CN102053407A - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种液晶显示装置，其包括基板、主动式驱动阵列、彩色滤光基板、多个被动式发光组件、液晶显示层以及偏光片。彩色滤光基板包括具有相对的第一表面及第二表面的透明基板、配置于第二表面并具有多个开口的黑色矩阵层、配置于这些开口内的多个彩色滤光图案、平行排列于黑色矩阵层相对主动式驱动阵列的表面上的多条第一电极及排列方向垂直于第一电极的多条第二电极。多个被动式发光组件分别设置于第一电极与第二电极之间，且位于第一电极与第二电极的交叠处而呈阵列式排列。每一被动式发光组件包括有机发光材料层及设置于有机发光材料层与对应的第二电极之间偏光层。此液晶显示装置具有自发光源，有利于简化结构，降低制作成本。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置，特别是涉及一种具有自发光源的反射式液晶显示装置。

背景技术

一般来说，薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistorliquid crystal display，TFT-LCD)可分为穿透式TFT-LCD与反射式TFT-LCD。其中，穿透式TFT-LCD是通过背光模块(backlight module)作为发光光源来达到显示效果。反射式TFT-LCD则依赖外界环境光源来达到显示效果。

但是，上述TFT-LCD都有各自的缺点，例如，穿透式TFT-LCD需要采用背光模块，但是背光模块的采用会造成TFT-LCD的成本、重量以及厚度的增加。此外，当外界光源亮度大于背光模块的发光亮度时，使用者将无法辨别穿透式TFT-LCD所显示的影像。又例如，反射式TFT-LCD虽然依靠外界提供光源以进行显示，毋须使用背光模块，但是，当在外界光源微弱或甚至没有外界光源的情况下就无法显示，并且对比度较低，色彩也较不饱和。因此，目前已提出一种自发光TFT-LCD，其是采用可发出红(R)、绿(G)、蓝(B)光的发光材料作为发光光源，但由于这些发光材料的辉光效率与寿命长短不一，容易导致TFT-LCD色彩品质不佳，且使用寿命较短，而且独立的RGB发光材料制作工艺复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种液晶显示装置，其具有自发光源，且有利于简化结构，降低制作成本。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

一种液晶显示装置，其包括基板、主动式驱动阵列、反射层、彩色滤光基板、多个被动式发光组件、液晶显示层以及偏光片。主动式驱动阵列配置于基板上，并包括多个透明像素电极。反射层设置于上述这些透明像素电极与基板之间。彩色滤光基板配置于主动式驱动阵列上方，并包括透明基板、黑色矩阵层、多个彩色滤光图案、多条第一电极以及多条第二电极。透明基板包括第一表面及与第一表面相对的第二表面，且第二表面与主动式驱动阵列相对设置。黑色矩阵层配置于第二表面，并具有多个开口。多个彩色滤光图案配置于上述这些开口内，并对应上述这些透明像素电极。多条第一电极与多条第二电极分别平行排列于黑色矩阵层相对主动式驱动阵列的表面上，且上述这些第二电极的排列方向垂直于上述这些第一电极的排列方向。多个被动式发光组件分别设置于上述这些第一电极与上述这些第二电极之间，且位于上述这些第一电极与上述这些第二电极的交叠处而呈阵列式排列。每一被动式发光组件包括有机发光材料层以及偏光层(alignment layer)。偏光层设置于有机发光材料层与对应的第二电极之间。液晶显示层设置于主动式驱动阵列与彩色滤光基板之间。偏光片配置于透明基板的第一表面。

在本发明的一实施例中，上述被动式发光组件为有机发光二极管(organic light emitting diode)或聚合物发光二极管(polymer light emitting diode).

在本发明的一实施例中，上述有机发光材料层的材料为聚芴类(polyfluorene)电致发光材料。

在本发明的一实施例中，上述各第一电极为金属电极，且各第二电极为透明电极。

在本发明的一实施例中，上述主动式驱动阵列更包括多个薄膜晶体管以及多个光遮蔽单元，且各光遮蔽单元对应的设置于上述这些薄膜晶体管上方，用以遮挡偏极光进入各薄膜晶体管。

一种液晶显示装置，其包括基板、主动式驱动阵列、彩色滤光基板、多个被动式发光组件、液晶显示层以及偏光片。主动式驱动阵列配置于基板上，并包括多个反射像素电极。彩色滤光基板配置于主动式驱动阵列上方，并包括透明基板、黑色矩阵层、多个彩色滤光图案、多条第一电极以及多条第二电极。透明基板包括第一表面及与第一表面相对的第二表面，且第二表面与主动式驱动阵列相对设置。黑色矩阵层配置于第二表面，并具有多个开口。多个彩色滤光图案配置于上述这些开口内，并对应上述这些反射像素电极。多条第一电极与多条第二电极分别平行排列于黑色矩阵层相对主动式驱动阵列的表面上，且上述这些第二电极的排列方向垂直于上述这些第一电极的排列方向。多个被动式发光组件分别设置于上述这些第一电极与上述这些第二电极之间，且位于上述这些第一电极与上述这些第二电极的交叠处而呈阵列式排列。每一被动式发光组件包括有机发光材料层以及偏光层。偏光层设置于有机发光材料层与对应的第二电极之间。液晶显示层设置于主动式驱动阵列与彩色滤光基板之间。偏光片配置于透明基板的第一表面。

上述液晶显示装置采用嵌入的多个被动式发光组件作为光源，每一被动式发光组件包括有机发光材料层以及偏光层，可以直接发出偏极光，无需在液晶显示装置中再设置下偏光片，因此可以有效简化液晶显示装置的结构。此外，上述这些被动式发光组件的制作过程简单，可有效减低液晶显示装置的制作成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例的液晶显示装置的一个像素对应的结构的剖面示意图。

图2是图1所示的液晶显示装置的第一电极与第二电极的结构的俯视示意图。

图3是本发明另一实施例的液晶显示装置的结构的剖面示意图。

100、100a：液晶显示装置        110：基板

120、120a：主动式驱动阵列      121：透明像素电极

122：薄膜晶体管                123：遮蔽单元

130：反射层                    140：彩色滤光基板

141：透明基板                  1411：第一表面

1412：第二表面                 142：黑色矩阵层

1421：开口                     143：    彩色滤光图案

144：第一电极                  145：第二电极

150：被动式发光组件            151：有机发光材料层

152：偏光层                    160：液晶显示层

170：偏光片                    121a：反射像素电极

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的液晶显示装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图1是本发明一实施例的液晶显示装置的结构的剖面示意图。请参阅图1，本实施例中，液晶显示装置100包括基板110、主动式驱动阵列120、反射层130、彩色滤光基板140、多个被动式发光组件150、液晶显示层160以及偏光片170。

上述基板110例如为一透明玻璃基板，在本实施例中，其表面主要用于配置主动式驱动阵列120、反射层130以及液晶显示层160。

上述主动式驱动阵列120配置于基板110上。主动式驱动阵列120包括呈阵列式排列的多个透明像素电极121，且其例如可为铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)电极，但不以此为限。此外，主动式驱动阵列120还包括呈阵列式排列的多个薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)122，而上述这些透明像素电极121分别一一对应的电连接于上述这些薄膜电晶体管122。也就是说，一个像素电极121以及一个薄膜晶体管122例如构成一个主动式驱动单元，多个主动式驱动单元呈阵列式排列从而构成上述主动式驱动阵列120。另外，主动式驱动阵列120还包括多个遮蔽单元123，分别一一对应的设置于上述这些薄膜晶体管122的上方，用于遮挡光进入上述这些薄膜晶体管122，以防止薄膜晶体管122发生漏电现象。

上述反射层130设置于主动式驱动阵列120的上述这些透明像素电极121与基板110之间，用于反射透过上述这些透明像素电极121的光。

上述彩色滤光基板140配置于主动式驱动阵列120上方。在本实施例中，彩色滤光基板140包括透明基板141、黑色矩阵层142、多个彩色滤光图案143、多条第一电极144以及多条第二电极145。透明基板141包括第一表面1411及与第一表面1411相对的第二表面1412。第二表面1412与配置于基板110上的主动式驱动阵列120相对设置。黑色矩阵层142配置于透明基板141的第二表面1412，并具有多个开口1421。多个彩色滤光图案143配置于上述这些开口1421内，因此，黑色矩阵层142将上述这些彩色滤光图案143分隔开来。上述这些彩色滤光图案143呈阵列式排列，并分别与主动式驱动阵列120的上述这些透明像素电极121相对应。请搭配参阅图2，多条第一电极144平行排列于黑色矩阵层142相对主动式驱动阵列120的表面上。在本实施例中，上述这些第一电极144例如是等间距排列的。多条第二电极145也平行排列于黑色矩阵层142相对主动式驱动阵列120的表面上。在本实施例中，上述这些第二电极132例如也是等间距排列，且上述这些第二电极145的排列方向垂直于上述这些第一电极144的排列方向，如此，上述这些第一电极144与上述这些第二电极145可形成呈阵列式排列的多个交叠处。上述这些第一电极144可为金属电极，上述这些第二电极145则为透明电极。在本实施例中，每一第一电极144例如包括一铝电极(图未示)以及设置于铝电极的一钙电极(图未示)，每一第二电极145例如可为铟锡氧化物电极，但不以此为限。

上述多个被动式发光组件150分别设置于上述这些第一电极144与上述这些第二电极145之间，且位于上述这些第一电极144与上述这些第二电极145的交叠处而呈阵列式排列。每一被动式发光组件150包括有机发光材料层151以及偏光层(alignment layer)152，偏光层152设置于有机发光材料层151与对应的第二电极145之间。有机发光材料层151可采用一般的真空制程来制作，也可以采用常见的印刷制程，例如喷墨印刷(ink-jet printing)、网板印刷(screen printing)或轮转印刷(roll printing)等来制作。被动式发光组件150例如可为有机发光二极管(organic light emitting diode)或聚合物发光二极管(polymer light emitting diode)。当被动式发光组件150例如为聚合物发光二极管时，有机发光材料层151的材料例如可为聚芴类(polyfluorene)电致发光材料。

上述这些被动式发光组件150作为液晶显示装置100的嵌入式自发光源，每一被动式发光组件150接受对应的第一电极122与第二电极132所提供的驱动电压，此驱动电压驱动有机发光材料层151发光，而有机发光材料层151所发出的光经过偏光层152的偏光作用，最终发出形成一偏极光射出至主动式驱动阵列120对应的透明像素电极121，再经由反射层130的反射，彩色滤光图案143的滤光，从而达到彩色显示的效果。

此外，上述液晶显示层160设置于主动式驱动阵列120与彩色滤光基板110之间。具体的，液晶显示层160设置于主动式驱动阵列120上，且彩色滤光基板110配置有第一电极144与第二电极145的一侧再设置于液晶显示层160上。

偏光片170配置于彩色滤光基板110上，在本实施例中，偏光片170位于彩色滤光基板110的透明基板141的第一表面1411。

图3是本发明另一实施例的液晶显示装置的结构的剖面示意图。请参阅图3，本实施例中的液晶显示装置100a大致与前述实施例中的液晶显示装置100的结构相似，二者的区别在于液晶显示装置100a的主动式驱动阵列120包括多个反射像素电极121a。由于反射像素电极121a是由可反射光线的金属制成，因此液晶显示装置100a没有设置专门用于反射光的反射层。

综上所述，上述液晶显示装置100、100a采用多个被动式发光组件150作为光源，每一被动式发光组件150包括有机发光材料层151以及偏光层152，由于偏光层152的作用，被动式发光组件150可以直接发出偏极光，无需在液晶显示装置100、100a中再设置下偏光片，因此可以有效简化液晶显示装置100、100a的结构。此外，上述这些被动式发光组件150的制作过程简单，可有效减低液晶显示装置100、100a的制作成本。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，其包括：

一基板；

一主动式驱动阵列，配置于该基板上，并包括多个透明像素电极；

一反射层，设置于上述这些透明像素电极与该基板之间；

一彩色滤光基板，配置于该主动式驱动阵列上方，并包括：

一透明基板，包括一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面，且该第二表面与该主动式驱动阵列相对设置；

一黑色矩阵层，配置于该第二表面，并具有多个开口；

多个彩色滤光图案，配置于上述这些开口内，并对应上述这些透明像素电极；

多条第一电极，平行排列于该黑色矩阵层相对该主动式驱动阵列的表面上；以及

多条第二电极，平行排列于该黑色矩阵层相对该主动式驱动阵列的表面上，且上述这些第二电极的排列方向垂直于上述这些第一电极的排列方向；

多个被动式发光组件，分别设置于上述这些第一电极与上述这些第二电极之间，且位于上述这些第一电极与上述这些第二电极的交叠处而呈阵列式排列，每一被动式发光组件包括：

一有机发光材料层；以及

一偏光层，设置于该有机发光材料层与对应的该第二电极之间；

一液晶显示层，设置于该主动式驱动阵列与该彩色滤光基板之间；以及

一偏光片，配置于该透明基板的第一表面。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该被动式发光组件为有机发光二极管或聚合物发光二极管。

3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该有机发光材料层的材料为聚芴类电致发光材料。

4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，各该第一电极为金属电极，且各该第二电极为透明电极。

5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该主动式驱动阵列更包括多个薄膜晶体管以及多个光遮蔽单元，且各该光遮蔽单元对应的设置于上述这些薄膜晶体管上方，用以遮挡该偏极光进入各该薄膜晶体管。

6.一种液晶显示装置，其包括：

一基板；

一主动式驱动阵列，配置于该基板上，并包括多个反射像素电极；

一彩色滤光基板，配置于该主动式驱动阵列上方，并包括：

一透明基板，包括一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面，且该第二表面与该主动式驱动阵列相对设置；

一黑色矩阵层，配置于该第二表面，并具有多个开口；

多个彩色滤光图案，配置于上述这些开口内，并对应上述这些反射像素电极；

多条第一电极，平行排列于该黑色矩阵层相对该主动式驱动阵列的表面上；以及

多条第二电极，平行排列于该黑色矩阵层相对该主动式驱动阵列的表面上，且上述这些第二电极的排列方向垂直于上述这些第一电极的排列方向；

多个被动式发光组件，分别设置于上述这些第一电极与上述这些第二电极之间，且位于上述这些第一电极与上述这些第二电极的交叠处而呈阵列式排列，每一被动式发光组件包括：

一有机发光材料层；以及

一偏光层，设置于该有机发光材料层与对应的该第二电极之间；

一液晶显示层，设置于该主动式驱动阵列与该彩色滤光基板之间；以及

一偏光片，配置于该透明基板的第一表面。

7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，该被动式发光组件为有机发光二极管或聚合物发光二极管。

8.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，该有机发光材料层的材料为聚芴类电致发光材料。

9.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，各该第一电极为金属电极，且各该第二电极为透明电极。

10.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，该主动式驱动阵列更包括多个薄膜晶体管以及多个光遮蔽单元，且各该光遮蔽单元对应的设置于上述这些薄膜晶体管上方，用以遮挡该偏极光进入各该薄膜晶体管。

Images