CN102998845B - 一种液晶显示屏及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示屏及显示装置，在液晶显示屏中的TFT阵列基板的衬底基板和TFT阵列结构之间设置电致发光结构，通过对电致发光结构施加不同的电压来控制其发光亮度，以便向液晶显示屏提供所需亮度的光源，省去了现有的设置于TFT阵列基板外侧的背光模组，能够极大的降低液晶显示屏整体的厚度，利于液晶显示屏的轻薄化。并且，还可以将两个具有电致发光结构的液晶显示屏背向设置，通过共用TFT阵列基板中的衬底基板的方式组合成一个新的显示装置，以实现双面显示功能，且可以在衬底基板两面涂覆反射层，实现两面显示不同内容的功能。

Description

一种液晶显示屏及显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示屏及显示装置。

背景技术

液晶显示屏（LCD，Liquid Crystal Display）属于被动发光型显示器，由于液晶分子本身不发光，为了能使其能正常显示影像，需要利用背光模组供应充足的亮度与分布均匀的光源，因此，背光模组是液晶显示屏的重要组成部分，其功耗、厚度、成本在整个液晶显示屏中占有很大的比例。但是，在日益发展的今天，需要在公共场合获取信息的情况越来越多，受场合面积的限制，往往无法摆放更多的液晶显示屏，因此需要更加轻薄化的液晶显示屏。

因此，如何减少液晶显示屏的整体厚度，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

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，用以实现轻薄化的液晶显示。

本发明实施例提供了一种液晶显示屏，包括：彩膜基板，薄膜晶体管TFT阵列基板，以及位于所述彩膜基板和所述TFT阵列基板之间的液晶层，

在所述TFT阵列基板的衬底基板和TFT结构之间具有电致发光结构。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括：第一液晶显示屏和第二液晶显示屏，所述第一液晶显示屏与所述第二液晶显示屏相互背对设置，且共用TFT阵列基板中的衬底基板，所述第一液晶显示屏和第二液晶显示屏为本发明实施例提供的上述液晶显示屏。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的一种液晶显示屏及显示装置，在液晶显示屏中的TFT阵列基板的衬底基板和TFT阵列结构之间设置电致发光结构，通过对电致发光结构施加不同的电压来控制其发光亮度，以便向液晶显示屏提供所需亮度的光源，省去了现有的设置于TFT阵列基板外侧的背光模组，能够极大的降低液晶显示屏整体的厚度，利于液晶显示屏的轻薄化。并且，还可以将两个具有电致发光结构的液晶显示屏背向设置，通过共用TFT阵列基板中的衬底基板的方式组合成一个新的显示装置，以实现双面显示功能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的液晶显示屏的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图；

图3a-图3g为本发明实施例提供的制备TFT阵列基板的各步骤的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例提供的液晶显示屏及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。

附图中各层厚度和区域大小形状不反映液晶显示屏的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

本发明实施例提供的液晶显示屏，如图1所示，包括：彩膜基板1，TFT阵列基板2，以及位于彩膜基板1和TFT阵列基板2之间的液晶3，

在TFT阵列基板2的衬底基板21和TFT结构22之间具有电致发光结构23。

本发明实施例提供的上述液晶显示屏，在TFT阵列基板的衬底基板和TFT阵列结构之间设置电致发光结构，通过对电致发光结构施加不同的电压来控制其发光亮度，以便向液晶显示屏提供所需亮度的光源，省去了现有的设置于TFT阵列基板外侧的背光模组，能够极大的降低液晶显示屏整体的厚度，利于液晶显示屏的轻薄化。

具体地，电致发光结构一般为由阳极、发光层以及阴极组成的“三明治”结构，在通电时，阳极注入空穴载流子，阴极注入电子载流子，空穴和电子载流子在发光层复合导致发光。

在具体实施时，在衬底基板和TFT阵列结构之间设置的电致发光结构中的发光层可以由有机材料制备，也可以由诸如ZnS：Mn的无机材料制备，在此不做限定。并且，发光材料的发光亮度B和施加的电压V之间的关系为：其中B₀和C为由发光条件、元件结构和磷光材料决定的常数。因此，可以通过调节阴极和阳极之间的电压，控制发光层的发光亮度。

在具体实施时，由于一般使用不透光的金属制备阴极，使用透明ITO或IZO材料制备阳极，因此，可以将电致发光结构中的阴极靠近衬底基板设置，将阳极靠近TFT结构设置；或者，将阳极靠近衬底基板设置，将阴极靠近TFT结构设置，并在每个像素单元的开口区域的对应的位置设置发光窗口，以便电致发光结构发出的光能够透过TFT结构照射到液晶层。并且，还可以在电致发光结构和TFT阵列结构之间设置透明绝缘材料，以避免电致发光结构中的电流对TFT结构产生干扰，对于阴极和阳极的上下层位置关系在此不作限定。

进一步地，在具体实施时，当TFT阵列基板中的TFT结构采用底栅型结构时，电致发光结构还可以省去阴极，利用底栅型TFT阵列结构中的栅极作为阴极，即电致发光结构具体包括：位于衬底基板上的透明电极（即阳极），以及位于透明电极上的发光层，将发光层与TFT结构中的栅极电性相连，实现电致发光功能。将底栅型的栅极作为电致发光结构的阴极，在整体上节省TFT阵列基板的膜层结构，节省制备成本，并且，也省去了单独对阴极供电的布线，能节省整体器件的供电量。

具体地，在利用栅极作为阴极时，在TFT阵列基板中发光层可以整层设置，也可以将发光层的图案和栅极的图案设计成一致，在此不做限定。

当发光层的图案与栅极的图案相同时，可以采用同一块掩膜板制作栅极图形和发光层图形，能在TFT阵列基板的制备过程中节省掩膜板的张数，达到节省成本的效果。并且，将发光层的图案和栅极的图案设置成一致时，仅在每个像素单元的非开口区域具有发光层，对于每个像素单元具有的发光层，仅在与栅极连接的栅线加载栅极扫描信号，即该像素单元工作时，该像素单元的发光层才复合发光，其他像素单元的发光层不发光，相对于整面设置的发光层一直处于发光状态，像素单元不工作时该像素单元的发光层不发光，能节省整个器件的能耗。

进一步地，在具体实施时，在TFT阵列基板中透明电极可以整层设置，也可以将透明电极的图案和发光层及栅极的图案设计成相同，在此不做限定。同样，将透明电极的图案与发光层的图案设置为相同，即仅在像素单元的非开口区域具有图案，相对于整面设置的透明电极，能节省整个器件的供电能耗，在此不做赘述。

进一步地，根据液晶显示屏的液晶分子的液晶具有的克尔光学效应，需要将射入液晶显示屏的背景光调制成偏振光，而在本发明实施例提供的上述液晶显示屏中，将发出背景光的电致发光结构设置在TFT阵列基板内部，因此，需要将现有的设置在TFT阵列基板背向液晶层一面的偏光片重新设置，在本发明实施例中，TFT阵列基板面向液晶层的一面一般具有取向层，可以在TFT阵列基板的取向层和电致发光结构之间设置第一偏光片，该第一偏光片的光透过轴方向与彩膜基板背向液晶层一面具有的第二偏光片的光透过轴方向相互垂直，以保证射入液晶层的光线为偏振光，实现液晶层对偏振光的调制作用。

具体地，可以在电致发光结构与TFT结构之间直接设置第一偏光片，也可以在取向膜和TFT结构之间设置第一偏光片，在此不做限定。并且，在使用TFT结构中的栅极作为阴极时，一般将第一偏光片设置在取向膜和TFT结构之间。

进一步地，由于发光层的发出的光线没有特定方向，有可能从TFT阵列基板背向液晶层的一层射出，因此，可以在TFT阵列基板的衬底基板与电致发光结构之间设置反射层，将电致发光结构发出的背向液晶层一面的光线反射到面向液晶层的一面，提高背景光的有效利用率。

具体地，本发明实施例提供的上述液晶显示屏可以适用于各种类型的液晶显示面板，即液晶显示屏中的像素结构可以为高级超维场开关（ADS，AdvancedSuper Dimension Switch）型，高开口率-高级超维场开关（H-ADS）型，平面内开关（IPS，In-Plane Switch）型或扭曲向列（TN，Twisted Nematic）型，在此不做限定。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，如图2所示，包括：第一液晶显示屏01和第二液晶显示屏02，第一液晶显示屏01与第二液晶显示屏02相互背对设置，且共用TFT阵列基板2中的衬底基板21，该第一液晶显示屏01和第二液晶显示屏02为本发明实施例提供的上述液晶显示屏，液晶显示屏的具体结构可以参见上述实施例，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的上述显示装置，将两个具有电致发光结构23的液晶显示屏背向设置，通过共用TFT阵列基板2中的衬底基板21的方式组合成一个新的显示装置，以实现双面显示功能。

在具体实施时，可以将第一液晶显示屏01与第二液晶显示屏02设置为镜像对称结构，即两者的彩膜基板1和TFT阵列基板2上的像素结构相同。

并且，在具体应用时，第一液晶显示屏01和第二液晶显示屏02可以显示相同的内容，也可以显示不同的内容，在此不做限定。当显示装置的双面需要显示不同的内容时，在第一液晶显示屏01和第二液晶显示屏02中需要制备上述实例中提到的反射层。当显示装置的双面仅显示相同的内容时，可以将两个液晶显示屏的COF接到同一块电路板上，采取同时驱动的方式，当然也可以分别接到不同的电路板上，采取分别驱动的方式，在此不做限定。

在具体制备上述显示装置的TFT阵列基板的过程中，可以在同一张衬底基板的两面同时制作膜层，也可以制作完一面的膜层，再做另一面的膜层，在此不做限定。

下面通过一个具体的实施例对上述显示装置进行详细地说明。

具体地，在本实施例中对于TFT阵列基板2两侧的膜层采用同时制备的方式，如图3a-图3g所示，具体包括以下步骤：

（1）在衬底基板21的两侧分别涂覆一层ITO材料，形成透明电极231，作为电致发光结构23的阴极，如图3a所示；

（2）在两侧的透明电极231上方分别涂覆一层发光材料，形成发光层232，如图3b所示；

（3）在两侧的发光层232上方分别形成TFT结构22的栅极221，如图3c所示；

具体地，在步骤（1）、（2）、（3）中，可以使用相同的掩膜板制备图形。

（4）在两侧的栅极221上方通过涂覆、曝光、显影、刻蚀、剥离等工艺分别依次形成栅绝缘层（SiNx）222，半导体层（a-Si）223、欧姆层（n+a-Si）224、源漏极（Data）225以及像素电极226等膜层，如图3d所示；

（5）在TFT阵列基板2的两侧分别贴附光透过轴为水平方向的第一偏光片24，如图3e所示；

（6）在两侧的第一偏光片24上方分别涂覆取向液（PI），经过摩擦形成取向层25，如图3f所示；

进一步地，如果需要在TFT阵列基板2的两侧实现显示不同的内容，则在步骤（1）之前，还需要在形成透明电极231之前，在衬底基板21的两侧分别形成反射层26，如图3g所示，以防止两边的光相互干扰。

具体地，在本实施例中使用的彩膜基板1和现有技术中制备的彩膜基板相同，其具体制备工艺在此不再赘述。

之后，在TFT阵列基板2的两侧各放置一块彩膜基板1，将彩膜基板1上涂覆取向层的一侧分别面向TFT阵列基板2放置，在两块彩膜基板1和TFT阵列基板2之间分别通过形成柱状隔垫物，灌注液晶分子，涂覆封框胶等步骤进行对盒工艺，其中，对盒工艺属于现有技术，在此不做详述。

本发明实施例提供的一种液晶显示屏及显示装置，在液晶显示屏中的TFT阵列基板的衬底基板和TFT阵列结构之间设置电致发光结构，通过对电致发光结构施加不同的电压来控制其发光亮度，以便向液晶显示屏提供所需亮度的光源，省去了现有的设置于TFT阵列基板外侧的背光模组，能够极大的降低液晶显示屏整体的厚度，利于液晶显示屏的轻薄化。并且，还可以将两个具有电致发光结构的液晶显示屏背向设置，通过共用TFT阵列基板中的衬底基板的方式组合成一个新的显示装置，以实现双面显示功能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种液晶显示屏，包括：彩膜基板，薄膜晶体管TFT阵列基板，以及位于所述彩膜基板和所述TFT阵列基板之间的液晶层，其特征在于，

在所述TFT阵列基板的衬底基板和TFT结构之间具有电致发光结构；

所述TFT阵列基板中的TFT结构为底栅型，所述电致发光结构具体包括位于所述衬底基板上的透明电极，以及位于所述透明电极上的发光层；所述发光层与所述TFT结构中的栅极电性相连；所述透明电极作为所述电致发光结构的阳极，所述TFT结构中的栅极作为所述电致发光结构的阴极。

2.如权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，所述发光层的材料为ZnS：Mn。

3.如权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，所述发光层的图案与所述栅极的图案相同。

4.如权利要求3所述的液晶显示屏，其特征在于，所述透明电极的图案与所述发光层的图案相同。

5.如权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，所述TFT阵列基板面向所述液晶层的一面具有取向层，在所述TFT阵列基板的所述取向层和所述电致发光结构之间具有第一偏光片，所述第一偏光片的光透过轴方向与所述彩膜基板背向液晶层一面具有的第二偏光片的光透过轴方向相互垂直。

6.如权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，在所述TFT阵列基板的衬底基板与所述电致发光结构之间还具有反射层。

7.如权利要求1-6任一项所述的液晶显示屏，其特征在于，所述液晶显示屏中的像素结构为高级超维场开关ADS型，高开口率-高级超维场开关H-ADS型，平面内开关IPS型或扭曲向列TN型。

8.一种显示装置，其特征在于，包括：第一液晶显示屏和第二液晶显示屏，所述第一液晶显示屏与所述第二液晶显示屏相互背对设置，且共用TFT阵列基板中的衬底基板，所述第一液晶显示屏和第二液晶显示屏为如权利要求1-7任一项所述的液晶显示屏。

9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述第一液晶显示屏与所述第二液晶显示屏具有镜像对称结构。