量子棒膜制造技术

本发明专利技术关于一种用于液晶显示器的背光模组中的量子棒膜，其包含第一阻隔层，次波长微结构，以及复数个量子棒；其中，次波长微结构具有成平行方向排列的光栅，平行方向排列的光栅之间具有凹槽，凹槽具有配向微结构，配向微结构与光栅的排列方向垂直，以及光栅顶部具有反射面；复数个量子棒堆叠于次波长微结构中的配向微结构中，且复数个量子棒的长轴排列方向垂直于光栅的排列方向。本发明专利技术提供的量子棒膜，藉由控制次波长微结构的周期而选择性调控不同波长范围的入射光的穿透或反射行为，且复数个量子棒控制穿透的蓝光与激发出的红光、绿光比例，混合成白光作为液晶显示器的背光源，以提高背光模组的利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种用于液晶显示器的背光模组中的量子棒膜，使液晶显示器具有更佳色域及光源利用率。
技术介绍
习知液晶显示器所搭配的偏光板，普遍采用吸收型偏光板，背光源所发出的非偏极化光线穿过偏光板时，在偏光板的吸收轴方向上的分量会被吸收而无法通过，因此，偏光板对背光源的透光度理论上仅能达50%以下，光线再经过液晶面板的电极层、彩色滤光片、液晶层及玻璃基板等结构后，使用者实际可见显示器的亮度，则仅剩下背光源所发出的10%以下，故背光源利用率相当低而造成能源的浪费。而现行存在许多增加背光源效率的方法已被提出，例如增加反射式增亮膜(DualBrightness Enhancement Film, DBEF)、棱镜片等光学膜于背光模组中，以将无法穿过偏光板的光线不断反射回收利用后，再穿过偏光板而达到增亮的目的，或将大视角光线聚光以增加正视角亮度；但此些方式虽可增加背光亮度，对于增加液晶显示器的色域(Gamut)与颜色饱和度等，则帮助不大。因此一种解决方案被提出，藉由增加量子点于背光模组中以增加色域，量子点为零维结构的半导体材料，可吸收较短波长的紫外光或蓝光，放出较长波长的绿光或红光以混合成白色背光源，且因其激发光的光谱具有较窄的半高宽(FWHM)，而使采用量子点的液晶显不器的色域可大于 100% NTSC(Nat1nal Televis1n Standards Committee，NTSC)。此外，亦提出了一种解决方案，在背光模组中增加量子棒膜，量子棒亦为纳米级半导体材料，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，且因内部量子效率高，故背光源的光线可大量转换为偏振光，经过调整量子棒其长轴配向方向，所激发的偏振光可易于通过液晶面板上的偏光板的穿透轴，因此相对于采用量子点的背光源，理论上可进一步增加液晶面板对背光源的利用率。一般可采用二色性比(Dichroic Rat1, DR)来评估量子棒膜产生偏振光源的效率，二色性比以式DR = Υ〃/Υι所计算而得，其中Y〃为背光源在量子棒膜长轴与检测用偏光板穿透轴平行时所获得的穿透度，Yi为背光源在量子棒膜长轴与检测用偏光板穿透轴垂直时所获得的穿透度，当背光源未经过量子棒膜时，其Y〃与Y ±几乎相同，故二色性比为接近1，当二色性比数值愈大，代表所测量子棒膜具有较明显的二色性，使经过量子棒膜激发出的光源，具有较佳的偏振性与方向性；但将量子棒膜应用于现行背光模组中的光学膜层叠结构中，往往会因光学膜间的反射与折射，或光学膜中所添加粒子的散射，使得量子棒膜所激发出的光源通过这些光学膜后二色性比降低，令实际穿过液晶显示器偏光板的偏振光减少而增亮效果不如预期。此外，请参考图1，在采用以蓝光LB激发出红光LR与绿光LG的习知量子棒膜I中，当量子棒2的长轴排列方向为X轴方向时，蓝光LB的X轴方向分量可被量子棒2吸收而激发出同为X轴方向的红光LR与绿光LG，但y轴方向分量的蓝光LB则大部分直接穿透量子棒2而形成y轴方向的穿透光LB1，与激发后的红光LR、绿光LG方向不一致，因此后续应用于液晶显示器中，蓝光的穿透光LBl较无法通过偏光板的穿透轴而利用率较低，且蓝光的穿透光LBl愈多，代表Yi的分量愈多，则量子棒膜I所测得的二色性比愈低；此外，若蓝光LB大部分直接穿透量子棒2，则所激发的红光LR与绿光LG因激发次数较少，光量亦较不足，而通常需要增加量子棒2的数量以维持所欲混合的白光色座标，造成材料成本增加；故需要一种新颖的量子棒膜，以降低I轴方向的蓝光穿透光LB1，并增加蓝光LB对量子棒2的激发次数及利用率。
技术实现思路
有鉴于上述习知技艺的问题，本专利技术的目的在于提供一种具备新颖性、进步性及产业利用性等专利要件的量子棒膜，以期克服现有产品的难点。为达到上述目的，本专利技术提供一种量子棒膜，在一较佳实施例中，其包含第一阻隔层，其位于背光源的入光侧；次波长微结构，其位于第一阻隔层上，次波长微结构具有成平行方向排列的光栅，平行方向排列的光栅之间具有凹槽，凹槽中具有配向微结构，配向微结构与光栅的排列方向垂直，且光栅顶部具有反射面；以及复数个量子棒，其堆叠于次波长微结构中的配向微结构中，且这些量子棒的长轴排列方向垂直于光栅的排列方向。在本专利技术一实施例的量子棒膜中，次波长微结构的每一光栅的宽度为70nm至75nm，深度为50nm至200nm，间隔为70nm至75nm。 在本专利技术又一实施例的量子棒膜中，每一配向微结构的宽度为5nm至20nm，深度为5nm至50nm，间隔为5nm至20nm。在本专利技术另一实施例的量子棒膜中，这些量子棒之长度为1nm至50nm，长径比为5 至 10。在本专利技术另一实施例的量子棒膜中，复数个量子棒包含一种或以上不同长度的量子棒。在本专利技术另一实施例的量子棒膜中，形成复数个量子棒的半导体材料选自II1-V族、I1-VI族、IV-VI族及/或其组合的化合物。在本专利技术另一实施例的量子棒膜中，第一阻隔层的材料选自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。在本专利技术另一实施例的量子棒膜中，次波长微结构的反射面为金属层。在本专利技术另一实施态样中，量子棒膜进一步包含第二阻隔层，第二阻隔层设置于次波长微结构上。在本专利技术另一实施例的量子棒膜中，第二阻隔层的材料选自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。本专利技术提供的量子棒膜，藉由控制次波长微结构的周期而选择性调控不同波长范围的入射光的穿透或反射行为，且复数个量子棒可控制穿透的蓝光与激发出的红光、绿光比例，混合成白光作为液晶显示器的背光源。因此，相较于习知量子棒膜，采用本专利技术的量子棒膜的背光模组具有更佳的利用率，并且因量子棒材料的激发光谱具有较窄的半高宽，故还可使得液晶显示器所能表现的色域面积更广。【附图说明】图1为习知量子棒膜的示意图；图2为本专利技术一实施例的量子棒膜的示意图；图3为本专利技术一实施例的量子棒膜增加蓝光背光源利用率的原理示意图；图4为本专利技术另一实施例的量子棒膜的示意图。【具体实施方式】为使本专利技术的专利技术特征、内容与优点及其所能达成的功效更易了解，兹将本专利技术配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本专利技术实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的图式的比例与配置关系解读、局限本专利技术于实际实施上的权利范围，合先叙明。以下将参照相关图式，说明依本专利技术的量子棒膜的实施例，为使便于理解，下述实施例中的相同元件以相同的符号标示来说明。请配合参看图2所示，其为本专利技术所提供一较佳实施例的量子棒膜3的示意图；在一较佳实施例中，量子棒膜3包含第一阻隔层4位于背光源LB的入光侧；次波长微结构5，其位于做为基材的第一阻隔层4上，次波长微结构5具有成平行方向排列的光栅51，平行光栅51间的凹槽具有与光栅51排列方向垂直的配向微结构52，且光栅51顶部具有反射面51a ;当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量子棒膜，其特征在于，该量子棒膜包含：第一阻隔层，其位于背光源的入光侧；次波长微结构，其位于该第一阻隔层上，该次波长微结构具有成平行方向排列的光栅，平行方向排列的该光栅之间具有凹槽，该凹槽具有配向微结构，该配向微结构与该光栅的排列方向垂直，且该光栅顶部具有反射面；以及复数个量子棒，其堆叠于该次波长微结构中的该配向微结构中，且该复数个量子棒的长轴排列方向垂直于该光栅的排列方向。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建宏，赵士维，
申请(专利权)人：明基材料有限公司，明基材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32