CN105301828A - 液晶显示装置及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置及其制作方法。该液晶显示装置通过设置量子棒取向层(2)对量子棒层(3)进行平行配向，配向好的量子棒层(3)能够取代传统的下偏光板。该液晶显示装置的制作方法，采用倾斜蒸镀工艺制备出量子棒取向层(2)，所述量子棒取向层(2)上形成有多条平行排列且延伸方向与上偏光板(7)的穿透轴方向垂直的沟槽(21)，再于所述量子棒取向层(2)上制备量子棒层(3)，制得的量子棒层(3)中的多个量子棒(31)的长轴方向与所述沟槽(21)的延伸方向平行，即量子棒层(3)平行配向，该配向好的量子棒层(3)能够取代传统的下偏光板，从而能够提高光线穿透率及背光利用率，增加显示亮度，节约生产成本。

Description

液晶显示装置及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示装置及其制作方法。
背景技术
液晶显示装置(LiquidCrystalDisplay，LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用，如：液晶电视、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等，在平板显示领域中占主导地位。
现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括液晶显示面板及背光模组，液晶显示面板本身并不发光，需将背光模组的光线折射出来产生画面。传统的液晶显示面板一般包括：阵列基板、与阵列基板相对贴合设置的彩膜基板及设于阵列基板与彩膜基板之间的液晶层，所述阵列基板上贴附有下偏光板，所述彩膜基板上贴附有上偏光板。偏光板是一种由多层高分子材料复合而成的具有产生偏振光功能的光学薄膜，作用是将不具偏振性的自然光转化为偏振光，实现光路的穿透与阻挡，以达到显示的目的。
针对现有的液晶显示装置，上、下两层偏光板对背光源的透光度理论上仅能达50％以下，光线再经过液晶面板的电极层、彩色滤光片、液晶层及玻璃基板等结构后，使用者实际可见的显示亮度，则仅剩下背光源所发出光线亮度的10％以下，光线的穿透率及背光源的利用率相当低。
量子棒(QuantumRod，QR)和量子点(QuantumDot，QD)一样，具有纳米尺寸。由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激后可以发生荧光。通过改变量子棒的尺寸，可以激发出不同波段的光。量子棒受激发时可以发出偏振光的特性，是其一重大特性。量子棒为纳米级半导体材料，形状属于一维结构，其长轴方向可吸收非偏振光线后激发出比原入射光源波长较长的偏振光线，且因内部量子效率高，故背光源的光线可大量转换为偏振光，经过调整量子棒的长轴配向方向，量子棒所激发的偏振光可易于通过液晶面板上的偏光板的穿透轴。
一般蒸镀指的是将蒸发源垂直于基板表面即在基板的法线方向上进行蒸镀，而倾斜蒸镀指的是将氧化硅(SiOx)等无机材料在与基板的法线方向成某个角度的方向上进行蒸镀的工艺。请参阅图1，基板100竖直放置，无机蒸发源200设于基板100的斜下方，使得蒸发束与基板100的表面形成一个夹角，角度为θ，该夹角即为蒸镀角。请参阅图2，通过倾斜蒸镀能够形成多条沟槽倾斜排列的取向膜300，通过控制蒸镀角的大小可以改变形成的取向膜的配向方向，如图3所示，当蒸镀角在20度至45度时，可以实现平行配向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶显示装置，能够提高光线穿透率及背光利用率，增加显示亮度，节约生产成本。
本发明的目的还在于一种液晶显示装置的制作方法，能够提高光线穿透率及背光利用率，增加显示亮度，节约生产成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种液晶显示装置，包括液晶显示面板、及设于所述液晶显示面板下方的背光源；
所述液晶显示面板包括下基板、设于所述下基板上的量子棒取向层、设于所述量子棒取向层上的量子棒层、与所述下基板相对设置的上基板、设于所述上基板远离所述下基板一侧的上偏光板、于所述下基板靠近所述上基板一侧设于所述量子棒层上的第一液晶配向层、设于所述上基板靠近所述下基板一侧的第二液晶配向层、及夹设于所述第一液晶配向层与第二液晶配向层之间的液晶层；
所述量子棒取向层具有多条平行排列且延伸方向与上偏光板的穿透轴方向垂直的沟槽；
所述量子棒层包括多个量子棒，所述多个量子棒的长轴方向均与所述沟槽的延伸方向平行。
所述量子棒取向层采用倾斜蒸镀工艺制备，材料为氧化硅。
所述倾斜蒸镀工艺的蒸镀角为20度至45度。
所述背光源为紫外光背光源；
所述多个量子棒按照不同尺寸分布，以分别对应激发出红色偏振光、绿色偏振光、及蓝色偏振光。
所述背光源为蓝光背光源；
所述多个量子棒按照不同尺寸分布，以分别对应激发出红色偏振光、及绿色偏振光。
本发明还提供一种液晶显示装置的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、提供一下基板，在所述下基板的表面上通过倾斜蒸镀工艺制备出量子棒取向层，所述量子棒取向层上形成有多条平行排列的沟槽；
步骤2、在所述量子棒取向层上涂布量子棒溶液，形成量子棒层，所述量子棒层包括多个量子棒，所述多个量子棒在量子棒取向层的作用下平行配向，从而所述多个量子棒的长轴方向均与所述沟槽的延伸方向平行；
步骤3、在所述量子棒层上制备第一液晶配向层；
步骤4、提供一上基板，在所述上基板的一侧制备第二液晶配向层；
步骤5、组立所述下、上基板，使所述第一液晶配向层与第二液晶配向层相对设置，并在所述第一液晶配向层与第二液晶配向层之间灌入液晶，形成液晶层；
步骤6、在所述上基板远离下基板的一侧贴附上偏光板，所述上偏光板的穿透轴方向与所述沟槽的延伸方向垂直，制得液晶显示面板；
步骤7、在所述液晶显示面板下设置背光源，制得液晶显示装置。
所述步骤1中倾斜蒸镀工艺的蒸镀角为20度至45度，所述量子棒取向层的材料为氧化硅。
所述步骤2通过在量子棒上涂覆三正辛基氧化磷溶剂，并将涂覆有三正辛基氧化磷溶剂的量子棒均匀分散于甲苯溶剂中制得量子棒溶液。
所述步骤2中的多个量子棒按照不同尺寸分布，以分别对应激发出红色偏振光、绿色偏振光、及蓝色偏振光；所述步骤7中设置的背光源为紫外光背光源。
所述步骤2中的多个量子棒按照不同尺寸分布，以分别对应激发出红色偏振光、及绿色偏振光；所述步骤7中设置的背光源为蓝光背光源。
本发明的有益效果：本发明提供的一种液晶显示装置，通过设置量子棒取向层对量子棒层进行平行配向，配向好的量子棒层能够取代传统的下偏光板，从而能够提高光线穿透率及背光利用率，增加显示亮度，节约生产成本。本发明提供的一种液晶显示装置的制作方法，采用大角度下的倾斜蒸镀工艺制备出量子棒取向层，所述量子棒取向层上形成有多条平行排列且延伸方向与上偏光板的穿透轴方向垂直的沟槽，再利用空间排挤效应于所述量子棒取向层上制备量子棒层，制得的量子棒层中的多个量子棒的长轴方向与所述沟槽的延伸方向平行，即量子棒层平行配向，该配向好的量子棒层能够取代传统的下偏光板，从而能够提高光线穿透率及背光利用率，增加显示亮度，节约生产成本。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为倾斜蒸镀的原理示意图；
图2为通过倾斜蒸镀获得的取向膜的示意图；
图3为通过蒸镀角在20度至45度之间的倾斜蒸镀获得的取向膜的示意图；
图4为本发明的液晶显示装置的结构示意图；
图5为本发明的液晶显示装置的光路偏振方向示意图；
图6为本发明的液晶显示装置的制作方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请同时参阅图4与图5，本发明首先提供一种液晶显示装置，包括液晶显示面板10及设于所述液晶显示面板10下方的背光源20。
所述液晶显示面板10包括下基板1、设于所述下基板1上的量子棒取向层2、设于所述量子棒取向层2上的量子棒层3、与所述下基板1相对设置的上基板6、设于所述上基板6远离所述下基板1一侧的上偏光板7、于所述下基板1靠近所述上基板6一侧设于所述量子棒层3上的第一液晶配向层41、设于所述上基板6靠近所述下基板1一侧的第二液晶配向层42、及夹设于所述第一液晶配向层41与第二液晶配向层42之间的液晶层5。所述量子棒取向层2具有多条平行排列且延伸方向与上偏光板7的穿透轴方向垂直的纳米级别的沟槽21。
所述量子棒层3包括多个量子棒21，所述多个量子棒21的长轴方向均与所述沟槽21的延伸方向平行，即所述量子棒层3在量子棒取向层2的作用下实现了平行配向。
具体地，所述下基板1与上基板6的其中之一为阵列基板，另一个为彩膜基板。阵列基板及彩膜基板的具体结构为现有技术，此处不进行展开描述。
所述第一液晶配向层41与第二液晶配向层42的材料通常为聚酰亚胺(polyimide，PI)。
所述量子棒取向层2采用倾斜蒸镀工艺制备，材料为氧化硅，所述倾斜蒸镀工艺的蒸镀角为20度至45度，在该蒸镀角下制得的量子棒取向层2可以实现平行配向。
所述背光源20可选择紫外光背光源，所述多个量子棒31与紫外光背光源匹配，按照不同尺寸分布，以分别对应激发出红色偏振光、绿色偏振光、及蓝色偏振光。
所述背光源20还可以选择为蓝光背光源，所述多个量子棒31与蓝光背光源匹配，按照不同尺寸分布，以分别对应激发出红色偏振光、及绿色偏振光。
结合图4与图5，背光源20提供的光线照射所述量子棒层3，激发所述多个量子棒31，激发出的偏振光的偏振方向与量子棒31的长轴方向一致，而所述量子棒31的长轴方向与所述沟槽21的延伸方向平行，沟槽21的延伸方向又与所述上偏光板7的穿透轴方向垂直，即所述多个量子棒31激发出的偏振光的偏振方向与所述上偏光板7的穿透轴方向垂直，从而该配向好的量子棒层3可以取代传统的下偏光板，由该配向好的量子棒层3激发出偏振方向一致的偏振光能够提高光线穿透率及背光利用率，增加显示亮度，省略下偏光板，节约生产成本。
请参阅图6，结合图4与图5，本发明还提供一种液晶显示装置的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、提供一下基板1，在所述下基板1的表面上通过倾斜蒸镀工艺制备出量子棒取向层2，所述量子棒取向层2上形成有多条平行排列的沟槽21。
具体地，所述量子棒取向层2的材料为氧化硅，所述多条平行排列的沟槽21为间距均匀的纳米级沟槽。
所述倾斜蒸镀工艺的蒸镀角为20度至45度，在该蒸镀角下制得的量子棒取向层2可以实现平行配向。
步骤2、在所述量子棒取向层2上涂布量子棒溶液，形成量子棒层3，所述量子棒层3包括多个量子棒31，所述多个量子棒31在量子棒取向层2的作用下平行配向，从而所述多个量子棒31的长轴方向均与所述沟槽21的延伸方向平行。
具体地，该步骤2首先在量子棒上涂覆三正辛基氧化磷(TOPO)溶剂，再将涂覆有三正辛基氧化磷溶剂的量子棒均匀分散于甲苯溶剂中，制得量子棒溶液，将量子棒溶液涂布在量子棒取向层2上，由于空间排挤效应，量子棒31会沿着能量最低的状态排列，即量子棒31的长轴沿着沟槽21的延伸方向整齐地平行排列，最后将甲苯溶剂在室温下挥发完全，形成所述量子棒层3。
步骤3、在所述量子棒层2上制备第一液晶配向层41。
具体地，所述第一液晶配向层41的材料通常为PI。
步骤4、提供一上基板6，在所述上基板6的一侧制备第二液晶配向层42。
具体地，该步骤4中的上基板6与上述步骤1中的下基板1的其中之一为阵列基板，另一个为彩膜基板。阵列基板及彩膜基板的具体结构为现有技术，此处不进行展开描述。
所述第二液晶配向层42的材料通常为PI。
步骤5、组立所述下、上基板1、6，使所述第一液晶配向层41与第二液晶配向层42相对设置，并在所述第一液晶配向层41与第二液晶配向层42之间灌入液晶，形成液晶层5。
步骤6、在所述上基板6远离下基板1的一侧贴附上偏光板7，所述上偏光板7的穿透轴方向与所述沟槽21的延伸方向垂直，制得液晶显示面板10。
步骤7、在所述液晶显示面板10下设置背光源20，制得液晶显示装置。
具体地，所述背光源20可选择紫外光背光源，那么上述步骤2制得的量子棒层3的多个量子棒31与紫外光背光源匹配，按照不同尺寸分布，以分别对应激发出红色偏振光、绿色偏振光、及蓝色偏振光。
所述背光源20还可以选择为蓝光背光源，那么上述步骤2制得的量子棒层3的多个量子棒31与蓝光背光源匹配，按照不同尺寸分布，以分别对应激发出红色偏振光、及绿色偏振光。
经上述方法制得的液晶显示装置，结合图4与图5，其背光源20提供的光线照射所述量子棒层3，激发所述多个量子棒31，激发出的偏振光的偏振方向与量子棒31的长轴方向一致，而所述量子棒31的长轴方向与所述沟槽21的延伸方向平行，沟槽21的延伸方向又与所述上偏光板7的穿透轴方向垂直，即所述多个量子棒31激发出的偏振光的偏振方向与所述上偏光板7的穿透轴方向垂直，从而该配向好的量子棒层3可以取代传统的下偏光板，由该配向好的量子棒层3激发出偏振方向一致的偏振光能够提高光线穿透率及背光利用率，增加显示亮度，省略下偏光板，节约生产成本。
综上所述，本发明的液晶显示装置，通过设置量子棒取向层对量子棒层进行平行配向，配向好的量子棒层能够取代传统的下偏光板，从而能够提高光线穿透率及背光利用率，增加显示亮度，节约生产成本。本发明的液晶显示装置的制作方法，采用大角度下的倾斜蒸镀工艺制备出量子棒取向层，所述量子棒取向层上形成有多条平行排列且延伸方向与上偏光板的穿透轴方向垂直的沟槽，再利用空间排挤效应于所述量子棒取向层上制备量子棒层，制得的量子棒层中的多个量子棒的长轴方向与所述沟槽的延伸方向平行，即量子棒层平行配向，该配向好的量子棒层能够取代传统的下偏光板，从而能够提高光线穿透率及背光利用率，增加显示亮度，节约生产成本。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括液晶显示面板(10)、及设于所述液晶显示面板(10)下方的背光源(20)；
所述液晶显示面板(10)包括下基板(1)、设于所述下基板(1)上的量子棒取向层(2)、设于所述量子棒取向层(2)上的量子棒层(3)、与所述下基板(1)相对设置的上基板(6)、设于所述上基板(6)远离所述下基板(1)一侧的上偏光板(7)、于所述下基板(1)靠近所述上基板(6)一侧设于所述量子棒层(3)上的第一液晶配向层(41)、设于所述上基板(6)靠近所述下基板(1)一侧的第二液晶配向层(42)、及夹设于所述第一液晶配向层(41)与第二液晶配向层(42)之间的液晶层(5)；
所述量子棒取向层(2)具有多条平行排列且延伸方向与上偏光板(7)的穿透轴方向垂直的沟槽(21)；
所述量子棒层(3)包括多个量子棒(31)，所述多个量子棒(31)的长轴方向均与所述沟槽(21)的延伸方向平行。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述量子棒取向层(2)采用倾斜蒸镀工艺制备，材料为氧化硅。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述倾斜蒸镀工艺的蒸镀角为20度至45度。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述背光源(20)为紫外光背光源；
所述多个量子棒(31)按照不同尺寸分布，以分别对应激发出红色偏振光、绿色偏振光、及蓝色偏振光。
5.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述背光源(20)为蓝光背光源；
所述多个量子棒(31)按照不同尺寸分布，以分别对应激发出红色偏振光、及绿色偏振光。
6.一种液晶显示装置的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供一下基板(1)，在所述下基板(1)的表面上通过倾斜蒸镀工艺制备出量子棒取向层(2)，所述量子棒取向层(2)上形成有多条平行排列的沟槽(21)；
步骤2、在所述量子棒取向层(2)上涂布量子棒溶液，形成量子棒层(3)，所述量子棒层(3)包括多个量子棒(31)，所述多个量子棒(31)在量子棒取向层(2)的作用下平行配向，从而所述多个量子棒(31)的长轴方向均与所述沟槽(21)的延伸方向平行；
步骤3、在所述量子棒层(2)上制备第一液晶配向层(41)；
步骤4、提供一上基板(6)，在所述上基板(6)的一侧制备第二液晶配向层(42)；
步骤5、组立所述下、上基板(1、6)，使所述第一液晶配向层(41)与第二液晶配向层(42)相对设置，并在所述第一液晶配向层(41)与第二液晶配向层(42)之间灌入液晶，形成液晶层(5)；
步骤6、在所述上基板(6)远离下基板(1)的一侧贴附上偏光板(7)，所述上偏光板(7)的穿透轴方向与所述沟槽(21)的延伸方向垂直，制得液晶显示面板(10)；
步骤7、在所述液晶显示面板(10)下设置背光源(20)，制得液晶显示装置。
7.如权利要求6所述的液晶显示装置的制作方法，其特征在于，所述步骤1中倾斜蒸镀工艺的蒸镀角为20度至45度，所述量子棒取向层(2)的材料为氧化硅。
8.如权利要求6所述的液晶显示装置的制作方法，其特征在于，所述步骤2通过在量子棒上涂覆三正辛基氧化磷溶剂，并将涂覆有三正辛基氧化磷溶剂的量子棒均匀分散于甲苯溶剂中制得量子棒溶液。
9.如权利要求6所述的液晶显示装置的制作方法，其特征在于，所述步骤2中的多个量子棒(31)按照不同尺寸分布，以分别对应激发出红色偏振光、绿色偏振光、及蓝色偏振光；所述步骤7中设置的背光源(20)为紫外光背光源。
10.如权利要求6所述的液晶显示装置的制作方法，其特征在于，所述步骤2中的多个量子棒(31)按照不同尺寸分布，以分别对应激发出红色偏振光、及绿色偏振光；所述步骤7中设置的背光源(20)为蓝光背光源。
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