CN105278166A - 液晶显示装置及其阵列基板、阵列基板的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种液晶显示装置，其包括：第一基板(11)；三色光有机发光二极管(12)，设置在所述第一基板(11)之上；若干开关元件(14)，阵列排布在所述三色光有机发光二极管(12)之上；液晶层(30)，设置在所述若干开关元件(14)之上；上基板(20)，设置在所述液晶层(30)之上。本发明还公开了一种阵列基板及其制作方法。本发明通过将三色有机发光二极管集成制作在阵列基板上，能够大幅度减小液晶显示装置的厚度。此外，由于利用三色有机发光二极管取代现有技术的LED作为背光发光器件，而三色有机发光二极管的能耗远小于LED的能耗，因此可以降低液晶显示装置的能耗，从而节省成本。

Description

液晶显示装置及其阵列基板、阵列基板的制作方法
技术领域
本发明属于液晶显示技术领域，具体地讲，涉及一种液晶显示装置及其阵列基板、阵列基板的制作方法。
背景技术
随着光电与半导体技术的演进，也带动了平板显示器(FlatPanelDisplay)的蓬勃发展，而在诸多平板显示器中，液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，简称LCD)因具有高空间利用效率、低消耗功率、无辐射以及低电磁干扰等诸多优越特性，已成为市场的主流。
在现有的液晶显示器中，其主要包括相对设置的液晶面板和背光模块。由于液晶面板本身并不发光，因此需要背光模块向其提供显示光源。而在背光模块中，使用的主流发光器件是发光二极管LED。按照入光方式的不同，背光模块主要分为直下式背光模块和侧入式背光模块。
在直下式背光模块中，通常需要LED搭配二次光学透镜；而在侧入式背光模块中，则需要具有导光作用的导光板(LGP)。然而，直下式背光模块受限于二次光学透镜，其难以实现薄型化设计；而侧入式背光模块受限于导光板，其也难以实现薄型化设计。
因此，现有技术有待改进和发展。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种液晶显示装置，其包括：第一基板；三色光有机发光二极管，设置在所述第一基板之上；若干开关元件，阵列排布在所述三色光有机发光二极管之上；液晶层，设置在所述若干开关元件之上；上基板，设置在所述液晶层之上。
进一步地，所述三色光有机发光二极管包括：依次设置在所述第一基板之上的反射金属层和阳极导电层；间隔排列在所述阳极导电层之上的若干像素分割层；设置在所述若干像素分割层之间且依次位于所述阳极导电层之上的空穴注入层和空穴传输层；交替设置在所述若干像素分割层之间且位于所述空穴传输层之上的红光有机发光层、绿光有机发光层和蓝光有机发光层；分别设置在所述红光有机发光层、所述绿光有机发光层和所述蓝光有机发光层之上的电子传输层和电子注入层；以及依次覆盖所述电子注入层和所述像素分割层的阴极金属层、阴极导电层、绝缘层。
进一步地，所述开关元件为薄膜晶体管。
进一步地，所述上基板包括：第二基板；设置在所述第二基板之下的黑色矩阵；其中，所述黑色矩阵与所述像素分割层相对设置；覆盖所述黑色矩阵的保护层；设置在所述保护层之下的公共电极层；以及设置在所述公共电极层之下且位于所述黑色矩阵之下的间隔体。
进一步地，所述液晶显示装置还包括：下偏光片，设置在所述三色光有机发光二极管与所述若干开关元件之间；上偏光片，设置在所述上基板之上。
本发明的另一目的还在于提供一种用于液晶显示装置的阵列基板，其包括：第一基板；三色光有机发光二极管，设置在所述第一基板之上；若干开关元件，阵列排布在所述三色光有机发光二极管之上。
进一步地，所述阵列基板还包括：下偏光片，设置在所述三色光有机发光二极管与所述若干开关元件之间。
本发明的又一目的又在于提供一种阵列基板的制作方法，其包括：提供一第一基板；在所述第一基板之上形成三色光有机发光二极管；在所述三色光有机发光二极管之上形成阵列排布的若干开关元件。
进一步地，在所述第一基板之上形成白光有机发光二极管的具体方法包括：在所述第一基板之上依次形成反射金属层和阳极导电层；在所述阳极导电层之上形成间隔排列的若干像素分割层；在所述若干像素分割层之间依次形成位于所述阳极导电层上的空穴注入层和空穴传输层；在所述若干像素分割层之间形成交替排列在所述空穴传输层上的红光有机发光层、绿光有机发光层和蓝光有机发光层；在所述红光有机发光层、所述绿光有机发光层和所述蓝光有机发光层之上分别依次形成电子传输层和电子注入层；依次形成覆盖所述电子注入层和所述像素分割层的阴极金属层、阴极导电层、绝缘层。
进一步地，在所述三色光有机发光二极管之上形成阵列排布的若干开关元件之前，在所述三色光有机发光二极管之上形成下偏光片。
本发明的有益效果：本发明通过将三色光有机发光二极管集成制作在阵列基板上，能够大幅度减小液晶显示装置的厚度。此外，由于利用三色光有机发光二极管取代现有技术的LED作为背光发光器件，而三色光有机发光二极管的能耗远小于LED的能耗，因此可以降低液晶显示装置的能耗，从而节省成本。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1是根据本发明的实施例的液晶显示装置的结构示意图；
图2是根据本发明的实施例的阵列基板的制作流程图；
图3是根据本发明的实施例的上基板的制作流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
在附图中，为了清楚器件，夸大了层和区域的厚度。相同的标号在附图中始终表示相同的元件。
将理解的是，尽管在这里可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开来。
图1是根据本发明的实施例的液晶显示装置的结构示意图。
参照图1，根据本发明的实施例的液晶显示装置包括：第一基板11、三色光有机发光二极管12、下偏光片13、若干开关元件14、液晶层30、上基板20以及上偏光片40。其中，上偏光片40和下偏光片13的吸光轴垂直设置。
第一基板11可例如是透明玻璃基板，但本发明并不限制于此。
三色光有机发光二极管12设置在第一基板11上。
在本实施例中，三色光有机发光二极管12包括：在第一基板11之上依次形成的反射金属层1201和阳极导电层1202；在阳极导电层1202之上形成的间隔排列的若干像素分割层1211；在阳极导电层1202之上依次形成的空穴注入层1203和空穴传输层1204，其中，空穴注入层1203和空穴传输层1204均被若干像素分割曾1211分割；在空穴传输层1204之上形成交替排列的红光有机发光层1205a、绿光有机发光层1205b和蓝光有机发光层1205c，其中，红光有机发光层1205a、绿光有机发光层1205b和蓝光有机发光层1205c彼此之间由像素分割层1211分割；在红光有机发光层1205a、绿光有机发光层1205b和蓝光有机发光层1205c之上分别形成的电子传输层1206和电子注入层1207；依次形成覆盖电子注入层1207和像素分割层1211的阴极金属层1208、阴极导电层1209、绝缘层1210。
下偏光片13设置在三色光有机发光二极管12上。具体地，下偏光片13设置在绝缘层1210上。当然，本发明并不限制于此，例如，下偏光片13也可设置在若干开关元件14之上或者其他合适的位置。
若干开关元件14阵列排布在下偏光片13上。在本实施例中，开关元件14可例如是薄膜晶体管TFT，但本发明并不限制于此。
以上，由第一基板11、三色光有机发光二极管12、下偏光片13、若干开关元件14构成根据本发明的实施例的下基板10，即阵列基板。
液晶层30设置在若干开关元件14上。在本实施例中，液晶层30包括若干液晶分子，开关元件14提供电压给液晶分子，以使液晶分子按照规则进行偏转。
上基板20设置在液晶层30上。在本实施例中，上基板20包括：第二基板21、黑色矩阵23、保护层24、公共电极层25及间隔体26。也就是说，在本实施例中，上基板20中不包括彩色滤光片。
黑色矩阵23设置在第二基板21之下且与像素分割层1211对应；保护层24覆盖黑色矩阵23；公共电极层25设置在保护层24之下；间隔体26设置在公共电极层25之下且位于黑色矩阵23之下，并且间隔体26抵接到下基板10上，以保持下基板10与上基板20之间的间隔。
综上所述，根据本发明的实施例的液晶显示装置，通过将三色光有机发光二极管集成制作在阵列基板上，能够大幅度减小液晶显示装置的厚度。此外，由于利用三色光有机发光二极管取代现有技术的LED作为背光发光器件，而三色光有机发光二极管的能耗远小于LED的能耗，因此可以降低液晶显示装置的能耗，从而节省成本。
以下将对根据本发明的实施例的下基板10和上基板20的制作方法进行说明。
图2是根据本发明的实施例的阵列基板的制作流程图。
参照图1和图2，在操作201中，提供一第一基板11。这里，第一基板11可例如是透明玻璃基板，但本发明并不限制于此。
在操作202中，利用物理气相沉积法(PVD)在第一基板11上沉积一层膜厚为200nm-400nm的反射金属层1201。这里，反射金属层1201可采用Mo、Cu、Al等金属材料制成。
在操作203中，利用物理气相沉积法(PVD)在反射金属层1201上沉积一层膜厚为50nm-100nm的阳极导电层1202。这里，阳极导电层1202可采用氧化铟锡(ITO)制成。
在操作204中，利用涂布、曝光、显影的工艺在阳极导电层1202上间隔排列若干膜厚为2μm～4μm的像素分割层1211。在本实施例中，像素分割层1211可由有机材料制成，或者由二氧化硅等制成，但本发明并不限制于此。
在操作205中，利用喷墨打印的方式在若干像素分割层1211之间依次打印空穴注入层1203、空穴传输层1204。
在操作206中，利用喷墨打印的方式在若干像素分割层1211之间打印红光有机发光层1205a、绿光有机发光层1205b和蓝光有机发光层1205c。
在操作207中，利用喷墨打印的方式在若干像素分割层1211之间打印电子传输层1206和电子注入层1207。
在操作208中，利用物理气相沉积法(PVD)在电子注入层1207和像素分割层1211上沉积一层膜厚为10nm-30nm的阴极金属层1208。这里，阴极金属层1208可采用Ag等金属材料制成。
在操作209中，利用化学气相沉积法(CVD)在阴极金属层1208上沉积一层阴极导电层1209。这里，阴极导电层1209可采用石墨烯制成，但本发明并不限制于此。
在操作210中，利用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)在阴极导电层1209上沉积一层膜厚为500nm的绝缘层1210。这里，绝缘层1210可采用氮化硅SiNx制成，但本发明并不限制于此。
在操作211中，在绝缘层1210上制作下偏光片13。
在操作212中，在下偏光片13上制作形成若干开关元件14。在本实施例中，开关元件14可例如是薄膜晶体管TFT，其包括栅极、栅极绝缘层、有源层、源极/漏极、绝缘保护层和像素电极层。这里，可利用成膜、曝光、显影、蚀刻和剥离等工艺依次在下偏光片13上形成栅极、栅极绝缘层、有源层、源极/漏极、绝缘保护层和像素电极层，从而形成开关元件14。
图3是根据本发明的实施例的上基板的制作流程图。
参照图1和图3，在操作310中，提供一第二基板21。这里，第二基板21可例如是透明玻璃基板，但本发明并不限制于此。
在操作320中，利用涂布、曝光、显影等工艺方法在第二基板21之下形成一层膜厚为1μm-3μm的黑色矩阵23。这里，黑色矩阵23与像素分割层1211相对。
在操作330中，形成一层覆盖黑色矩阵23的保护层24。这里，保护层24可采用绝缘材料形成，例如氮化硅等。
在操作340中，利用物理气相沉积法(PVD)在保护层24之下形成一层膜厚为80nm-150nm的公共电极层25。这里，公共电极层25可采用氧化铟锡(ITO)制成。
在操作350中，利用涂布、曝光、显影等工艺方法在公共电极层25之下形成膜厚为1μm-3μm的间隔体26。这里，间隔体26设置在公共电极层25之下且位于黑色矩阵23之下，并且间隔体26抵接到下基板10上，以保持下基板10与上基板20之间的间隔。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
第一基板(11)；
三色光有机发光二极管(12)，设置在所述第一基板(11)之上；
若干开关元件(14)，阵列排布在所述三色光有机发光二极管(12)之上；
液晶层(30)，设置在所述若干开关元件(14)之上；
上基板(20)，设置在所述液晶层(30)之上。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述三色光有机发光二极管(12)包括：
依次设置在所述第一基板(11)之上的反射金属层(1201)和阳极导电层(1202)；
间隔排列在所述阳极导电层(1202)之上的若干像素分割层(1211)；
设置在所述若干像素分割层(1211)之间且依次位于所述阳极导电层(1202)之上的空穴注入层(1203)和空穴传输层(1204)；
交替设置在所述若干像素分割层(1211)之间且位于所述空穴传输层(1204)之上的红光有机发光层(1205a)、绿光有机发光层(1205b)和蓝光有机发光层(1205c)；
分别设置在所述红光有机发光层(1205a)、所述绿光有机发光层(1205b)和所述蓝光有机发光层(1205c)之上的电子传输层(1206)和电子注入层(1207)；以及
依次覆盖所述电子注入层(1207)和所述像素分割层(1211)的阴极金属层(1208)、阴极导电层(1209)、绝缘层(1210)。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置还包括：
下偏光片(13)，设置在所述三色光有机发光二极管(12)与所述若干开关元件(14)之间；
上偏光片(40)，设置在所述上基板(20)之上。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述上基板(20)包括：
第二基板(21)；
设置在所述第二基板(21)之下的黑色矩阵(23)；其中，所述黑色矩阵(23)与所述像素分割层(1211)相对设置；
覆盖所述黑色矩阵(23)的保护层(24)；
设置在所述保护层(24)之下的公共电极层(25)；以及
设置在所述公共电极层(25)之下且位于所述黑色矩阵(23)之下的间隔体(26)。
5.一种用于液晶显示装置的阵列基板，其特征在于，包括：
第一基板(11)；
三色光有机发光二极管(12)，设置在所述第一基板(11)之上；
若干开关元件(14)，阵列排布在所述三色光有机发光二极管(12)之上。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述三色光有机发光二极管(12)包括：
依次设置在所述第一基板(11)之上的反射金属层(1201)和阳极导电层(1202)；
间隔排列在所述阳极导电层(1202)之上的若干像素分割层(1211)；
设置在所述若干像素分割层(1211)之间且依次位于所述阳极导电层(1202)之上的空穴注入层(1203)和空穴传输层(1204)；
交替设置在所述若干像素分割层(1211)之间且位于所述空穴传输层(1204)之上的红光有机发光层(1205a)、绿光有机发光层(1205b)和蓝光有机发光层(1205c)；
分别设置在所述红光有机发光层(1205a)、所述绿光有机发光层(1205b)和所述蓝光有机发光层(1205c)之上的电子传输层(1206)和电子注入层(1207)；以及
依次覆盖所述电子注入层(1207)和所述像素分割层(1211)的阴极金属层(1208)、阴极导电层(1209)、绝缘层(1210)。
7.根据权利要求5或6所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括：下偏光片(13)，设置在所述三色光有机发光二极管(12)与所述若干开关元件(14)之间。
8.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，包括：
提供一第一基板(11)；
在所述第一基板(11)之上形成三色光有机发光二极管(12)；
在所述三色光有机发光二极管(12)之上形成阵列排布的若干开关元件(14)。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，在所述第一基板(11)之上形成白光有机发光二极管(12)的具体方法包括：
在所述第一基板(11)之上依次形成反射金属层(1201)和阳极导电层(1202)；
在所述阳极导电层(1202)之上形成间隔排列的若干像素分割层(1211)；
在所述若干像素分割层(1211)之间依次形成位于所述阳极导电层(1202)上的空穴注入层(1203)和空穴传输层(1204)；
在所述若干像素分割层(1211)之间形成交替排列在所述空穴传输层(1204)上的红光有机发光层(1205a)、绿光有机发光层(1205b)和蓝光有机发光层(1205c)；
在所述红光有机发光层(1205a)、所述绿光有机发光层(1205b)和所述蓝光有机发光层(1205c)之上分别依次形成电子传输层(1206)和电子注入层(1207)；
依次形成覆盖所述电子注入层(1207)和所述像素分割层(1211)的阴极金属层(1208)、阴极导电层(1209)、绝缘层(1210)。
10.根据权利要求8或9所述的制作方法，其特征在于，在所述三色光有机发光二极管(12)之上形成阵列排布的若干开关元件(14)之前，在所述三色光有机发光二极管(12)之上形成下偏光片(13)。
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