本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種顯示基板及顯示裝置。

背景技術(shù)：

液晶顯示器(TFT-LCD，全稱為Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)是一種被動發(fā)光式平板顯示設(shè)備，由于液晶分子本身不能發(fā)光，必須搭配背光源才能正常工作。背光源發(fā)出的白光，依次經(jīng)過第一基板(如陣列基板)、液晶層和第二基板(如彩色濾光片)后，最終可呈現(xiàn)出全彩色顯示和灰階亮度。

目前應(yīng)用于TFT-LCD的白光LED背光源發(fā)出的白光主要通過以下方式實現(xiàn)：如圖1所示，以藍光芯片(Blue Chip)作為激發(fā)源，其表面涂覆有一層YAG(即釔鋁石榴石的簡稱，化學(xué)式為Y₃Al₅O₁₂)熒光粉。藍光芯片在電場激發(fā)下發(fā)射藍光，激發(fā)表面涂覆的YAG熒光粉發(fā)出黃光，藍光與黃光經(jīng)過混色后形成光譜范圍覆蓋380～780nm的白色背光光譜。如圖2所示，白光LED發(fā)出的白光依次經(jīng)陣列基板、液晶層，并經(jīng)彩膜基板表面的紅/綠/藍子像素的濾色后，最終呈現(xiàn)出亮度可控、色彩豐富的畫面。

白光LED的發(fā)光光譜示意圖如圖3所示，其中，發(fā)光波段在440～450nm的尖銳、較窄的發(fā)射峰和發(fā)光波段在500～650nm寬發(fā)射峰分別對應(yīng)于藍色芯片發(fā)射出的藍光的發(fā)射峰以及YAG熒光粉發(fā)射出的黃光的發(fā)射峰，藍光的利用率僅為50％左右。

如圖4所示，為了進一步提高LCD顯示色彩的細膩效果，目前在傳統(tǒng)紅/綠/藍三原色子像素的基礎(chǔ)上增加一個黃色的子像素，形成RGBY四色子像素，作為新一代技術(shù)，顯示色域更廣，如圖5所示，尤其在顯示金色和黃色上，畫質(zhì)提升明顯。

然而，白光LED發(fā)出的光譜范圍覆蓋為380nm～780nm的白光中只有與彩膜基板中色阻透過波長對應(yīng)的部分才能被利用，其他波長部分均被過濾，利用率較低。

對于藍色子像素而言，白光LED發(fā)出的白光本身就是由藍光芯片激發(fā)YAG熒光粉復(fù)合而成，又經(jīng)藍色色阻過濾后成藍色，步驟重復(fù)且發(fā)光效率明顯逐漸降低。如圖6所示，從背光源發(fā)出的白光到藍色子像素顯示的藍光，背光透過率依次為：復(fù)合白光(約50％)→下偏光片(約42％)→液晶層(約70％)→彩膜基板藍色色阻(約10％)→上偏光片(約42％)，最終從顯示的藍光透過率僅為0.6％左右。

而對于黃色子像素而言，黃色色阻只能利用白光中波段范圍為550～610nm黃光波段，其他波段均被過濾。白光LED發(fā)出的白光本身就是由藍光芯片激發(fā)YAG熒光粉復(fù)合而成，又經(jīng)黃色色阻過濾后成黃色，步驟重復(fù)且發(fā)光效率明顯逐漸降低。如圖7所示，從背光源發(fā)出的白光到黃色子像素顯示的黃光，背光透過率依次為：復(fù)合白光(約50％)→下偏光片(約42％)→液晶層(約70％)→彩膜基板黃色色阻(約40％)→上偏光片(約42％)，最終從顯示的黃光透過率僅為2.5％左右。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于此，為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的實施例提供一種顯示基板及顯示裝置，可提高顯示基板對背光的利用率和光效。

為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：

一方面、本發(fā)明實施例提供了一種顯示基板，包括多個像素單元，所述像素單元包括，藍色子像素；所述藍色子像素內(nèi)設(shè)置有透明色阻層，用于透過射向所述顯示基板的藍光；紅色子像素；所述紅色子像素內(nèi)設(shè)置有紅色熒光粉層，用于在所述藍光的激發(fā)下發(fā)紅光；綠色子像素；所述綠色子像素內(nèi)設(shè)置有綠色熒光粉層，用于在所述藍光的激發(fā)下發(fā)綠光；黃色子像素；所述黃色子像素內(nèi)設(shè)置有黃色熒光粉層，用于在所述藍光的激發(fā)下發(fā)黃光。

可選的，所述紅色子像素內(nèi)還設(shè)置有與所述紅色熒光粉層層疊設(shè)置的透明色阻層；或者，所述紅色熒光粉層主要由摻雜有紅色熒光粉的透明色阻層構(gòu)成。

優(yōu)選的，所述紅色熒光粉層或所述紅色熒光粉的材料為Ru摻雜的Y₂O₃。

可選的，所述綠色子像素內(nèi)還設(shè)置有與所述綠色熒光粉層層疊設(shè)置的透明色阻層；或者，所述綠色熒光粉層主要由摻雜有綠色熒光粉的透明色阻層構(gòu)成。

優(yōu)選的，所述綠色熒光粉層或所述綠色熒光粉的材料為Ru摻雜的SrGa₂S₄。

可選的，所述黃色子像素內(nèi)還設(shè)置有與所述黃色熒光粉層層疊設(shè)置的透明色阻層；或者，所述黃色熒光粉層主要由摻雜有黃色熒光粉的透明色阻層構(gòu)成。

可選的，所述顯示基板還包括，覆蓋所述像素單元的保護層；設(shè)置在所述藍色子像素內(nèi)的所述透明色阻層與所述保護層為一體結(jié)構(gòu)。

可選的，所述透明色阻層由透明樹脂、或聚甲基丙烯酸甲酯、或聚碳酸酯材料構(gòu)成。

可選的，所述顯示基板為彩膜基板或COA基板。

另一方面、本發(fā)明實施例還提供了一種顯示裝置，包括上述所述的顯示基板與位于所述顯示基板入光側(cè)的藍光背光源。

可選的，所述藍光背光源為藍光LED芯片。

可選的，所述藍光背光源發(fā)出的藍光波長為(440±30)nm。

優(yōu)選的，所述紅色子像素在所述藍光的激發(fā)下發(fā)出的紅光波長為(700±30)nm；和/或，所述綠色子像素在所述藍光的激發(fā)下發(fā)出的綠光波長為(530±30)nm；和/或，所述黃色子像素在所述藍光的激發(fā)下發(fā)出的黃光波長為(580±30)nm。

基于此，通過本發(fā)明實施例提供的上述顯示基板，以藍光光源(如藍光芯片)作為背光源，藍光芯片表面無需涂覆YAG熒光粉，采用藍光(藍光芯片)→藍光灰階(液晶層)→紅色熒光粉層/綠色熒光粉層/藍色子像素內(nèi)的透明色阻層/黃色熒光粉層的直接激發(fā)步驟，簡化了現(xiàn)有技術(shù)中的藍光(藍光芯片)→黃光(YAG熒光粉)→白光(藍光+黃光)→白光灰階(液晶層)→紅/綠/藍/黃色阻的多步濾色發(fā)光步驟，對背光的光效和利用率大大提升。尤其針對藍色子像素，背光源發(fā)出的藍光直接穿透透明色阻層，不需要再經(jīng)過額外的藍色濾色步驟，藍色子像素發(fā)出的藍光透過率幾乎可達到100％，即完全透過，從而發(fā)出高亮的藍光。針對黃色子像素，背光源發(fā)出的藍光經(jīng)過液晶層的灰階調(diào)控后，直接激發(fā)黃色子像素中的黃色熒光粉層發(fā)射出黃光，優(yōu)化了發(fā)光步驟，背光損失率大大降低，光效和利用率明顯提升。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)白光LED(藍光芯片+YAG熒光粉)的封裝圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)R/G/B型液晶顯示裝置的發(fā)光示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)白光LED背光源的發(fā)光光譜示意圖；

圖4為現(xiàn)有技術(shù)中R/G/B/Y型液晶顯示裝置的發(fā)光示意圖；

圖5為現(xiàn)有技術(shù)中R/G/B三色和R/G/B/Y四色技術(shù)顯示色域效果對比示意圖；

圖6為現(xiàn)有技術(shù)中藍色子像素光效利用示意圖；

圖7為現(xiàn)有技術(shù)中黃色子像素光效利用示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例提供的一種顯示基板的發(fā)光示意圖；

圖9為本發(fā)明實施例1中藍光和黃光的光效利用率示意圖；

圖10為本發(fā)明實施例2提供的一種顯示基板的發(fā)光示意圖；

圖11為本發(fā)明實施例提供的一種純藍光LED背光源的發(fā)光示意圖。

附圖標記：

01-顯示基板；10-藍色子像素；11-透明色阻層；20-紅色子像素；21-紅色熒光粉層；30-綠色子像素；31-綠色熒光粉層；40-黃色子像素；41-黃色熒光粉層；02-玻璃蓋板；03-液晶層。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要指出的是，除非另有定義，本發(fā)明實施例中所使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員共同理解的相同含義。還應(yīng)當理解，諸如在通常字典里定義的那些術(shù)語應(yīng)當被解釋為具有與它們在相關(guān)技術(shù)的上下文中的含義相一致的含義，而不應(yīng)用理想化或極度形式化的意義來解釋，除非這里明確地這樣定義。

例如，本發(fā)明專利申請說明書以及權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語“包括”或者“包含”等類似的詞語意指出現(xiàn)該詞前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。并且，由于本發(fā)明實施例所涉及的彩膜基板中的各像素單元實際尺寸非常微小，為了清楚起見，本發(fā)明實施例附圖中的各結(jié)構(gòu)尺寸均被放大，不代表實際尺寸比例。

如圖8所示，本發(fā)明實施例提供了一種顯示基板01，包括多個像素單元，該像素單元包括，藍色子像素10；該藍色子像素10內(nèi)設(shè)置有透明色阻層11，用于透過射向該顯示基板01的藍光；紅色子像素20；該紅色子像素20內(nèi)設(shè)置有紅色熒光粉層21，用于在藍光的激發(fā)下發(fā)紅光；綠色子像素30；該綠色子像素30內(nèi)設(shè)置有綠色熒光粉層31，用于在藍光的激發(fā)下發(fā)綠光；黃色子像素40；該黃色子像素40內(nèi)設(shè)置有黃色熒光粉層41，用于在藍光的激發(fā)下發(fā)黃光。

需要說明的是，由于藍光波長較小(430～470nm)，具有的能量較大，因此能夠激發(fā)紅色熒光粉層21、綠色熒光粉層31以及黃色熒光粉層41分別發(fā)出波長較大的紅光(620～780nm)、綠光(500～560nm)以及黃光(560～590nm)；但反之，能量較小的紅光、或綠光、或黃光不能激發(fā)出具有較大能量的藍光，故上述顯示基板01具體應(yīng)用于的背光光源為藍光。

這里，本發(fā)明實施例對上述顯示基板01中，R/G/B/Y子像素的排列方式不作限定，可沿用現(xiàn)有技術(shù)中的如條形、馬賽克形、Delta形等多種排列方式。

上述顯示基板01具體可以為彩膜基板或COA基板(color filter on array，彩膜集成在陣列基板上的結(jié)構(gòu))。

基于此，通過本發(fā)明實施例提供的上述顯示基板01，以藍光光源(如藍光芯片)作為背光源，藍光芯片表面無需涂覆YAG熒光粉，采用藍光(藍光芯片)→藍光灰階(液晶層)→紅色熒光粉層/綠色熒光粉層/藍色子像素內(nèi)的透明色阻層/黃色熒光粉層的直接激發(fā)步驟，簡化了現(xiàn)有技術(shù)中的藍光(藍光芯片)→黃光(YAG熒光粉)→白光(藍光+黃光)→白光灰階(液晶層)→紅/綠/藍/黃色阻的多步濾色發(fā)光步驟，對背光的光效和利用率大大提升。尤其針對藍色子像素，背光源發(fā)出的藍光直接穿透透明色阻層，不需要再經(jīng)過額外的藍色濾色步驟，藍色子像素發(fā)出的藍光透過率幾乎可達到100％，即完全透過，從而發(fā)出高亮的藍光。針對黃色子像素，背光源發(fā)出的藍光經(jīng)過液晶層的灰階調(diào)控后，直接激發(fā)黃色子像素中的黃色熒光粉層發(fā)射出黃光，優(yōu)化了發(fā)光步驟，背光損失率大大降低，光效和利用率明顯提升。

在上述基礎(chǔ)上進一步優(yōu)選的，紅色子像素20內(nèi)還設(shè)置有與紅色熒光粉層21層疊設(shè)置的透明色阻層；或者，紅色子像素20內(nèi)的紅色熒光粉層21可以主要由摻雜有紅色熒光粉的透明色阻層構(gòu)成，即將紅色熒光粉材料摻雜到透明色阻(如樹脂光阻膠)中，然后依次通過曝光、顯影的工藝沉積制備在上述顯示基板的襯底基板上。其中，紅色熒光材料例如可以為Ru摻雜的Y₂O₃，即Y₂O₃:Ru。

與上述紅色子像素20結(jié)構(gòu)類似，綠色子像素30內(nèi)也可以還設(shè)置有與綠色熒光粉層31層疊設(shè)置的透明色阻層；或者，綠色熒光粉層31主要由摻雜有綠色熒光粉的透明色阻層構(gòu)成，即將綠色熒光粉材料摻雜到透明色阻(如樹脂光阻膠)中，然后依次通過曝光、顯影的工藝沉積制備在上述顯示基板的襯底基板上。其中，綠色熒光粉的材料例如可以為Ru摻雜的SrGa₂S₄，即SrGa₂S₄:Ru。

與上述紅色子像素20、綠色子像素30結(jié)構(gòu)類似，黃色子像素40內(nèi)也可以還設(shè)置有與黃色熒光粉層41層疊設(shè)置的透明色阻層；或者，黃色熒光粉層41主要由摻雜有黃色熒光粉的透明色阻層構(gòu)成，即將黃色熒光粉材料摻雜到透明色阻(如樹脂光阻膠)中，然后依次通過曝光、顯影的工藝沉積制備在上述顯示基板的襯底基板上。其中，黃色熒光粉的材料例如可以為Ce摻雜的(Y_1-aGd_a)₃(Al_1-bGa_b)O₁₂，即(Y_1-aGd_a)₃(Al_1-bGa_b)O₁₂:Ce³⁺。

進一步的，設(shè)置在上述各子像素內(nèi)的透明色阻層例如可以由透明樹脂、或有機樹脂如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，縮寫為PMMA)、或聚碳酸酯(Polycarbonate，縮寫為PC)材料構(gòu)成。

進一步的，上述顯示基板01還包括，覆蓋上述像素單元的保護層；其中，設(shè)置在藍色子像素10內(nèi)的透明色阻層11可以與保護層為一體結(jié)構(gòu)。即，在先形成紅色子像素、綠色子像素以及黃色子像素，藍色子像素對應(yīng)于的區(qū)域是空白區(qū)域，之后再形成覆蓋的保護層，保護層填充在藍色子像素對應(yīng)于的區(qū)域內(nèi)的部分即形成了設(shè)置在藍色子像素10內(nèi)的透明色阻層11。

下面提供2個具體實施例，用于詳細描述上述的顯示基板01。

實施例1

參見圖8所示，本實施例提供了一種顯示基板01，該顯示基板01具體為彩膜基板。包括多個像素單元，該像素單元包括，藍色子像素10；該藍色子像素10內(nèi)設(shè)置有透明色阻層11，用于透過射向該顯示基板01的藍光；紅色子像素20；該紅色子像素20內(nèi)設(shè)置有紅色熒光粉層21，用于在藍光的激發(fā)下發(fā)紅光；綠色子像素30；該綠色子像素30內(nèi)設(shè)置有綠色熒光粉層31，用于在藍光的激發(fā)下發(fā)綠光；黃色子像素40；該黃色子像素40內(nèi)設(shè)置有黃色熒光粉層41，用于在藍光的激發(fā)下發(fā)黃光。

藍色子像素10內(nèi)設(shè)置的透明色阻層11為無色透明平坦層(Over Coat，縮寫為OC)樹脂。

紅色子像素20、綠色子像素30、藍色子像素10以及黃色子像素40可以采用將相應(yīng)顏色的熒光粉材料摻雜到白色透明樹脂光阻膠中，然后依次通過曝光、顯影的工藝沉積制備在彩膜基板的襯底上。但需要說明的是，這四層的沉積順序并無先后，相應(yīng)膜層厚度可根據(jù)具體的色域和白點坐標規(guī)格進行調(diào)整，本發(fā)明實施例對此均不作限定。

本實施例還提供了與上述彩膜基板對合的陣列基板、位于二者之間的液晶層、位于陣列基板遠離液晶層一側(cè)的背光模組(其發(fā)出的藍光例如可以通過藍光LED芯片來實現(xiàn))以及上下偏光片等結(jié)構(gòu)。

背光模組中的發(fā)光源為純藍色芯片(發(fā)光波長為440±30nm)，表面不涂覆常規(guī)YAG熒光粉。當藍光經(jīng)過紅色子像素和綠色子像素時，激發(fā)各子像素內(nèi)的紅色熒光粉材料和綠色熒光粉材料發(fā)出紅光、綠光。

如圖9所示，當藍光經(jīng)過藍色子像素10內(nèi)的透明色阻層11時，透過率約為100％，穿透而發(fā)出高亮藍光；當藍光經(jīng)過黃色子像素40內(nèi)時，直接激發(fā)黃色熒光粉材料發(fā)出黃光，背光源中的藍光的發(fā)光效率大大提升，實現(xiàn)了藍光(藍光芯片)→藍光灰階(液晶層)→黃光(如YAG熒光粉)的直接激發(fā)步驟，背光源整體的光效和利用率明顯提升，其中藍光光效和利用率最高。

實施例2

如圖10所示，本實施例提供了一種顯示基板01，該顯示基板01具體為COA基板。該COA基板包括陣列基板，其上集成有多個像素單元，該像素單元包括，藍色子像素10；該藍色子像素10內(nèi)設(shè)置有透明色阻層11，用于透過射向該顯示基板01的藍光；紅色子像素20；該紅色子像素20內(nèi)設(shè)置有紅色熒光粉層21，用于在藍光的激發(fā)下發(fā)紅光；綠色子像素30；該綠色子像素30內(nèi)設(shè)置有綠色熒光粉層31，用于在藍光的激發(fā)下發(fā)綠光；黃色子像素40；該黃色子像素40內(nèi)設(shè)置有黃色熒光粉層41，用于在藍光的激發(fā)下發(fā)黃光。

藍色子像素10內(nèi)設(shè)置的透明色阻層11為無色透明平坦層(Over Coat，縮寫為OC)樹脂。

紅色子像素20、綠色子像素30、藍色子像素10以及黃色子像素40可以采用將相應(yīng)顏色的熒光粉材料摻雜到白色透明樹脂光阻膠中，然后依次通過曝光、顯影的工藝沉積制備在彩膜基板的襯底上。但需要說明的是，這四層的沉積順序并無先后，相應(yīng)膜層厚度可根據(jù)具體的色域和白點坐標規(guī)格進行調(diào)整，本發(fā)明實施例對此均不作限定。

本實施例還提供了與上述COA基板對合的玻璃蓋板02(Cover Glass)、位于二者之間的液晶層03、位于陣列基板遠離液晶層一側(cè)的背光模組(其發(fā)出的藍光例如可以通過藍光LED芯片來實現(xiàn))以及上下偏光片等結(jié)構(gòu)。

背光模組中的發(fā)光源為純藍色芯片(發(fā)光波長為440±30nm)，表面不涂覆常規(guī)YAG熒光粉。當藍光經(jīng)過紅色子像素和綠色子像素時，激發(fā)各子像素內(nèi)的紅色熒光粉材料和綠色熒光粉材料發(fā)出紅光、綠光。

參考圖10所示，當藍光經(jīng)過藍色子像素10內(nèi)的透明色阻層11時，透過率約為100％，穿透而發(fā)出高亮藍光；當藍光經(jīng)過黃色子像素40內(nèi)時，直接激發(fā)黃色熒光粉材料發(fā)出黃光，背光源中的藍光的發(fā)光效率大大提升，實現(xiàn)了藍光(藍光芯片)→藍光灰階(液晶層)→黃光(如YAG熒光粉)的直接激發(fā)步驟，背光源整體的光效和利用率明顯提升，其中藍光光效和利用率最高，約為12％(較現(xiàn)有技術(shù)的0.6％有顯著提升)，黃光利用率約為6.0％(較現(xiàn)有技術(shù)的2.5％也有明顯提升)。

在上述基礎(chǔ)上、本發(fā)明實施例還提供了一種顯示裝置，包括上述的顯示基板與位于顯示基板入光側(cè)的藍光背光源。該顯示裝置具體可以是液晶顯示裝置，可以為液晶顯示器、液晶電視、數(shù)碼相框、手機、平板電腦以及導(dǎo)航儀等具有任何顯示功能的產(chǎn)品或者部件。

進一步的，藍光背光源為藍光LED芯片。藍光背光源發(fā)出的藍光波長為(440±30)nm。本發(fā)明實施例選用的(440±30)nm波長純藍光LED背光源的發(fā)光示意圖如圖11所示，該波段的藍光發(fā)光峰尖銳、半峰寬較窄，色純度高，可以實現(xiàn)高色域的顯示。

進一步的，上述紅色子像素在藍光的激發(fā)下發(fā)出的紅光波長為(700±30)nm；和/或，上述綠色子像素在藍光的激發(fā)下發(fā)出的綠光波長為(530±30)nm；和/或，上述黃色子像素在藍光的激發(fā)下發(fā)出的黃光波長為(580±30)nm，以最大程度地實現(xiàn)R/G/B/Y四原色型液晶顯示裝置全彩高色域顯示的效果。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。