[发明专利]量子棒膜

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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示器的色域可大于100％NTSC(National Television 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 Ratio,DR)来评估量子棒膜产生偏振光源的效率，二色性比以式DR＝Y_///Y_⊥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，Y_⊥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。