CN110376784A - 液晶显示面板、液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示面板、液晶显示装置，包括：彩膜基板、阵列基板以及液晶层；彩膜基板靠近阵列基板的一侧设置有色阻层，色阻层上设置有四种不同颜色的子像素；阵列基板正对于彩膜基板进行设置，液晶显示面板内设置有多个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管电性连接一个子像素或是多个相同颜色的子像素；液晶层为聚合物网络液晶层，设置在阵列基板与彩膜基板之间；有益效果：首先，本申请所提供的液晶显示面板、液晶显示装置，液晶层采用聚合物网络液晶层，同时结合RGBW像素结构排布，采用薄膜晶体管进行驱动，解决了液晶显示面板单独采用RGBW像素结构排布透光率较低以及有机发光二极管显示面板穿透率高但对比度和亮度又存在缺陷的问题。

Description

液晶显示面板、液晶显示装置
技术领域
本申请涉及显示领域，特别是涉及一种液晶显示面板、液晶显示装置。
背景技术
随着显示技术的快速发展，各种新兴技术不断涌现出来并丰富了各种新的显示应用场景。其中，透明显示可以用于货物展示柜，电子公告牌，抬头显示器等领域，受到了广泛的关注。目前，实现透明显示的技术路线主要有两种，一种是传统的LCD(Liquid CrystalDisplay，液晶显示面板)面板，通过RGBW像素结构设计，提高其光线的穿透率，但是其透光率还是较低，一般小于20％；另一种则是利用OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管显示面板)等主动式发光技术，这种技术穿透率较高，但在对比度和亮度上又存在一定的缺陷，大大地限制了其应用范围。
因此，现有的透明显示面板及装置的技术中，还存在着液晶显示面板采用RGBW像素结构设计但透光率低以及有机发光二极管显示面板穿透率较高但对比度和亮度又存在较大缺陷的问题，急需改进。
发明内容
本申请涉及一种液晶显示面板、液晶显示装置，用于解决现有技术中存在的液晶显示面板采用RGBW像素结构设计但透光率低以及有机发光二极管显示面板穿透率较高但对比度和亮度又存在较大缺陷的问题。
为解决上述问题，本申请提供的技术方案如下：
本申请提供的一种液晶显示面板，包括：彩膜基板、阵列基板以及液晶层；其中，
所述彩膜基板靠近所述阵列基板的一侧设置有色阻层，所述色阻层上设置有红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素以及白色子像素；
所述阵列基板正对于所述彩膜基板进行设置，所述液晶显示面板内设置有多个薄膜晶体管，每个所述薄膜晶体管电性连接一个所述子像素或是多个相同颜色的所述子像素；
所述液晶层为聚合物网络液晶层，设置在所述阵列基板与所述彩膜基板之间。
根据本申请提供的一实施例，所述子像素的排列顺序为：红色子像素/白色子像素/绿色子像素/白色子像素/蓝色子像素/白色子像素或是红色子像素/绿色子像素/蓝色子像素/白色子像素。
根据本申请提供的一实施例，所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素或是所述白色子像素均均有一定的预设宽度和长度。
根据本申请提供的一实施例，所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素或是所述白色子像素的所述预设宽度为：20-80um；其所述预设长度为：100-400um。
根据本申请提供的一实施例，所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素或是所述白色子像素之间均设置有黑色矩阵。
根据本申请提供的一实施例，所述阵列基板靠近所述彩膜基板一侧依次设置有缓冲层、第一偏光片、间绝缘层、钝化层、第一像素电极层以及第一平坦层；所述彩膜基板靠近所述阵列基板一侧依次设置有所述色阻层、第二偏光片以及第二平坦层。
根据本申请提供的一实施例，所述阵列基板的所述间绝缘层和所述钝化层内形成有多条纵横交错的数据线和扫描线，每个所述薄膜晶体管的栅极电性连接所述数据线，每个所述薄膜晶体管的源极电性连接所述扫描线。
根据本申请提供的一实施例，所述偏光片具有一定的预设厚度。
根据本申请提供的一实施例，所述偏光片的预设厚度为：0-8um。
本申请还提供一种液晶显示装置，包括背光模组以及上述任一项所述的液晶显示面板；所述背光模组设置在靠近所述阵列基板一侧，为所述液晶显示面板的背面光源组件。
与现有技术相比，本申请所提供的液晶显示面板及其显示装置具备以下有益效果：
1.本申请所提供的液晶显示面板、液晶显示装置，所述液晶层采用聚合物网络液晶层，同时结合RGBW像素结构排布，采用薄膜晶体管进行驱动，解决了液晶显示面板单独采用RGBW像素结构排布透光率较低以及有机发光二极管显示面板穿透率高但对比度和亮度又存在缺陷的问题；
2.在本申请所提供的液晶显示面板、液晶显示装置中，一个所述薄膜晶体管控制一个或是多个相同颜色的子像素所对应的电压，使得所述液晶层处于散射态或是透射态，以实现画面显示或是透明显示；
3.同时，各所述子像素之间设置有黑色矩阵，当所述液晶层处于散射态时，所述白色子像素之间的黑色矩阵为透射态，用于吸收散射态时相邻的所述白色子像素之间的散射光；当所述液晶层处于透射态时，所述白色子像素之间的黑色矩阵为散射态，用于增强所述白色子像素的出光强度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的液晶显示面板的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的液晶显示面板像素驱动的第一电路结构图。
图3为本申请实施例提供的液晶显示面板像素驱动的第二电路结构图。
图4为本申请实施例提供的液晶显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本申请提供一种液晶显示面板、液晶显示装置，具体参阅图1-图4。
为了实现透明显示，本申请首先采用了RGBW像素排列结构，同时，为了提高透明显示的透光率，本申请所提供的液晶显示面板、液晶显示装置中，所述白色子像素的比例占所有子像素比例的50％或是25％，即各所述子像素的排列顺序为：红色子像素/白色子像素/绿色子像素/白色子像素/蓝色子像素/白色子像素或是红色子像素/绿色子像素/蓝色子像素/白色子像素。
此外，为了更加提高透明显示的对比度和亮度，减小漏光，本申请所提供的液晶显示面板、液晶显示装置中所采用的液晶层为聚合物网络液晶(polymer network liquidcrystal，PNLC)，又称为散射型液晶。聚合物网络液晶材料是一种含有聚合物的液晶，其折射率与普通液晶材料的折射率是不同的。在聚合物网络液晶中，聚合物以网络织构分布在液晶中，而液晶以一种连续相形态存在，主要受电场作用影响其液晶的偏转，进而实现透明显示或是画面显示。现有的散射型液晶一般分为两种类型：其一是可逆散射型液晶，在无电压或是所施加的电压值低于散射型液晶的阈值电压时，液晶分子呈水平排列，所述散射型液晶内部的聚合物材料不存在折射率差，因此不会发生折射，其呈现透明态；当所施加的电压值高于所述散射型液晶的阈值电压值时，液晶分子发生旋转，其方向沿着垂直方向排列，改变了液晶的介电常数的各项异性特性，因此，所述散射型液晶的聚合物表面产生折射率差，光线在此处发生折射现象，呈现出雾态，即画面显示状态；其二是正常散射型液晶，在无电压或是所施加的电压值低于所述散射型液晶的阈值电压时，其呈现雾态，即画面显示状态；当所施加的电压值超过所述散射型液晶的阈值电压时，其呈现透明态。上述两种散射型液晶均可用作本申请实施例提供的液晶显示面板、液晶显示装置中的材料。
由于所述液晶层采用聚合物网络液晶层，而所述聚合物网络液晶层的开闭状态的主要影响因素是电压，因此，在本申请所提供的液晶显示面板、液晶显示装置中，所述液晶显示面板的控制方式主要为：通过薄膜晶体管控制各所述子像素处所对应的电压值的变化，使得不同颜色的各所述子像素实现开闭，从而实现透明显示或是画面显示。
在本申请所提供的一实施例中，一个所述薄膜晶体管控制一个所述子像素或是多个相同颜色的所述子像素。
因此，在本申请所提供的一实施例中，所述液晶显示面板包括：彩膜基板4、阵列基板2以及液晶层3；其中，所述彩膜基板4靠近所述阵列基板2一侧设置有色阻层41(图中未示出)，所述色阻层41上设置有红色子像素411、绿色子像素414、蓝色子像素415以及白色子像素413；所述阵列基板2正对于所述彩膜基板4进行设置，所述液晶显示面板内设置有多个薄膜晶体管，每个所述薄膜晶体管电性连接一个或是多个相同颜色的所述子像素；所述液晶层3为聚合物网络液晶层，设置在所述阵列基板2与所述彩膜基板4之间，详见附图1。
进一步地，所述阵列基板2包括：衬底基板21，所述衬底基板21可以为玻璃基板、石英基板或是树脂基板；
设置在靠近所述液晶层3一侧的所述缓冲层22，主要用于阻隔外界环境的水、氧等进入内部膜层；
设置在所述缓冲层22内的遮光层221，主要用于设置外界光线对所述薄膜晶体管的影响，进而影响驱动效果；
设置在所述缓冲层22背离所述衬底基板21一侧的所述第一偏光片23，过滤X方向或是Y方向的光，与所述彩膜基板中的所述第二偏光片一起形成一个光开关，所述第一偏光片好比一个起偏器；且在本申请提供的一实施例中，所述第一偏光片具有一定的预设厚度，所述第一偏光片的预设厚度为：0-8um；
设置在所述第一偏光片23背离所述缓冲层22一侧的所述间绝缘层24，(所述间绝缘层24内还包括：有源层241，且所述有源层241正对于所述遮光层221进行设置，放置外界光线对内部薄膜晶体管的伤害；以及设置在所述遮光层221背离所述第一偏光片23一侧的所述扫描线242，为所述薄膜晶体管的栅极提供扫描信号)；
设置在所述间绝缘层24背离所述第一偏光片23一侧的所述钝化层25；
设置在所述钝化层25内部，靠近所述间绝缘层24的所述数据线251，所述数据线251电性连接所述薄膜晶体管的源漏极，且所述扫描线242和所述数据线251均采用金属或是合金制作，优选钛铝合金、铝镍合金或是钼钨合金；
设置在所述钝化层25背离所述间绝缘层24一侧的所述第一平坦层27；
以及形成在所述第一平坦层27中的所述第一像素电极层26；即所述阵列基板2靠近所述彩膜基板4一侧依次设置有缓冲层22、第一偏光片23、间绝缘层24、钝化层25、第一像素电极层26以及第一平坦层27。
进一步地，所述彩膜基板4包括：基板43，所述基板43同样可以采用玻璃基板、石英基板或是树脂基板；
设置在所述基板43靠近所述阵列基板2一侧的所述第二偏光片42，所述第二偏光片42过滤的光线与所述第一偏光片23过滤的光线方向始终是垂直的，即若所述第一偏光片23过滤X方向的光线，则所述第二偏光片42过滤Y方向的光线；若所述第一偏光片23过滤Y方向的光线，则所述第二偏光片42过滤X方向的光线；所述第二偏光片42好比光开关中的检偏器；所述第二偏光片42与所述第一偏光片23的材料、膜厚以及制作方法均相同；
设置在所述第二偏光片42背离所述基板43一侧的所述色阻层41(图中未示出)，其作用是将背光源的白光过滤为三原色，配合TFT改变其比例而成多彩色。所述色阻层41上设置有红色子像素411、白色子像素413、绿色子像素414以及蓝色子像素415，且相邻的两个所述子像素之间均设置有黑色矩阵412，所述黑色矩阵412采用黑色树脂遮光层BM型，树脂系BM是采用光刻胶中分散有替代颜料的炭黑等黑色成分的材料，采用与颜料光刻胶制作基本相同的制作工艺制作。所述黑色矩阵412具备四个方面的作用：一是遮蔽像素区域(开口部分)之外的背光源的漏光；二是防止相邻RGB亚像素混色，提高显示对比度；三是防止光线照射TFT器件的a-Si层而增加漏电流；其四为，当液晶层处于散射态时，所述黑色矩阵412还可以吸收所述白色子像素413散射出来的光线，防止背景光的写入(造成对比度低下)，从而可明显提高其对比度。
在本申请提供的一实施例中，各所述子像素的排列顺序不限于附图1中所示的情况，还可以是：红色子像素411/绿色子像素414/蓝色子像素415/白色子像素413，优选为红色子像素411/白色子像素413/绿色子像素414/白色子像素413/蓝色子像素415/白色子像素413。所述红色子像素411、所述绿色子像素414、所述蓝色子像素415或是所述白色子像素413均具有一定的预设宽度和长度，所述红色子像素411、所述绿色子像素414、所述蓝色子像素415或是所述白色子像素413的预设宽度为：20-80um，其所述预设长度为：100-400um。
在本申请提供的一实施例中，所述彩膜基板4和所述阵列基板2的外表面不再贴附偏光片，而是将偏光片贴附在所述阵列基板2和所述彩膜基板4的内部，以此来实现偏光的目的。这样设置有两个好处，其一是可以避免所述第一偏光片23和所述第二偏光片42受到磨损、划伤，使得所述彩膜基板4或是所述阵列基板2之间夹杂气泡和灰尘等问题；其二是所述第一偏光片23和所述第二偏光片42可通过涂布工艺制得，制作成本低，精度可控性高，适用于各种尺寸大小，且膜层更加轻薄。
进一步地，所述液晶层3包括：聚合物网络液晶31以及设置在所述聚合物网络液晶31四周，用于粘结所述阵列基板2与所述彩膜基板4的框胶32。
参阅图2，在本申请提供的一种实施例中，所述第一薄膜晶体管TFT1，所述第二薄膜晶体管TFT2，所述第三薄膜晶体管TFT3以及所述第四薄膜晶体管TFT4的栅极电性共同连接扫描线b，其源极电性连接数据线a，其漏极分别电性连接各不同颜色的所述子像素，即所述第一薄膜晶体管TFT1电性连接多个并联的所述红色子像素(R1/R2/R3)，所述第二薄膜晶体管TFT2电性连接多个并联的所述绿色子像素(G1/G2/G3)，所述第三薄膜晶体管TFT3电性连接多个并联的所述蓝色子像素(B1/B2/B3)，所述第四薄膜晶体管TFT4电性连接多个并联的所述白色子像素(W1/W2/W3)。在本实施例中，多个并联的所述红色子像素(R1/R2/R3)、所述绿色子像素(G1/G2/G3)、所述蓝色子像素(B1/B2/B3)或是所述白色子像素(W1/W2/W3)可以是两个、三个或是四个等一起并联，不限于附图2中所示的三个所述子像素并联的情况。在实施时，一个所述薄膜晶体管可单独控制其所连接的所述子像素处对应的电压值，实现各所述子像素的单独开闭或是同时开闭。
参阅图3，在本申请的另一实施例中，一个所述薄膜晶体管TFT的栅极电性连接扫描线b’，其源极电性连接数据线a’，其漏极电性连接存储电容Cst和各所述子像素f(所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素或是所述白色子像素)的一端，所述存储电容Cst和各所述子像素f的另一端电性连接公共电极Com，在本申请实施例中，一个所述薄膜晶体管TFT只能控制一个所述子像素f处的电压，要使多个所述子像素f实现不同的开闭状态，需要使用多个所述薄膜晶体管TFT。
参阅图4，在本申请的另一实施例中，还提供一种液晶显示装置，所述液晶显示装置不仅包括上述所述的所有的液晶显示面板，还包括背光模组1。所述背光模组1设置在靠近所述阵列基板2一侧，所述背光模组1可以是直下式背光模组也可以是侧入式背光模组，即所述液晶显示装置可以为直下式液晶显示装置或是侧入式液晶显示装置。
因此，本申请所提供的液晶显示面板及其显示装置的有益效果为：首先，本申请所提供的液晶显示面板、液晶显示装置，所述液晶层采用聚合物网络液晶层，同时结合RGBW像素结构排布，采用薄膜晶体管进行驱动，解决了液晶显示面板单独采用RGBW像素结构排布透光率较低以及有机发光二极管显示面板穿透率高但对比度和亮度又存在缺陷的问题；其次，在本申请所提供的液晶显示面板、液晶显示装置中，一个所述薄膜晶体管控制一个或是多个相同颜色的子像素所对应的电压，使得所述液晶层处于散射态或是透射态，以实现画面显示或是透明显示；同时，各所述子像素之间设置有黑色矩阵，当所述液晶层处于散射态时，所述白色子像素之间的黑色矩阵为透射态，用于吸收散射态时相邻的所述白色子像素之间的散射光；当所述液晶层处于透射态时，所述白色子像素之间的黑色矩阵为散射态，用于增强所述白色子像素的出光强度。
以上对本申请实施例所提供的一种液晶显示面板、液晶显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：彩膜基板、阵列基板以及液晶层；其中，
所述彩膜基板靠近所述阵列基板的一侧设置有色阻层，所述色阻层上设置有红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素以及白色子像素；
所述阵列基板正对于所述彩膜基板进行设置，所述液晶显示面板内设置有多个薄膜晶体管，每个所述薄膜晶体管电性连接一个所述子像素或是多个相同颜色的所述子像素；
所述液晶层为聚合物网络液晶层，设置在所述阵列基板与所述彩膜基板之间。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述子像素的排列顺序为：红色子像素/白色子像素/绿色子像素/白色子像素/蓝色子像素/白色子像素或是红色子像素/绿色子像素/蓝色子像素/白色子像素。
3.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素或是所述白色子像素均均有一定的预设宽度和长度。
4.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素或是所述白色子像素的所述预设宽度为：20-80um；其所述预设长度为：100-400um。
5.根据权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素或是所述白色子像素之间均设置有黑色矩阵。
6.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述阵列基板靠近所述彩膜基板一侧依次设置有缓冲层、第一偏光片、间绝缘层钝化层、第一像素电极层以及第一平坦层；所述彩膜基板靠近所述色阻层的一侧设置有所述色阻层、第二偏光片以及第二平坦层。
7.根据权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，所述阵列基板的所述间绝缘层和所述钝化层内形成有多条纵横交错的数据线和扫描线，每个所述薄膜晶体管的栅极电性连接所述数据线，每个所述薄膜晶体管的源极电性连接所述扫描线。
8.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，所述偏光片具有一定的预设厚度。
9.根据权利要求8所述的液晶显示面板，其特征在于，所述偏光片的预设厚度为：0-8um。
10.一种液晶显示装置，其特征在于，包括背光模组以及上述任一项所述的液晶显示面板；所述背光模组设置在靠近所述阵列基板一侧，为所述液晶显示面板的背面光源组件。
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