CN113985647A - 液晶显示装置 - Google Patents

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韩宇通
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李吉
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Abstract

本申请公开了一种液晶显示装置。所述液晶显示装置包括第一基板、第二基板、液晶层以及上偏光片；所述第二基板与所述第一基板相对设置；所述液晶层设置于所述第一基板与所述第二基板之间；所述上偏光片设置于所述第二基板远离所述液晶层的一侧，所述上偏光片包括偏振层和色转换层，所述色转换层位于所述偏振层远离所述液晶层的一侧。本申请提高了液晶显示装置的对比度。

Description

液晶显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种液晶显示装置。
背景技术
当在液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)的彩膜基板中设置包含色转换材料如下转换荧光材料的色转换层时，在偏振光的激发下，由于荧光偏振特性的影响，下转换荧光材料受激发后产生的发射光的偏振态会发生改变，导致LCD在暗态时出现漏光现象，大大降低了LCD的对比度。
发明内容
本申请实施例提供一种液晶显示装置，以解决现有技术中存在的LCD的对比度降低的技术问题。
本申请实施例提供一种液晶显示装置，其包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间；以及
上偏光片，设置于所述第二基板远离所述液晶层的一侧，所述上偏光片包括偏振层和色转换层，所述色转换层位于所述偏振层远离所述液晶层的一侧。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述上偏光片还包括第一保护层，所述第一保护层位于所述偏振层和所述色转换层之间。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述上偏光片还包括保护膜和第一粘结层，所述保护膜位于所述色转换层远离所述偏振层的一侧，所述第一粘结层位于所述保护膜和所述色转换层之间。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述上偏光片还包括第二保护层，所述第二保护层位于所述色转换层和所述第一粘结层之间。
可选的，在本申请的一些实施例中，在所述偏振层远离所述色转换层的一侧依次设置有第三保护层和第二粘结层，所述第三保护层设置在所述偏振层与所述第二粘结层之间。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述液晶显示装置具有多个像素区，每一所述像素区包括第一子像素区、第二子像素区以及第三子像素区，所述色转换层包括间隔设置的第一色转换部、第二色转换部以及透光部，所述第一色转换部和所述第二色转换部用于转换不同颜色的光，所述第一色转换部位于所述第一子像素区，所述第二色转换部位于所述第二子像素区，所述透光部位于所述第三子像素区。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一子像素区为红色子像素区，所述第二子像素区为绿色子像素区，所述第三子像素区为蓝色子像素区，所述液晶显示装置的背光模组发出的光为蓝光，所述第一色转换部的材料包括红色荧光材料和红色滤光材料，所述第二色转换部的材料包括绿色荧光材料和绿色滤光材料，所述透光部包括蓝色滤光材料。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述红色荧光材料为红色荧光粉或红色量子点，所述绿色荧光材料为绿色荧光粉或绿色量子点。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一子像素区为红色子像素区，所述第二子像素区为绿色子像素区，所述第三子像素区为蓝色子像素区，所述液晶显示装置的背光模组发出的光为蓝光，所述第一色转换部的材料包括红色荧光材料，所述第二色转换部的材料包括绿色荧光材料，所述偏光片还包括蓝光吸收层，所述蓝光吸收层位于所述第一色转换部和所述第二色转换部远离所述偏振层的一侧。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述蓝光吸收层包括红色滤光部和绿色滤光部，所述红色滤光部位于所述第一色转换部远离所述偏振层的一侧，所述绿色滤光部位于所述第二色转换部远离所述偏振层的一侧。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述透光部的材料包括蓝色滤光材料，所述上偏光片还包括蓝色滤光部，所述蓝色滤光部与所述蓝光吸收层同层设置，且位于所述透光部远离所述偏振层的一侧。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述透光部与所述蓝色滤光部一体成型。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述上偏光片还包括遮光部，所述遮光部位于所述第一色转换部与所述第二色转换部之间、所述第一色转换部与所述透光部之间、以及所述第二色转换部与所述透光部之间。
相较于现有技术中的液晶显示装置，本申请提供的液晶显示装置通过将色转换层集成于上偏光片内，且色转换层位于偏振层远离液晶层的一侧，当液晶显示装置处于暗态时，背光透过下偏光片先形成为偏振光，接着，偏振光透过液晶层，然后，透过液晶层的偏振光经过上偏光片中偏振层的检偏作用之后再进入色转换层中。由于偏振光在进入偏振层之前不会受到色转换层的影响，其偏振态不会发生改变，因此，在经过偏振层的检偏作用之后，液晶显示装置在暗态下不会产生漏光现象，从而能够大大提高液晶显示装置的对比度。
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是本申请提供的液晶显示装置的平面结构示意图。
图2是图1所示的液晶显示装置沿剖面线A-A’的第一种实施例的剖面示意图。
图3是图1所示的液晶显示装置沿剖面线A-A’的第二种实施例的剖面示意图。
图4是图1所示的液晶显示装置沿剖面线A-A’的第三种实施例的剖面示意图。
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。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
本申请实施例提供一种液晶显示装置。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
本申请提供一种液晶显示装置。所述液晶显示装置包括第一基板、第二基板、液晶层以及上偏光片；所述第二基板与所述第一基板相对设置；所述液晶层设置于所述第一基板与所述第二基板之间；所述上偏光片设置于所述第二基板远离所述液晶层的一侧，所述上偏光片包括偏振层和色转换层，所述色转换层位于所述偏振层远离所述液晶层的一侧。
由此，本申请提供的液晶显示装置通过将色转换层集成于上偏光片内，且色转换层位于偏振层远离液晶层的一侧，当液晶显示装置处于暗态时，背光透过下偏光片先形成为偏振光，接着，偏振光透过液晶层，然后，透过液晶层的偏振光经过上偏光片中偏振层的检偏作用之后再进入色转换层中。由于偏振光在进入偏振层之前不会受到色转换层的影响，其偏振态不会发生改变，因此，在经过偏振层的检偏作用之后，液晶显示装置在暗态下不会产生漏光现象，从而能够大大提高液晶显示装置的对比度。
下面通过具体实施例对本申请提供的液晶显示装置进行详细的阐述。
请参照图1和图2，本申请第一实施例提供一种液晶显示装置1000。液晶显示装置1000包括第一基板101、第二基板102、液晶层103、下偏光片104、上偏光片105以及背光模组106。其中，第一基板101和第二基板102相对设置。液晶层103设置于第一基板101与第二基板102之间。上偏光片105设置于第二基板102远离第一基板101的一侧。下偏光片104设置于第一基板101远离第二基板102的一侧。背光模组106设置于下偏光片104远离第一基板101的一侧。
在本实施例中，液晶显示装置1000为(Vertical Alignment, VA)显示模式。具体来说，第一基板101包括第一基底1011和设置于第一基底1011上的像素电极1012。像素电极1012位于第一基底1011靠近液晶层103的一侧。第二基板102包括第二基底1021和设置于第二基底1021上的公共电极1022。公共电极1022位于第二基底1021靠近液晶层103的一侧。公共电极1022和像素电极1012相对设置。
其中，第一基底1011和第二基底1021均可以为硬质基板，如可以为玻璃基板。需要说明的是，在本实施例中，第一基底1011和像素电极1012之间还设置有薄膜晶体管功能层等膜层结构（图中未示出），像素电极1012靠近液晶层103的一侧以及公共电极1022靠近液晶层103的一侧均可以设置配向膜（图中未示出），用以实现液晶的配向，相关技术均为现有技术，在此不再赘述。
结合图1，液晶显示装置1000具有多个像素区100A。每一像素区100A包括沿第一方向X间隔设置的第一子像素区100a、第二子像素区100b以及第三子像素区100c。在本实施例中，第一子像素区100a为红色子像素区，第二子像素区100b为绿色子像素区，第三子像素区100c为蓝色子像素区。
在本实施例中，背光模组106发出的光为蓝光。具体的，背光模组106中的蓝光光源可以包括蓝光发光二极管。其中，所述蓝光发光二极管可以为迷你型发光二极管或微型发光二极管。需要说明的是，背光模组106的具体结构可以参照现有技术，在此不再赘述。
相较于现有技术中在背光模组中使用蓝光发光二极管搭配黄色荧光粉形成白光的背光设计，本申请去掉了背光模组106中的黄色荧光粉，直接利用蓝光光源发出的蓝光进入液晶显示装置1000中的下偏光片104等膜层结构，避免因黄色荧光粉激发效率过低而损失光能，进而能够提高蓝光的利用率，以提高背光模组106的能效。
进一步的，在本实施例中，上偏光片105包括偏振层1和色转换层2。色转换层2位于偏振层1远离液晶层103的一侧。
其中，偏振层1为上偏光片105中起检偏作用的核心膜层。偏振层1可以为碘系偏振膜，此时，偏振层1的材料可以包括聚乙烯醇（PVA）和碘分子。
色转换层2包括间隔设置的第一色转换部2a、第二色转换部2b以及透光部2c。第一色转换部2a和第二色转换部2b用于转换不同颜色的光。其中，第一色转换部2a位于第一子像素区100a，第二色转换部2b位于第二子像素区100b，透光部2c位于第三子像素区100c。
在本实施例中，第一色转换部2a和第二色转换部2b的材料均包括色转换材料和滤光材料。
在本实施例中，所述色转换材料为下转换材料，由此，色转换层2能够将波长较短、能量较高的光线转换为波长较长、能量较低的光线，以实现色彩的转换。具体的，第一色转换部2a中的下转换材料为红色下转换材料，第二色转换部2b中的下转换材料为绿色下转换材料，第一色转换部2a能够在蓝光的激发下产生红光，第二色转换部2b能够在蓝光的激发下产生绿光。
在本实施例中，第一色转换部2a和第二色转换部2b中的下转换材料均为荧光材料。具体来说，第一色转换部2a中的荧光材料为红色荧光材料，所述红色荧光材料在蓝光的激发下产生红光。所述红色荧光材料可以为红色荧光粉或红色量子点。第二色转换部2b中的荧光材料为绿色荧光材料，所述绿色荧光材料在蓝色的激发下产生绿光。所述绿色荧光材料可以为绿色荧光粉或绿色量子点。
其中，所述红色荧光粉可以为Ru掺杂的Y2O3。所述红色量子点可以为核壳结构的红色量子点。所述核壳结构的红色量子点包括第一量子点核和包覆于所述第一量子点核的第一壳层。具体的，所述第一量子点核的材料可以为CdSe、Cd2SeTe及InAs中的一种或多种，所述第一壳层的材料可以为CdS、ZnSe、ZnCdS2、ZnS及ZnO中的一种或多种。所述绿色荧光粉可以为Ru掺杂的SrGa2S4。所述绿色量子点可以为核壳结构的绿色量子点。所述核壳结构的绿色量子点包括第二量子点核和包覆于所述第二量子点核的第二壳层。具体的，所述第二量子点核的材料可以为ZnCdSe2、InP及Cd2SSe中的一种或多种，所述第二壳层的材料可以为CdS、ZnSe、ZnCdS2、ZnS及ZnO中的一种或多种。需要说明的是，上述红色荧光粉、红色量子点、绿色荧光粉以及绿色量子点的材料仅为示例，具体材料可以根据实际应用需求进行选择，本申请对此不作限定。
其中，所述滤光材料通过反射和吸收特定波长的光与透过特定波长的光的方式，以实现颜色的过滤及筛选。在本实施例中，第一色转换部2a中的滤光材料为红色滤光材料，用于过滤除红光以外的其他颜色光。第二色转换部2b中的滤光材料为绿色滤光材料，用于过滤除绿光以外的其他颜色光。需要说明的是，所述红色滤光材料和所述绿色滤光材料均包括树脂、无机颜料颗粒以及有机染料，相关材料均可以参照现有技术，在此不再赘述。
在本实施例中，透光部2c包括蓝色滤光材料，用于过滤除蓝光以外的其他颜色光。其中，所述蓝色滤光材料包括树脂、无机颜料颗粒以及有机染料，相关材料均为现有技术，在此不再赘述。另外，在一些实施例中，透光部2c也可以为透明色阻层，此时，透光部2c不具备滤光作用，在此不再赘述。
以蓝光光源为例，传统LCD中背光的光路过程为：蓝光→下偏光片100→液晶层→彩色滤光层→上偏光片。本申请的发明人在实验探究中发现，若将荧光材料掺杂至传统彩膜基板的彩色滤光层中，在液晶显示装置处于暗态时，蓝光经过下偏光片形成为偏振光之后，偏振光在经由液晶层进入彩膜基板中时，由于荧光材料的偏振特性，在偏振光的激发下，透过彩膜基板的偏振光的偏振态会发生改变，当通过上偏光片的检偏作用之后，会产生暗态漏光现象。
因此，本实施例通过将同时掺杂有荧光材料和滤光材料的色转换层2集成在上偏光片105中，且色转换层2位于偏振层1远离液晶层103的一侧，当液晶显示装置1000处于暗态时，背光的光路过程为：蓝光→下偏光片104→液晶层103→偏振层1→色转换层2，由于透过液晶层103的偏振光先通过偏振层1的检偏作用之后才进入色转换层2中，也即，在进入偏振层1之前，偏振光的偏振态不会发生改变，因而并不会产生暗态漏光现象，由此能够大大提高液晶显示装置1000的对比度，以提升显示产品的市场竞争力。
在一些实施例中，所述色转换材料为上转换材料，由此，色转换层2能够将波长较长、能量较低的光线转换为波长较短、能量较高的光线，以实现色彩的转换。具体的，第一色转换部2a中的上转换材料为绿色上转换材料，第二色转换部2b中的上转换材料为蓝色上转换材料，第一色转换部2a能够在红光的激发下产生绿光，第二色转换部2b能够在红光的激发下产生蓝光。
其中，所述上转换材料可以包括镧系元素如稀土元素掺杂的上转换纳米粒子。示例性的，所述上转换纳米粒子可以为铒镱共掺杂四氟钇钠(NaYF4：Yb，Er)纳米颗粒、钕铥镱共掺杂四氟钇钠(NaYF4：Yb，Nd，Tm)纳米颗粒或铥镱共掺杂四氟钇钠(NaYF4：Yb，Tm)纳米颗粒。
进一步的，在本实施例中，上偏光片105还包括遮光部2d。遮光部2d位于第一色转换部2a与第二色转换部2b之间、第一色转换部2a与透光部2c之间、以及第二色转换部2b与透光部2c之间。其中，遮光部2d的设置能够避免相邻色转换部之间以及色转换部与透光部2c之间产生颜色串扰，有利于提高显示效果。具体的，遮光部2d可以采用黑色矩阵等具有吸光作用的材料制得。
请继续参照图2，在本实施例中，上偏光片105还包括第一保护层3、保护膜4、第一粘结层5、第二保护层6、第三保护层7以及第二粘结层8。
其中，第一保护层3位于偏振层1和色转换层2之间。由于偏振层1中含有碘，第一保护层3的设置可以避免偏振层1中的碘分子侵入色转换层2中而污染色转换层2中的荧光材料。具体的，第一保护层3的材料可以包括三醋酸纤维素（TAC）。
保护膜4位于色转换层2远离偏振层1的一侧。保护膜4用于保持上偏光片105的刚性及挺性。其中，保护膜4的材料可以为聚乙烯（PE）或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。
第一粘结层5位于保护膜4和色转换层2之间。第一粘结层5用于提高保护膜4和色转换层2之间的贴合稳定性。其中。第一粘结层5的材料可以为压敏胶。
第二保护层6位于色转换层2和第一粘结层5之间。第二保护层6的设置可以避免第一粘结层5中的胶材与色转换层2直接接触而对色转换层2造成损伤。具体的，第二保护层6的材料可以包括TAC。
第三保护层7位于偏振层1远离色转换层2的一侧。第三保护层7用于保护偏振层1。其中，第三保护层7的材料可以包括TAC。
第二粘结层8位于第三保护层7和第二基板102之间。第二粘结层8的材料可以为压敏胶。
请参照图3，本申请第二实施例提供一种液晶显示装置1000。本申请第二实施例提供的液晶显示装置1000与第一实施例的不同之处在于：第一色转换部2a的材料包括红色荧光材料，第二色转换部2b的材料包括绿色荧光材料，上偏光片105还包括蓝光吸收层10和蓝色滤光部11，蓝光吸收层10位于第一色转换部2a和第二色转换部2b远离偏振层1的一侧，蓝色滤光部11与蓝光吸收层10同层设置，且位于透光部2c远离偏振层1的一侧。
本实施例通过在第一色转换部2a和第二色转换部2b远离偏振层1的一侧设置蓝光吸收层10，能够吸收环境光中的蓝光，避免第一色转换部2a中的红色荧光材料和第二色转换部2b中的绿色荧光材料受到环境光中蓝光激发的干扰。
在本实施例中，第一色转换部2a的材料还包括第一基质材料，第一色转换部2a通过在所述第一基质材料中掺杂红色荧光材料而形成。第二色转换部2b的材料还包括第二基质材料，第二色转换部2b通过在所述第二基质材料中掺杂绿色荧光材料而形成。其中，所述第一基质材料和所述第二基质材料相同，均可以为透明树脂。在一些实施例中，第一色转换部2a的材料还可以包括红色滤光材料，且第二色转换部2b的材料还可以包括绿色滤光材料，在此不再赘述。
在本实施例中，蓝光吸收层10包括红色滤光部10a和绿色滤光部10b。红色滤光部10a位于第一色转换部2a远离偏振层1的一侧。绿色滤光部10b位于第二色转换部2b远离偏振层1的一侧。其中，红色滤光部10a包括红色滤光材料，用于过滤除绿光以外的其他颜色光。绿色滤光部10b包括绿色滤光材料，用于过滤除绿光以外的其他颜色光。蓝色滤光部11包括蓝色滤光材料，用于过滤除蓝光以外的其他颜色光。所述红色滤光材料、所述绿色滤光材料以及所述蓝色滤光材料均包括树脂、无机颜料颗粒以及有机染料，相关材料均可以参照现有技术，在此不再赘述。
请参照图4，本申请第三实施例提供一种液晶显示装置1000。本申请第三实施例提供的液晶显示装置1000与第二实施例的不同之处在于：透光部2c与蓝色滤光部11一体成型。
具体的，透光部2c与蓝色滤光部11采用同一道工艺制得。上述设置使得在蓝色滤光部11形成的同时能够直接形成透光部2c，从而可以简化工艺，有利于节省工艺成本。
以上对本申请实施例所提供的一种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方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (13)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间；以及
上偏光片，设置于所述第二基板远离所述液晶层的一侧，所述上偏光片包括偏振层和色转换层，所述色转换层位于所述偏振层远离所述液晶层的一侧。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述上偏光片还包括第一保护层，所述第一保护层位于所述偏振层和所述色转换层之间。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述上偏光片还包括保护膜和第一粘结层，所述保护膜位于所述色转换层远离所述偏振层的一侧，所述第一粘结层位于所述保护膜和所述色转换层之间。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，所述上偏光片还包括第二保护层，所述第二保护层位于所述色转换层和所述第一粘结层之间。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述偏振层远离所述色转换层的一侧依次设置有第三保护层和第二粘结层，所述第三保护层设置在所述偏振层与所述第二粘结层之间。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置具有多个像素区，每一所述像素区包括第一子像素区、第二子像素区以及第三子像素区，所述色转换层包括间隔设置的第一色转换部、第二色转换部以及透光部，所述第一色转换部和所述第二色转换部用于转换不同颜色的光，所述第一色转换部位于所述第一子像素区，所述第二色转换部位于所述第二子像素区，所述透光部位于所述第三子像素区。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一子像素区为红色子像素区，所述第二子像素区为绿色子像素区，所述第三子像素区为蓝色子像素区，所述液晶显示装置的背光模组发出的光为蓝光，所述第一色转换部的材料包括红色荧光材料和红色滤光材料，所述第二色转换部的材料包括绿色荧光材料和绿色滤光材料，所述透光部包括蓝色滤光材料。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述红色荧光材料为红色荧光粉或红色量子点，所述绿色荧光材料为绿色荧光粉或绿色量子点。
9.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一子像素区为红色子像素区，所述第二子像素区为绿色子像素区，所述第三子像素区为蓝色子像素区，所述液晶显示装置的背光模组发出的光为蓝光，所述第一色转换部的材料包括红色荧光材料，所述第二色转换部的材料包括绿色荧光材料，所述偏光片还包括蓝光吸收层，所述蓝光吸收层位于所述第一色转换部和所述第二色转换部远离所述偏振层的一侧。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，所述蓝光吸收层包括红色滤光部和绿色滤光部，所述红色滤光部位于所述第一色转换部远离所述偏振层的一侧，所述绿色滤光部位于所述第二色转换部远离所述偏振层的一侧。
11.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，所述透光部的材料包括蓝色滤光材料，所述上偏光片还包括蓝色滤光部，所述蓝色滤光部与所述蓝光吸收层同层设置，且位于所述透光部远离所述偏振层的一侧。
12.根据权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于，所述透光部与所述蓝色滤光部一体成型。
13.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述上偏光片还包括遮光部，所述遮光部位于所述第一色转换部与所述第二色转换部之间、所述第一色转换部与所述透光部之间、以及所述第二色转换部与所述透光部之间。
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