CN117031830A - 液晶显示单元及液晶显示模组 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种液晶显示单元及液晶显示模组。该液晶显示单元包括：电路基板，具有容置腔；发光芯片组件，位于容置腔内，发光芯片组件与电路基板电连接，用于发射彩色光；以及显示层，位于发光芯片组件背离电路基板的一侧，显示层包括相对设置的第一偏光片和第二偏光片，以及位于第一偏光片和第二偏光片之间的多个液晶分子，第一偏光片靠近液晶分子的一侧设有第一电极，第二偏光片靠近液晶分子的一侧设有第二电极，第一电极与第二电极之间形成电场，以驱动多个液晶分子偏转。相较于相关技术，简化了液晶显示模组的结构，减小厚度，提升美观性。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种液晶显示单元及液晶显示模组。
背景技术
随着现实技术的发展，微小型发光器件如次毫米发光二极管(Mini-LightEmitting Diode，简称Mini-Led)或亚毫米发光二极管(Micro-Light Emitting Diode，简称Micro-Led)的显示产品因其高亮度、高对比度以及高分辨率等优点，被应用于超大屏高清显示，如监控指挥、高清演播、高端影院、医疗诊断、广告显示、会议会展、办公显示、虚拟现实等商用领域。
相关技术中，液晶显示模组由背光模组和液晶显示面板组成，其中背光模组包括多个微小型发光器件。但液晶显示模组存在厚度大、美观性差的问题。
发明内容
本申请旨在提供一种液晶显示单元及液晶显示模组，以解决相关技术中液晶显示模组厚度大、美观性差的问题。
第一方面，本申请实施例提出了一种液晶显示单元，包括：电路基板，具有容置腔；多个发光芯片组件，位于容置腔内，发光芯片组件与电路基板电连接，用于发射彩色光；以及显示层，位于多个发光芯片组件背离电路基板的一侧，显示层包括相对设置的第一偏光片和第二偏光片，以及位于第一偏光片和第二偏光片之间的多个液晶分子，第一偏光片靠近液晶分子的一侧设有第一电极，第二偏光片靠近液晶分子的一侧设有第二电极，第一电极与第二电极之间形成电场，以驱动多个液晶分子偏转。
在一种可能的实施方式中，电路基板包括形成容置腔的底板和围绕底板设置的侧板，底板设置有间隔分布的第一端子和第二端子，侧板设置有间隔分布的第一引线和第二引线，第一引线的一端与第一端子电连接，第一引线的另一端与第一电极电连接；第二引线的一端与第二端子电连接，第二引线的另一端与第二电极电连接。
在一种可能的实施方式中，电路基板的底板还设置有第三端子和第四端子，第三端子和第四端子分别与发光芯片组件电连接。
在一种可能的实施方式中，容置腔还包括透光的光学胶，光学胶位于电路基板与显示层之间。
在一种可能的实施方式中，第一电极背离第一偏光片的一侧设有第一配向膜，第二电极背离第二偏光片的一侧设有第二配向膜；多个液晶分子位于第一配向膜和第二配向膜之间。
在一种可能的实施方式中，发光芯片组件包括红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片。
在一种可能的实施方式中，底板上设置有反射层，且反射层在底板上的正投影与发光芯片在底板上的正投影互不交叠。
在一种可能的实施方式中，侧板上设置有遮光层，遮光层覆盖第一引线和第二引线。
第二方面，本申请实施例还提出了一种液晶显示模组，包括：阵列分布的多个前述的液晶显示单元；和透明盖板，覆盖于多个液晶显示单元的出光侧。
在一种可能的实施方式中，多个液晶显示单元的多个电路基板一体成型设置；和/或，多个液晶显示单元靠近出光侧的多个第二偏光片一体成型设。
本申请实施例提供一种液晶显示单元及液晶显示模组，该液晶显示单元通过设置具有容置腔的电路基板，并在容置腔内设置发光芯片组件，控制发光芯片组件发射彩色光，再通过分别在第一偏光片和第二偏光片靠近液晶分子的一侧设置第一电极和第二电极以控制显示层中液晶分子的偏转，使不同颜色的光线射出，进而显示彩色图像。相较于相关技术中，液晶显示模组中的液晶显示面板均需要通过彩色滤光膜实现彩色图像显示，本申请省略了彩色滤光膜；除此之外，本申请分别在第一偏光片和第二偏光片上设置第一电极和第二电极，相较于相关技术在第一偏光片和第二偏光片之间设置两个玻璃基板、分别在玻璃基板上设置第一电极和第二电极，本申请使用偏光片替代玻璃基板，有效减小了液晶显示模组的厚度，极大的提升美观性。
附图说明
下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制，仅用于示意相对位置关系，某些部位的层厚采用了夸大的绘图方式以便于理解，附图中的层厚并不代表实际层厚的比例关系。
图1示出本申请第一实施例提供的液晶显示单元的结构示意图；
图2示出本申请第一实施例提供的液晶显示单元的原理示意图；
图3示出本申请第一实施例提供的电路基板的俯视图；
图4示出图1中区域B的局部放大结构示意图；
图5示出本申请第二实施例提供的液晶显示模组的结构示意图。
附图标记说明：
10、液晶显示单元
1、电路基板；11、容置腔；111、光学胶；12、底板；121、反射层；122、第一端子；123、第二端子；124、第三端子；125、第四端子；
13、侧板；131、遮光层；132、第一引线；133、第二引线；
2、发光芯片组件；21、红光芯片；22、绿光芯片；23蓝光芯片；24、白光芯片；
3、显示层；31、第一偏光片；32、第二偏光片；33、液晶分子；34、第一电极；35、第二电极；36、第一配向膜；37、第二配向膜；
4、透明盖板。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本申请的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本申请造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了区域结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
现有技术中，液晶显示模组由背光模组和液晶显示面板组成，其中背光模组包括多个微小型发光器件，通过控制微小型发光器件中灯珠的打开和关闭，控制有无光线进入显示面板，显示面板根据设置在阵列基板和彩膜基板上的电极控制液晶分子偏转，进而控制有无彩色光穿过偏光片，从而显示彩色图像。但现有技术中，背光模组和液晶显示面板构成的液晶显示模组厚度较大，难以满足用户对美观性的追求。
鉴于此，本申请实施例提供了一种液液晶显示模组，包括多个液晶显示单元10，液晶显示单元10通过在电路基板1的容置腔11中设置发光芯片组件2，并在显示层3中的第一偏光片31和第二偏光片32上设置第一电极34和第二电极35，从而省略相关技术中的彩色滤光膜和玻璃基板，减小液晶显示模组的厚度，提升美观性。
下面结合附图分别描述本申请各实施例提供的液晶显示单元10及液晶显示模组的具体结构。
第一实施例
图1示出本申请第一实施例提供的液晶显示单元10的结构示意图。
如图1所示，本申请第一实施例提供了一种液晶显示单元10，包括显示层3和设置于显示层3的背光面一侧的发光芯片组件2，发光芯片组件2用于向显示层3提供光源。
另外，显示层3还包括位于液晶显示面板的出光面一侧的第一偏光片31、位于液晶显示面板的背光面一侧的第二偏光片32，以及位于第一偏光片31背离液晶显示面板一侧的透明盖板4。第二偏光片32和第一偏光片31可使液晶显示面板的入射光偏振，以允许仅在一个方向上振动的光透射。
如图1所示，本申请第一实施例提供的液晶显示单元10的结构示意图，液晶显示单元10包括：电路基板1，具有容置腔11；发光芯片组件2，位于容置腔11内，发光芯片组件2与电路基板1电连接，用于发射彩色光；以及显示层3，位于多个发光芯片组件2背离电路基板1的一侧，显示层3包括相对设置的第一偏光片31和第二偏光片32，以及位于第一偏光片
31和第二偏光片32之间的多个液晶分子33，第一偏光片31靠近液晶分子33的一侧设有第一电极34(见图3)，第二偏光片32靠近液晶分子33的一侧设有第二电极35(见图3)，第一电极34与第二电极35之间形成电场，以驱动多个液晶分子33偏转。
发光芯片可以为常规尺寸的发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)，也可以为微型发光二极管(Micro-LED)或者亚毫米发光二极管(Mini-LED)中的任一者。Micro-LED是指晶粒尺寸在100微米以下的LED芯片，Mini-LED是指晶粒尺寸在100～300微米左右的LED芯片。LED、Mini-LED或者Micro-LED可以作为自发光的发光元件显示，具有低功耗、高亮度、高分辨率、高色彩饱和度、反应速度快、寿命较长、效率较高等优点。
显示层3是一种非主动发光电子器件，本身并不具有发光特性，必须依赖发光芯片组件2中光源的发射才能获得显示性能，因此显示层3的亮度要由发光芯片组件2来决定。
显示层3通过将液晶分子33保持在利用第一电极34形成的第一偏光片31与利用第二电极35形成的第二偏光片32之间、并对第一电极34和第二电极35施加不同的电压以产生电场来显示图像。施加不同的电压使液晶分子33的排列改变，并且从而调节了光的透射率。
在本实施例中，通过在容置腔11内设置发光芯片组件2，控制多个发光芯组件2片发射彩色光，相较于现有技术通过彩色滤光膜实现彩色图像显示，本申请省略了彩色滤光膜，简化了结构，除此之外，通过在第一偏光片31靠近液晶分子33的一侧设置第一电极34，在第二偏光片32靠近液晶分子33的一侧设置第二电极35，相较于相关技术中在第一偏光片和第二偏光片之间设置两个玻璃基板、分别在玻璃基板上设置第一电极和第二电极，本申请使用偏光片替代了玻璃基板，并使显示功能与发光源合二为一，减小了液晶显示模组厚度，提升美观性。
图2示出本申请第一实施例提供的液晶显示单元10的原理示意图；发光芯片组件2发射彩光，彩色光线在容置腔11内进行混色形成其他颜色的彩光，或仅一个发光芯片发出某一种颜色的彩光，再通过偏转显示层3中的液晶分子33，使彩光穿过第一偏光片31，进而显示彩色图像。
在一些实施例中，发光芯片组件2包括红光芯片21、绿光芯片22和蓝光芯片23。
在另一些实施例中，发光芯片组件2还包括白光芯片24。
图2中只画出绿光芯片22和白光芯片24，红光芯片21和蓝光芯片23分别被绿光芯片22和白光芯片24遮挡，因此并未示出。
其中，第一偏光片31靠近液晶分子33的一侧的第一电极34(见图4)和第二偏光片32靠近液晶分子33的一侧的第二电极35(见图4)驱动液晶分子33偏转。
在一些实施例中，电路基板1包括形成容置腔11的底板12和围绕底板12设置的侧板13，图3示出本申请第一实施例提供的电路基板的俯视图；如图3所示底板12设置有间隔分布的第一端子122和第二端子123，侧板13设置有间隔分布的第一引线132和第二引线133，第一引线132的一端与第一端子122电连接，第一引线132的另一端与第一电极34电连接；第二引线133的一端与第二端子123电连接，第二引线133的另一端与第二电极35电连接。
具体的，电路基板1通过第一端子122、第二端子123以及第一引线132和第二引线133向第一电极34和第二电极35提供电压，进而在第一电极34和第二电极35之间形成电场，驱动液晶分子33偏转。
如图3所示，在一些实施例中，电路基板1的底板12还设置有第三端子124和第四端子125，第三端子124和第四端子125分别与发光芯片组件2电连接。
在一些实施例中，发光芯片组件2至少包括红光芯片21、绿光芯片22以及蓝光芯片23。通过分别控制红光芯片21、绿光芯片22和蓝光芯片23发出红色、绿色和蓝色的光源，并在容置腔11内完成混光，实现液晶显示。
在本实施例中，发光芯片组件2还包括白光芯片24。其中，白光芯片24发射出的白光，有助于提升发光芯片组件2发射光线的亮度，进而提升显示层3的显示效果。
在本实施例中，电路基板1的底板12可以设置有多个第三端子124和多个第四端子125，第三端子124与第四端子125一一对应，并形成端子对，每一个端子对对应一个发光芯片。具体的，端子对中的第三端子124与发光芯片的正电极电连接，端子对中的第四端子125与发光芯片的负电极电连接。
红光芯片21的正电极与第三端子124电连接，红光芯片21的负电极与第四端子125电连接；绿光芯片22的正电极与第三端子124电连接，绿光芯片22的负电极与第四端子125电连接；蓝光芯片23的正电极与第三端子124电连接，蓝光芯片23的负电极与第四端子125电连接；白光芯片24的正电极与第三端子124电连接，白光芯片24的负电极与第四端子125电连接；电路基板1通过第三端子124和第四端子125为发光芯片提供电源。
红光芯片21、绿光芯片22、蓝光芯片23以及白光芯片24可根据显示需求发光，以获取不同颜色的光，从而取代了相关技术中彩色滤光膜，减小液晶显示模组厚度。
在本实施例中，发光芯片组件2和显示层3分别由两条线路控制，一条线路控制发光芯片发光或关闭，另一条线路控制显示层3中的第一电极和第二电极35之间的电场，进而控制液晶分子33的偏转，可实现高对比度和区域调光效果。
在一些实施例中，容置腔11还包括透光的光学胶111，光学胶111位于电路基板1与显示层3之间。透光的光学胶111可使显示层3固定在容置腔11内，在容置腔11中填充透光的光学胶111还可对显示层3起到支撑作用，并可防止水汽渗入发光芯片组件2中，避免影响发光芯片组件2的电学性能，另外，透光的光学胶111并不影响发光芯片组件2发射的光线的穿透率。
在本实施例中，透光的光学胶111的材料可为环氧树脂、硅树脂等户外胶水材料。这些胶水材料与电路基板1可以形成良好的粘接强度，改善封装结构的密封性。
在一些实施例中，第一电极34背离第一偏光片31的一侧设有第一配向膜36，第二电极35背离第二偏光片32的一侧设有第二配向膜37；多个液晶分子33位于第一配向膜36和第二配向膜37之间。
具体的，图4示出图1中区域B的局部放大结构示意图；如图4所示，第一配向膜36和第二配向膜37分别位于第一电极34和第二电极35靠近液晶分子33的一侧。
第一配向膜36和第二配向膜37用于对液晶分子33的取向进行限制，由于第一配向膜36和第二配向膜37具有流动性，可通过在聚酰亚胺等树脂材料中添加溶剂使其粘性降低而成。以第一配向膜36的制程工艺为例，第一配向膜36的制作方式主要有两种，一种是使用印刷版转印第一配向膜36，另一种是通过喷墨打印(Inkjet Printing)的涂布方式制作第一配向膜36。以喷墨打印方法为例，首先将第一配向膜36的图形输入电脑中，然后通过喷头将第一配向膜36溶液喷洒到第一偏光片31上，固化后形成第一配向膜36。
在一些实施例中，第一偏光片31和第二偏光片32的材质为均聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate；简称：PET)。
PET为绝缘材质，第一偏光片31除包括第一电极34外，还包括多个薄膜晶体管、数据线、栅极线等。数据线连接至薄膜晶体管的源极端，而栅极线连接至薄膜晶体管的栅极端。由透明导电材料(例如氧化铟锡(ITO))形成的第一电极34连接至薄膜晶体管的漏极端。第二偏光片32中的第二电极35由透明导电材料(例如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO))形成。
在一些实施例中，底板12上设置有反射层121，且反射层121在底板12上的正投影与发光芯片组件2在底板12上的正投影互不交叠。
在本实施例中，反射层121覆盖第一端子122、第二端子123、第三端子124以及第四端子125。
反射层121可以由塑性材料制备而成。例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙桸(PS)等。反射层121还可以包括涂覆到塑性材料上的高反射涂层，例如，二氧化钛TiO2，以增大光反射系数。
反射层可将没有射向显示层3的光线反射至显示层3，提高光源利用率。
在一些实施例中，侧板13上设置有遮光层131，遮光层131覆盖第一引线132和第二引线133。
在本实施例中，遮光层131可避免光线透过侧板13射入另一个液晶显示单元10中，对另一个液晶显示单元10造成影响。即遮光层131可以防止发光芯片组件2发射的光线从非工作区域传出，可避免光源大量浪费，提升发光效率。
在本实施例中，通过在第一偏光片31和第二偏光片32上分别设置第一电极34和第二电极35，相较于相关技术中，液晶分子33介于上下两块玻璃基板之间，即阵列基板和彩膜基板，分别在阵列基板和彩膜基板上设置第一电极34和第二电极35，并分别在阵列基板和彩膜基板远离液晶分子33一侧设置偏光片，本申请省略了彩色滤光膜和玻璃基板，简化了液晶显示模组的结构，降低成本并减小了液晶显示模组的厚度，同时便于用户携带，提升美观度。
第二实施例
图5示出本申请第二实施例提供的液晶显示模组的结构示意图。如图5所示，液晶显示模组包括：阵列分布的多个如前描述的液晶显示单元10和透明盖板4，透明盖板4覆盖于多个液晶显示单元10的出光侧。
透明盖板4所采用的的材料为亚克力材料，其具有更高的透明性、化学稳定性、力学性能、耐候性、易透色、易加工、外观优美等优点。
在一些实施例中，多个液晶显示单元10的电路基板1一体成型设置；进一步的，多个液晶显示单元10靠近出光侧的多个第二偏光片32一体成型设置。多个第二偏光片32一体成型，则多个第二配向膜37一并涂覆而成，并与第一偏光片31完成成盒工艺。
在一些实施例中，可通过控制液晶分子33的偏转角度，实现防窥效果。
在本实施例中，通过光学胶111实现透明盖板4与多个液晶显示单元10的粘结，多个液晶显示单元10与一整块透明盖板4的粘结而形成的液晶显示模组，在达到全面屏超薄化的设计效果的同时，还具有画面显示均匀性好的优点。除此之外，整块透明盖板4还可保护显示层3和发光芯片免于刮伤，还可避免灰尘进入液晶显示模组内部等；全面屏的应用也可提升用户体验感。多个第二配向膜37一并涂覆而成，简化加工工艺，降低生产成本。
可以理解的是，本申请各实施例提供的显示层的技术方案可以广泛用于各种液晶显示单元，如VA(Vertical Alignment，垂直配向型)显示面板、MVA(Multi-DomainVertical Alignment，多象限垂直配向型)显示面板。
应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本申请中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。
文中使用的术语“层”可以指包括具有一定厚度的区域的材料部分。层可以在整个的下层结构或上覆结构之上延伸，或者可以具有比下层或上覆结构的范围小的范围。此外，层可以是匀质或者非匀质的连续结构的一个区域，其厚度小于该连续结构的厚度。例如，层可以位于所述连续结构的顶表面和底表面之间或者所述顶表面和底表面处的任何成对的横向平面之间。层可以横向延伸、垂直延伸和/或沿锥形表面延伸。衬底基板可以是层，可以在其中包括一个或多个层，和/或可以具有位于其上、其以上和/或其以下的一个或多个层。层可以包括多个层。例如，互连层可以包括一个或多个导体和接触层(在其内形成触点、互连线和/或过孔)以及一个或多个电介质层。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种液晶显示单元，其特征在于，包括：
电路基板，具有容置腔；
发光芯片组件，位于所述容置腔内，所述发光芯片组件与所述电路基板电连接，用于发射彩色光；以及
显示层，位于所述发光芯片组件背离所述电路基板的一侧，所述显示层包括相对设置的第一偏光片和第二偏光片，以及位于所述第一偏光片和所述第二偏光片之间的多个液晶分子，所述第一偏光片靠近所述液晶分子的一侧设有第一电极，所述第二偏光片靠近所述液晶分子的一侧设有第二电极，所述第一电极与所述第二电极之间形成电场，以驱动所述多个液晶分子偏转。
2.根据权利要求1所述的液晶显示单元，其特征在于，所述电路基板包括形成所述容置腔的底板和围绕所述底板设置的侧板，所述底板设置有间隔分布的第一端子和第二端子，所述侧板设置有间隔分布的第一引线和第二引线，所述第一引线的一端与所述第一端子电连接，所述第一引线的另一端与所述第一电极电连接；所述第二引线的一端与所述第二端子电连接，所述第二引线的另一端与所述第二电极电连接。
3.根据权利要求2所述的液晶显示单元，其特征在于，所述电路基板的所述底板还设置有第三端子和第四端子，所述第三端子和所述第四端子分别与所述发光芯片组件电连接。
4.根据权利要求1所述的液晶显示单元，其特征在于，所述容置腔还包括透光的光学胶，所述光学胶位于所述电路基板与所述显示层之间。
5.根据权利要求1所述的液晶显示单元，其特征在于，所述第一电极背离第一偏光片的一侧设有第一配向膜，所述第二电极背离第二偏光片的一侧设有第二配向膜；所述多个液晶分子位于所述第一配向膜和所述第二配向膜之间。
6.根据权利要求1所述的液晶显示单元，其特征在于，所述发光芯片组件包括红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片。
7.根据权利要求2所述的液晶显示单元，其特征在于，所述底板上设置有反射层，且所述反射层在所述底板上的正投影与所述发光芯片组件在所述底板上的正投影互不交叠。
8.根据权利要求2所述的液晶显示单元，其特征在于，所述侧板上设置有遮光层，所述遮光层覆盖所述第一引线和所述第二引线。
9.一种液晶显示模组，其特征在于，包括：
阵列分布的多个如权利要求1至8任一项所述的液晶显示单元；和
透明盖板，覆盖于多个所述液晶显示单元的出光侧。
10.根据权利要求9所述的液晶显示模组，其特征在于，多个所述液晶显示单元的多个所述电路基板一体成型设置；和/或，多个所述液晶显示单元靠近出光侧的多个所述第二偏光片一体成型设置。
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