一种液晶显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示装置。

背景技术：

目前一种液晶电视新型的显示方式是，将量子点彩色像素层直接替换传统液晶面板中的滤色片，其主要包括红色像素单元、绿色像素单元与蓝色像素单元，其中红色像素单元设置红色量子点材料；绿色像素单元设置绿色量子点材料；蓝色像素单元不设置量子点材料。当蓝色背光照射在红、绿蓝三种像素单元上时，蓝色像素单元中蓝色背光直接透过发射蓝光；绿色像素单元中的量子点材料吸收蓝光转换成绿光，红色像素单元中的量子点材料吸收蓝光转换成红光。

由于量子点材料在受激发发射荧光时，会改变光线的物理传导性质和方向，尤其是采用偏振蓝光进行激发时，量子点材料发射的荧光为非偏振状态，由此使得量子点材料制备的液晶面板与传统的彩色滤光片制备的液晶面板结构不同，需要进行偏振片位置的调整，使液晶面板依次层叠设置为量子点彩色像素层、上偏振片、液晶盒与下偏振片。上偏振片、液晶盒、下偏振片三层贴合在一起主要用于控制所透过光的光强，量子点彩色像素层接收到不同强度光的激发，产生不同亮度的颜色显示。但是现有技术中，由于背光出光角度较大往往会带来量子点液晶面板中不同像素间颜色的串扰问题。

像素间颜色串扰具体可参照图1a所示，以显示绿色像素为例，绿色像素单元122对应的液晶盒111处于开的状态，红色像素单元121和蓝色像素单元123对应的液晶盒111处于关闭状态，然而背光光源100提供的背光出光角度较大，蓝色背光经过下偏振片110、液晶盒111与上偏振片112处理后，仍可照射到红色像素单元121与蓝色像素单元123处，红色像素单元121有量子点材料，接收蓝色背光后发射出红光；蓝色背光经过蓝色像素单元123时直接透过，从而造成显示绿色时，有红光与蓝光的产生，进而降低了绿光的色纯度。同理红色像素和蓝色像素也会存在颜色串扰的问题。

技术实现要素：

为了改善现有技术中液晶面板在对画面显示时，由于背光发光角较大带来的像素间颜色串扰问题，本发明申请提供一种液晶显示装置。

本发明提供的液晶显示装置包括液晶面板，所述液晶面板包括依次层叠设置的量子点彩色像素层、上偏振片、液晶盒和下偏振片，所述量子点彩色像素层包括红色像素单元、绿色像素单元与蓝色像素单元；

进一步地，该液晶显示装置还包括，

背光模组，所述背光模组包括背板与设置在所述背板上的发光器件，所述发光器件包括led光源与设置在所述led光源上方的光线准直结构。

所述液晶面板位于所述背光模组的上方。

具体地，所述光线准直结构包括支撑架与设置在支撑架间的准直器，所述准直器包括入光面和出光面，所述入光面顺序包括斜率为负的第一入光面、斜率为零的第二入光面以及斜率为正的第三入光面。

可选地，所述准直器的所述入光面与所述出光面分别呈圆周对称。

优选地，所述第一入光面与所述支撑架内表面所成夹角满足：光线经第一入光面入射后，经出光面出射，正斜率方向上出射光线与出光面法线所成最大角的大小，与负斜率方向上出射光线与出光面法线所成最大角的大小相同，均等于经所述第二入光面两端的入射光线所成夹角大小的一半。

可选地，所述出光面为平面。

可选地，所述出光面顺序包括第一正斜率出光面、第一负斜率出光面、平面、第二正斜率出光面和第二负斜率出光面。

具体地，所述第一正斜率出光面与所述第一负斜率出光面的分界点一设置在光线经过所述第一入光面折射后，与竖直方向夹角为零的折射光线所对应的出光面位置；所述第一负斜率出光面与所述平面的分界点二设置在光线经过所述第二入光面折射后，与竖直方向夹角最大的负斜率方向上的折射光线所对应的出光面位置；所述平面与所述第二正斜率出光面的分界点三，以及所述第二正斜率出光面与第二负斜率出光面的分界点四，分别与所述分界点二和所述分界点一相互对称设置。

具体地，所述红色像素单元设置红色量子点材料，所述绿色像素单元设置绿色量子点材料，所述蓝色像素单元不设置量子点材料，且红色像素单元、绿色像素单元与蓝色像素单元的数量均为多个。

具体地，所述发光器件的数量为多个。

与现有技术相比，本申请实施例所提出的技术方案的有益技术效果包括：

本发明申请提供的一种液晶显示装置，包括液晶面板，所述液晶面板包括依次层叠设置的量子点彩色像素层、上偏振片、液晶盒和下偏振片，所述量子点彩色像素层包括红色像素单元、绿色像素单元与蓝色像素单元。该显示装置还包括设置在所述液晶面板下方的背光模组，所述背光模组包括背板与设置在所述背板上的发光器件，所述发光器件包括led光源与设置在所述led光源上方的光线准直结构。根据拉赫不变量，通过在led光源上方设置光线准直结构，使光线出射孔径增大，从而背光的出光角度减小，光线实现了一定程度的准直出射，进而改善了液晶面板在对画面显示时因背光出光角度较大带来的像素间颜色串扰问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术，描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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1a为现有技术中像素间颜色串扰示意图；

图2a为本申请实施例一中提供的一种液晶显示装置结构示意图；

图2b为本申请实施例一中提供的一种发光器件结构示意图；

图2c为本申请实施例一中发光器件的光路分布示意图；

图2d为本申请实施例一中像素间颜色串扰改善的示意图；

图3a为本申请实施例二中提供的又一种发光器件结构示意图；

图3b为本申请实施例二中发光器件的光路分布示意图；

附图标记：

100-背光光源110-下偏振片111-液晶盒

112-上偏振片121-红色像素单元122-绿色像素单元

123-蓝色像素单元200-led光源300-准直结构

310-支撑架320-准直器321-入光面

321a-第一入光面321b-第二入光面321c-第三入光面

322-出光面322a-第一正斜率出光面322b-第一负斜率出光面

322c-平面322d-第二正斜率出光面322e-第二负斜率出光面

400-背光模组410-发光器件420-背板

500-液晶面板510-下偏振片511-液晶盒

512-上偏振片521-红色像素单元522-绿色像素单元

523-蓝色像素单元

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的，“上”、“下”、“水平”、“竖直”等指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位进行构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明或者隐含的包括一个或者更多个该技术特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例一

本申请实施例一提供一种液晶显示装置。如图2a所示，显示装置包括液晶面板500和用于提供背光的背光模组400，液晶面板500与背光模组400相对，且液晶面板500设置在背光模组400上方。

液晶面板500包括依次层叠设置的量子点彩色像素层520、上偏振片512、液晶盒511和下偏振片510，量子点彩色像素层520包括多个红色像素单元521、多个绿色像素单元522与多个蓝色像素523单元，其中，红色像素单元521设置红色量子点材料，绿色像素单元522设置绿色量子点材料，蓝色像素单元523不设置量子点材料。蓝色背光经过下偏振片510处理后，通过液晶盒511，再透过上偏振片512照射在红、绿蓝三种像素单元上，红色像素单元521中的红色量子点材料吸收蓝光能够转换成红光，绿色像素单元522中的绿色量子点材料吸收蓝光能够转换成绿光，蓝色像素单元523中蓝色背光可以直接透过发射蓝光。上偏振片、液晶盒、下偏振片三层贴合在一起主要用于控制所透过光的光强，量子点彩色像素层接收到不同强度光的激发，会产生不同亮度的颜色显示。

背光模组400包括背板420和设置在背板上方的多个发光器件410，其中，本实施例中发光器件410的具体结构可参照图2b所示，包括led光源200和光线准直结构300，光线准直结构300设置在led光源200上方。

本实施例中光线准直结构300包括支撑架310和位于支撑架间的准直器320，准直器320包括入光面321和出光面322，且入光面321与出光面322分别呈圆周对称。具体地，入光面321分三段设计，顺序包括斜率为负的第一入光面321a、斜率为零的第二入光面321b和斜率为正的第三入光面321c，出光面322设置为平面。

图2c是本申请实施例中发光器件的光路分布示意图。如图2c所示，第一入光面321a与支撑架310内表面间的夹角为∠0，第三入光面321c与第一入光面321a相互对称。

具体地，经第一入光面321a，入射角最大的光线与入射角最小的光线所成的夹角为∠a；第二入光面321b两端的入射光线所成的夹角为∠b；经第三入光面321c，入射角最大的光线与入射角最小的光线所成的夹角为∠c。

示例地，某一条入射光线经第一入光面321a入射，该入射光线与竖直方向的夹角为∠1，与第一入光面321a法线之间的夹角为∠2；经折射后，折射光线与第一入光面321a法线之间的夹角为∠3，与出光面322法线之间的夹角为∠4；经出光面出射后，出射光线与出光面法线间的夹角为出射角∠5。图2c中∠6为另一条入射光线经第一入光面321a入射，然后经出光面322出射后，出射光线与出光面法线所成的出射角。

进一步地，已知折射率n与∠1，假设已知∠0，则：

∠2＝∠1+90°-∠0

进一步地，根据折射定律：sin∠2＝n*sin∠3

进一步地，∠3＝arcsin(sin∠2/n)＝arcsin[sin(∠1+90°-∠0)/n]

进一步地，∠4＝∠3-(90°-∠0)＝arcsin[sin(∠1+90°-∠0)/n]-90°+∠0

进一步地，根据折射定律：sin∠5＝n*sin∠4

进一步地，

∠5＝arcsin(n*sin∠4)＝arcsin{n*sin{arcsin[sin(∠1+90°-∠0)/n]-90°+∠0}}

示例地，对于另一条入射光线，∠1发生变化，同理可推出∠6与∠0的关系：

∠6＝arcsin{n*sin{arcsin[sin(∠1+90°-∠0)/n]-90°+∠0}}

具体地，以上所述公式中∠1为给定值，当∠1＝(∠a+∠b+∠c)/2时，光线入射角最大，该角度入射的光线，经过本实施例中的准直结构出射后，出射角∠5为负斜率方向上的最大角；当∠1＝∠b/2时，光线入射角最小，该角度入射的光线，经过本实施例中的准直结构出射后，出射角∠6为正斜率方向上的最大角。

优选地，本实施例所设计的准直结构，给定第二入光面两端入射光线所成的夹角∠b，准直器第一入光面与支撑架内表面间的夹角∠0满足：上述经第一入光面入射，经出光面出射，负斜率方向上的最大出射角∠5的大小与正斜率方向上的最大出射角∠6的大小相等，均等于∠b的一半。

关于本领域液晶面板与背光模组的其他组成部分已为本领域的技术人员所熟知，可参考本领域的现有技术，在此不做详细的说明。

与现有技术相比，本实施例提供的液晶显示装置，通过在led光源上方设置光线准直结构，该准直结构的准直器出光面为平面，入光面顺序设置负斜率入光面、平面、正斜率入光面三段，从而增大了光线的出射孔径，根据光学中的拉赫不变量，出射孔径增大，光线的出光角度必然减小，从而光线实现了一定程度上的准直出射，进而改善了液晶面板在对画面显示时因背光出光角度太大导致的不同像素单元间颜色串扰问题，改善颜色串扰问题的示意图如图2d所示。

实施例二

实施例一中所述液晶显示装置用于提供背光的发光器件出光面为平面，本实施例的目的在于，提供另一种用于背光的发光器件，具体结构可参照图3a所示，发光器件包括led光源200和光线准直结构300，led光源200设置在光线准直结构300的下方。其中，光线准直结构300包括支撑架310和设置在支撑架间的准直器320，准直器包括入光面321和出光面322，且入光面321与出光面322分别呈圆周对称，另外本实施例提供的发光器件入光面321的结构和第一入光面321a与支撑架310内表面间的夹角所满足的条件推导过程已在实施例一中详细描述，此处不再赘述。

进一步地，出光面322顺序包括第一正斜率出光面322a、第一负斜率出光面322b、平面322c、第二正斜率出光面322d和第二负斜率出光面322e。

具体地，第一正斜率出光面322a与第一负斜率出光面322b的分界点一设置在光线经过第一入光面321a折射后，与竖直方向夹角为零的折射光线所对应的出光面位置；第一负斜率出光面322b与平面322c的分界点二设置在光线经过第二入光面321b折射后，与竖直方向夹角最大的负斜率方向上的折射光线所对应的出光面位置；平面322c与第二正斜率出光面322d的分界点三设置在光线经过第二入光面321b折射后，与竖直方向夹角最大的正斜率方向上的折射光线所对应的出光面位置；第二正斜率出光面322d与第二负斜率出光面322e的分界点四设置在光线经过第三入光面321c折射后，与竖直方向夹角为零的折射光线所对应的出光面位置。分界点一和分界点二分别与分界点四和分界点三相互对称。

图3b为本实施例提供的发光器件的光路分布示意图，如图3b所示，第一正斜率出光面322a、第一负斜率出光面322b、第二正斜率出光面322d与第二负斜率出光面322e设计的原则为，保证经过入光面折射后折射角最大的折射光线，在经出光面出射时，出射光线能够与出光面垂直，从而保证光线从光密介质进入光疏介质时折射角不会变大。

与现有技术相比，本实施例提供的一种用于提供背光的发光器件，一方面根据光学中的拉赫不变量，通过在led光源上方设置准直结构，该准直结构的准直器入光面设置负斜率入光面、平面、正斜率入光面三部分，从而增大了光线的出射孔径，减小了光线的出光角度；另一方面出光面通过在特定位置处设置正斜率出光面和负斜率出光面，使经过入光面折射后折射角最大的折射光线，在经过出光面出射时，出射光线与出光面垂直，从而保证了光线从光密介质进入光疏介质时折射角不会变大，进而实现了背光的小角度出光，实现了光线一定程度上的准直出射。

综上所述，本发明申请提供的一种液晶显示装置，包括液晶面板，液晶面板包括依次层叠设置的量子点彩色像素层、上偏振片、液晶盒和下偏振片。其中，量子点彩色像素层包括红色像素单元、绿色像素单元与蓝色像素单元。该显示装置还包括设置在所述液晶面板下方的背光模组，背光模组包括背板与设置在其上方的发光器件，该发光器件包括led光源和设置在其上方的光线准直结构。根据拉赫不变量，通过在led光源上方设置光线准直结构，使光线出射孔径增大，从而背光的出光角度减小，光线实现了一定程度的准直出射，进而改善了液晶面板在对画面显示时因背光出光角度较大带来的像素间颜色串扰问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明汇总的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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的替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。