专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示装置。
背景技术：
现有LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示装置)显示技术主要通过一背光源、一液晶显示面板来显示成像。液晶显示面板朝向背光源的一面贴附有下偏振片，背离光源的一面贴附有上偏光片。以扭曲向列型(Twisted Nematic,TN)常白模式液晶显示器为例，其原理为:由背光源发出的光经过下偏振片后变为线偏振光，如果液晶显示面板不加电，位于彩膜基板和阵列基板之间的液晶层中液晶分子呈90度的扭转，则光经过液晶层后偏振方向旋转90度，可以通过上偏振片；如果液晶显示面板加电，则液晶层中液晶分子排列方式改变(沿电场方向排列)，光经过液晶层后偏振方向不变，光线将无法通过上偏振片。传统的液晶显示装置中，光源发出的光需要经过上偏振片和下偏振片，光线透过下偏振片至少要损失掉50%的光能量，再经过阵列基板、液晶层、彩膜基板，又有大部分光能被吸收，光线经过上偏振片又损失了部分能量，最终光的利用率仅为5%左右。
发明内容
本发明提供了一种显示装置，提高了光能的利用率，同时具有高分辨率。为达到上述目的，本发明提供以下技术方案:一种显示装置，包括:娃晶液晶基板，所述娃晶液晶基板包括:相对设置的半导体基底和衬底、以及设置于所述半导体基底和所述衬底之间的液晶层，所述硅晶液晶基板的所述半导体基底朝向所述液晶层的一侧设置有反射层；彩膜基板，设置于所述硅晶液晶基板的所述衬底的一侧；设置于所述硅晶液晶基板和所述彩膜基板之间的偏振分光器，以及设置于所述偏振分光器和所述硅晶液晶基板之间、为所述偏振分光器提供非线性偏极化光的光源；其中，所述偏振分光器可将非线性偏极化光分为线性偏极化P偏光和S偏光,所述P偏光可穿过所述偏振分光器，所述S偏光被所述偏振分光器射向所述娃晶液晶基板中的反射层的反射面上。优选地，所述反射层包括像素电极。优选地，所述硅晶液晶基板的所述衬底朝向所述液晶层的一侧设置有透明电极层。优选地，所述偏振分光器的偏振光分光面与所述硅晶液晶基板的夹角中朝向所述光源的夹角为锐角。优选地，所述偏振分光器为偏极化分光镜阵列、或双折射聚合物材料薄膜堆、或利用光子晶体缺陷制作的超微偏振光分束器。优选地,所述偏极化分光镜阵列包括多个偏极化分光镜，每一个所述偏极化分光镜为由两个等腰直角棱镜的斜面粘合而成的棱镜，所述斜面上设置有偏极化分光层，所述偏极化分光层形成所述偏振光分光面。优选地，所述偏极化分光层由二氧化钛膜层、五氧化二钽膜层、三氧化二铝膜层、二氧化硅膜层中的两种或两种以上膜层制成。优选地，所述偏振分光器通过固定机构设置于所述硅晶液晶基板。优选地，所述固定机构为楔形导光板，所述楔形导光板设置于所述硅晶液晶基板上，所述偏振分光器固定于所述楔形导光板，所述光源发出的光经所述导光板射入所述偏振分光器。优选地，所述固定装置包括:支撑板和相对设置的第一固定架和第二固定架，所述支撑板的一端与所述第一固定架连接，所述支撑板的另一端与所述第二固定架连接，所述支撑板支撑所述偏振分光器，所述支撑板与所述硅晶液晶基板的夹角为锐角。本发明提供的显示装置，包括:娃晶液晶基板，所述娃晶液晶基板包括:相对设置的半导体基底和衬底、以及设置于所述半导体基底和所述衬底之间的液晶层，所述硅晶液晶基板的所述半导体基底朝向所述液晶层的一侧设置有反射层；彩膜基板，设置于所述硅晶液晶基板的所述衬底的一侧；设置于所述硅晶液晶基板和所述彩膜基板之间的偏振分光器，以及设置于所述偏振分光器和所述硅晶液晶基板之间、为所述偏振分光器提供非线性偏极化光的光源；其中，所述偏振分光器可将非线性偏极化光分为线性偏极化P偏光和S偏光,所述P偏光可穿过所述偏振分光器，所述S偏光被所述偏振分光器射向所述娃晶液晶基板中的反射层的反射面上。本发明提供的显示装置，光源发出的光照射在偏振分光器PBS (PolarizationBeam Spliter)上,偏振分光器将接收到的光源发出的非线性偏极化光转化为偏极化光、并分离出垂直于非线性偏极化光所在平面的S偏光和平行于非线性偏极化光所在平面的P偏光，P偏光将穿过偏振分光器，S偏光将射入硅晶液晶基板LCOS (Liquid Crystal onSilicon)，照射在硅晶液晶基板中的反射层的反射面上。即，本发明采用反射式成像，光利用率可达40%以上，偏振分光器具有集成功能，对光的利用率也较高。且本发明中用到的硅晶液晶基板的分辨率和开口率都较高。所以，本发明提供的显示装置，提高了光能的利用率，具有高分辨率。
图1为本发明提供的显示装置结构示意图；图2为图1所示的显示装置结构示意图中A处的局部放大图；图3为本发明提供的显示装置中一种光路图；图4为本发明提供的显示装置中另一种光路图；图5为本发明提供的显示装置中的偏振分光器和硅晶基板一种固定方式结构示意图；图6为本发明提供的显示装置中的偏振分光器和硅晶基板另一种固定方式结构示意图。
图中:1.娃晶液晶基板11.娃晶液晶基兀12.衬底13.半导体基底14.液晶层15.反射层16.透明电极层2.彩膜基板3.偏振分光器31.偏极化分光镜311.偏振光分光面312.偏极化分光层4.光源5.导光板61.第一固定架62.第二固定架7.支撑板
具体实施例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。实施例一本发明提供了一种显示装置，如图1所示，包括:娃晶液晶基板1，如图2所不,娃晶液晶基板I包括:相对设置的半导体基底13和衬底12、以及设置于半导体基底13和衬底12之间的液晶层14,娃晶液晶基板I的半导体基底13朝向所述液晶层14的一侧设置有反射层15 ；彩膜基板2，设置于硅晶液晶基板I的衬底12的一侧；设置于硅晶液晶基板I和彩膜基板2之间的偏振分光器3，以及设置于偏振分光器3和硅晶液晶基板I之间、为偏振分光器3提供非线性偏极化光的光源4 ;其中，偏振分光器3可将非线性偏极化光分为线性偏极化P偏光和S偏光，P偏光可穿过偏振分光器3,S偏光被偏振分光器3射向反射层15的反射面上。本发明提供的显示装置，如图1所示，光源4发出的光照射在偏振分光器3上，偏振分光器3将接收到的光源4发出的非线性偏极化光转化为偏极化光、并分离出垂直于非线性偏极化光所在平面的S偏光和平行于非线性偏极化光所在平面的P偏光，P偏光将穿过偏振分光器3, S偏光将射入娃晶液晶基板1，照射在娃晶液晶基板I中的反射层15的反射面上。即，本发明采用反射式成像，光利用率可达40%以上，且偏振分光器3具有集成功能，对光的利用率也较高。而现有技术中的液晶显示面板的出光面一侧和入光面一侧分别设置有偏光片，光线透过偏光片至少要损失掉50%的能量，光线还要经过阵列基板、液晶层、彩膜基板，光能利用率仅有3 10%。另外，硅晶液晶基板的晶体管及驱动线路都制作于半导体基底，位于反射面之下，仅有像素间隙占用开口面积，像素的开口率达到96%，而现有技术中的阵列基板中的晶体管及栅线、数据线等都需要占用开口面积，开口率一般是85%，故本发明中用到的硅晶液晶基板的分辨率或开口率都较高。所以，本发明提供的显示装置，提高了光能的利用率，同时具有高分辨率。上述衬底12优选的为玻璃，当然也可以为其它可以透光的材质制成的衬底，这里
就不再一一赘述。继续参考图2，上述反射层15包括像素电极，上述硅晶液晶基板I的衬底12朝向液晶层14的一侧设有透明电极层16，本实施例中，优选地，反射层15为铝反射层，透明电极层16可采用氧化铟锡(IT0)。上述硅晶液晶基板中的液晶层内的液晶分子可以为多种类型液晶分子，采用不同模式:结构一液晶层为向列相液晶，当透明电极和像素电极不加电时，液晶层中的液晶分子具有旋光性，S偏光经反射层反射,通过液晶层后，S偏光的偏振方向改变(即变为P偏光),可以透过偏振分光器，如图3所示，当透明电极和像素电极加电时，液晶层中的液晶分子沿电场方向排列，S偏光通过液晶层后，S偏光的偏振方向不变,不可以透过偏振分光器,如图4所示。结构二液晶层为向胆甾相液晶，当透明电极和像素电极加电时，液晶层中的液晶分子沿垂直电场方向排列，S偏光经反射层反射,通过液晶层后,S偏光的偏振方向改变(即变为P偏光)，可以透过偏振分光器，如图3所示；当透明电极和像素电极不加电时，S偏光通过液晶层后，S偏光的偏振方向不改变，不可以透过偏振分光器，如图4所示。由图1可以看出上述娃晶液晶基板I由多个娃晶液晶基兀11组成，本发明可以通过电路控制硅晶液晶基板中每个硅晶液晶基元中液晶分子的旋向，来控制显示装置中每个像素的亮度，从而提高显示装置的对比度。进一步的，为了保证光源发出的光照射在偏振分光器上并能反射至硅晶液晶基板I,如图1所不，偏振分光器3的偏振光分光面311与娃晶液晶基板I的夹角中朝向光源4的夹角为锐角。由于娃晶液晶基板I中的衬底12、液晶层14和半导体基底13相互平行，所以，偏振分光器3的偏振光分光面311与娃晶液晶基板I的夹角也就是偏振分光器3的偏振光分光面311与衬底12背离液晶层14 一面的夹角。优选地，偏振光分光面311与衬底12背离液晶层14的一面的夹角中朝向光源的夹角为5度 45度。即可以为5度、10度、15度、20度、25度、30度、35度、40度、45度等，这里就不再一一赘述。角度小，装置比较薄，角度大，厚度大。上述偏振分光器的结构有多种:结构一如图1所不,偏振分光器3为偏极化分光镜阵列,偏极化分光镜阵列由多个偏极化分光镜31组成。图2为图1所示的显示装置结构示意图中A处的局部放大图；如图2所示，上述每一个偏极化分光镜31为由两个等腰直角棱镜的斜面粘合而成的棱镜，斜面上具有偏极化分光层312,偏极化分光层312形成偏振分光面311。光源发出的光照射在偏振光分光面311上，非线性偏极化光转化为偏极化光、并分离出垂直于所述非线性偏极化光所在平面的S偏光和平行于所述非线性偏极化光所在平面的P偏光，P偏光可穿过偏振分光器，S偏光将照射在所述硅晶液晶基板上。上述两个等腰直角棱镜可以分别由SF57玻璃和SF2玻璃材料制成，偏极化分光层由二氧化钛膜层、五氧化二钽膜层、三氧化二铝膜层、二氧化硅膜层中的两种或两种以上膜层制成。当偏极化分光层由二氧化钛膜层、五氧化二钽膜层、三氧化二铝膜层、二氧化硅膜层制成时，对于P偏振光，在420 460nm和460 680nm波长范围内，积分透射率分别达到88%和93.4% ;而对于S偏振光，在420 680nm波长范围内，积分透射率为0.095%。结构二偏振分光器由双折射聚合物材料挤压成型的数百层塑料薄膜制成，其中，数百层塑料薄膜中折射率相同的部分形成透明板，折射率不同的部分形成高反射率的X/4膜堆。光源发出的光照射在偏振分光器上，分为线性偏极化P偏光和S偏光,P偏光可穿过透明板，S偏光被\ /4膜堆反射到硅晶液晶基板的反射层的反射面上。结构三偏振分光器为由光子晶体缺陷制成的超微偏振分光束器，超微偏振分光束器具有P偏光子晶体波导和S偏光子晶体波导。光源发出的光照射在偏振分光器上，分为线性偏极化P偏光和S偏光，P偏光将沿着P偏光子晶体波导方向传播，S偏光将沿着S偏光子晶体波导方向传播，这种偏振分光器对光的损失很小，可以应用在高分辨率、高对比度、高亮度的显示装置中。本发明中应用的光源为发光二级管或冷阴极荧光灯管，也可以是其它类型发光元件。进一步地，偏振分光器通过固定装置固定于硅晶液晶基板。固定装置可以为多种结构:结构一如图5所示，固定装置包括:固定机构为楔形导光板5,楔形导光板5设置于娃晶液晶基板I上，偏振分光器3固定于楔形导光板5，光源发出的光经导光板5射入偏振分光器3。楔形具体指具有收拢趋势或扩张趋势的图形。结构二如图6所示，固定装置包括:支撑板I和相对设置的第一固定架61和第二固定架62，支撑板7的一端与第一固定架61连接，支撑板7的另一端与第二固定架62连接，支撑板7支撑偏振分光器3，支撑板7与硅晶液晶基板的夹角为锐角。本实施例中，优选地，支撑板7为光学基板,第一固定架61和第二固定架62为胶框,偏振分光器3贴附于光学基板。支撑板7与第一固定架和第二固定架之间可以通过卡槽实现连接，也可以通过粘合实现连接，这里就不再一一赘述。当然，上述支撑板也可以为其它可以透光的材质制成的支撑板，这里就不再一一赘述。综上，本发明提供的显示装置，提高了光能的利用率，具有高对比度、高分辨率和高解析度。显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种显示装置，其特征在于，包括: 硅晶液晶基板，所述硅晶液晶基板包括:相对设置的半导体基底和衬底、以及设置于所述半导体基底和所述衬底之间的液晶层，所述硅晶液晶基板的所述半导体基底朝向所述液晶层的一侧设置有反射层； 彩膜基板，设置于所述硅晶液晶基板的所述衬底的一侧； 设置于所述硅晶液晶基板和所述彩膜基板之间的偏振分光器，以及设置于所述偏振分光器和所述硅晶液晶基板之间、为所述偏振分光器提供非线性偏极化光的光源；其中，所述偏振分光器可将非线性偏极化光分为线性偏极化P偏光和S偏光,所述P偏光可穿过所述偏振分光器，所述S偏光被所述偏振分光器射向所述硅晶液晶基板中的反射层的反射面上。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述反射层包括像素电极。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述硅晶液晶基板的所述衬底朝向所述液晶层的一侧设置有透明电极层。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述偏振分光器的偏振光分光面与所述硅晶液晶基板的夹角中朝向所述光源的夹角为锐角。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述偏振分光器为偏极化分光镜阵列、或双折射聚合物材料薄膜堆、或利用光子晶体缺陷制作的超微偏振光分束器。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述偏极化分光镜阵列包括多个偏极化分光镜，每一个所述偏极化分光镜为由两个等腰直角棱镜的斜面粘合而成的棱镜，所述斜面上设置有偏极化分光层，所述偏极化分光层形成所述偏振光分光面。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述偏极化分光层由二氧化钛膜层、五氧化二钽膜层、三氧化二铝膜层、二氧化硅膜层中的两种或两种以上膜层制成。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述偏振分光器通过固定机构设置于所述娃晶液晶基板。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述固定机构为楔形导光板，所述楔形导光板设置于所述硅晶液晶基板上，所述偏振分光器固定于所述楔形导光板，所述光源发出的光经所述导光板射入所述偏振分光器。
10.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述固定装置包括:支撑板和相对设置的第一固定架和第二固定架，所述支撑板的一端与所述第一固定架连接，所述支撑板的另一端与所述第二固定架连接，所述支撑板支撑所述偏振分光器，所述支撑板与所述硅晶液晶基板的夹角为锐角。
全文摘要
本发明涉及显示技术领域，公开了一种显示装置，包括硅晶液晶基板，硅晶液晶基板包括相对设置的半导体基底和衬底、以及设置于半导体基底和衬底之间的液晶层，硅晶液晶基板的半导体基底朝向液晶层的一侧设置有反射层；彩膜基板，设置于硅晶液晶基板的衬底的一侧；设置于硅晶液晶基板和彩膜基板之间的偏振分光器，以及设置于偏振分光器和硅晶液晶基板之间、为偏振分光器提供非线性偏极化光的光源；其中，偏振分光器可将非线性偏极化光分为线性偏极化P偏光和S偏光，P偏光可穿过偏振分光器，S偏光被偏振分光器射向硅晶液晶基板中的反射层的反射面上。所以，上述显示装置，提高了光能的利用率，具有高分辨率。
文档编号G02B27/28GK103207472SQ201310100840
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者李 瑞, 刘俊国, 龙君, 张宏坤, 宋勇 申请人:北京京东方光电科技有限公司