1.本技术涉及显示技术领域,具体涉及一种液晶显示装置。
背景技术:2.当在液晶显示器(liquid crystal display, lcd)的彩膜基板中设置包含色转换材料如下转换荧光材料的色转换层时,在偏振光的激发下,由于荧光偏振特性的影响,下转换荧光材料受激发后产生的发射光的偏振态会发生改变,导致lcd在暗态时出现漏光现象,大大降低了lcd的对比度。
技术实现要素:3.本技术实施例提供一种液晶显示装置,以解决现有技术中存在的lcd的对比度降低的技术问题。
4.本技术实施例提供一种液晶显示装置,所述液晶显示装置包括:第一基板;第二基板,与所述第一基板相对设置;液晶层,设置于所述第一基板与所述第二基板之间;上偏光片,设置于所述第二基板远离所述第一基板的一侧;色转换层,设置于所述上偏光片远离所述第二基板的一侧;以及第三基板,设置于所述色转换层远离所述上偏光片的一侧。
5.可选的,在本技术的一些实施例中,所述液晶显示装置具有多个像素区,每一所述像素区包括第一子像素区、第二子像素区以及第三子像素区,所述色转换层包括间隔设置的第一色转换部、第二色转换部以及透光部,所述第一色转换部和所述第二色转换部用于转换不同颜色的光,所述第一色转换部位于所述第一子像素区,所述第二色转换部位于所述第二子像素区,所述透光部位于所述第三子像素区。
6.可选的,在本技术的一些实施例中,所述第一子像素区为红色子像素区,所述第二子像素区为绿色子像素区,所述第三子像素区为蓝色子像素区,所述液晶显示装置的背光模组发出的光为蓝光,所述第一色转换部的材料包括红色荧光材料和红色滤光材料,所述第二色转换部的材料包括绿色荧光材料和绿色滤光材料,所述透光部包括蓝色滤光材料。
7.可选的,在本技术的一些实施例中,所述红色荧光材料为红色荧光粉或红色量子点,所述绿色荧光材料为绿色荧光粉或绿色量子点。
8.可选的,在本技术的一些实施例中,所述第一子像素区为红色子像素区,所述第二子像素区为绿色子像素区,所述第三子像素区为蓝色子像素区,所述液晶显示装置的背光模组发出的光为蓝光,所述第一色转换部的材料包括红色荧光材料,所述第二色转换部的材料包括绿色荧光材料,所述液晶显示装置还包括蓝光吸收层,所述蓝光吸收层位于所述第一色转换部和所述第二色转换部远离所述上偏光片的一侧。
9.可选的,在本技术的一些实施例中,所述蓝光吸收层包括红色滤光部和绿色滤光
部,所述红色滤光部位于所述第一色转换部远离所述上偏光片的一侧,所述绿色滤光部位于所述第二色转换部远离所述上偏光片的一侧。
10.可选的,在本技术的一些实施例中,所述透光部的材料包括蓝色滤光材料,所述液晶显示装置还包括蓝色滤光部,所述蓝色滤光部与所述蓝光吸收层同层设置,且位于所述透光部远离所述上偏光片的一侧。
11.可选的,在本技术的一些实施例中,所述液晶显示装置还包括保护层,所述保护层位于所述色转换层靠近所述上偏光片的一侧。
12.可选的,在本技术的一些实施例中,所述保护层的材料包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅中的一种或多种。
13.可选的,在本技术的一些实施例中,所述液晶显示装置还包括粘结层,所述粘结层贴合于所述上偏光片与所述保护层之间,或,所述粘结层贴附在所述上偏光片与所述保护层连接处的外周缘。
14.可选的,在本技术的一些实施例中,所述液晶显示装置还包括遮光部,所述遮光部设置在所述第三基板靠近所述上偏光片的一侧,所述遮光部位于所述第一色转换部与所述第二色转换部之间、所述第一色转换部与所述透光部之间、以及所述第二色转换部与所述透光部之间。
15.相较于现有技术中的液晶显示装置,本技术提供的液晶显示装置通过将色转换层设置在上偏光片远离液晶层的一侧,当液晶显示装置处于暗态时,背光透过下偏光片先形成为偏振光,接着,偏振光透过液晶层,然后,透过液晶层的偏振光经过上偏光片的检偏作用之后再进入色转换层中。由于偏振光在进入上偏光片之前不会受到色转换层的影响,其偏振态不会发生改变,因此,在经过上偏光片的检偏作用之后,液晶显示装置在暗态下不会产生漏光现象,从而能够大大提高液晶显示装置的对比度。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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。
17.图1是本技术提供的液晶显示装置的平面结构示意图。
18.图2是图1所示的液晶显示装置沿剖面线a-a’的第一种实施例的剖面示意图。
19.图3是图1所示的液晶显示装置沿剖面线a-a’的第二种实施例的剖面示意图。
20.图4是图1所示的液晶显示装置沿剖面线a-a’的第三种实施例的剖面示意图。
21.图5是图1所示的液晶显示装置沿剖面线a-a’的第四种实施例的剖面示意图。
22.图6是图1所示的液晶显示装置沿剖面线a-a’的第五种实施例的剖面示意图。
23.图7是图1所示的液晶显示装置沿剖面线a-a’的第六种实施例的剖面示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于
本技术中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。此外,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术,并不用于限制本技术。在本技术中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下,具体为附图中的图面方向;而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
25.本技术实施例提供一种液晶显示装置。以下分别进行详细说明。需说明的是,以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
26.本技术提供一种液晶显示装置。所述液晶显示装置可以为手机、平板、笔记本电脑、电视等显示产品。其中,所述液晶显示装置包括第一基板、第二基板、液晶层、上偏光片、色转换层以及第三基板;所述第二基板与所述第一基板相对设置;所述液晶层设置于所述第一基板与所述第二基板之间;所述上偏光片设置于所述第二基板远离所述第一基板的一侧;所述色转换层设置于所述上偏光片远离所述第二基板的一侧;所述第三基板设置于所述色转换层远离所述上偏光片的一侧。
27.由此,本技术提供的液晶显示装置通过将色转换层设置在上偏光片远离液晶层的一侧,当液晶显示装置处于暗态时,背光透过下偏光片先形成为偏振光,接着,偏振光透过液晶层,然后,透过液晶层的偏振光经过上偏光片的检偏作用之后再进入色转换层中。由于偏振光在进入上偏光片之前不会受到色转换层的影响,其偏振态不会发生改变,因此,在经过上偏光片的检偏作用之后,液晶显示装置在暗态下不会产生漏光现象,从而能够大大提高液晶显示装置的对比度。
28.下面通过具体实施例对本技术提供的液晶显示装置进行详细的阐述。
29.请参照图1和图2,本技术第一实施例提供一种液晶显示装置100。液晶显示装置100包括第一基板10、第二基板11、液晶层12、下偏光片13、上偏光片14、背光模组15以及色转换层16。其中,第一基板10和第二基板11相对设置。液晶层12设置于第一基板10与第二基板11之间。上偏光片14设置于第二基板11远离第一基板10的一侧。下偏光片13设置于第一基板10远离第二基板11的一侧。背光模组15设置于下偏光片13远离第一基板10的一侧。色转换层16设置于上偏光片14远离第二基板11的一侧。
30.在本实施例中,液晶显示装置100为(vertical alignment, va)显示模式。具体来说,第一基板10包括第一基底101和设置于第一基底101上的像素电极102。像素电极102位于第一基底101靠近液晶层12的一侧。第二基板11包括第二基底111和设置于第二基底111上的公共电极112。公共电极112位于第二基底111靠近液晶层12的一侧。公共电极112和像素电极102相对设置。
31.其中,第一基底101和第二基底111均可以为硬质基板,如可以为玻璃基板。需要说明的是,在本实施例中,第一基底101和像素电极102之间还设置有薄膜晶体管功能层等膜层结构(图中未示出),像素电极102靠近液晶层12的一侧以及公共电极112靠近液晶层12的一侧均可以设置配向膜(图中未示出),用以实现液晶的配向,相关技术均为现有技术,在此不再赘述。
32.如图1所示,液晶显示装置100具有多个像素区10a。每一像素区10a包括沿第一方向x间隔设置的第一子像素区10a、第二子像素区10b以及第三子像素区10c。在本实施例中,第一子像素区10a为红色子像素区,第二子像素区10b为绿色子像素区,第三子像素区10c为
蓝色子像素区。
33.在本实施例中,背光模组15发出的光为蓝光。具体的,背光模组15中的蓝光光源可以包括蓝光发光二极管。其中,所述蓝光发光二极管可以为迷你型发光二极管或微型发光二极管。需要说明的是,背光模组15的具体结构可以参照现有技术,在此不再赘述。
34.相较于现有技术中在背光模组15中使用蓝光发光二极管搭配黄色荧光粉形成白光的背光设计,本技术去掉了背光模组15中的黄色荧光粉,直接利用蓝光光源发出的蓝光进入液晶显示装置100中的下偏光片13等膜层结构,避免因黄色荧光粉激发效率过低而损失光能,进而能够提高蓝光的利用率,以提高背光模组15的能效。
35.色转换层16包括间隔设置的第一色转换部161、第二色转换部162以及透光部163。第一色转换部161和第二色转换部162用于转换不同颜色的光。其中,第一色转换部161位于第一子像素区10a。第二色转换部162位于第二子像素区10b。透光部163位于第三子像素区10c。
36.在本实施例中,第一色转换部161和第二色转换部162的材料均包括色转换材料和滤光材料。
37.在本实施例中,所述色转换材料为下转换材料,由此,色转换层16能够将波长较短、能量较高的光线转换为波长较长、能量较低的光线,进而实现色彩的转换。具体的,第一色转换部161中的下转换材料为红色下转换材料,第二色转换部162中的下转换材料为绿色下转换材料,由于背光模组15发出的光为蓝光,因此,第一色转换部161能够在蓝光的激发下产生红光,第二色转换部162能够在蓝光的激发下产生绿光。
38.在本实施例中,第一色转换部161和第二色转换部162中的下转换材料均为荧光材料。具体来说,第一色转换部161中的荧光材料为红色荧光材料,所述红色荧光材料在蓝光的激发下产生红光。所述红色荧光材料可以为红色荧光粉或红色量子点。第二色转换部162中的荧光材料为绿色荧光材料,所述绿色荧光材料在蓝色的激发下产生绿光。所述绿色荧光材料可以为绿色荧光粉或绿色量子点。
39.其中,所述红色荧光粉可以为ru掺杂的y2o3。所述红色量子点可以为核壳结构的红色量子点。所述核壳结构的红色量子点包括第一量子点核和包覆于所述第一量子点核的第一壳层。具体的,所述第一量子点核的材料可以为cdse、cd2sete及inas中的一种或多种,所述第一壳层的材料可以为cds、znse、zncds2、zns及zno中的一种或多种。所述绿色荧光粉可以为ru掺杂的srga2s4。所述绿色量子点可以为核壳结构的绿色量子点。所述核壳结构的绿色量子点包括第二量子点核和包覆于所述第二量子点核的第二壳层。具体的,所述第二量子点核的材料可以为zncdse2、inp及cd2sse中的一种或多种,所述第二壳层的材料可以为cds、znse、zncds2、zns及zno中的一种或多种。需要说明的是,上述红色荧光粉、红色量子点、绿色荧光粉以及绿色量子点的材料仅为示例,具体材料可以根据实际应用需求进行选择,本技术对此不作限定。
40.其中,所述滤光材料通过反射和吸收特定波长的光与透过特定波长的光的方式,以实现颜色的过滤及筛选。在本实施例中,第一色转换部161中的滤光材料为红色滤光材料,用于过滤除红光以外的其他颜色光。第二色转换部162中的滤光材料为绿色滤光材料,用于过滤除绿光以外的其他颜色光。需要说明的是,所述红色滤光材料和所述绿色滤光材料均包括树脂、无机颜料颗粒以及有机染料,相关材料均可以参照现有技术,在此不再赘
述。
41.进一步的,在本实施例中,透光部163包括蓝色滤光材料,用于过滤除蓝光以外的其他颜色光。其中,所述蓝色滤光材料可以包括树脂、无机颜料颗粒以及有机染料,相关材料均为现有技术,在此不再赘述。另外,在一些实施例中,透光部163也可以为透明色阻层,此时,透光部163不具备滤光作用,在此不再赘述。
42.以蓝光光源为例,传统lcd中背光的光路过程为:蓝光
→
下偏光片
→
液晶层
→
彩色滤光层
→
上偏光片。本技术的发明人在实验探究中发现,若将荧光材料掺杂至传统彩膜基板的彩色滤光层中,在液晶显示装置处于暗态时,蓝光经过下偏光片形成为偏振光之后,偏振光在经由液晶层进入彩膜基板中时,由于荧光材料的偏振特性,在偏振光的激发下,透过彩膜基板的偏振光的偏振态会发生改变,当通过上偏光片的检偏作用之后,会产生暗态漏光现象。
43.因此,本实施例通过将同时掺杂有荧光材料和滤光材料的色转换层16设置在上偏光片14远离液晶层12的一侧,在液晶显示装置100处于暗态时,背光的光路过程为:蓝光
→
下偏光片13
→
液晶层12
→
上偏光片14
→
色转换层16,由于透过液晶层12的偏振光先通过上偏光片14的检偏作用之后才进入色转换层16中,也即,在进入上偏光片14之前,偏振光的偏振态不会发生改变,因而并不会产生暗态漏光现象,由此能够大大提高液晶显示装置100的对比度,以提升显示产品的市场竞争力。
44.在本实施例中,液晶显示装置100还包括第三基板17。第三基板17位于色转换层16远离上偏光片14的一侧。其中,第三基板17可以为硬质基板,如可以为玻璃基板。上述设置使得在色转换层16的制备工艺中,能够直接以第三基板17为基底来形成色转换层16,由于色转换层16的图案化可以采用现有的仪器设备实现,因此,不会增加工艺操作难度。
45.可以理解的是,对于va显示模式的液晶显示装置100,液晶层12的作用是通过上下基板电极中电压的改变来调控电场强度,从而控制液晶的偏转,以实现对透过液晶的光的强度的控制。其中,来自背光模组15的光依次通过下偏光片13和第一基板10进入液晶层12,并在液晶层12中实现像素级别的光强的控制。通常情况下,背光模组15中的蓝光会以一定的发散角度依次透过液晶层12和上偏光片而射向色转换层16,此时,对于本应透过特定颜色子像素区(如红色子像素区)的光,不可避免地会出现部分光照射至相邻的颜色不同的子像素区(如绿色子像素区和蓝色子像素区)的现象,也即,本应透过第一色转换部161的蓝光,不可避免地会出现部分蓝光照射至相邻的第二色转换部162和透光部163中,进而使得透过色转换层16之后的不同颜色光之间存在色串扰风险,且色转换层16与液晶层12之间的距离越远,背光发散角的影响面积越大,色串扰现象越严重。
46.在本实施例中,由于第三基板17为色转换层16的衬底,本实施例通过将第三基板17设置在色转换层16远离液晶层12的一侧,能够在提高液晶显示装置100对比度的同时,最小化色转换层16与液晶层12之间的距离,从而可以降低背光发散角的影响,能够最大程度地降低色串扰风险,从而有利于提高液晶显示装置100的显示效果。另外,本实施例中的第三基板17还可以充当液晶显示装置100中的盖板,进而使得液晶显示装置100中不需额外设置盖板。
47.另外,液晶显示装置100还包括遮光部18。遮光部18设置在第三基板17靠近上偏光片14的一侧。遮光部18位于第一色转换部161与第二色转换部162之间、第一色转换部161与
透光部163之间、以及第二色转换部162与透光部163之间。其中,遮光部18的设置能够避免相邻色转换部之间以及色转换部与透光部之间产生颜色串扰,有利于提高显示效果。具体的,遮光部18可以采用黑色矩阵等具有吸光作用的材料制得。
48.进一步的,液晶显示装置100还包括保护层19。保护层19设置在色转换层16靠近上偏光片14的一侧。一方面,由于本实施例中的色转换层16需要在第三基板17上形成之后,再与下偏光片13对位贴合,因此,保护层19的设置可以避免色转换层16在对位过程中受到损伤而降低光效;另一方面,保护层19的设置避免外界水氧侵入色转换层16中而降低色转换效率。其中,保护层19整面设置在色转换层16、透光部163以及遮光部18上,以最大化保护层19的保护效果。
49.具体的,保护层19的材料可以包括无机材料,所述无机材料可以为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅中的一种或多种。在本实施例中,保护层19的材料为氮化硅。在一些实施例中,所述保护层19的材料也可以为有机材料,所述有机材料可以为pet或pmma等。
50.需要说明的是,在一些实施例中,保护层19也可以设置在色转换层16远离上偏光片14的一侧;或者,保护层19还可以同时设置在色转换层16的相对两侧,在此不再赘述。
51.在本实施例中,液晶显示装置100还包括粘结层20。粘结层20贴合于上偏光片14与保护层19之间。粘结层20的设置可以提高保护层19和上偏光片14的贴合稳定性,避免因色转换层16与上偏光片14之间错位而影响出光效果。其中,粘结层20的材料可以为压敏胶等具有粘结效果的胶材,本技术对粘结层20的材质不作限定。
52.请参照图3,本技术第二实施例提供一种液晶显示装置100。本技术第二实施例提供的液晶显示装置100与第一实施例的不同之处在于:背光模组15发出的光为红光,第一色转换部161位于第二子像素区10b,第二色转换部162位于第三子像素区10c,透光部163位于第一子像素区10a,第一色转换部161中的上转换材料为绿色上转换材料,第二色转换部162中的上转换材料为蓝色上转换材料。
53.在本实施例中,以上转换材料为色转换材料,以使色转换层16将波长较短、能量较高的光线转换为波长较长、能量较低的光线,进而实现色彩的转换。
54.具体的,由于第一色转换部161中的上转换材料为绿色上转换材料、第二色转换部162中的上转换材料为蓝色上转换材料,背光模组15发出的光为红光,因此,第一色转换部161能够在红光的激发下产生绿光,第二色转换部162能够在红光的激发下产生蓝光。
55.其中,所述上转换材料可以包括镧系元素如稀土元素掺杂的上转换纳米粒子。示例性的,所述上转换纳米粒子可以为铒镱共掺杂四氟钇钠(nayf4:yb,er)纳米颗粒、钕铥镱共掺杂四氟钇钠(nayf4:yb,nd,tm)纳米颗粒或铥镱共掺杂四氟钇钠(nayf4:yb,tm)纳米颗粒。
56.请参照图4,本技术第三实施例提供一种液晶显示装置100。本技术第三实施例提供的液晶显示装置100与第一实施例的不同之处在于:第一色转换部161的材料包括红色荧光材料,第二色转换部162的材料包括绿色荧光材料,液晶显示装置100还包括蓝光吸收层21和蓝色滤光部22,蓝光吸收层21位于第一色转换部161和第二色转换部162远离上偏光片14的一侧,蓝色滤光部22与蓝光吸收层21同层设置,且位于透光部163远离上偏光片14的一侧。
57.本实施例通过在第一色转换部161和第二色转换部162远离上偏光片14的一侧设
置蓝光吸收层21,能够吸收环境光中的蓝光,避免第一色转换部161中的红色荧光材料和第二色转换部162中的绿色荧光材料受到环境光中蓝光激发的干扰。
58.在本实施例中,第一色转换部161的材料还包括第一基质材料,第一色转换部161通过在所述第一基质材料中掺杂红色荧光材料而形成。第二色转换部162的材料还包括第二基质材料,第二色转换部162通过在所述第二基质材料中掺杂绿色荧光材料而形成。其中,所述第一基质材料和所述第二基质材料相同,均可以为透明树脂。在一些实施例中,第一色转换部161的材料还可以包括红色滤光材料,且第二色转换部162的材料还可以包括绿色滤光材料,在此不再赘述。
59.在本实施例中,蓝光吸收层21包括红色滤光部211和绿色滤光部212。红色滤光部211位于第一色转换部161远离上偏光片14的一侧。绿色滤光部212位于第二色转换部162远离上偏光片14的一侧。其中,红色滤光部211包括红色滤光材料,用于过滤除红光以外的其他颜色光。绿色滤光部212包括绿色滤光材料,用于过滤除绿光以外的其他颜色光。蓝色滤光部22包括蓝色滤光材料,用于过滤除蓝光以外的其他颜色光。所述红色滤光材料、所述绿色滤光材料以及所述蓝色滤光材料均包括树脂、无机颜料颗粒以及有机染料,相关材料均可以参照现有技术,在此不再赘述。
60.请参照图5,本技术第四实施例提供一种液晶显示装置100。本技术第四实施例提供的液晶显示装置100与第三实施例的不同之处在于:透光部163与蓝色滤光部22一体成型。
61.具体的,透光部163与蓝色滤光部22采用同一道工艺制得。上述设置使得在蓝色滤光部22形成的同时能够直接形成透光部163,从而可以简化工艺,有利于节省工艺成本。
62.请参照图6,本技术第五实施例提供一种液晶显示装置100。本技术第五实施例提供的液晶显示装置100与第一实施例的不同之处在于:粘结层20贴附在上偏光片14与保护层19之间的内周缘。
63.相较于第一实施例中上偏光片14与保护层19之间的全贴合方式,本实施例中通过将粘结层20贴附在上偏光片14与保护层19之间的内周缘,也即,本实施例通过采用框贴的方式来实现上偏光片14与保护层19之间的连接,减小了上偏光片14与保护层19的粘接面积,当液晶显示装置100中相关基板因故障而需要更换时,较小的粘接面积有利于基板的更换。
64.请参照图7,本技术第六实施例提供一种液晶显示装置100。本技术第六实施例提供的液晶显示装置100与第一实施例的不同之处在于:粘结层20贴附在上偏光片14与保护层19连接处的外周缘。
65.本实施例通过将粘结层20设置在上偏光片14和保护层19连接处的外周缘,可以省去上偏光片14和保护层19之间的空间,有利于减薄液晶显示装置100的厚度。
66.以上对本技术实施例所提供的一种液晶显示装置进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本技术的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。