技术领域
[0001] 本
发明属于显示屏的制备技术领域，具体涉及一种交联型荧光显示屏及其制备方法与应用。
背景技术
[0002] 随着VR技术的兴起，超高
分辨率的头显将成为未来主流的穿戴设备之一，投影显示技术由于相对成熟，产品可靠，因此成为VR显示技术的首选。投影显示是由平面图像信息控制
光源，利用光学系统和投影空间把图像放大并显示在投影屏幕上的方法或装置。然而目前投影显示的分辨率低，限制了其在高分辨VR设备中的应用。
[0003] 投影显示分辨率低的原因是
镜面反射的视
角很小，不能用于显示，因此必须采用漫反射屏幕。漫反射屏幕的粗糙表面可将激光较为均匀地反射到观众的眼中。但屏幕的粗糙度必须超过光的
波长，粗糙的表面对于激光来说容易产生干涉，也就是所谓的激光散斑现象，因此投影显示在原理上决定了其低分辨率。VR眼镜的分辨率要求达到4K以上，目前只有OLED微显示才能做到。但OLED技术
门槛和投资额度都很高，良率很低，尤其是使用寿命较短，价格居高不下，对于OLED微显示挑战更大。
发明内容
[0004] 为克服
现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种交联型荧光显示屏。
[0005] 本发明的另一目的是提供上述交联型荧光显示屏的制备方法。
[0006] 本发明的再一目的是提供上述交联型荧光显示屏的应用。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0008] 一种交联型荧光显示屏，包括依次
叠加的
基板、红色荧光材料层、第一隔离层、绿色荧光材料层、第二隔离层、蓝色荧光材料层和保护层；
[0009] 所述的蓝色荧光材料层、绿色荧光材料层和红色荧光材料层的材料为交联型荧光材料。
[0010] 使用过程中，激光从保护层一侧进入。
[0011] 不同于普通的有机或高分子荧光材料，交联型荧光材料有更好的热
稳定性。具体的，普通的有机和高分子荧光材料显示屏在980nm红外激光长时间定点照射的情况下会出现轻微迁移扩散的情况。由于这些有机和高分子荧光材料对于980nm红外激光并无明显的
电子激发导致的吸收，因此造成这种情况的原因应是热效应，即有机和高分子在
温度升高时链段运动加剧，导致迁移和扩散，进而导致局部发光强度轻微下降。而交联型荧光材料可以解决这个问题，得到形貌稳定、经久耐用的显示屏。
[0012] 优选的，所述的蓝色荧光材料层、绿色荧光材料层和红色荧光材料层的材料为
侧链带有交联基团的主链共轭结构。
[0013] 更优选的，所述的蓝色荧光材料层、绿色荧光材料层和红色荧光材料层的材料的主链结构为：聚芴类均聚物或共聚物、聚
硅芴类均聚物或共聚物、聚咔唑类均聚物或共聚物、聚苯类均聚物或共聚物、聚噻吩类均聚物或共聚物、小分子荧光材料、配合物三线态材料、热活性型延迟荧光TADF材料或聚集诱导发光材料。
[0014] 更优选的，所述的交联基团为三氟乙烯醚、苯乙烯、苯并环
丁烷、
丙烯酸、硅
氧烷、
肉桂酸、氧杂环丁烷或蒽，其分子结构如下：
[0015]
[0016]
[0017]
[0019] 进一步优选的，所述的红色荧光材料层的材料具有以下任一种结构式：
[0020]
[0021] 所述的绿色荧光材料层的材料的结构式如下：
[0022]
[0023] 所述的蓝色荧光材料层的材料的结构式如下：
[0024]
[0025] 其中，R1和R2为C1～C20的烷基、三氟乙烯醚、苯乙烯、苯并环丁烷、丙烯酸、硅氧烷、肉桂酸、氧杂环丁烷或蒽；
[0026] 但R1和R2不同时为烷基。
[0027] 优选的，所述的蓝色荧光材料层、绿色荧光材料层、红色荧光材料层、第一隔离层和第二隔离层的厚度为10nm～1mm。
[0028] 优选的，所述的蓝色荧光材料层、绿色荧光材料层、红色荧光材料层、第一隔离层和第二隔离层的平整度小于各自厚度的5％。
[0029] 优选的，所述的保护层为透明的高分子材料。
[0030] 更优选的，所述的保护层的材料为含有硅氧烷的
聚合物及其共混物。
[0031] 进一步优选的，所述的保护层的材料为聚硅氧烷。
[0033] 优选的，所述的第一隔离层和第二隔离层的材料为极性高分子材料，或极性高分子材料与吸光染料，或含有吸光基团的材料。
[0034] 更优选的，所述的极性高分子料为聚乙烯吡咯烷
酮、聚丙烯酸共聚物、环氧
树脂、聚
氨酯、三聚氰胺树脂或聚酰亚胺。
[0035] 更优选的，所述的第二隔离层的材料可吸收波长小于450nm的光，所述的第一隔离层的材料可吸收波长小于550nm的光。
[0036] 进一步优选的，所述的吸光染料为偶氮类染料、占吨类染料或蒽醌类染料。
[0037] 进一步优选的，所述的含有吸光基团的材料为包含大共轭基团的聚酰亚胺。
[0038] 优选的，所述的基板的材料为玻璃、聚酯或聚酰亚胺柔性基材。
[0039] 上述交联型荧光显示屏的显示原理如下：
[0040] 1.蓝光的获得。投影仪投射405nm紫光，光穿过全透明的保护层进入蓝色荧光层，在405nm紫
光激发下，蓝色荧光材料层被激发，发出430-450nm蓝色荧光。蓝色荧光反穿保护层进入人眼，形成蓝色
像素点。
[0041] 2.绿材料光的获得。投影仪投射450nm蓝光，光穿过全透明的保护层，进入蓝色荧光材料层，因为蓝色荧光材料层在450nm没有吸收，激光将继续无吸收地穿过第二隔离层，进入绿色荧光材料层。在450nm蓝光激发下，绿色荧光材料层被激发，发出500-550nm绿色荧光。绿色荧光依次反穿之前的第二隔离层、蓝色荧光材料层和保护层，没有被吸收，进入人眼，形成绿色像素点。
[0042] 3.红光的获得。投影仪发出532nm绿光，光依次进入全透明的保护层、蓝色荧光材料层、第二隔离层、绿色荧光材料层、第一隔离层，没有被吸收，最后进入红色荧光材料层。在532nm绿光激发下，红色荧光材料层被激发，发出590-650nm红色荧光。红色荧光依次反穿之前的第一隔离层、绿色荧光材料层、第二隔离层、蓝色荧光材料层和保护层，没有吸收，进入人眼，形成红色像素点。
[0043] 本发明进一步提供上述交联型荧光显示屏的制备方法，包括以下步骤：将红色荧光材料层、第一隔离层、绿色荧光材料层、第二隔离层、蓝色荧光材料层和保护层的材料采用
旋涂、提拉成膜、滚涂或者
真空蒸
镀的方式依次在基板上进行成膜，即得所述的交联型荧光显示屏。
[0044] 优选的，所述红色荧光材料层、绿色荧光材料层和蓝色荧光材料层中的交联型荧光材料的交联条件为：
[0045] 当交联基团为三氟乙烯醚、苯乙烯、苯并环丁烷或丙烯酸时：加热温度120～240℃，时间为0.1～24h；
[0046] 当交联基团为硅氧烷时：在湿度大于10％的环境中放置1～240h；
[0047] 当交联基团为肉桂酸、氧杂环丁烷或蒽时：用功率为1～1000W、波长为254～400nm的紫外灯照射1min～24h。
[0048] 本发明进一步提供上述交联型荧光显示屏的应用，将所述交联型荧光显示屏用作激光投影的投影屏幕。
[0049] 本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0050] 1.本发明制备的显示屏为超平的透明材料，可充分避免粗糙表面带来的漫反射问题。此外，由于采用的交联型荧光材料具有
各向异性，不会出现干涉问题，因此所得的超平显示屏避免了普通超屏幕在反射机制下的镜面反射现象，屏幕使用过程中无颗粒感，其分辨率由发射的激光光斑决定，因此分辨率可以达到10k以上，远高于OLED的分辨率。此外，采用交联型荧光材料有别于普通的有机和高分子荧光材料，其具有更好的
热稳定性，有利于得到形貌稳定、经久耐用的显示屏。
[0051] 2.本发明利用多层结构得到全彩、高分辨的荧光显示，制备的显示屏采用三种
颜色的交联型荧光材料制备而成，该三种荧光材料被隔离层隔离，互不干扰。当隔离层的材料含有吸光染料，或隔离层的材料本身含有吸光基团时，投影仪透射的高
能量激光以及各荧光材料层发出的高能量荧光对后面的绿色荧光层和红色荧光层不产生干扰，从而抑制色纯度下降的现象。
[0052] 3.本发明中的交联型荧光显示屏制备方法简单，成本低廉，技术可靠，使用寿命长。其不仅可以用于高分辨的VR显示，也可以用于中小尺寸的高分辨显示。由于它轻便，可折叠、展开，不怕水，不用电
力驱动，经济，耐用，因此可在许多领域得到应用。尤其随着运算速度和
云计算的进一步发展，下一代的手机、IPAD和手提电脑的主机部分可以越来越小，而屏幕采用激光投影是一大趋势，本发明提出的显示屏正好可以解决其分辨率低的问题。
附图说明
[0053] 图1为本发明中所述的交联型荧光显示屏的结构示意图。
[0054] 图2为本发明中所述的交联型荧光显示屏的显示原理示意图。
具体实施方式
[0055] 下面结合
实施例和附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
[0056] 实施例1
[0057] 本实施例提供一种交联型荧光显示屏及其制备方法。
[0058] 一种交联型荧光显示屏：
[0059] 如图1所示，本实施例中的交联型荧光显示屏由基板(1)、红色荧光材料层(2)、第一隔离层(3)、绿色荧光材料层(4)、第二隔离层(5)、蓝色荧光材料层(6)和保护层(7)依次叠合而成。
[0060] 所述的基板由玻璃制成；
[0061] 所述的红色荧光材料层的材料的结构式如下：
[0062]
[0063] 所述的绿色荧光材料层的材料的结构式如下：
[0064]
[0065] 所述的蓝色荧光材料层的材料的结构式如下：
[0066]
[0067] 所述的第一隔离层和第二隔离层的材料为聚乙烯吡咯烷酮，其结构式如下：
[0068]
[0069] 所述的保护层的材料为聚硅氧烷。
[0070] 上述交联型荧光显示屏的制备方法：
[0071] 将红色荧光材料溶于
甲苯中，制成浓度为2wt.％的红色荧光甲苯溶液，以1800rpm的转速在玻璃基板上旋涂30秒，在120℃真空干燥箱中真空加热12小时，得到红色荧光材料层。将聚乙烯吡咯烷酮和1％的苏丹红II溶于乙二醇丁醚中，制成浓度为10wt.％的隔离层溶液，以2800rpm的转速在红色荧光材料层上旋涂30秒，得到第一隔离层(3)。将绿色荧光材料溶于甲苯中，制成浓度为3wt.％的绿色荧光甲苯溶液，以2100rpm的转速在第一隔离层(3)上旋涂30秒，在120℃真空干燥箱中真空加热12小时，得到绿色荧光材料层。将聚乙烯吡咯烷酮和1％的偶氮类
溶剂黄2号染料溶于乙二醇丁醚中，制成浓度为10wt.％的隔离层溶液，以2800rpm的转速在绿色荧光材料层上旋涂30秒，得到第二隔离层(5)。将蓝色荧光材料溶于甲苯中，制成浓度为1wt.％的蓝色荧光甲苯溶液，以2300rpm的转速在第二隔离层(5)上旋涂30秒，在120℃真空干燥箱中真空加热12小时，得到蓝色荧光材料层。将浓度为10％的聚硅氧烷乳液以2800rpm的转速在蓝色荧光材料层上旋涂30秒，得到保护层。
[0072] 因为交联型荧光材料只溶于甲苯、氯仿等非极性溶剂，而不能溶于乙二醇丁醚，所以各层之间不会相溶，得到的是完整的多层结构。
[0073] 实施例2
[0074] 本实施例提供一种交联型荧光显示屏及其制备方法。
[0075] 本实施例中的交联型荧光显示屏的结构及其制备方法与实施例1相同，区别在于荧光材料尤其是其交联基团不同，以及交联工艺不同。
[0076] 所述的红色荧光材料层的材料的结构式如下：
[0077]
[0078] 所述的绿色荧光材料层的材料的结构式如下：
[0079]
[0080] 所述的蓝色荧光材料层的材料的结构式如下：
[0081]
[0082] 上述交联型荧光显示屏的制备方法：
[0083] 将红色荧光材料溶于甲苯中，制成浓度为2wt.％的红色荧光甲苯溶液，以1800rpm的转速在玻璃基板上旋涂30秒，在氮气条件下用100瓦365nm紫外灯照射5分钟，得到红色荧光材料层。将聚乙烯吡咯烷酮和1％的苏丹红II溶于乙二醇丁醚中，制成浓度为10wt.％的隔离层溶液，以2800rpm的转速在红色荧光材料层上旋涂30秒，得到第一隔离层(3)。将绿色荧光材料溶于甲苯中，制成浓度为3wt.％的绿色荧光甲苯溶液，以2100rpm的转速在第一隔离层(3)上旋涂30秒，在氮气条件下用100瓦365nm紫外灯照射5分钟，得到绿色荧光材料层。将聚乙烯吡咯烷酮和1％的偶氮类溶剂黄2号染料溶于乙二醇丁醚中，制成浓度为10wt.％的隔离层溶液，以2800rpm的转速在绿色荧光材料层上旋涂30秒，得到第二隔离层(5)。将蓝色荧光材料溶于甲苯中，制成浓度为1wt.％的蓝色荧光甲苯溶液，以2300rpm的转速在第二隔离层(5)上旋涂30秒，在氮气条件下用100瓦365nm紫外灯照射5分钟，得到蓝色荧光材料层。将浓度为10wt.％的聚硅氧烷乳液以2800rpm的转速在蓝色荧光材料层上旋涂30秒，得到保护层。
[0084] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
