一種量子棒液晶盒及其光電器件的制備方法與流程

本發(fā)明實(shí)施例涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種量子棒液晶盒及其光電器件的制備方法。

背景技術(shù)：

隨著液晶顯示器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，減少液晶顯示器使用過程中的能量損失，提高液晶顯示器的能量利用率日益成為研究的重點(diǎn)方向，備受科研工作者及工業(yè)界的青睞。

傳統(tǒng)的液晶顯示器利用偏振光控制液晶分子的偏振態(tài)，但是偏振片的使用至少損失50％光能量來實(shí)現(xiàn)將非偏振光轉(zhuǎn)化為偏振光。實(shí)際上，傳統(tǒng)液晶顯示器的色域不高，由于傳統(tǒng)液晶顯示器中利用背光源和彩色濾光片來實(shí)現(xiàn)彩色顯示，一般的彩色濾光片過濾出的單色光的性能不夠好，而利用改進(jìn)過濾性能的濾光片，價(jià)格又比較昂貴。此外，彩色濾光片的使用至少損失67％的光能量。基于偏振片和彩色濾光片造成的巨大能量損耗問題，可以利用量子棒材料來替代偏振片，但現(xiàn)有技術(shù)中制備的量子棒材料的濃度較低，這種改進(jìn)仍不能從根本上解決傳統(tǒng)液晶顯示中彩色濾光片造成的能量損耗和色域不高的問題。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中制作液晶顯示器件需要使用偏振片以及彩色濾光片，導(dǎo)致液晶顯示的能量的巨大損耗和色域不高的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種量子棒液晶盒及其光電器件的制備方法，以提高光電器件的能量利用率和顯示色域。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種量子棒的制備方法，包括以下步驟：

將硒粉和硫粉分別與三正辛基膦進(jìn)行反應(yīng)生成三正辛基膦-硒和三正辛基膦-硫；

將氧化鎘、十四烷基磷酸和三正辛基氧膦以預(yù)設(shè)比例在第一高溫下攪拌，依次快速加入三正辛基膦和所述三正辛基膦-硒，反應(yīng)完成后使溶液冷卻，得到硒化鎘核溶液；

將所述硒化鎘核溶液，利用氯仿/乙醇體系進(jìn)行離心處理后再分散到三正辛基膦中，形成三正辛基膦-硒化鎘溶液；

將氧化鎘、正己基磷酸、十四烷基磷酸和三正辛基氧膦以預(yù)設(shè)比例在第二高溫下攪拌，依次快速加入所述三正辛基膦、所述三正辛基膦-硫與所述三正辛基膦-硒化鎘溶液，反應(yīng)完成后使溶液冷卻，得到硒化鎘/硫化鎘的量子棒溶液；

將所述硒化鎘/硫化鎘量子棒溶液，利用氯仿/乙醇體系離心，后加入2-乙基己基硫醇配體，再利用正己烷/甲醇混合體系萃取得到量子棒，并將量子棒分散到有機(jī)溶劑中，形成量子棒溶液。

進(jìn)一步地，所述量子棒溶液的濃度范圍為200～1000mg/ml。

進(jìn)一步地，所述有機(jī)溶劑可以是氯仿、甲苯以及正己烷中的任意一種。

進(jìn)一步地，所述氧化鎘、十四烷基磷酸和三正辛基氧膦的預(yù)設(shè)比例為1:4:50；所述氧化鎘、正己基磷酸、十四烷基磷酸和三正辛基氧膦的預(yù)設(shè)比例為1:1:5:50；所述氯仿/乙醇體系和所述正己烷/甲醇混合體系的預(yù)設(shè)比例范圍為1:1～1:3；所述第一高溫的溫度范圍為300～390℃；所述第二高溫的溫度范圍為260～350℃。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了液晶盒的制備方法，包括以下步驟：

用涂布法將聚酰亞胺樹脂均勻涂布在第一玻璃片的導(dǎo)電面上形成聚酰亞胺樹脂取向膜或用光致取向方法制備取向膜，并將所述附有聚酰亞胺樹脂取向膜的玻璃片烘干，并在所述第一玻璃片的導(dǎo)電面上均勻噴灑隔墊物；

將第二玻璃片覆蓋在所述第一玻璃片上，制成液晶盒；

將所述量子棒注入到液晶盒內(nèi)，待量子棒完全填充液晶盒并且不再流動(dòng)時(shí)，用UV膠將液晶盒封口，得到量子棒液晶盒。

進(jìn)一步地，所述量子棒通過上述方法制成。

進(jìn)一步地，所述隔墊物的厚度為1～20um。

第三方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種光電器件的制備方法，包括以下步驟：

制備量子棒液晶盒，所述量子棒液晶盒通過上述的制備方法制成；

在所述量子棒液晶盒的一側(cè)形成偏振片，并且所述偏振片的偏振方向與該側(cè)導(dǎo)電玻璃取向膜的方向平行；

將液晶盒兩內(nèi)側(cè)導(dǎo)電玻璃作為兩極，加上交流電壓驅(qū)動(dòng)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種光電器件，該器件通過上述的制備方法制成。其中，所述光電器件可以為液晶顯示器件，也可以為L(zhǎng)ED、太陽(yáng)能電池、激光器、光電探測(cè)器件。

本發(fā)明實(shí)施例利用量子棒材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)液晶盒中的液晶分子，并利用量子棒材料可以發(fā)出偏振光及單色光的性能同時(shí)取代傳統(tǒng)液晶顯示器件中的偏振片和彩色濾光片。一方面，通過減少偏振片和彩色濾光片的使用，從而提高液晶顯示器件的能量利用率；另一方面，不同粒徑的量子棒材料可以發(fā)出不同顏色的光，通過控制量子棒材料的尺寸，使其發(fā)射出色純性高的三原色光，從而提高顯示設(shè)備的色域。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種量子棒的制備方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種液晶盒的制備方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種液晶顯示器件的制備方法的流程圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光電器件在不加電壓時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光電器件在加電壓時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例一

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種量子棒的制備方法的流程圖，參見圖1，本實(shí)施例的方法包括如下步驟：

步驟110、將硒粉和硫粉分別與三正辛基膦進(jìn)行反應(yīng)生成三正辛基膦-硒和三正辛基膦-硫。

具體地，將硒粉和硫粉分別加入三正辛基膦，加熱、攪拌溶解到溶液呈透明狀態(tài)，配成濃度分別為2.5mmol/ml和1mmol/ml的三正辛基膦-硫和三正辛基膦-硒，待用。

步驟120、將氧化鎘、十四烷基磷酸和三正辛基氧膦以預(yù)設(shè)比例在第一高溫下攪拌，依次快速加入三正辛基膦和所述三正辛基膦-硒，反應(yīng)完成后使溶液冷卻，得到硒化鎘核溶液。

可選的，所述氧化鎘、十四烷基磷酸和三正辛基氧膦的預(yù)設(shè)比例為1:4:50。

可選的，所述第一高溫的溫度范圍為300～390℃。

具體地，稱取26mg氧化鎘、112mg十四烷基磷酸、1.5g三正辛基氧膦到燒瓶中，在300～390℃的高溫下加熱攪拌，直至氧化鎘完全溶解至透明，依次快速加入0.75ml三正辛基膦和步驟110制備的0.3ml三正辛基膦-硒，按紅綠藍(lán)三原色的發(fā)射波長(zhǎng)調(diào)節(jié)反應(yīng)時(shí)間為5～30s，反應(yīng)完成后關(guān)閉整個(gè)加熱裝置使溶液冷卻至室溫，得到的即為硒化鎘的核溶液。

步驟130、將所述硒化鎘核溶液，利用氯仿/乙醇體系進(jìn)行離心處理后再分散到三正辛基膦中，形成三正辛基膦-硒化鎘溶液。

可選的，所述氯仿/乙醇體系和所述正己烷/甲醇混合體系的預(yù)設(shè)比例范圍為1:1～1:3。

具體地，將步驟120制備的硒化鎘核溶液，利用配比為1:1～1:3的氯仿/乙醇體系離心(10000rpm)提純2～3次，再分散到1～4ml的三正辛基膦中，三正辛基膦-硒化鎘溶液。

步驟140、將氧化鎘、正己基磷酸、十四烷基磷酸和三正辛基氧膦以預(yù)設(shè)比例在第二高溫下攪拌，依次快速加入所述三正辛基膦、所述三正辛基膦-硫與所述三正辛基膦-硒化鎘溶液，反應(yīng)完成后使溶液冷卻，得到硒化鎘/硫化鎘的量子棒溶液。

可選的，所述氧化鎘、正己基磷酸、十四烷基磷酸和三正辛基氧膦的預(yù)設(shè)比例為1:1:5:50。

可選的，所述第二高溫的溫度范圍為260～350℃。

具體地，稱取19mg氧化鎘、27mg正己基磷酸、100mg十四烷基磷酸、1g三正辛基氧膦到燒瓶中，在260～350℃的高溫下加熱攪拌，直至氧化鎘完全溶解至透明，依次快速加入0.5ml三正辛基氧膦和步驟110制備的0.5ml三正辛基膦-硫與步驟130制備的0.2～1ml三正辛基膦-硒化鎘溶液的混合溶液，反應(yīng)一段時(shí)間，反應(yīng)完成后關(guān)閉整個(gè)加熱裝置使溶液冷卻至室溫，得到的即為硒化鎘/硫化鋅的量子棒溶液。

步驟150、將所述硒化鎘/硫化鎘量子棒溶液，利用氯仿/乙醇體系離心，后加入2-乙基己基硫醇配體，再利用正己烷/甲醇混合體系萃取得到量子棒，并將量子棒分散到有機(jī)溶劑中，形成量子棒溶液。

可選的，所述有機(jī)溶劑可以是氯仿、甲苯以及正己烷中的任意一種，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不作限定。

可選的，所述量子棒溶液的濃度范圍為200～1000mg/ml。

具體地，將步驟140制備的硒化鎘/硫化鎘量子棒溶液，利用配比為1:1～1:3的氯仿/乙醇體系離心提純2～3次，然后再往里面加入2-乙基己基硫醇配體，再利用配比為1:1～1:3的正己烷/甲醇混合體系萃取1～2次，即可制成高溶解性量子棒，最后將這些量子棒分散到0.01～0.2ml的氯仿中，形成濃度為200～1000mg/ml的量子棒溶液。

量子棒材料可以是硒化鎘材料，也可以是硫化鎘或鈣鈦礦材料，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不作限定。

本實(shí)施例的技術(shù)方案，通過化學(xué)方法制備量子棒材料。本發(fā)明實(shí)施例一提供的技術(shù)方案，通過控制生成硒化鎘的核溶液的反應(yīng)時(shí)間，來調(diào)節(jié)核溶液中量子點(diǎn)的粒徑，進(jìn)而來控制量子棒材料發(fā)射単色性高的三原色偏振光。

實(shí)施例二

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種液晶盒的制備方法的流程圖，參見圖2，本實(shí)施例的方法包括如下步驟：

步驟210、用涂布法將聚酰亞胺樹脂均勻涂布在第一玻璃片的導(dǎo)電面上形成聚酰亞胺樹脂取向膜或用光致取向方法制備取向膜，并將所述附有聚酰亞胺樹脂取向膜的玻璃片烘干，并在所述第一玻璃片的導(dǎo)電面上均勻噴灑隔墊物。

可選的，所述隔墊物的厚度為1～20um。

具體地，準(zhǔn)備第一玻璃片，并區(qū)分好導(dǎo)電層和不導(dǎo)電層的方向，分別用光學(xué)玻璃清洗劑、丙酮、異丙醇中的任意一種超聲清洗玻璃片，待其干燥以備用；將第一玻璃片放入涂布機(jī)內(nèi)，滴上聚酰亞胺樹脂到玻璃中間，調(diào)整轉(zhuǎn)速，使聚酰亞胺樹脂均勻涂布于玻璃上，待第一玻璃片干燥以備用；將附有聚酰亞胺樹脂膜的第一玻璃片摩擦取向，做出用于液晶取向的第一玻璃片；在第一玻璃片上均勻噴灑設(shè)定尺寸的隔墊物。

用相同摩擦取向的方法，做出用于液晶取向的第二玻璃片，并且第一玻璃片和第二玻璃片的取向方向互相垂直。即，若第一玻璃片的分子南北向排列，則第二玻璃片的分子?xùn)|西向排列。

步驟220、將第二玻璃片覆蓋在所述第一玻璃片上，制成液晶盒。

具體地，將第一玻璃片作為背基板，將第二玻璃片保持電極相對(duì)地覆蓋在背基板上，即第一玻璃片和第二玻璃片的導(dǎo)電層均位于液晶盒的內(nèi)側(cè)，制成液晶盒。

步驟230、將所述量子棒注入到液晶盒內(nèi)，待量子棒完全填充液晶盒并且不再流動(dòng)時(shí)，用UV膠將液晶盒封口，得到量子棒液晶盒。

可選的，所述量子棒通過實(shí)施例一所述的制備方法制成。

具體地，將步驟150制備的量子棒材料滴加到液晶盒的開口處，利用毛細(xì)作用把量子棒灌注進(jìn)入液晶盒內(nèi)，待量子棒材料完全填充液晶盒并且不再流動(dòng)時(shí)，將液晶盒封口，即可制成量子棒液晶盒。

本發(fā)明實(shí)施例二提供的技術(shù)方案，利用量子棒材料可以發(fā)出偏振光及單色光的性能，將傳統(tǒng)液晶盒中的液晶分子用量子棒材料替換，提高了液晶盒的顯示色域。

實(shí)施例三

圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種光電器件的制備方法的流程圖，參見圖3，本實(shí)施例的方法包括如下步驟：

步驟310、制備量子棒液晶盒，所述量子棒液晶盒通過上述的制備方法制成。

步驟320、在所述量子棒液晶盒的一側(cè)形成偏振片1，并且所述偏振片1的偏振方向與該側(cè)導(dǎo)電玻璃取向膜的方向平行。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光電器件在不加電壓時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。液晶盒的第一玻璃片2和第二玻璃片4的取向方向互相垂直，而位于第一玻璃片2和第二玻璃片4之間的分子被強(qiáng)迫進(jìn)入一種90°扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)。由于第一層量子棒分子3發(fā)出的偏振光線5順著分子的排列方向傳播，所以光線5的偏振方向穿過液晶盒后也被扭轉(zhuǎn)90°，其中，量子棒分子3包括紅光量子棒分子31、綠光量子棒分子32及藍(lán)光量子棒分子33。當(dāng)在所述量子棒液晶盒的出光側(cè)設(shè)置偏振片1，且該偏振片1的偏振方向與該側(cè)第一玻璃片2的取向膜的取向平行時(shí)，幾乎所有的光線5都可穿過偏振片，顯示的狀態(tài)即為最大開啟，如圖4所示。

步驟330、將液晶盒兩內(nèi)側(cè)導(dǎo)電玻璃作為兩極，加上交流電壓驅(qū)動(dòng)。

具體地，圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光電器件在加電壓時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)在液晶盒上加一個(gè)特定電壓時(shí)，量子棒分子3便會(huì)重新垂直排列，使光線5能直射出去，而不發(fā)生任何偏振方向的扭轉(zhuǎn)。當(dāng)加上電壓時(shí)，量子棒分子3定向排列不扭轉(zhuǎn)時(shí)，幾乎所有的光線5都會(huì)被偏振片阻擋，顯示的狀態(tài)即為關(guān)閉；而當(dāng)調(diào)整電壓時(shí)，量子棒分子3的扭轉(zhuǎn)角度可調(diào)整在0°～90°之間，則只有一部分的光線5就會(huì)穿過偏振片1，顯示的光強(qiáng)就會(huì)有所改變，如圖5所示。該量子棒液晶顯示就通過這樣的方式調(diào)整單個(gè)像素點(diǎn)的出射光強(qiáng)。

圖4及圖5為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種光電器件，該器件可以為液晶顯示器件，也可以為L(zhǎng)ED、太陽(yáng)能電池、激光器、光電探測(cè)器件，而且該器件由上述制備方法制成。

本發(fā)明實(shí)施例二提供的技術(shù)方案，利用量子棒材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)液晶盒中的液晶分子，并利用量子棒材料可以發(fā)出偏振光及單色光的性能同時(shí)取代傳統(tǒng)液晶顯示器件中的偏振片和彩色濾光片。一方面，通過減少偏振片和彩色濾光片的使用，從而提高液晶顯示器件的能量利用率；另一方面，不同粒徑的量子棒材料可以發(fā)出不同顏色的光，通過控制量子棒材料的尺寸，使其發(fā)射出色純性高的三原色光，從而提高顯示設(shè)備的色域。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。