一种显示基板、显示面板、显示装置及其制作方法与流程

文档序号:15200286发布日期:2018-08-19 10:55阅读:138来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,特别是一种显示基板、显示面板、显示装置及其制作方法。



背景技术:

近年来,三维显示技术因能实现图像的立体显示而被广泛关注和使用。

三维显示技术主要包括偏光式三维显示技术,偏光式三维显示技术的原理是:显示面板将图像处理成光线偏振方向不同的两组画面,3d眼镜的左侧镜片和右侧镜片的光线偏振方向不同,用户通过佩戴3d眼镜使得左眼和右眼采集到光线偏振方向不同的两组画面,用户的大脑对两组画面进行合成,得到具有立体显示效果的图像。

采用偏光式三维显示技术制造液晶显示面板时,在液晶显示面板的入光面一侧和出光面一侧各贴附一层具有两种偏振方向的偏光片。由于偏光片主要是通过拉伸工艺制作而成,因此具有两种偏振方向的偏光片具有生产工艺复杂和制作成本高等缺点,导致由该偏光片制作而成的显示面板也具有生产工艺复杂和制作成本高等缺点。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种显示基板,以解决由传统偏光片制作而成的显示基板具有生产工艺复杂和制作成本高等缺点。

一方面,提供了一种显示基板,包括衬底基板和形成在所述衬底基板上的金属线栅层;

所述金属线栅层划分为多个金属线栅单元,所述多个金属线栅单元的偏振方向不同。

进一步地,所述多个金属线栅单元阵列排布,每个所述金属线栅单元的偏振方向与相邻所述金属线栅单元的偏振方向不同。

进一步地,每个所述金属线栅单元的偏振方向与相邻所述金属线栅单元的偏振方向垂直。

进一步地,所述多个金属线栅单元阵列排布,位于第一方向上的所述金属线栅单元的偏振方向相同,位于第二方向上的所述金属线栅单元中,相邻所述金属线栅单元的偏振方向不同,其中,所述第一方向和所述第二方向垂直。

进一步地,位于第二方向上的所述金属线栅单元中,相邻所述金属线栅单元的偏振方向互相垂直。

另一方面,还提供了一种显示面板,包括上述的第一显示基板和上述的第二显示基板,所述第一显示基板和所述第二显示基板对盒设置;

所述第一显示基板的金属线栅单元在所述第二显示基板上的正投影与所述第二显示基板的金属线栅单元一一对应重叠,且相对设置的第一显示基板的金属线栅单元与第二显示基板的金属线栅单元的偏振方向相互垂直。

进一步地,所述第一显示基板为彩膜基板,所述彩膜基板还包括黑矩阵和色阻层,所述黑矩阵排布在所述金属线栅层上背离所述衬底基板的一侧,所述色阻层形成在所述黑矩阵形成的色阻区域内;

所述色阻层包括阵列排布的色阻单元,所述色阻单元在所述金属线栅层上的正投影与所述金属线栅单元一一对应重叠。

进一步地,所述第二显示基板为阵列基板,所述阵列基板还包括像素层,所述像素层形成在所述金属线栅层背离所述衬底基板的一侧;

所述像素层包括阵列排布的像素单元,所述像素单元在所述金属线栅层上的正投影与所述金属线栅单元一一对应重叠。

另一方面,还提供了一种显示装置,包括上述的显示面板。

另一方面,还提供了一种上述的显示基板的制作方法,包括:

提供衬底基板;

通过构图工艺,在所述衬底基板上形成金属线栅层。

与现有技术相比,本发明包括以下优点:

本发明实施例提供了一种显示基板、显示面板、显示装置及其制作方法。本发明提供的显示基板中,在衬底基板上形成金属线栅层,金属线栅层划分为多个金属线栅单元,由于多个金属线栅单元的偏振方向不同,因此制作的显示基板具有不同的偏振方向。金属线栅层具有生产工艺简单、制作时间短以及生产成本低等优点,由其制备的显示基板也具有生产工艺简单、制作时间短以及生产成本低等优点。可以根据实际制作出具有所需偏振方向的金属线栅层,以满足显示基板对不同偏振方向的需求。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种显示基板的结构示意图;

图2是本发明实施例提供的另一种显示基板的结构示意图;

图3是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图;

图4是本发明实施例提供的一种显示基板的制作方法的流程图。

附图标记

a、金属线栅单元1、彩膜基板11、第一金属线栅单元

12、色阻单元2、阵列基板21、第二金属线栅单元

22、像素单元3、液晶层

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

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;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的机或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

本发明实施例提供了一种显示基板,包括衬底基板和形成在衬底基板上的金属线栅层,其中,金属线栅层划分为多个金属线栅单元,多个金属线栅单元的偏振方向不同。

金属线栅层是由金属材料制成的偏光器件,具有线栅状结构,用于对经过的光线进行过滤,使偏振方向与相邻两根金属线形成的狭缝方向相同的光线透过。每个金属线栅单元可以具有一个或多个狭缝,属于某个金属线栅单元内的各狭缝的狭缝方向相同。

金属线栅层具有生产工艺简单、制作时间短以及生产成本低等优点,由其制作的显示基板也具有生产工艺简单、制作时间短以及生产成本低等优点。

金属线栅层的材料可以有多种,例如铝、银、金等。金属线栅层的制作工艺有多种,例如溅射成膜工艺结合图案化刻蚀工艺。金属线栅层的具体结构和尺寸可以根据实际进行设置,如,金属线栅层的厚度为50-200nm,相邻两根金属线形成的狭缝宽度为100-300nm,每根金属线的宽度为100-200nm。金属线栅层的制作工艺和结构尺寸可以根据实际工艺进行设置。

划分金属线栅层至多个金属线栅单元的方式有多种,在满足多个金属线栅单元的偏振方向不同的条件下,可以根据实际设置金属线栅层的划分方式以及各金属线栅单元的偏振方向,以满足显示基板对不同偏振方向的需求。

示例性地,

第一种结构,多个金属线栅单元可以阵列排布,每个金属线栅单元的偏振方向与相邻金属线栅单元的偏振方向不同。具有第一种结构的金属线栅层具有两种偏振方向。每个金属线栅单元的偏振方向与相邻金属线栅单元的偏振方向可以根据实际进行设置。例如每个金属线栅单元的偏振方向与相邻金属线栅单元的偏振方向垂直或呈一锐角等。优选地,每个金属线栅单元的偏振方向与相邻金属线栅单元的偏振方向垂直,这时具有第一种结构的金属线栅层具有较好的偏振效果,由其制作的显示基板具有较好的偏振效果。

如图1所示,金属线栅层包括多个金属线栅单元a,某一金属线栅单元a内的箭头方向为该金属线栅单元a的偏振方向,图1中的金属线栅单元a的偏振方向与相邻金属线栅单元a的偏振方向垂直。每个金属线栅单元a的偏振方向分别与水平方向呈一角度。

第二种结构,多个金属线栅单元可以阵列排布,位于第一方向上的金属线栅单元的偏振方向相同,位于第二方向上的所述金属线栅单元中,相邻金属线栅单元的偏振方向不同,其中,第一方向和第二方向垂直。具有该种结构的金属线栅层具有两种偏振方向。优选地,位于第二方向上的金属线栅单元中,相邻金属线栅单元的偏振方向互相垂直,这时具有第二种结构的金属线栅层具有较好的偏振效果,经过该金属。

如图2所示,金属线栅层包括多个金属线栅单元a,某一金属线栅单元a内的箭头方向为该金属线栅单元a的偏振方向,位于第一方向a1上的金属线栅单元a的偏振方向相同,位于第二方向a2上的金属线栅单元a中,相邻两个金属线栅单元a的偏振方向互相垂直。

上述示例仅是对金属线栅层的多个金属线栅单元的划分和偏振方向进行举例,可以根据实际进行设置,凡是适用的划分和偏振方向均可。

显示基板上通常还包括其他金属线,例如当显示基板为液晶显示面板的阵列基板时,阵列基板上还包括数据线和信号线等金属线,金属线栅层可以与显示基板的其他金属线通过一次构图工艺形成,从而简化了金属线栅层及显示基板的制作工艺。通常阵列基板上的信号线和数据线是垂直分布的,可以按照阵列基板上数据线和信号线的排布规律,设置金属线栅层中的金属线。

本发明实施例还提供了一种显示面板,包括本发明实施例上述提供的第一显示基板和本发明实施例上述提供的第二显示基板,第一显示基板和第二显示基板对盒设置;

其中,第一显示基板的金属线栅单元在第二显示基板上的正投影与第二显示基板的金属线栅单元一一对应重叠,且相对设置的第一显示基板的金属线栅单元与第二显示基板的金属线栅单元的偏振方向相互垂直。

第一显示基板和第二显示基板具有本发明实施例提供的显示基板的结构和性能,具体地,第一显示基板包括第一衬底基板和形成在第一衬底基板上的第一金属线栅层,第一金属线栅层划分为多个第一金属线栅单元,多个第一金属线栅单元的偏振方向不同;第二显示基板包括第二衬底基板和形成在第二衬底基板上的第二金属线栅层,第二金属线栅层划分为多个第二金属线栅单元,多个第二金属线栅单元的偏振方向不同。

由于显示面板包括对盒设置的上述的第一显示基板和第二显示基板,且相对设置的第一显示基板的金属线栅单元与第二显示基板的金属线栅单元的偏振方向相互垂直,因此显示面板具有对入射的光线进行偏振处理,使得从显示面板射出的光线具有不同的偏振方向。

金属线栅层具有线偏振功能,透过金属线栅层的光线具有线偏振方向,由金属线栅层制作的显示基板具有线偏振功能,由该显示基板制作的显示面板具有线偏振功能。

可以根据实际设置显示面板包括的显示基板的种类。具体地,第一显示基板可以为彩膜基板,彩膜基板还包括黑矩阵和色阻层,黑矩阵排布在金属线栅层上背离衬底基板的一侧,色阻层形成在黑矩阵形成的色阻区域内,色阻层包括阵列排布的色阻单元,色阻单元在金属线栅层上的正投影与金属线栅单元一一对应重叠。上述的彩膜基板是根据色阻单元的尺寸划分该基板上的金属线栅单元的尺寸。当第一显示基板为上述的彩膜基板时,第二显示基板可以为阵列基板,阵列基板还包括像素层,像素层形成在金属线栅层背离衬底基板的一侧,像素层包括阵列排布的像素单元,像素单元在金属线栅层上的正投影与金属线栅单元一一对应重叠。上述的阵列基板是根据像素单元的尺寸划分该基板上的金属线栅单元的尺寸。

由上述彩膜基板和阵列基板制成的显示面板为液晶显示面板。当属于彩膜基板的多个金属线栅单元具有两种偏振方向,且属于阵列基板的多个金属线栅单元具有两种偏振方向时,显示面板具有两种线偏振功能,从液晶显示面板射出的光线具有两种偏振方向,可形成3d图像。

上述液晶显示面板设置有配套使用的专用眼镜,眼镜的一个镜片具有一种偏振方向,与从液晶显示面板射出的光线的一种偏振方向相同,另一个镜片具有另一种偏振方向,与从液晶显示面板射出的光线的另一种偏振方向相同。用户佩戴专用眼镜,使得两眼接收到不同图像,通过人脑图像合成,得到3d立体图像。

示例性地,图3提供了一种液晶显示面板的结构示意图,图3中的双向箭头符号指示金属线栅单元的偏振方向为左右方向,x符号指示金属线栅单元的偏振方向为内外方向。

参考图3所示,液晶显示面板包括彩膜基板1、阵列基板2以及液晶层3,液晶层3设置在彩膜基板1和阵列基板2之间,其中,彩膜基板1包括第一金属线栅层和色阻层,第一金属线栅层划分为多个第一金属线栅单元11,多个第一金属线栅单元11阵列排布,色阻层划分为多个色阻单元12,第一金属线栅单元11在色阻层上的正投影与色阻单元12一一对应重叠,每个第一金属线栅单元11的偏振方向与相邻第一金属线栅单元11的偏振方向相互垂直;阵列基板2包括第二金属线栅层和像素层,第二金属线栅层划分为多个第二金属线栅单元21,多个第二金属线栅单元21阵列排布,像素层划分为多个像素单元22,第二金属线栅单元21在像素层上的正投影与像素单元22一一对应重叠,每个第二金属线栅单元21的偏振方向与相邻第二金属线栅单元21的偏振方向互相垂直;相对设置的第一金属线栅单元11的偏振方向与第二金属线栅单元21的偏振方向互相垂直。当彩膜基板1和阵列基板2具有图3所示的图案设计时,液晶显示面板具有较好的3d显示效果。

显示面板中各显示基板的结构可参照本发明上述对显示基板的介绍,本发明在此不在赘述。本发明实施例提供的显示面板具有本发明实施例上述提供的显示基板的优点,显示面板具有生产工艺简单、制作时间短以及生产成本低等优点。

现有工艺在显示面板的入光面一侧和出光面一侧各贴附一层具有两种偏振方向的偏光片,偏光片的贴附精度只能满足毫米级要求,无法满足显示面板的像素设计的微米级要求,导致贴附有该偏光片的显示面板的显示性能下降。而本发明使用金属线栅层作为偏光器件,替代现有技术中使用的传统偏振片,由于金属线栅层可以通过多种工艺如刻蚀工艺制成,具有制作工艺精度高等优点,因此使用金属线栅层制作显示面板提高了显示面板的显示性能。

本发明实施例还提供了一种显示装置,包括本发明实施例上述提供的显示面板。显示装置具有显示面板的诸多优点,本发明实施例在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种制作本发明实施例提供的显示基板的方法。如图4所示,显示基板的制作方法包括:

步骤101、提供衬底基板。

选取或制作衬底基板。衬底基板可以为由不同材料制成的基板,例如玻璃基板、树脂基板等。衬底基板的种类和尺寸可以根据实际进行设置。

步骤102、通过构图工艺,在衬底基板上形成金属线栅层。

金属线栅层为金属层结构,可以通过多种方式形成在衬底基板上。例如,可以采用溅射的方式,在衬底基板上形成金属膜层,再采用刻蚀工艺对金属膜层进行图案化处理,形成具有所需偏振功能的金属线栅层。

依据本发明实施例提供的方法,可以制成具有生成工艺简单、制作时间短、生产成本低、显示性能好等诸多优点的显示基板。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的显示基板、显示面板、显示装置及其制作方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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