CN112698526B - 一种液晶显示面板和液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种液晶显示面板和液晶显示器，包括：第一基板；第二基板，设置在所述第一基板相对的位置上；彩色滤光片，设置在所述第一基板和所述第二基板之间，位于所述第一基板或所述第二基板上；间隔设置的第一间隔柱和第二间隔柱，设置在所述第一基板或所述第二基板上，所述第一间隔柱的高度大于所述第二间隔柱的高度；液晶层，设置在所述第一基板和所述第二基板之间，填充在所述第一间隔柱和所述第二间隔柱之间；其中，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的材料相同，所述第一间隔柱的材料为黑色光阻层。本发明提出的液晶显示面板和液晶显示器可以具有更好的画面质量。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，特别涉及一种液晶显示面板和液晶显示器。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶显示面板及背光模组(Backlight Module)。液晶显示面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面，但是现有的液晶显示器的画面质量较差，因此无法满足用户的要求。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提出一种液晶显示面板和液晶显示器，该液晶显示器可以提高画面质量。
为实现上述目的及其目的，本发明提出一种液晶显示面板，包括：
第一基板；
第二基板，设置在所述第一基板相对的位置上；
彩色滤光片，设置在所述第一基板和所述第二基板之间，位于所述第一基板或所述第二基板上；
间隔设置的第一间隔柱和第二间隔柱，设置在所述第一基板或所述第二基板上，所述第一间隔柱的高度大于所述第二间隔柱的高度；
液晶层，设置在所述第一基板和所述第二基板之间，填充在所述第一间隔柱和所述第二间隔柱之间；
其中，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的材料相同，所述第一间隔柱的材料为黑色光阻层；
其中，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的反射率为4.5-4.7，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的光学密度为3.2-3.4。
进一步地，所述彩色滤光片包括：
透明基板；
黑色矩阵层，设置在所述透明基板上；
滤光层，位于所述透明基板上，覆盖所述黑色矩阵层；
电极层，位于所述滤光层上。
进一步地，所述滤光层包括第一滤光层，第二滤光层和第三滤光层；所述第一滤光层，所述第二滤光层和所述第三滤光层依次位于相邻两个黑色矩阵层之间。
进一步地，所述彩色滤光片设置在所述第一基板上，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱设置在所述第二基板上，且所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的端部对位于所述黑色矩阵层。
进一步地，所述彩色滤光片设置在所述第一基板上，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱设置在所述第一基板上，且所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的端部对位于所述黑色矩阵层，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的宽度在垂直于所述第一基板的方向上逐渐变窄。
进一步地，所述第二基板靠近所述第一基板的表面上设置有所述电极层。
进一步地，所述彩色滤光片设置在所述第二基板上，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱设置在所述第一基板上，且所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的端部对位于所述黑色矩阵层。
进一步地，所述第一间隔柱，所述第二间隔柱和所述第一基板之间设置有电极层。
进一步地，本发明提出一种液晶显示器，包括：
背光模组，包括多个光源；
液晶显示器，设置在所述背光模组的相对位置上，其中所述液晶显示器包括：
第一基板；
第二基板，设置在所述第一基板相对的位置上；
彩色滤光片，设置在所述第一基板和所述第二基板之间，位于所述第一基板或所述第二基板上；
间隔设置的第一间隔柱和第二间隔柱，设置在所述第一基板或所述第二基板上，所述第一间隔柱的高度大于所述第二间隔柱的高度；
液晶层，设置在所述第一基板和所述第二基板之间，填充在所述第一间隔柱和所述第二间隔柱之间；
其中，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的材料相同，所述第一间隔柱的材料为黑色光阻层；
其中，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的反射率为4.5-4.7，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的光学密度为3.2-3.4。
进一步地，所述光源包括发光二极管芯片。
综上所述，本发明提出一种液晶显示面板和液晶显示器，该液晶显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板，在第一基板和第二基板之间设置有彩色滤光片和第一间隔柱和第二间隔柱，第一间隔柱和第二间隔柱将液晶层分开，同时该第一间隔柱的高度大于第二间隔柱的高度，由于该第一间隔柱和第二间隔柱的材料均为黑色光阻层，该黑色光阻层的反射率较低，对光的反射减弱，因此可以提高该液晶显示器的亮度，因此可以提高该液晶显示器的画面质量。同时本发明还可以将彩色滤光片设置在第一基板上或者第二基板上，因此可以改善液晶显示面板的结构，提高液晶显示器的画面质量。
附图说明
图1：本发明中发明二极管芯片的示意图。
图2：本发明图1中有源层的示意图。
图3：本发明中发明二极管芯片的另一示意图。
图4：本发明图3中有源层的示意图。
图5：本发明图3中绝缘层的示意图。
图6：本发明中发明二极管芯片的另一示意图。
图7：本发明中发明二极管芯片的另一示意图。
图8：本发明中发明二极管芯片的另一示意图。
图9：本发明图8中反射层的示意图。
图10：本发明中液晶显示面板的示意图。
图11：本发明中液晶显示面板的另一示意图。
图12：本发明中液晶显示面板的另一示意图。
图13：本发明中液晶显示显示器的示意图。
图14：本发明中背光模组的示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1所示，本实施例提出一种发光二极管芯片100，该发光二极管芯片100包括：衬底110，所述衬底110的材料包括但不限于蓝宝石、氮化铝、氮化镓、硅、碳化硅；所述衬底110可为平面衬底或图案化衬底。
如图1所示，在衬底110上形成有发光层120，发光层120包括第一半导体层121，有源层122和第二半导体层123，第一半导体层121位于衬底110上，有源层122位于第一半导体层121上，第二半导体层123位于有源层122上。第一半导体层121例如为N型半导体层，例如为N型氮化镓；第二半导体层123例如为P型半导体层，例如为P型氮化镓。也就是说第一半导体层121和第二半导体层123类型不同。第一半导体层121的厚度可以在3-4μm之间，例如为3.2-3.5μm。第二半导体层123的厚度可以在2-10μm之间，例如为5-6μm。当然，在一些实施例中，还可以在发光层120与衬底110之间形成应力缓冲层。
如图2所示，在本实施例中，有源层122可以包括3-30个周期的InxGa1-xN/AlGaN多量子阱层122a组成，每个所述InxGa1-xN/GaN多量子阱层122a的厚度在3-4nm之间。在一些实施例中，还可以在所述InxGa1-xN/GaN多量子阱层122a上形成覆盖层。所述有源层122的生长压力控制在100-600Torr之间。
如图1所示，在本实施例中，在形成发光层120之后，还可以在发光层120上形成电流扩散层130，所述电流扩散层130的材料包括ITO，ZITO，ZIO，GIO，ZTO，FTO，AZO， GZO，In4Sn3O12，NiAu中的一种。电流扩散层130可以起到优化电流分布的作用。所述电流扩散层130的厚度在8-10μm之间。在本实施例中，在形成电流扩散层130之后，还可以对电流扩散层130进行快速热退火，快速退火炉退火温度为500℃-700℃，退火时间为 1-10min，升温速率为10℃/s-50℃/s。
如图1所示，在本实施例中，在衬底110上还包括一凹槽，所述凹槽暴露出第一半导体层121，所述凹槽的深度等于电流扩散层130，第二半导体层123和有源层122的厚度之和。当然，在一些实施例中，所述凹槽的深度还可以包括部分厚度的第一半导体层121。所述凹槽为倒梯形，因此凹槽的顶部的宽度大于凹槽的底部的宽度。
如图1所示，在本实施例中，在电流扩散层130上还形成有绝缘层140，部分绝缘层140 还位于凹槽的侧壁上，也就是说绝缘层140未覆盖凹槽暴露出的第一半导体层121，因此可以使得第一电极150与第一半导体层121接触。在本实施例中，第一电极150位于凹槽内，且第一电极150未能与有源层122和第二半导体层123接触，因此对可能的漏电通道进行了绝缘保护，提高了发光二极管芯片100的电学稳定性。在本实施例中，第一电极150凸出于凹槽，且第一电极150还向凹槽的两侧延伸，因此使得第一电极150的宽度大于凹槽的顶部的宽度。从图1中可以看出，第一电极150的底部与第一半导体层121接触，第一电极150 的其他部分与绝缘层140连接。在本实施例中，该第一电极150可以为多层金属结构，所述多层金属结构包括依次叠层排列的CrAlTiNiTiNiTiNiAu或CrAlNiPtNiPtNiPtAu。
如图1所示，在本实施例中，该绝缘层140还包括一开口，所述开口位于凹槽的一侧，所述开口位于电流扩散层130上，也就是说开口暴露出电流扩散层130。需要说明的是，开口的宽度大于凹槽的顶部的宽度，在开口内形成有第二电极160，也就是说第二电极160与电流扩散层130连接。该第二电极160可以为多层金属结构，所述多层金属结构包括依次叠层排列的CrAlTiNiTiNiTiNiAu或CrAlNiPtNiPtNiPtAu。所述绝缘层140包括氮化硅或二氧化硅。为了起到更好的防止发光二极管芯片中漏电的发生，所述绝缘层140应采用较厚的厚度，所述绝缘层140的厚度大于230nm，例如为250nm。
如图1所示，在本实施例中，在形成绝缘层140时，绝缘层140可以完全覆盖电流扩散层130，然后通过刻蚀工艺在凹槽的一侧形成开口。
需要说明的是，本实施例中所述的发光二极管芯片可应用于诸如MiniLED、MircoLED 或小间距LED中，当然也可应用于更大或更小尺度LED中；也即本实施例中所述的发光二极管芯片尺度可处于微米尺度，亦可大于或者小于微米尺度。
如图1所示，该发光二极管芯片通过设计较大面积的第一电极和第二电极，也就是说第一电极的顶部的宽度大于凹槽的宽度，且第二电极的宽度大于开口的宽度，从而可以使得同尺寸发光二极管结构具有更高的亮度和更低的能耗。本发明将绝缘层引入凹槽的侧壁中，对可能的漏电通道进行了绝缘保护，提高了发光二极管芯片的电学稳定性。
如图3所示，本实施例提出一种发光二极管芯片100，该发光二极管芯片100可以包括衬底110，衬底110是外延层生长的基板，具有支撑和稳定的作用。衬底110的材料包括但不限于蓝宝石、氮化铝、氮化镓、硅、碳化硅；所述衬底110可为平面衬底或图案化衬底。
如图3所示，在本实施例中，在衬底110上形成有发光层120，发光层120包括第一半导体层121，有源层122和第二半导体层123。第一半导体层121位于衬底110上，有源层 122位于第一半导体层121上，第二半导体层123位于有源层122上。第一半导体层121例如为N型半导体层，例如为N型氮化镓；第二半导体层123例如为P型半导体层，例如为P 型氮化镓。也就是说第一半导体层121和第二半导体层123类型不同。在形成所述第一半导体层121时，可以将衬底110放置在沉积腔体内，然后向沉积腔体内通入Ga源(三甲基镓) 和N源(氨气)，然后将沉积腔体的温度升高至1100-1200℃，从而可以在衬底110上生长第一半导体层121。第一半导体层121的厚度可以为4-5微米。在一些实施例中，第一半导体层121还可以为硅掺杂的半导体层。
如图3-图4所示，在本实施例中，有源层122包括缓冲层1221，阱层1222和垒层1223，阱层1222和垒层1223可以依序周期交替生长。缓冲层1221可以位于第一半导体层121上，在形成缓冲层1221时，将衬底110放置在沉积腔体中，然后将沉积腔体加热至1100℃时，向沉积腔体内通入氢气，通入氢气的时间为6-7分钟，然后将沉积腔体降低至900-1000℃时，向沉积腔体内通入Ga源(三甲基镓)和N源(氨气)，然后在第一半导体层121上形成缓冲层1221。所述缓冲层1221的厚度可以为30-40nm。
如图4所示，在形成缓冲层1221之后，将沉积腔体的温度降低至800-900℃，通入In源， Ga源，N源生长阱层1222，阱层1222位于缓冲层1221上，然后在阱层1222上生长垒层1223。在本实施例中，阱层1222和垒层1223依序周期交替生长，因此可以在发光层120中形成至少一个复合阱，复合阱可以提高发光二极管芯片的发光效率。阱层1222的厚度可以为5-6nm，垒层1223的厚度可以为5-6nm。
如图4所示，在本实施例中，阱层1222和垒层1223周期交替生长，阱层1222和垒层1223的总层数可以为20-30层，例如为22-25层。需要说明的是，在形成阱层1222时，不需掺杂离子，在形成垒层1223时，还可以掺杂硅离子，硅离子的掺杂浓度可以为1018-3×1018/cm3。
如图3所示，在形成有源层122之后，还可以在有源层122上生长第二半导体层123，第二半导体层123可以为P型氮化镓层，第二半导体层123的形成过程可以参考第一半导体层121的形成过程。
如图3所示，在形成第二半导体层123之后，还可以在第二半导体层123上电流扩散层 130，电流扩散层130的材料可以包括ITO，ZITO，ZIO，GIO，ZTO，FTO，AZO，GZO， In4Sn3O12或NiAu等透明导电层，不以此为限。本实施例可采用热蒸镀或者溅射的方式形成所述电流扩散层130，所述电流扩散层130的厚度介于60nm-240nm，例如为100nm。在形成电流扩散层130之后，还可以进行快速热退火工艺，从而对电流扩散层130进行退火。在一些实施例中，还可以在第二半导体层123和电流扩散层130之间形成电流阻挡层，从而可以防止漏电的发生。
如图3所示，在形成电流扩散层130之后，然后对电流扩散层130，第二半导体层123和有源层122进行刻蚀，从而在衬底110上形成一个凹槽131。该凹槽131暴露出第一半导体层1221，也就是说该凹槽131的深度等于有源层1222，第二半导体层123和电流扩散层 130的厚度之和。当然，在一些实施例中，在形成凹槽131时，还可以对第一半导体层1221 进行刻蚀，也就是说凹槽131的深度还可以包括部分厚度的第一半导体层1221。在一些实施例中，凹槽131的横截面可以为倒梯形。
如图3所示，在形成凹槽131之后，然后在发光二极管芯片的正面形成绝缘层140，也就是说绝缘层140完全覆盖电流扩散层130和凹槽131暴露出的第一半导体层1221，同时绝缘层140还覆盖凹槽131的侧壁。然后在绝缘层140上形成光阻层，依照光阻层在绝缘层140 上形成两个开口，其中一个开口位于凹槽131内，且暴露出第一半导体层1221，另外一个开口位于电流扩散层130上，且暴露出电流扩散层130。本实施例中形成的两个开口可以用于形成第一电极150和第二电极160。第一电极150位于凹槽131内，且可以和第一半导体层 1221接触，第二电极160位于电流扩散层130上，且与电流扩散层130接触。第一电极150可以为N电极，第二电极160可以为P电极。所述第一电极150和所述第二电极160材料为多层金属结构，所述多层金属结构包括依次叠层排列的CrAlTiNiTiNiTiNiAu或CrAlNiPtNiPtNiPtAu。从图3中可以看出，绝缘层140覆盖在发光二极管芯片正面除第一电极150和第二电极160之外的所有区域。
如图5所示，在本实施例中，绝缘层140可以包括交替生长的第一绝缘层141和第二绝缘层142。第一绝缘层141和第二绝缘层142的总层数可以为35-45层，例如为40层。第一绝缘层141的折射率和第二绝缘层142的折射率不同。所述第一绝缘层为TiO2层，所述第二绝缘层为SiO2层。第一绝缘层141和第二绝缘层142的总厚度可以为3-5微米。
如图3所示，通过依序周期交替生长阱层和垒层，因此可以在发光层中形成复合阱，复合阱可以提高发光二极管芯片的发光效率。同时本发明通过交替生长折射率不同的第一绝缘层和第二绝缘层，形成布拉格反射层结构的芯片保护层，在白光LED的应用中，可以在保证蓝光LED芯片发出的400-500nm的蓝色光线充分出射的同时，荧光粉受激发出的500-800nm的长波段光线在LED芯片表面被反射，避免了光线被LED芯片吸收，提高了LED的发光效率。
如图6所示，本实施例提出一种倒装发光二极管芯片，该倒装发光二极管芯片包括衬底 110，所述衬底110包括相对设置的第一表面和第二表面，本实施例将衬底110的正面定义为第一表面，将衬底110的背面定义为第二表面。本发明衬底110的材料可以为蓝宝石、碳化硅或硅，也可以为其他半导体材料。
如图6所示，在衬底110的第二表面上形成有外延层20，外延层20可以包括第一半导体层121，有源层122和第二半导体层123。第一半导体层121位于衬底110的第二表面上，有源层122位于第一半导体层121上，第二半导体层122位于有源层122上，第一半导体层121可以为N型氮化镓层，第二半导体层123可以为P型氮化镓层。第一半导体层121，有源层122和第二半导体层123可以定义为发光层120。在形成所述第一半导体层121时，可以将衬底110放置在沉积腔体内，然后向沉积腔体内通入Ga源(三甲基镓)和N源(氨气)，然后将沉积腔体的温度升高至1100-1200℃，从而可以在衬底110上生长第一半导体层121。第一半导体层121的厚度可以为4-5微米。在一些实施例中，第一半导体层121还可以为硅掺杂的半导体层。
如图6所示，在本实施例中，第二半导体层123位于有源层122上，第二半导体层123的形成过程可以参考第一半导体层121的生长过程。在第二半导体层123上还形成有电流扩散层130。电流扩散层130的材料可以包括ITO，ZITO，ZIO，GIO，ZTO，FTO，AZO， GZO，In4Sn3O12或NiAu等透明导电层，不以此为限。本实施例可采用热蒸镀或者溅射的方式形成所述电流扩散层130，所述电流扩散层130的厚度介于60nm-240nm，例如为100nm。在形成电流扩散层130之后，还可以进行快速热退火工艺，从而对电流扩散层130进行退火。在一些实施例中，还可以在第二半导体层123和电流扩散层130之间形成电流阻挡层，从而可以防止漏电的发生。
如图6所示，在本实施例中，在形成电流扩散层130之后，然后对电流扩散层130和外发光层120进行刻蚀，从而在外延层20中形成一个凹槽131，凹槽131暴露出第一半导体层121。凹槽131的厚度可以等于电流扩散层130，第二半导体层123和有源层122的厚度之和。在形成凹槽131之后，在凹槽131和电流扩散层130上形成绝缘层140，绝缘层140还位于凹槽131的侧壁上，绝缘层140还包括两个开口。其中一个开口位于凹槽131内，暴露出第一半导体层121，另一个开口位于电流扩散层130上，暴露出电流扩散层130。在凹槽131内形成有第一电极150，在电流扩散层130上形成有第二电极160，第一电极150与第一半导体层121接触，第二电极160与电流扩散层130接触。所述第一电极150和所述第二电极160 材料为多层金属结构，所述多层金属结构包括依次叠层排列的CrAlTiNiTiNiTiNiAu或CrAlNiPtNiPtNiPtAu。
如图6所示，在本实施例中，第一电极150的高度大于第二电极160的高度，且第一电极150和第二电极160的高度平齐。因此在将第一焊盘52和第二焊盘53焊接在第一电极52和第二电极53上不在需要使用其他的金属电极。第一焊盘52和第二焊盘53分别设置在基板51上，第一焊盘52可以和第一电极150连接，第二焊盘53可以和第二电极160连接。第一焊盘52和第二焊盘53的材料可以为锡焊材料。基板51可以为PCB基板。
如图6所示，在形成外延层20之后，然后在衬底110的第一表面上形成出光膜层30和封装层40。出光膜层30的折射率小于衬底110的折射率，出光膜层30的折射率可以大于封装层40的折射率。出光膜层30的透光率可以大于99％，外延层20的出光波长可以为出光膜层30的整数倍，即出光波长为出光膜层30厚度的整数倍时，出光膜层30才能将光线从衬底110诱导到出光膜层30，从而起到增透的作用。所述出光膜层30由透光材料制成，所述透光材料由Al2O3、SiO2、SiNx、MgF2、TiO2和Ti2O5中的一种或几种制成。本实施例可以采用蒸镀、溅射或涂附的方式在衬底110的正面形成出光膜层30，出光膜层30可以为单层结构，也可以为多层结构，其中多层结构的出光效率大于单层结构。
如图1所示，在本实施例中，封装层40可以包括荧光粉和封装胶水，封装层40的折射率也就是封装胶水的折射率。本实施例可以在出光膜层30的表面布预设量的荧光粉和封装胶水。需要说明的是，封装层40的折射率可以为1.4-1.5，出光膜层30的折射率可以为1.6-1.7，衬底110的折射率可以大于1.7，例如为1.8。
在一些实施例中，所述出光膜层30包括依次设于衬底110上的Al2O3层、SiO2层和MgF2层，那么，封装胶水(封装层40)的折射率＜MgF2层＜SiO2层＜Al2O3层＜衬底110的折射率。
如图6所示，通过在衬底和封装层之间形成一层出光膜层，并使得出光膜层的折射率小于衬底的折射率且大于封装层的折射率。本发明通过衬底、出光膜层和封装层的相互配合，利用不同光折射率，减少衬底的全反射，将更多的光线诱导到出光膜层上，由此增加倒装发光二极管芯片的出光效率，提高倒装发光二极管芯片芯片的亮度。
如图7所示，本实施例提出一种发光二极管芯片100，该发光二极管芯片100包括衬底 110，该衬底110包括相对设置的第一表面和第二表面，本实施例将衬底110的上表面定义为第一表面，将衬底110的下表面定义为第二表面。本发明中衬底110的材料可以为蓝宝石、碳化硅或硅，也可以为其他半导体材料。
如图7所示，在本实施例中，在衬底110的第二表面上形成有发光层120，发光层120可以包括第一半导体层121，有源层122和第二半导体层123。第一半导体层121位于衬底110的第二表面上，有源层122位于第一半导体层121上，第二半导体层122位于有源层122上，第一半导体层121可以为N型氮化镓层，第二半导体层123可以为P型氮化镓层。第一半导体层121，有源层122和第二半导体层123可以定义为发光层120。在形成所述第一半导体层121时，可以将衬底110放置在沉积腔体内，然后向沉积腔体内通入Ga源(三甲基镓) 和N源(氨气)，然后将沉积腔体的温度升高至1100-1200℃，从而可以在衬底110上生长第一半导体层121。第一半导体层121的厚度可以为4-5微米。在一些实施例中，第一半导体层121还可以为硅掺杂的半导体层。
如图7所示，在本实施例中，第二半导体层123位于有源层122上，第二半导体层123的形成过程可以参考第一半导体层121的生长过程。在第二半导体层123上还形成有电流扩散层130。电流扩散层130的材料可以包括ITO，ZITO，ZIO，GIO，ZTO，FTO，AZO，GZO，In4Sn3O12或NiAu等透明导电层，不以此为限。本实施例可采用热蒸镀或者溅射的方式形成所述电流扩散层130，所述电流扩散层130的厚度介于60nm-240nm，例如为100nm。在形成电流扩散层130之后，还可以进行快速热退火工艺，从而对电流扩散层130进行退火。在一些实施例中，还可以在第二半导体层123和电流扩散层130之间形成电流阻挡层，从而可以防止漏电的发生。
如图1所示，在本实施例中，在形成电流扩散层130之后，然后对电流扩散层130和外发光层120进行刻蚀，从而在发光层120中形成一个凹槽，凹槽暴露出第一半导体层121。凹槽的厚度可以等于电流扩散层130，第二半导体层123和有源层122的厚度之和。在形成凹槽之后，在凹槽和电流扩散层130上形成绝缘层140，绝缘层140还位于凹槽的侧壁上，绝缘层140还包括两个开口。其中一个开口位于凹槽内，暴露出第一半导体层121，另一个开口位于电流扩散层130上，暴露出电流扩散层130。在凹槽内形成有第一电极150，在电流扩散层130上形成有第二电极160，第一电极150与第一半导体层121接触，第二电极160 与电流扩散层130接触。所述第一电极150和所述第二电极160材料为多层金属结构，所述多层金属结构包括依次叠层排列的CrAlTiNiTiNiTiNiAu或CrAlNiPtNiPtNiPtAu。
如图7所示，在本实施例中，第一电极150的高度大于第二电极160的高度，且第一电极150和第二电极160的高度平齐。因此在将第一焊盘51和第二焊盘52焊接在第一电极150 和第二电极160上不在需要使用其他的金属电极。第一焊盘51和第二焊盘52分别设置在基板50上，第一焊盘51可以和第一电极150连接，第二焊盘52可以和第二电极160连接。第一焊盘51和第二焊盘52的材料可以为锡焊材料。基板50可以为PCB基板。
如图7所示，在形成第一电极150和第二电极160之后，然后在衬底110的第一表面上形成间隔层180，也就是说，间隔层180和台型结构位于衬底110的相对两侧。第二间隔层180可以完全覆盖衬底110的第一表面。在本实施例中，间隔层180的厚度可以在20-1000 微米，例如为600微米。间隔层180可以为低折射率的介电材料，例如为二氧化硅或氮化硅。间隔层180的折射率可以在1.5-1.9之间，间隔层180可以为一层或多层结构。
如图7所示，在本实施例中，当形成间隔层180之后，通过纳米压印或刻蚀的方法对间隔层180的顶部进行处理，以形成光学图案181。在本实施例中，该光学图案181可以为非周期的起伏状，同时还可以为非规则的起伏状。在本实施例中，光学图案181还可以定义为光学元件的微结构。需要说明的是，本实施例将间隔层180远离衬底110的一端定义为间隔层180的顶部。
如图7所示，当形成光学图案181之后，然后通过沉积或涂抹的方法子光学图案181上形成一层或多层高折射率的材料，从而形成光学元件190。在本实施例中，将光学元件190与光学图案181接触的一面定义为下表面，将光学元件190远离光学图案181的一面定义为上表面。从图13中可以看出，光学元件190的下表面与光学图案181相契合，因此光学图案181也可以定义为光学元件190的微结构。光学元件190的微结构可以对激光束进行准直，光束整形(beam shaping)或者光束转向(beam steering)等功能，进行实现远场分布，如平顶远场分布(flat-top distribution)和点云分布(dot cloud distribution)。在本实施例中，所述光学元件190可以为漫射器，折射光学元件，衍射光学元件，光栅结构，超结构，超表面的任意一种。
如图7所示，在本实施例中，该光学元件114的折射率大于间隔层的折射率。该光学元件190的折射率可以在2.0-4.0之间。该光学元件190的厚度小于间隔层180的厚度。由于间隔层180的存在，因此光学元件190与外延层20的距离变大。由于间隔层180的存在，因此发光孔与光学图案181或光学元件190的距离增加，也就是激光束的路径变长，因此打在光学图案181或光学元件190的光斑变大，光斑覆盖光学图案181的数量变多或者面积变大，因此在发射端远场的均匀性更好。
如图8所示，本发明提出一种发光二极管芯片100，该发光二极管芯片100包括衬底110，衬底110是外延层生长的基板，具有支撑和稳定的作用。衬底110的材料包括但不限于蓝宝石、氮化铝、氮化镓、硅、碳化硅；所述衬底110可为平面衬底或图案化衬底。
如图8-图9所示，在衬底110上形成有反射层111，反射层111包括第一材料层1111和第二材料层1112，第一材料层1111位于第二材料层1112上。第一材料层1111和第二材料层1112的厚度可以相同，第一材料层1111的厚度例如为140-190nm。第一材料层1111的折射率小于第二材料层1112的折射率。第一材料层1111和第二材料层1112可以组合形成布拉格反射层，布拉格反射层可以将部分射向衬底的光反射回去，从而增大整个LED芯片的出光效率，也就是提高LED芯片的亮度。在本实施例中，该反射层111的反射波长例如为 560-740nm。第一材料层1111和第二材料层1112的厚度也可以为其反射波长的四分之一。所述第一材料层111可以为AlAS，第二材料层112可以为AlGaAS。
如图8所示，在形成反射层111之后，然后在反射层111形成发光层120，发光层120包括第一半导体层121，有源层122和第二半导体层123。第一半导体层121位于衬底110上，有源层122位于第一半导体层121上，第二半导体层123位于有源层122上。第一半导体层121例如为N型半导体层，例如为N型氮化镓；第二半导体层123例如为P型半导体层，例如为P型氮化镓。也就是说第一半导体层121和第二半导体层123类型不同。在形成所述第一半导体层121时，可以将衬底110放置在沉积腔体内，然后向沉积腔体内通入Ga源(三甲基镓)和N源(氨气)，然后将沉积腔体的温度升高至1100-1200℃，从而可以在衬底110 上生长第一半导体层121。第一半导体层121的厚度可以为4-5微米。在一些实施例中，第一半导体层121还可以为硅掺杂的半导体层。
如图8所示，在形成有源层122之后，还可以在有源层122上生长第二半导体层123，第二半导体层123可以为P型氮化镓层，第二半导体层123的形成过程可以参考第一半导体层121的形成过程。
如图8所示，在形成第二半导体层123之后，还可以在第二半导体层123上电流扩散层 130，电流扩散层130的材料可以包括ITO，ZITO，ZIO，GIO，ZTO，FTO，AZO，GZO， In4Sn3O12或NiAu等透明导电层，不以此为限。本实施例可采用热蒸镀或者溅射的方式形成所述电流扩散层130，所述电流扩散层130的厚度介于60nm-240nm，例如为100nm。在形成电流扩散层130之后，还可以进行快速热退火工艺，从而对电流扩散层130进行退火。在一些实施例中，还可以在第二半导体层123和电流扩散层130之间形成电流阻挡层，从而可以防止漏电的发生。
如图8所示，在形成电流扩散层130之后，然后对电流扩散层130，第二半导体层123和有源层122进行刻蚀，从而在衬底110上形成一个凹槽131。该凹槽131暴露出第一半导体层1221，也就是说该凹槽131的深度等于有源层1222，第二半导体层123和电流扩散层 130的厚度之和。当然，在一些实施例中，在形成凹槽131时，还可以对第一半导体层1221 进行刻蚀，也就是说凹槽131的深度还可以包括部分厚度的第一半导体层1221。在一些实施例中，凹槽131的横截面可以为倒梯形。
如图8所示，在形成凹槽131之后，然后在发光二极管芯片的正面形成绝缘层140，也就是说绝缘层140完全覆盖电流扩散层130和凹槽131暴露出的第一半导体层1221，同时绝缘层140还覆盖凹槽131的侧壁。然后在绝缘层140上形成光阻层，依照光阻层在绝缘层140 上形成两个开口，其中一个开口位于凹槽131内，且暴露出第一半导体层1221，另外一个开口位于电流扩散层130上，且暴露出电流扩散层130。本实施例中形成的两个开口可以用于形成第一电极150和第二电极160。第一电极150位于凹槽131内，且可以和第一半导体层 1221接触，第二电极160位于电流扩散层130上，且与电流扩散层130接触。第一电极150可以为N电极，第二电极160可以为P电极，第一电极150的高度大于第二电极160的高度，且第一电极150和第二电极160位于衬底110的同侧。所述第一电极150和所述第二电极160 材料为多层金属结构，所述多层金属结构包括依次叠层排列的CrAlTiNiTiNiTiNiAu或CrAlNiPtNiPtNiPtAu。从图1中可以看出，绝缘层140覆盖在发光二极管芯片正面除第一电极150和第二电极160之外的所有区域。
如图8所示，通过在衬底和发光层之间设置反射层，该反射层可以为布拉格反射层，该反射层可以将部分射向衬底的光反射回去，从而增大整个LED芯片的出光效率，也就是提高LED芯片的亮度。
如图10所示，本实施例还提出一种液晶显示面板200，该液晶显示面板200可以包括第一基板210和第二基板280，第一基板210和第二基板280相对设置，在第一基板210和第二基板280之间可以设置有液晶层260。同时在第一基板210和第二基板280还设置有彩色滤光片，该彩色滤光片可以位于第一基板210上。所述第一基板210可以为TFT阵列基板，第二基板280可以为玻璃基板。
如图10所示，该彩色滤光片可以包括透明基板220，例如为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、或聚酰亚胺等。彩色滤光片还可以包括黑色矩阵层240，黑色矩阵层240设置在透明基板220上。黑色矩阵层240可以防止漏光。该黑色矩阵层240例如感光性树脂组合物，也就是说在形成该黑色矩阵层240时，可以先在透明基板220上涂覆该感光性树脂组合物，然后通过曝光显影的方式形成该黑色矩阵层240。
如图10所示，在本实施例中，该彩色滤光片还包括滤光层230，滤光层230位于透明基板220上，且覆盖黑色矩阵层240。该滤光层230可以包括第一滤光层231，第二滤光层232和第三滤光层233。第一滤光层231可以为红色滤光层，第二滤光层232可以为绿色滤光层，第三滤光层233可以为蓝色滤光层。液晶显示面板200可以通过第一滤光层231，第二滤光层232和第三滤光层233来分离出红绿蓝三原色的光，以显示彩色影像。第一滤光层231，第二滤光层232，第三滤光层233分别位于黑色矩阵层240之间；例如第二滤光层232的两侧为第一过滤层231和第三过滤层233。第一滤光层231和第二滤光层232接触，并覆盖同一个黑色矩阵层240。从图10中可以看出，第一滤光层231和第二滤光层232同时覆盖最左侧的黑色矩阵层240。因此可以得出，黑色矩阵层240可以连接第一滤光层231，第二滤光层 232，也就是连接红色滤光层和绿色滤光层。黑色矩阵层240可以连接第二滤光层232，第三滤光层233，也就是连接绿色滤光层和蓝色滤光层；黑色矩阵层240可以连接第三滤光层233，第一滤光层231，也就是连接蓝色滤光层和红色滤光层。第一滤光层231的穿透率小于第二滤光层232，但是大于第三滤光层233。第二滤光层232、第一滤光层231以及第三滤光层233 的穿透率大约为3.7：1.4：1。因此本实施例将第一滤光层231做为具有低穿透率的第一滤光单元，将第二滤光层232做为具有高穿透率的第二滤光单元，将第三滤光层233做为具有低穿透率的第三滤光单元，但是第三滤光单元的穿透率仍低于第一滤光单元的穿透率。
如图10所示，在本实施例中，在彩色滤光片230上还设置有电极层250，电极层250的材料可以为透明导电材料，例如为ITO。
如图10所示，在本实施例中，在第一基板210和第二基板280之间还设置有液晶层260，例如电极层250和第二基板280之间通过框胶固定连接在一起，从而在第二基板280与一基板210之间形成一用来填充液晶层260的容置空间。
如图10所示，在液晶层260之间还设置有第一间隔柱271和第二间隔柱272，第一间隔柱271的高度大于第二间隔柱272的高度，第一间隔柱271和第二间隔柱272间隔设置。第一间隔柱271和第二间隔柱272均对位于黑色矩阵层240。且从第一间隔柱271和第二间隔柱272的宽度逐渐变窄，也就是说第一间隔柱271和第二间隔柱272从顶部至底部，宽度逐渐变窄。
如图10所示，在本实施例中，第一间隔柱271和第二间隔柱272的材料相同，例如为黑色光阻层，黑色光阻层的反射率可以为4.5-4.7，例如为4.6，黑色光阻层的光学密度可以为 3.2-3.4，例如为3.3。在本实施例中，该第一间隔柱271的材料可以和黑色矩阵层240的材料相同。在形成第一间隔柱271和第二间隔柱272时，首先在电极层250上涂覆一层光敏有机绝缘薄膜，也可以使用正光刻胶，负光刻胶，含硅绝缘薄膜代替光敏有机绝缘薄膜。然后通过光刻技术形成高度不同的第一间隔柱271和第二间隔柱272。在使用负光敏有机绝缘薄膜的情况下，在显影之后曝光部分被留下，而未被曝光区域被完全去除。由于第一间隔柱271 的高度大于第二间隔柱272的高度，因此第一间隔柱271可以将液晶层260完全分隔开，第二间隔柱272可以将液晶层260部分分隔开，液晶层260还可以在相邻两个第一间隔柱271之间流动，因此第二间隔柱272可以提供宽视角的弥散场，因而可以液晶显示面板200的视角。
如图10所示，由于第一间隔柱271和第二间隔柱272的反射率较低，因此对光的反射减弱，因此可以提高该液晶显示器的亮度，因此可以提高该液晶显示器的画面质量。
如图11所示，本实施例还提出另一种液晶显示面板200，图11与图10的区别在于，第一间隔柱271和第二间隔柱272从顶部至底部，宽度逐渐变窄；也就是说第一间隔柱271靠近第一基板210的一端的宽度小于第一间隔柱271靠近第二基板280的一端的宽度。且第一间隔柱271的两端均与电极层250接触。
如图12所示，本实施例还提出另一种液晶显示面板200，图12与图11的区别在于，彩色滤光片位于第二基板280上，液晶层260位于第一基板210与彩色滤光片之间。第一间隔柱271和第二间隔柱272从顶部至底部，宽度逐渐变窄。第一间隔柱271和第二间隔柱272 均对位于黑色矩阵层240。
如图13所示，本实施例还提出一种液晶显示器300，该液晶显示器300可以包括背光模组310和液晶显示面板200，液晶显示面板200设置在背光模组310的相对位置上，该液晶显示面板200的结构可以参考上述描述。
如图13所示，该背光模组310可以包括电路板311，光源320。光源320设置在电路板311上。光源320可以为点光源，例如为发光二极管芯片，所述发光二极管芯片的结构可以参考上述描述。本发明的液晶显示器320适用于平面显示器或是曲面显示器。当液晶显示器320适用于曲面显示器时，液晶显示面板200和背光模块310可以呈弯曲状。需要说明的是，该光源320可以是红光点光源，蓝光点光源或者滤光点光源。由于发光二极管芯片具有更高的发光亮度，因此该液晶显示器300的亮度更高。
如图14所示，本实施例提出一种背光模组310，该背光模组310包括背板320，光源312，扩散板330、量子点膜片340和光学膜片350。该背板320包括底板321和侧板322，底板321 和侧板322形成一个容纳腔体333，该容纳腔体333的顶部包括一个出光口，光源312发射的光线可以从出光口出射。
如图14所示，在本实施例中，底板321和侧板322一体成型。例如，侧板322与底板321之间的夹角为锐角，又例如，侧板322与底板321之间的夹角为直角。在底板321上设置有光源312，该光源312设置在电路板311上。光源312可以倒装设置在电路板311上，相邻两基板121光源312之间的距离可以为5-6mm。透明胶层332还可以位于电路板311上，且透明胶层332可以包覆所有的光源312。光源312可以为发光二极管。
如图14所示，在本实施例中，该电路板311可以为PCB基板，也可以为柔性电路板，电路板311上可以设置有驱动电路。光源312可以发射蓝色光线。透明胶层332用于保护光源312，防止光源312被空气及水汽氧化。
如图14所示，在本实施例中，扩散板330设置在背板320上，具体地，扩散板330设置在侧板322上，且封闭出光口。在扩散板330上还设置有量子点膜片340，量子点膜片340 与扩散板330贴合，在量子点膜片340上还设置有光学膜片350，光学膜片350与量子点膜片340贴合，也就是说光源312发射的光线依次穿过扩散板330，量子点膜片340和光学膜片350。扩散板330用于将光源312发射的蓝光光学进行扩散，以使光线更加均匀。由于量子点膜片340的强度弱，扩散板330还用于支撑量子点膜片340。
如图14所示，在本实施例中，量子点膜片340用于使蓝光光线通过时激发其中的有色量子点颗粒从而转换成白光光线，以作为显示产品需要的背光光源。例如，量子点膜片具有红色量子点和绿色量子点，红色量子点和绿色量子点可获得NTSC(National TelevisionStandards Committee，国家电视标准委员会)色域值≥95％的背光模组，例如可以获得NTSC色域值为 110％的背光模组。量子点膜片340由于是已成型的膜片，不会受外界空气和水汽的影响，因此采用量子点膜片340相对于量子点涂层，不需要将量子点膜片340密封以阻隔空气和水汽，可直接设置在扩散板140和光学膜片350之间，降低了在背光模组中设置量子点膜片340的难度，并使背光模组的出光效果更好。
如图14所示，在本实施例中，光学膜片350用于对光线进行扩散和增亮等，以获得均匀和亮度高的光线。光学膜片350由扩散片、增亮片和复合膜等组成，其中，光学膜片350采用一种或多种不同的膜片进行组合的不同的搭配方式，能获得不同的亮度增益。
如图14所示，在本实施例中，为了使蓝光光线均匀地从透明胶层130射出，所述透明胶层130背向所述电路板311的一侧具有平整的表面。由于光线需从透明胶层332的表面射出，如果透明胶层332的表面不平整光线易在表面发生多次的折射和反射等，造成光线散乱不均匀，通过使得透明胶层332背向电路板311的一侧具有平整的表面，避免了光线在出射时发生折射和反射等，从而使得光线能够均匀地从透明胶层332射出。
综上所述，本发明提出一种液晶显示面板和液晶显示器，该液晶显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板，在第一基板和第二基板之间设置有彩色滤光片和第一间隔柱和第二间隔柱，第一间隔柱和第二间隔柱将液晶层分开，同时该第一间隔柱的高度大于第二间隔柱的高度，由于该第一间隔柱和第二间隔柱的材料均为黑色光阻层，该黑色光阻层的反射率较低，对光的反射减弱，因此可以提高该液晶显示器的亮度，因此可以提高该液晶显示器的画面质量。同时本发明还可以将彩色滤光片设置在第一基板上或者第二基板上，因此可以改善液晶显示面板的结构，提高液晶显示器的画面质量。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案，例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。
Claims (9)
1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：
第一基板；
第二基板，设置在所述第一基板相对的位置上；
彩色滤光片，设置在所述第一基板和所述第二基板之间，位于所述第一基板或所述第二基板上；
间隔设置的第一间隔柱和第二间隔柱，设置在所述第一基板或所述第二基板上，所述第一间隔柱的高度大于所述第二间隔柱的高度，且所述第一间隔柱和所述第二间隔柱从顶部至底部，宽度逐渐变窄；
液晶层，设置在所述第一基板和所述第二基板之间，填充在所述第一间隔柱和所述第二间隔柱之间；
其中，所述第一间隔柱和第二间隔柱的反射率为4.5-4.7，所述第一间隔柱和第二间隔柱的光学密度为3.2-3.4；
所述彩色滤光片包括：
透明基板；
黑色矩阵层，设置在所述透明基板上；
滤光层，位于所述透明基板上，覆盖所述黑色矩阵层；
电极层，位于所述滤光层上。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述滤光层包括第一滤光层，第二滤光层和第三滤光层；所述第一滤光层，所述第二滤光层和所述第三滤光层依次位于相邻两个黑色矩阵层之间。
3.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述彩色滤光片设置在所述第一基板上，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱设置在所述第二基板上，且所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的端部对位于所述黑色矩阵层。
4.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述彩色滤光片设置在所述第一基板上，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱设置在所述第一基板上，且所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的端部对位于所述黑色矩阵层，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的宽度在垂直于所述第一基板的方向上逐渐变窄。
5.根据权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第二基板靠近所述第一基板的表面上设置有电极层。
6.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述彩色滤光片设置在所述第二基板上，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱设置在所述第一基板上，且所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的端部对位于所述黑色矩阵层。
7.根据权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一间隔柱，所述第二间隔柱和所述第一基板之间设置有电极层。
8.一种液晶显示器，其特征在于，包括：
背光模组，包括多个光源；
液晶显示器，设置在所述背光模组的相对位置上，其中所述液晶显示器包括：
第一基板；
第二基板，设置在所述第一基板相对的位置上；
彩色滤光片，设置在所述第一基板和所述第二基板之间，位于所述第一基板或所述第二基板上；
间隔设置的第一间隔柱和第二间隔柱，设置在所述第一基板或所述第二基板上，所述第一间隔柱的高度大于所述第二间隔柱的高度，且所述第一间隔柱和所述第二间隔柱从顶部至底部，宽度逐渐变窄；
液晶层，设置在所述第一基板和所述第二基板之间，填充在所述第一间隔柱和所述第二间隔柱之间；
其中，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的反射率为4.5-4.7，所述第一间隔柱和所述第二间隔柱的光学密度为3.2-3.4；
所述彩色滤光片包括：
透明基板；
黑色矩阵层，设置在所述透明基板上；
滤光层，位于所述透明基板上，覆盖所述黑色矩阵层；
电极层，位于所述滤光层上。
9.根据权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于，所述光源包括发光二极管芯片。
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