CN108983491A - 液晶显示装置及其量子点结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置及其量子点结构，所述量子点结构包括量子点层和第一膜层，所述第一膜层设于所述量子点层的表面，所述第一膜层朝向所述量子点层的一侧的折射率小于所述量子点层的折射率。本发明中所述第一膜层朝向所述量子点层的一侧的折射率小于所述量子点层的折射率，从而在量子点层与第一膜层之间形成高折射率与低折射率的反射界面，利用折射率差异使得光线发生反射并多次激发量子点层，有效的提升了量子点层的亮度、降低成本。

Description

液晶显示装置及其量子点结构
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装置及其量子点结构。
背景技术
量子点材料(Quantum Dots，QDs)受蓝光激发产生荧光辐射发光，而且荧光辐射不存在方向选择性，故受激后是向360°无差别辐射荧光，可以有效的改善视角，因此近年来被广泛应用于液晶显示技术领域中。目前，在液晶显示装置的装配过程中，通常将量子点膜直接与背光或偏光片等复合，均会出现亮度降低的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种液晶显示装置及其量子点结构，能够有效提升量子点层的亮度、降低成本。
本发明提出的具体技术方案为：提供一种量子点结构，所述量子点结构包括量子点层和第一膜层，所述第一膜层设于所述量子点层的表面，所述第一膜层朝向所述量子点层的一侧的折射率小于所述量子点层的折射率。
进一步地，所述第一膜层包括第一透光层和第二透光层，所述第一透光层位于所述量子点层与所述第二透光层之间，所述第一透光层的折射率小于所述量子点层的折射率。
进一步地，所述第一透光层为空气层。
进一步地，所述第一透光层的折射率为1.1～1.3，所述量子点层的折射率不小于1.5。
进一步地，所述第一透光层的材质为有机聚合物。
进一步地，所述第一透光层的材质选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、三醋酸纤维素、环烯烃聚合物中的一种。
进一步地，所述第二透光层为偏光片。
进一步地，所述量子点结构还包括第二膜层，所述第二膜层设于所述量子点层的表面，所述第二膜层与所述第一膜层分别位于所述量子点层相对的两侧。
进一步地，所述量子点层是由量子点、分散溶剂及聚合物基质混合成膜而成，所述聚合物基质的折射率大于所述第一膜层朝向所述量子点层的一侧的折射率。
本发明还提供了一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括如上任一所述的量子点结构。
本发明提出的量子点结构包括量子点层和第一膜层，所述第一膜层朝向所述量子点层的一侧的折射率小于所述量子点层的折射率，从而在量子点层与第一膜层之间形成高折射率与低折射率的反射界面，利用折射率差异使得光线发生反射并多次激发量子点层，有效的提升了量子点层的亮度、降低成本。
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。
图1为实施例1中量子点结构的示意图；
图2为实施例1中量子点层的光路示意图；
图3为实施例1中液晶显示装置的结构示意图；
图4为实施2中量子点层结构的示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。在附图中，相同的标号将始终被用于表示相同的元件。
本发明提供的量子点结构包括量子点层和第一膜层，第一膜层设于量子点层的表面，第一膜层朝向量子点层的一侧的折射率小于量子点层的折射率。由于第一膜层朝向量子点层的一侧的折射率小于量子点层的折射率，这样从量子点层出射的光线经过第一膜层时会发生全反射再次入射至量子点层中，从而再次激发量子点层中的量子点，提升了量子点层的发光效率，使得量子点层的亮度大大增加。
本发明中的量子点结构可以应用于液晶显示装置中的偏光片中，也可以应用于背光模组中其他需要使用量子点的功能膜层，其原理与应用于偏光片中的原理相同，下面以量子点结构应用于偏光片为例来对本发明的量子点结构进行详细描述。
实施例1
参照图1，在本实施例中，量子点结构10包括量子点层1和第一膜层2，第一膜层2设于量子点层1的表面。量子点层1的折射率大于第一膜层2朝向量子点层1的一侧的折射率。
具体地，量子点层1是由量子点、分散溶剂及聚合物基质混合成膜而成。其中，量子点包括绿光量子点和红光量子点，即量子点层1由绿光量子点、红光量子点、分散溶剂及聚合物基质混合成膜而成，量子点层1的折射率大于第一膜层2朝向量子点层1的一侧的折射率指的是聚合物基质的折射率大于第一膜层2的折射率。其中，量子点层1的成膜工艺主要包括热固化、UV固化等聚合成膜工艺。
聚合物基质的材质选自有机聚合物，有机聚合物包括丙烯酸系树脂、环氧树脂、环烯烃聚合物、有机硅烷类树脂及纤维酯等高分子化合物，例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、三醋酸纤维素(TAC)、环烯烃聚合物(COP)。较佳地，聚合物基质的折射率不小于1.5。
绿光量子点采用油溶性材料，其包括发光核和无机保护壳，其中，发光核的材质选自ZnCdSe2、InP、Cd2SSe、ZnCuInSxSey、CuInSx中的一种，无机保护壳的材质选自CdS、ZnSe、ZnCdS2、ZnS、ZnO中的一种或选自其中的多种组合而成。
红光量子点采用油溶性材料，其包括发光核和无机保护壳，其中，发光核的材质选自CdSe，Cd2SeTe，InAs，ZnCuInSxSey，CuInSx中的一种，无机保护壳的材质选自CdS、ZnSe、ZnCdS2、ZnS、ZnO中的一种或选自其中的多种组合而成。
分散溶剂为非极性溶剂，非极性溶剂选自正戊烷、正己烷、正庚烷、环戊烷、环己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、石油醚等溶剂中的一种或选自其中几种的混合物，较佳地，非极性溶剂为正己烷、环己烷、甲苯中的一种或为其中几种的混合溶剂。
本实施例中的红光量子点或绿光量子点还可以为其他高稳定性复合量子点结构，例如，水凝胶装载量子点结构、CdSe-SiO2等。
第一膜层2为偏光片，其包括粘接层200和偏振层201，偏振层201的材质为聚乙烯醇(PVA)，粘接层200的材质为TAC，其用于将量子点层1与偏振层201粘接在一起。量子点层1的折射率大于第一膜层2朝向量子点层1的一侧的折射率指的是量子点层1的聚合物基质的折射率大于粘接层200的折射率。较佳地，粘接层200的折射率为1.1～1.3。
本实施例的量子点结构10还包括第二膜层3，第二膜层3设于量子点层1的表面，第二膜层3与第一膜层2分别位于量子点层1相对的两侧，即量子点层1位于第一膜层2与第二膜层3之间。第二膜层3作为量子点层1的保护层，起到隔绝水氧的作用，提高量子点层1的使用寿命，其中，第二膜层3的材质可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、三醋酸纤维素(TAC)、环烯烃聚合物(COP)。
参照图2，图2为本实施例的量子点结构10的光路图，由于粘接层200的折射率小于聚合物基质的折射率，量子点层1出射的光线入射至粘接层200时一部分进入粘接层200中，一部分被反射至量子点层1中，从而再次激发量子点层1中的量子点，提升了整个量子点层1的发光效率，使得量子点层1的亮度大大增加，降低了量子点层1的成本。
参照图3，本实施例中的液晶显示装置包括显示面板20和背光模组30，量子点结构10位于显示面板20的底层，其中，第一膜层2为显示面板的下偏光片，量子点层1位于第一膜层2与背光模组30之间。
实施例2
参照图4，本实施例与实施例1的不同之处在于第一膜层2包括第一透光层21和第二透光层22，第一透光层21位于量子点层1与第二透光层22之间，量子点层1的折射率大于第一膜层2朝向量子点层1的一侧的折射率指的是量子点层1的折射率大于第一透光层21的折射率。
在本实施例的第一实施方式中，第一透光层21为空气层，第二透光层22为偏光片，其结构与实施例1中的偏光片的结构相同，这里不再赘述。空气的折射率为1，即第一透光层21的折射率小于量子点层1的折射率，量子点层1出射的光线入射至第一透光层21时一部分进入第一透光层21中，一部分被反射至量子点层1中，从而再次激发量子点层1中的量子点，提升了整个量子点层1的发光效率，使得量子点层1的亮度大大增加，降低了量子点层1的成本。
下表给出了在蓝光背光的条件下，本实施例中的量子点结构与不具有空气层的量子点结构的亮度情况：
表一
其中，膜片一、膜片二这两种膜片是由两种不同条件的量子点层搭建的不同架构的量子点结构(架构区别：有无空气层)。在同一条件蓝背光激发下，膜片一中量子点层的亮度为58.8nit，膜片二中量子点层的亮度为74.3nit；两种膜片在QD-Air-POL(本实施例中的量子点结构)、QD-POL(不具有空气层的量子点结构)架构下的亮度与亮度损失数据如上表所示。通过对比两种膜片在有/无空气层架构下的亮度和亮度损失数据可以发现，有空气层的架构(本实施例中的量子点结构)的亮度明显提高。
在本实施例的第二实施方式中，第一透光层21为有机聚合物层，其材质为透明的树脂材料，树脂材料的折射率小于量子点层1中的聚合物基质的折射率。本实施例中的量子点层1的折射率大于2.0，即聚合物基质的折射率大于2.0。
有机聚合物层的折射率小于量子点层1的折射率即第一透光层21的折射率小于量子点层1的折射率，量子点层1出射的光线入射至有机聚合物层时一部分进入有机聚合物层中，一部分被反射至量子点层1中，从而再次激发量子点层1中的量子点，提升了整个量子点层1的发光效率，使得量子点层1的亮度大大增加，降低了量子点层1的成本。
在本实施例的第二实施方式中，量子点层1可以先与第一透光层21的表面复合，然后再与第二膜层3复合；量子点层1也可以先与第二膜层3复合，再与第一透光层21复合。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种量子点结构，其特征在于，包括量子点层和第一膜层，所述第一膜层设于所述量子点层的表面，所述第一膜层朝向所述量子点层的一侧的折射率小于所述量子点层的折射率。
2.根据权利要求1所述的量子点结构，其特征在于，所述第一膜层包括第一透光层和第二透光层，所述第一透光层位于所述量子点层与所述第二透光层之间，所述第一透光层的折射率小于所述量子点层的折射率。
3.根据权利要求2所述的量子点结构，其特征在于，所述第一透光层为空气层。
4.根据权利要求2所述的量子点结构，其特征在于，所述第一透光层的折射率为1.1～1.3，所述量子点层的折射率不小于1.5。
5.根据权利要求4所述的量子点结构，其特征在于，所述第一透光层的材质为有机聚合物。
6.根据权利要求5所述的量子点结构，其特征在于，所述第一透光层的材质选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、三醋酸纤维素、环烯烃聚合物中的一种。
7.根据权利要求1-6任一所述的量子点结构，其特征在于，所述第二透光层为偏光片。
8.根据权利要求7所述的量子点结构，其特征在于，还包括第二膜层，所述第二膜层设于所述量子点层的表面，所述第二膜层与所述第一膜层分别位于所述量子点层相对的两侧。
9.根据权利要求7所述的量子点结构，其特征在于，所述量子点层是由量子点、分散溶剂及聚合物基质混合成膜而成，所述聚合物基质的折射率大于所述第一膜层朝向所述量子点层的一侧的折射率。
10.一种液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的量子点结构。
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