一种显示基板及其制作方法、显示装置与流程

本发明至少一个实施例涉及一种显示基板及其制作方法、显示装置。

背景技术：

裸眼三维(3d)显示是指在不借助特殊眼镜的情况下，左眼和右眼的图像通过不同的光路分别进入用户的左眼和右眼，两幅画面略微有一定的区别，最后在用户的大脑中形成3d图像。相比普通的2d显示，裸眼3d显示具有立体逼真，能够让观众身临其境的优势，这使得裸眼3d显示的研究具有重要的意义。

目前的裸眼3d技术主要包括：光屏障式3d显示技术，柱状透镜式3d显示技术以及指向光源式3d显示技术。光屏障式3d显示技术主要是利用屏障来控制光路，从而实现3d显示；柱状透镜式3d显示技术是利用柱状的透镜，通过折射来控制光路，从而实现3d显示；指向光源式3d显示技术是通过背光源来控制光路，进而实现3d显示。

技术实现要素：

本发明的至少一实施例提供一种显示基板及其制作方法、显示装置。该显示基板中通过第一公共电极条与第一遮光部共同作用以使像素组显示的用于左眼图像的光传送向用户的左眼，且使像素组显示的用于右眼图像的光传送向用户的右眼，从而实现裸眼3d显示效果。

本发明的至少一实施例提供一种显示基板，该显示基板包括衬底基板、设置在衬底基板上的多个像素组以及设置在像素组与衬底基板之间的第一遮光部。每个像素组包括两个像素单元，每个像素组包括公共电极，公共电极包括沿第一方向延伸的两个不透明的第一公共电极条以及位于两个不透明的第一公共电极条之间的第二公共电极条；第一遮光部沿第一方向延伸，并且，两个不透明的第一公共电极条之间的间隔在衬底基板上的正投影落入第一遮光部在衬底基板上的正投影内。

本发明的至少一实施例提供一种显示基板的制作方法，该显示基板的制作方法包括：在衬底基板上形成沿第一方向延伸的第一遮光部；在第一遮光部上形成像素组，每个像素组包括两个像素单元，每个像素组包括公共电极，公共电极包括沿第一方向延伸的两个不透明的第一公共电极条以及位于两个不透明的第一公共电极条之间的第二公共电极条，其中，两个第一公共电极条之间的间隔在衬底基板上的正投影落入第一遮光部在衬底基板上的正投影内。

本发明的至少一实施例提供一种显示装置，包括本发明实施例提供的任一种显示基板。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1a为本发明一实施例提供的显示基板的剖视图；

图1b为本发明一实施例提供的显示基板的剖视图；

图1c为本发明一实施例提供的显示基板的剖视图；

图2为本发明一实施例提供的显示基板的制作方法步骤示意图；

图3a-图6b为本发明一实施例提供的显示基板的制作工艺流程示意图。

附图标记：100-衬底基板；110-栅极绝缘层；120-钝化层；130-薄膜晶体管；210-第一像素单元；211-第一公共电极条；212-第二公共电极条；213-像素电极；214-连接部；220-第二像素单元；230-彩膜层；240-树脂层；2340-层间介电层；300-第一遮光部；400-数据线；500-栅线；600-第二遮光部。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在研究中，本申请的发明人发现：在薄膜晶体管-液晶显示器(tft-lcd)的基础上实现裸眼3d显示可以减少tft-lcd产线的改造成本，并且可以降低裸眼3d显示器的价格。

本发明的实施例提供一种显示基板及其制作方法、显示装置。该显示基板包括衬底基板、设置在衬底基板上的多个像素组以及设置在像素组与衬底基板之间的第一遮光部。每个像素组包括两个像素单元，每个像素组包括公共电极，公共电极包括沿第一方向延伸的两个不透明的第一公共电极条以及位于两个不透明的第一公共电极条之间的第二公共电极条；第一遮光部沿第一方向延伸，并且，两个不透明的第一公共电极条之间的间隔在衬底基板上的正投影落入第一遮光部在衬底基板上的正投影内。该显示基板中通过第一公共电极条与第一遮光部共同作用以使像素组显示的用于左眼图像的光传送向用户的左眼，且使像素组显示的用于右眼图像的光传送向用户的右眼，从而实现裸眼3d显示效果。

下面结合附图对本发明实施例提供的显示基板及其制作方法、显示装置进行说明。

实施例一

本实施例提供一种显示基板，如图1a所示，该显示基板包括衬底基板100、设置在衬底基板100上的多个像素组以及设置在像素组与衬底基板100之间的第一遮光部300。图1a中在衬底基板100上设置一个像素组仅仅是示意性的，衬底基板100上可以设置多个像素组。本实施例以显示基板为阵列基板为例进行描述，本实施例不限于此。

如图1a所示，该像素组包括两个像素单元210和220，两个像素单元210和220分别被配置为显示左右眼的图像。像素单元210和220组成的像素组包括公共电极，公共电极包括沿第一方向延伸的两个不透明的第一公共电极条211以及位于两个不透明的第一公共电极条211之间的第二公共电极条212。需要说明的是，这里的两个像素单元210和220分别具有一个第一公共电极条211，并且共用一个第二公共电极条212。不透明的第一公共电极条211起到遮光作用。第一方向为垂直于纸面的方向，图1a中所示的y方向为第二方向，本实施例不限于此。

如图1a所示，第一遮光部300沿第一方向延伸，并且，第一遮光部300沿y方向上的尺寸ls不小于两个第一公共电极条211之间的间隔li。例如，两个第一公共电极条211之间的间隔li在衬底基板100上的正投影落入第一遮光部300在衬底基板100上的正投影内，即在沿垂直于衬底基板100的方向上，第一公共电极条211靠近第二公共电极条212的边缘可以与第一遮光部300靠近该第一公共电极条211的边缘对齐，或者第一公共电极条211与第一遮光部300有交叠，交叠部分沿y方向的尺寸不超过2μm，本实施例包括但不限于此。需要说明的是，交叠部分的尺寸不能太大而影响正常显示。

例如，由第一公共电极条211与第一遮光部300的关系可知，从衬底基板100背向第一遮光部300的一侧入射的光线不能沿垂直与衬底基板100的方向从显示基板出射，即本实施例提供的第一公共电极条211具有较宽的宽度，可以实现与第一遮光部300的共同作用以形成屏障，使光线在屏障的作用下只能沿着固定的方向射出，从而达到控制光路的目的。

例如，第一公共电极条211与第一遮光部300共同作用以使像素组显示的用于左眼的图像传送向用户的左眼，且使像素组显示的用于右眼的图像传送向用户的右眼。如图1a所示，从衬底基板100背向第一遮光部300的一侧入射的光被第一遮光部300分为两部分，即从背光源(图中未示出)入射到衬底基板100的光只能经由第一遮光部300沿y方向的左右两侧入射到显示基板内，然后被像素组沿y方向两侧的不透明的第一公共电极条211改变光路，以分别射向用户的左右眼。例如，由第一遮光部300沿y方向右侧入射的光线经过第一像素单元210后的出射光线a射向用户的左(右)眼，由第一遮光部300沿y方向左侧入射的光线经过第二像素单元220后的出射光线b射向用户的右(左)眼，由于第一像素单元210与第二像素单元220分别显示左右眼的图像，并且每个像素单元显示的图像只能进入用户对应的一只眼睛，不能进入另外一只眼睛，因此可以防止图像干扰并实现裸眼3d显示。

例如，像素组还包括与公共电极同层设置的像素电极213，像素电极213设置在第一公共电极条211与第二公共电极条212之间。需要说明的是，本实施例提供的显示基板为面内转换(in-planeswitching，ips)显示模式，例如，可以是高级超维场开关(advanced-superdimensionalswitching，ads)模式、边缘电场开关(fringefieldswitching，ffs)模式等。

例如，像素电极的材料可以为透明导电材料，例如可以包括氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锌(zno)、氧化铟(in2o3)、氧化铟镓(igo)中的组合或至少一种，本实施例对此不作限制。例如，像素电极的材料也可以选用与公共电极相同的材料，从而在一步图案化工艺中完成像素电极与公共电极的制作，可以节省工艺。

例如，如图1a所示，第一公共电极条211从靠近第二公共电极条212向远离第二公共电极条212的方向，第一公共电极条211距衬底基板100的垂直距离逐渐减小，即第一公共电极条211所在平面与衬底基板100所在平面具有倾斜角度。例如，第一像素单元210中的第一公共电极条211所在平面和衬底基板100所在平面的倾斜角度(锐角)与第二像素单元220中的第一公共电极条211所在平面和衬底基板100所在平面的倾斜角度(锐角)相同，本实施例包括但不限于此。

例如，如图1a所示，第一公共电极条211面向衬底基板100的一侧为反射面，由第一遮光部300沿y方向右侧入射的光线经过第一像素单元210中的第一公共电极条211的反射后的出射光线a'射向用户的左(右)眼，由第一遮光部300沿y方向左侧入射的光线经过第二像素单元220中的第一公共电极条211反射后的出射光线b'射向用户的右(左)眼。由于第一公共电极条211还起到了反射作用，因此可以使得更多的光线经第一公共电极条211进行反射，并通过像素组出射以增加显示基板的透过率。另一方面，由于出射光线a'(b')与出射光线a(b)并不在一个方向上，因此，第一公共电极条211的倾斜设计还可以增加显示基板的视角。本实施例提供的显示基板的设计结构可以与一般的tft-lcd的制作设备兼容以达到在tft-lcd的基础上实现裸眼3d显示，减少tft-lcd产线改造成本的目的。

例如，第一公共电极条211不限于倾斜设计，只要从衬底基板100背向第一遮光部300的一侧入射的光线不能沿垂直于衬底基板100的方向从显示基板出射即可。

例如，第一公共电极条211的材料可以选用钛(ti)、铂(pt)、金(au)、铬(cr)等材料中的一种或几种，本实施例对此不作限制。

例如，第二公共电极条212可以选用与第一公共电极条211相同的不透明导电材料制成，从而对出射光线a'(b')与出射光线a(b)进行限制，本实施例包括但不限于此。

例如，如图1a所示，像素组还包括层间介电层2340，层间介电层2340设置在第一遮光部300上。例如，层间介电层2340的截面为梯形，两个不透明的第一公共电极条211分别设置在梯形的两个腰上，以实现倾斜设计，本实施例包括但不限于此。例如，层间介电层2340的截面为等腰梯形，以实现两个第一公共电极条211具有相同的倾斜角度，本实施例包括但不限于此。

例如，层间介电层2340包括彩膜层230(非树脂材料)以及树脂层240，彩膜层230以及树脂层240至少之一的截面为梯形，本实施例以彩膜层230和树脂层240的截面均为梯形为例进行描述，本实施例包括但不限于此，例如，层间介电层还可以包括其他膜层。

例如，两个不透明的第一公共电极条211沿与第一方向垂直的第二方向，即y方向的尺寸之和占像素组沿y方向的尺寸的比例范围为40％-60％。例如，两个第一公共电极条211沿y方向的尺寸之和占像素组沿y方向的尺寸的比例为50％，当两个第一公共电极211之间的间隔在衬底基板100上的正投影与第一遮光部300在衬底基板100上的正投影完全重合时，第一遮光部300沿y方向的尺寸相当于占像素组沿y方向的尺寸的比例为50％，本实施例包括但不限于此。

例如，本实施例提供的显示基板还包括栅线(图中未示出)，栅线沿y方向延伸，并且第一遮光部300与栅线设置在同一层。例如，第一遮光部300可以为栅线同层的公共电极线，本实施例提供的公共电极线(第一遮光部300)具有较宽的宽度，可以实现遮光效果。由该公共电极线形成的第一遮光部可以通过过孔与像素组中的公共电极电连接，本实施例包括但不限于此。

例如，图1b示出了本实施例另一示例提供的显示基板的剖视图，如图1b所示，显示基板还包括数据线400，数据线400沿第一方向延伸，且在沿y方向上与第一遮光部300之间有间隔，从而使由衬底基板100背向第一遮光部300的一侧入射的光线能够从数据线400与第一遮光部300之间射入像素组。在沿垂直于衬底基板100的方向上，数据线400的靠近第一遮光部300的边缘与第一公共电极条211的远离第二公共电极条212的边缘对齐或者数据线400和第一公共电极条211有交叠，以使从衬底基板100背向第一遮光部300的一侧入射的光线不能沿垂直于衬底基板100的方向从显示基板出射。

例如，如图1b所示，第一遮光部300与数据线400可以设置在同一层。

例如，图1c示出了本实施例另一示例提供的显示基板的剖视图，如图1c所示，第一遮光部300与栅极设置在同一层。显示基板还包括第二遮光部600，第二遮光部600与数据线400同层设置，且第二遮光部600在衬底基板100上的正投影落入第一遮光部300在衬底基板100上的正投影内，即第二遮光部600沿第一方向延伸，且第二遮光部600沿y方向的尺寸不大于第一遮光部300沿y方向的尺寸ls。本实施例提供的第二遮光部用于实现进一步的遮光作用，防止入射到第一(二)像素单元对应的彩膜层的光线从第二(一)像素单元射出而发生串扰现象。

例如，第二遮光部600还可以为与源漏极同层设置的公共电极线，本实施例提供的公共电极线(第二遮光部600)具有较宽的宽度，可以实现遮光效果。由该公共电极线形成的第二遮光部可以通过过孔与第一遮光部进行电连接以减小整体公共电极线的电阻。

例如，如图1a-1c所示，每个像素组中的两个像素单元210和220相对于第二公共电极212沿第一方向的中心线呈轴对称分布。

在根据本发明实施例的显示基板中，每个像素组中的两个像素单元的像素电极可以独立控制，从而可以为不同的像素单元施加不同的电压，以使两个像素单元分别显示左眼和右眼图像。

实施例二

本实施例提供一种显示基板的制作方法，该显示基板的制作方法的具体步骤如图2所示，包括：

s201：在衬底基板上形成沿第一方向延伸的第一遮光部。

图3a-图6b为本实施例提供的显示基板的制作工艺流程示意图，且本实施例提供的显示基板的制作流程以最终形成如图1c所示的显示基板为例进行描述。

例如，如图3a为显示基板的俯视图，如图3a所示，在衬底基板100上通过成膜、曝光、刻蚀等工艺形成栅极线500以及栅电极，然后在栅极层上形成沿第一方向延伸的第一遮光部300，这里的第一方向指x方向。

例如，图3b为图3a中沿cc'方向的剖视图，在形成第一遮光部300之后，在第一遮光部300上形成栅极绝缘层110。为了清楚的表示显示基板的俯视图，图3a中没有示出栅极绝缘层110。图3a和图3b示出了在衬底基板100上形成一个第一遮光部300仅仅是示意性的，衬底基板100上可以形成多个相互平行的第一遮光部300。

例如，第一遮光部300可以为栅线同层的公共电极线，本实施例形成的公共电极线(第一遮光部300)具有较宽的宽度，可以实现遮光效果。

例如，如图4a为显示基板的俯视图，如图4a所示，在形成第一遮光部300之后，通过成膜、曝光、刻蚀工艺在栅极绝缘层100上形成薄膜晶体管130中的源漏电极图案、数据线400以及第二遮光部600。在衬底基板上100上形成的数据线400沿x方向延伸，且数据线400在沿与x方向垂直的第二方向，即y方向上与第一遮光部300之间有间隔。

例如，第二遮光部600在衬底基板100上的正投影落入第一遮光部300在衬底基板100上的正投影内，即第二遮光部600沿x方向延伸，且第二遮光部600沿y方向的尺寸不大于第一遮光部300沿y方向的尺寸。本实施例提供的第二遮光部600用于实现进一步的遮光效果。

例如，第二遮光部600可以为与源漏电极同层形成的公共电极线，本实施例形成的公共电极线(第二遮光部600)具有较宽的宽度，可以实现进一步遮光效果。由该公共电极线形成的第二遮光部可以通过过孔与第一遮光部进行电连接以减小整体公共电极线的电阻。

例如，图4b为图4a中沿cc'方向的剖视图，在形成第二遮光部600之后，在第二遮光部600上形成钝化层120。为了清楚的表示显示基板的俯视图，图4a中没有示出钝化层120。

s202：在第一遮光部上形成像素组，每个像素组包括两个像素单元，每个像素组包括公共电极，公共电极包括沿第一方向延伸的两个不透明的第一公共电极条以及位于两个不透明的第一公共电极条之间的第二公共电极条。

例如，如图5a和图5b的所示，本实施例中形成像素组包括在钝化层120上形成层间介电层2340以及金属连接孔等。例如，层间介电层2340可以包括彩膜层230(非树脂材料)以及树脂层240。例如，层间介电层2340图案化后的截面为梯形，本实施例以彩膜层230和树脂层240的经图案化形成截面均为梯形的形状为例进行描述，本实施例包括但不限于此。例如，彩膜层230和树脂层240的截面均为等腰梯形，本实施例包括但不限于此。

例如，图5b为图5a中沿cc'方向的剖视图，在形成彩膜层230之后，在彩膜层230上形成树脂层240。为了清楚的表示显示基板的俯视图，图5a中没有示出树脂层240。

例如，如图6a所示，本实施例中形成像素组包括形成两个像素单元210和220，像素单元210和220组成的像素组包括公共电极，公共电极包括沿x方向延伸，且沿y排列的两个不透明的第一公共电极条211以及位于两个不透明的第一公共电极条211之间的第二公共电极条212，第一公共电极条211以及第二公共电极条212通过连接部214电连接。需要说明的是，这里的两个像素单元210和220分别具有一个第一公共电极条211，并且共用一个第二公共电极条212。不透明的第一公共电极条211起到遮光作用。

例如，图6b为图6a中沿cc'方向的剖视图，图6a和图6b中在衬底基板100上形成一个像素组仅仅是示意性的，衬底基板100上可以形成多个像素组。

例如，两个不透明的第一公共电极条211分别形成在层间介电层2340的梯形截面的两个腰上以实现倾斜设计，即第一公共电极条211从靠近第二公共电极条212向远离第二公共电极条212的方向，第一公共电极条211距衬底基板100的垂直距离逐渐减小，也就是说，第一公共电极条211所在平面与衬底基板100所在平面具有倾斜角度，本实施例包括但不限于此。

例如，层间介电层2340的截面均为等腰梯形，则第一像素单元210中的第一公共电极条211所在平面和衬底基板100所在平面的倾斜角度(锐角)与第二像素单元220中的第一公共电极条211所在平面和衬底基板100所在平面的倾斜角度(锐角)相同，本实施例包括但不限于此。

例如，第一公共电极条211面向衬底基板100的一侧为反射面，由第一遮光部300沿y方向右侧入射的光线经过第一像素单元210中的第一公共电极条211的反射后的出射光线射向用户的左(右)眼，由第一遮光部300沿y方向左侧入射的光线经过第二像素单元220中的第一公共电极条211反射后的出射光线射向用户的右(左)眼。由于第一公共电极条211起到了反射作用，因此可以使得更多的光线经第一公共电极条211进行反射，并通过像素组出射以增加显示基板的透过率。另一方面，第一公共电极条211的倾斜设计还可以增加显示基板的视角。本实施例提供的显示基板的设计结构可以与一般的tft-lcd的制作设备兼容以达到在tft-lcd的基础上实现裸眼3d显示，减少tft-lcd产线改造成本的目的。

例如，层间介电层2340图案化后的截面也可以不是梯形，即第一公共电极条211不限于倾斜设计，只要从衬底基板100背向第一遮光部300的一侧入射的光线不能沿垂直与衬底基板100的方向从显示基板出射即可。

例如，第二公共电极条212可以选用与第一公共电极条211相同的不透明导电材料制成，从而对出射光路进行限制，本实施例包括但不限于此。

例如，如图6a和图6b所示，两个不透明的第一公共电极条211之间的间隔在衬底基板100上的正投影落入第一遮光部300在衬底基板100上的正投影内，即在沿垂直于衬底基板100的方向上，第一公共电极条211靠近第二公共电极条212的边缘可以与第一遮光部300靠近该第一公共电极条211的边缘对齐，或者第一公共电极条211与第一遮光部300有交叠，交叠部分沿y方向的尺寸不超过2μm，本实施例包括但不限于此。从衬底基板100背向第一遮光部300的一侧入射的光线不能沿垂直与衬底基板100的方向从显示基板出射，即本实施例提供的第一公共电极条211具有较宽的宽度，可以实现与第一遮光部300的共同作用以形成屏障，使光线在屏障的作用下只能沿着固定的方向射出，从而达到控制光路的目的。

例如，第一公共电极条211与第一遮光部300共同作用以使像素组显示的用于左眼图像的光传送向用户的左眼，且使像素组显示的用于右眼图像的光传送向用户的右眼。

例如，数据线400沿y方向上与第一遮光部300之间有间隔，从而使由衬底基板100背向第一遮光部300的一侧入射的光线能够从数据线400与第一遮光部300之间射入像素组。在沿垂直于衬底基板100的方向上，数据线400的靠近第一遮光部300的边缘与第一公共电极条211的远离第二公共电极条212的边缘对齐或者数据线400和第一公共电极条211有交叠，以使从衬底基板100背向第一遮光部300的一侧入射的光线不能沿垂直与衬底基板100的方向从显示基板出射。

例如，形成像素组还包括：在公共电极同层形成像素电极213，像素电极213形成在第一公共电极条211与第二公共电极条212之间。需要说明的是，本实施例提供的显示基板为面内转换(in-planeswitching，ips)显示模式，例如，可以是高级超维场开关(advanced-superdimensionalswitching，ads)模式、边缘电场开关(fringefieldswitching，ffs)模式等。

例如，像素电极的材料可以选用与公共电极相同的材料，从而在一步图案化工艺中完成像素电极与公共电极的制作，可以节省工艺。

实施例三

本实施例提供一种显示装置，该显示装置包括实施例一提供的任一种显示基板，该显示装置中通过第一公共电极条与第一遮光部共同作用以使像素组显示的用于左眼图像的光传送向用户的左眼，且使像素组显示的用于右眼图像的光传送向用户的右眼，从而实现裸眼3d显示效果。

例如，该显示装置可以为液晶显示装置以及包括该显示装置的电视、数码相机、手机、手表、平板电脑、笔记本电脑、导航仪等任何具有显示功能的产品或者部件，本实施例不限于此。

例如，上述液晶显示装置还包括与显示基板相对设置的对向基板，显示基板和对向基板对盒设置以形成液晶盒，液晶层设置在显示基板和对向基板之间。

有以下几点需要说明：

(1)除非另作定义，本发明实施例以及附图中，同一标号代表同一含义。

(2)本发明实施例附图中，只涉及到与本发明实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(3)为了清晰起见，在用于描述本发明的实施例的附图中，层或区域被放大。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。