量子棒及其制作方法、液晶显示面板
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种量子棒及其制作方法、液晶显示面板。
背景技术
液晶显示器是当今使用较为广泛的一种显示装置，其主要结构包括背光模组和液晶面板，为了使背光模组发出的光线通过液晶面板时偏振方向一致，会在二者之间设置偏光片。目前使用的偏光片均为吸收型的偏光片，即背光模组发出的自然光经过偏光片时，位于偏光片吸收轴方向上的分量会被吸收而无法通过，因此，偏光片对背光模组产生的背光的透光度理论上不超过50％，造成光源损失和能源浪费。
在液晶显示器中设置包含量子棒的结构，使背光模组发出的光线最大化的与偏光片的通过轴的方向一致，是现有技术解决上述问题的常用手段。量子棒是一种一维线性纳米结构，其在吸收背光模组发出的自然光后可以将其转化为偏振光线而不会造成光源损失。但是，保证量子棒发挥作用的关键在于确保量子棒的排列方向与偏光片的通过轴的方向一致，而现有技术一直难以解决量子棒的高精度定向排列的问题，造成现有的液晶显示器中虽然使用了量子棒结构，但光源利用率依然低下。
发明内容
基于上述现有技术中的不足，本申请提出在量子棒主体的外侧修饰电场配向物，使量子棒具有电场敏感性，进而易于实现电场诱导量子棒的定向排列；使用所述量子棒的液晶显示面板具有较高的光源和能源利用率。
本申请提供一种量子棒，其包括：量子棒主体、以及修饰于所述量子棒主体外侧的电场配向物，所述电场配向物用于提高所述量子棒主体的介电各向异性，使所述量子棒具有电场敏感性。
根据本申请一实施例，所述电场配向物修饰于所述量子棒主体的侧面。
根据本申请一实施例，所述电场配向物修饰于所述量子棒主体的端部。
根据本申请一实施例，所述电场配向物为金纳米颗粒。
根据本申请一实施例，所述量子棒主体由发光核和包裹所述发光核的无机保护壳组成，所述发光核由锌-镉-硒化合物、铟-磷化合物、镉-硒化合物、镉-硒-碲化合物、铟-砷化合物中的一种或多种构成，所述无极保护壳由镉-硫化合物、锌-硒化合物、锌-镉-硫化合物、锌-硫化合物、锌-氧化合物中的一种或多种构成。
本申请还提供一种量子棒制作方法，其包括以下步骤：
制备包含量子棒主体的溶液；
配制包含电场配向物前驱体的溶液；
将所述包含量子棒主体的溶液与所述包含电场配向物前驱体的溶液混合，在光照和/或加热条件下反应，所述电场配向物前驱体在所述量子棒主体表面生成电场配向物，得到所述量子棒。
根据本申请一实施例，所述制备包含量子棒主体的溶液的方法是：
配置包含镉-硫化合物或/和镉-硒化合物和硫的前驱体的第一溶液；
配置包含正三辛基膦氧化物、正三辛基膦和膦酸的第二溶液；
将所述第一溶液与所述第二溶液混合反应，生成包含所述量子棒主体的第三溶液；
将所述量子棒主体从所述第三溶液中分离；
将所述量子棒主体分散于甲苯溶液中，得到所述包含量子棒主体的溶液。
根据本申请一实施例，所述配置包含电场配向物前驱体的溶液的方法是：
将对十二胺或十八烷基胺或三辛胺与十二烷基二甲基溴化铵和氯化金在甲苯溶液中充分混合，得到所述包含电场配向物前驱体的溶液。
根据本申请一实施例，所述包含量子棒主体的溶液与所述包含电场配向物前驱体的溶液混合反应的条件为：
温度条件：0摄氏度至40摄氏度；
光照条件：激光照射，波长473纳米，功率40毫瓦。
本申请又提供一种液晶显示面板，其包括：
背光模组；
量子棒膜层，设置于所述背光模组的出光面上，其包含基体层和在所述基体层上定向排列的量子棒，所述量子棒为如上所述的量子棒，或为如上所述的量子棒制作方法所制作的量子棒；
液晶面板，设置于所述量子棒膜层上。
本申请的有益效果是：本申请提供的量子棒包括量子棒主体和电场配向物，利用所述电场配向物使所述量子棒具有电场敏感性，从而使所述量子棒在电场作用下易于实现定向排列；本申请提供的液晶显示面板包含了应用该量子棒的量子棒膜层，有益于降低液晶显示面板生产成本，并且提高液晶显示面板的光源和能源利用率。
附图说明
为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本申请实施例提供的量子棒的第一种结构示意图；
图2是本申请实施例提供的量子棒的第二种结构示意图；
图3是本申请实施例提供的量子棒制作方法流程图；
图4是本申请实施例提供的液晶显示面板结构示意图；
图5是图4所示的液晶显示面板中的量子棒膜层结构示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本申请可用以实施的特定实施例。本申请所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本申请，而非用以限制本申请。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。
本申请实施例提供一种量子棒，通过在所述量子棒的量子棒主体外侧修饰电场配向物，使所述量子棒具有电场敏感性，进而可以通过电场作用诱导所述量子棒定向排列，有益于应用于液晶显示面板中，以提高液晶显示面板的光源和能源利用率。
如图1和图2所示，图1和图2是本申请实施例提供的量子棒的两种结构示意图。本申请实施例提供的量子棒10包括量子棒主体11和修饰于所述量子棒主体11外侧的电场配向物12，所述电场配向物12用于提高所述量子棒主体11的介电各向异性，使所述量子棒10具有电场敏感性。需要说明的是，所谓“介电各向异性”是指电介质在电场作用下，其内部电荷向端部定向集中，而使所述电介质的对应两端电荷相反而呈现的极化特性；所谓“电场敏感性”是指电介质在电场中，受电场作用而定向分布的性质；介电各向异性越强的电介质的电场敏感性也越强；对于本申请而言，所述量子棒10即为所述电介质，通过在所述量子棒主体11的表面修饰所述电场配向物12，使所述量子棒10表现出更强的介电各向异性，从而在电场中，所述量子棒10受电场作用而定向排列的能力也越强。
另外需要说明的是，所谓电场配向物12修饰于所述量子棒主体11的外侧是指：所述电场配向物12可以通过化学键与所述量子棒主体11形成连接，或所述电场配向物12也可以通过物理搭接的方式与所述量子棒主体11形成连接。
根据本申请一实施例，如图1所示，所述电场配向物12可以修饰于所述量子棒主体11的侧面。应当理解的是，所述量子棒主体11具有一维线性结构，沿所述量子棒主体11的长度方向的外表面即为所述量子棒主体11的侧面。所述电场配向物12与所述量子棒主体11之间存在较大的介电性差异，通过将所述电场配向物12修饰于所述量子棒主体11的侧面，增加了所述量子棒主体11在电场下的电极性，进而提高所述量子棒主体11的介电各向异性，有利于所述量子棒10在电场作用下定向排布。
可选地，所述电场配向物12在所述量子棒主体11外侧为非对称分布，以进一步提高所述量子棒主体11在电场作用下的电极性。
根据本申请一实施例，如图2所示，所述电场配向物12还可以修饰于所述量子棒主体11的端部。应当理解的是，所述量子棒主体11具有一维线性结构，沿所述量子棒主体11的两端面即为所述量子棒主体11的端部。所述电场配向物12与所述量子棒主体11之间存在较大的介电性差异，通过将所述电场配向物12修饰于所述量子棒主体11的端部，使所述量子棒主体11在电场下的电极性进一步增大，进而提高所述量子棒主体11的介电各向异性，有利于所述量子棒10在电场作用下定向排布。
可选地，所述电场配向物12仅存在于所述量子棒主体11的一端，进一步增大所述量子棒主体11两端的介电性差异，使所述量子棒主体11的介电各向异性最大化，有利于实现较低电场作用下所述量子棒10的定向排布。
可选地，所述电场配向物12为金纳米颗粒。应当理解的是，金是一种导电性较好的惰性金属，其内部电子在电场作用下，更容易向与电场方向相反的方向聚集，从而表现出较大的电极性；在本申请中，所述金纳米颗粒的尺寸相较于所述量子棒主体11的尺寸很小，从而使所述量子棒主体11在电场作用下表现出局部电荷集中的电极化现象，有利于所述量子棒10的定向排布。
可选地，所述量子棒主体11可以是复合型量子棒，如镉-硒化合物与氧化硅水凝胶的复合型量子棒，也可以是钙钛矿型量子棒，还可以是核-壳结构的量子棒；其中，所述核-壳结构的量子棒是由发光核和包裹所述发光核的无极保护壳组成，所述发光核由锌-镉-硒化合物、铟-磷化合物、镉-硒化合物、镉-硒-碲化合物、铟-砷化合物中的一种或多种构成，所述无极保护壳由镉-硫化合物、锌-硒化合物、锌-镉-硫化合物、锌-硫化合物、锌-氧化合物中的一种或多种构成；所述量子棒主体11优选为所述核-壳结构的量子棒，以使所述量子棒主体11具有产生更大的电极性的潜能。
综上所述，本申请实施例提供的量子棒包括量子棒主体和电场配向物，利用所述电场配向物使所述量子棒具有电场敏感性，进而可以通过电场作用诱导所述量子棒定向排列，有益于应用于液晶显示面板中，以提高液晶显示面板的光源和能源利用率。
本申请实施例还提供一种量子棒制作方法，通过在量子棒主体的制备过程中加入电场配向物的制作步骤，使最终制得的量子棒包含所述量子棒主体和修饰于所述量子棒主体外侧的所述电场配向物，从而使所述量子棒具有电场敏感性，有利于所述量子棒在电场作用下定向排布。
如图3所示，所述量子棒制作方法包括以下步骤：
步骤S1、制备包含量子棒主体的溶液，具体包括以下操作步骤。
配置包含镉-硫化合物或/和镉-硒化合物和硫的前驱体的第一溶液；配置包含正三辛基膦氧化物、正三辛基膦和膦酸的第二溶液；在所述第二溶液为360摄氏度至380摄氏度条件下，将所述第一溶液与所述第二溶液混合反应，生成包含所述量子棒主体的第三溶液；通过萃取或过滤的方法将所述量子棒主体从所述第三溶液中分离；最后，将从所述第三溶液中分离出来的所述量子棒主体分散于甲苯溶液中，从而得到所述包含量子棒主体的溶液。
步骤S2、配制包含电场配向物前驱体的溶液，具体包括以下操作步骤。
取一定量的对十二胺或十八烷基胺或三辛胺，与十二烷基二甲基溴化铵和氯化金在甲苯溶液中充分混合，混合过程中不断使用超声波振动处理以加速混合，直到混合液由深棕色变为黄金色为止，即得到所述包含电场配向物前驱体的溶液。
步骤S3、将所述包含量子棒主体的溶液与所述包含电场配向物前驱体的溶液混合，在光照和/或加热条件下反应，所述电场配向物前驱体在所述量子棒主体表面生成电场配向物，得到所述量子棒。
进一步地，在反应过程中通过水或水浴来控制反应温度，通过激光发射器来控制光照条件。
可选地，所述包含量子棒主体的溶液与所述包含电场配向物前驱体的溶液混合反应的条件为：温度条件：0摄氏度至40摄氏度；光照条件：激光照射，波长473纳米，功率40毫瓦。在该条件下制得的所述量子棒为如图2所示的所述电场配向物11修饰于所述量子棒主体12端部的量子棒结构。
可选地，所述包含量子棒主体的溶液与所述包含电场配向物前驱体的溶液混合反应的条件为：温度条件：40摄氏度至400摄氏度；无光照。在该条件下制得的所述量子棒为如图1所示的所述电场配向物11修饰于所述量子棒主体12侧面的量子棒结构。
进一步地，通过上述方法制得的所述电场配向物为金纳米颗粒。
综上所述，本申请实施例提供的量子棒制作方法，包括了量子棒主体的制备过程和在量子棒主体上制备电场配向物的过程，使最终制得的量子棒包含所述量子棒主体和修饰于所述量子棒主体外侧的所述电场配向物，从而使所述量子棒具有电场敏感性，有利于所述量子棒在电场作用下定向排布。
本申请实施例又提供了一种液晶显示面板20，如图4和图5所示，所述液晶显示面板20包括背光模组21、设置于所述背光模组21的出光面上的量子棒膜层22、以及设置于所述量子棒膜层22上的液晶面板23。
所述量子棒膜层22包含基体层221和在所述基体层221上定向排列的量子棒10，所述量子棒10为本申请上述实施例所提供的量子棒，或为本申请上述实施例所提供的量子棒制作方法所制作的量子棒。
在所述量子棒膜层22的制作过程中，将包含所述量子棒10的溶液均匀地涂布在所述基体层221上，然后向所述量子棒膜层22施加电场，所述量子棒10在电场作用下实现定向排列，对所述量子棒膜层22进行干燥处理后即完成其制作过程。
应当理解的是，本实施例提供的液晶显示面板包含了由本申请实施例提供的量子棒或本申请实施例提供的量子棒制作方法制备的量子棒所构成的量子棒膜层，易于实现量子棒膜层中的量子棒的定向排布，降低液晶显示面板生产成本，且提高了液晶显示面板的光源和能源利用率。
需要说明的是，虽然本申请以具体实施例揭露如上，但上述实施例并非用以限制本申请，本领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。
