CN106990604A - 一种液晶面板、显示模组及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，公开了一种液晶面板、显示模组及显示装置，以降低液晶面板的制作成本，提高显示装置的品质。液晶面板包括相对设置的第一基板和第二基板，以及设置于第一基板和第二基板之间的液晶层，第一基板为入光侧基板，第二基板为出光侧基板，第一基板包括呈阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包含至少三个子像素，其中：第一基板还包括遮光层，遮光层具有允许偏振光透过的多个狭缝单元，每个子像素单元与至少一个狭缝单元位置相对。

Description

一种液晶面板、显示模组及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种液晶面板、显示模组及显示装置。
背景技术
在平板显示装置中，薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor LiquidCrystal Display，TFT-LCD)具有色域高、轻薄化和响应时间快等特点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。
TFT-LCD的显示模组结构主要包括背光模组和液晶面板。由于液晶面板本身不发光，背光模组的主要功能在于为液晶面板提供均匀、高亮度的面光源，从而使液晶面板的出光侧能够显示影像。液晶面板通常包括相对设置的第一基板和第二基板，设置于第一基板和第二基板之间的液晶层，以及分别设置于第一基板和第二基板远离液晶层一侧的第一偏振片和第二偏振片。
液晶显示器的显示模式通常包括常白显示模式和常黑显示模式，其中：常白显示模式的第一偏振片和第二偏振片的偏振化方向相互垂直，常黑显示模式的第一偏振片和第二偏振片的偏振化方向相互平行。
以常白显示模式的液晶显示模组为例，当对液晶显示模组未施加驱动电压时，背光模组发出的光射入第一偏振片，第一偏振片将射入的光进行起偏，形成振动方向与第一偏振片的偏振化方向一致的偏振光，偏振光在穿过液晶层时被液晶分子偏转，并形成振动方向与第二偏振片的偏振化方向一致的偏振光，进而使偏转后的偏振光通过第二偏振片射出去，实现显示装置的亮态显示；当对液晶显示模组施加驱动电压时，背光模组发出的光射入第一偏振片，形成振动方向与第一偏振片的偏振化方向一致的偏振光，偏振光经过液晶层时不发生偏转，使射到第二偏振片表面的偏振光的振动方向与第二偏振片的偏振化方向不同，这样偏振光不能从第二偏振片射出，从而使显示装置实现暗态显示。
现有技术存在的缺陷在于，在液晶面板的制作过程中，第一偏振片和第二偏振片需要单独制作，使液晶面板的制作成本较高；此外，受制作工艺条件的限制，在装配液晶面板的过程中，第一偏振片和第二偏振片的偏振化方向较难管控，从而使显示装置的品质欠佳。
发明内容
本发明实施例提供一种液晶面板、显示模组及显示装置，以降低液晶面板的制作成本，提高显示装置的品质。
本发明实施例提供了一种液晶面板，包括相对设置的第一基板和第二基板，以及设置于第一基板和第二基板之间的液晶层，第一基板为入光侧基板，第二基板为出光侧基板，第一基板包括呈阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包含至少三个子像素，其中：
第一基板还包括遮光层，遮光层具有允许偏振光透过的多个狭缝单元，每个子像素单元与至少一个狭缝单元位置相对；
当液晶面板被施加电压时，透过所述多个狭缝单元的偏振光被液晶层偏转射入第二基板，并在第二基板的出光侧全反射，反射的偏振光穿射出液晶层后被遮光层吸收；
当液晶面板未被施加电压时，透过所述多个狭缝单元的偏振光穿射液晶层和第二基板，并从第二基板的出光侧射出。
本发明实施例提供的液晶面板应用于显示装置时，光栅层将射入的光线调制为偏振光，当对显示装置未施加驱动电压时，液晶面板中液晶层的液晶分子保持初始状态排布，偏振光从遮光层的狭缝单元透射出，穿过液晶层后从第二基板的出光面射出，实现显示装置的亮态显示；当对显示装置施加驱动电压时，液晶分子受电场的作用呈不规则排布，偏振光从遮光层的狭缝单元透过后射入液晶层，在液晶分子的折射作用后，偏振光以大于全反射角的角度射入第二基板，并在第二基板的出光侧表面与空气形成的界面处发生全反射，反射的光线穿过液晶层后被遮光层吸收，从而实现显示装置的暗态显示，相比现有技术，该液晶面板无需设置偏振片，并且能够实现常白模式显示，从而降低了液晶面板的制作成本，提高了显示装置的品质。
较佳的，所述第一基板还包括用于将光线调制为偏振光的光栅层，光栅层设置于遮光层的入光侧。当射入液晶面板的光线为非偏振光时，光栅层可以将射入的光线调制为偏振光。
可选的，所述第一基板还包括第一衬底基板，光栅层和遮光层分别设置于第一衬底基板的入光侧和出光侧；或
所述第一基板还包括第一衬底基板，光栅层和遮光层依次设置于第一衬底基板的出光侧。
较佳的，每个子像素包括一组像素电极，相邻两个像素电极之间的距离不大于10微米。采用该距离设计，可以较为精确地调节像素电极和公共电极之间的电场，从而较为精确地控制液晶分子的偏转。
较佳的，所述第二基板包括呈阵列排布的多个彩色滤光单元，每个彩色滤光单元与第一基板的遮光层的狭缝单元位置相对，所述多个彩色滤光单元包括红色滤光单元、绿色滤光单元和透明滤光单元，其中，红色滤光单元内分布有第一量子点，绿色滤光单元内分布有第二量子点，所述第一量子点与第二量子点的尺寸不同。当射入第二基板的光线为蓝光时，在多个彩色滤光单元中，红色滤光单元的第一量子点被蓝光激发并产生红光，绿色滤光单元的第二量子点被蓝光激发并产生绿光，透明滤光单元将蓝光透射出，从而使蓝光穿射出彩色滤光单元后形成白光的红绿蓝三原色光，进而可以实现高色域的显示效果；此外，第一量子点和第二量子点可以将射入的光线从第二基板的出光侧散射出去，从而使液晶面板的显示画面的亮度较为均匀。
较佳的，所述第二基板还包括第二衬底基板和扩散层，所述多个彩色滤光单元和扩散层分别设置于第二衬底基板的入光侧和出光侧，扩散层与第二衬底基板间隔设置且扩散层的周边区域与第二衬底基板的出光侧表面通过框胶粘接。当对显示模组未施加驱动电压时，扩散层将射出第二衬底基板的光线进一步散射，从而使液晶面板的显示画面的亮度更加均匀；当对显示模组施加驱动电压时，从液晶层射出的偏振光以大于全反射角的角度射入第二基板，经第二衬底基板和空气层的界面反射回液晶层。
可选的，所述遮光层包括油墨材质的遮光层或树脂材质的遮光层。
本发明实施例还提供了一种显示模组，包括如前述任一技术方案所述的液晶面板以及位于所述液晶面板入光侧的背光模组。
本发明实施例提供的显示模组，背光模组发出的光线在射入液晶面板的第一基板时被调制为偏振光，当对显示装置未施加驱动电压时，从第一基板射出的偏振光依次经过液晶层和第二基板后从第二基板的出光面射出，实现显示装置的亮态显示；当对显示装置施加驱动电压时，偏振光经过第一基板后射入液晶层，在液晶分子的折射作用后，偏振光以大于全反射角的角度射入第二基板，并在第二基板的出光侧表面与空气形成的界面处发生全反射，反射的光线穿过液晶层后被第一基板的遮光层吸收，从而实现显示装置的暗态显示，相比现有技术，该显示装置的液晶面板无需设置偏振片，并且能够实现常白模式显示，从而降低了液晶面板的制作成本，提高了显示装置的品质。
较佳的，所述背光模组为发出蓝光的背光模组，所述第二基板包括呈阵列排布的多个彩色滤光单元，每个彩色滤光单元与第一基板的遮光层的狭缝单元位置相对，所述多个彩色滤光单元包括红色滤光单元、绿色滤光单元和透明滤光单元，其中，红色滤光单元内分布有第一量子点，绿色滤光单元内分布有第二量子点，所述第一量子点与第二量子点的尺寸不同。蓝光射入彩色滤光单元后，红色滤光单元的第一量子点被蓝光激发并产生红光，绿色滤光单元的第二量子点被蓝光激发并产生绿光，透明滤光单元将蓝光透射出，从而使蓝光穿射出彩色滤光单元后形成白光的红绿蓝三原色光，进而可以实现高色域的显示效果；此外，第一量子点和第二量子点可以将射入的光线从第二基板的出光侧散射出去，从而使液晶面板的显示画面的亮度较为均匀。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如前述任一技术方案所述的显示模组。
本发明实施例提供的显示装置，当对显示模组未施加驱动电压时，能够实现显示模组的亮态显示；当对显示模组施加驱动电压时，能够实现显示模组的暗态显示，相比现有技术，该显示装置的液晶面板无需设置偏振片，从而降低了液晶面板的制作成本，提高了显示装置的品质。
附图说明
图1为本发明一实施例第一基板的截面示意图；
图2为本发明一实施例第二基板的截面示意图；
图3为本发明一实施例液晶面板的截面示意图；
图4为本发明一实施例液晶面板亮态显示的示意图；
图5为本发明一实施例液晶面板暗态显示的示意图。
附图标记：
1-第一基板；2-第二基板；3-液晶层；11-第一衬底基板
12-像素电极；13-光栅层；14-遮光层；15-狭缝单元；
21-第二衬底基板；22-彩色滤光单元；23-扩散层；
24-空气层；25-公共电极。
具体实施方式
为了降低液晶面板的制作成本，提高显示装置的品质，本发明实施例提供了一种液晶面板、显示模组及显示装置。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种液晶面板，包括相对设置的第一基板1和第二基板2，以及设置于第一基板1和第二基板2之间的液晶层3，第一基板1为入光侧基板，第二基板2为出光侧基板，第一基板1包括呈阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包含至少三个子像素，其中：
第一基板1还包括遮光层14，遮光层14具有允许偏振光透过的多个狭缝单元15，每个子像素单元与至少一个狭缝单元15位置相对；
当液晶面板被施加电压时，透过多个狭缝单元15的偏振光被液晶层3偏转射入第二基板2，并在第二基板2的出光侧全反射，反射的偏振光穿射出液晶层3后被遮光层14吸收；
当液晶面板未被施加电压时，透过多个狭缝单元15的偏振光穿射液晶层3和第二基板2，并从第二基板2的出光侧射出。
本发明实施例提供的液晶面板应用于显示装置时，光栅层13将射入的光线调制为偏振光，当对显示装置未施加驱动电压时，液晶面板中液晶层3的液晶分子保持初始状态排布，如图4所示，偏振光从遮光层14的狭缝单元15透射出，穿过液晶层3后从第二基板2的出光面射出，实现显示装置的亮态显示；当对显示装置施加驱动电压时，液晶分子受电场的作用呈不规则排布，如图5所示，偏振光从遮光层14的狭缝单元15透过后射入液晶层3，在液晶分子的折射作用后，偏振光以大于全反射角的角度射入第二基板2，并在第二基板2的出光侧表面与空气形成的界面处发生全反射，反射的光线穿过液晶层3后被遮光层14吸收，从而实现显示装置的暗态显示，相比现有技术，该液晶面板无需设置偏振片，并且能够实现常白模式显示，从而降低了液晶面板的制作成本，提高了显示装置的品质。
较佳的，第一基板1还包括用于将光线调制为偏振光的光栅层13，光栅层13设置于遮光层14的入光侧。当射入液晶面板的光线为非偏振光时，光栅层13可以将射入的光线调制为偏振光。
在发明的本实施例中，第一基板1还包括第一衬底基板11，光栅层13和遮光层14分别设置于第一衬底基板11的入光侧和出光侧；或者，光栅层13和遮光层14依次设置于第一衬底基板11的出光侧。
较佳的，每个子像素包括一组像素电极，相邻两个像素电极12之间的距离不大于10微米。采用该距离设计，可以较为精确地调节像素电极12和公共电极25之间的电场，从而较为精确地控制液晶分子的偏转，使位于电场中不同位置的液晶分子的折射率不同，这样，偏振光在穿过液晶层时被液晶分子折射，呈不同大小的光程，从而实现灰阶显示。此外，在不同电场的作用下，液晶分子发生偏转，光线射入液晶层后被液晶分子折射，从而该液晶层可以等效为液晶光栅结构，并且通过控制电场的大小，可以改变液晶光栅结构的形状，例如可以为拱形或矩形。
如图2所示，第二基板2包括呈阵列排布的多个彩色滤光单元22，每个彩色滤光单元22与第一基板1的遮光层14的狭缝单元15位置相对，前述多个彩色滤光单元22包括红色滤光单元、绿色滤光单元和透明滤光单元，其中，红色滤光单元内分布有第一量子点，绿色滤光单元内分布有第二量子点，第一量子点与第二量子点的尺寸不同。本发明实施例提供的第二基板2应用于显示模组的液晶面板时，当射入第二基板2的光线为蓝光时，在多个彩色滤光单元22中，红色滤光单元的第一量子点被蓝光激发并产生红光，绿色滤光单元的第二量子点被蓝光激发并产生绿光，透明滤光单元将蓝光透射出，从而使蓝光穿射出彩色滤光单元22后形成白光的红绿蓝三原色光，进而可以实现高色域的显示效果；此外，第一量子点和第二量子点可以将射入的光线从第二基板2的出光侧散射出去，从而使液晶面板的显示画面的亮度较为均匀。
在本实施例中，较佳的，第二基板2还包括第二衬底基板21和扩散层23，多个彩色滤光单元22和扩散层23分别设置于第二衬底基板21的入光侧和出光侧，扩散层23与第二衬底基板21间隔设置且扩散层23的周边区域与第二衬底基板21的出光侧表面通过框胶粘接。扩散层23与第二衬底基板21之间形成空气层24，当对显示模组未施加驱动电压时，扩散层23将射出第二衬底基板21的光线进一步散射，从而增大了液晶面板的显示视角；当对显示模组施加驱动电压时，从液晶层射出的偏振光以大于全反射角的角度射入第二基板2，经第二衬底基板21和空气层24的界面反射回液晶层。
在发明的本实施例中，遮光层14的具体类型不限，例如可以为油墨材质的遮光层或树脂材质的遮光层。
本发明实施例还提供了一种显示模组，包括如前述实施例的液晶面板以及位于液晶面板入光侧的背光模组。
本发明实施例提供的显示装置，背光模组发出的光线在射入液晶面板的衬底基板时被调制为偏振光，当对显示装置未施加驱动电压时，从第一基板1射出的偏振光依次经过液晶层3和第二基板2后从第二基板2的出光面射出，实现显示装置的亮态显示；当对显示装置施加驱动电压时，偏振光经过第一基板1后射入液晶层3，在液晶分子的折射作用后，偏振光以大于全反射角的角度射入第二基板2，并在第二基板2的出光侧表面与空气形成的界面处发生全反射，反射的光线穿过液晶层3后被第一基板1的遮光层14吸收，从而实现显示装置的暗态显示，相比现有技术，该显示装置的液晶面板无需设置偏振片，并且能够实现常白模式显示，从而降低了液晶面板的制作成本，提高了显示装置的品质。
在本发明的实施例中，较佳的，背光模组为发出蓝光的背光模组，第二基板2包括呈阵列排布的多个彩色滤光单元22，每个彩色滤光单元22与第一基板1的遮光层14的狭缝单元15位置相对，前述多个彩色滤光单元22包括红色滤光单元、绿色滤光单元和透明滤光单元，其中，红色滤光单元内分布有第一量子点，绿色滤光单元内分布有第二量子点，第一量子点与第二量子点的尺寸不同。蓝光射入彩色滤光单元22后，红色滤光单元的第一量子点被蓝光激发并产生红光，绿色滤光单元的第二量子点被蓝光激发并产生绿光，透明滤光单元将蓝光透射出，从而使蓝光穿射出彩色滤光单元22后形成白光的红绿蓝三原色光，进而可以实现高色域的显示效果；此外，第一量子点和第二量子点可以将射入的光线从第二基板2的出光侧散射出去，从而使液晶面板的显示画面的亮度较为均匀。
较佳的，背光模组为发出准直光的背光模组。当对显示装置施加驱动电压时，偏振光从遮光层的狭缝单元透过后准直射入液晶层，通过调节对像素电极和公共电极25施加的电压，改变液晶分子的折射率，从而可以较为精确地使偏振光以大于全反射角的角度射入第二基板2。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如前述实施例的显示模组。
本发明实施例提供的显示装置，当对显示模组未施加驱动电压时，能够实现显示模组的亮态显示；当对显示模组施加驱动电压时，能够实现显示模组的暗态显示，相比现有技术，该显示装置的液晶面板无需设置偏振片，从而降低了液晶面板的制作成本，提高了显示装置的品质。
显示装置的具体类型不限，例如可以为液晶电视机、液晶显示器件、数码相框、电子纸、手机等。
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 (10)

1.一种液晶面板，其特征在于，包括相对设置的第一基板和第二基板，以及设置于第一基板和第二基板之间的液晶层，第一基板为入光侧基板，第二基板为出光侧基板，第一基板包括呈阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包含至少三个子像素，其中：
第一基板还包括遮光层，遮光层具有允许偏振光透过的多个狭缝单元，每个子像素单元与至少一个狭缝单元位置相对；
当液晶面板被施加电压时，透过所述多个狭缝单元的偏振光被液晶层偏转射入第二基板，并在第二基板的出光侧全反射，反射的偏振光穿射出液晶层被遮光层吸收；
当液晶面板未被施加电压时，透过所述多个狭缝单元的偏振光穿射液晶层和第二基板，并从第二基板的出光侧射出。
2.如权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述第一基板还包括用于将光线调制为偏振光的光栅层，光栅层设置于遮光层的入光侧。
3.如权利要求2所述的液晶面板，其特征在于，所述第一基板还包括第一衬底基板，光栅层和遮光层分别设置于第一衬底基板的入光侧和出光侧；或
所述第一基板还包括第一衬底基板，光栅层和遮光层依次设置于第一衬底基板的出光侧。
4.如权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，每个子像素包括一组像素电极，相邻两个像素电极之间的距离不大于10微米。
5.如权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述第二基板包括呈阵列排布的多个彩色滤光单元，每个彩色滤光单元与第一基板的遮光层的狭缝单元位置相对，所述多个彩色滤光单元包括红色滤光单元、绿色滤光单元和透明滤光单元，其中，红色滤光单元内分布有第一量子点，绿色滤光单元内分布有第二量子点，所述第一量子点与第二量子点的尺寸不同。
6.如权利要求5所述的液晶面板，其特征在于，所述第二基板还包括第二衬底基板和扩散层，所述多个彩色滤光单元和扩散层分别设置于第二衬底基板的入光侧和出光侧，扩散层与第二衬底基板间隔设置且扩散层的周边区域与第二衬底基板的出光侧表面通过框胶粘接。
7.如权利要求1～6任一项所述的液晶面板，其特征在于，所述遮光层包括油墨材质的遮光层或树脂材质的遮光层。
8.一种显示模组，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的液晶面板以及位于所述液晶面板入光侧的背光模组。
9.如权利要求8所述的显示模组，其特征在于，所述背光模组为发出蓝光的背光模组，所述第二基板包括呈阵列排布的多个彩色滤光单元，每个彩色滤光单元与第一基板的遮光层的狭缝单元位置相对，所述多个彩色滤光单元包括红色滤光单元、绿色滤光单元和透明滤光单元，其中，红色滤光单元内分布有第一量子点，绿色滤光单元内分布有第二量子点，所述第一量子点与第二量子点的尺寸不同。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的显示模组。
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