量子棒层、其制造方法以及包括该量子棒层的显示装置与流程

本申请要求2015年7月29日在韩国提交的韩国专利申请第10-2015-0107152号和2015年12月4日在韩国提交的韩国专利申请第10-2015-0172338号的优先权和权益，其通过引用并入本文中。

技术领域

本发明的实施方案涉及量子棒层，并且更具体地，涉及具有改善的偏振性质的量子棒层，以及涉及制造该量子棒层的方法和包括该量子棒层的显示装置。

背景技术：

近来，随着社会已经正式进入信息时代，已经快速开发了将各种各样的电信号表示为可视图像的显示装置的领域。已经引入平板显示装置，例如液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)装置、场发射显示(FED)装置以及有机发光二极管(OLED)装置。

另一方面，研究和学习了量子棒(QR)在显示装置中的用途。QR由于因形状导致光的各向异性而发射偏振光，而量子点(QD)因光的各向同性发射非偏振光。

下文中将参照附图示出包括QR的显示装置。

图1是包括根据现有技术的量子棒的液晶显示装置。

在图1中，根据现有技术的液晶显示装置(LCD)10包括提供光的背光单元20，和利用背光单元20的光显示图像的液晶面板30。

背光单元20包括发光的光源部22和利用光源部22的光发射峰值波长特性得到改进的光的量子棒(QR)层24。

QR层24包括量子棒。由于与一般染料相比QR具有高的消光系数和优异的量子产率，所以QR发射强的荧光。另外，从QR发射的可见光的波长通过调节QR的直径而受控。

QR具有发射偏振方向平行于长度方向的线性偏振光的偏振性质。另外，QR具有当施加外部电场时电子和空穴分离并且发光受斯塔克效应的控制的光学性质。

液晶面板30包括：彼此面对并间隔开的第一基板32和第二基板34；介于第一基板32与第二基板34之间的液晶层36；分别在第一基板32和第二基板34的内表面上的下取向层38和上取向层40；分别在第一基板32和第二基板34的外表面上的下偏振板42和上偏振板44。

当LCD装置10具有常黑模式时，通过施加电压液晶层36改变穿过液晶层36的光的偏振状态，并且下偏振板42和上偏振板44的偏振轴(或透射轴)被设置成彼此垂直。

下取向层38和上取向层40确定液晶层36的初始取向状态。

为了简化制造工艺，已经建议使用可溶性工艺(溶液工艺)来形成QR层24的方法。例如，借助通过可溶性工艺(例如，喷墨、点胶(dispensing)、辊对辊、旋涂以及狭缝涂布)形成QR层24可以简化制造过程并且可以改进QR层24的厚度均匀性。

然而，由于在通过可溶性工艺形成的QR层24中QR被随机取向，所以QR层24的偏振性质劣化。由于通过可溶性工艺形成的QR层24几乎不具有偏振性质，所以光源部22发射非偏振态的第一光L1，而QR层24利用第一光L1发射非偏振态的第二光L2。

当第二光L2穿过下偏振板42时，第二光L2变成偏振态平行于下偏振板42的偏振轴的第三光L3。当第三光L3穿过施加有电压的液晶层36时，通过改变偏振状态，第三光L3变成偏振态平行于上偏振板44的偏振轴的第四光L4。第四光L4穿过上偏振板44，从LCD装置10发射偏振态平行于上偏振板44的偏振轴的第五光L5。

此处，当非偏振态的第二光L2进入下偏振板42时，仅平行于下偏振板42的偏振轴的分量穿过下偏振板42，而垂直于下偏振板42的偏振轴的分量被吸收而耗散。因此，由背光单元20提供的光的一部分被损失掉并且LCD装置10的亮度降低。例如，由背光单元20提供的光的约40％至约50％在穿过下偏振板42时可能被损失掉。

为了通过补偿被损失的光来提高LCD装置10的亮度，QR层24形成为包括相对大量的QR。因此，QR层24的制造成本增加。另外，由于用于QR的物质(例如，镉(Cd)类的物质)的量增加，所以LCD装置10会变得容易受到环境监管。

技术实现要素：

因此，本发明的实施方案涉及量子棒层、其制造方法以及包括该量子棒层的显示装置，其基本消除了由于现有技术的限制和缺点而引起的一个或更多个问题，并且具有其他优点。

本发明的一个目的是提供一种量子棒层、制造该量子棒层的方法以及包括该量子棒层的显示装置，其中，通过使用光诱导聚合物改进量子棒的取向度，偏振性质得以改进并且制造成本降低。

本发明的另一目的是提供一种包括量子棒层的显示装置，其中，由于量子棒的取向度和量子棒层的偏振性质的改进，所以通过使用量子棒层作为偏振板，制造成本降低，亮度增加，并且功耗降低。

本发明的另一目的是提供一种包括量子棒层的显示装置，其中，由于量子棒的取向度和量子棒层的偏振性质的改进，所以通过使用量子棒层作为偏振板和取向层，制造成本降低，亮度增加，并且功耗降低。

本发明的另外的特征和优点将在下面的描述中被阐述，并且部分地将通过该描述中显现，或者可以通过本发明的实践而获知。本发明的目的和其他优点将通过在书面描述及其权利要求以及附图中特别指出的结构而实现和获得。

为了实现这些和其他优点并且根据本发明的目的，如本文所实施并概括描述的，本发明的一个实施方案的一个方面提供了一种量子棒层，其包括：光诱导聚合物，其包括沿第一方向取向的基础聚合物和与该基础聚合物结合的光反应性基团；沿第一方向取向的量子棒。

在本发明的实施方案的另一方面中，提供了一种制造量子棒层的方法，该方法包括：通过涂覆包括光诱导聚合物、量子棒和溶剂的量子棒组合物溶液来在基础层上形成量子棒组合物层；使偏振态的UV光辐照在量子棒组合物层上；以及对量子棒组合物层执行热处理。

在本发明的实施方案的另一方面中，提供了一种液晶显示装置，其包括：发射蓝色光的光源部；在光源部上方的量子棒层，该量子棒层利用蓝色光发射偏振态的白色光，该偏振态的白色光在对应于红色、绿色和蓝色的波长具有峰值；在光源部上方的第一基板和第二基板，第一基板和第二基板彼此面对并且间隔开；在第一基板与第二基板之间的液晶层；在第二基板的内表面上的上取向层；以及在第二基板的外表面上的上偏振板。

应理解，上述一般性描述和以下具体描述是示例性和说明性的，且旨在提供所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

本申请包括附图来提供对本发明的进一步理解，附图被并入且构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方案，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是包括根据现有技术的量子棒的液晶显示装置。

图2是包括根据本发明的第一实施方案的量子棒层的液晶显示装置。

图3A至图3D是示出制造根据本发明的第一实施方案的量子棒层的方法的透视图。

图4是包括根据本发明的第二实施方案的量子棒层的液晶显示装置。

图5是包括根据本发明的第三实施方案的量子棒层的液晶显示装置。

具体实施方式

现在将具体参考本发明的实施方案，在附图中示出了本发明的实施例。

图2是包括根据本发明的第一实施方案的量子棒层的液晶显示装置。

在图2中，根据本发明的第一实施方案的液晶显示(LCD)装置110包括提供光的背光单元120和利用背光单元120的光显示图像的液晶面板130。

背光单元120包括发光的光源部122和利用光源部122的光发射峰值波长性质得到改进的偏振态的光的量子棒(QR)层124。

光源部122可以发射蓝色光。例如，边缘式(edge type)的光源部122可以包括光源(例如发射蓝色光的发光二极管(LED))和设置在光源的侧面并且通过改变路径使光源的光透射的导光板。另外，直下式(direct type)的光源部122可以包括光源(例如发射蓝色光的LED)和在光源上方并且使光源的光均匀地透射的光学片。

QR层124可以利用蓝色光发射偏振态的白色光，所述偏振态的白色光在对应于红色、绿色和蓝色的波长具有峰值。

例如，QR层124可以包括光诱导聚合物150(图3D)、改性聚合物152(图3D)和QR 154(图3D)。

当偏振态的紫外(UV)线辐照在光诱导聚合物150上时，光诱导聚合物150被取向并且沿着垂直于紫外(UV)光的偏振方向的方向被再取向，并且改性聚合物152通过使沿着平行于UV光的偏振方向的方向取向的光诱导聚合物150改性而生成。将在图3A至图3D中示出光诱导聚合物150和改性聚合物152。

QR 154具有利用入射光发光的光致发光性质，并且通过光诱导聚合物150沿着垂直于UV线的偏振方向的方向被取向。

由于通过光诱导聚合物150改进了QR 154的取向度，所以QR层124可以发射偏振态的光，并且改进了从QR层124发射的光的偏振状态。

QR 154包括由II-VI、III-V、IV-VI或I-III-VI族半导体材料形成的核和用于保护核的壳。为了提高核的量子效率，可以适当地选择壳的材料，并且可以添加适合的配体用于分散性质和可溶性工艺。

例如，II-VI族半导体材料可以包括CdS、CdSe、CdTe、ZnS和ZnSe，III-V族半导体材料可以包括GaAs、GaP、GaAs-P、Ga-Sb、InAs、InP、InSb、AlAs、AlP和AlSb，IV-VI族半导体材料可以包括PbS、PbSe和PbTe，以及第I-III-VI族半导体材料可以包括CuInSe₂、CuIS₂和AgInS₂。另外，可以使用石墨烯作为QR。

QR层124可以直接形成在背光单元120或液晶面板130上。或者，QR层124可以形成为包括在其上或其下的基础层、粘合层、水分阻挡层、防污染层和光学补偿层中的至少之一的膜，并且QR层124的膜可以附接至背光单元120或液晶面板130。

液晶面板130包括：彼此面对并且间隔开的第一基板132和第二基板134；介于第一基板132与第二基板134之间的液晶层；分别在第一基板132和第二基板134的内表面上的下取向层138和上取向层140；以及分别在第一基板132和第二基板134的外表面上的上偏振板142和下偏振板144。

当LCD装置110具有常黑模式时，通过施加电压液晶层136改变穿过液晶层136的光的偏振状态，并且下偏振板142和上偏振板144的偏振轴(或透射轴)被设置成彼此垂直。

下取向层138和上取向层140确定液晶层136的初始取向状态。

在LCD装置110中，由于QR层124的QR 154通过光诱导聚合物150沿着特定方向取向，所以QR层124沿着特定方向发射偏振态的光。

光源部122发射非偏振态的第一光L1，QR层124利用第一光L1发射偏振态的第二光L2。第二光L2的偏振方向可以被确定为平行于下偏振板142的偏振轴(或透射轴)。

由于第二光L2的偏振方向平行于下偏振板142的偏振轴，所以第二光L2在没有损失的情况下完整穿过下偏振板142，而变成偏振态平行于下偏振板142的偏振轴的第三光L3。当第三光L3穿过施加有电压的液晶层136时，第三光L3的偏振状态被改变，并且第三光L3变成偏振态平行于上偏振板144的偏振轴的第四光L4。第四光L4穿过上偏振板144，并且从LCD装置110发射偏振态平行于上偏振板144的偏振轴的第五光L5。

此处，由于第二光L2仅具有平行于下偏振板142的偏振轴的分量，所以第二光L2的被下偏振板142吸收的部分的强度被最小化，并且第二光L2的穿过下偏振板142的部分的强度被最大化。因此，改进了LCD装置110的光学效率和亮度。

另外，由于LCD装置110的亮度因光损耗的最小化而增加，所以QR层124形成为包括相对少量的QR 154。因此，QR层124的制造成本降低。此外，由于用于QR的物质(例如，镉(Cd)类的物质)的用量被最小化，所以LCD装置110可以变得不容易受到环境监管。此外，作为功耗降低的结果，可以实现LCD装置110的亮度的提高。

QR层124可以通过可溶性工艺形成，该可溶性工艺使用包括光诱导聚合物150、QR 154以及溶剂的QR组合物溶液。

图3A至图3D是示出制造根据本发明的第一实施方案的量子棒层的方法的透视图。

在图3A中，在借助通过可溶性工艺(例如，喷墨、点胶、辊对辊、旋涂和狭缝涂布)涂覆QR组合物溶液来在基础层上形成量子棒(QR)组合物层126之后，将偏振态的紫外(UV)线辐照在QR组合物层126上。

UV线可以具有约200nm至约400nm内(例如，约254nm、约313nm和约365nm)的波长。在将偏振方向平行于y轴方向和矩形形状的UV线辐照在QR组合物层126上的同时，UV源或基础层可以沿x轴方向移动。因此，可以将UV线辐照在QR组合物层126的整个表面上。

QR组合物溶液包括光诱导聚合物150、QR 154和溶剂。此处，可以对QR 154的壳进行表面处理，使得QR 154可以容易地分散到光诱导聚合物150中并且具有合适的相互作用。因此，可以进一步改进最终形成的QR层124的取向度。

另外，在形成QR组合物层126之后并且在辐照UV线之前，可以通过对QR组合物层126执行温度等于或小于约150摄氏度的热处理来从QR组合物层126中部分地移除溶剂。

在QR组合物溶液中，光诱导聚合物150作为通过UV线的辐照沿着特定方向取向的主体，并且QR 154作为沿着光诱导聚合物150的取向方向取向的客体。虽然在QR组合物层126的未辐照UV线的区域B中光诱导聚合物150被随机地设置，但是在QR组合物层126中的UV线的偏振方向平行于y轴方向的区域A中光诱导聚合物150沿着垂直于UV线的偏振方向的方向(即，x轴方向)被取向，并且作为QR组合物溶液126的客体的QR 154也沿着光诱导聚合物150的取向方向被取向。

光诱导聚合物150包括基础聚合物和光反应性基团。基础聚合物保持光诱导聚合物150的机械和化学性质。例如，基础聚合物可以包括聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯酸酯(PA)和聚酯中之一。

光反应性基团通过感测UV线来取向基础聚合物。具体地，光反应性基团可以响应于UV线而使基础聚合物单轴取向，并且可以以化学方式与基础聚合物的主链或侧链结合。

光反应性基团包括具有光异构化反应(反式顺式)、光交联反应和光分解反应中之一的物质。

首先，具有光异构化反应的光反应性基团可以包括根据以下化学反应式1与光或热反应的偶氮苯基和根据以下化学反应式2与光或热反应的二苯乙烯(stilbene)基的基团中之一。

[化学反应式1]

[化学反应式2]

例如，在光诱导聚合物150中，虽然通过辐照UV线，沿着平行于UV线的偏振方向的方向取向的反式偶氮苯或E-二苯乙烯被分别改性成顺式偶氮苯或Z-二苯乙烯，但是沿着垂直于UV线的偏振方向的方向取向的反式偶氮苯或E-二苯乙烯可能即使通过辐照UV光也不被改性。

另外，通过波长在约200nm至约400nm的范围内的UV线，反式偶氮苯或E-二苯乙烯可以被分别改性成顺式偶氮苯或Z-二苯乙烯，并且通过波长在约380nm至约780nm的范围内的可见光或热，顺式偶氮苯或Z-二苯乙烯可以被分别改性成反式偶氮苯或E-二苯乙烯。

当与偏振UV光一起辐照可见光时，被UV线改性的顺式偶氮苯或Z-二苯乙烯被可见光再改性成反式偶氮苯或E-二苯乙烯。包括再改性的反式偶氮苯或E-二苯乙烯的光诱导聚合物150的一部分可以沿着垂直于UV线的偏振方向的方向被取向。

因此，可以通过同时辐照波长在约200nm至约400nm的范围内的偏振UV线以及波长在约380nm至约780nm的范围内的可见光来进一步改善光诱导聚合物150由于光反应性基团而得到的取向度和单轴取向度。

第二，具有光交联反应的光反应性基团可以包括光二聚物质，例如分别为以下化学式1至5中的肉桂酸酯(cinnamate)、香豆素、查耳酮、马来酰亚胺或蒽基中之一及其衍生物。

[化学式1]

[化学式2]

[化学式3]

[化学式4]

[化学式5]

在肉桂酸酯中，根据以下化学反应式3通过光或热发生2+2环加成反应。类似地，在香豆素、查耳酮和马来酰亚胺中，通过光发生2+2环加成反应。

[化学反应式3]

在蒽基中，根据以下化学反应式4通过光或热发生4+4环加成反应。

[化学反应式4]

例如，在光诱导聚合物150中，虽然沿着平行于UV线的偏振方向的方向取向的肉桂酸酯、香豆素、查耳酮、马来酰亚胺或蒽基通过辐照UV线通过2+2环加成反应或4+4环加成反应被分别改性成二聚肉桂酸酯、二聚香豆素、二聚查耳酮、二聚马来酰亚胺或二聚蒽基，但是沿着垂直于UV线的偏振方向的方向取向的肉桂酸酯、香豆素、查耳酮、马来酰亚胺或蒽基即使通过辐照UV光也可能不被改性，。

与具有光异构化反应的光反应性基团相比，在具有光交联反应的光反应性基团中即使通过相对低的辐照能量的UV光也可以发生该反应。

另外，肉桂酸酯、香豆素、查耳酮、马来酰亚胺或蒽基可以通过波长在约200nm至约400nm的范围内的UV线而被分别改性成二聚肉桂酸酯、二聚香豆素、二聚查耳酮、二聚马来酰亚胺或二聚蒽基，并且二聚肉桂酸酯、二聚香豆素、二聚查耳酮、二聚马来酰亚胺或二聚蒽基可以通过波长在约380nm至约780nm的范围内的可见光或热而被分别改性成肉桂酸酯、香豆素、查耳酮、马来酰亚胺或蒽基。

在辐照可见光和偏振UV线的情况下，通过UV线改性的二聚肉桂酸酯、二聚香豆素、二聚查耳酮、二聚马来酰亚胺或二聚蒽基被再改性成肉桂酸酯、香豆素、查耳酮、马来酰亚胺或蒽基。包括再改性的肉桂酸酯、香豆素、查耳酮、马来酰亚胺或蒽基的光诱导聚合物150的一部分可以沿着垂直于UV线的偏振方向的方向被取向。

因此，类似于具有光异构化反应的光反应性基团，可以通过一同辐照波长在约200nm至约400nm的范围内的偏振UV线以及波长在约380nm至约780nm的范围内的可见光来进一步改进光诱导聚合物150由于具有光交联反应的光反应性基团而得到的取向度和单轴取向度。

第三，具有光分解反应的光反应性基团可以包括光分解物质，例如根据以下化学式6或7的、与光反应的包含环丁烷(四元碳环结构)的二酐及其衍生物。

[化学式6]

[化学式7]

此处，A至D中的每一个可以为氢基、甲基和乙基中之一。

例如，在光诱导聚合物150中，虽然沿着平行于UV线的偏振方向的方向取向的二酐由于通过UV线的辐照而切断环丁烷而被改性成小分子，但是即使通过UV线的辐照二酐也可能不被改性。

为了改进取向性质和取向度，光诱导聚合物150可以进一步包括具有液晶相的介晶化合物，并且该介晶化合物可以以化学方式与基础聚合物或光反应性基团结合。

介晶化合物可以具有棒状形状。例如，介晶化合物可以包括：其中至少两个刚性芳环或至少两个脂环被连接的以下化学式8中的联苯；在以下化学式9中芳环上(或芳环之间)有羧基的苯基和在以下化学式10中的苯甲酸盐/酯的化合物和(/或)在以下化学式11至13中的它们的衍生物，

[化学式8]

[化学式9]

[化学式10]

[化学式11]

[化学式12]

[化学式13]

此处，X和Y中的每一个可以为包括碳和氧中至少之一的物质。

具体地，当介晶化合物与光反应性基团结合时，QR 154可以通过由于UV线和液晶的结晶取向得到的取向性质而被更有效地取向。

在图3B中，当完成将偏振的UV线辐照在QR组合物层126的整个表面上时，QR组合物层126的沿着平行于UV线的偏振方向的方向取向的光诱导聚合物150经由结构改变变成改性聚合物152，并且QR组合物层126的沿着不平行于UV线的偏振方向的方向取向的光诱导聚合物150保持原样而没有改性。

在图3C中，在完成偏振UV线的辐照之后，在约120摄氏度至约250摄氏度的范围内的温度下对QR组合物层126进行热处理短于约1个小时的时间段。

由于首先通过UV线取向的光诱导聚合物150通过热处理沿着目标方向或平均方向(例如，垂直于UV线的偏振方向的方向，x轴方向)被再取向，所以即使对于大面积也获得了均匀的取向过程。

沿着平行于UV线的偏振方向的方向取向的光诱导聚合物150通过UV线变成改性聚合物152，并且改性聚合物152通过热处理变成再改性聚合物156。由于再改性聚合物156的一部分沿着垂直于UV线的偏振方向的方向被取向，所以QR组合物层126的取向度因再改性聚合物156而被改进。

例如，当光诱导聚合物150包括具有光异构化反应的光反应性基团时，通过UV线改性的顺式偶氮苯或Z-二苯乙烯通过热处理被分别再改性成反式偶氮苯或E-二苯乙烯，并且包括再改性反式偶氮苯或再改性E-二苯乙烯的再改性聚合物156的一部分可以沿着垂直于UV线的偏振方向的方向被取向。

另外，当光诱导聚合物150包括具有光交联反应的光反应性基团时，通过UV线改性的二聚肉桂酸酯、二聚香豆素、二聚查耳酮、二聚马来酰亚胺或二聚蒽基通过热处理被再改性成肉桂酸酯、香豆素、查耳酮、马来酰亚胺或蒽基，并且包括再改性肉桂酸酯、再改性香豆素、再改性查耳酮、再改性马来酰亚胺或再改性蒽基的再改性聚合物156的一部分可以沿着垂直于UV线的偏振方向的方向被取向。

此外，当光诱导聚合物150包括具有光分解反应的光反应性基团时，通过UV线从二酐改性的小分子被蒸发以通过热处理被移除，并且仅包括沿着垂直于UV线的偏振方向的方向取向的二酐的光诱导聚合物150可以保留。

随着QR组合物层126的光诱导聚合物150和再改性聚合物156沿着垂直于偏振方向的方向被取向和再取向，QR组合物溶液126中作为客体的QR 154沿着光诱导聚合物150和再改性聚合物156的取向方向被取向和再取向。

另外，当光诱导聚合物150包括介晶化合物以及基础聚合物和光反应性基团时，因在辐照UV线之后通过热处理再取向的介晶化合物而可以进一步改进QR 154的均匀取向度。

此外，可以借助通过热处理完全移除QR组合物层126的溶剂来使QR组合物层126固化。

在图3D中，通过辐照UV线和热处理移除溶剂，并且使QR组合物层126的光诱导聚合物150和QR 154沿着垂直于UV线的偏振方向的方向(例如，x轴方向)取向和再取向。因此，获得了对于大尺寸QR组合物层126的均匀且改进的取向度，并且完成了发射偏振光的QR层124。

此处，沿着垂直于UV线的偏振方向的方向(例如，x轴方向)取向和再取向的光诱导聚合物150可以包括：当形成QR组合物层126时沿着垂直于UV线的偏振方向的方向取向的第一光诱导聚合物150a；和由于UV线的辐照和热处理产生的再改性而沿着垂直于UV线的偏振方向的方向取向的第二光诱导聚合物150b。

另外，完成的QR层124可以包括其结构因UV线的辐照而改变的改性聚合物152。由于改性聚合物152的量相对少，所以取向度不会因改性聚合物152而劣化，并且QR层124可以具有均匀的取向度。

在第一实施方案中，通过使用包括光诱导聚合物150、QR 154和溶剂的QR组合物溶液来形成QR组合物层126，并且对QR组合物层126进行UV光辐照和热处理。因此，获得了沿着垂直于UV线的偏振方向的方向具有均匀取向度并且发射偏振光的QR层124。

此外，通过将QR层124设置在背光单元120的光源部122与液晶面板130的下偏振板138之间而改进了LCD装置110的光学效率和亮度，并且LCD装置110变得不容易受到环境监管。

虽然在第一实施方案中QR层124被设置在背光单元120的光源部122与液晶面板130的下偏振板138之间，但是在另一实施方案中QR层可以用作为液晶面板的下偏振板。

图4是包括根据本发明的第二实施方案的量子棒层的液晶显示装置，并且将省略对与第一实施方案相同部分的说明。

在图4中，根据本发明的第二实施方案的液晶显示(LCD)装置210包括提供光的背光单元220和利用背光单元220的光显示图像的液晶面板230。

背光单元220包括发光的光源部(未示出)并且光源部可以发射蓝色光。

例如，边缘式的光源部可以包括光源(例如，发射蓝色光的发光二极管(LED))和设置在光源的侧面并且通过改变路径使光源的光透射的导光板。另外，直下式的光源部可以包括光源(例如，发射蓝色光的LED)和在光源上方并且使光源的光均匀地透射的光学片。

液晶面板230包括：彼此面对并且间隔开的第一基板232和第二基板234；介于第一基板232与第二基板234之间的液晶层；分别在第一基板232与第二基板234的内表面上的下取向层238和上取向层240；在第一基板232的外表面上的量子棒(QR)层224；以及在第二基板234的外表面上的上偏振板244。

此处，QR层224可以改进背光单元220的光学效率并且可以用作下偏振板。

当LCD装置210具有常黑模式时，通过施加电压液晶层236改变穿过液晶层236的光的偏振状态，并且从QR层224发射的光的偏振方向和上偏振板244的偏振轴(或透射轴)被设置成彼此垂直。

下取向层238和上取向层240确定液晶层236的初始取向状态。

QR层224可以利用蓝色光发射偏振态的白色光，所述偏振态的白色光在对应于红色、绿色和蓝色的波长具有峰值。

例如，QR层224可以发射分别具有约36nm、约50nm和约23nm的半峰全宽(FWHM)和约650nm、约550nm和约450nm的波长的光。

QR层224可以包括光诱导聚合物、改性聚合物和QR。由于光诱导聚合物、改性聚合物和QR的功能和结构与第一实施方案的相同，所以省略具体说明。

QR层224可以直接形成在液晶面板230上。或者，QR层224可以形成为包括在其上或其下的基础层(例如，三乙酸纤维素(TAC))、粘合层、水分阻挡层、防污染层和光学补偿层中至少之一的膜，并且QR层124的膜可以附接至液晶面板230。

在LCD装置210中，由于QR层224的QR通过光诱导聚合物沿着特定方向取向，所以QR层224沿着特定方向发射偏振态的光。

背光单元220发射非偏振态的第一光L1，并且QR层224利用第一光L1发射偏振态的第二光L2。

当在施加有电压的情况下第二光L2穿过液晶层236时，第二光L2的偏振状态改变，并且第二光L2变成偏振态平行于上偏振板244的偏振轴的第三光L3。第三光L3穿过上偏振板244，并且从LCD装置210发射偏振态平行于上偏振板244的偏振轴的第四光L4。

此处，由于QR层224通过使用基本上全部的第一光L1来发射偏振态的第二光L2，所以非偏振态的第一光L1的被QR层224吸收的部分的强度最小化，并且第一光L1的入射到液晶层236的部分的强度最大化。因此，改进了LCD装置210的光学效率和亮度。

另外，由于LCD装置210的亮度因光损耗的最小化而提高，所以QR层224形成为包括相对少量的QR。因此，降低了QR层224的制造成本。此外，由于用于QR的物质(例如，镉(Cd)类的物质)的用量最小化，所以LCD装置210可以变的不容易受到环境监管。此外，作为功耗降低的结果，可以实现LCD装置210的亮度的提高。此外，由于与根据现有技术的LCD装置相比，偏振板的数目减少，所以通过减小厚度和重量获得了重量轻且外形薄的LCD装置210。

可以通过使用包括光诱导聚合物、QR和溶剂的QR组合物溶液的可溶性工艺来形成QR层224。由于QR层224的制造方法与第一实施方案的相同，所以省略详细说明。

在第二实施方案中，通过使用包括光诱导聚合物、QR和溶剂的QR组合物溶液来形成QR组合物层，并且对QR组合物层进行UV光辐照和热处理。因此，获得了沿着垂直于UV线的偏振方向的方向具有均匀取向度并且发射偏振光的QR层224。

此外，通过使用QR层224作为下偏振板改进了LCD装置210的光学效率和亮度，并且LCD装置210变得不容易受到环境监管。

虽然在第一实施方案中QR层224被用作为下偏振板，但是在另一实施方案中QR层可以被用作为液晶面板的下偏振板和下取向层。

图5是包括根据本发明的第三实施方案的量子棒层的液晶显示装置，并且将省略对与第一实施方案和第二实施方案相同的部分的说明。

在图5中，根据本发明的第三实施方案的液晶显示(LCD)装置310包括提供光的背光单元320和利用背光单元320的光显示图像的液晶面板330。

背光单元320包括发光的光源部(未示出)，并且光源部可以发射蓝色光。

例如，边缘式的光源部可以包括光源(例如，发射蓝色光的发光二极管(LED))和设置在光源的侧面并且通过改变路径使光源的光透射的导光板。另外，直下式的光源部可以包括光源(例如，发射蓝色光的LED)和在光源上方并且使光源的光均匀地透射的光学片。

液晶面板330包括：彼此面对并且间隔开的第一基板332和第二基板334；介于第一基板332与第二基板334之间的液晶层；在第一基板332的内表面上的量子棒(QR)层324；在第二基板334的内表面上的上取向层340；以及在第二基板334的外表面上的上偏振板344。

此处，QR层324可以改进背光单元320的光学效率并且可以用作下偏振板和下取向层。

当LCD装置310具有常黑模式时，通过施加电压液晶层336改变穿过液晶层336的光的偏振状态，并且从QR层324发射的光的偏振方向和上偏振板344的偏振轴(或透射轴)被设置成彼此垂直。

QR层324和上取向层340确定液晶层336的初始取向状态。

QR层324可以利用蓝色光发射偏振态的白色光，所述偏振态的白色光在对应于红色、绿色和蓝色的波长具有峰值。

例如，QR层324可以发射分别具有约36nm、约50nm和约23nm的半峰全宽(FWHM)和约650nm、约550nm和约450nm的波长的光。

QR层324可以包括光诱导聚合物、改性聚合物和QR。由于光诱导聚合物的功能和结构，所以改性聚合物和QR与第一实施方案和第二实施方案中的相同，省略详细说明。

QR层324可以直接形成在液晶面板330中。QR层324的取向方向可以平行于从QR层324发射的光的偏振方向。

另外，可以优化QR的种类和量，使得QR层324的作为下取向层的主要功能不降低。

在LCD装置310中，由于QR层324的QR通过光诱导聚合物沿着特定方向取向，所以QR层324沿着特定方向发射偏振态的光。另外，QR层324确定液晶层336的下部的初始取向状态。

背光单元320发射非偏振态的第一光L1，并且QR层324利用第一光L1发射偏振态的第二光L2。QR层324还为液晶层336的下部的液晶分子赋予初始取向方向。

当在施加有电压的情况下第二光L2穿过液晶层336时，第二光L2的偏振状态改变，并且第二光L2变成偏振态平行于上偏振板344的偏振轴的第三光L3。第三光L3穿过上偏振板344，并且从LCD装置310发射偏振态平行于上偏振板344的偏振轴的第四光L4。

此处，由于QR层324通过使用基本上全部的第一光L1来发射偏振态的第二光L2，所以非偏振态的第一光L1的被QR层324吸收的部分的强度被最小化，并且第一光L1的入射到液晶层336的部分的强度被最大化。因此，改进了LCD装置310的光学效率和亮度。

另外，由于LCD装置310的亮度因光损耗的最小化而增加，所以QR层324形成为包括相对少量的QR。因此，降低了QR层324的制造成本。另外，由于用于QR的物质(例如，镉(Cd)类的物质)的用量最小化，所以LCD装置310可以变得不容易受到环境监管。此外，作为功耗降低的结果，可以实现LCD装置310的亮度的提高。此外，由于与根据现有技术的LCD装置相比，偏振板的数目减少，所以通过减少厚度和重量获得了重量轻且外形薄的LCD装置310。由于与根据现有技术的LCD装置相比，简化了附接偏振板的过程，所以降低了制造成本。

可以通过使用包括光诱导聚合物、QR和溶剂的QR组合物溶液的可溶性工艺来形成QR层324。由于QR层324的制造方法与第一实施方案的相同，所以省略详细说明。

在第三实施方案中，通过使用包括光诱导聚合物、QR和溶剂的QR组合物溶液在第一基板332的内表面上形成QR组合物层326，并且对QR组合物层326进行UV光辐照和热处理。因此，获得了沿垂直于UV线的偏振方向的方向具有均匀取向度并且发射偏振光的QR层324。

此外，通过使用QR层324作为下偏振板和下取向层，改进了LCD装置310的光学效率和亮度，并且LCD装置310变得不容易受到环境监管。

在从QR层324发射的光具有不完全偏振状态的另一实施方案中，可以在第一基板332的外表面上形成下偏振板以补偿QR层324。QR层324可以主要用作下取向层并且可以改进LCD装置310的颜色性质。

因此，在根据本发明的实施方案的LCD装置中，由于通过使用光诱导聚合物改进了QR的取向度，所以改进了QR层的偏振性质并且降低了制造成本。

另外，由于通过使用光诱导聚合物改进了QR的取向度，并且通过改进QR层的偏振性质，QR层被用作为偏振板，所以制造成本因省略下偏振板而降低，LCD装置的亮度提高，并且LCD装置的功耗降低。

此外，由于通过使用光诱导聚合物改进了QR的取向度，并且通过改进QR层的偏振性质和取向特性，QR层被用作为偏振板和取向层，所以制造成本因省略下偏振板和下取向层而降低，LCD装置的亮度提高，并且LCD装置的功耗降低。

对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以对本发明的实施方案进行各种修改和变化。由此，旨在修改和变化覆盖本发明，只要其落入所附权利要求及其等同内容的范围内。