CN107817630A - 一种液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种液晶显示装置，包括液晶面板，所述液晶面板包括量子点层以及设置在所述量子点层下方的液晶层，还包括设置在所述液晶层下方的背光模组以及设置在所述量子点层上方的玻璃基板，所述背光模组包括背光源以及其他光学组件，所述玻璃基板包括着色材料与普通玻璃材料，所述着色材料用于阻隔环境光中波长小于420nm的光线，且所述着色材料与所述普通玻璃材料的比值介于0.04‑0.2之间。本发明提供的液晶显示装置使得液晶面板在有环境光照射的情况下，能滤除环境光中的紫外光以及部分蓝光，对其他波长光的通过率高，整个显示画面依然具有较高的对比度与色纯度，造成的能量损耗少。

Description

一种液晶显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种液晶显示装置。

背景技术

目前一种新型的液晶显示装置采用量子点液晶面板，该量子点液晶面板包括液晶层和设置在液晶层上方的量子点层，量子点层包括依次排布的多个量子点像素单元组，量子点像素单元组包括依次排布的可将背光对应转换为三原色的量子点像素单元。量子点层主要包括红色像素单元、绿色像素单元与蓝色像素单元，其中红色像素单元设置红色量子点材料；绿色像素单元设置绿色量子点材料；蓝色像素单元不设置量子点材料。当蓝色背光照射在红、绿蓝三种像素单元上时，蓝色像素单元中蓝色背光直接透过发射蓝光；绿色像素单元中的量子点材料吸收蓝光转换成绿光，红色像素单元中的量子点材料吸收蓝光转换成红光。

然而在应用这种量子点液晶面板时，由于外界环境中的紫外光与蓝光部分会从外部照射到液晶面板的量子点层，量子层中的红色量子点材料受激发会产生红光，绿色量子点材料受激发会产生绿光，当液晶面板显示黑画面时，依然会有红光和绿光从面板中出射，从而影响了显示的对比度与面板质量。

为了避免环境光对红绿色量子点像素单元的激发，现有技术中采用在红、绿、蓝像素单元中分别加入透红光、绿光、蓝光而吸收其他颜色光的颜料物质，采用这种方法时，背光源的部分光也会被吸收，导致光透过率较低，能量损失大，不利于节省功耗。

发明内容

本发明提供一种液晶显示装置，在降低了环境光中紫外光与蓝光对液晶面板中量子点层的激发的同时，提高背光的透过率与画面的对比度，减小能量损失。

本发明提供一种液晶显示装置，包括液晶面板，所述液晶面板包括量子点层以及设置在所述量子点层下方的液晶层，所述量子点层包括依次排布的多个量子点像素单元组，所述量子点像素单元组包括红色像素单元、绿色像素单元以及蓝色像素单元，还包括设置在所述液晶层下方的背光模组以及设置在所述量子点层上方的玻璃基板，所述背光模组包括背光源以及其他光学组件，所述玻璃基板包括着色材料与普通玻璃材料，所述着色材料用于阻隔环境光中波长小于420nm的光线，且所述着色材料与所述普通玻璃材料的比值介于0.04-0.2之间。

进一步地，所述着色材料包括Ti⁴⁺与Ce⁴⁺，且所述Ti⁴⁺与所述Ce⁴⁺的比值介于1-6.5之间。

进一步地，所述背光源为波峰值在440-460nm的蓝色LED光源。

进一步地，所述红色像素单元内填充波长范围在620-660nm的量子点材料。

进一步地，所述绿色像素单元内填充波长范围在520-560nm的量子点材料。

进一步地，所述蓝色像素单元内填充透光材料。

与现有技术相比，本申请提供的一种液晶显示装置，通过在玻璃基板中加入对环境光中的波长小于420nm的光（主要为紫外光与部分蓝光）具有强烈的阻隔作用的着色材料，降低了环境光对量子点层中量子点材料的激发，整个显示画面在环境光照射下依然具有较高的对比度与色纯度，并且由于着色材料对其他波长光的阻隔率较低，使得背光的通过效率较高，减少了能量损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图来获得其他的附图。

图1为本发明实施例一所提供的一种液晶显示装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一所提供的一种液晶显示装置中玻璃基板光谱吸收率示意图。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。需要说明的是，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的组件或具有相同或类似功能的组件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

实施例一

本申请实施例一为本申请的优选实施例，提供一种液晶显示装置200，其结构如图1所示，包括液晶面板220，液晶面板220包括量子点层222以及设置在量子点层222下方的液晶层221，量子点层222包括依次排布的多个量子点像素单元组，量子点层像素单元组包括红色量子点像素单元222a，绿色量子点像素单元222b以及蓝色量子点像素单元222c，量子点像素单元组能将背光对应转换成三原色，还包括设置在液晶层221下方的背光模组210以及设置在量子点层222上方的玻璃基板223，背光模组210包括背光源211以及其他光学组件，玻璃基板223包括着色材料与普通玻璃材料，着色材料用于过滤环境光中波长小于420nm的光线，通过大量实验测试，发明人发现，玻璃基板223中着色材料与普通玻璃材料的比值介于0.04-0.2之间时，液晶显示装置的显示效果较佳。

进一步地，上述着色材料包括Ti⁴⁺与Ce⁴⁺，且经过大量的实验测试发现，当Ti⁴⁺、Ce⁴⁺比值介于1-6.5之间时，由于Ti⁴⁺与Ce⁴⁺具有高折光性和高光活性，对环境光中的紫外光（波长介于280-390nm的紫外光）具有强烈的阻隔作用，具体地，对于波长范围介于长波区320-390nm之间的紫外光，Ti⁴⁺、Ce⁴⁺对该范围内的紫外光的阻隔作用主要以反射、散射为主；对于波长范围介于中波区280-320nm之间的紫外光，Ti⁴⁺、Ce⁴⁺对该范围内的紫外光的阻隔作用主要以吸收为主，无论是长波区还是中波区的紫外光，Ti⁴⁺、Ce⁴⁺对其的阻隔率都能达到80%以上，从而达到对环境光中的紫外光过滤的作用；对于波长介于390-420nm之间的蓝光与紫外光的混合光，其阻隔率介于60%-80%之间；而对于波长介于420-480nm范围内的蓝光，Ti⁴⁺、Ce⁴⁺对该范围内的蓝光的阻隔率低于60%，具体介于30%-60%之间，从而使得环境光中的很大部分紫外光被过滤，而蓝光则可以部分透过、部分被过滤；而对于波长大于490nm的光线，玻璃基板223中的Ti⁴⁺与Ce⁴⁺的阻隔率则低于10%，这部分光线的透过率维持在较高的范围，能量损耗小。

进一步地，背光源211为波峰值在440-460nm的蓝色LED光源，选择半峰宽较窄的蓝色LED光源能提高光源的纯色度。

优选地，红色像素单元222a内填充波长在620-660nm范围内的量子点材料，量子点的半波宽越窄，色纯度越高，因此尽量选择半波宽较窄的量子点，背光源211产生的蓝色背光激发红色像素单元222a内的量子点材料产生波长在620-660nm范围内的红光，这部分红光的色纯度较高。

优选地，绿色像素单元222b内填充波长在520-560nm范围内的量子点材料，同理，量子点的半波宽越窄，色纯度越高，背光源211产生的蓝色背光激发绿色像素单元222b内的量子点材料产生波长在520-560nm范围内的绿光，这部分绿光的色纯度较高。

优选地，蓝色像素单元222c内填充透光材料，背光源211产生的蓝色背光直接透过蓝色像素单元222c出射到玻璃基板223中。

从量子点层222中出射的红、绿、蓝三原色光具有较高的色纯度，上述红、绿、蓝色的光在经过玻璃基板223时，由于玻璃基板223仅对特定波长（即波长低于420nm的光线）的光具有较高的阻隔率，而从量子点层222中出射的红、绿色光的波长不在上述特定波长的范围内，因此，红、绿色光依然具有较高的透过率，但由于红、绿色光是经过量子点材料受激发转换而来，转换率达不到100%（通常在40%左右），因此，一部分红、绿色光产生了损耗（这是在应用量子点材料产生红、绿色光中的必要损耗）；

而从量子点层222中直接出射的蓝光，由于不经过量子点层223中量子点材料的转换，相对红绿色光而言，其本身具有更高的透过率，但由于玻璃基板223能处于第二波长范围内的蓝光具有部分阻隔的效果，一部分蓝光被阻隔，使得最终经过玻璃基板223的蓝光与红、绿色光的通过相差不大，这样维持了液晶显示装置的白画面的色温，而根据实际需求，控制玻璃基板223中Ti⁴⁺、Ce⁴⁺组分的含量，可以控制蓝光的阻隔率在30%-60%之间，从而达到满足不同色温的需求，如图2所示，为本申请实施例一中玻璃基板光谱吸收率曲线示意图。

以下通过具体的实验测试数据，举例说明在玻璃基板223中加入不同配比的Ti⁴⁺、Ce⁴⁺与普通玻璃材料时，玻璃基板223对紫外光与蓝光的阻隔率。应该注意的是，本申请实施例中的实验数据仅作举例说明作用，并不能限制本申请的具体保护范围。

具体地，当玻璃基板223中Ti⁴⁺、Ce⁴⁺的组分与普通玻璃材料的组分比值为0.048，Ti⁴⁺、Ce⁴⁺的比值为1时，玻璃基板223对波长介于280-390nm范围内的光（即环境中的紫外光）的阻隔率达80%以上，对波长介于420-480nm范围内的光（即环境中的蓝光）的阻隔率为30%左右，对波长大于490nm的光（即本实施例中的红光和绿光）的阻隔率低于10%，光通过率较高，液晶面板220的画面显示色温整体偏冷色，具有较高的色纯度与色域，在有环境光时液晶面板220的显示对比度依然较高，且对光能量的损耗小。

具体地，当玻璃基板223中Ti⁴⁺、Ce⁴⁺的组分与普通玻璃材料的组分比值为0.1，Ti^{4 +}、Ce⁴⁺的比值为4时，玻璃基板223对波长介于280-390nm范围内的光（即环境中的紫外光）的阻隔率达85%以上，对波长介于420-480nm范围内的光（即环境中的蓝光）的阻隔率为50%左右，对波长大于490nm的光（即本实施例中的红光和绿光）的阻隔率低于10%，光通过率较高，液晶面板220的画面显示色温整体趋于平衡，具有较高的色纯度与色域，在有环境光时液晶面板220的显示对比度依然较高，且对光能量的损耗小。

具体地，当玻璃基板223中Ti⁴⁺、Ce⁴⁺的组分与普通玻璃材料的组分比值为0.2，Ti^{4 +}、Ce⁴⁺的比值为6.5时，玻璃基板223对波长介于280-390nm范围内的光（即环境中的紫外光）的阻隔率达90%以上，对波长介于420-480nm范围内的光（即环境中的蓝光）的阻隔率为60%左右，对波长大于490nm的光（即本实施例中的红光和绿光）的阻隔率低于10%，光通过率较高，液晶面板220的画面显示色温整体偏暖色，具有较高的色纯度与色域，在有环境光时液晶面板220的显示对比度依然较高，且对光能量的损耗小。

与现有技术相比，本申请实施例所提出的技术方案的有益技术效果包括：

本发明申请提供的一种液晶显示装置，包括液晶面板，所述液晶面板包括量子点层以及设置在所述量子点层下方的液晶层，所述量子点层包括依次排布的多个量子点像素单元组，所述量子点像素单元组包括红色像素单元、绿色像素单元以及蓝色像素单元，可将背光对应转换为三原色，还包括设置在所述液晶层下方的背光模组以及设置在所述量子点层上方的玻璃基板，所述背光模组包括背光源以及其他光学组件，所述玻璃基板包括着色材料与普通玻璃材料，所述着色材料用于阻隔环境光中波长小于420nm的光线，且所述着色材料与所述普通玻璃材料的比值介于0.04-0.2之间。本申请提供的液晶显示装置，通过在玻璃基板中加入对环境光中的波长小于420nm的光（主要为紫外光与部分蓝光）具有强烈的阻隔作用的着色材料，降低了环境光对量子点层中量子点材料的激发，整个显示画面在环境光照射下依然具有较高的对比度与色纯度，并且由于着色材料对其他波长光的阻隔率较低，使得背光的通过效率较高，减少了能量损耗。

关于本领域的液晶显示装置的其他组成部分已为本领域的技术人员所熟知，可参考本领域的现有技术，在此不做详细的说明。

以上具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种液晶显示装置，包括液晶面板，所述液晶面板包括量子点层以及设置在所述量子点层下方的液晶层，所述量子点层包括依次排布的多个量子点像素单元组，所述量子点像素单元组包括红色像素单元、绿色像素单元以及蓝色像素单元，其特征在于，还包括：

设置在所述液晶层下方的背光模组以及设置在所述量子点层上方的玻璃基板，所述背光模组包括背光源以及其他光学组件，所述玻璃基板包括着色材料与普通玻璃材料，所述着色材料用于过滤环境光中波长小于420nm的光线，且所述着色材料与所述普通玻璃材料的比值介于0.04-0.2之间。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述着色材料包括Ti⁴⁺与Ce⁴⁺，且所述Ti⁴⁺与所述Ce⁴⁺的比值介于1-6.5之间。

3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述背光源为波峰值在440-460nm的蓝色LED光源。

4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述红色像素单元内填充波长范围在620-660nm的量子点材料。

5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述绿色像素单元内填充波长范围在520-560nm的量子点材料。

6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述蓝色像素单元内填充透光材料。