CN203299491U - 一种阵列基板、液晶显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阵列基板、液晶显示面板和显示装置，用以实现一种结构简单的阵列基板、液晶显示面板和显示装置。所述阵列基板包括：基板；位于所述基板上呈矩阵排列的多个亚像素单元；其特征在于，还包括：光致发光器件，所述光致发光器件位于所述亚像素单元中，且所述光致发光器件发射与所述亚像素单元的颜色对应的光。

Description

一种阵列基板、液晶显示面板和显示装置

技术领域

本实用新型涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板、液晶显示面板和显示装置。

背景技术

在液晶显示技术领域，具有高亮度、高开口率、广色域、纯色度和低功耗等优点的显示装置一直是各位厂家追求的目标。

以下具体说明现有液晶显示装置的结构和显示原理。

现有显示装置主要包括液晶显示面板和背光模组。液晶显示面板主要包括彩膜基板、阵列基板，以及位于彩膜基板和阵列基板之间的液晶层。背光模组为液晶显示面板提供背光，光线经过液晶显示面板的液晶层时，阵列基板控制液晶分子偏转从而控制光线的灰阶，光线经过彩膜基板后形成红、绿、蓝等光线实现彩色图像。

现有液晶显示面板的结构较复杂，且液晶显示面板自身不发光，光线完全由背光模组提供，功耗较大，不利于实现低功耗节能的液晶显示装置。另外，现有彩膜基板和阵列基板在对盒时，不可避免地存在对位误差，导致液晶显示装置的开口率受到一定限制。

综上所述，现有液晶显示领域的显示装置功耗、开口率等因素还不够理想，显示装置的结构较复杂。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种阵列基板、液晶显示面板和显示装置，用以实现一种结构简单、功耗更低的液晶显示面板和显示装置。

本实用新型实施例提供的一种阵列基板，包括：基板；位于所述基板上呈矩阵排列的多个亚像素单元；还包括：

光致发光器件，所述光致发光器件位于所述亚像素单元中，且所述光致发光器件发射与所述亚像素单元的颜色对应的光。

较佳地，所述每一光致发光器件为发射对应颜色的发光膜层，该发光膜层为绝缘层。

较佳地，所述发射不同颜色光的发光膜层分别由发射对应颜色光的量子点发光材料

较佳地，所述量子点发光材料制由II-VI族或III-V族元素组成。

较佳地，所述发光膜层覆盖所述亚像素单元所在的区域。

较佳地，所述阵列基板还包括：栅极绝缘层和钝化层；

所述发光膜层位于所述栅极绝缘层或钝化层上远离所述基板的一侧；或者所述发光膜层与所述栅极绝缘层或钝化层为同一膜层。

本实用新型实施例提供一种液晶显示面板，包括相对设置的第一基板和第二基板、位于所述第一基板和第二基板之间的液晶层，以及位于所述第一基板或所述第二基板上的公共电极；所述第二基板为上述任一方式的阵列基板。

较佳地，还包括位于所述阵列基板上靠近所述液晶层的一侧的黑矩阵，该黑矩阵位于各相邻行和相邻列亚像素单元之间的非显示区域。

较佳地，所述公共电极位于所述第二基板上且位于所述像素电极的上方，所述公共电极为狭缝状电极，所述像素电极为板状电极。

本实用新型实施例提供一种显示装置，包括上述任一方式的液晶显示面板。

本实用新型实施例提供一种液晶显示面板包括第一基板、第二基板和位于第一基板和第二基板之间的液晶层，所述第二基板为所述阵列基板。阵列基板包括基板；位于所述基板上呈矩阵排列的多个亚像素单元；还包括：位于所述亚像素单元中发射与所述亚像素单元的颜色对应的光的光致发光器件。第一基板上无需设置彩膜层，通过在阵列基板上设置能够发射与各亚像素单元的颜色的光相对应的光致发光器件实现图像的显示。实现了一种结构简单的液晶显示面板。所述光致发光器件在来自背光模组的较低功率的光的照射下发光，发光效率较高，可以有效降低显示装置的功耗。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的阵列基板俯视示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的阵列基板俯视示意图之二；

图3为图2所示的阵列基板在A-A’向的截面示意图；

图4为本实用新型实施例提供的液晶显示面板整体结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的液晶显示面板具体结构示意图之一；

图6为本实用新型实施例提供的液晶显示面板具体结构示意图之二；

图7为本实用新型实施例提供的显示装置。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种阵列基板、液晶显示面板和显示装置，用以实现一种结构简单、功耗更低的液晶显示面板和显示装置。

本实用新型通过在液晶显示面板中的阵列基板上设置发射与亚像素单元颜色对应的光的光致发光器件，各光致发光器件在背光模组中的背光源的照射下发射相应颜色的光。所述阵列基板上的光致发光器件发出的光的灰阶由在电场作用下的液晶分子确定。本实用新型实施例提供的包括所述阵列基板的液晶显示面板可以实现彩色图像的显示。本实用新型提供的液晶显示面板无需设置彩膜层，结构简单。且光线由光致发光器件提供，降低了背光模组中背光源的功率，相应地降低了整个显示装置的功耗。

一般地，液晶显示面板的阵列基板中包括多个呈矩阵分布的亚像素单元，亚像素单元可以包括红色、绿色或蓝色亚像素单元。即红色、绿色和蓝色亚像素单元分别与彩膜基板上的红色、绿色和蓝色彩膜相对应，白光先后经过阵列基板和彩膜基板后发射出与亚像素单元对应颜色的光。当然，阵列基板中的不限于仅包含三种颜色的亚像素单元，也可以包含其他颜色的亚像素单元，这里不作具体限定。

以下将结合附图以阵列基板包括红色、绿色和蓝色亚像素单元为例，对本实用新型实施例提供的阵列基板、液晶显示面板和显示装置一一进行说明。

参见图1，本实用新型提供的阵列基板俯视示意图，包括：

基板1；位于基板1上呈矩阵排列的多个红色、绿色和蓝色亚像素单元2；位于红色、绿色和蓝色亚像素单元2中与各红色、绿色和蓝色亚像素单元2一一对应的发射红光、绿光和蓝光的光致发光器件3。

本实用新型上述阵列基板上设置有与各红色、绿色和蓝色亚像素单元分别一一对应的发射红光、绿光和蓝光的光致发光器件。在具体实施过程中，各光致发光器件在来自背光源的白光光线的照射下发射出较高功率的对应颜色的光线，该光线在经过液晶显示面板中的液晶分子后，实现彩色图像显示。本实用新型提供的阵列基板上的光致发光器件所起的作用与现有彩膜基板上彩膜层所起的作用类似。光致发光器件制作在阵列基板上，不仅简化了液晶显示面板的结构，还避免了阵列基板和彩膜基板对盒时因设备产生的对位误差，提高了液晶显示面板的开口率。此外，光致发光器件的发光效率较高，可降低整个显示装置的功耗。

较佳地，本实用新型所述光致发光器件为发光膜层，该发光膜层为不导电的膜层。发光膜层两侧无需设置任何电极也无需与任何电路相连，在背光源的照射下即可发光，作为光致发光器件其结构简单。另外，发光膜层实现了整个光致发光器件为面发光光源而非点发光光源，面发光光源发光效率和发光强度较高。发光膜层的设计方式还可以使得整个阵列基板的厚度较薄，有利于实现轻、薄的显示装置。

当然本实用新型所述的光致发光器件的结构不限于为所述发光膜层，也可以是其他结构的光致发光器件。

一般地，参见图2，所述阵列基板的每一亚像素单元2中包括一个起开关作用的薄膜晶体管TFT21和与该TFT21的漏极相连的像素电极22；光致发光器件3（或发光膜层）位于每一亚像素单元中。

所述膜层状的光致发光器件位于每一亚像素单元可以覆盖亚像素单元所在的区域。

由于每一亚像素单元中像素电极占整个亚像素单元面积的90%以上，像素电极位于基板上，膜层状的光致发光器件可以位于像素电极靠近基板或远离基板的一侧。具体实施过程中可由像素电极所在的位置决定，像素电极可以在制作完TFT的各膜层结构后制作，也可以在制作TFT的各膜层结构之前制作。当像素电极在制作完TFT的各膜层结构后制作时，光致发光器件可以位于像素电极之下，当像素电极在制作TFT的各膜层结构之前制作，则光致发光器件可以位于像素电极远离基板的一侧，在具体实施过程中视情况而定，这里不作任何限定。

膜层状的光致发光器件3可以设置在整个亚像素单元2所在的区域，即覆盖像素电极22和TFT21（如图1所示）；或者设置在像素电极22所在的区域，其大小与像素电极22所在的区域重叠（如图2所示）或小于像素电极22所在的区域。

较佳地，所述光致发光器件位于整个亚像素单元所在的区域时，可以有效避免局部漏光的现象，提高图像的显示品质。

参见图3，为图2所示的阵列基板在A-A’向的截面图，基板1上包括像素电极22和TFT21；

TFT21包括栅极41、有源层42、源极43和漏极44，以及位于栅极41和有源层42之间的栅极绝缘层45，位于有源层42和源漏极层43或44（源极和漏极同层设置，源极和漏极所在的膜层间称源漏极层）之间的刻蚀阻挡层46，位于TFT21最外层的钝化层47，像素电极22与漏极44相连。

较佳地，所述光致发光器件可以位于栅极绝缘层或钝化层上远离基板的一侧，即在栅绝缘层或钝化层上单独制作一层光致发光膜层。在具体实施过程中，所述光致发光器件可以使用现有发射红光、绿光和蓝光的发光膜层作为本实用新型光致发光器件，为了消除发光膜层后续膜层制作的影响，优选地，可以在光致发光膜层后再制作一层保护层。

为了简化阵列基板的结构，较佳地，该光致发光器件可以与所述栅极绝缘层或钝化层为同一膜层，其中所述栅极绝缘层或钝化层具有在光的照射下发射红光、绿光或蓝光的功能。具体地，所述栅极绝缘层或钝化层由光致发光层材料制作而成或者由氮化硅和/或氧化硅以及光致发光材料制作而成。

在具体实施过程中，在制作阵列基板上覆盖整个基板的各绝缘层的过程中，将该绝缘层制作成包含所述光致发光材料的绝缘层，该绝缘层与光致发光器件为同一膜层。该绝缘层不限于为栅极绝缘层或钝化层。参见图3，栅极绝缘层45和各光致发光器件3为同一膜层。

较佳地，所述光致发光层材料可以但不限于为量子点发光材料。

较佳地，所述量子点发光材料可以为II-VI族或III-V族元素组成的纳米材料。例如，II-VI族元素组成的纳米材料可以但不限于为CdS、CdSe、CdTe、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnCdS等。III-V族元素组成的纳米材料可以但不限于为GaAs、GaP、GaAs、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InSb、AlAs、AlP、AlSb、InAlAs等。

不同元素组成的纳米材料发光颜色不同，例如InAlAs、CdTe在光的照射下发射红光，CdSe、ZnSe在光的照射下发射绿光，ZnCdS在光的照射下发射蓝光。发射红光、绿光和蓝光的发光材料不限于所述nAlAs、CdTe、CdSe、ZnSe和ZnCdS。现有任何在光的照射下发射红光、绿光和蓝光的量子点发光材料均适用于本实用新型。

需要说明的是，不同材料的量子点在同一光源的照射下发射出的光线的颜色不同，且同一材料不同尺寸的量子点在同一光源的照射下发射出的光线的颜色也有差异。

下面以量子点制作在栅极绝缘层中为例，栅极绝缘层和光致发光层为同一膜层，简单说明制作本实用新型提供的阵列基板的制作方法。

步骤1：在基板上形成各亚像素单元中的TFT的栅极。

步骤2：在形成有所述栅极的基板上形成各TFT的栅极绝缘层；该栅绝缘层覆盖整个基板；该栅绝缘层可以为氧化硅层或氮化硅层。利用相应的掩模板且采用外延生长法在所述氧化硅层或氮化硅层中与红色亚像素单元对应的区域生长发红光的量子点，绿色和蓝色亚像素单元对应的区域由掩模板掩盖；接着利用相应的掩模板且采用外延生长法在所述氧化硅层或氮化硅层中与绿色亚像素单元对应的区域生长发绿光的量子点；最后采用外延生长法在所述氧化硅层或氮化硅层中与蓝色亚像素单元对应的区域生长发蓝光的量子点；氧化硅层或氮化硅层中不同区域形成发射不同颜色光线的光致发光器件，例如在红色亚像素单元所在区域形成发射红光的光致发光器件，绿色亚像素单元所在区域形成发射绿光的光致发光器件，蓝色亚像素单元所在区域形成发射蓝光的光致发光器件。

需要说明的是，在绝缘层中制作量子点的方法不限于采用外延生长法。例如：将量子点制作成电子凝胶，利用旋转法、浸泡涂布法或喷墨印刷法等工艺在形成有栅极绝缘层的基板上制作发射红光、绿光或蓝光的量子点图形。

需要说明的是，本实用新型仅是以TFT中的覆盖整个基板的各绝缘层为例说明，本实用新型实施例提供的膜层状发光器件可以为阵列基板上的任一覆盖整个基板的绝缘层，该绝缘层具有在相应的亚像素单元经光的照射发射红光、绿光或蓝光的功能。

以下结合上述阵列基板说明本实用新型实施例提供的液晶显示面板。

本实用新型所述的液晶显示面板，可以但不限于为扭曲向列（TwistedNematic，TN）模式或垂直取向（Vertical Alignment，VA）模式的液晶显示面板，或平面方向转换（In-Plane-Switching，IPS）模式和高级超维场转换（ADvanced Super Dimension Switch，ADS）模式的液晶显示面板等。

参见图4，本实用新型实施例提供的液晶显示面板包括：

相对设置的第二基板6和第一基板7，以及位于第二基板6和第一基板7之间的液晶层8；

第二基板6包括：

基板1、呈矩阵排列的多个红色、绿色和蓝色亚像素单元2；位于红色、绿色和蓝色亚像素单元2中与各红色、绿色和蓝色亚像素单元2一一对应的发射红光、绿光和蓝光的光致发光器件3。

液晶显示面板还包括公共电极9；

该公共电极9可以位于第一基板7上靠近液晶层8的一侧（如图4所示），所述公共电极还可以位于第二基板上靠近液晶层的一侧。

当公共电极位于第一基板上靠近液晶层的一侧时，该液晶显示面板为TN模式或VA模式的液晶显示面板，当公共电极位于第二基板上靠近液晶层的一侧时，该液晶显示面板为IPS或ADS模式的液晶显示面板。

所述光致发光器件为上述提到的光致发光器件。

所述第二基板为上述提到的任何方式的阵列基板。

具体地，参见图5，图4所示的液晶显示面板中的第二基板6为图3所示的阵列基板，所述每一亚像素单元包括像素电极22和TFT21。每一光致发光器件3与TFT21中的栅极绝缘层45为同一层。

如图6所示，公共电极9位于第二基板6上，具体位于TFT21中的钝化层47上；

其中，公共电极9位于像素电极22上方，该公共电极9为具有狭缝91的狭缝状电极，像素电极22为板状电极。

公共电极的设置方式不限于设置在像素电极的上方，也可以设置在像素电极的下方。当公共电极设置在像素电极的下方时，公共电极为板状电极，像素电极为狭缝状电极。

所述狭缝状的像素电极或公共电极可以提高ADS模式的液晶显示面板中的液晶分子的利用率，提高图像显示效果。

为了提高液晶显示面板的图像显示质量避免漏光现象的发生，本实用新型实施例提供的液晶显示面板还包括，与各亚像素单元之间的非显示区域对应的黑矩阵。该黑矩阵可以设置在第二基板上也可以设置在第一基板上。

较佳地，参见图6，液晶显示面板包括：位于第二基板6上最外层的平坦层11，还包括，位于平坦层11上的黑矩阵12；图6所示平坦层11位于公共电极9上；

黑矩阵12所在的区域与各相邻行和相邻列亚像素单元之间的非显示区域相对应。

所述黑矩阵位于第二基板上可以避免黑矩阵设置在第一基板上，第一基板和第二基板之间对位误差引起像素开口率降低的问题。

本实用新型上述液晶显示面板，黑矩阵直接做到阵列基板上，无需考虑传统的阵列基板与彩膜基板对盒时带来的设备偏差，从而可以有效的提高像素的开口率；是一种比LCD开口率更大，色度更纯，色域更广，功耗更低的新型显示屏。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的液晶显示面板也包括分别位于阵列基板和保护基板靠近液晶层一侧的取向层，以及分别位于阵列基板和保护基板远离液晶层一侧光轴方向相互垂直的偏光片。

参见图7，本实用新型实施例还提供一种显示装置，包括上述液晶显示面板30。

较佳地，还包括位于液晶显示面板30下方的背光模组40；液晶显示面板30中的光致发光器件3在背光模组40中的背光源的光照射下发光，实现图像显示。图7中带箭头的线段表示光线。

较佳地，所述显示装置可以但不限于为液晶面板、液晶显示器或液晶电视。

综上所述，本实用新型实施例提供一种液晶显示面板包括第一基板、第二基板和位于第一基板和第二基板之间的液晶层，所述第二基板为所述阵列基板。阵列基板包括基板；位于所述基板上呈矩阵排列的多个亚像素单元；还包括：位于所述亚像素单元中发射与所述亚像素单元的颜色对应的光的光致发光器件。第一基板上无需设置彩膜层，通过在阵列基板上设置能够发射与各亚像素单元的颜色的光相对应的光致发光器件实现图像的显示。实现了一种结构简单的液晶显示面板。所述光致发光器件在来自背光模组的较低功率的光的照射下发光，发光效率较高，可以有效降低显示装置的功耗。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种阵列基板，包括：基板；位于所述基板上呈矩阵排列的多个亚像素单元；其特征在于，还包括：

光致发光器件，所述光致发光器件位于所述亚像素单元中，且所述光致发光器件发射与所述亚像素单元的颜色对应的光。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述每一光致发光器件为发射对应颜色的发光膜层，该发光膜层为绝缘层。

3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述发射不同颜色光的发光膜层分别由发射对应颜色光的量子点发光材料制作而成。

4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述量子点发光材料制由II-VI族或III-V族元素组成。

5.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述发光膜层覆盖所述亚像素单元所在的区域。

6.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括栅极绝缘层和钝化层；

所述发光膜层位于所述栅极绝缘层或钝化层上远离所述基板的一侧；或者所述发光膜层与所述栅极绝缘层或钝化层为同一膜层。

7.一种液晶显示面板，包括相对设置的第一基板和第二基板、位于所述第一基板和第二基板之间的液晶层，以及位于所述第一基板或所述第二基板上的公共电极；其特征在于，所述第二基板为权利要求1-6任一权项所述的阵列基板。

8.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，还包括位于所述阵列基板上靠近所述液晶层的一侧的黑矩阵，该黑矩阵位于各相邻行和相邻列亚像素单元之间的非显示区域。

9.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，所述公共电极位于所述第二基板上且位于所述像素电极的上方，所述公共电极为狭缝状电极，所述像素电极为板状电极。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求7-9任一权项所述的液晶显示面板。

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