CN105467653B - 液晶显示面板及量子棒偏光片的制作方法 - Google Patents

液晶显示面板及量子棒偏光片的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种液晶显示面板及量子棒偏光片的制作方法。本发明的液晶显示面板包括内置式的量子棒偏光片，其内的量子棒定向排列且方向一致，从而实现偏光作用，节省了下偏光片的设置，很大程度地提高了显示面板的穿透率和亮度，同时由于量子棒本身在光激发下发出线偏振光，从而提升了显示面板的显示色域；本发明的量子棒偏光片的制作方法，首先在衬底基板上形成含有作用基团的反应薄膜，然后在反应薄膜上形成一层量子棒薄膜，经过表面修饰的量子棒表面的基团与反应薄膜的作用基团之间形成键结或者吸附作用力而平躺于衬底基板上，其在电场的作用下可旋转而定向排列，从而形成具有偏光作用的量子棒偏光片。

Description

液晶显示面板及量子棒偏光片的制作方法
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面板及量子棒偏光片的制作方法。
背景技术
随着科技的发展和社会的进步，人们对于信息交流和传递等方面的依赖程度日益增加。而显示器件作为信息交换和传递的主要载体和物质基础，现已成为众多从事信息光电研究科学家争相抢占的热点和高地。
量子点显示技术在色域覆盖率、精确性、红绿蓝色彩纯净度等各个维度已全面升级，被视为全球显示技术的制高点，也被视为影响全球的显示技术革命。革命性的实现全色域显示，最真实还原图像色彩。
量子棒指的是在两个维度方向上都受到量子限域效应影响的一种一维材料，大部分由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族元素组成的纳米材料。由于量子限域效应，其内部的电子和空穴的运输受到限制，使得连续的能带结构变成分离的能级结构。当量子棒的尺寸不同时，电子与空穴的量子限域程度不一样，分立的能级结构不同。在受到外来能量激发后，不同尺寸的量子棒即发出不同波长的光，也就是各种颜色的光。
量子棒的尺寸也是可以实现调控的，可以使发光波长范围覆盖到红外及整个可见光波段，且发射光波段窄，色彩饱和度高；量子材料量子转换效率高；材料性能稳定；制备方法简单多样，可以从溶液中制备，资源丰富。
由于光线经过均匀分散的量子棒后，出射方向是随机的，当经过量子棒后的发散光线穿过液晶时，不再能很好的控制相应像素点位的所有光线，LCD就会发生漏光现象。LCD显示器件的工作原理是利用液晶的旋光性和双折射，通过电压控制液晶的转动，使经过下偏振片后的线偏振光随之发生旋转，从与下偏片偏振方向垂直的上偏振片出来。从而偏光片加上液晶盒起到光开关的作用。显然，这种光学开关对量子棒发出的光线无法完全起到作用。
研究证明随着量子棒的纵横比的增加，量子棒发光会逐渐向线偏振光线转变。所以量子棒完全具备改变入射光线偏振状态的潜力。传统方法制备的内置量子棒偏光片是将量子棒与液晶混合，在液晶的偏转下量子棒随之发生偏转和排列。但是量子棒与液晶混合，有可能改变液晶原有的电学和光学特性，这种体系的开发难度大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶显示面板，包括内置式的量子棒偏光片，其内的量子棒定向排列且方向一致，从而实现偏光作用，节省了下偏光片，可以很大程度地提高显示器的穿透率和亮度，同时由于量子棒本身在光激发下发出线偏振光，从而可以提升显示器的显示色域。
本发明的目的还在于提供一种量子棒偏光片的制作方法，在衬底基板上形成含有作用基团的反应薄膜，量子棒的表面修饰基团与反应薄膜的作用基团之间形成键结或者吸附作用力而平躺于衬底基板上，再在电场的作用下旋转而定向排列，从而形成具有偏光作用的量子棒偏光片。
为实现上述目的，本发明提供一种液晶显示面板，包括相对设置的上基板与下基板、设于上、下基板之间的液晶层、及设于所述上基板上方的上偏光片；
所述上基板包括第一基板、设于所述第一基板靠近液晶层一侧的黑色矩阵、设于所述黑色矩阵上的公共电极层、及设于所述公共电极层上的第一配向膜；
所述下基板包括第二基板、设于第二基板靠近液晶层一侧的薄膜晶体管层、设于所述薄膜晶体管层上的量子棒偏光片、设于所述量子棒偏光片上的彩色滤光层、设于所述彩色滤光层上的像素电极层、及设于所述像素电极层上的第二配向膜；
其中，所述量子棒偏光片内含有定向排列且方向一致的量子棒，可以使发散光变成线偏振光，具有偏光作用；所述彩色滤光层包括数个红色滤光单元、数个绿色滤光单元、及数个蓝色滤光单元。
所述量子棒偏光片中定向排列的量子棒本身在光激发下发出线偏振光。
所述第一基板与第二基板均为玻璃基板；所述公共电极层与像素电极层均为氧化铟锡；所述第一配向膜与第二配向膜的材料均为聚酰亚胺。
本发明还提供另一种液晶显示面板，包括相对设置的上基板与下基板、设于上、下基板之间的液晶层、及设于所述上基板上方的上偏光片；
所述上基板包括第一基板、设于所述第一基板靠近液晶层一侧的黑色矩阵、设于所述黑色矩阵及第一基板上的彩色滤光层、设于所述彩色滤光层上的公共电极层、及设于所述公共电极层上的第一配向膜；
所述下基板包括第二基板、设于第二基板靠近液晶层一侧的薄膜晶体管层、设于所述薄膜晶体管层上的像素电极层、设于所述像素电极层上的量子棒偏光片、及设于所述量子棒偏光片上的第二配向膜；
其中，所述量子棒偏光片内含有定向排列且方向一致的量子棒，可以使发散光变成线偏振光，具有偏光作用；所述彩色滤光层包括数个红色滤光单元、数个绿色滤光单元、及数个蓝色滤光单元。
所述量子棒偏光片中定向排列的量子棒本身在光激发下发出线偏振光。
所述第一基板与第二基板均为玻璃基板；所述公共电极层与像素电极层均为氧化铟锡；所述第一配向膜与第二配向膜的材料均为聚酰亚胺。
本发明还提供一种量子棒偏光片的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、提供衬底基板，在所述衬底基板上形成电极；
步骤2、在所述衬底基板上形成一层含有作用基团的反应薄膜；
步骤3、在所述反应薄膜上形成一层量子棒薄膜，所述量子棒薄膜内含有表面被修饰的量子棒，此时，量子棒表面的基团与所述反应薄膜内的作用基团相互作用，使得量子棒平躺于所述衬底基板上；
步骤4、通过电极在所述衬底基板上施加电场，使得所述量子棒薄膜内的量子棒在电场内沿所述衬底基板面上水平旋转，呈现定向排列，此时量子棒的排列方向一致，从而在衬底基板上形成具有偏光作用的量子棒偏光片。
所述步骤3中，所述量子棒薄膜内的量子棒表面的基团与所述反应薄膜内的作用基团之间发生化学反应而键合。
所述步骤3中，所述量子棒薄膜内的量子棒表面的基团与所述反应薄膜内的作用基团之间具有吸附作用力。
所述步骤3中，所述量子棒表面的基团与所述反应薄膜内的作用基团在光、热、或催化剂催化下发生相互作用。
本发明的有益效果：本发明提供了一种液晶显示面板及量子棒偏光片的制作方法，本发明的液晶显示面板，包括内置式的量子棒偏光片，其内的量子棒定向排列且方向一致，从而实现偏光作用，节省了下偏光片的设置，很大程度地提高了显示面板的穿透率和亮度，同时由于量子棒本身在光激发下发出线偏振光，从而提升了显示面板的显示色域；本发明的量子棒偏光片的制作方法，首先在衬底基板上形成含有作用基团的反应薄膜，然后在反应薄膜上形成一层量子棒薄膜，经过表面修饰的量子棒表面的基团与反应薄膜的作用基团之间形成键结或者吸附作用力而平躺于衬底基板上，其在电场的作用下可旋转而定向排列，从而形成具有偏光作用的量子棒偏光片。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，
图1为现有的COA结构的液晶显示面板的剖面示意图；
图2为现有的非COA结构的液晶显示面板的剖面示意图；
图3为本发明的液晶显示面板的第一实施例的剖面示意图；
图4为本发明的液晶显示面板的第二实施例的剖面示意图；
图5为本发明的量子棒偏光片的制作方法的流程示意图；
图6为本发明的量子棒偏光片的制作方法的步骤1的示意图；
图7为本发明的量子棒偏光片的制作方法的步骤2的示意图；
图8A-8B为本发明的量子棒偏光片的制作方法的步骤3的示意图；
图9A-9B为本发明的量子棒偏光片的制作方法的步骤4的示意图。
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。
请参阅图3，为本发明的液晶显示面板的第一实施例的剖面示意图，该实施例为COA(Color Filter on Array)结构的液晶显示面板，包括相对设置的上基板10与下基板20、设于上、下基板10、20之间的液晶层30、及设于所述上基板10上方的上偏光片45；
所述上基板10包括第一基板11、设于所述第一基板11靠近液晶层30一侧的黑色矩阵12、设于所述黑色矩阵12上的公共电极层13、及设于所述公共电极层13上的第一配向膜14；
所述下基板包括第二基板21、设于第二基板21靠近液晶层30一侧的薄膜晶体管层22、设于所述薄膜晶体管层22上的量子棒偏光片69、设于所述量子棒偏光片69上的彩色滤光层23、设于所述彩色滤光层23上的像素电极层24、及设于所述像素电极层24上的第二配向膜26；
其中，所述量子棒偏光片69内含有定向排列且方向一致的量子棒，可以使发散光变成线偏振光，具有偏光作用；所述彩色滤光层23包括数个滤光单元231、数个绿色滤光单元232、及数个蓝色滤光单元233。
具体的，所述量子棒偏光片69中定向排列的量子棒本身在光激发下发出线偏振光，从而可以提升液晶显示面板的显示色域。
具体的，所述第一基板11与第二基板21均为玻璃基板；所述公共电极层13与像素电极层24均为氧化铟锡(ITO)；所述第一配向膜14与第二配向膜26的材料均为聚酰亚胺(PI)。
而现有的COA结构的液晶显示面板的剖面结构如图1所示，包括上基板100、下基板200、及设于上、下基板100、200之间的液晶层300、设于所述上基板100上方的上偏光片120、及设于所述下基板200下方的下偏光片250；其中，所述上基板100包括第一基板110、设于第一基板110靠近液晶层300一侧的黑色矩阵130、及设于所述黑色矩阵130上的上配向层140；所述下基板200包括第二基板210、设于第二基板210靠近液晶层300一侧的薄膜晶体管层220、设于所述薄膜晶体管层220上的彩色滤光层260、设于所述彩色滤光层260上的像素电极层230、及设于所述像素电极层230上的下配向层240；具体的，所述上、下偏光片120、250加上液晶层300起到光学开关的作用。
本发明的液晶显示面板的第一实施例与现有的COA结构的液晶显示面板相比，所述量子棒偏光片69既可以取代现有技术中的下偏光片，起到偏光片的作用，可以很大程度地提高显示器的穿透率和亮度，同时由于量子棒偏光片69本身也会发出线偏振光，从而还可以提升显示器的显示色域。
请参阅图4，为本发明的液晶显示面板的第二实施例的剖面示意图，该实施例为非COA结构的液晶显示面板，包括相对设置的上基板50与下基板60、设于上、下基板50、60之间的液晶层70、及设于所述上基板50上方的上偏光片80；
所述上基板50包括第一基板51、设于所述第一基板51靠近液晶层70一侧的黑色矩阵52、设于所述黑色矩阵52及第一基板51上的彩色滤光层53、设于所述彩色滤光层53上的公共电极层54、及设于所述公共电极层54上的第一配向膜55；
所述下基板60包括第二基板64、设于第二基板64靠近液晶层70一侧的薄膜晶体管层62、设于所述薄膜晶体管层62上的像素电极层63、设于所述像素电极层63上的量子棒偏光片69、及设于所述量子棒偏光片69上的第二配向膜65；
其中，所述量子棒偏光片69内含有定向排列且方向一致的量子棒，可以使发散光变成线偏振光，具有偏光作用；所述彩色滤光层53包括数个红色滤光单元531、数个绿色滤光单元532、及数个蓝色滤光单元533。
具体的，所述量子棒偏光片69中定向排列的量子棒本身在光激发下发出线偏振光，从而可以提升液晶显示面板的显示色域。
具体的，所述第一基板51与第二基板64均为玻璃基板；所述公共电极层54与像素电极层63均为氧化铟锡(ITO)；所述第一配向膜55与第二配向膜65的材料均为聚酰亚胺(PI)。
而现有的非COA结构的液晶显示面板的剖面结构如图2所示，包括上基板100、下基板200、设于上、下基板100、200之间的液晶层300、设于所述上基板100上方的上偏光片120、及设于所述下基板200下方的下偏光片250；其中，所述上基板100包括第一基板110、设于第一基板110靠近液晶层300一侧的黑色矩阵130、设于所述黑色矩阵130及第一基板110上的彩色滤光层150、及设于所述彩色滤光层150上的上配向层140；所述下基板200包括第二基板210、设于第二基板210靠近液晶层300一侧的薄膜晶体管层220、设于所述薄膜晶体管层220上的像素电极层230、及设于所述像素电极层230上的下配向层240；具体的，所述上、下偏光片120、250加上液晶层300起到光学开关的作用。
本发明的液晶显示面板的第二实施例与现有的非COA结构的液晶显示面板相比，所述量子棒偏光片69既可以取代现有技术中的下偏光片，起到偏光片的作用，可以很大程度地提高显示器的穿透率和亮度，同时由于量子棒偏光片69本身也会发出线偏振光，从而还可以提升显示器的显示色域。
本发明的液晶显示面板，包括内置的量子棒偏光片，其内的量子棒定向排列且方向一致，从而实现偏光作用，节省了下偏光片的设置，很大程度地提高了显示面板的穿透率和亮度，同时量子棒本身在光激发下发出线偏振光，从而提升了显示面板的显示色域。
如图5所示，本发明还提供一种量子棒偏光片的制作方法，上述液晶显示面板中的量子棒偏光层由该制作方法得到，包括如下步骤：
步骤1、如图6所示，提供衬底基板40，在所述衬底基板40上形成电极41；
步骤2、如图7所示，在所述衬底基板40上形成一层含有作用基团67的反应薄膜68；
步骤3、如图8A所示，在所述反应薄膜68上形成一层量子棒薄膜60’，所述量子棒薄膜60’内含有表面被修饰的量子棒61，此时，如图8B所示，量子棒61表面的基团与所述反应薄膜68内的作用基团67相互作用，使得量子棒61平躺于所述衬底基板40上；
步骤4、如图9A所示，通过电极41在所述衬底基板40上施加电场，使得所述量子棒薄膜60’内的量子棒61在电场内沿所述衬底基板40面上水平旋转，呈现定向排列，此时，如图9B所示，量子棒61的排列方向一致，从而在衬底基板40上形成具有偏光作用的量子棒偏光片69。
具体的，所述步骤3中，所述量子棒薄膜60’内的量子棒表面的基团与所述反应薄膜内的作用基团之间发生化学反应而键合，或者之间具有吸附作用力。
具体的，所述步骤3中，所述量子棒61表面的基团与所述反应薄膜68内的作用基团67在光、热、或催化剂催化下发生相互作用。
综上所述，本发明的液晶显示面板，包括内置式的量子棒偏光片，其内的量子棒定向排列且方向一致，从而实现偏光作用，节省了下偏光片的设置，很大程度地提高了显示面板的穿透率和亮度，同时由于量子棒本身在光激发下发出线偏振光，从而提升了显示面板的显示色域；本发明的量子棒偏光片的制作方法，首先在衬底基板上形成含有作用基团的反应薄膜，然后在反应薄膜上形成一层量子棒薄膜，经过表面修饰的量子棒其表面的基团与反应薄膜的作用基团之间形成键结或者吸附作用力而平躺于衬底基板上，其在电场的作用下可旋转而定向排列，从而形成具有偏光作用的量子棒偏光片。
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)

1.一种量子棒偏光片的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供衬底基板(40)，所述衬底基板(40)上形成电极(41)；
步骤2、在所述衬底基板(40)上形成一层含有作用基团(67)的反应薄膜(68)；
步骤3、在所述反应薄膜(68)上形成一层量子棒薄膜(60’)，所述量子棒薄膜(60’)内含有表面被修饰的量子棒(61)，此时，量子棒(61)表面的基团与所述反应薄膜(68)内的作用基团(67)相互作用，使得量子棒(61)平躺于所述衬底基板(40)上；
步骤4、通过电极(41)在所述衬底基板(40)上施加电场，使得所述量子棒薄膜(60’)内的量子棒(61)在电场内沿所述衬底基板(40)面上水平旋转，呈现定向排列，此时量子棒(61)的排列方向一致，从而在衬底基板(40)上形成具有偏光作用的量子棒偏光片(69)。
2.如权利要求1所述的量子棒偏光片的制作方法，其特征在于，所述步骤3中，所述量子棒薄膜(60’)内的量子棒表面的基团与所述反应薄膜内的作用基团之间发生化学反应而键合。
3.如权利要求1所述的量子棒偏光片的制作方法，其特征在于，所述步骤3中，所述量子棒薄膜(60’)内的量子棒表面的基团与所述反应薄膜内的作用基团之间具有吸附作用力。
4.如权利要求1所述的量子棒偏光片的制作方法，其特征在于，所述步骤3中，所述量子棒(61)表面的基团与所述反应薄膜(68)内的作用基团(67)在光、热、或催化剂催化下发生相互作用。
5.一种液晶显示面板，其特征在于，包括相对设置的上基板(10)与下基板(20)、设于上、下基板(10、20)之间的液晶层(30)、及设于所述上基板(10)上方的上偏光片(45)；
所述上基板(10)包括第一基板(11)、设于所述第一基板(11)靠近液晶层(30)一侧的黑色矩阵(12)、设于所述黑色矩阵(12)上的公共电极层(13)、及设于所述公共电极层(13)上的第一配向膜(14)；
所述下基板包括第二基板(21)、设于第二基板(21)靠近液晶层(30)一侧的薄膜晶体管层(22)、设于所述薄膜晶体管层(22)上的量子棒偏光片(69)、设于所述量子棒偏光片(69)上的彩色滤光层(23)、设于所述彩色滤光层(23)上的像素电极层(24)、及设于所述像素电极层(24)上的第二配向膜(26)；
其中，所述量子棒偏光片(69)内含有定向排列且方向一致的量子棒，可以使发散光变成线偏振光，具有偏光作用；所述彩色滤光层(23)包括数个红色滤光单元(231)、数个绿色滤光单元(232)、及数个蓝色滤光单元(233)；
所述量子棒偏光片(69)采用如权利要求1至4中任一项所述的量子棒偏光片的制作方法的制作。
6.如权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于，所述量子棒偏光片(69)中定向排列的量子棒本身在光激发下发出线偏振光。
7.如权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一基板(11)与第二基板(21)均为玻璃基板；所述公共电极层(13)与像素电极层(24)均为氧化铟锡；所述第一配向膜(14)与第二配向膜(26)的材料均为聚酰亚胺。
8.一种液晶显示面板，其特征在于，包括相对设置的上基板(50)与下基板(60)、设于上、下基板(50、60)之间的液晶层(70)、及设于所述上基板(50)上方的上偏光片(80)；
所述上基板(50)包括第一基板(51)、设于所述第一基板(51)靠近液晶层(70)一侧的黑色矩阵(52)、设于所述黑色矩阵(52)及第一基板(51)上的彩色滤光层(53)、设于所述彩色滤光层(53)上的公共电极层(54)、及设于所述公共电极层(54)上的第一配向膜(55)；
所述下基板(60)包括第二基板(64)、设于第二基板(64)靠近液晶层(70)一侧的薄膜晶体管层(62)、设于所述薄膜晶体管层(62)上的像素电极层(63)、设于所述像素电极层(63)上的量子棒偏光片(69)、及设于所述量子棒偏光片(69)上的第二配向膜(65)；
其中，所述量子棒偏光片(69)内含有定向排列且方向一致的量子棒，能使发散光变成线偏振光，具有偏光作用；所述彩色滤光层(53)包括数个红色滤光单元(531)、数个绿色滤光单元(532)、及数个蓝色滤光单元(533)；
所述量子棒偏光片(69)采用如权利要求1至4中任一项所述的量子棒偏光片的制作方法的制作。
9.如权利要求8所述的液晶显示面板，其特征在于，所述量子棒偏光片(69)中定向排列的量子棒本身在光激发下发出线偏振光。
10.如权利要求8所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一基板(51)与第二基板(64)均为玻璃基板；所述公共电极层(54)与像素电极层(63)均为氧化铟锡；所述第一配向膜(55)与第二配向膜(65)的材料均为聚酰亚胺。
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