显示面板及其制作方法、以及显示装置与流程

本发明的实施例涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及其制作方法、以及显示装置。

背景技术：

液晶显示技术已经是比较成熟的技术，液晶显示面板到处可见。现有的液晶面板包括透射式显示面板和反射式显示面板。

透射式显示面板是在显示面板的下方设置背光源，背光源发出的光经过液晶分子的旋光作用实现显示面板的亮暗显示，以形成最终的图像。透射式显示面板的优点是能够在昏暗的情况下使用户看到亮度均匀的屏幕，但是在亮的环境中也需要打开背光源，造成能量浪费，而且在环境光较强的环境中，画面显示不清楚。

反射式显示面板是基于光的反射来实现图像的显示。反射式显示面板是在液晶面板的下方设置反光材料，取代透射式显示面板的背光源。当环境光充足时，例如，处于阳光充足的室外，它利用反光材料对环境光的反射照亮屏幕。这种反射式显示面板的优点是能够节约能量，但是当其位于昏暗的环境中(如室内或夜间)时，微弱的环境光不足以被反射回来照亮屏幕。因此这种反射式显示面板对环境光的强度具有较强的依赖性，使用场所受到限制。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种显示面板及其制作方法、以及显示装置，以使所述显示面板及显示装置在亮环境下和暗环境下都能够具有较好的显示效果。

在一个实施例中，一种显示面板，包括：

彼此相对设置的第一基板和第二基板；

位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；

设置在所述第一基板的靠近所述液晶层的一侧的彩膜层，所述彩膜层包括彩色滤光层、黑矩阵以及设置在所述黑矩阵的靠近所述液晶层的一侧的第一反射器；

分别设置在所述第一基板和所述第二基板上的第一偏振器和第二偏振器，所述第二偏振器被配置为能够将偏振方向与所述第二偏振器的透光轴垂直的光分量反射，且所述第二偏振器的位置与所述彩色滤光层的位置相对应；

设置在所述第二基板的远离所述液晶层一侧的吸光元件，所述吸光元件的位置与所述第二偏振器的位置相对应，以及

设置在所述第二基板下方的背光源。

在一个示例中，所述第一反射器的反射表面被配置为能够使反射光以不同的角度扩散。

在一个示例中，所述第一反射器的反射表面包括多个凸起和/或凹陷。

在一个示例中，所述第二偏振器为线栅偏振器。

在一个示例中，所述第一偏振器位于所述第一基板和所述彩膜层之间；所述第二偏振器位于所述第二基板的靠近所述液晶层的一侧。

在一个示例中，所述显示面板还包括设置在所述吸光元件上的第二反射器。

在一个示例中，所述显示面板还包括设置在所述第二偏振器上的绝缘层，以及设置在所述绝缘层上的薄膜晶体管阵列。

在一个示例中，所述显示面板还包括设置在所述彩膜层的靠近所述液晶层的一侧的保护层。

在另一个实施例中，一种制作显示面板的方法，包括：

提供第一基板；

在所述第一基板上形成第一偏振器；

在所述第一偏振器上形成彩膜层，所述彩膜层包括彩色滤光层、黑矩阵以及形成在所述黑矩阵上的第一反射器；

提供第二基板；

在所述第二基板的一侧形成第二偏振器，所述第二偏振器被配置为能够将偏振方向与所述第二偏振器的透光轴垂直的光分量反射，且所述第二偏振器在所述第二基板上的位置与所述彩色滤光层的在所述第一基板上的位置相对应；

在所述第二基板的另一侧的与所述第二偏振器相对的位置形成吸光元件；

将所述第一基板和所述第二基板对盒并在它们之间形成液晶层，以使所述彩膜层和所述第二偏振器面向所述液晶层；以及

在所述第二基板的远离所述液晶层的一侧设置背光源。

在一个示例中，所述第一反射器的反射表面被配置为能够使反射光以不同的角度扩散。

在一个示例中，所述第一反射器的反射表面包括多个凸起和/或凹陷。

在一个示例中，所述第二偏振器为线栅偏振器。

在一个示例中，在形成所述吸光元件之后，所述方法还包括：在所述吸光元件上形成第二反射器。

在一个示例中，在形成所述第二偏振器之后，所述方法还包括：

在所述第二偏振器上形成绝缘层；以及

在所述绝缘层上形成薄膜晶体管阵列。

在一个示例中，在形成所述彩膜层之后，所述方法还包括在所述彩膜层上形成保护层。

在又一个实施例中，一种显示装置，包括前述任一实施例所述的显示面板。

本公开的进一步的方面和范围从本文中提供的描述变得明显。应当理解，本申请的各个方面可以单独或者与一个或多个其他方面组合实施。还应当理解，本文中的描述和特定实施例旨在仅说明的目的并不旨在限制本申请的范围。

附图说明

本文中描述的附图仅用于对所选择的实施例的说明的目的，并不是所有可能的实施方式，并且不旨在限制本申请的范围。

在附图中：

图1示意性示出一个实施例提供的显示面板的截面图。

图2A和图2B示意性示出另外两种显示面板的截面图，其中，第一反射元件分别具有锯齿形反射表面和波浪形反射表面；

图3示意性示出在亮环境下没有施加电压时显示面板的光路图；

图4示意性示出在亮环境下施加电压时显示面板的光路图；

图5示意性示出在暗环境下没有施加电压时显示面板的光路图；

图6示意性示出在暗环境下施加电压时显示面板的光路图；

图7示意性示出第一变型实施例提供的显示面板的截面图；

图8示意性示出第二变型实施例提供的显示面板的截面图；

图9示意性示出一种制作显示面板的方法的流程图。

附图标记：

101-第一基板，102-第二基板，103-液晶层，104-彩膜层，1041-彩色滤光层，1042-黑矩阵，1043-第一反射器，105-第一偏振器，106-第二偏振器，107-背光源，108-吸光元件，701-第二反射器，801-绝缘层，802-薄膜晶体管阵列，803-保护层。

贯穿这些附图的各个视图，相应的参考编号指示相应的部件或特征。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，现将参照附图更全面地描述示例性的实施例。

装置

图1示意性示出根据本公开的第一实施例的显示面板的截面图。

如图1所示，一种显示面板，包括第一基板101、第二基板102、液晶层103、彩膜层104、第一偏振器105、第二偏振器106、光源107和吸光元件108。其中，第一基板101和第二基板102彼此相对设置；液晶层103位于第一基板101和第二基板102之间；彩膜层104设置在第一基板101的靠近液晶层103的一侧，并且彩膜层104包括彩色滤光层1041、黑矩阵(Black Matrix)1042以及设置在黑矩阵的靠近液晶层103的一侧的第一反射器1043；第一偏振器105和第二偏振器106分别设置在第一基板101和第二基板102上，并且，第二偏振器106被配置为能够将偏振方向与第二偏振器106的透光轴垂直的光分量反射，且第二偏振器的位置与彩色滤光层1041的位置相对应；吸光元件108设置在第二基板102的远离液晶层103的一侧，且吸光元件108的位置与第二偏振器106的位置相对应；背光源107设置在第二基板102下方。

已知的是，第一偏振器105和第二偏振器106能够将偏振方向分别与第一偏振器和第二偏振器的透光轴平行的光分量透射。

在本文描述的实施例中，可选地，第一基板101和第二基板102为透明基板。彩色滤光层1041包括红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)滤光层，用于滤光以形成用于显示装置的彩色显示的三基色(R、G、B)。黑矩阵1042是沉积在彩色滤光层1041图案之间的不透光部分。它的主要作用是防止光泄漏，提高显示对比度，防止混色和增加颜色的纯度。关于彩色滤光层和黑矩阵之间的位置关系及制作工艺属于本领域公知的技术，本文中不再详细描述。

在本文描述的实施例中，第一反射器1043设置在不透光的黑矩阵1042上，用于将背光源的光反射到位于第一反射器1043周围的像素区的液晶层103中，以利用背光源的光实现显示面板的显示。该第一反射器1043可以是直接涂覆在黑矩阵1042的表面的反射层，也可以是将反射层涂覆在一基板上，然后将该基板设置在黑矩阵的表面。

为了使第一反射器1043能够将光相对均匀地反射到液晶层103中，可以将第一反射器1043的反射表面配置为能够使反射光以不同的角度扩散，即将入射到其上的光以不同的角度反射到液晶层中。在一个具体实施例中，可以在第一反射器1043的反射表面设置多个凸起或多个凹陷，例如，第一反射器1043的表面形状可以设置为如图2A所示的锯齿或如图2B所示的波浪形。在一个示例中，可以采用与形成背光源的导光板的网点相类似的方式在第一反射器表面形成多个扩散点，这些扩散点可以是凸起形状或凹陷形状，用于使入射到扩散点的光向各个方向扩散。由于导光板的网点的加工工艺是本领域公知的，在本文中不做详细描述。当然，也可以采用其他方式形成第一反射器的表面形状，例如，通过构图工艺形成具有凸起和/或凹陷的反射表面。

第一偏振器105可以为能够将自然光变成透射的偏振光的任意常规类型的光学元件。例如，第一偏振器105可以为碘系列偏振器，该碘系列偏振器能够使入射光中的一个偏振分量通过，而另外一个偏振分量被吸收。

第二偏振器106可以为能够反射偏振方向与所述第二偏振器的透光轴垂直的光分量并透射偏振方向与所述第二偏振器的透光轴平行的光分量的任意类型的光学元件，例如第二偏振器可以为线栅偏振器。线栅偏振器的透光轴方向与金属线的方向垂直，当光线入射至线栅偏振器时，在金属表面的自由电子的震荡作用下，将与金属线平行震动的电场矢量分量的光反射，而使垂直于金属线的电场矢量分量的光透过。

可以理解，第一偏振器105和第二偏振器106可以都为线栅偏振器。

在一个可选的实施例中，可以将第一偏振器105设置在第一基板101和彩膜层104之间(如图1和图2A)，将第二偏振器106设置在第二基板102的靠近液晶层103的一侧(如图1、图2A和2B)，也就是说，将第一偏振器105和第二偏振器106分别设置在第一基板101和第二基板102的内侧。这种配置可以降低显示面板的L0mura不良的问题，同时还可以进一步减少漏光。可以理解，也可以将第一偏振器105和第二偏振器106设置在第一基板101和第二基板102的外侧，例如在图2B中，第一偏振器105位于第一基板101的上方(外侧)。

如图1、2A和2B所示，第二偏振器106没有完全覆盖第二基板102，而是仅在与彩色滤光层1041的位置相对应的位置设置第二偏振器106，也就是说，在与第一反射器1043相对的位置处没有设置第二偏振器106，而是留有缺口区域，该缺口区域用于使背光源的光透过，以进入液晶层。在一个实施例中，可以使用透明材料填充该缺口，使得第二偏振器所在的层比较平坦。

吸光元件108被设置在第二基板102的远离液晶层103的一侧。通过这种配置，一方面，可以使得从第二偏振器106透射的光被吸光元件108吸收，以防止光线从显示面板的背面泄露出去；另一方面，将直接来自于背光源107的光吸收，以避免光经过第二偏振器射向液晶层，影响正常显示。可选地，吸光元件108可以由与黑矩阵1042相同的材料制成。

在本文描述的实施例中，背光源107可以是用于液晶显示器的任意类型的背光源，例如，侧光式背光源和直下式背光源。

以下以常亮型显示面板为例并结合附图，对本文描述的实施例中的显示面板的工作原理进行详细说明。在该实施例中，第一偏振器105的透光轴方向平行于XYZ坐标系中的Y轴方向，第二偏振器的透光轴方向(垂直于金属线的方向)垂直于XYZ坐标系中的X轴方向。所谓“常亮型显示面板”是指在没有施加电压时处于亮状态的显示面板。

图3示意性示出在亮环境下没有施加电压时显示面板的光路图；图4示意性示出在亮环境下施加电压时显示面板的光路图；图5示意性示出在暗环境下没有施加电压时显示面板的光路图；图6示意性示出在暗环境下施加电压时显示面板的光路图。

如图3所示，当显示面板处于亮环境下并且在没有施加电压的情况下，环境光(自然光)透过第一偏振器105后变成Y方向偏振(通过虚线双向箭头表示Y偏振方向)的线偏振光。由于没有施加电压，液晶层103中的液晶分子不偏转，因此不改变经过其中的线偏振光的偏振状态。该线偏振光透过液晶层103入射到第二偏振器106时，仍然在Y方向上偏振。由于第二偏振器106的透光轴沿X方向并且能够反射与透光轴垂直方向(Y方向)偏振的光分量，因此该Y方向上偏振的线偏振光不能透过第二偏振器106而被第二偏振器106反射到液晶层103，并从第一偏振器105透射出来，从而可以实现亮态显示。

如图4所示，当显示面板处于亮环境下并且在施加电压的情况下，液晶层103中的液晶分子发生偏转，使得经过其中的线偏振光的偏振方向旋转90°，变成沿X方向偏振(通过实线的双向箭头表示)的线偏振光。该沿X方向偏振的线偏振光透过第二偏振器106，并被位于第二基板的另一侧的吸光元件108吸收，因而没有光被反射到显示面板的显示表面，因此可以实现暗态显示。

如图5所示，当显示面板处于暗环境下并且在没有施加电压的情况下，打开背光源107，背光源107发出的光(自然光)的一部分从第二偏振器106的缺口处射向位于黑矩阵1042上的第一反射器1043。该自然光被第一反射器1043反射到周围的液晶层103中，经过液晶层103入射到第二偏振器106。第二偏振器将Y方向上的偏振分量的光反射并将X方向上的偏振分量的光透射。透射的偏振光从第二基板102射出并被吸光元件108吸收。由于没有施加电压，反射的偏振光透过液晶层后偏振方向不发生变化(仍沿Y方向偏振)，因此能够透过第一偏振器105，从而实现亮态显示。

如图6所示，当显示面板处于暗环境下并且在施加电压的情况下，打开背光源，与没有施加电压的情况相类似，背光源发出的光(自然光)的一部分被第一反射器105反射后入射到第二偏振器106。第二偏振器106将Y方向上的偏振分量的光反射并将X方向上的偏振分量的光透射。透射的偏振光被吸光元件108吸收。由于施加了电压，液晶层中的液晶分子发生偏转，使得反射的线偏振光的偏振方向旋转90°，变成沿X方向偏振的线偏振光。该沿X方向偏振的线偏振光不能透过第一偏振器105，因此没有光从显示面板的显示表面射出，从而实现暗态显示。

如上所述，根据本文描述的实施例提供的显示面板，在亮环境下能够利用环境光实现显示，而在暗环境下能够利用背光源实现显示，因此本文描述的实施例提供的显示面板在任何环境中都能使用，不受使用场所的限制。

第一变型实施例

图7示意性示出第一变型实施例提供的显示面板的截面图。

如图7所示，可以在吸光元件108的表面设置第二反射器701，用于将不能射向第一反射器1043的光反射到背光源，以提高背光源的利用率。

可选地，第二反射器701可以由与第一反射器1043相同的材料制成。与第一反射器1043相类似，可以将第二反射器701的表面配置为非平面，以便使入射到其上的光以不同的方向扩散。可选地，第二反射器701的反射表面形状与第一反射器1043相同。

第二变型实施例

图8示意性示出第二变型实施例提供的显示面板的截面图。

如图8所示，显示面板100还包括设置在第二偏振器106上的绝缘层801，以及设置在绝缘层801上的薄膜晶体管阵列802。在制作时，可以在形成第二偏振器106之后，在第二偏振器106上沉积绝缘材料，以使绝缘材料填充第二基板的没有设置第二偏振器的区域并覆盖第二偏振器106。

在可选的实施例中，显示面板100还包括设置在彩膜层104的靠近液晶层103的一侧的保护层(Over Coat)803。该保护层803用于使彩膜层的表面平坦化并起到保护作用。

在另一个实施例中，本公开还提供一种显示装置，该显示装置包括前面描述的显示面板。

需要说明的是，对于上面已经描述的实施例以及下面将进一步描述的实施例，此处提供的描述并不意图包含显示面板和显示装置可能需要的所有层和/或元件。更确切地，为了精简描述，此处有目的地未描述显示面板和显示装置常用的特定层和/或元件。然而，本领域普通技术人员将容易认识到从这些概括性描述中省略的那些层和/或元件。

方法

本发明的实施例还提供一种显示面板的制作方法。

图9示意性示出一种制作显示面板的方法的流程图。

如图所示，一种制作显示面板的方法包括以下步骤：

S901：提供第一基板；

S902：在第一基板上形成第一偏振器；

S903：在第一偏振器上形成彩膜层，该彩膜层包括彩色滤光层、黑矩阵以及形成在所述黑矩阵上的第一反射器；

S904：提供第二基板；

S905：在第二基板的一侧形成第二偏振器，第二偏振器被配置为能够将偏振方向与第二偏振器的透光轴垂直的光分量反射，且第二偏振器在第二基板上的位置与彩色滤光层的在第一基板上的位置相对应；

S906：在第二基板的另一侧的与第二偏振器相对的位置形成吸光元件；

S907：将第一基板和第二基板对盒并在它们之间形成液晶层，以使彩膜层和第二偏振器面向液晶层；

S908：在第二基板的远离液晶层的一侧设置背光源。

以下将对前述这些步骤进行进一步描述。由于本实施例提供的制作方法用于制作前述实施例中的显示面板，因此，在上述实施例中对相同部件的解释说明也适用于本实施例，在以下的描述中将省略重复的描述。

在S901和S904中，可以通过透明材料制成第一基板和第二基板，例如透明玻璃或透明塑料等。

在S902中，可以通过如下方法制作第一偏振器：用具有网状结构的高分子化合物聚乙烯醇薄膜作为基片，再浸染具有强烈二向色性的碘，经硼酸水溶液还原稳定后，再将其单向拉伸4～5倍制成。拉伸后，碘分子则整齐地被吸附在排列在该薄膜表面，具有起偏或检偏性能。通过这种方法形成的偏振器能够使入射光中的一个偏振分量通过，而另外一个偏振分量被吸收。

在S905中，可以通过以下方法制作第二偏振器：

1)使用金属靶材形成金属薄膜，然后通过蚀刻工艺形成线栅偏振器；或者

2)在基板上涂覆包括聚合物单体和金属粒子的混合物层，然后对该混合物层进行构图以形成线栅偏振器。

第一偏振器和第二偏振器制作完成之后，可以将第一偏振器和第二偏振器分别固定在第一基板和第二基板上。

在一个可选的实施例中，在S905之后，上述方法还可以包括：在第二偏振器上形成绝缘层；以及在绝缘层上形成薄膜晶体管阵列。

在S903中，可以采用本领域公知的任意工艺制作彩色滤光层及黑矩阵。在制作第一反射器时，可以将第一反射器的反射表面配置为能够使反射光以不同的角度扩散。例如，将第一反射器的反射表面上设置多个凸起和/或凹陷，或者采用与现有技术中形成背光源的导光板的网点相类似的方式在第一反射器表面形成许多扩散点。

在一个可选的实施例中，在S903之后，上述方法还可以包括在彩膜成上形成保护层。

在S907中，将提供有第一偏振器和彩膜层的第一基板和提供有第二偏振器的第二基板对盒，同时在第一基板和第二基板之间填充液晶层。

在一个可选的实施例中，在第二基板上形成吸光元件(S906)之后，上述方法还可以包括：在吸光元件上形成第二反射器，用于反射由背光源射出的不能入射到第一反射元件的光，以提高背光源的光的利用率。

需要说明的是，本公开中描绘的流程图仅仅是一个例子。在不脱离本公开精神的情况下，可以存在该流程图或其中描述的步骤的很多变型。例如，所述步骤可以以不同的顺序进行，或者可以添加、删除或者修改步骤。

除非上下文中另外明确地指出，否则在本文和所附权利要求中所使用的词语的单数形式包括复数，反之亦然。因而，当提及单数时，通常包括相应术语的复数。相似地，措辞“包含”和“包括”将解释为包含在内而不是独占性地。同样地，术语“包括”和“或”应当解释为包括在内的，除非本文中明确禁止这样的解释。在本文中使用术语“实例”之处，特别是当其位于一组术语之后时，所述“实例”仅仅是示例性的和阐述性的，且不应当被认为是独占性的或广泛性的。术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上为了说明和描述的目的提供了实施例的前述描述。其并不旨在是穷举的或者限制本申请。特定实施例的各个元件或特征通常不限于特定的实施例，但是，在合适的情况下，这些元件和特征是可互换的并且可用在所选择的实施例中，即使没有具体示出或描述。同样也可以以许多方式来改变。这种改变不能被认为脱离了本申请，并且所有这些修改都包含在本申请的范围内。