Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
LIQUID CRYSTAL DISPLAY SCREEN AND DISPLAY DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/010370
Kind Code:
A1
Abstract:
A liquid crystal display screen and a display device. A plurality of pixel units is arranged in the liquid crystal display screen, and each pixel unit is provided with a plurality of sub-pixel units displaying different colors. A quantum dot layer (01) through which back light can penetrate is arranged at a position of an array substrate (2) corresponding to a sub-pixel unit with at least one color of each pixel unit. After excited by ultraviolet light in sunlight, the quantum dot layer (01) emits light at least containing the color of the corresponding sub-pixel unit. A color filter (02) is located between the quantum dot layer (01) and an opposite substrate (1). When being used for displaying outdoors, the liquid crystal display screen has enhanced display luminance and improved outdoor visibility.

Inventors:
GUO RENWEI (CN)
DONG XUE (CN)
GUO JIAN (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/084978
Publication Date:
January 29, 2015
Filing Date:
October 10, 2013
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOE TECHNOLOGY GROUP CO LTD (CN)
BEIJING BOE OPTOELECTRONICS (CN)
International Classes:
G02F1/1335; G02F1/136
Domestic Patent References:
WO2010056240A12010-05-20
Foreign References:
CN102866535A2013-01-09
CN101567406A2009-10-28
US20070007881A12007-01-11
US20050146258A12005-07-07
Other References:
See also references of EP 3026486A4
None
Attorney, Agent or Firm:
LIU, SHEN & ASSOCIATES (CN)
北京市柳沈律师事务所 (CN)
Download PDF:
Claims:
权利要求书

1、 一种液晶显示屏, 包括: 对向基板, 阵列基板, 以及位于所述对向基 板和所述阵列基板之间的液晶层,

其中, 所述阵列基板上设置有多个像素单元, 每个所述像素单元具有多 个显示不同颜色的亚像素单元;

在各像素单元的至少一个颜色的亚像素单元对应的阵列基板的位置, 设 置有能够使背光透过的量子点层;

所述量子点层在受日光中的紫外光激发后发出至少包含对应所述亚像素 单元颜色的光; 并且

在所述液晶显示屏中设置有对应于各所述亚像素单元的彩色滤光片; 所 述彩色滤光片位于所述量子点层和所述对向基板之间。

2、如权利要求 1所述的液晶显示屏, 其中, 所述量子点层在受日光中的 紫外光激发后发出对应所述亚像素单元颜色的单色光, 或发出白光。

3、如权利要求 1或 2所述的液晶显示屏, 其中, 所述量子点层是由高分 子聚合物网络以及均匀 于所述高分子聚合物网络内的量子点组成。

4、 如权利要求 1-3任一所述的液晶显示屏, 其中, 所述量子点层位于所 述阵列基板面向所述液晶层的一侧, 或, 位于所述阵列基板背向所述液晶层 的一侧。

5、 如权利要求 1-4任一所述的液晶显示屏, 其中, 所述阵列基板面向所 述液晶层的一侧具有由相互绝缘的公共电极和像素电极组成的电极结构, 所 述量子点层位于所述电极结构面向所述液晶层的一侧。

6、如权利要求 5所述的液晶显示屏, 其中, 在所述电极结构与所述量子 点层之间具有第一平坦化层。

7、 如权利要求 1-6任一所述的液晶显示屏, 其中, 在所述量子点层与所 述液晶层之间, 设置有四分之一波长光学延迟层。

8、如权利要求 7所述的液晶显示屏, 其中, 所述量子点层面向所述液晶 层的一侧具有第二平坦化层, 所述四分之一波长光学延迟层位于所述第二平 坦化层面向所述液晶层的一侧。

9、 如利要求 1-8任一所述的液晶显示屏, 其中, 所述彩色滤光片位于所 述阵列基板面向所述液晶层的一侧, 或位于所述对向基板面向所述液晶层的 一侧。

10、 一种显示装置, 包括如权利要求 1-9中任一所述的液晶显示屏。

Description:
液晶显示屏及显示装置 技术领域

本发明的实施例涉及一种液晶显示屏及显示装 置。 背景技术

量子点 (Quantum Dots, QDs), 又可以称纳米晶, 是一种由 Π - VI族或 III - V族元素组成的纳米颗粒。 量子点的粒径一般介于 1 ~ 20nm之间, 由于 电子和空穴被量子限域, 连续的能带结构变成分立的能级结构, 所以量子点 受激发后可以发射荧光。

量子点的发射光语可以通过改变量子点的尺寸 大小来控制。 通过改变量 子点的尺寸和它的化学组成可以使其发射光语 覆盖整个可见光区。 以 CdTe 量子点为例, 当它的粒径从 2.5nm生长到 4.0nm时, 它们的发射波长可以从 510nm红移到 660nm。

目前, 利用量子点的发光特性, 可以将量子点作为分子探针应用于荧光 标记, 也可以应用于显示器件中。 当将单色量子点作为液晶显示屏的背光模 组的发光源时,单色量子点在受到蓝光 LED激发后发出单色光与蓝光混合形 成白色背景光, 该光具有较大的色域, 能提高画面品质。

目前的液晶显示屏在户外进行显示时, 在户外的光线较强的情况下, 液 晶显示屏的显示亮度相对较低, 会影响观看效果。 通常可采用半透半反式的 显示方式对液晶显示屏进行增亮。 但是, 采用半透半反式会降低液晶显示屏 中各像素单元的开口率。 发明内容

本发明实施例提供了一种液晶显示屏及显示装 置, 用以实现在户外高亮 度显示的液晶显示屏。

本发明的一个实施例提供了一种液晶显示屏, 包括: 对向基板, 阵列基 板, 以及位于所述对向基板和所述阵列基板之间的 液晶层。 所述阵列基板上 设置有多个像素单元, 每个所述像素单元具有多个显示不同颜色的亚 像素单 元; 在各像素单元的至少一个颜色的亚像素单元对 应的阵列基板的位置, 设 置有能够使背光透过的量子点层; 所述量子点层在受日光中的紫外光激发后 发出至少包含对应所述亚像素单元颜色的光; 在所述液晶显示屏中设置有对 应于各所述亚像素单元的彩色滤光片; 所述彩色滤光片位于所述量子点层和 所述对向基板之间。

本发明实施例提供的上述液晶显示屏, 在户外进行显示时, 日光中含有 的紫外光会照射到量子点层, 该量子点层受紫外光激发后会发光, 这样, 透 过彩色滤光片的光为背光和量子点层受激发后 发出的光之和, 从而增强了液 晶显示屏的显示亮度, 提高了液晶显示屏在户外的可观看性。

例如, 在本发明实施例提供的上述液晶显示屏中, 所述量子点层在受日 光中的紫外光激发后发出对应所述亚像素单元 颜色的单色光。 使该量子点层 受紫外光激发后所发出的光能够得到最大限度 的利用率。 例如, 所述量子点 层在受日光中的紫外光激发后发出白光, 与量子点层受激发后发出单色光相 比, 可以降低制备工艺的复杂度。

例如, 在本发明实施例提供的上述液晶显示屏中, 所述量子点层是由高 分子聚合物网络以及均匀 于所述高分子聚合物网络内的量子点组成。

例如, 在本发明实施例提供的上述液晶显示屏中, 所述量子点层位于所 述阵列基板面向所述液晶层的一侧, 或, 位于所述阵列基板背向所述液晶层 的一侧。

例如, 在本发明实施例提供的上述液晶显示屏中, 所述阵列基板面向所 述液晶层的一侧具有由相互绝缘的公共电极和 像素电极组成的电极结构, 所 述量子点层位于所述电极结构面向所述液晶层 的一侧。

例如, 在本发明实施例提供的上述液晶显示屏中, 在所述电极结构与所 述量子点层之间具有第一平坦化层。

例如, 在本发明实施例提供的上述液晶显示屏中, 在所述量子点层与所 述液晶层之间, 设置有四分之一波长光学延迟层, 该四分之一波长光学延迟 层可将量子点层受激发后所发出的圓偏振光换 为线偏振光, 以更好地利用量 子点层受激发后所发出的光。

例如, 在本发明实施例提供的上述液晶显示屏中, 所述量子点层面向所 述液晶层的一侧具有第二平坦化层, 所述四分之一波长光学延迟层位于所述 第二平坦化层面向所述液晶层的一侧。

例如, 在本发明实施例提供的上述液晶显示屏中, 所述彩色滤光片位于 所述阵列基板面向所述液晶层的一侧, 或位于所述对向基板面向所述液晶层 的一侧。

本发明的另一个实施例还提供了一种显示装置 , 包括本发明实施例提供 的液晶显示屏。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案, 下面将对实施例的附图作 筒单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图 仅仅涉及本发明的一些实施例, 而非对本发明的限制。

图 la和图 lb分别为本发明实施例提供的液晶显示屏的结 示意图; 图 2a和图 2b分别为本发明实施例提供的液晶显示屏在户 显示和室内 显示的原理示意图;

图 3a至图 3m分别为实例一中制备阵列基板的各步骤的结 示意图; 图 4a至图 4c分别为实例二中制备阵列基板的各步骤的结 示意图。 具体实施方式

为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚, 下面将结合本发 明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案 进行清楚、 完整地描述。显然, 所描述的实施例是本发明的一部分实施例, 而不是全部的实施例。 基于所描 述的本发明的实施例, 本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提 下所获 得的所有其他实施例, 都属于本发明保护的范围。

附图中各膜层的形状和大小不反映阵列基板或 对向基板的真实比例, 且 仅为阵列基板的局部结构, 目的只是示意说明本发明内容。

本发明实施例提供的一种液晶显示屏, 如图 la和图 lb所示, 包括: 对 向基板 1 , 阵列基板 2, 以及位于对向基板 1和阵列基板 2之间的液晶层 3。 阵列基板 2上设置有多个排列为阵列的像素单元, 每个像素单元具有多个显 示不同颜色的亚像素单元(如图中虚线框所示 ) 。

阵列基板可包括多条栅线和多条数据线, 这些栅线和数据线彼此交叉由 此限定了排列为矩阵的像素单元, 每个像素单元包括作为开关元件的薄膜晶 体管和用于控制液晶的排列的像素电极,并且 根据需要还可以包括公共电极。 例如, 每个像素的薄膜晶体管的栅极与相应的栅线电 连接或一体形成, 源极 与相应的数据线电连接或一体形成, 漏极与相应的像素电极电连接或一体形 成。

在各像素单元的至少一个颜色的亚像素单元对 应的阵列基板 2的位置, 设置有能够使背光透过的量子点层 01 ; 量子点层 01在受日光中的紫外光激 发后发出至少包含对应亚像素单元颜色的光。

在液晶显示屏中设置有对应于各亚像素单元的 彩色滤光片 02;彩色滤光 片 02位于量子点层 01和对向基板 1之间, 例如可以在对向基板 1上(如图 la所示)或者可以在阵列基板 2上(如图 lb所示) 。

需要说明的是, 量子点层可以仅设置在液晶显示屏的显示区域 , 也可以 整层形成, 只要在对应液晶显屏的显示区域, 量子点层是透光的, 就可以使 得来自背光模组的背光穿过量子点层, 并通过液晶层的调制用于显示即可。

本发明实施例提供的上述液晶显示屏,如图 2a所示,在户外进行显示时, 曰光中含有的紫外光会照射到量子点层 01 , 该量子点层 01受紫外光激发后 会发光, 该光可以再出射到液晶显示屏之外。这样, 透过彩色滤光片 02的光 为来自背光模组 100的背光和量子点层 01受激发后发出的光之和,从而增强 了液晶显示屏的显示亮度, 提高了液晶显示屏在户外的可观看性。 本发明实 施例提供的上述液晶显示屏, 如图 2b所示, 在室内进行显示时, 由于室内紫 外光强比较弱, 量子点层 01不发光, 因此, 透过彩色滤光片 02的光仅为来 自背光模组 100的背光, 液晶显示屏仍可正常显示。

进一步地, 在具体实施时, 可以根据不同亚像素单元所需亮度的实际需 要, 在部分亚像素单元对应的阵列基板 2的位置设置量子点层 01 , 当然也可 以在全部亚像素单元对应的阵列基板 2的位置设置量子点层 01 ,在此不做限 定。

在具体实施时, 本发明实施例提供的上述液晶显示屏, 可以是彩色滤光 片 02设置在对向基板 1上即彩膜基板的结构, 如图 la所示, 彩色滤光片 02 设置于对向基板 1面向液晶层 3的一侧。 在这种液晶显示屏中, 各量子点层 01受到紫外光激发后发出的光和来自背光模组 背光需要先经过液晶层 3的 调制之后才会通过彩色滤光片 02的滤光以用于显示。

当然, 本发明实施例提供的上述液晶显示屏, 还可以是彩色滤光片 02 设置在阵列基板上 2 ( COA, CF on Array )的结构, 如图 lb所示, 彩色滤光 片 02设置于阵列基板 2面向液晶层 3的一侧。在这种液晶显示屏中,各量子 点层受紫外光激发后发出的光和来自背光模组 的背光先通过彩色滤光片 02 滤光之后才会受到液晶层 3的调制以用于显示。

例如, 在本发明实施例提供的上述液晶显示屏中, 量子点层在受日光中 的紫外光激发后可以发出对应亚像素单元颜色 的单色光, 从而可以最大限度 的提高液晶显示屏在日光环境下的显示亮度。

或者, 例如, 本发明实施例提供的上述液晶显示屏中, 量子点层在受日 光中的紫外光激发后可以发出白光, 与量子点层受激发后发出单色光相比, 虽然会损失一部分光, 但是可以将各亚像素单元中量子点层采用相同 材料制 备, 这样可以降低制备工艺的复杂度。 对于量子点层在受日光中的紫外光激 发后发出白光的情形, 可以通过多种尺寸的量子点混合形成量子点层 , 如对 应激发产生红绿蓝颜色光的量子点混合形成, 通过紫外光激发产生的各种颜 色的光混合进而形成白光。

例如, 为了便于实施, 在本发明实施例提供的上述液晶显示屏中, 量子 点层可以是由高分子聚合物网络以及均匀 ^:于高分子聚合物网络内的量子 点组成。

进一步地, 例如, 高分子聚合物网络可以是由量子点表面的含有 羟基官 能团以及硫氢键的有机修饰物和含有双键的可 聚合单体发生聚合反应生成 的, 也可以是由酚酸树脂衍生物和重氮萘酚衍生物 的混合物在光引发剂的作 用下, 通过紫外光照射聚合生成的。 这两种方式生成的高分子聚合物网络都 可以使量子点均匀地分散于高分子聚合物网络 中, 防止量子点的堆积, 增加 量子点的量子产率。 另外, 高分子聚合物网络可以使量子点与空气隔绝, 避 免了量子点与氧气接触, 从而增加了量子点的使用寿命。 当然高分子聚合物 网络还可以由其它材料组成, 在此不做限定。

进一步地, 由于量子点的发光波段与量子点的粒径和量子 点自身的材料 有关, 以硫化辞(ZnS )量子点为例, 尺寸在 9 ~ 10nm的量子点主要发射红 光, 尺寸为 8 nm的量子点发射黄光, 尺寸在 7nm的量子点发射绿光。 因此, ^于高分子聚合物网络内的量子点可以是由同 种材料, 同一尺寸大小的 量子点组成, 也可以是由不同材料的量子点组成的, 只要控制该材料的量子 点中各个量子点的尺寸保证其受紫外光激发后 发出对应亚像素单元颜色的单 色光, 在此不做限定。 或者, 于高分子聚合物网络内的量子点可以是由 同一种材料, 不同尺寸大小的量子点组成, 也可以由不同材料的量子点组成 的, 只要保证该量子点受紫外光激发后发出白色, 在此不做限定。

当然, 该量子点的材料包括但并不局限于上述列举出 来的几种, 具有与 量子点可为硫化辞、 氧化辞、 氮化镓、 硒化辞、 硫化镉、 硒化镓、 硒化镉、 碲化辞、 碲化镉、 砷化镓、 磷化铟、 碲化铅中的至少一种。

本发明实施例提供的上述液晶显示屏可以适用 于各种模式, 例如可以适 用于能够实现宽视角高级超维场开关( ADSDS, ADvanced Super Dimension Switch )型液晶显示屏,也可以适用于传统的扭曲向 ( TN, Twisted Nematic ) 型液晶显示屏或者竖直排列 (VA, Vertical Alignment)型液晶显示屏, 在此不 做限定。 例如, 对于 TN型液晶显示屏, 根据需要可在对向基板上形成公共 电极, 用于与阵列基板上的像素电极形成驱动液晶材 料的电场。

在本发明实施例提供的下述液晶显示屏中都是 以 ADSDS型液晶显示屏 为例进行说明。

例如,在本发明实施例提供的液晶显示屏中, 量子点层 01可以位于阵列 基板 2面向液晶层 3的一侧,当然量子点层 01也可以位于阵列基板 2背向液 晶层 3的一侧, 在此不做限定。

进一步地, 例如, 在本发明实施例提供的液晶显示屏中, 如图 la和图 lb所示,阵列基板 2面向液晶层 3的一侧具有由相互绝缘的公共电极 031和 像素电极 032组成的电极结构 03,可以将量子点层 01设置于电极结构 03面 向液晶层 3 的一侧。 当然, 根据制备工艺的需要, 也可以将各量子点层 01 设置在阵列基板 2中的其他膜层之间, 在此不做限定。 并且, 组成电极结构 03的公共电极 031和像素电极 032可以如图 la和图 lb所示, 公共电极 031 位于像素电极 032之上, 也可以为公共电极 031位于像素电极 032之下, 在 此不做限定。

例如, 在本发明实施例提供的上述液晶显示屏中, 为了便于设置量子点 层 01 ,在电极结构 03与量子点层 01之间还可以设置有第一平坦化层 04,如 图 la和图 lb所示。

在本发明实施例提供的上述液晶显示屏中,由 于量子点层 01受紫外光激 发后可能会发出一部分圓偏振光, 而圓偏振光不受液晶的调制, 因此, 为了 最大限度的利用量子点层受激发后所发出的光 , 如图 la和图 lb所示, 在一 个示例中,在量子点层 01与液晶层 3之间,还可以设置四分之一波长光学延 迟层 05,该四分之一波长光学延迟层 05可将量子点层 01受激发后所发出的 圓偏振光转换为线偏振光。

例如, 在本发明实施例提供的上述液晶显示屏中, 为了便于设置四分之 一波长光学延迟层 05, 量子点层 01面向液晶层 3的一侧还可以设置有第二 平坦化层 06,四分之一波长光学延迟层 05位于第二平坦化层 06面向液晶层 3的一侧。 例如, 四分之一波长光学延迟 05层可以直接设置在第二平坦化层 06之上, 如图 la和图 lb所示。

下面通过具体实施例对各量子点层 01设置在阵列基板 2面向液晶层 3 一侧的阵列基板 2的制作过程进行详细的介绍。

实例一

液晶显示屏中的彩色滤光片 02设置于对向基板 1上;则相应的阵列基板 2的制作过程包括以下几个工艺:

( 1 )在阵列基板 2之上形成包括栅线(未示出) 、 栅极 07的图案, 如 图 3a所示;

( 2 )在包括栅极 07的图案上形成栅绝缘层 08, 如图 3b所示, 该栅绝 缘层 08覆盖栅线、 栅极 07;

( 3 )在栅绝缘层 08上形成包括有源层 09的图案, 该有源层 09位于栅 极 07的上方, 如图 3c所示;

( 4 )在包括有源层 09的图案之上形成包括数据线(未示出) 、 源漏极

10的图案, 如图 3d所示;

( 5 )在包括源漏极 10的图案和栅绝缘层 08上形成第一绝缘(PVX ) 层 11 , 第一绝缘层 11上形成有过孔 110, 如图 3e所示;

( 6 )在第一绝缘(PVX )层 11上形成像素电极 032, 像素电极 032通 过第一绝缘层 11上的过孔 110与源漏极 10中的漏极连接, 如图 3f所示; ( 7 )在像素电极 032之上形成第二绝缘(PVX )层 12, 如图 3g所示;

( 8 )在第二绝缘(PVX )层 12之上形成公共电极 031 , 如图 3h所示;

( 9 )在公共电极 031上形成第一平坦化层 04, 如图 3i所示, 例如, 第 一平坦化层 04可以采用树脂材料制备;

( 10 )在第一平坦化层 04上制备量子点层 01 , 如图 3j所示;

( 11 )在量子点层 01上形成第二平坦化层 06, 如图 3k所示, 例如, 第 二平坦化层 06可以采用树脂材料制备;

( 12 )在第二平坦化层 06上形成四分之一波长光学延迟层 05, 如图 31 所示;

( 13 )在四分之一波长光学延迟层 05上形成树脂层 13 , 如图 3m所示。 实例二

液晶显示屏中的彩色滤光片 02设置于阵列基板 2上,则相应的阵列基板 2的制作过程除了包括实例一中的步骤( 1 )到步骤( 13 )以外, 还进一步包 括以下几个工艺:

( 14 )在树脂层 13上形成黑矩阵 14, 如图 4a所示;

( 15 )在树脂层 13上形成彩色滤光片 02, 如图 4b所示;

( 16 )在黑矩阵 14和彩色滤光片 02上形成保护层 15 , 如图 4c所示。 本发明的其他实施例还提供了一种显示装置, 包括本发明实施例提供的 上述液晶显示屏以及背光模组。 由于该装置解决问题的原理与前述一种液晶 显示屏相似, 因此该装置的实施可以参见其的实施, 重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的一种液晶显示屏及显示装 置, 在各像素单元的至少 一个颜色的亚像素单元对应的阵列基板的位置 , 设置有能够使背光透过的量 子点层; 该量子点层在受日光中的紫外光激发后发出至 少包含对应亚像素单 元颜色的光; 在液晶显示屏中设置有对应于各亚像素单元的 彩色滤光片; 彩 色滤光片位于量子点层和对向基板之间。 该液晶显示屏在户外进行显示时, 曰光中含有的紫外光会照射到量子点层,该量 点层受紫外光激发后会发光, 这样透过彩色滤光片的光为背光和量子点层受 激发后发出的光之和, 从而增 强了液晶显示屏的显示亮度, 提高了液晶显示屏在户外的可观看性。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式, 而非用于限制本发明的保护范 围, 本发明的保护范围由所附的权利要求确定。