本實用新型涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種顯示基板、顯示面板及顯示裝置。
背景技術(shù):
LCD(Liquid Crystal Display的簡稱,液晶顯示器)的主要構(gòu)造是在兩片平行的玻璃基板當中放置液晶分子,下基板玻璃(陣列基板)上設(shè)置TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶體管),上基板玻璃(彩膜基板)上設(shè)置彩色濾光片,通過TFT上的信號與電壓改變,來控制液晶分子的轉(zhuǎn)動方向,從而達到控制每個像素點偏振光出射與否,而達到顯示目的。
隨著人們的生活質(zhì)量越來越高,用戶對顯示終端的輕薄要求也越來越高。普通的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)主要包括:背光源和顯示面板,其中,背光源主要包括LED燈、導(dǎo)光板、上下棱鏡膜、擴散膜、DBEF(增亮膜)等,LED燈發(fā)出的水平白光,通過導(dǎo)光板向上傳播,由于導(dǎo)光板上的反射顆粒大小和密度不均勻,需要擴散膜將出射光均勻化,避免人眼看到導(dǎo)光板上的顆粒。顯示面板主要包括對盒的陣列基板和彩膜基板,及設(shè)置在陣列基板和彩膜基板之間的液晶分子,其中在陣列基板上還設(shè)有下偏光片、在彩膜基板上還設(shè)有上偏光片,這些結(jié)構(gòu)共同影響著顯示器的厚度。而現(xiàn)有技術(shù)中的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)中背光源和偏光片外置,導(dǎo)致很難實現(xiàn)輕薄化,不利于液晶顯示器的輕薄化。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種顯示基板、顯示面板及顯示裝置,其能夠?qū)⒈彻鈨?nèi)置,并省去下偏光片,有利于實現(xiàn)顯示器的輕薄化。
本實用新型所提供的技術(shù)方案如下:
一種顯示基板,包括:
襯底基板;
形成于所述襯底基板上的多條數(shù)據(jù)線和多條柵線,所述多條數(shù)據(jù)線和所述多條柵線相互交叉,而限定出多個像素區(qū);
形成于所述襯底基板上的多個薄膜晶體管,在每一所述像素區(qū)內(nèi)設(shè)置有一個所述薄膜晶體管;
位于所述襯底基板上的微LED陣列,所述微LED陣列包括多個微LED,每一所述微LED對應(yīng)一個所述像素區(qū)設(shè)置;
以及,位于所述微LED陣列的出光側(cè)的、用于將所述微LED出射的光線轉(zhuǎn)換成線性偏振光的偏振轉(zhuǎn)換層。
進一步的,所述微LED陣列包括呈陣列排布的多個微LED發(fā)光單元,每一所述微LED發(fā)光單元包括至少三個所述微LED,且每一所述微LED發(fā)光單元中的至少三個微LED分別發(fā)出能夠混光成白光的不同顏色的單色光。
進一步的,所述偏振轉(zhuǎn)換層包括位于每一所述微LED的發(fā)光面表面上的納米金屬線柵。
進一步的,所述顯示基板還包括:位于所述襯底基板上、并覆蓋所述微LED陣列的平坦層;其中所述多條柵線、所述多條數(shù)據(jù)線及所述薄膜晶體管均形成于所述平坦層上。
進一步的,所述微LED陣列還包括位于所述襯底基板上的LED電極走線,其中所述微LED陣列中的各微LED與所述LED電極走線連接。
進一步的,每一所述微LED發(fā)光單元至少包括:能夠發(fā)出紅光的紅光微LED、能夠發(fā)出綠光的綠光微LED以及能夠發(fā)出藍光的藍光微LED。
一種顯示面板,包括相對設(shè)置的第一基板和第二基板;及,設(shè)置在所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層;所述第一基板采用如上所述的顯示基板。
進一步的,所述第二基板在面向所述第一基板的一側(cè)形成有黑矩陣,所述黑矩陣限定出多個開口單元,且所述多個開口單元與所述第一基板上的多個像素區(qū)一一對應(yīng)設(shè)置。
一種顯示裝置,包括如上所述的顯示面板。
進一步的,所述顯示裝置還包括:位于所述第二基板的遠離所述第一基板的一側(cè)的偏光片,所述偏光片的透光軸方向與所述偏振轉(zhuǎn)換層的透光軸方向相互垂直。
本實用新型的有益效果如下:
本實用新型所提供的顯示基板,通過在襯底基板100上設(shè)置微LED陣列,并在微LED陣列的出光側(cè)形成偏振轉(zhuǎn)換層,以使得微LED陣列能夠發(fā)出線性偏振光,來替代現(xiàn)有技術(shù)中外置的背光源和下偏光片,實現(xiàn)將背光源內(nèi)置的目的,與傳統(tǒng)的背光源外置的顯示器相比,可以省去背光源中導(dǎo)光板等各結(jié)構(gòu)以及顯示基板在背光源入光一側(cè)的下偏光片,從而可以降低顯示器的厚度,有利于實現(xiàn)顯示器的輕薄化。
附圖說明
圖1表示本實用新型實施例中所提供的顯示基板的斷面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2表示本實用新型實施例中所提供的顯示裝置的斷面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3表示本實用新型實施例中所提供的顯示基板的平面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4表示本實用新型實施例中提供的顯示基板的一個像素區(qū)的平面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5表示圖4中A-A向剖視圖。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本實用新型實施例的附圖,對本實用新型實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例,而不是全部的實施例?;谒枋龅谋緦嵱眯滦偷膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
針對現(xiàn)有技術(shù)中液晶顯示器的背光源外置,不利于輕薄化設(shè)計的技術(shù)問題,本實用新型提供了一種顯示基板、顯示面板及顯示裝置,能夠?qū)⒈彻鈨?nèi)置,并省去下偏光片,有利于實現(xiàn)顯示器輕薄化。
如圖1和圖3所示,本實用新型所提供的顯示基板包括:
襯底基板100;
形成于所述襯底基板100上的多條數(shù)據(jù)線200和多條柵線300,所述多條數(shù)據(jù)線200和所述多條柵線300相互交叉,而限定出多個像素區(qū);
形成于所述襯底基板100上的多個薄膜晶體管400,在每一所述像素區(qū)內(nèi)設(shè)置有一個所述薄膜晶體管400;
位于所述襯底基板100上的微LED陣列,所述微LED陣列包括多個微LED 500,每一所述微LED 500對應(yīng)一個所述像素區(qū)設(shè)置;
以及,位于所述微LED陣列的出光側(cè)、用于將所述微LED 500出射的光線轉(zhuǎn)換成線性偏振光的偏振轉(zhuǎn)換層。
本實用新型所提供的顯示基板,通過在襯底基板100上設(shè)置微LED陣列,并在微LED陣列的出光側(cè)形成偏振轉(zhuǎn)換層,以使得微LED陣列能夠發(fā)出線性偏振光,來替代現(xiàn)有技術(shù)中外置的背光源和下偏光片,實現(xiàn)將背光源內(nèi)置的目的,與傳統(tǒng)的背光源外置的顯示器相比,可以省去背光源中導(dǎo)光板等各結(jié)構(gòu)以及顯示基板在背光源入光一側(cè)的下偏光片,從而可以降低顯示器的厚度,實現(xiàn)顯示器的輕薄化。
其中需要說明的是,本實用新型所提供的顯示基板可以是液晶顯示屏的陣列基板,還可以是應(yīng)用于其他顯示器中的顯示基板。
還需要說明的是,傳統(tǒng)的LED芯片厚度約100-500微米,尺寸為100-1000微米,傳統(tǒng)LED厚度大,難以做到陣列基板上;而微LED 500厚度只有5微米左右,LED電極走線厚度為0.2微米左右,可以制作在顯示基板上,實現(xiàn)背光源內(nèi)置,并將顯示屏的像素間距從毫米級降低至微米級,從而可以用于液晶顯示器高ppi顯示產(chǎn)品。
此外,因現(xiàn)有技術(shù)中TFT-LCD非自發(fā)光的顯示原理,導(dǎo)致液晶面板的穿透率約在7%以下,造成LCD光效很低;且白光LED的色飽和度差,導(dǎo)致大多LCD產(chǎn)品色域只有72%NTSC。
在本實用新型所提供的實施例中,優(yōu)選的,如圖1和圖3所示,所述微LED陣列包括呈陣列排布的多個微LED發(fā)光單元,每一所述微LED發(fā)光單元包括至少三個所述微LED 500,且每一所述微LED發(fā)光單元中的至少三個微LED 500分別發(fā)出能夠混光成白光的不同顏色的單色光。
采用上述方案,通過將微LED陣列中的各微LED 500按照像素排列設(shè)計的方式進行排布,使得每一微LED發(fā)光單元中的至少三個微LED 500分別發(fā)出不同顏色的單色光,例如:如圖1和圖3所示,每一微LED發(fā)光單元中包括能夠分別發(fā)出紅色單色光的第一微LED 500a、發(fā)出綠色單色光的第二微LED500b和發(fā)出藍色單色光的第三微LED500c,且一個微LED 500正對一個像素區(qū)設(shè)置,如此,像素區(qū)的開口率不再影響透光率,可以做的很小,薄膜晶體管器件可以做大,有利于充電;且可以省去傳統(tǒng)的液晶顯示屏的彩膜基板上的彩膜,進一步有利于實現(xiàn)顯示屏輕薄化;此外,微LED的發(fā)光半峰寬只有約20nm,色飽和度極高,色域有望達到120%NTSC以上。
此外,在本實用新型所提供的實施例中,優(yōu)選的,所述偏振轉(zhuǎn)換層包括位于每一所述微LED 500的發(fā)光面表面上的納米金屬線柵502。
采用上述方案,所述偏振轉(zhuǎn)換層通過在每一微LED 500的發(fā)光面表面上制作的納米金屬線柵502來實現(xiàn),納米金屬線柵502制作起來方便,且厚度薄,有利于顯示器的輕薄化。
當然可以理解的是,所述偏振轉(zhuǎn)換層還可以是采用其他結(jié)構(gòu)來實現(xiàn),只要能夠?qū)⑽ED 500發(fā)出的光轉(zhuǎn)換為線性偏振光出射即可,例如:所述偏振轉(zhuǎn)換層也可以采用偏振片實現(xiàn),但是相較于納米金屬線柵,顯示基板的厚度會較大。
此外,在本實用新型所提供的實施例中,優(yōu)選的,如圖1所示,所述微LED陣列還包括位于所述襯底基板100上的LED電極走線501,所述微LED陣列中的各微LED 500與所述LED電極走線501連接。其中,所述LED電極走線501可以與顯示基板的驅(qū)動IC連接,以控制微LED陣列的發(fā)光狀態(tài)。
此外,在本實用新型所提供的實施例中,優(yōu)選的,如圖1所示,所述顯示基板還包括:位于所述襯底基板100上、并覆蓋所述微LED陣列的平坦層600;其中所述多條柵線300、所述多條數(shù)據(jù)線200及所述薄膜晶體管400均形成于所述平坦層600上。其中,所述薄膜晶體管400的柵極401與對應(yīng)的柵線300連接,所述薄膜晶體管的源極402與對應(yīng)的數(shù)據(jù)線200連接,所述薄膜晶體管的漏極403與對應(yīng)的像素電極404連接。
采用上述方案,可以將所述顯示基板的襯底基板上制作好LED電極走線501、微LED陣列和納米金屬線柵502之后,再覆蓋上一層平坦層600,在平坦層600上再制作形成顯示基板的其他結(jié)構(gòu)層,例如:如圖4和圖5所示,對于陣列基板來說,在襯底基板上形成LED電極走線501、微LED 500、納米金屬線柵502及平坦層600之后,再通過陣列基板的傳統(tǒng)制造工藝來制作形成陣列基板的柵線300、數(shù)據(jù)線200及薄膜晶體管的柵極401、漏極403和源極402、以及柵極絕緣層101等其他結(jié)構(gòu)層,其中LED電極走線501厚度約0.2微米左右,微LED 500厚度只有5微米左右,在平坦層600之上的其他結(jié)構(gòu)層厚度約1.8微米左右。
具體地,本實用新型實施例中所提供的顯示基板的制作方法如下:
首先,在襯底基板100上制作LED電極走線501;
然后,將微LED陣列芯片預(yù)先在其他襯底材料上生長完成,并在微LED500表面制作納米金屬線柵502,再轉(zhuǎn)印到顯示基板的襯底基板100上,并與顯示基板的襯底基板100上的LED電極走線501相鍵合;
最后,在襯底基板100上制作平坦層600,并在平坦層600上形成所述多條柵線300、所述多條數(shù)據(jù)線200及所述薄膜晶體管400等結(jié)構(gòu)層。
其中,在上述方法中,將微LED陣列芯片預(yù)先在其他襯底材料上生長形成,包括:將微LED陣列芯片在藍寶石或硅晶片等晶格匹配的襯底材料上生長完成,然后通過物理方式(例如:激光切割方式)或化學(xué)方式(例如:化學(xué)腐蝕方式),將微LED陣列芯片從襯底材料上剝離下來,再通過靜電力或范德瓦爾斯力等作用力轉(zhuǎn)印至顯示基板的襯底基板之上;所述納米金屬線柵502可以通過納米壓印工藝制作形成。
具體地,在上述方法中,將微LED陣列芯片轉(zhuǎn)印到顯示基板的襯底基板100上時,可以利用STM表面貼裝技術(shù)或COB板上芯片封裝技術(shù)將各微LED500鍵合在顯示基板的襯底基板100上,直接與陣列基板的襯底基板100上的LED電極走線501相連。
此外,本實用新型的實施例中還提供了一種顯示面板,如圖2所示,所述顯示面板包括:相對設(shè)置的第一基板10和第二基板20;及,設(shè)置在所述第一基板10和所述第二基板20之間的液晶層30;其中,所述第一基板10為本實用新型實施例中所提供的顯示基板。
需要說明的是,本實用新型實施例所提供的顯示面板可以是液晶顯示基板,所述第一基板可以為陣列基板,所述第二基板可以為彩膜基板。
本實用新型所提供的顯示面板,通過在第二基板上設(shè)置微LED陣列,并在微LED陣列的出光側(cè)形成偏振轉(zhuǎn)換層,以使得微LED陣列能夠發(fā)出線性偏振光,來替代現(xiàn)有技術(shù)中外置背光源和下偏光片,實現(xiàn)將背光源內(nèi)置的目的,與傳統(tǒng)的背光源外置的顯示器相比,可以省去背光源中導(dǎo)光板等各結(jié)構(gòu)以及顯示面板的下偏光片,從而可以降低顯示器的厚度,有利于實現(xiàn)顯示器的輕薄化。
在本實用新型所提供的優(yōu)選實施例中,如圖2所示,在所述第一基板上,所述微LED陣列包括呈陣列排布的多個微LED發(fā)光單元,每一所述微LED發(fā)光單元包括至少三個所述微LED,且每一所述微LED發(fā)光單元中的至少三個微LED分別發(fā)出能夠混光成白光的不同顏色的單色光;所述第二基板在面向所述第一基板的一側(cè)形成有黑矩陣21,所述黑矩陣21限定出多個開口單元22,且所述多個開口單元22與所述第一基板10上的多個像素區(qū)一一對應(yīng)設(shè)置。
采用上述方案,通過將微LED陣列中的各微LED 500按照像素排列設(shè)計的方式進行排布,使得每一微LED發(fā)光單元中的至少三個微LED 500分別發(fā)出不同顏色的單色光,例如:如圖1和圖3所示,每一微LED發(fā)光單元中包括能夠分別發(fā)出紅色單色光的第一微LED 500a、發(fā)出綠色單色光的第二微LED500b和發(fā)出藍色單色光的第三微LED500c,且一個微LED 500正對一個像素區(qū)設(shè)置,如此,像素區(qū)的開口率不再影響透光率,可以做的很小,薄膜晶體管器件可以做大,有利于充電;且對于第二基板來說,無需制作彩膜,也就是說,省去了傳統(tǒng)的液晶顯示屏的彩膜基板上的彩膜,進一步有利于實現(xiàn)顯示屏輕薄化;此外,微LED的發(fā)光半峰寬只有約20nm,色飽和度極高,色域有望達到120%NTSC以上。
此外,本實用新型的實施例中還提供了一種顯示裝置,包括本實用新型實施例中所提供的顯示面板。
在本實用新型所提供的優(yōu)選實施例中,如圖2所示,所述顯示裝置還包括:位于所述第二基板的遠離所述第一基板的一側(cè)的偏光片700,所述偏光片700的透光軸方向與所述偏振轉(zhuǎn)換層的透光軸方向相互垂直。
采用上述方案,微LED 500的出光側(cè)的納米金屬線柵502的線柵方向與上偏振片的偏振方向垂直,保證由所述微LED 500發(fā)射出去的線性偏振光經(jīng)過液晶旋光后,能順利穿過上偏振片。其中上偏光片可以采用傳統(tǒng)偏光片,也可以采用納米金屬線柵502。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進和替換,這些改進和替換也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。