CN112014995A - 显示装置 - Google Patents

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liquid crystal
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polarizer
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查国伟
李治福
袁剑峰
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Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种显示装置，包括一显示面板以及一背光灯板，所述显示面板与所述背光灯板之间设置有一控光层；其中，所述控光层包括一第一基板以及一聚合物液晶层，所述第一基板设置于所述控光层靠近所述背光灯板的一侧，所述聚合物液晶层设置于所述控光层远离所述背光灯板的一侧。背光灯板采用直下式三色结构，可以降低彩膜层的厚度，有效解决弯折时彩膜层光阻区偏位带来的色偏风险，并且结合聚合物液晶层实现了超薄厚度控光，可以实现柔性液晶显示。

Description

显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。
背景技术
目前主流的显示技术包括LCD(Liquid Crystal Display液晶显示器)和OLED(Organic Light-Emitting Diode有机电激光显示)，其中OLED技术则是采用逐颗的OLED像素主动发光，结合柔性基板，相较而言具有高对比、轻薄、可弯曲、可折叠等优势。而LCD为被动发光技术，通过整面背光结构照射液晶盒实现光线的亮暗控制。柔性LCD实现的关键难题分为低温制程的高透过率驱动背板技术、可弯折柔性Cell精确控制技术、薄型化柔性背光技术等。
目前柔性驱动背板的材料主要为PI材料，分为黄色PI和透明PI，LCD需求高通过率透明PI。在柔性Cell方面，需要克服由于弯曲过程中Cell gap变化的不一致性以及CF对位偏差所造成的色偏问题，同时除了透明基板的薄型化问题之外，还需要解决上下偏光片的薄型化问题，其中偏光片需要采用补偿膜结构以补偿透明PI相位延迟问题，以上构成Cell薄型化的关键壁垒。在柔性背光方面，传统侧入式背光需要采用导光板结构以横向传导光线。在柔性化方面，传统导光板及其相应膜片结构厚度在0.5mm以上，同时多层堆叠结构不利于弯折应用；另一方面，导光板是通过波导原理进行横向与纵向光线控制，一旦导光板出现弯曲可能会破坏刀光结构，使得面内难以避免出现亮度不均。
因此，现有技术存在缺陷，急需改进。
发明内容
本申请的目的在于提供一种显示装置，以解决现有技术中柔性LCD显示弯折时RBG光阻偏位带来的色偏以及背光模组厚度过大的问题，从而提高柔性LCD显示面板的品质。
为了解决上述问题，本申请提供一种显示装置，包括一显示面板以及一背光灯板，其特征在于，所述显示面板与所述背光灯板之间设置有一控光层；其中，所述控光层包括一第一基板以及一聚合物液晶层，所述第一基板设置于所述控光层靠近所述背光灯板的一侧，所述聚合物液晶层设置于所述控光层远离所述背光灯板的一侧。
在一些实施例中，所述显示面板包括一阵列层、一液晶层以及与所述阵列层相对设置的一彩膜层；所述彩膜层中的红色光阻区、绿色光阻区以及蓝色光阻区留空设置。
在一些实施例中，所述彩膜层远离所述液晶层的一侧设置有一第一偏光片，所述阵列层远离所述液晶层的一侧设置有一第二偏光片。
在一些实施例中，所述第一偏光片以及所述第二偏光片为金属线栅偏光片或涂布型偏光片中的至少一种。
在一些实施例中，所述第一偏光片以及所述第二偏光片的厚度为10μm至100μm之间。
在一些实施例中，所述第一基板为透明柔性基板。
在一些实施例中，所述聚合物液晶层的雾度与所述背光灯板的亮度成正比。
在一些实施例中，所述背光灯板包括一第二基板、多个光源以及一表面封装层；其中，所述光源设置于所述第二基板上，以发出第一种光、第二种光以及第三种光；所述表面封装层覆盖所述第二基板以及所述光源。
在一些实施例中，所述光源包括多个设置于所述第二基板上Mini LED晶粒，每一Mini LED晶粒包括一N型半导体层、一有源层、一P型半导体层、一N型电极以及一P型电极；其中，所述N型电极以及所述P型电极与所述第二基板连接。
在一些实施例中，所述Mini LED晶粒通过场序驱动的方式与所述显示面板搭配驱动，以分别发出所述第一种光、所述第二种光以及所述第三种光。
本申请公开了一种显示装置，包括一显示面板以及一背光灯板，所述显示面板与所述背光灯板之间设置有一控光层；所述背光灯板包括红光区、绿光区以及蓝光区；所述控光层包括一第一基板以及一聚合物液晶层，所述第一基板设置于所述控光层靠近所述背光灯板的一侧，所述聚合物液晶层设置于所述控光层远离所述背光灯板的一侧；其中，背光灯板采用直下式三色结构，可以降低彩膜层的厚度，有效解决弯折时彩膜层光阻区偏位带来的色偏风险，并且结合聚合物液晶层实现了超薄厚度控光，可以实现柔性液晶显示。阵列层避免采用COA，可以有效规避传统COA制程在中小尺寸精细化方面的制程难题。
进一步地，所述第一偏光片以及所述第二偏光片采用薄型化有机偏光片，并且所述Mini LED晶粒采用临时衬底，仅仅保留必要结构，如N型半导体层、有源层、P型半导体层、N型电极以及P型电极等，可以有效地降低所述显示装置的厚度。
所述第一基板内部设置有整面电极以控制聚合物液晶层的雾度，并且所述聚合物液晶层的雾度与所述背光灯板的亮度成正比。即背光灯板亮度扩散较高的地方对应于聚合物液晶层雾度较高的区域，背光灯板亮度扩散较低的地方对应于聚合物液晶层雾度较低的区域，从而有利于在极低的厚度实现较好地混光效果。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例所提供的一种显示装置的结构示意图。
图2为本申请实施例所提供的一种显示装置的Mini LED晶粒的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的聚合物液晶层雾度与光源光型分布关系示意图。
图4为本申请实施例所提供的一种显示装置封装后的背光灯板的结构示意图。
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。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
具体的，请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种显示装置的结构示意图。公开了一种显示装置10，包括一显示面板100以及一背光灯板300，所述显示面板100与所述背光灯板300之间设置有一控光层200；其中，所述控光层200包括一第一基板210以及一聚合物液晶层220，所述第一基板210设置于所述控光层200靠近所述背光灯板300的一侧，所述聚合物液晶层220设置于所述控光层200远离所述背光灯板300的一侧；其中，所述彩膜层110远离所述液晶层120的一侧设置有一第一偏光片140，所述阵列层130远离所述液晶层120的一侧设置有一第二偏光片150。
在一些实施例中，优选地，所述第一偏光片140以及所述第二偏光片150均为薄型化有机偏光片。但是，并不以此为限，所述第一偏光片140以及所述第二偏光片150也可以只有其中一个是薄型化有机偏光片。
本领域技术人员可以理解的是，本申请中所述的显示装置10除了上述结构，还包括背光胶以及框架等常规结构，因本申请中的技术方案不涉及这些结构的改变，因此，只要符合本申请的条件即可，本申请不再赘述。
在本申请实施例中，所述第一偏光片140以及所述第二偏光片150均为薄型化有机偏光片。本领域技术人员可以理解的是，所述第一偏光片140以及所述第二偏光片150可以为传统TAC与PVA构成的有机偏光片经过薄化制程得到，优选地，所述第一偏光片140以及所述第二偏光片150为金属线栅偏光片或者涂布型偏光片中的至少一种。例如：当所述第一偏光片140为金属线栅偏光片时，所述第二偏光片150可以是金属线栅偏光片，也可以是涂布型偏光片；当所述第一偏光片140为涂布型偏光片时，所述第二偏光片150可以是金属线栅偏光片，也可以是涂布型偏光片。所述第一偏光片140以及所述第二偏光片150的薄化方法为本领域的常规方法即可，本申请不再赘述。
在一些实施例中，所述第一偏光片140以及所述第二偏光片分别对应有补偿膜结构，所述补偿膜结构为本领域常规结构，本申请不再赘述。
通过薄化后的所述第一偏光片140以及所述第二偏光片150的厚度为10μm至100μm之间。例如，所述第一偏光片140以及所述第二偏光片150的厚度可以是10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm。本领域技术人员可以理解的是，所述第一偏光片140与所述第二偏光片150的厚度可以不相同。例如，当所述第一偏光片140的厚度为15μm时，所述第二偏光片150的厚度可以是25μm、35μm、45μm、55μm、65μm、75μm、85μm、95μm；当所述第二偏光片150的厚度为15μm时，所述第一偏光片140的厚度可以是25μm、35μm、45μm、55μm、65μm、75μm、85μm、95μm，只要所述第一偏光片140以及所述第二偏光片150的厚度满足本申请条件即可。
在本申请实施例中，所述显示面板100包括一阵列层130、一液晶层120以及与所述阵列层相对设置的一彩膜层110；所述彩膜层110中的红色光阻区、绿色光阻区以及蓝色光阻区留空设置。本领域技术人员可以理解的是，所述彩膜层110中的红色光阻区、绿色光阻区以及蓝色光阻区留空设置，即为在彩膜层110的制备过程中，所述R制程、G制程以及B制程直接跳过，以使彩色光阻区域留空，而所述R制程、G制程以及B制程之前以及之后的制程可以适当保留或跳过，具体的根据实际情况而定，本申请并不限定。
由于彩膜层110中的红色光阻区、绿色光阻区以及蓝色光阻区留空设置，可以减薄所述彩膜层110的厚度，也可以很好地应对所述彩膜层110在弯曲过程中的色偏问题。
在本申请实施例中，所述阵列层130为本领域常规结构即可，优选地，所述阵列层130避免采用COA，可以规避传统COA制程在中小尺寸精细化方面的制程难题，减少不必要的麻烦。
本申请中，所述控光层200包括一第一基板210与一聚合物液晶层220，所述第一基板为透明柔性基板。其中，所述第一基板210内部设置有整面电极以控制聚合物液晶层220的雾度。所述聚合物液晶层220的雾度与所述背光灯板300的亮度成正比。优选地，所述电极为图案化结构，可以控制所述聚合物液晶层220的雾态呈现图案化分布特征。即所述背光灯板300亮度扩散较高的地方对应于聚合物液晶层220雾度较高的区域，背光灯板300亮度扩散较低的地方对应于聚合物液晶层220雾度较低的区域，从而有利于在极低的厚度实现较好地混光效果。
所述聚合物液晶层220的材料为PNLC或者PDLC，PDLC(polymer dispersed liquidcrystal)，是液晶以微米量级的小微滴分散在有机固态聚合物基体内，由于由液晶分子构成的小微滴的光轴处于自由取向，其折射率与基体的折射率不匹配，当光通过基体时被微滴强烈散射而呈不透明的乳白状态或半透明状态。施加电场可调节液晶微滴的光轴取向，当两者折射率相匹配时，呈现透明态。除去电场，液晶微滴又恢复最初的散光状态，从而进行显示。PNLC(Polymer Network Liquid Crystal)即聚合物网络液晶的模式，与PDLC相比，PNLC中的液晶不是成球形(或椭球形)微滴，而是分布在聚合物三维网络中，形成连续性的通道网。在施加一定电压的情况下，具有介电各向异性的液晶分子受到电场扭矩作用，其指向矢方向将与电场保持相同的方向，散射机制瓦解，入射光就能够透过来，PNLC膜就呈明态。与PDLC相比，PNLC的视角特性比较宽和具有较高的响应速度，但是其对比度还是不高。本领域技术人员可以理解的是，上述雾度与上述透明度成反比，即雾度越高；透明度越低，雾度越低，透明度越高。具体地，所述聚合物液晶层220的材料选择PNLC或者PDLC可根据实际情况而定。
具体的，请参阅图2至图4，图2为本申请实施例所提供的一种Mini LED晶粒321的结构示意图。图3为本申请实施例提供的聚合物液晶层雾度与光源光型分布关系示意图。图4为本申请实施例所提供的一种显示装置封装后的背光灯板300的结构示意图。在本申请中，所述背光灯板300包括一第二基板310、多个光源320以及一表面封装层330；其中，所述光源320设置于所述第二基板310上，以发出第一种光320A、第二种光320B以及第三种光320C；所述表面封装层330覆盖所述第二基板310以及所述光源320。
本领域技术人员可以理解的是，所述背光灯板300设置多个光源320，以发出第一种光320A、第二种光320B以及第三种光320C；优选地，所述第一种光320A为红色光，所述第二种光320B为绿色光，所述第三种光320C为蓝色光，但并不以此为限，只要满足所述要求即可。例如：所述第一种光320A为红色光，所述第二种光320B为蓝色光，所述第三种光320C为绿色光。即只要所述第一种光320A、所述第二种光320B以及所述第三种光320C中的其中一个发红色光，其中一个发绿色光，其中一个发蓝色光即可。
在本申请中，所述光源320包括设置于所述第二基板310上的多个Mini LED晶粒321，每一Mini LED晶粒321包括一N型半导体层3212、一有源层3213、一P型半导体层3214、一N型电极3215以及一P型电极3216；其中，所述N型电极3215以及所述P型电极3216与所述第二基板310连接。需要注意的是，所述Mini LED晶粒321在制备时，所述N型半导体层3212设置于一临时衬底3211上，当所述Mini LED晶粒321制备完成后，在封装与所述第二基板310上时，所述临时衬底3211被直接去除，进而更进一步的减薄怕所述背光灯板300的厚度。
本领域技术人员可以理解的是，每一所述Mini LED晶粒321除了包括上述N型半导体层3212、有源层3213、P型半导体层3214、N型电极3215以及P型电极3216以外，还可以包括其他常规结构，并不以图2所示为限，例如：还可以包括位于P型半导体层3214以及P型电极3216之间的一透明电极。
本申请中，所述背光灯板300为直下式三色结构，可以发出红色光、绿色光以及蓝色光。不同颜色的光对应不同的Mini LED晶粒321，所述Mini LED晶粒321分别绑定于所述第二基板310，或者通过小封装的形式整体封装与所述第二基板310，或者通过Blue chip+色转换的方式实现，所述色转换材料为荧光风或者量子点等；所述分别发出红色光、绿色光以及蓝色光的Mini LED晶粒321通过场序驱动的方式与所述显示面板100搭配驱动。例如：画面送入时，首先将显示面板100驱动至整帧的红色灰阶，所述背光灯板300点亮所述发红色光的Mini LED晶粒321，然后将显示面板100驱动至整帧的绿色灰阶，此时所述背光灯板300点亮所述发绿色光的Mini LED晶粒321，最后将显示面板100驱动至整帧的蓝色灰阶，此时所述背光灯板300点亮所述发蓝色光的Mini LED晶粒321，如此完成一整帧画面的显示。
如图3所示，在一些实施例中，由于相邻Mini LED晶粒321之间由于光型扩散的原因，通常需要较大的雾度与一定的混光厚度以实现整面均匀性。所述图案化的聚合物液晶层220的雾度与所述单颗Mini LED晶粒321或者单分区(几颗Mini LED晶粒321构成的单独控制基本单元)的亮度成正比。
在本申请中，所述Mini LED背光灯板300的厚度(所述背光灯板300的厚度为所述背光灯板300靠近所述第一基板210的一侧与所述背光灯板300远离所述第一基板210的一侧的垂直距离)为70μm至500μm之间；其中，所述第二基板310的厚度(所述第二基板310的厚度为所述第二基板310靠近所述光源320的一侧与所述第二基板310远离所述光源320的一侧的垂直距离)为10μm至120μm之间，所述光源320的厚度(所述光源320的厚度为所述光源320靠近所述第二基板310的一侧与所述光源320远离所述第二基板310的一侧的垂直距离)为50μm至120μm之间。例如：所述背光灯板300的厚度为100μm，所述第二基板310的厚度为10μm，所述光源320的厚度为50μm，所述表面封装层330的厚度为40μm，但不限于此。
如图4所示，为了降低所述背光灯板300的厚度，所述Mini LED晶粒321除了一些必要结构，如上述N型半导体层3212、有源层3213、P型半导体层3214、N型电极3215以及P型电极3216以外，其他结构均可省略，如采用激光剥离的工艺去除所述临时衬底3211，以达到更薄的厚度。
在本申请中，所述表面封装层330的材料为高透材料，如硅胶、有机材料等，主要作用为保护所述Mini LED晶粒321在弯折过程中的信赖性。需要强调的是，本申请中其他膜层中的所述基板材料都是本领域常规的柔性透明材料，本申请不再赘述。
本申请公开了一种显示装置10，包括一显示面板100以及一背光灯板300，所述显示面板100与所述背光灯板300之间设置有一控光层200；其中，所述背光灯板300设置多个光源320，以发出第一种光320A、第二种光320B以及第三种光320C；所述控光层200包括一第一基板210以及一聚合物液晶层220，所述第一基板210设置于所述控光层200靠近所述背光灯板300的一侧，所述聚合物液晶层220设置于所述控光层200远离所述背光灯板300的一侧；其中，背光灯板300采用直下式三色结构，可以降低彩膜层110的厚度，有效解决弯折时彩膜层110光阻区偏位带来的色偏风险，并且结合聚合物液晶层实现了超薄厚度控光，可以实现柔性液晶显示。阵列层130避免采用COA，可以有效规避传统COA制程在中小尺寸精细化方面的制程难题。
进一步地，所述第一偏光片140以及所述第二偏光片150采用薄型化有机偏光片，并且所述Mini LED晶粒321采用临时衬底3211，仅仅保留必要结构，如N型半导体层3212、有源层3213、P型半导体层3214、N型电极3215以及P型电极3216等，可以有效地降低所述显示装置10的厚度。
所述第一基板210内含有整面电极以控制聚合物液晶层220的雾度，并且所述聚合物液晶层220的雾度与所述背光灯板300的亮度成正比。即背光灯板300亮度扩散较高的地方对应于聚合物液晶层220雾度较高的区域，背光灯板300亮度扩散较低的地方对应于聚合物液晶层220雾度较低的区域，从而有利于在极低的厚度实现较好地混光效果。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种显示装置10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)

1.一种显示装置，包括一显示面板以及一背光灯板，其特征在于，所述显示面板与所述背光灯板之间设置有一控光层；其中，
所述控光层包括一第一基板以及一聚合物液晶层，所述第一基板设置于所述控光层靠近所述背光灯板的一侧，所述聚合物液晶层设置于所述控光层远离所述背光灯板的一侧。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括一阵列层、一液晶层以及与所述阵列层相对设置的一彩膜层；所述彩膜层中的红色光阻区、绿色光阻区以及蓝色光阻区留空设置。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述彩膜层远离所述液晶层的一侧设置有一第一偏光片，所述阵列层远离所述液晶层的一侧设置有一第二偏光片。
4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述第一偏光片以及所述第二偏光片为金属线栅偏光片或涂布型偏光片中的至少一种。
5.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述第一偏光片以及所述第二偏光片的厚度为10μm至100μm之间。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一基板为透明柔性基板。
7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述聚合物液晶层的雾度与所述背光灯板的亮度成正比。
8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述背光灯板包括一第二基板、多个光源以及一表面封装层；其中，
所述光源设置于所述第二基板上，以发出第一种光、第二种光以及第三种光；
所述表面封装层覆盖所述第二基板以及所述光源。
9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述光源包括多个设置于所述第二基板上Mini LED晶粒，每一Mini LED晶粒包括一N型半导体层、一有源层、一P型半导体层、一N型电极以及一P型电极；其中，所述N型电极以及所述P型电极与所述第二基板连接。
10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述Mini LED晶粒通过场序驱动的方式与所述显示面板搭配驱动，以分别发出所述第一种光、所述第二种光以及所述第三种光。
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