CN109031775A - 液晶显示装置 - Google Patents

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查宝
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    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight

Abstract

本发明提供一种液晶显示装置,包括用于发出背光的背光模组、设于背光模组上方的彩色滤光膜及设于彩色滤光膜上方的透明的平坦膜层,所述彩色滤光膜包括并列的红色色阻层、绿色色阻层及蓝色色阻层,所述红色色阻层、绿色色阻层、蓝色色阻层及平坦膜层中至少有一层为含有金属纳米粒子的光色提纯膜,所述光色提纯膜中的金属纳米粒子具有等离子体共振效应,从而通过金属纳米粒子对经过光色提纯膜的光进行部分吸收,进而可有效提高液晶显示面板出光的色纯度,且相对于现有技术,可以不增加额外的制程条件,通过彩色滤光膜制程或者平坦膜层制程即可实现,制作方法简单易行。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种液晶显示装置。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示装置(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,TFT-LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点,得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置,其包括液晶显示面板及背光模组(backlightmodule)。通常液晶显示面板由彩膜(CF,Color Filter)基板、TFT阵列基板、夹于彩膜基板与TFT阵列基板之间的液晶(LC,Liquid Crystal)及密封框胶(Sealant)组成。
CF基板是LCD用来实现彩色显示的主要器件,其基本构成通常包括:玻璃基板、黑色矩阵(Black Matrix,BM)、彩色滤光膜层等等,背光源发出的光经过液晶分子的调制入射到CF基板,通过CF基板上彩色滤光膜层的红色(R)色阻、绿色(G)色阻以及蓝色(B)色阻的滤光作用,分别显示红,绿,蓝三种光线,不同颜色的色阻分别透射对应颜色波段的光,从而实现显示器的彩色显示。
近年来,TFT-LCD行业中的广色域技术是面板色彩显示发展的重要趋势。广色域的实现主要依靠背光源和RGB显色层,包括有机发光二极管(OLED)、量子点(QD)、量子点彩色滤光片(QD-CF)等新技术的搭配使用。出于成本考量及相关技术因素的限制,目前实现显色功能的主流仍然是彩色滤光膜。对于目前实现广色域技术的背光源及RGB彩色滤光膜,都存在一个色纯度不够的问题。背光源发出的频谱在RGB范围的半波宽会影响RGB彩色滤光膜的穿透率,RGB三色谱图交叠的部分以及背光频谱中对应的光波段,都会显著影响色纯度,一定程度上影响了面板的显示品质。那么,消除RGB三色谱图交叠的部分以及背光频谱中对应的光波段,就可以提高RGB三原色的纯度,从而提升显示面板的色域。然而单纯的通过颜料或者染料的技术让RGB彩色滤光膜本身发光频谱变窄,对颜料和染料的技术要求很高,开发周期较长,很难实现;而选用RGB半波宽较窄的背光源无疑会大大增加显示器的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶显示装置,可有效提高液晶显示面板出光的色纯度,且制作方法简单易行。
为实现上述目的,本发明提供一种液晶显示装置,包括用于发出背光的背光模组、设于背光模组上方的彩色滤光膜及设于彩色滤光膜上方的透明的平坦膜层;
所述彩色滤光膜包括并列的红色色阻层、绿色色阻层及蓝色色阻层;
所述红色色阻层、绿色色阻层、蓝色色阻层及平坦膜层中至少有一层为含有金属纳米粒子的光色提纯膜,所述光色提纯膜中的金属纳米粒子具有等离子体共振效应,从而通过金属纳米粒子对经过光色提纯膜的光进行部分吸收,提高液晶显示面板出光的色纯度。
所述光色提纯膜中金属纳米粒子的材料为金、银、铂、铜、铝、钼、钛中的一种或多种。
所述光色提纯膜中金属纳米粒子为球状的金属纳米粒子、棒状的金属纳米棒、核壳结构的复合金属纳米粒子、帽状结构的复合金属纳米粒子以及有序金属纳米结构阵列中的一种。
所述光色提纯膜中金属纳米粒子的粒径为1-100nm;所述金属纳米粒子的最大粒径与最小粒径的差值为10-25nm。
所述彩色滤光膜具有光色提纯膜,所述彩色滤光膜中的光色提纯膜包括以下质量百分比的原料组分:
其中,所述着色剂为颜料、染料或两者的组合。
所述彩色滤光膜的红色色阻层为光色提纯膜;
所述红色色阻层原料组分中的着色剂为红色颜料、红色染料或两者的组合;
所述红色色阻层中的金属纳米粒子的吸收波峰在580-600nm,从而滤除经过彩色滤光膜的黄光。
所述彩色滤光膜的绿色色阻层为光色提纯膜;
所述绿色色阻层的原料组分中的着色剂为绿色颜料、绿色染料或两者的组合;
所述绿色色阻层中的金属纳米粒子的吸收波峰在480-500nm,从而滤除经过彩色滤光膜的偏青色蓝光;或者,所述绿色色阻层中的金属纳米粒子的吸收波峰在580-600nm,从而滤除经过彩色滤光膜的黄光。
所述彩色滤光膜的蓝色色阻层为光色提纯膜;
所述蓝色色阻层的原料组分中的着色剂为蓝色颜料、蓝色染料或两者的组合;
所述蓝色色阻层中的金属纳米粒子的吸收波峰在480-500nm,从而滤除经过彩色滤光膜的偏青色蓝光。
所述平坦膜层为光色提纯膜,所述平坦膜层包括以下质量百分比的原料组分:
其中,所述平坦膜层为负性光刻胶体系,所述平坦膜层中的金属纳米粒子的吸收波峰在480-500nm,从而滤除经过平坦膜层的偏青色蓝光;或者,所述平坦膜层中的金属纳米粒子的吸收波峰在580-600nm,从而滤除经过平坦膜层的黄光。
所述平坦膜层为光色提纯膜,所述平坦膜层包括以下质量百分比的原料组分:
其中,所述平坦膜层为正性光刻胶体系,所述平坦膜层中的金属纳米粒子的吸收波峰在480-500nm,从而滤除经过平坦膜层的偏青色蓝光;或者,所述平坦膜层中的金属纳米粒子的吸收波峰在580-600nm,从而滤除经过平坦膜层的黄光。
本发明的有益效果:本发明的液晶显示装置,包括用于发出背光的背光模组、设于背光模组上方的彩色滤光膜及设于彩色滤光膜上方的透明的平坦膜层,所述彩色滤光膜包括并列的红色色阻层、绿色色阻层及蓝色色阻层,所述红色色阻层、绿色色阻层、蓝色色阻层及平坦膜层中至少有一层为含有金属纳米粒子的光色提纯膜,所述光色提纯膜中的金属纳米粒子具有等离子体共振效应,从而通过金属纳米粒子对经过光色提纯膜的光进行部分吸收,进而可有效提高液晶显示面板出光的色纯度,且相对于现有技术,可以不增加额外制程条件,通过彩色滤光膜制程或者平坦膜层制程即可实现,制作方法简单易行。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
附图中,
图1为本发明的液晶显示装置的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1,本发明提供一种液晶显示装置,包括用于发出背光的背光模组1、设于背光模组1上方的彩色滤光膜2及设于彩色滤光膜2上方的透明的平坦膜层3;
所述彩色滤光膜2包括并列的红色色阻层21、绿色色阻层22及蓝色色阻层23;
所述红色色阻层21、绿色色阻层22、蓝色色阻层23及平坦膜层3中至少有一层为含有金属纳米粒子的光色提纯膜,所述光色提纯膜中的金属纳米粒子具有等离子体共振效应,从而通过金属纳米粒子对经过光色提纯膜的光进行部分吸收,提高液晶显示面板出光的色纯度。
需要说明的是,众所周知,在金属中价电子为整个金属晶体所共有,可以在晶体中自由移动,而金属离子则被束缚于晶格位置上,但总的电子密度和离子密度是相同的。这种情况和气体放电中的等离子体相似,因此可以把金属看作是一种电荷密度很高的等离子体;光可以看作是一种电磁波,当外加光线对金属表面照射时,光诱导电子在金属表面(如金属纳米粒子)的表面聚集形成电偶极子,而电偶极子产生的电场方向跟光形成的电场方向相反,这样会使得电子重新回到原来的位置。当金属表面的电偶极子和光形成的电场满足动量守恒和能量守恒时,会激起电偶极子强烈的共振,即表面等离子体共振。当金属存在的形态及相应的尺寸变更时,诱导表面等离子体共振所需的光波长会变动,吸收的光波长也会随之变动。
本发明的液晶显示装置,将含有金属纳米粒子的光色提纯膜应用于彩色滤光膜2和/或在彩色滤光膜2上方的透明的平坦膜层3中,所述光色提纯膜中的金属纳米粒子具有等离子体共振效应,从而通过金属纳米粒子对经过光色提纯膜的光进行部分吸收,进而可有效提高液晶显示面板出光的色纯度,且相对于现有技术,可以不增加额外的制程条件,通过彩色滤光膜制程或者平坦膜层制程即可实现,制作方法简单易行。
具体地,本发明可以通过选择金属纳米粒子的种类以及形态,调控其吸收光的波长范围。其中,金属纳米粒子可以是球状的金属纳米粒子、棒状的金属纳米棒,核壳结构的复合金属纳米粒子、帽状结构的复合金属纳米粒子以及有序金属纳米结构阵列等。
具体地,所述光色提纯膜中金属纳米粒子的材料可以选自金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)、铝(Lv)、钼(Mo)、钛(Ti)等金属中的一种或多种。
优选地,所述光色提纯膜中金属纳米粒子的材料为贵金属金或银。
具体地,为实现表面等离子体共振效应,所述光色提纯膜中金属纳米粒子的粒径应控制在1-100nm。
具体地,本发明可以通过调控金属纳米粒子的粒径调控其吸收峰的半波宽,优选地,以5-30nm的粒径效果为佳;同时,金属纳米粒子的粒径分布也会影响半波宽,粒径分布越集中,吸收峰的半波宽越窄,进一步优选地,金属纳米粒子的粒径分布控制在10-25nm范围内效果为佳,即金属纳米粒子的最大粒径与最小粒径的差值为10-25nm。
具体地,所述彩色滤光膜2具有光色提纯膜,则所述彩色滤光膜2中的光色提纯膜包括以下质量百分比的原料组分:
其中,所述着色剂为颜料、染料或两者的组合。
进一步地,所述彩色滤光膜2的红色色阻层21为光色提纯膜;所述红色色阻层21原料组分中的着色剂为红色颜料、红色染料或两者的组合;所述红色色阻层21中的金属纳米粒子的吸收波峰在580-600nm,从而滤除经过彩色滤光膜2的黄光。
进一步地,所述彩色滤光膜2的绿色色阻层22也为光色提纯膜;所述绿色色阻层22的原料组分中的着色剂为绿色颜料、绿色染料或两者的组合;所述绿色色阻层22中的金属纳米粒子的吸收波峰在480-500nm,从而滤除经过彩色滤光膜2的偏青色蓝光;或者,所述绿色色阻层22中的金属纳米粒子的吸收波峰在580-600nm,从而滤除经过彩色滤光膜2的黄光。
进一步地,所述彩色滤光膜2的蓝色色阻层23也为光色提纯膜;所述蓝色色阻层23的原料组分中的着色剂为蓝色颜料、蓝色染料或两者的组合;所述蓝色色阻层23中的金属纳米粒子的吸收波峰在480-500nm,从而滤除经过彩色滤光膜2的偏青色蓝光。
具体地,本发明的液晶显示装置可以为COA(Color-filter on Array)、非COA(Color-filter on Array)、GOA(Gate On Arry)、POA(PS on Arry)或BPS(Black PhotoSpacer)等其他任意类型的需要设置彩色滤光膜2的液晶显示装置,所述彩色滤光膜2不仅可以为普通的颜料/染料型彩色滤光膜,还可以为量子点等新型材料制作的彩色滤光膜。
具体地,在本发明液晶显示装置的另一实施例中,所述平坦膜层3为光色提纯膜,所述平坦膜层3包括以下质量百分比的原料组分:
其中,所述平坦膜层3为负性光刻胶体系,所述平坦膜层3中的金属纳米粒子的吸收波峰在480-500nm,从而滤除经过平坦膜层3的偏青色蓝光;或者,所述平坦膜层3中的金属纳米粒子的吸收波峰在580-600nm,从而滤除经过平坦膜层3的黄光。
具体地,在本发明液晶显示装置的又一实施例中,所述平坦膜层3为光色提纯膜,所述平坦膜层3包括以下质量百分比的原料组分:
其中,所述平坦膜层3为正性光刻胶体系,所述平坦膜层3中的金属纳米粒子的吸收波峰在480-500nm,从而滤除经过平坦膜层3的偏青色蓝光;或者,所述平坦膜层3中的金属纳米粒子的吸收波峰在580-600nm,从而滤除经过平坦膜层3的黄光。
具体地,在本实施例中,所述液晶显示装置可以为COA、非COA、GOA、POA或BPS等其他任意类型的需要在彩色滤光膜2上方设置平坦膜层3的液晶显示装置。
综上所述,本发明的液晶显示装置,包括用于发出背光的背光模组、设于背光模组上方的彩色滤光膜及设于彩色滤光膜上方的透明的平坦膜层,所述彩色滤光膜包括并列的红色色阻层、绿色色阻层及蓝色色阻层,所述红色色阻层、绿色色阻层、蓝色色阻层及平坦膜层中至少有一层为含有金属纳米粒子的光色提纯膜,所述光色提纯膜中的金属纳米粒子具有等离子体共振效应,从而通过金属纳米粒子对经过光色提纯膜的光进行部分吸收,进而可有效提高液晶显示面板出光的色纯度,且相对于现有技术,可以不增加额外制程条件,通过彩色滤光膜制程或者平坦膜层制程即可实现,制作方法简单易行。
以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置,其特征在于,包括用于发出背光的背光模组(1)、设于背光模组(1)上方的彩色滤光膜(2)及设于彩色滤光膜(2)上方的透明的平坦膜层(3);
所述彩色滤光膜(2)包括并列的红色色阻层(21)、绿色色阻层(22)及蓝色色阻层(23);
所述红色色阻层(21)、绿色色阻层(22)、蓝色色阻层(23)及平坦膜层(3)中至少有一层为含有金属纳米粒子的光色提纯膜,所述光色提纯膜中的金属纳米粒子具有等离子体共振效应,从而通过金属纳米粒子对经过光色提纯膜的光进行部分吸收,提高液晶显示面板出光的色纯度。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,所述光色提纯膜中金属纳米粒子的材料为金、银、铂、铜、铝、钼、钛中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,所述光色提纯膜中金属纳米粒子为球状的金属纳米粒子、棒状的金属纳米棒、核壳结构的复合金属纳米粒子、帽状结构的复合金属纳米粒子以及有序金属纳米结构阵列中的一种。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,所述光色提纯膜中金属纳米粒子的粒径为1-100nm;所述金属纳米粒子的最大粒径与最小粒径的差值为10-25nm。
5.如权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,所述彩色滤光膜(2)具有光色提纯膜,所述彩色滤光膜(2)中的光色提纯膜包括以下质量百分比的原料组分:
其中,所述着色剂为颜料、染料或两者的组合。
6.如权利要求5所述的液晶显示装置,其特征在于,所述彩色滤光膜(2)的红色色阻层(21)为光色提纯膜;
所述红色色阻层(21)原料组分中的着色剂为红色颜料、红色染料或两者的组合;
所述红色色阻层(21)中的金属纳米粒子的吸收波峰在580-600nm,从而滤除经过彩色滤光膜(2)的黄光。
7.如权利要求5所述的液晶显示装置,其特征在于,所述彩色滤光膜(2)的绿色色阻层(22)为光色提纯膜;
所述绿色色阻层(22)的原料组分中的着色剂为绿色颜料、绿色染料或两者的组合;
所述绿色色阻层(22)中的金属纳米粒子的吸收波峰在480-500nm,从而滤除经过彩色滤光膜(2)的偏青色蓝光;或者,
所述绿色色阻层(22)中的金属纳米粒子的吸收波峰在580-600nm,从而滤除经过彩色滤光膜(2)的黄光。
8.如权利要求5所述的液晶显示装置,其特征在于,所述彩色滤光膜(2)的蓝色色阻层(23)为光色提纯膜;
所述蓝色色阻层(23)的原料组分中的着色剂为蓝色颜料、蓝色染料或两者的组合;
所述蓝色色阻层(23)中的金属纳米粒子的吸收波峰在480-500nm,从而滤除经过彩色滤光膜(2)的偏青色蓝光。
9.如权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,所述平坦膜层(3)为光色提纯膜,所述平坦膜层(3)包括以下质量百分比的原料组分:
其中,所述平坦膜层(3)为负性光刻胶体系,所述平坦膜层(3)中的金属纳米粒子的吸收波峰在480-500nm,从而滤除经过平坦膜层(3)的偏青色蓝光;或者,所述平坦膜层(3)中的金属纳米粒子的吸收波峰在580-600nm,从而滤除经过平坦膜层(3)的黄光。
10.如权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,所述平坦膜层(3)为光色提纯膜,所述平坦膜层(3)包括以下质量百分比的原料组分:
其中,所述平坦膜层(3)为正性光刻胶体系,所述平坦膜层(3)中的金属纳米粒子的吸收波峰在480-500nm,从而滤除经过平坦膜层(3)的偏青色蓝光;或者,所述平坦膜层(3)中的金属纳米粒子的吸收波峰在580-600nm,从而滤除经过平坦膜层(3)的黄光。
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