CN105676526A - 一种液晶显示面板、其制作方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液晶显示面板、其制作方法及显示装置，用以解决在偏光板中设置量子棒层，虽然可以提高背光源的利用率，但增加了显示面板的厚度，且量子棒转换光线的效果有限的问题。本发明包括：阵列基板和对向基板，设置在阵列基板背离对向基板一侧、且能够发射线偏振光的偏光结构；设置在对向基板上的偏振片；其中偏光结构包括第一电极层、第二电极层、及位于第一电极层和第二电极层之间的量子棒层；量子棒层在加载电压时发射偏振方向平行于偏振片的吸收轴的线偏振光。本发明中设置的偏光结构可以发射线偏振光，可以省略背光源和下偏振片，降低显示面板的厚度；同时发射的线偏振光直接进入电极层、液晶层等，还可以提供光线的利用率。

Description

一种液晶显示面板、其制作方法及显示装置

技术领域

本发明涉及显示面板领域，尤其涉及一种液晶显示面板、其制作方法及显示装置。

背景技术

目前，液晶显示面板所搭配的偏振片，通常采用吸收型偏振片，背光源发出的光线穿过该偏振片时，在偏振片的吸收轴方向上的分量会被吸收而无法通过，因此，该偏振片对背光源的透光度理论上仅能达50％以下，背光源利用率相当低而造成能源的浪费。现有技术中提出了一种设置了一层量子棒层的偏光板，利用量子棒在长轴方向可吸收非偏振光线后，能够激发出比原入射光源波长较长的偏振光线，且因内部量子效率高，因此相比于未增加量子棒层的偏光板，理论上可增加穿透偏光板中偏光层的进光量，提高背光源的利用率。但该方案仍然需要设置量子棒层、偏光层和背光源，增加了显示面板的厚度，且量子棒对非偏振线转换成偏振光线的效果有限。

综上所述，目前在偏光板中设置量子棒层，以增加穿透偏光板中偏光层的进光量的方案，虽然可以在一定程度上提高背光源的利用率，但仍然需要设置量子棒层、偏光层和背光源，增加了显示面板的厚度，且量子棒对非偏振线转换成偏振光线的效果有限。

发明内容

本发明实施例提供的一种液晶显示面板、其制作方法及显示装置，用以解决现有技术中在偏光板中设置量子棒层，以增加穿透偏光板中偏光层的进光量的方案，虽然可以在一定程度上提高背光源的利用率，但仍然需要设置量子棒层、偏光层和背光源，增加了显示面板的厚度，且量子棒对非偏振线转换成偏振光线的效果有限的问题。

本发明实施例提供的一种液晶显示面板，包括：相对设置的阵列基板和对向基板，设置在所述阵列基板背离所述对向基板一侧、且能够发射线偏振光的偏光结构；设置在所述对向基板上的偏振片；

其中，所述偏光结构包括第一电极层、第二电极层、以及位于所述第一电极层和所述第二电极层之间的量子棒层；所述量子棒层在所述第一电极层和所述第二电极层加载电压时发射线偏振光；所述线偏振光的偏振方向平行于所述偏振片的吸收轴。

本发明中将能够发射线偏振光的偏光结构代替液晶显示面板中的下偏振片，由于偏光结构本身可以发光，因而可以省略背光源，同时由于发射的是线偏振光，因而可以省略下偏振片，偏光结构发射的线偏振光直接进入电极层、液晶层等，进而可以提高光线的利用率。也就是说，本发明中设置在的阵列基板上的偏光结构，由于其本身能够发射线偏振光，因而可以省略背光源和下偏振片，降低显示面板的厚度；同时，由于发射的线偏振光直接进入电极层、液晶层等，还可以提供光线的利用率。

可选的，所述线偏振光为单色光或白色光。

可选的，该显示面板还包括：

设置在所述偏光结构背离所述阵列基板一侧的反射层。

可选的，所述量子棒层为一整层的固态膜层；所述量子棒的长轴排列方向平行于所述偏振片的吸收轴。

可选的，所述量子棒层为包含量子棒的溶液；该显示面板还包括：

设置在所述第一电极和所述量子棒层之间的第一取向层；

设置在所述第二电极和所述量子棒层之间的第二取向层；

设置在所述第一取向层和所述第二取向层的非显示区域的封框胶。

可选的，所述溶液中包括：量子棒、有机溶剂、树脂、偶联剂和添加剂。

可选的，所述量子棒的材料为下列任一材料中的一种或组合：

CdSe、CdS、ZnS、ZnSe、CaS或CaSe。

本发明实施例提供的一种显示装置，该显示装置包括如本发明实施例提供的上述液晶显示面板。

本发明实施例提供的一种制作如本发明实施例提供的上述液晶显示面板的方法，包括：

在阵列基板和对向基板对盒之前或对盒之后，在所述阵列基板上形成一整层的能够发射线偏振光的偏光结构。

可选的，在所述阵列基板上形成一整层的能够发射线偏振光的偏光结构，包括：

在所述阵列基板上形成第一电极层；

在所述第一电极层上转印一整层的量子棒长轴沿着同一方向排列的量子棒层；

在所述量子棒层上形成第二电极层，在所述阵列基板上形成一整层的包括第一电极层、量子棒层和第二电极层的偏光结构。

可选的，在所述阵列基板上形成一整层的能够发射线偏振光的偏光结构，包括：

在所述阵列基板上形成第一电极层；

在第一电极层上涂布第一取向层；

在载体上形成第二电极层；

在第二电极层上涂布第二取向层；

沿着所述阵列基板上的切割线涂布封框胶时，在载体上滴注包含量子棒的溶液；或，沿着所述载体上的切割线涂布封框胶时，在所述阵列基板上滴注包含量子棒的溶液；

将所述阵列基板上涂布第一取向层的一侧、以及所述载体上涂布第二取向层的一侧进行对盒固化，去掉载体，在所述阵列基板上形成一整层的包括第一电极层、量子棒层和第二电极层的偏光结构。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种液晶显示面板的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的量子棒排列方向和偏振片的吸收轴的位置示意图；

图3为本发明实施例提供的一种液态偏光结构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种液晶显示面板的结构示意图，包括：相对设置的阵列基板101和对向基板102，设置在阵列基板101背离对向基板102一侧、且能够发射线偏振光的偏光结构103；设置在对向基板102上的偏振片104；其中，偏光结构103包括第一电极层1031、第二电极层1032、以及位于第一电极层和第二电极层之间的量子棒层1033；量子棒层1033在第一电极层1031和第二电极层1032加载电压时发射线偏振光；线偏振光的偏振方向平行于偏振片104的吸收轴。

本发明实施例提供的液晶显示面板，除了包括相对设置的阵列基板101和对向基板102外，还包括设置在阵列基板101背离对向基板102一侧的能够发射线偏振光的偏光结构103，由于偏光结构本身可以发光，因而可以省略背光源；其中，偏光结构103由第一电极层1031、第二电极层1032和量子棒层1033组成，量子棒层1033位于第一电极层1031和第二电极层1032之间，且量子棒层1033发射的线偏振光的偏振方向平行于偏振片104的吸收轴；由于量子棒被电激发后发射的是线偏振光，其实际发射的光谱，覆盖了可见光的范围，因而将其代替下偏振片和背光源使用，同时，发射的线偏振光直接进入电极层、液晶层等，进而可以提高光线的利用率。

在具体实施时，由于一般的液晶显示器才需要设置偏振片，较佳的，本发明将偏光结构103设置在液晶显示面板的阵列基板上，也可以根据需要将本发明的偏光结构设置在其它需要偏振光的装置上，由于本发明的偏光结构103可以被电激发发射偏振光，因而也可以当作偏振光源使用。

本发明实施例提供的量子棒层1033，其实质上由一系列的量子棒(即棒状的纳米晶体)组成，而量子棒发光的实质是其内核(即量子点)能够被电激发发光，而量子棒具有指向性，因而可以发射偏振光。现有技术中，可以根据需要调节量子棒的材料和直径等，使量子点发射单色光或者白色光，因而，本发明中的量子棒实际上也可以根据需要进行调整，使其发射单色光或者白色光，可选的，线偏振光为单色光或白色光。当线偏振光为单色光时，可以省略对向基板上的彩膜滤光片；而当线偏振光为白色光时，可以仅将偏光结构103作为代替下偏振片和背光源，作为可以直接发射偏振白色光的光源使用。

为了提高光线的利用率，还可以在偏光结构外侧增加一个反射层，可选的，该显示面板还包括：设置在偏光结构背离阵列基板一侧的反射层。反射层设置在偏光结构的最外侧(即图1中第二电极层1032的下侧，图中并未示出)，当量子棒层发光时，反射层可以将光线发射到液晶一侧。

在具体实施时，量子棒层可以有固态和液态两种结构，下面具体进行介绍。

第一种，量子棒层为固态结构。

如图2所示，为本发明实施例提供的量子棒排列方向和偏振片的吸收轴的位置示意图。可选的，量子棒层1033为一整层的固态膜层；量子棒10331的长轴排列方向a平行于偏振片104的吸收轴b。

在具体实施时，由于液晶具有旋光性，因而现有技术中的上下偏振片的吸收轴需要互相垂直。也就是说，量子棒层1033发射的线偏振光线的偏振方向平行于偏振片104的吸收轴，而线偏振光线的偏振方向则由量子棒层1033中量子棒10331的长轴排列方向决定，如图2所示，量子棒10331的长轴排列方向a，平行于偏振片104的吸收轴b。但并不局限于图2中一种排列方式，也可以根据需要改变量子棒10331的长轴排列方向，只要是满足排列方向平行于偏振片104的吸收轴即可。

第二种，量子棒层为液态结构。

如图3所示，为本发明实施例提供的一种液态偏光结构的结构示意图。可选的，量子棒层为包含量子棒的溶液；该显示面板还包括：设置在第一电极1031和量子棒层1033之间的第一取向层1034；设置在第二电极1032和量子棒层1033之间的第二取向层1035；设置在第一取向层1034和第二取向层1035的非显示区域的封框胶1036。其中，量子棒层是包含若干量子棒的溶液，此时，溶液中的量子棒并没有固定的排列顺序，而第一取向层1034和第二取向层1035的作用就是在通电后，使量子棒的长轴可以按照第一取向层1034和第二取向层1035的方向排列，因而通电后，量子棒发射的线偏振光的偏振方向与第一取向层1034和第二取向层1035的取向有关，可以根据需要进行设置。

上述包含量子棒的溶液，溶液中可以包括多种物质，可选的，溶液中包括：量子棒、有机溶剂、树脂、偶联剂和添加剂。针对溶液中包含的有机溶剂，有机溶剂的质量百分含量为50％～90％；有机溶剂的类型可以是甲乙酮、甲基异丁基酮、单甲基醚乙二醇酯、γ-丁内酯、丙酸-3-乙醚乙酯、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚醋酸酯、二乙二醇甲乙醚等。针对溶液中包含的树脂，可以是丙烯酸树脂和环氧树脂中的一种或多种，其中的丙烯酸树脂的质量百分含量优选为15％～20％；丙烯酸树脂的类型可以是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸乙酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯等；环氧树脂的质量百分含量优选为1～10％；其中的环氧树脂的类型可以是脂肪族环氧树脂、双酚A型环氧树脂等。针对溶液中包含的偶联剂，偶联剂的类型可以是乙烯基硅烷、氨基硅烷、环氧基硅烷、巯基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷等；偶联剂的质量百分含量优选为1％～10％。

针对溶液中包含的量子棒，可选的，量子棒的材料为下列任一材料中的一种或组合：CdSe、CdS、ZnS、ZnSe、CaS或CaSe。本发明实施例提供的量子棒的质量百分含量为1～10％，优选为1～5％。

在具体实施时，由于量子棒之间容易团聚在一起，因而可以事先对量子棒进行分散；例如，可以采用将量子棒与分散剂(如BYK161)、溶剂(如PMA，丙二醇甲醚醋酸酯)进行混合；量子棒：BYK161：PMA的混合比例是(5～15):1:(84～94)的重量比进行混合，并以线速度为5m/s～15m/s的速度对其进行搅拌，将其均匀分散混合待用。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括本发明实施例提供的上述液晶显示面板。由于该显示装置解决问题的原理与上述液晶显示面板相似，因此该显示装置的实施可以参见上述液晶显示面板的实施，重复之处不再赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种制作如本发明实施例提供的上述液晶显示面板的方法，包括：

在阵列基板和对向基板对盒之前或对盒之后，在阵列基板上形成一整层的能够发射线偏振光的偏光结构。

在具体实施时，偏光结构可以在阵列基板和对向基板对盒之前或者对盒之后，在阵列基板上形成，同时，为了保证发光的亮度，偏光结构需要制作成一整层。而阵列基板和对向基板对盒的过程，可以参见现有技术中的具体制作步骤，再次不做具体介绍。下面具体介绍一下如何在阵列基板上形成一整层的偏光结构。

第一种，采用转印的方式。

通过转印的方式制作偏光结构，主要适用于量子棒层为固态结构时，可选的，在阵列基板上形成一整层的能够发射线偏振光的偏光结构，包括：在阵列基板上形成第一电极层；在第一电极层上转印一整层的量子棒长轴沿着同一方向排列的量子棒层；在量子棒层上形成第二电极层，在阵列基板上形成一整层的包括第一电极层、量子棒层和第二电极层的偏光结构。

在具体实施时，需要制作固态的量子棒层，该量子棒层中的量子棒的长轴沿着同一方向排列，而具体的排列方向，由对向基板上的偏振片的吸收轴的方向决定，在液晶显示面板部分已经进行了介绍，在此不做赘述。

而要形成一整层的偏光结构，首先要在阵列基板上形成第一电极层；之后再在第一电极层上转印一整层已经制作好的量子棒层；最后在量子棒层上形成第二电极层，进而在阵列基板上形成一整层的包括第一电极层、量子棒层和第二电极层的偏光结构。其中，为了在通电时，能够使量子棒的发光效果更好，需要使量子棒层与电极层充分接触。较佳的，第一电极层和第二电极层设置为一整层的电极。

本发明实施例并不限定具体制作固态的量子棒层的方式，优选的，可以将上述包含量子棒的溶液注入反应腔中，通过控制反应腔内的温度，控制量子棒长轴的排列方向的均一性和规则性。而上述使用的反应腔可以通过MEMS(MicroElectroMechanicalSystems，微电子机械系统)工艺进行制作。

第二种，采用滴注、对盒的方式。

通过滴注、对盒的方式制作偏光结构，主要适用于量子棒层为液态结构时，可选的，在阵列基板上形成一整层的能够发射线偏振光的偏光结构，包括：在阵列基板上形成第一电极层；在第一电极层上涂布第一取向层；在载体上形成第二电极层；在第二电极层上涂布第二取向层；沿着阵列基板上的切割线涂布封框胶时，在载体上滴注包含量子棒的溶液；或，沿着载体上的切割线涂布封框胶时，在阵列基板上滴注包含量子棒的溶液；将阵列基板上涂布第一取向层的一侧、以及载体上涂布第二取向层的一侧进行对盒固化，去掉载体，在阵列基板上形成一整层的包括第一电极层、量子棒层和第二电极层的偏光结构。

在具体实施时，具体的制作过程与液晶滴注、阵列基板和对向基板对盒的方式类似，将第一电极层和第二电极层分别制作在两个载体上，即将第一电极层制作在阵列基板上，而将第二电极层制作在一个选定的载体上，再分别在第一电极层和第二电极层上涂布取向层，而涂布取向层的工艺可以参照现有技术。涂布完取向层之后，在其中一个电极层上滴注包含量子棒的溶液，并在另一个电极层上沿着其切割线涂布封框胶，又或者可以在同一电极层上即涂布封框胶，又滴注包含量子棒的溶液。滴注完成之后，将阵列基板上涂布第一取向层的一侧、以及载体上涂布第二取向层的一侧进行对盒固化，去掉载体之后，即得到一整层的偏光结构。

综上所述，本发明中将能够发射线偏振光的偏光结构代替液晶显示面板中的下偏振片，由于偏光结构本身可以发光，因而可以省略背光源，同时由于发射的是线偏振光，因而可以省略下偏振片，偏光结构发射的线偏振光直接进入电极层、液晶层等，进而可以提高光线的利用率。也就是说，本发明中设置在的阵列基板上的偏光结构，由于其本身能够发射线偏振光，因而可以省略背光源和下偏振片，降低显示面板的厚度；同时，由于发射的线偏振光直接进入电极层、液晶层等，还可以提供光线的利用率。

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 (11)

1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：相对设置的阵列基板和对向基板，设置在所述阵列基板背离所述对向基板一侧、且能够发射线偏振光的偏光结构；设置在所述对向基板上的偏振片；

其中，所述偏光结构包括第一电极层、第二电极层、以及位于所述第一电极层和所述第二电极层之间的量子棒层；所述量子棒层在所述第一电极层和所述第二电极层加载电压时发射线偏振光；所述线偏振光的偏振方向平行于所述偏振片的吸收轴。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述线偏振光为单色光或白色光。

3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该显示面板还包括：

设置在所述偏光结构背离所述阵列基板一侧的反射层。

4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述量子棒层为一整层的固态膜层；所述量子棒的长轴排列方向平行于所述偏振片的吸收轴。

5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述量子棒层为包含量子棒的溶液；该显示面板还包括：

设置在所述第一电极和所述量子棒层之间的第一取向层；

设置在所述第二电极和所述量子棒层之间的第二取向层；

设置在所述第一取向层和所述第二取向层的非显示区域的封框胶。

6.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述溶液中包括：量子棒、有机溶剂、树脂、偶联剂和添加剂。

7.如权利要求1-6任一项所述的显示面板，其特征在于，所述量子棒的材料为下列任一材料中的一种或组合：

CdSe、CdS、ZnS、ZnSe、CaS或CaSe。

8.一种显示装置，其特征在于，该显示装置包括如权利要求1-7中任一项所述的液晶显示面板。

9.一种制作如权利要求1-7任一项所述液晶显示面板的方法，其特征在于，包括：

在阵列基板和对向基板对盒之前或对盒之后，在所述阵列基板上形成一整层的能够发射线偏振光的偏光结构。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述阵列基板上形成一整层的能够发射线偏振光的偏光结构，包括：

在所述阵列基板上形成第一电极层；

在所述第一电极层上转印一整层的量子棒长轴沿着同一方向排列的量子棒层；

在所述量子棒层上形成第二电极层，在所述阵列基板上形成一整层的包括第一电极层、量子棒层和第二电极层的偏光结构。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述阵列基板上形成一整层的能够发射线偏振光的偏光结构，包括：

在所述阵列基板上形成第一电极层；

在第一电极层上涂布第一取向层；

在载体上形成第二电极层；

在第二电极层上涂布第二取向层；

沿着所述阵列基板上的切割线涂布封框胶时，在载体上滴注包含量子棒的溶液；或，沿着所述载体上的切割线涂布封框胶时，在所述阵列基板上滴注包含量子棒的溶液；

将所述阵列基板上涂布第一取向层的一侧、以及所述载体上涂布第二取向层的一侧进行对盒固化，去掉载体，在所述阵列基板上形成一整层的包括第一电极层、量子棒层和第二电极层的偏光结构。