偏光膜及其制备方法与显示面板与流程

专利2022-06-29  103


本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种偏光膜及其制备方法与显示面板。



背景技术:

液晶显示技术由于具有显示质量高、机身轻薄、功耗低、可视面积大、成本低等优势,而被广泛地应用在电视机、笔记本电脑、手机、监控器等多个领域。液晶显示技术是利用背光源通过偏光片、液晶和彩膜等来显示图像的,其中自然光形式的背光源经过偏光片时有50-60%的能量损耗,造成极大的能源浪费,因此,开发能够产生偏振光的发光元件,有利于大幅度提高液晶显示器的透过率和可显示亮度,因此背光源的亮度就可以降低,进而降低产品成本,提升产品品质及市场竞争力。

研究人员发现对于单独的一个量子棒(quantumrod,qr)来说,其结构和介电的各向异性,使其具有光学各向异性,即沿着量子棒长轴方向的偏振光发射特性,因此量子棒是制备偏振光源很好的材料选择。量子棒的偏振性与其长径比息息相关,当其长径比由1:1变成2:1时,其偏振度迅速由0变为0.75,随后继续增加其长径比,但偏振度并没有明显变化。因此合理的设计和开发量子棒结构,对于获得高偏振特性的量子棒器件具有重要意义。并且量子棒还具有量子点一样的性质,如:半峰宽窄、发射峰可调、吸收截面大和发光效率高等,这些特性使得量子棒材料在低功耗、宽色域液晶显示领域极具发展前景。

目前,已经有摩擦配向法、光配向法及电场取向法等方法实现量子棒的定向排列,但这些方法能够获得量子棒取向膜的尺寸较小或薄膜较薄,且不适用于工业生产,很难满足实际使用需求。而拉伸法方便实现量子棒薄膜的大规模生产,但直接对薄膜进行拉伸则存在着薄膜边缘偏振度高,中心偏振度等偏振度不均匀的问题。



技术实现要素:

为解决上述问题,第一方面,本发明提供一种偏光膜的制备方法,包括:

s01:将量子棒及柔性聚合物加入溶剂中,搅拌得到均匀分散的量子棒聚合物混合溶液;

s02:将所述量子棒聚合物混合溶液吸取至打印装置中,通过控制所述打印装置,使得所述量子棒聚合物混合溶液喷出并沉积到基底上,并立即升起所述打印装置将所述沉积到基底上的量子棒聚合物混合溶液拉丝形成量子棒聚合物纤维,再沿第一方向移动所述打印装置,将所述量子棒聚合物纤维拉伸形成量子棒聚合物长条纤维,最后降下所述打印装置,将所述量子棒聚合物长条纤维放置于所述基底上;

s03:多次重复所述步骤s02,使得所述基底上形成多条平行于所述第一方向等距排布的所述量子棒聚合物长条纤维;以及

s04:对所述多条量子棒聚合物长条纤维进行热压,以形成偏光膜。

进一步地,所述量子棒及柔性聚合物的质量比为1:(15-90)。

进一步地,所述量子棒包括发光核与包覆于所述发光核外的保护壳层,所述发光核的材料选自zncdse2,inp,cd2sse,cdse,cd2sete以及inas中的至少一者,所述保护壳层的材料选自cds,znse,zncds2,zns以及zno中的至少一者。

进一步地,所述柔性聚合物选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯,聚甲基丙烯酸丁酯,聚乙烯醇,聚对苯二甲酸类塑料以及环氧树脂中的至少一者。

进一步地,所述量子棒聚合物长条纤维的直径为100-5000微米,相邻两条的所述量子棒聚合物长条纤维之间的间隔宽度为所述量子棒聚合物长条纤维的直径的10-20%。

进一步地,在所述s02中,所述打印装置包括多个并排排布的打印喷头,以在所述基底上一次性形成多条所述的量子棒聚合物长条纤维。

进一步地,在所述s04中,所述热压的工艺条件包括:在150-200摄氏度以及40-60个标准大气压的条件下压制5-10分钟。

进一步地,将所述量子棒替换为钙钛矿纳米棒,无机纳米棒、贵金属纳米棒、胶体纳米片、胶体纳米棒中的任意一者。

第二方面,本发明还提供了一种偏光膜,所述偏光膜由前述的偏光膜的制备方法制备而得。

第三方面,本发明还提供了一种显示面板,所述显示面板包括前述的偏光膜。

有益效果:本发明提供了一种偏光膜的制备方法,利用定向拉丝法将量子棒聚合物混合溶液拉伸形成量子棒聚合物长条纤维,实现量子棒的定向排列,再将量子棒聚合物长条纤维热压形成均匀的薄膜,所得到的薄膜具有极高的偏振度和均匀性,且该方法操作简便,利于工业生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供一种偏光膜的制备方法的文字流程示意图;

图2a-2f是本发明实施例提供一种偏光膜的制备方法的结构流程示意图;

图3是本发明实施例提供一种偏光膜的制备方法中所使用的打印装置的结构示意图。

具体实施方式

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,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本申请中,“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明,给出了以下描述。在以下描述中,为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此,本发明并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

在现有的薄膜拉伸工艺中,存在着边界拉伸倍率大,中心处拉伸倍率小的问题,因此会导致薄膜拉伸后的偏振度不均匀。同时我们研究发现薄膜的宽度越小时,其拉伸相同倍率后,小尺寸的薄膜得到的偏振度更高。基于此,本发明利用拉丝法极大的减小了薄膜的宽度,从而在拉伸后可以得到较高偏振度的纤维,将这些纤维在基底上定向排列,在利用热压等方法获得均匀的薄膜,具体详见后述。

本发明实施例提供一种偏光膜的制备方法,具体流程结合图1与图2a-2f进行说明,包括:

s01:将量子棒及柔性聚合物加入溶剂中,搅拌得到均匀分散的量子棒聚合物混合溶液;

s02:将所述量子棒聚合物混合溶液吸取至打印装置10中,通过控制所述打印装置10,使得所述量子棒聚合物混合溶液20喷出并沉积到基底30上,即如图2a所示,

并立即升起所述打印装置10将所述沉积到基底上的量子棒聚合物混合溶液20拉丝形成量子棒聚合物纤维201,即如图2b所示,

再沿第一方向移动所述打印装置10,将所述量子棒聚合物纤维201拉伸形成量子棒聚合物长条纤维202,即如图2c所示,其中,所述基底的形状为矩形,而所述第一方向通常平行于所述矩形的任意一侧边,

最后降下所述打印装置10,将所述量子棒聚合物长条纤维202放置于所述基底30上,即如图2d所示;

s03:多次重复所述s02的步骤,使得所述基底30上形成多条平行于所述第一方向等距排布的所述量子棒聚合物长条纤维202,即如图2e所示;

s04:对所述多条量子棒聚合物长条纤维202进行热压,以形成偏光膜203,即如图2f所示。

在本实施例中,所述量子棒及柔性聚合物的质量比通常可以为1:(15-90),以保证合适的光学性能与可拉伸性能。

在本实施例中,所述量子棒包括发光核与包覆于所述发光核外的保护壳层,所述发光核的材料选自zncdse2,inp,cd2sse,cdse,cd2sete以及inas中的至少一者,所述保护壳层的材料选自cds,znse,zncds2,zns以及zno中的至少一者。

在本实施例中,所述柔性聚合物为可拉伸的聚合物材料,通常选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯,聚甲基丙烯酸丁酯,聚乙烯醇,聚对苯二甲酸类塑料以及环氧树脂中的至少一者。

在本实施例中,所述量子棒聚合物长条纤维的直径为100-5000微米,该直径依赖于打印设备喷头的尺寸,虽然纤维较细时,拉伸后得到的偏振度较高,但考虑到加工时间的限制,所述量子棒聚合物长条纤维的直径更优选为1000-3000微米。相邻两条的所述量子棒聚合物长条纤维之间的间隔宽度取决于所述量子棒聚合物长条纤维的直径,为所述量子棒聚合物长条纤维的直径的10-20%。

在本实施例中,为了提高生产效率,可将所述打印装置10改进为包括多个并排排布的打印喷头101,即如图3所示,以此实现在所述基底上一次性形成多条所述的量子棒聚合物长条纤维。

在本实施例中,在所述s04中,所述热压的工艺条件包括:在150-200摄氏度以及40-60个标准大气压的条件下压制5-10分钟。

在本实施例中,在进行所述s04步骤前,通常需除去所述量子棒聚合物长条纤维中的溶剂,即将承载有所述量子棒聚合物长条纤维的基底放置于60摄氏度的环境中1小时,再在室温下放置一天即可。

在本实施例中,所述基底的材料可选自玻璃,硅片,石英片,聚对苯二甲酸类塑料等塑料薄膜。

在本实施例中,所述量子棒还可替换为其他拥有相似光学特性的材料,例如,可以将所述量子棒替换为钙钛矿纳米棒,无机纳米棒、贵金属纳米棒、胶体纳米片、胶体纳米棒中的任意一者。

本发明的另一实施例中,提供了一种偏光膜,所述偏光膜由前述的偏光膜的制备方法制备而得。

本发明的另一实施例中,还提供了一种显示面板,所述显示面板包括前述的偏光膜。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见上文针对其他实施例的详细描述,此处不再赘述。

以上对本发明实施例所提供的一种偏光膜及其制备方法与显示面板进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。


技术特征:

1.一种偏光膜的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

s01:将量子棒及柔性聚合物加入溶剂中,搅拌得到均匀分散的量子棒聚合物混合溶液;

s02:将所述量子棒聚合物混合溶液吸取至打印装置中,通过控制所述打印装置,使得所述量子棒聚合物混合溶液喷出并沉积到基底上,并立即升起所述打印装置将所述沉积到基底上的量子棒聚合物混合溶液拉丝形成量子棒聚合物纤维,再沿第一方向移动所述打印装置,将所述量子棒聚合物纤维拉伸形成量子棒聚合物长条纤维,最后降下所述打印装置,将所述量子棒聚合物长条纤维放置于所述基底上;

s03:多次重复所述步骤s02,使得所述基底上形成多条平行于所述第一方向等距排布的所述量子棒聚合物长条纤维;以及

s04:对所述多条量子棒聚合物长条纤维进行热压,以形成偏光膜。

2.如权利要求1所述的偏光膜的制备方法,其特征在于,所述量子棒及柔性聚合物的质量比为1:(15-90)。

3.如权利要求1所述的偏光膜的制备方法,其特征在于,所述量子棒包括发光核与包覆于所述发光核外的保护壳层,所述发光核的材料选自zncdse2,inp,cd2sse,cdse,cd2sete以及inas中的至少一者,所述保护壳层的材料选自cds,znse,zncds2,zns以及zno中的至少一者。

4.如权利要求1所述的偏光膜的制备方法,其特征在于,所述柔性聚合物选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯,聚甲基丙烯酸丁酯,聚乙烯醇,聚对苯二甲酸类塑料以及环氧树脂中的至少一者。

5.如权利要求1所述的偏光膜的制备方法,其特征在于,所述量子棒聚合物长条纤维的直径为100-5000微米,相邻两条的所述量子棒聚合物长条纤维之间的间隔宽度为所述量子棒聚合物长条纤维的直径的10-20%。

6.如权利要求1所述的偏光膜的制备方法,其特征在于,在所述s02中,所述打印装置包括多个并排排布的打印喷头,以在所述基底上一次性形成多条所述的量子棒聚合物长条纤维。

7.如权利要求1所述的偏光膜的制备方法,其特征在于,在所述s04中,所述热压的工艺条件包括:在150-200摄氏度以及40-60个标准大气压的条件下压制5-10分钟。

8.如权利要求1所述的偏光膜的制备方法,其特征在于,将所述量子棒替换为钙钛矿纳米棒,无机纳米棒、贵金属纳米棒、胶体纳米片、胶体纳米棒中的任意一者。

9.一种偏光膜,其特征在于,所述偏光膜由权利要求1-8任意一项所述的偏光膜的制备方法制备而得。

10.一种显示面板,其特征在于,所述显示面板包括如权利要求9所述的偏光膜。

技术总结
本申请公开了一种偏光膜及其制备方法与显示面板,所述方法包括:将量子棒及柔性聚合物加入溶剂中,得到均匀的量子棒聚合物混合溶液;将量子棒聚合物混合溶液吸取至打印装置中,使得所述量子棒聚合物混合溶液喷出并沉积到基底上,并立即升起打印装置将沉积到基底上的量子棒聚合物混合溶液拉丝形成量子棒聚合物纤维,再沿第一方向移动打印装置,将量子棒聚合物纤维拉伸形成量子棒聚合物长条纤维,最后降下所述打印装置,将量子棒聚合物长条纤维放置于所述基底上;对量子棒聚合物长条纤维进行热压,以形成偏光膜。该方法可以获得极高偏振度和均匀性的量子棒薄膜,可作为显示面板的偏光膜。

技术研发人员:赵金阳
受保护的技术使用者:TCL华星光电技术有限公司
技术研发日:2020.03.04
技术公布日:2020.06.09

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