CN107807471A - 量子点偏光片与液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种量子点偏光片与液晶显示器。本发明的量子点偏光片中设有量子点层，可利用量子点发光色纯度高的特点提升液晶显示器的色域，同时利用量子点360°无差别辐射荧光的特点改善液晶显示器在大视角下的色彩表现；本发明的量子点偏光片仅含有一种单色量子点，能够避免多色量子点分散不均的风险，减少量子点使用量，节约原材料成本；同时使得量子点层的厚度变薄，减小量子点偏光片的总体厚度，降低偏贴风险。本发明的液晶显示器含有上述量子点偏光片，具有广色域以及较好的大视角表现，同时具有较薄的厚度。

Description

量子点偏光片与液晶显示器
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种量子点偏光片与液晶显示器。
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的依赖程度日益增加。而显示器件特别是液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)作为信息交换和传递的主要载体和物质基础，已经成为越来越多人关注的焦点，并广泛应用在工作和生活的方方面面。
根据科学规律，一项事物的更新换代速度受其关注度和使用率的影响十分显著，显示技术在这个信息爆炸的时代，需要有着“日新月异”的更新速度。
在过去的几十年中，LCD一直作为显示的代名词，然而近年来OLED电致发光、激光显示，Micro LED等新颖的显示技术频出，大有取而代之的趋势。在此背景下，LCD也有在不断更新换代，利用新技术新设计来弥补自身不足，量子点材料(Quantum Dots，QDs)就是其中最为有益的尝试之一，由于QDs材料本身所具有的高色纯度、光谱连续可调等优异性质，使其成为21世纪最为优秀的发光材料，可以在显示色域上大幅度提高现有LCD的色彩表现，因此近年来其显示应用被广泛研究。
QDs材料除了可用于提升色域之外，还可以利用其无方向选择性的荧光辐射来提升显示器的视角表现。诚然，对现有的液晶显示器而言，视角一直是重要的评价标准之一，然而由于显示模式与背光设计等因素限制，扭曲向列(Twisted Nematic，TN)型液晶显示器及垂直配向(Vertical Alignment，VA)型液晶显示器的大视角处的显示表现远逊于正视视角的显示表现。图1为现有的TN型液晶显示器的亮度和视角关系示意图，图1的圆心处为正视角方向，沿着圆形半径的延伸方向离圆心越远代表视角越大，从图1中可以明显看出，与正视视角的显示亮度相比，大视角处的显示亮度明显降低。
另外，在LCD显示领域，偏光片也有着不可取代的重要作用，偏振光学是液晶显示的基础，液晶显示装置的工作原理即是利用液晶的旋光性和双折射，通过电压控制液晶的转动，使经过下偏光片后的线偏振光随之发生旋转，从上偏光片(其偏光轴与下偏光片垂直)射出，从而上、下偏光片与液晶盒协同起到光学开关的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种量子点偏光片，能够提升液晶显示器的色域，同时改善液晶显示器的大视角表现。
本发明的目的还在于提供一种液晶显示器，具有广色域以及较好的大视角表现，同时具有较薄的厚度。
为实现上述目的，本发明提供一种量子点偏光片，包括：外保护膜、设于所述外保护膜上的量子点层、设于所述量子点层上的偏光层、设于所述偏光层上的第一保护层、设于所述第一保护层上的粘合剂层、及设于所述粘合剂层上的离型膜。
所述第一保护层的材料包括三醋酸纤维素；所述偏光层的材料包括聚乙烯醇；所述粘合剂层的材料包括压敏胶；所述外保护膜的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所述量子点层的材料包括聚合物基质及分散于聚合物基质中的量子点。
所述量子点为红光量子点；所述聚合物基质包括丙烯酸系树脂、环氧树脂、环烯烃聚合物、有机硅烷类树脂以及纤维酯中的一种或多种。
所述红光量子点为油溶性量子点；所述聚合物基质包括环烯烃聚合物与有机硅烷类树脂中的一种或多种。
所述红光量子点包括发光核与包裹于发光核外的无机保护壳，所述发光核的材料包括CdSe、Cd2SeTe、InAs、ZnCuInSxSey、CuInSx中的一种或多种；所述无机保护壳均包括CdS、ZnSe、ZnCdS2、ZnS、ZnO中的一种或多种。
所述量子点层的制作方法为：制备包含聚合物基质、量子点及分散溶剂的混合物，在所述外保护膜或者偏光层上涂覆上述混合物，去除混合物中的分散溶剂，并使所述聚合物基质固化后制得量子点层。
所述分散溶剂为非极性溶剂；所述非极性溶剂包括正戊烷、正己烷、正庚烷、环戊烷、环己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、石油醚中的一种或多种；使所述聚合物基质固化的方法为热固化、光固化、或者熔融热挤出冷却固化。
本发明还提供一种液晶显示器，包括液晶显示面板、设于所述液晶显示面板入光侧的背光源、以及于液晶显示面板入光侧贴附于液晶显示面板表面的上述量子点偏光片；其中，所述背光源包括封装有绿色荧光粉的蓝色LED灯。
所述绿色荧光粉为γ-AlON:Mn,Mg或者β-SiAlON:Eu。
本发明的有益效果：本发明的量子点偏光片中设有量子点层，可利用量子点发光色纯度高的特点提升液晶显示器的色域，同时利用量子点360°无差别辐射荧光的特点改善液晶显示器在大视角下的色彩表现；本发明的量子点偏光片仅含有一种单色量子点，能够避免多色量子点分散不均的风险，减少量子点使用量，节约原材料成本；同时使得量子点层的厚度变薄，减小量子点偏光片的总体厚度，降低偏贴风险。本发明的液晶显示器含有上述量子点偏光片，具有广色域以及较好的大视角表现，同时具有较薄的厚度。
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它有益效果显而易见。
附图中，
图1为现有的TN型液晶显示器的亮度和视角关系示意图；
图2为本发明的量子点偏光片的第一实施例的结构示意图；
图3为本发明的量子点偏光片的第二实施例的结构示意图；
图4为本发明的液晶显示器的结构示意图；
图5为绿色荧光粉的光谱图；
图6为本发明的液晶显示器的亮度与视角关系示意图。
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2，本发明提供一种量子点偏光片100，包括：外保护膜50、设于所述外保护膜50上的量子点层10、设于所述量子点层10上的偏光层20、设于所述偏光层20上的第一保护层61、设于所述第一保护层61上的粘合剂层30、及设于所述粘合剂层30上的离型膜40。
所述偏光层20两侧分别设有第一保护层61和量子点层10，所述第一保护层61和量子点层10分别从两侧对所述偏光层20进行支撑和保护。
具体的，所述第一保护层61的材料包括三醋酸纤维素(Tri AceticacidCelluose，TAC)。所述第一保护层61的作用在于对所述偏光层20进行支撑和保护。
传统的偏光片通常在偏光层两侧分别设置一片由三醋酸纤维素制备的保护层，与传统的偏光片相比，本发明将偏光层两侧的两片保护层中的一片替换为量子点层，不仅能实现显示装置的广色域并改善显示装置的大视角表现，而且不会增加偏光片的厚度。
具体的，所述偏光层20的材料包括聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA)。
具体的，所述粘合剂层30的材料包括压敏胶。
具体的，所述量子点层10的材料包括聚合物基质及分散于聚合物基质中的量子点。其中，所述聚合物基质不仅可以作为量子点的载体，而且可以对量子点进行封装保护，提升量子点的使用寿命。
具体的，所述聚合物基质包括丙烯酸系树脂、环氧树脂、环烯烃聚合物、有机硅烷类树脂以及纤维酯中的一种或多种。优选的，所述聚合物基质包括环烯烃聚合物与有机硅烷类树脂中的一种或多种。由于环烯烃聚合物与有机硅烷类树脂具有优异的阻隔水氧特性，因此应用于量子点层10中能够对量子点进行较好的封装保护。
作为典型的零维纳米材料，量子点在各个方向均具有量子限域范围内的尺寸，因此其荧光辐射不存在方向选择性，受激发后可以360°无差别地辐射荧光，从而能够有效平衡液晶显示器的各视角亮度。
具体的，所述量子点为红光量子点。优选的，所述红光量子点为油溶性量子点，从而能够较好的分散于非极性溶剂中。
本发明的量子点偏光片100仅包含红光量子点，该量子点偏光片100搭配封装有绿色荧光粉的蓝色LED灯使用，使得从蓝色LED灯发出的蓝光与绿光和量子点偏光片100发出的红光混合后形成白光射出。
传统的量子点偏光片通常包含红光量子点与绿光量子点，并搭配蓝色LED灯使用，蓝色LED灯发出的蓝光与红光量子点和绿光量子点分别发出的红光和绿光混合形成白光射出，与传统的量子点偏光片相比，本发明的量子点偏光片100中仅包含红光量子点，其优点在于：1、使用单色量子点，可避免多色量子点分散不均的风险；2、减少了量子点的使用量，节约了原材料成本；3、单色量子点的用量少，使得量子点层10的厚度变薄，能够减小量子点偏光片100的总体厚度，降低偏贴风险。
具体的，所述红光量子点包括发光核与包裹于发光核外的无机保护壳，所述发光核的材料包括CdSe、Cd2SeTe、InAs、ZnCuInSxSey、CuInSx中的一种或多种；所述无机保护壳均包括CdS、ZnSe、ZnCdS2、ZnS、ZnO中的一种或多种。
具体的，所述量子点层10的制作方法为：制备包含聚合物基质、量子点及分散溶剂的混合物，在所述外保护膜50或者偏光层20上涂覆上述混合物，去除混合物中的分散溶剂并使所述聚合物基质固化后制得量子点层10。
具体的，所述分散溶剂为非极性溶剂。优选的，所述非极性溶剂包括正戊烷、正己烷、正庚烷、环戊烷、环己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、石油醚中的一种或多种。更优选的，所述非极性溶剂包括正己烷、环己烷、甲苯中的一种或多种。
具体的，使所述聚合物基质固化的方法为热固化、光固化、或者熔融热挤出冷却固化。
具体的，所述外保护膜50的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate，简称PET)等塑料材质，所述外保护膜50能够阻隔外界水氧，提升量子点层10的使用寿命。
图3为本发明的量子点偏光片的第二实施例的结构示意图，如图3所示，所述量子点偏光片100还包括设于所述偏光层20和量子点层10之间的第二保护层62，所述第二保护层62的材料包括三醋酸纤维素。所述第二保护层62的作用在于对所述偏光层20进行支撑和保护。
该第二实施例中，所述量子点层10的制作方法为：制备包含聚合物基质、量子点及分散溶剂的混合物，在所述外保护膜50或者第二保护层62上涂覆上述混合物，去除混合物中的分散溶剂，并使所述聚合物基质固化后制得量子点层10。
请参阅图4，同时参阅图2与图3，基于上述量子点偏光片100，本发明还提供一种液晶显示器，包括液晶显示面板200、设于所述液晶显示面板200入光侧的背光源300、以及于液晶显示面板200入光侧贴附于液晶显示面板200表面的上述量子点偏光片100；其中，所述背光源300包括封装有绿色荧光粉的蓝色LED灯。
所述量子点偏光片100贴附于液晶显示面板200之前，需要撕掉离型膜40，将粘合剂层30贴合于液晶显示面板200表面。
优选的，所述绿色荧光粉为γ-AlON:Mn,Mg或者β-SiAlON:Eu。
表1.绿色荧光粉的光谱数据
绿色荧光粉 半峰宽(nm) 峰值波长(nm)
γ-AlON:Mn,Mg 37 522
β-SiAlON:Eu 47 527
图5为绿色荧光粉的光谱图，表1为绿色荧光粉的光谱数据；从图5与表1中可以看出，绿色荧光粉γ-AlON:Mn,Mg与β-SiAlON:Eu均具有较窄的半峰宽，即发光色纯度较高。
图6为本发明的液晶显示器的亮度与视角关系示意图，图6的圆心处为正视角方向，沿着圆形半径的延伸方向离圆心越远代表视角越大，从图6中可以看出，该液晶显示器的大视角亮度与正视视角亮度之间虽然存在差异，但是随着视角的扩大，亮度呈梯度减弱，且变化比较缓和。
综上所述，本发明提供一种量子点偏光片与液晶显示器。本发明的量子点偏光片中设有量子点层，可利用量子点发光色纯度高的特点提升液晶显示器的色域，同时利用量子点360°无差别辐射荧光的特点改善液晶显示器在大视角下的色彩表现；本发明的量子点偏光片仅含有一种单色量子点，能够避免多色量子点分散不均的风险，减少量子点使用量，节约原材料成本；同时使得量子点层的厚度变薄，减小量子点偏光片的总体厚度，降低偏贴风险。本发明的液晶显示器含有上述量子点偏光片，具有广色域以及较好的大视角表现，同时具有较薄的厚度。
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)

1.一种量子点偏光片，其特征在于，包括：外保护膜(50)、设于所述外保护膜(50)上的量子点层(10)、设于所述量子点层(10)上的偏光层(20)、设于所述偏光层(20)上的第一保护层(61)、设于所述第一保护层(61)上的粘合剂层(30)、及设于所述粘合剂层(30)上的离型膜(40)。
2.如权利要求1所述的量子点偏光片，其特征在于，所述第一保护层(61)的材料包括三醋酸纤维素；所述偏光层(20)的材料包括聚乙烯醇；所述粘合剂层(30)的材料包括压敏胶；所述外保护膜(50)的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。
3.如权利要求1所述的量子点偏光片，其特征在于，所述量子点层(10)的材料包括聚合物基质及分散于聚合物基质中的量子点。
4.如权利要求3所述的量子点偏光片，其特征在于，所述量子点为红光量子点；所述聚合物基质包括丙烯酸系树脂、环氧树脂、环烯烃聚合物、有机硅烷类树脂以及纤维酯中的一种或多种。
5.如权利要求4所述的量子点偏光片，其特征在于，所述红光量子点为油溶性量子点；所述聚合物基质包括环烯烃聚合物与有机硅烷类树脂中的一种或多种。
6.如权利要求4所述的量子点偏光片，其特征在于，所述红光量子点包括发光核与包裹于发光核外的无机保护壳，所述发光核的材料包括CdSe、Cd2SeTe、InAs、ZnCuInSxSey、CuInSx中的一种或多种；所述无机保护壳均包括CdS、ZnSe、ZnCdS2、ZnS、ZnO中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的量子点偏光片，其特征在于，所述量子点层(10)的制作方法为：制备包含聚合物基质、量子点及分散溶剂的混合物，在所述外保护膜(50)或者偏光层(20)上涂覆上述混合物，去除混合物中的分散溶剂，并使所述聚合物基质固化后制得量子点层(10)。
8.如权利要求7所述的量子点偏光片，其特征在于，所述分散溶剂为非极性溶剂；所述非极性溶剂包括正戊烷、正己烷、正庚烷、环戊烷、环己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、石油醚中的一种或多种；使所述聚合物基质固化的方法为热固化、光固化、或者熔融热挤出冷却固化。
9.一种液晶显示器，其特征在于，包括液晶显示面板(200)、设于所述液晶显示面板(200)入光侧的背光源(300)、以及于液晶显示面板(200)入光侧贴附于液晶显示面板(200)表面的如权利要求1所述的量子点偏光片(100)；其中，所述背光源(300)包括封装有绿色荧光粉的蓝色LED灯。
10.如权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于，所述绿色荧光粉为γ-AlON:Mn,Mg或者β-SiAlON:Eu。
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