CN107153304A - 液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶显示器，通过在下偏光片与背光模组之间设置一量子棒膜。通过所述量子棒膜上的量子棒将所述背光模组产生的背光先进行吸收，再出射与所述量子棒的配向方向相同的偏振光。由于所述量子棒的配向方向与所述下偏光片的偏光轴方向相同，从而使得经过所述量子棒膜的所述背光能够大量的透过所述下偏光片，减少被所述下偏光片所吸收的光线，增加所述下偏光片对所述背光模组产生的背光的透光度，提高背光利用率，进而提高所述液晶显示器的亮度。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示器。
背景技术
液晶显示器包括层叠设置的液晶面板和背光模块，并且，所述液晶面板与所述背光模块之间还设有下偏光片，以将所述背光模块产生的背光按一定的偏振方向入射至所述液晶面板中。现有技术中，所述下偏光片一般为吸收型的偏光板，背光源所发出的非偏振光线穿过下偏光片时，在下偏光片的吸收轴方向上的分量会被吸收而无法通过，因此，所述下偏光片对所述背光模组产生的背光的透光度理论上不超过50％，光线再经过液晶面板后，使用者实际可见所述液晶显示器的亮度一般不超过所述背光模组发出背光的亮度的10％，使得背光利用率相当低而造成能源的浪费。
量子棒为纳米级导体材料，形状属于一维结构，与一般吸收型偏光板吸收非偏振光而放热的形式不同的是，量子棒吸收非偏振光线后，其长轴方向可激发出比原入射光源波长较长的偏振光线。并且，所述量子棒的内部量子效率高，能够将大量的非偏振光转换为与其轴向配向方向相同的偏振光。
发明内容
本发明提供一种液晶显示器，提高所述背光的利用率。
所述液晶显示器包括背光模组以及依次层叠于背光模组上的量子棒膜、下偏光片及液晶面板；所述下偏光片上设有多个阵列排布的偏光轴，所述量子棒膜包括阵列排布的多个量子棒膜单元，每个所述量子棒膜单元与一个所述偏光轴相对应，多个所述量子棒膜单元中至少部分所述量子棒膜单元内设有量子棒，其它所述量子棒膜单元内设有液晶分子，所述量子棒膜单元内的所述量子棒的配向方向与其所对应的所述偏光轴的方向相同。
其中，所述液晶面板包括阵列排布的多个红色子像素单元、多个蓝色子像素单元及多个绿色子像素单元，所述多个量子棒膜单元分为数个红色量子棒膜单元、数个蓝色量子棒膜单元及数个绿色量子棒膜单元，所述红色量子棒膜单元与所述红色子像素单元一一对应，所述蓝色量子棒膜单元与所述蓝色子像素单元一一对应，所述绿色量子棒膜单元与所述绿色子像素单元一一对应。
其中，所述背光模组产生的背光为蓝色光。
其中，多个所述量子棒膜单元中部分量子棒膜单元内设有量子棒，另一部分内设有液晶分子，并且所述红色量子棒膜单元及所述绿色量子棒膜单元均包括多个量子棒，所述蓝色量子棒膜单元包括多个液晶分子。
其中，所述量子棒中包括元素周期表中III-V族、II-VI族、IV-VI族中一种或几种元素。
其中，所述量子棒的长度为10nm-50nm，其长径比为5-10。
其中，所述量子棒膜的厚度为0.5μm-2μm。
其中，所述量子棒膜两侧分别层叠有第一阻隔层及第二阻隔层。
其中，所述第一阻隔层及所述第二阻隔层的材料为对苯二甲酸乙二酯聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯聚合物、环氧树脂聚合物、聚硅氧烷聚合物、氟树脂聚合物或包含金属氧化物的有机/无机复合薄膜中任意一种。
其中，每两个相邻的所述量子棒膜单元通过间隔层分隔，所述间隔层为遮光材料。
本发明提供的液晶显示器，通过在所述下偏光片与所述背光模组之间设置一量子棒膜。通过所述量子棒膜上的量子棒将所述背光模组产生的背光先进行吸收，再出射与所述量子棒的配向方向相同的偏振光。由于所述量子棒的配向方向与所述下偏光片的偏光轴方向相同，从而使得经过所述量子棒膜的所述背光能够大量的透过所述下偏光片，减少被所述下偏光片所吸收的光线，增加所述下偏光片对所述背光模组产生的背光的透光度，进而提高所述液晶显示器的亮度，提高背光利用率。
附图说明
为更清楚地阐述本发明的构造特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
图1是本发明实施例所述液晶显示器的截面示意图；
图2是本发明实施例的所述量子棒膜截面示意图。
具体实施例
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，不能理解为对本专利的限制。
请参阅图1，本发明提供一种液晶显示器100。所述液晶显示器100包括依次层叠的背光模组10、量子棒膜20、下偏光片30、液晶面板40及上偏光片50。所述量子棒膜20位于所述下偏光片30及所述背光模组10之间。所述背光模组10产生的背光通过所述量子棒膜20及所述下偏光片30入射至所述液晶面板40中，再经过所述上偏光片50进行出光，从而完成所述液晶显示器100的显示。所述上偏光片50中出射光线越多，则所述液晶显示器100的显示亮度越高。本实施例中，通过增加入射至所述液晶面板40中的光亮以增加所述上偏光片50中的光量。
所述背光模组10包括背光源、导光板等。所述背光模组10出射的背光一般为非偏振光。本发明中，所述背光模组10的背光源产生的背光为蓝色光。蓝色光线的波长较短，经过所量子棒时能够激发出比原来的蓝色光波长更长的绿光或红光，从而满足所述液晶显示器100画面显示的需要。本实施例中，所述背光源蓝色LED灯。相对于现有技术中较常使用的白光LED灯(一般通过蓝色的LED芯片加黄色的荧光粉，配成白光)来说，本实施例中的所述蓝色LED灯中不搭载荧光粉，从而减少荧光粉对所述光能的吸收，增加了所述背光模组10的光电转化效率，进而提高所述液晶显示器100的色彩饱和度(NTSC)。
请一并参阅图1及图2，所述量子棒膜20包括阵列排布的多个量子棒膜单元21。所述多个量子棒膜单元21分为数个红色量子棒膜单元211、数个蓝色量子棒膜单元212及数个绿色量子棒膜单元213。其中，数个红色量子棒膜单元211、数个蓝色量子棒膜单元212及数个绿色量子棒膜单元213的数量之和为所述量子棒膜单元21的数量。并且，所述红色量子棒膜单元211、所述蓝色量子棒膜单元212及所述绿色量子棒膜单元213交替排列。本发明中，所述量子棒膜20还包括间隔层，每两个相邻的所述量子棒膜单元21通过所述间隔层分隔。所述间隔层为遮光材料。本实施例中，所述间隔层为Cr/丙烯树脂与黑色颜料组成的混合物(BM)。本实施例中，所述量子棒膜层20的厚度为0.5μm-2μm，以在尽量薄的厚度范围内保证所述量子棒膜20功能的实现。所述量子棒膜层20的两侧还分别层叠有第一阻隔层23及第二阻隔层24。通过所述第一阻隔层23及所述第二阻隔层24保护所述量子棒膜层20，实现所述量子棒膜层20的防水、防腐蚀等。所述第一阻隔层23及所述第二阻隔层24为透明薄膜层，使得背光能够容易的透过所述第一阻隔层23及所述第二阻隔层24。所述第一阻隔层23及所述第二阻隔层24的材料可以为对苯二甲酸乙二酯聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯聚合物、环氧树脂聚合物、聚硅氧烷聚合物、氟树脂聚合物或包含金属氧化物的有机/无机复合薄膜中任意一种。本实施例中，所述述第一阻隔层23及所述第二阻隔层24为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜层，在实现对所述量子棒膜层20起到良好的保护作用的同时，实现背光的高透过率。
多个所述量子棒膜单元21中至少部分所述量子棒膜单元内设有量子棒，其它所述量子棒膜单元21内设有液晶分子。具体的，多个所述量子棒膜单元21中部分量子棒膜单元21内设有量子棒，另一部分内设有液晶分子。或者，每个所述量子棒膜单元21内均设有量子棒。并且，所述量子棒膜单元21内的所述量子棒或所述液晶分子的配向方向与所述量子棒膜单元21所对应的所述偏光轴的方向相同。本实施例中，所述红色量子棒膜单元211及绿色量子棒膜单元213内均包括多个量子棒，所述蓝色量子棒膜单元312包括多个液晶分子。所述红色量子棒膜单元211及绿色量子棒膜单元213内的所述量子棒及所述蓝色量子棒膜单元312内的液晶分子均有一定的配向方向。所述量子棒的配向可以通过现有技术中液晶分子的配向方式来实现，在此不进行赘述。
进一步的，本实施例中，所述红色量子棒膜单元211内的所述量子棒及绿色量子棒膜单元213内的所述量子棒的组成成分或大小不同，进而使得所述背光模组10产生的蓝色的背光经所述红色量子棒膜单元211内的量子棒吸收后，激发出红色偏振光；所述背光模组10产生的蓝色的背光经所述绿色量子棒膜单元213内的量子棒吸收后，激发出绿色偏振光。并且，所述红色的偏振光的偏振方向与所述红色量子棒膜单元211内的量子棒的配向方向相同，所述绿色偏振光的偏振方向与所述绿色量子棒膜单元213内的量子棒的配向方向相同。由于所述蓝色量子棒膜单元212内设液晶分子，不会对穿过所述蓝色量子棒膜单元212的蓝色光的波长产生改变，从而能够保证光能不会进行损耗。并且，通过所述液晶分子对进入所述蓝色量子棒膜单元212内的蓝色光进行光配向，使经过所述蓝色量子棒膜单元212后产生蓝色偏振光，且所述蓝色偏振光的偏振角度与所述液晶分子的配向角度相同。
本发明中，所述量子棒为半导体材料，所述半导体材料为元素周期表中III-V族、II-VI族、IV-VI族中一种或几种元素组成的化合物。本实施例中，所述红色量子棒膜单元211内的量子棒采用CdSe/CdS材料形成，所述绿色量子棒膜单元213内的量子棒是采用CdSe/InP材料形成。进一步的，所述量子棒的长度为10nm-50nm，其长径比为5-10。可以理解的是，所述量子棒的长度及长径比能够根据实际需要进行变化。
所述下偏光片30上设有多个阵列排布的偏光轴。阵列排布的所述偏光轴与阵列排布的所述量子棒膜单元21一一对应，即每个所述量子棒膜单元21与一个所述偏光轴相对应，且所述量子棒膜单元21内的所述量子棒或所述液晶分子的配向方向均与所述量子棒膜单元21对应的所述偏光轴的方向相同。由于经过所述红色量子棒膜单元211出射的所述红色偏振光的偏振方向与所述红色量子棒膜单元211内的量子棒的配向方向相同，经过所述绿色量子棒膜单元213出射的所述绿色偏振光的偏振方向与所述绿色量子棒膜单元213内的量子棒的配向方向相同，通过所述蓝色量子棒膜单元212内所述液晶分子出射的蓝色偏振光的偏振角度与所述液晶分子的配向角度相同，即经过所述红色量子棒膜单元211出射的所述红色偏振光的偏振方向与所述红色量子棒膜单元211对应的偏光轴方向相同，经过所述绿色量子棒膜单元213出射的所述绿色偏振光的偏振方向与所述绿色量子棒膜单元213对应的偏光轴方向相同，通过所述蓝色量子棒膜单元212内所述液晶分子出射的蓝色偏振光的偏振角度与所述蓝色量子棒膜单元212对应的偏光轴角度相同。一般来说，沿所述偏光轴方向的所述偏振光基本能够透过所述下下偏光片30，因此，经过所述红色量子棒膜单元211、所述蓝色量子棒膜单元212及所述绿色量子棒膜单元213出射的所述红色的偏振光、所述蓝色的偏振光及所述绿色的偏振光均能够大部分透过所述下下偏光片30。相对于现有技术的所述下偏光片对所述背光模组产生的背光的透光度理论上不超过50％的情况来说。本发明中，通过在所述背光模组及所述下偏光片之间设置量子棒膜，大大提高了所述下偏光片30对所述背光模组10产生的背光的透光度。经测试发现，本实施例中，所述下偏光片对所述背光模组产生的背光的透光度达到80％。
所述液晶面板40包括阵列排布的多个红色子像素单元、多个蓝色子像素单元及多个绿色子像素单元(图中未示出)。所述红色子像素单元、蓝色子像素单元及绿色子像素单元交替排列。所述红色量子棒膜单元211与所述红色子像素单元一一对应，经过所述红色量子棒膜单元211出射的所述红色的偏振光经过所述下偏光片30射入所述红色子像素单元区域。所述蓝色量子棒膜单元212与所述蓝色子像素单元一一对应，经过所述蓝色量子棒膜单元212出射的所述蓝色偏振光经过所述下偏光片30射入所述蓝色子像素单元区域。所述绿色量子棒膜单元213与所述绿色子像素单元一一对应，经过所述绿色量子棒膜单元213出射的所述绿色偏振光经过所述下偏光片30射入所述绿色子像素单元区域。
所述液晶面板40朝向出光面的一侧设有彩膜基板，所述液晶面板40内的光线经过所述彩膜基板进行出光。所述彩膜基板上包括多个阵列的红色彩膜区、蓝色彩膜区及绿色彩膜区，所述红色彩膜区与所述红色子像素单元相对应，所述蓝色彩膜区与所述蓝色子像素单元相对应，所述绿色彩膜区与所述绿色子像素单元相对应。一般情况下，所述彩膜基板的不同彩膜区会过滤掉与其颜色不同的光线，并使与其相同的颜色出射，从而在所述液晶面板上显示出红、蓝、绿三种三原色，从而使液晶面板能够显示出丰富多彩的效果。现有技术中，所述背光一般为白光，即进入所述彩膜基板的彩膜区的光包含有各种颜色的光，因此，会被所述彩膜基板过滤掉大部分的光。而本发明中，所述量子棒膜20不同量子棒膜单元21分别对应颜色相同的所述子像素，即进入所述彩膜基板的彩膜区的光均为与所述彩膜基板彩膜区颜色相同的光。因此，所述彩膜基板所过滤掉的光大大的减少，从而进一步提高所述液晶显示器100的色彩饱和度(NTSC)。例如，所述红色量子棒膜单元211对应于所述红色子像素，并对应与所述彩膜基板上红色彩膜区。通过所述红色量子棒膜单元211中的量子棒将所述蓝色的背光激发为红色偏振光，并入射至所述彩膜基板上的红色彩膜区。由于所述红色偏振光与所述彩膜基板上的红色彩膜区的颜色形同，因此，所述彩膜基板所过滤掉的光大大的减少，从而进一步提高所述液晶显示器100的色彩饱和度(NTSC)。
本发明提供的液晶显示器100，通过在所述下偏光片30与所述背光模组10之间设置一量子棒膜20。通过所述量子棒膜20上的量子棒将所述背光模组10产生的背光先进行吸收，再出射与所述量子棒的配向方向相同的偏振光。由于所述量子棒的配向方向与所述下偏光片30的偏光轴方向相同，从而使得经过所述量子棒膜的所述背光能够大量的透过所述下偏光片30，减少被所述下偏光片30所吸收的光线，增加所述下偏光片30对所述背光模组10产生的背光的透光度，进而提高所述液晶显示器100的亮度，提高背光利用率。并且，本发明中所述背光模组10的所述光源为不搭载荧光粉的蓝色LED等，大大提高所述背光源的光电转化率，降低所述背光的功耗，从而提高所述液晶显示器100的色彩饱和度(NTSC)。并且，所述量子棒膜20中的量子棒将入射至不同所述量子棒膜单元21的蓝光激发为与所述量子棒膜单元对应的不同颜色子像素对应颜色的光，从而减小所述液晶面板40中彩膜基板对光的过滤作用，进一步增加提高所述液晶显示器100的色彩饱和度(NTSC)。
以上所述为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种液晶显示器，其特征在于，包括背光模组以及依次层叠于背光模组上的量子棒膜、下偏光片及液晶面板；所述下偏光片上设有多个阵列排布的偏光轴，所述量子棒膜包括阵列排布的多个量子棒膜单元，每个所述量子棒膜单元与一个所述偏光轴相对应，多个所述量子棒膜单元中至少部分所述量子棒膜单元内设有量子棒，其它所述量子棒膜单元内设有液晶分子，所述量子棒膜单元内的所述量子棒或所述液晶分子的配向方向与所述量子棒膜单元所对应的所述偏光轴的方向相同。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述液晶面板包括阵列排布的多个红色子像素单元、多个蓝色子像素单元及多个绿色子像素单元，所述多个量子棒膜单元分为数个红色量子棒膜单元、数个蓝色量子棒膜单元及数个绿色量子棒膜单元，所述红色量子棒膜单元与所述红色子像素单元一一对应，所述蓝色量子棒膜单元与所述蓝色子像素单元一一对应，所述绿色量子棒膜单元与所述绿色子像素单元一一对应。
3.如权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于，所述背光模组产生的背光为蓝色光。
4.如权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于，多个所述量子棒膜单元中部分所述量子棒膜单元内设有量子棒，另一部分所述量子棒膜单元内设有液晶分子，并且所述红色量子棒膜单元及所述绿色量子棒膜单元均包括多个量子棒，所述蓝色量子棒膜单元包括多个液晶分子。
5.如权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于，所述量子棒中包括元素周期表中III-V族、II-VI族、IV-VI族中一种或几种元素。
6.如权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于，所述量子棒的长度为10nm-50nm，其长径比为5-10。
7.如权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，所述量子棒膜的厚度为0.5μm-2μm。
8.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述量子棒膜两侧分别层叠有第一阻隔层及第二阻隔层。
9.如权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一阻隔层及所述第二阻隔层的材料为对苯二甲酸乙二酯聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯聚合物、环氧树脂聚合物、聚硅氧烷聚合物、氟树脂聚合物或包含金属氧化物的有机/无机复合薄膜中任意一种。
10.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述量子棒膜还包括间隔层，每两个相邻的所述量子棒膜单元通过所述间隔层分隔，所述间隔层为遮光材料。
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