuǎn)換膜可以設置成使得在離光源較遠時具有較長的發(fā)光波長，并且例如，第一光轉(zhuǎn)換膜和第二光轉(zhuǎn)換膜可以分別為紅色和綠色光轉(zhuǎn)換膜。因此，從單色led光源吸收的光在通過多個光轉(zhuǎn)換膜時可以被轉(zhuǎn)換成白色光。多個光轉(zhuǎn)換膜的設置僅用于舉例說明的目的，并且用于提高轉(zhuǎn)換效率的各光轉(zhuǎn)換膜的設置和/或結(jié)構(gòu)沒有特別限制，只要其是本領(lǐng)域已知的即可。

本申請的另一個實施方案提供了一種包括根據(jù)上述實施方案的光轉(zhuǎn)換裝置的背光單元。除光轉(zhuǎn)換裝置之外，背光單元還可以具有本領(lǐng)域已知的構(gòu)造。例如，背光單元可以包括邊緣型光源；使從邊緣型光源接收的光擴散的導光板；和設置在導光板的一個表面上的光轉(zhuǎn)換裝置。作為另一實例，背光單元可以包括直接型光源和設置在直接型光源的一個表面上的光轉(zhuǎn)換裝置。還可以在導光板的與朝向光轉(zhuǎn)換裝置的表面相對的表面上設置反射板，并且可以附加地在光轉(zhuǎn)換裝置的與朝向光源或?qū)Ч獍宓谋砻嫦鄬Φ囊粋?cè)上設置聚光片、增亮片等。

本申請的另一個實施方案提供了一種包括背光單元的顯示裝置。除背光單元中包括的光轉(zhuǎn)換裝置之外，顯示裝置可以具有本領(lǐng)域已知的構(gòu)造。例如，可以包括設置在背光單元的一個表面上的顯示模塊。顯示模塊可以為包括薄膜晶體管和濾色器的液晶模塊。