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Abstract

本发明提供了一种液晶显示器、液晶显示模组及其液晶单元，该液晶单元包括上基板、下基板以及设于上基板和下基板之间的量子点材料和液晶材料的混合物；其中，量子点材料包括红色量子点材料和绿色量子点材料；两种量子点材料的总掺杂量占混合物总质量的质量比为0.05～5wt％。本发明提供的液晶显示器、液晶显示模组及其液晶单元，QD材料的引入一方面促成了液晶分子有方向性的排列，起到配向作用，可以取代传统的配向膜结构；另一方面该液晶单元搭配蓝光或白光LED的背光源，实现色域的提升，可以提高LCD显示器的色彩表现力；将量子点与液晶体系相结合，有助于实现QD材料的有效利用，较之常规的QD film以及QD tube技术更为节省材料及制程成本。

Description

液晶显示器、液晶显示模组及其液晶单元
技术领域
本发明涉及液晶显示器的技术领域，具体是涉及一种液晶显示器、液晶显示模组及其液晶单元。
背景技术
量子点(Quantum Dot)发光材料具有发光光谱集中，色纯度高等优点，利用这些优点可以大幅度提高目前LCD显示器的色域，提高LCD显示器的色彩还原能力，目前市售的量子点电视就是该材料应用于显示领域的最好体现。现有的技术主要集中于将发光波段在R(红)G(绿)B(蓝)的量子点混合封装于工程塑料薄膜(QD film)或玻璃管(QD tube)中，并将该结构置于背光与显示系统之间的位置，以传统白光背光激发，以达到丰富色域的目的，但无论是QD film还是QD tube结构，对于量子点材料的使用手段较为单一，同时也存在着QD用量较大、成本过高以及材料信赖度低等问题，而且采用白光背光源激发量子点材料，也会造成光利用率的下降。
发明内容
本发明实施例提供一种液晶显示器、液晶显示模组及其液晶单元，以解决现有技术中量子点材料的用量大背光利用率低以及液晶盒因需要设置配向膜等造成的结构复杂的技术问题。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种液晶单元，所述液晶单元包括上基板、下基板以及设于所述上基板和所述下基板之间的量子点材料和液晶材料的混合物，其中，所述量子点材料包括红色量子点材料和绿色量子点材料，所述量子点材料和液晶材料的混合物是以所述红色量子点材料和绿色量子点材料与负性液晶在液晶清亮点以上的温度进行混合得到的，两种量子点的总掺杂量占混合物总质量的质量比为0.05～5wt％；且所述混合物为通过真空灌注或滴下的方式进行制备而成的液晶盒结构，其中，所述两种量子点的总掺杂量占混合物总质量的质量比为0.05～2wt％时，采用白色光源背光；所述量子点材料的掺杂量占混合物总质量的质量比在2～5wt％之间时，采用蓝色光源背光；所述绿色量子点材料包括：作为发光核的ZnCdSe2，InP，Cd2SSe中的一种或多种；作为无机保护壳层的CdS，ZnSe，ZnCdS2，ZnS，ZnO中的一种或多种；以及作为表面配体的R-COOH，R-NH2，R-SH中的一种或多种，其中，R为12～20个碳原子的直链烷烃或烯烃分子；所述红色量子点材料包括：作为发光核的CdSe，Cd2SeTe，InAs中的一种或多种；作为无机保护壳层的CdS，ZnSe，ZnCdS2，ZnS，ZnO中的一种或多种；以及作为表面配体的R-COOH，R-NH2，R-SH中的一种或多种，其中，R为12～20个碳原子的直链烷烃或烯烃分子。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种液晶显示模组，所述液晶显示模组包括上述实施例所述的液晶单元。
为解决上述技术问题，本发明进一步提供一种液晶显示器，所述液晶显示器包括上述实施例任一项所述的液晶显示模组。
相对于现有技术，本发明提供的液晶显示器、液晶显示模组及其液晶单元，QD(量子点，Quantum Dot)材料的引入一方面促成了液晶分子有方向性的排列，起到配向作用，可以取代传统的配向膜结构；另一方面该液晶单元搭配蓝光(量子点材料掺杂量较大时)或白光LED的背光源，实现色域的提升，可以提高LCD显示器的色彩表现力；该液晶单元中将量子点与液晶体系相结合，有助于实现QD材料的有效利用，较之常规的QD film以及QD tube技术更为节省材料及制程成本。另外，当液晶显示单元搭配蓝光背光时，还可以达到在削减CF膜(Color Filter，彩色滤光膜)的厚度的同时不降低显示效果的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明液晶单元一优选实施例极板未通电情况下的结构示意简图；
图2是图1实施例中液晶单元极板通电情况下的结构示意简图；
图3是本发明液晶显示模组一优选实施例的结构简图；以及
图4是本发明液晶显示器一优选实施例的结构示意简图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请一并参阅图1和图2，图1是本发明液晶单元一优选实施例极板未通电情况下的结构示意简图；图2是图1实施例中液晶单元极板通电情况下的结构示意简图。该液晶单元包括但不限于以下元件：上基板100、下基板200以及设于上基板100和下基板200之间的量子点材料300和液晶材料400的混合物。
优选地，该量子点材料300包括红色量子点材料和绿色量子点材料(图中未标示区分)。进一步地，绿色量子点材料包括：作为发光核的ZnCdSe2，InP，Cd2SSe中的一种或多种；作为无机保护壳层的CdS，ZnSe，ZnCdS2，ZnS，ZnO中的一种或多种；以及作为表面配体的R-COOH，R-NH2，R-SH中的一种或多种，其中，R为12～20个碳原子的直链烷烃或烯烃分子。
而红色量子点材料包括：作为发光核的CdSe，Cd2SeTe，InAs中的一种或多种；作为无机保护壳层的CdS，ZnSe，ZnCdS2，ZnS，ZnO中的一种或多种；以及作为表面配体的R-COOH，R-NH2，R-SH中的一种或多种，其中，R为12～20个碳原子的直链烷烃或烯烃分子。当然，以上仅仅举例出部分量子点材料的成分，本领域技术人员还可以在以上举例材料的引导下，得到其他成分。
优选地，两种量子点材料的总掺杂量占混合物总质量的质量比为0.05～5wt％。
本实施例中的液晶单元，运用具有荧光特性的R(红)、G(绿)量子点与液晶相混合，在量子点材料表面配体的作用下呈现相对固定的分布，实现量子点材料在液晶盒(cell内)的应用，该技术方案具有双功能性，量子点材料(以下简称QD材料)的引入一方面促成了液晶分子有方向性的排列，起到配向作用，可以取代传统的配向膜结构；另一方面该结构搭配蓝光或白光LED的背光源，可实现色域的提升，提高LCD显示器的色彩表现力；该液晶单元中将量子点与液晶体系相结合，有助于实现QD材料的有效利用，较之常规的QD film以及QDtube技术更为节省材料及制程成本。
本发明所提出的技术方案中QD的配向原理，是通过纳米球体量子材料的引入，利用其表面效应使液晶分子与基板间的范德华力来达到液晶分子间的作用力形成平衡的目的，从而获得液晶分子向同一方向排列的现象和结果；在QD材料发挥配向作用的同时，由于其独特的光学性质，极窄的荧光峰促使其在色域三角中各颜色的坐标更靠近边缘位置，因此从色度学上，QD发光材料的应用，将直观的改善传统LCD显示器色彩相对不够丰富的状况，本发明提出的量子点材料掺杂在液晶盒内液晶材料的结构对于高色域、高色饱显示器件的开发，有着重要的意义。
本发明实施例中的液晶单元将发光QD材料引入液晶体系，其具体的制备过程如下：首先以R、G两种发光量子点材料与负性液晶在液晶清亮点以上的温度(视液晶材料而定，通常在75℃以上)进行混合，两种量子点的总掺杂量占混合物总质量的质量比为0.05～5wt％。
掺杂有QD的液晶材料，可以通过真空灌注或滴下的方式制备如图1所示的液晶盒结构，由于量子点材料表面修饰主要是以极性分子的配位作用为主，因此与液晶分子相接触的是配体部分中烷烃及烯烃的结构，总体呈非极性与液晶分子极性相近，因此由于亲疏水作用，量子点材料会处于贴近上、下基板表面的位置，使液晶分子达到受力平衡状态，呈现均一的配向排列。上述结构在施加驱动电压后，液晶呈现不规则导向水平排列，呈现如图2中的排布形式；撤销电场后，在分子间作用力与范德华力的双重作用下又再次回复到垂直排列(如图1所示的液晶分子排布形式)。
进一步地，本发明实施例还提供一种液晶显示模组，请参阅图3，图3是本发明液晶显示模组一优选实施例的结构简图。该显示模组包括背光单元666以及上述实施例中所述的液晶单元555。
而在该液晶显示模组的液晶单元555中量子点材料的掺杂量占混合物总质量的质量比在0.05～2wt％之间时，液晶显示模组采用白色光源背光；而量子点材料的掺杂量占混合物总质量的质量比在2～5wt％之间时，液晶显示模组可以采用蓝色光源背光。本发明实施例中的液晶显示模组根据量子点材料掺杂的比例不同，也有着区别化的应用方案，掺杂量较少时搭配传统白背光，掺杂量较大时可搭配蓝色背光并削减彩色滤光膜(CF膜)厚度，在色域与穿透率间寻求平衡，可以达到同样的满足要求的显示效果。而关于液晶模组其他部分结构(包括偏光片、电极、彩色滤光膜等)的技术特征，在本领域技术人员的理解范围之内，此处不再进行详述。
另外，本发明实施例还提供一种液晶显示器，请参阅图4，图4是本发明液晶显示器一优选实施例的结构示意简图。其中，该液晶显示器包括壳体8以及设于壳体8内部的上述实施例中的液晶显示模组。关于液晶显示模组的技术特征请参阅上述实施例中的详细描述，而液晶显示器的其他部分结构技术特征，在本领域技术人员的理解范围内，此处亦不再赘述。
相对于现有技术，本发明提供的液晶显示器、液晶显示模组及其液晶单元，QD(量子点，Quantum Dot)材料的引入一方面促成了液晶分子有方向性的排列，起到配向作用，可以取代传统的配向膜结构；另一方面该液晶单元搭配蓝光(量子点材料掺杂量较大时)或白光LED的背光源，可以实现色域的提升，提高LCD显示器的色彩表现力；该液晶单元中将量子点与液晶体系相结合，有助于实现QD材料的有效利用，较之常规的QD film以及QD tube技术更为节省材料及制程成本。另外，当液晶显示单元搭配蓝光背光时，还可以达到在削减CF膜(Color Filter，彩色滤光膜)的厚度的同时不降低显示效果的目的。
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种液晶单元，其特征在于，所述液晶单元包括上基板、下基板以及设于所述上基板和所述下基板之间的量子点材料和液晶材料的混合物，其中，所述量子点材料包括红色量子点材料和绿色量子点材料，所述量子点材料和液晶材料的混合物是以所述红色量子点材料和绿色量子点材料与负性液晶在液晶清亮点以上的温度进行混合得到的，两种量子点的总掺杂量占混合物总质量的质量比为0.05～5wt％；且所述混合物为通过真空灌注或滴下的方式进行制备而成的液晶盒结构，其中，所述两种量子点的总掺杂量占混合物总质量的质量比为0.05～2wt％时，采用白色光源背光；所述量子点材料的掺杂量占混合物总质量的质量比在2～5wt％之间时，采用蓝色光源背光；
所述绿色量子点材料包括：作为发光核的ZnCdSe2，InP，Cd2SSe中的一种或多种；作为无机保护壳层的CdS，ZnSe，ZnCdS2，ZnS，ZnO中的一种或多种；以及作为表面配体的R-COOH，R-NH2，R-SH中的一种或多种，其中，R为12～20个碳原子的直链烷烃或烯烃分子；
所述红色量子点材料包括：作为发光核的CdSe，Cd2SeTe，InAs中的一种或多种；作为无机保护壳层的CdS，ZnSe，ZnCdS2，ZnS，ZnO中的一种或多种；以及作为表面配体的R-COOH，R-NH2，R-SH中的一种或多种，其中，R为12～20个碳原子的直链烷烃或烯烃分子。
2.一种液晶显示模组，其特征在于，所述液晶显示模组包括权利要求1所述的液晶单元。
3.一种液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器包括权利要求2所述的液晶显示模组。
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