CN113156690A - 量子棒偏光片及其制造方法和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示技术领域，其具体公开了一种量子棒偏光片及其制造方法和显示装置，所述量子棒偏光片包括由多个量子棒形成的量子棒层，所述量子棒层中的多个量子棒的长轴与水平方向的倾角呈渐变趋势，且所述量子棒层中的多个量子棒呈逐渐扭曲状态。本发明采用具有旋光性结构的量子棒偏光片替代显示装置中传统的偏光片时，无需线偏振片及四分之一波片，从而将穿过开口区的光线100％转变成宽频谱圆偏振光，改善视觉效果，且成膜工艺简单。

Description

量子棒偏光片及其制造方法和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种量子棒偏光片及其制造方法和显示装置。

背景技术

随着液晶显示技术的不断进步，显示器的可视角度已经由原来的120°左右拓宽到160°以上，人们在享受大视角带来视觉体验的同时，也希望有效保护商业机密和个人隐私，以避免屏幕信息外泄而造成的商业损失或尴尬。因此除了宽视角需求之外，在许多场合还需要显示装置具备宽窄视角相互切换的功能。目前，主要有以下几种方式实现对液晶显示装置的宽视角与窄视角切换。

第一种是在显示屏上贴附百叶遮挡膜来实现，当需要进行防窥时，利用百叶遮挡膜遮住屏幕即可缩小视角。但是，这种方式需要额外准备百叶遮挡膜，给使用者造成极大的不便，而且一张百叶遮挡膜只能实现一种视角，一旦贴附上百叶遮挡膜后，视角便固定了，只能实现窄视角模式，就无法再显示宽视角功能。

第二种是在液晶显示装置中设置双光源背光系统用于调节液晶显示装置的视角，该双光源背光系统由两层层叠的导光板结合反棱镜片构成，顶层导光板(LGP-T)结合反棱镜片改变光线的走向使得光线限制在比较窄的角度范围，实现液晶显示装置的窄视角，而底部导光板(LGP-B)结合反棱镜片的功能则实现液晶显示装置的宽视角。但是，这种双光源背光系统会导致液晶显示装置的厚度及成本均增加，不符合液晶显示装置轻薄化的发展趋势。

第三种是利用彩膜基板(color filter，CF)一侧的视角控制电极给液晶分子施加一个垂直电场，使液晶朝竖直方向偏转，实现窄视角模式。通过控制视角控制电极上的电压，从而可以实现在宽视角和窄视角之间进行切换，但是这种显示面板的窄视角则不够理想。

第四种是利用双显示面板实现宽窄视角控制，其中一个显示面板用于调节视角，另一个显示面板用于控制灰阶大小，通过调整大视角亮度实现广视角与窄视角切换目的。而且还需要在两个显示面板之间设置偏光片，传统的偏光片会损耗50％的光线强度，导致显示装置的对比度变差。有的显示装置是在显示面板之间设置一个偏光片和一个1/4波片，以达到抑制外部光线反射，提高对比度的作用，虽然增加1/4波片会在一定程度上提升对比度，但是偏光片还是会损耗50％的光线强度。1/4波片会将550nm的线偏光转化为圆偏光，而其余波长则为椭圆偏光，造成色度差异。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种量子棒偏光片及其制造方法和显示装置，以解决现有技术中偏光片会损耗光线强度，导致对比度变差的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明提供一种量子棒偏光片，包括由多个量子棒形成的量子棒层，所述量子棒层中量子棒与水平方向的倾角呈渐变趋势，且所述量子棒层中量子棒呈逐渐扭曲状态。

进一步地，所述量子棒层包括红色量子棒层、绿色量子棒层以及蓝色量子棒层，所述红色量子棒层、所述绿色量子棒层以及所述蓝色量子棒层的厚度分别为d_R、d_G以及d_B；

有d_R＝λ_R/4Δn_R，d_G＝λ_G/4Δn_G，d_B＝λ_B/4Δn_B；

其中，λ_R、λ_G、λ_B分别为红光、绿光和蓝光的波长，Δn_R、Δn_G、Δn_B分别为红光、绿光和蓝光在1/4波片中的双折射率。

进一步地，所述量子棒层中的量子棒为白色量子棒，所有所述量子棒层的厚度均相同。

进一步地，所述量子棒偏光片还包括衬底、保护层、粘胶层以及离型层，所述衬底、所述保护层、所述粘胶层以及所述离型层分别位于所述量子棒层两侧并朝远离所述量子棒层的方向依次层叠。

本发明还提供一种量子棒偏光片的制造方法，所述制造方法用于制作如上所述的量子棒偏光片，所述制造方法包括：

S1：提供一基底，在所述基底涂布量子棒混合液并形成量子棒薄膜，所述量子棒混合液包括量子棒、光配向剂、可聚合单体以及溶剂；

S2：采用线偏振光对所述量子棒薄膜进行照射，使所述量子棒薄膜中的光配向剂修饰所述量子棒朝特定方向排列；

S3：采用UV光对所述量子棒薄膜进行照射，使所述量子棒薄膜中的可聚合单体聚合固化并形成聚合物网络，所述聚合物网络能够锚定所述光配向剂修饰的量子棒并使其在排列方向固定；

S4：对所述量子棒薄膜进行加热处理，去除所述量子棒薄膜中的溶剂，制得一层量子棒膜；

S5：多次重复上述步骤S1-S4并制得具有多层所述量子棒膜的量子棒层，不同层中所述量子棒与水平方向的倾角以及扭曲角度不相同，多层所述量子棒膜中的量子棒与水平方向的倾角呈渐变趋势，且呈逐渐扭曲状态。

本发明还提供一种量子棒偏光片的制造方法，所述制造方法用于制作如上所述的量子棒偏光片，所述制造方法包括：

S1：提供一基底，在所述基底形成一层配向层；

S2：在所述配向层上涂布量子棒混合液并形成量子棒薄膜，所述量子棒混合液包括量子棒、电场感应单体、可聚合单体以及溶剂；

S3：对所述量子棒薄膜施加电场，使得所述电场感应单体在所述电场作用下带着所述量子棒沿所述配向层的配向方向排列；

S4：采用UV光对所述量子棒薄膜进行照射，使所述量子棒薄膜中的可聚合单体聚固化并形成聚合物网络，所述聚合物网络能够锚定所述光配向剂修饰的量子棒并使其在排列方向固定；

S5：对所述量子棒薄膜进行加热处理，去除所述量子棒薄膜中的溶剂，制得一层量子棒膜；

S6：多次重复上述步骤S1-S5并制得具有多层所述量子棒膜的量子棒层，不同配向层的配向方向不同，使得不同层中所述量子棒与水平方向的倾角以及扭曲角度不相同，多层所述量子棒膜中的量子棒与水平方向的倾角呈渐变趋势，且呈逐渐扭曲状态。

本发明还提供一种显示装置，包括调光盒、量子棒偏光片、显示面板以及上偏光片，所述调光盒设于所述上偏光片与所述量子棒偏光片之间，所述显示面板设于所述量子棒偏光片远离所述调光盒的一侧；

所述调光盒包括上基板以及设于所述上基板与所述量子棒偏光片之间的液晶层，所述上基板上设有第一视角控制电极，所述量子棒偏光片与所述液晶层之间设有与所述第一视角控制电极配合的第二视角控制电极；

所述量子棒偏光片包括由多个量子棒形成的量子棒层，所述量子棒层中多个量子棒的长轴与所述显示面板的倾角呈渐变趋势，且所述量子棒层中多个量子棒呈逐渐扭曲状态。

进一步地，所述量子棒层包括红色量子棒层、绿色量子棒层以及蓝色量子棒层，所述红色量子棒层与所述显示面板的红色子像素相对应，所述绿色量子棒层与所述显示面板的绿色子像素相对应，所述蓝色量子棒层与所述显示面板的蓝色子像素相对应，所述红色量子棒层能激发出红光，所述绿色量子棒层能激发出绿光，所述蓝色量子棒层能激发出蓝光。

进一步地，所述红色量子棒层、所述绿色量子棒层以及所述蓝色量子棒层的厚度分别为d_R、d_G以及d_B；

有d_R＝λ_R/4Δn_R，d_G＝λ_G/4Δn_G，d_B＝λ_B/4Δn_B；

其中，λ_R、λ_G、λ_B分别为红光、绿光和蓝光的波长，Δn_R、Δn_G、Δn_B分别为红光、绿光和蓝光在1/4波片中的双折射率。

进一步地，所述量子棒层中的量子棒为白色量子棒，所有所述量子棒层的厚度均相同。

本发明有益效果在于：量子棒偏光片包括由多个量子棒形成的量子棒层，所述量子棒层中的多个量子棒的长轴与水平方向的倾角呈渐变趋势，且所述量子棒层中的多个量子棒呈逐渐扭曲状态。本发明采用具有旋光性结构的量子棒偏光片替代显示装置中传统的偏光片时，无需线偏振片及四分之一波片，从而将穿过开口区的光线100％转变成宽频谱圆偏振光，改善视觉效果，且成膜工艺简单。

附图说明

图1为本发明实施例一中的显示装置在宽视角时的结构示意图；

图2为本发明实施例一中的显示装置在窄视角时的结构示意图；

图3为本发明实施例二中的显示装置在宽视角时的结构示意图；

图4为本发明实施例二中的显示装置在窄视角时的结构示意图；

图5为本发明实施例二中量子棒偏光片和显示面板的结构示意图；

图6为本发明实施例三中的量子棒偏光片的结构示意图；

图7-图11为本发明实施例三中的量子棒偏光片的制作流程图；

图12是本发明中显示装置的平面结构示意图之一；

图13是本发明中显示装置的平面结构示意图之二。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的量子棒偏光片及其制造方法和显示装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

[实施例一]

图1为本发明实施例一中的显示装置在宽视角时的结构示意图，图2为本发明实施例一中的显示装置在窄视角时的结构示意图。

如图1至图2所示，本发明实施例一提供的一种显示装置，包括调光盒10、量子棒偏光片30、显示面板40以及上偏光片50，调光盒10设于上偏光片50与量子棒偏光片30之间，显示面板40设于量子棒偏光片30远离调光盒10的一侧；

调光盒10包括上基板11以及设于上基板11与量子棒偏光片30之间的液晶层12，上基板11上设有第一视角控制电极111，量子棒偏光片30与液晶层12之间设有与第一视角控制电极111配合的第二视角控制电极13；

量子棒偏光片30包括由多个量子棒形成的量子棒层31，量子棒层31中的多个量子棒301的长轴与水平方向的倾角呈渐变趋势，且量子棒层31中的多个量子棒301呈逐渐扭曲状态。

进一步地，量子棒层31与显示面板40的子像素一一对应，量子棒层31在相邻两个子像素之间的位置间隔开。如图1所示，以相邻两个子像素之间的间隙为边界，将量子棒层31分隔多个块状区域，每个块状区域对应一个子像素。本实施例中，量子棒层31中的量子棒301均采用白色量子棒，即量子棒层31中的量子棒301不会改变显示面板40射出光的颜色，量子棒层31只对光线起到一个圆偏振的作用。所有量子棒层31的厚度均相同，由于量子棒层31中的量子棒301均采用白色量子棒，设置相同的厚度便于加工。当然，在其他实施例中，量子棒层31也可以不分区域并整面覆盖在显示面板40上。或者，量子棒层31中的量子棒301也可采用红色量子棒、蓝色量子棒以及绿色量子棒，并分别对应于显示面板40的红色子像素、蓝色子像素以及绿色子像素。

其中，量子棒301可以由元素周期表中的II-VI、III-V、III-VI或IV-VI族半导体材料形成；

当量子棒301由II-VI族元素形成时，量子棒301可以由硒化镉(CdSe)、硫化镉(CdS)、碲化镉(CdTe)、氧化锌(ZnO)、硒化锌(ZnSe)、硫化锌(ZnS)、碲化锌(ZnTe)、硒化汞(HgSe)、碲化汞(HgTe)以及镉硒化锌(CdZnSe)中的一种或它们中的至少两种的混合物形成。

当量子棒301由III-V族元素形成时，量子棒301可以由磷化铟(InP)、氮化铟(InN)、氮化镓(GaN)、锑化铟(InSb)、磷砷化铟(InAsP)、铟镓砷化物(InGaAs)、砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)、锑化镓(GaSb)、磷化铝(AlP)、氮化铝(AlN)、砷化铝(AlAs)、锑化铝(AlSb)、硒碲化镉(CdSeTe)以及硒化锌镉(ZnCdSe)中的一种或它们中的至少两种的混合物形成。

当量子棒301由VI-IV族元素形成时，量子棒301可以由硒化铅(PbSe)、碲化铅(PbTe)、硫化铅(PbS)以及碲锡铅(PbSnTe)中的一种或者它们中的至少两种的混合物所形成。

量子棒301是一种当受激电子从导带转移至价带时发射光的荧光材料。量子棒301具有发光性能，量子棒301能够发射与照射光源无关的线偏振光。当将来自光源的光提供给量子棒301时，量子棒301吸收光并且发出一定波长范围内的荧光。

量子棒301具有长轴和短轴。量子棒301的长轴的长度可以在约5nm至约100nm范围内。量子棒301的长轴与短轴的长径比可以在约8至约12范围内。量子棒301的短轴方向的截面可以具有圆形、椭圆形以及多边形中的任何一种。可以理解的是，量子棒301的长度及长径比可以根据实际需要进行变化。

量子棒301所激发出光的偏侲方向会与其长轴平行，利用此一特性可以得到固定方向的线性偏振光。

由量子棒301发出的荧光的光波长根据量子棒301的尺寸而变化。具体地，随着量子棒301的尺寸(或直径)的减小，发出具有较短波长的荧光，随着量子棒301的尺寸(或直径)的增大，发出具有较长波长的荧光。因此，量子棒301发射的可见光的波长可以通过调节量子棒301的尺寸(或直径)来控制，可以在可见光范围内提供几乎所有期望颜色的光。

进一步地，所述显示装置还包括聚光膜20，聚光膜20设于调光盒10和量子棒偏光片30之间。或者，聚光膜20也可设于量子棒偏光片30和显示面板40之间。聚光膜20为类似于棱镜结构，聚光膜20包括多条相互平行的三棱条，在聚光膜20上覆盖有一层平坦层21，以便于后续覆盖其他膜层。优选地，聚光膜20的折射率大于平坦层21的折射率。本实施例中，在量子棒偏光片30覆盖一层透明层，对透明层进行刻蚀并形成多条相互平行的三棱条，从而形成聚光膜20，然后在聚光膜20上覆盖一层平坦层21，从而可以直接将聚光膜20与其他膜层整合在一起，减少基底的数量，从而减少显示装置的厚度。聚光膜20具有聚光作用，避免窄视角模式下某些角度出现灰阶反转，在实现窄视角的情况下，正视面板两侧不发白，无灰阶反转的效果，可以增强窄视角的视角效果。

进一步地，显示面板40为液晶显示面板或发光二极管显示面板，优选地，显示面板40为发光二极管显示面板，例如OLED显示面板或Micro LED显示面板(微发光二极管)技术，Micro LED显示面板为将LED微缩化和矩阵化技术，发光二极管显示面板相对液晶显示面板具有自发光特性，视角广大、色彩饱和度高，可以提高宽窄视角显示时的显示效果。

当然，在其他实施例中，显示面板40也可以采用液晶显示面板，液晶显示面板包括阵列基板、彩膜基板以及阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，其中，彩膜基板上设有色组层和黑矩阵，色组层通过黑矩阵间隔开并形成多个子像素，色组层包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的色阻材料，分别对应红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的子像素。阵列基板由多条扫描线和多条数据线相互绝缘交叉限定形成多个像素单元，每个像素单元内设有像素电极和薄膜晶体管，像素电极通过薄膜晶体管与邻近薄膜晶体管的扫描线和数据线电性连接。阵列基板还设有栅极、栅绝缘层、源极以及漏极等。彩膜基板上还设有公共电极并与阵列基板以及液晶层形成TN显示模式或VA显示模式。还需在阵列基板和彩膜基板上设置透光轴相互垂直的偏光片，还需在液晶显示面板远离调光盒10设置背光源，这会大大增加显示装置的厚度，而且宽窄视角显示的效果差，但并不排除此实施方式。

进一步地，发光二极管显示面板包括驱动基板41和设于驱动基板41上的多个发光二极管42以及覆盖多个发光二极管42的保护层43，多个发光二极管42在驱动基板41上呈阵列分布，每个发光二极管42为一个子像素。至于发光二极管显示面板更详细的结构请参考现有技术，这里不再赘述。

进一步地，显示面板40远离调光盒10的一侧设有反射层44，反射层44将光线完全反射至朝向调光盒10的一侧，以提高光线的利用率。

本实施例中，量子棒偏光片30直接制作于显示面板40的表面上，即以显示面板40为基底制作量子棒层31；聚光膜20直接制作于量子棒偏光片30的表面上，即以量子棒偏光片30为基底制作聚光膜20；再以聚光膜20为基底制作第二视角控制电极13。从而可以将调光盒10、聚光膜20、量子棒偏光片30以及显示面板40作成一个整体，调光盒10可以节约一个下基板，聚光膜20以及量子棒偏光片30也可以分别节约一个基底，可以使得显示装置轻薄化。当然，调光盒10、聚光膜20、量子棒偏光片30以及显示面板40也可先单独进行制作，最后再贴合在一起。

进一步地，第一视角控制电极111和第二视角控制电极13均为条状电极，第一视角控制电极111的电极条与第二视角控制电极13的电极条相互错开，以形成倾斜的电场。当然，第一视角控制电极111和第二视角控制电极13也可采用整面的面状电极，以形成竖直电场；或者第一视角控制电极111的电极条与第二视角控制电极13的电极条上下对齐，以形成竖直电场。

进一步，液晶层12采用正性液晶分子(介电各向异性为正的液晶分子)，在初始状态的时候，液晶层12中的正性液晶分子平行于上基板11进行配向，靠近上基板11一侧的正性液晶分子与靠近聚光膜20一侧的正性液晶分子的配向方向反向平行，当然，液晶层12内的正性液晶分子与基板之间可以具有较小的初始预倾角，初始预倾角的范围可为小于或等于10°，即：0°～10°，以加快宽窄视角切换的响应速度。当然，在其他实施例中，液晶层12中的液晶分子为负性液晶分子(介电各向异性为负的液晶分子)。随着技术进步，负性液晶的性能得到显著提高，应用也越发广泛。负性液晶分子初始为倾斜状态，即与上基板11有一定的夹角。

如图1所示，在宽视角时，第一视角控制电极111和第二视角控制电极13均不施加电压，液晶层12中的正性液晶分子基本不发生偏转，处于初始的平躺姿态。当然，第一视角控制电极111和第二视角控制电极13可以施加压差较小的电压(例如压差小于0.1V)。此时，正性液晶分子基本不发生偏转，并保持初始时的平躺姿态。而显示面板40上施加0-255灰阶电压之间的电压时，进而显示面板40可以实现不同的亮度显示，以在宽视角模式下呈现不同的画面。

如图2所示，在窄视角时，第一视角控制电极111和第二视角控制电极13施加压差较大的电压(例如压差大于5V)，第一视角控制电极111和第二视角控制电极13形成较强的倾斜电场，液晶层12中的正性液晶分子朝平行于倾斜电场的方向发生偏转，从而正性液晶分子处于倾斜姿态，使得液晶分子在大视角下出现斜视漏光，降低对比度，实现窄视角效果。显示面板40上施加0-255灰阶电压之间的电压时，进而显示面板40可以实现不同的亮度显示，以在窄视角模式下呈现不同的画面。而聚光膜20可以在窄视角模式的情况下，保证斜视面板不发白，无灰阶反转的效果，可以增强窄视角的视角效果。

[实施例二]

图3为本发明实施例二中的显示装置在宽视角时的结构示意图，图4为本发明实施例二中的显示装置在窄视角时的结构示意图，图5为本发明实施例二中量子棒偏光片和显示面板的结构示意图。如图3和图5所示，本发明实施例二提供的显示装置与实施例一(图1至图2)中的显示装置基本相同，不同之处在于，在本实施例中，量子棒层31中量子棒301与显示面板40(水平方向)的倾角呈渐变趋势，且量子棒层31中量子棒301呈逐渐扭曲状态。例如量子棒层31中量子棒301从下至上，量子棒301与显示面板40的倾角呈渐变趋势，而且量子棒层31中量子棒301呈逐渐扭曲状态，优选为扭曲90°。量子棒层31中量子棒301从下至上可以左旋90°，也可以右旋90°，保证透过开口区的光被100％转成被量子棒301吸收并转化成对应的光射出，减少了光损失，光透过率提高一倍。

进一步地，量子棒层31包括红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313，红色量子棒层311与显示面板40的红色子像素相对应，绿色量子棒层312与显示面板40的绿色子像素相对应，蓝色量子棒层313与显示面板40的蓝色子像素相对应，红色量子棒层311能激发出红光，绿色量子棒层312能激发出绿光，蓝色量子棒层313能激发出蓝光。从而显示面板40可以采用只发出单色光的显示面板，例如为蓝光显示面板40。当然，在其他实施例中，量子棒层31也可以为不激发颜色的量子棒301，即不会改变显示面板40射出光的颜色，仅起到偏振的作用，当显示面板40需要能够发出红、绿、蓝三色光。

其中，量子棒301发出的荧光的光波长根据量子棒301的尺寸而变化。具体地，随着量子棒301的尺寸(或直径)的减小，发出具有较短波长的荧光，随着量子棒301的尺寸(或直径)的增大，发出具有较长波长的荧光。因此，量子棒301发射的可见光的波长可以通过调节量子棒301的尺寸(或直径)来控制，可以在可见光范围内提供几乎所有期望颜色的光。红色量子棒层311中的红色量子棒、绿色量子棒层312中的绿色量子棒以及蓝色量子棒层313中的蓝色量子棒的尺寸各不相同，红色量子棒层311中的红色量子棒对应能激发出红光量子棒的尺寸，绿色量子棒层312中的绿色量子棒对应能激发出红光量子棒的尺寸，蓝色量子棒层313中的蓝色量子棒对应能激发出蓝光量子棒的尺寸，更详细的介绍请参考现有技术，这里不再赘述。

进一步地，红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313的厚度分别为d_R、d_G以及d_B；

有d_R＝＝λ_R/4Δn_R，d_G＝＝λ_G/4Δn_G，d_B＝＝λ_B/4Δn_B；

其中，λ_R、λ_G、λ_B分别为红光、绿光和蓝光的波长，Δn_R、Δn_G、Δn_B分别为红光、绿光和蓝光在1/4波片中的双折射率。

如图3所示，在宽视角时，第一视角控制电极111和第二视角控制电极13均不施加电压，液晶层12中的正性液晶分子基本不发生偏转，处于初始的平躺姿态。当然，第一视角控制电极111和第二视角控制电极13可以施加压差较小的电压(例如压差小于0.1V)。此时，正性液晶分子基本不发生偏转，并保持初始时的平躺姿态。而显示面板40上施加0-255灰阶电压之间的电压时，进而显示面板40可以实现不同的亮度显示，以在宽视角模式下呈现不同的画面。

如图4所示，在窄视角时，第一视角控制电极111和第二视角控制电极13施加压差较大的电压(例如压差大于5V)，第一视角控制电极111和第二视角控制电极13形成较强的倾斜电场，液晶层12中的正性液晶分子朝平行于倾斜电场的方向发生偏转，从而正性液晶分子处于倾斜姿态，使得液晶分子在大视角下出现斜视漏光，降低对比度，实现窄视角效果。显示面板40上施加0-255灰阶电压之间的电压时，进而显示面板40可以实现不同的亮度显示，以在窄视角模式下呈现不同的画面。而聚光膜20可以在窄视角模式的情况下，保证斜视面板不发白，无灰阶反转的效果，可以增强窄视角的视角效果。

相对于实施例一，本实施例中将量子棒层31中量子棒301设置成与显示面板40的倾角呈渐变趋势，且量子棒层31中量子棒301呈逐渐扭曲状态，量子棒层31包括红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313，红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313的厚度不相同，从而可以提高光的透过率，而且得到宽频谱的圆偏光，成形工艺简单，与外部环境隔绝，寿命长，性能稳定，还可以抑制外部光线反射，提高对比度的作用。

本领域的技术人员应当理解的是，本实施例的其余结构以及工作原理均与实施例一相同，这里不再赘述。

[实施例三]

图6为本发明实施例三中的量子棒偏光片的结构示意图，图7-11为本发明实施例三中的量子棒偏光片的制作流程图。如图6至图11所示本发明实施例三提供的量子棒偏光片30包括，包括由多个量子棒301形成的量子棒层31，量子棒层31中的多个量子棒301的长轴与水平方向的倾角呈渐变趋势，且量子棒层31中量子棒301呈逐渐扭曲状态。例如量子棒层31中量子棒301从下至上，量子棒301与显示面板40的倾角呈渐变趋势，而且量子棒层31中量子棒301呈逐渐扭曲状态，优选为扭曲90°。量子棒层31中量子棒301从下至上可以左旋90°，也可以右旋90°，保证透过开口区的光被100％转成被量子棒301吸收并转化成对应的光射出，减少了光损失，光透过率提高一倍。优选地，量子棒层31还可包括由多个可聚合单体302聚合固化形成的多层聚合物网络，聚合物网络用于锚定量子棒301，使其定向排列。

进一步地，量子棒偏光片30还包括衬底32、保护层33、粘胶层34以及离型层35，衬底32、保护层33、粘胶层34以及离型层35分别位于量子棒层31两侧并朝远离量子棒层31的方向依次层叠。从而便于量子棒偏光片30与其他显示面板相贴合。当然，量子棒偏光片30需要与其他元器件(例如显示面板、调光盒)整合在一起的时候，可以不用设置衬底32、保护层33、粘胶层34以及离型层35，直接以其他元器件为基底进行制作，可参考实施例二。

本实施例中，量子棒偏光片30中的量子棒301为不激发颜色的量子棒，即不会改变光线穿过量子棒偏光片30的颜色，仅起到偏振的作用，当与其他显示面板配合使用时，显示面板需要能够发出红、绿、蓝三色光。当然，在其他实施例中，量子棒层31也可包括红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313，红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313的厚度分别为d_R、d_G以及d_B；

有d_R＝＝λ_R/4Δn_R，d_G＝＝λ_G/4Δn_G，d_B＝＝λ_B/4Δn_B；

其中，λ_R、λ_G、λ_B分别为红光、绿光和蓝光的波长，Δn_R、Δn_G、Δn_B分别为红光、绿光和蓝光在1/4波片中的双折射率。

本实施例中的量子棒偏光片30能够激发出宽频谱的圆偏光，成形工艺简单，与外部环境隔绝，寿命长，性能稳定，还可以抑制外部光线反射，提高显示装置对比度的作用。

本实施例中的量子棒偏光片30可以应用于上述实施例二中的显示装置。

本实施例还提供一种量子棒偏光片的制造方法，所述制造方法用于制作如本实施例中所述的量子棒偏光片30，所述制造方法包括：

S1：如图7所示，提供一基底，在基底涂布量子棒混合液并形成量子棒薄膜，量子棒混合液包括量子棒301、光配向剂、可聚合单体302以及溶剂。具体地，光配向剂使得量子棒301在线偏振光照射下沿同一方向定向排列，可聚合单体302在UV光照射下形成固化，固定量子棒301排列方向，溶剂加热120℃可分解，去除量子棒薄膜中的溶剂，以制得量子棒偏振片30。

S2：如图8所示，采用线偏振光对量子棒薄膜进行照射，使量子棒薄膜中的光配向剂修饰量子棒朝特定方向排列；优选使用波长为450nm的蓝色线偏振光，线偏振光的照度为80mW/cm²～100mW/cm²，照射时间为1min～10min，所述波长的蓝色线偏振光可诱导含有偶氮基团的光配向剂进行定向排列，从而引导所述光配向剂修饰量子棒301定向排列。在光源与量子棒薄膜可设置掩膜板，以得到预设方向的线偏振光，从而使得量子棒薄膜中的光配向剂修饰量子棒朝预设方向排列。

S3：如图8所示，采用UV光对量子棒薄膜进行照射，使量子棒薄膜中的可聚合单体302聚合固化并形成聚合物网络，聚合物网络能够锚定光配向剂修饰的量子棒301并使其在排列方向固定。UV光的波长为300nm～400nm，UV光的照度为4mW/cm²～6mW/cm²，照射时间为20min～60min。

S4：对量子棒薄膜进行加热处理，去除量子棒薄膜中的溶剂和光配向剂，制得一层量子棒膜；对量子棒薄膜进行加热处理的温度为120℃～180℃，加热时间为20min～40min。

S5：如图10和图11，多次重复上述步骤S1-S4并制得具有多层量子棒膜的量子棒层31，不同层中量子棒301与水平方向的倾角以及扭曲角度不相同，多层量子棒膜中的量子棒301与水平方向的倾角呈渐变趋势，且呈逐渐扭曲状态。具体地，调整掩膜板，以得到预设方向的线偏振光，从而可以使每一层中的量子棒301朝预设角度倾斜。而且，因下层的光配向剂已被清除且量子棒301被固定，所以下层量子棒301不会受后续制程影响。重复步骤S1-S4四次以上(例如五次或六次)，从而得到量子棒偏振片30。

进一步地，在步骤S4与步骤S5之间还包括：每当形成一层量子棒膜之后，再涂布透明保护层并覆盖量子棒膜。以保护底层量子棒301不受后续工序影响，使得第一层量子棒膜平坦化，不影响后续量子棒膜的形成，而且还可以防水阻氧的作用。

在其他实施例中，量子棒层31也可包括红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313，重复步骤S1-S5并分别制得红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313，红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313的厚度分别为d_R、d_G以及d_B；

有d_R＝＝λ_R/4Δn_R，d_G＝＝λ_G/4Δn_G，d_B＝＝λ_B/4Δn_B；

其中，λ_R、λ_G、λ_B分别为红光、绿光和蓝光的波长，Δn_R、Δn_G、Δn_B分别为红光、绿光和蓝光在1/4波片中的双折射率。可以通过调节透明保护层的厚度来调整红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313的厚度，当然，还可以通过改变每一层量子棒膜的厚度来调整红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313的厚度，即同一层量子棒膜的厚度可以为一个量子棒301的厚度，可以为两个量子棒301的厚度。

最后在覆盖另一个基底，然后在两个基底远离量子棒层31的一侧依次制作保护层33、粘胶层34以及离型层35。当然，基底也可为其他元器件(例如显示面板、调光盒)，例如，以实施例二为参考，在显示面板40为基底，然后进行步骤S1-S5，以将量子棒偏光片30整合在显示面板40上。

在其他实施例中，还提供一种量子棒偏光片的制造方法，所述制造方法用于制作如实施例三中所述的量子棒偏光片30，所述制造方法包括：

S1：提供一基底，在基底形成一层配向层；具体地，在基底上涂布配向材料，将掩模板倒扣至配向材料上，以在配向材料形成互补条状沟槽，从而形成具有配向方向的配向层。

S2：在配向层上涂布量子棒混合液并形成量子棒薄膜，量子棒混合液包括量子棒301、电场感应单体、可聚合单体302以及溶剂；具体地，电场感应单体能在电场作用下带着量子棒301沿同一方向定向排列，可聚合单体在UV光照射下形成固化，固定量子棒301排列方向，溶剂加热120℃可分解，去除量子棒薄膜中的溶剂，以制得量子棒偏振片30。

S3：对量子棒薄膜施加电场，使得电场感应单体在电场作用下带着量子棒301沿配向层的配向方向排列，即量子棒301沿互补条状的沟槽进行排列；

S4：采用UV光对量子棒薄膜进行照射，使量子棒薄膜中的可聚合单体302聚固化并形成聚合物网络，聚合物网络能够锚定光配向剂修饰的量子棒301并使其在排列方向固定；UV光的波长为300nm～400nm，UV光的照度为4mW/cm²～6mW/cm²，照射时间为20min～60min。

S5：对量子棒薄膜进行加热处理，去除量子棒薄膜中的溶剂，制得一层量子棒膜；对量子棒薄膜进行加热处理的温度为120℃～180℃，加热时间为20min～40min。

S6：多次重复上述步骤S1-S5并制得具有多层量子棒膜的量子棒层31，不同配向层的配向方向不同，使得不同层中量子棒301与水平方向的倾角以及扭曲角度不相同，多层量子棒膜中的量子棒301与水平方向的倾角呈渐变趋势，且呈逐渐扭曲状态。具体地，调整掩膜板角度和方向，以得到预设方向的配向层，从而可以使每一层中的量子棒301朝预设角度倾斜，而且，因下层的量子棒301已被固定，所以下层量子棒301不会受后续制程影响。重复步骤S1-S5四次以上(例如五次或六次)，从而得到量子棒偏振片30。可以理解的是，此实施例中的可聚合单体302可用固化剂替代，在进行步骤S3后直接进行步骤S5，对量子棒薄膜进行加热处理，在去除量子棒薄膜中的溶剂的同时，固化剂慢慢固化，使量子棒301排列的方向固定下来从而形成一层量子棒膜。但本实施例中使用的可聚合单体302可进一步提高量子棒定向排列的一致性。

进一步地，在步骤S5与步骤S6之间还包括：每当形成一层量子棒膜之后，再涂布透明保护层并覆盖量子棒膜。以保护底层量子棒301不受后续工序影响，使得第一层量子棒膜平坦化，不影响后续量子棒膜的形成，而且还可以防水阻氧的作用。

在其他实施例中，量子棒层31也可包括红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313，重复步骤S1-S6并分别制得红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313，红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313的厚度分别为d_R、d_G以及d_B；

有d_R＝＝λ_R/4Δn_R，d_G＝＝λ_G/4Δn_G，d_B＝＝λ_B/4Δn_B；

其中，λ_R、λ_G、λ_B分别为红光、绿光和蓝光的波长，Δn_R、Δn_G、Δn_B分别为红光、绿光和蓝光在1/4波片中的双折射率。可以通过调节透明保护层的厚度来调整红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313的厚度，当然，还可以通过改变每一层量子棒膜的厚度来调整红色量子棒层311、绿色量子棒层312以及蓝色量子棒层313的厚度，即同一层量子棒膜的厚度可以为一个量子棒301的厚度，可以为两个量子棒301的厚度。

最后在覆盖另一个基底，然后在两个基底远离量子棒层31的一侧依次制作保护层33、粘胶层34以及离型层35。当然，基底也可为其他元器件(例如显示面板、调光盒)，例如，以实施例二为参考，在显示面板40为基底，然后进行步骤S1-S5，以将量子棒偏光片30整合在显示面板40上。

图12与图13为本发明实施例中显示装置的平面结构示意图，请参图12和图13，所述显示装置设有视角切换按键60，用于供用户向所述显示装置发出视角切换请求。视角切换按键60可以是实体按键(如图12所示)，也可以为软件控制或者应用程序(APP)来实现切换功能(如图13所示，例如通过滑动条来设定宽窄视角，宽窄视角滑动条的亮度调节范围不同)。当用户需要在宽视角与窄视角之间切换时，可以通过操作视角切换按键60向所述显示装置发出视角切换请求，最终由驱动芯片70控制施加第一视角控制电极111和第二视角控制电极13上的电信号，所述显示装置即可以实现宽视角和窄视角之间的切换，切换为宽视角时，其驱动方法采用宽角模式对应的驱动方法，切换为窄视角时，其驱动方法采用窄视角模式对应的驱动方法，因此本发明实施例的显示装置具有较强的操作灵活性和方便性，达到集娱乐视频与隐私保密于一体的多功能显示装置。

在本文中，所涉及的上、下、左、右、前、后等方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。还应当理解，本文中使用的术语“第一”和“第二”等，仅用于名称上的区分，并不用于限制数量和顺序。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限定，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰，为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种量子棒偏光片，其特征在于，包括由多个量子棒(301)形成的量子棒层(31)，所述量子棒层(31)中的多个量子棒(301)的长轴与水平方向的倾角呈渐变趋势，且所述量子棒层(31)中的多个量子棒(301)呈逐渐扭曲状态。

2.根据权利要求1所述的量子棒偏光片，其特征在于，所述量子棒层(31)包括红色量子棒层(311)、绿色量子棒层(312)以及蓝色量子棒层(313)，所述红色量子棒层(311)、所述绿色量子棒层(312)以及所述蓝色量子棒层(313)的厚度分别为d_R、d_G以及d_B；

有d_R＝λ_R/4Δn_R，d_G＝λ_G/4Δn_G，d_B＝λ_B/4Δn_B；

其中，λ_R、λ_G、λ_B分别为红光、绿光和蓝光的波长，Δn_R、Δn_G、Δn_B分别为红光、绿光和蓝光在1/4波片中的双折射率。

3.根据权利要求1所述的量子棒偏光片，其特征在于，所述量子棒层(31)中的量子棒(301)为白色量子棒，所有所述量子棒层(31)的厚度均相同。

4.根据权利要求1所述的量子棒偏光片，其特征在于，所述量子棒偏光片(30)还包括衬底(32)、保护层(33)、粘胶层(34)以及离型层(35)，所述衬底(32)、所述保护层(33)、所述粘胶层(34)以及所述离型层(35)分别位于所述量子棒层(31)两侧并朝远离所述量子棒层(31)的方向依次层叠。

5.一种量子棒偏光片的制造方法，其特征在于，所述制造方法用于制作如权利要求1-4任一项所述的量子棒偏光片(30)，所述制造方法包括：

S1：提供一基底，在所述基底涂布量子棒混合液并形成量子棒薄膜，所述量子棒混合液包括量子棒、光配向剂、可聚合单体以及溶剂；

S2：采用线偏振光对所述量子棒薄膜进行照射，使所述量子棒薄膜中的光配向剂修饰所述量子棒朝特定方向排列；

S3：采用UV光对所述量子棒薄膜进行照射，使所述量子棒薄膜中的可聚合单体聚合固化并形成聚合物网络，所述聚合物网络能够锚定所述光配向剂修饰的量子棒并使其在排列方向固定；

S4：对所述量子棒薄膜进行加热处理，去除所述量子棒薄膜中的溶剂和光配向剂，制得一层量子棒膜；

S5：多次重复所述步骤S1-S4并制得具有多层所述量子棒膜的量子棒层(31)，不同层中所述量子棒与水平方向的倾角以及扭曲角度不相同，多层所述量子棒膜中的量子棒与水平方向的倾角呈渐变趋势，且呈逐渐扭曲状态。

6.一种量子棒偏光片的制造方法，其特征在于，所述制造方法用于制作如权利要求1-4任一项所述的量子棒偏光片(30)，所述制造方法包括：

S1：提供一基底，在所述基底形成一层配向层；

S2：在所述配向层上涂布量子棒混合液并形成量子棒薄膜，所述量子棒混合液包括量子棒、电场感应单体、可聚合单体以及溶剂；

S3：对所述量子棒薄膜施加电场，使得所述电场感应单体在所述电场作用下带着所述量子棒沿所述配向层的配向方向排列；

S4：采用UV光对所述量子棒薄膜进行照射，使所述量子棒薄膜中的可聚合单体聚合固化并形成聚合物网络，所述聚合物网络能够锚定所述光配向剂修饰的量子棒并使其在排列方向固定；

S5：对所述量子棒薄膜进行加热处理，去除所述量子棒薄膜中的溶剂，制得一层量子棒膜；

S6：多次重复所述步骤S1-S5并制得具有多层所述量子棒膜的量子棒层(31)，不同配向层的配向方向不同，使得不同层中所述量子棒与水平方向的倾角以及扭曲角度不相同，多层所述量子棒膜中的量子棒与水平方向的倾角呈渐变趋势，且呈逐渐扭曲状态。

7.一种显示装置，其特征在于，包括调光盒(10)、量子棒偏光片(30)、显示面板(40)以及上偏光片(50)，所述调光盒(10)设于所述上偏光片(50)与所述量子棒偏光片(30)之间，所述显示面板(40)设于所述量子棒偏光片(30)远离所述调光盒(10)的一侧；

所述调光盒(10)包括上基板(11)以及设于所述上基板(11)与所述量子棒偏光片(30)之间的液晶层(12)，所述上基板(11)上设有第一视角控制电极(111)，所述量子棒偏光片(30)与所述液晶层(12)之间设有与所述第一视角控制电极(111)配合的第二视角控制电极(13)；

所述量子棒偏光片(30)包括由多个量子棒(301)形成的量子棒层(31)，所述量子棒层(31)中的多个量子棒(301)的长轴与水平方向的倾角呈渐变趋势，且所述量子棒层(31)中的多个量子棒(301)呈逐渐扭曲状态。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述量子棒层(31)包括红色量子棒层(311)、绿色量子棒层(312)以及蓝色量子棒层(313)，所述红色量子棒层(311)与所述显示面板(40)的红色子像素相对应，所述绿色量子棒层(312)与所述显示面板(40)的绿色子像素相对应，所述蓝色量子棒层(313)与所述显示面板(40)的蓝色子像素相对应，所述红色量子棒层(311)能激发出红光，所述绿色量子棒层(312)能激发出绿光，所述蓝色量子棒层(313)能激发出蓝光。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述红色量子棒层(311)、所述绿色量子棒层(312)以及所述蓝色量子棒层(313)的厚度分别为d_R、d_G以及d_B；

有d_R＝λ_R/4Δn_R，d_G＝λ_G/4Δn_G，d_B＝λ_B/4Δn_B；

其中，λ_R、λ_G、λ_B分别为红光、绿光和蓝光的波长，Δn_R、Δn_G、Δn_B分别为红光、绿光和蓝光在1/4波片中的双折射率。

10.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述量子棒层(31)中的量子棒(301)为白色量子棒，所有所述量子棒层(31)的厚度均相同。

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