CN102636897A - 显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示面板和显示装置。显示面板包括：彼此相对地设置的第一和第二基板以及形成在其间的液晶层；滤色器偏振层，形成在第一和第二基板的相对表面中的一个表面上；以及偏振层。该滤色器偏振层包括以不同的节距布置从而发射具有不同颜色的入射光的第一偏振分量的第一金属线性栅格，以及形成在与第一基板和第二基板的相对表面中的另一个表面上的第二金属线性栅格。所提供的显示面板和显示装置具有降低的制造成本和简化的制造工艺。

Description

显示面板
技术领域
根据示例性实施方式的装置和方法涉及显示面板以及包括该显示面板的显示装置，更具体地，涉及包括滤色器偏振层和偏振层的显示面板以及包括该显示面板的显示装置。
背景技术
液晶显示(LCD)面板包括其间具有液晶层的第一基板和第二基板、以及用于偏振入射到第一基板和第二基板的光的偏振片。此外，为了利用光产生不同的颜色，LCD面板包括滤色器层。当入射光透过偏振片和滤色器层时，其光效率下降。穿过偏振片透射的光的偏振分量可以根据LCD面板中包括的液晶类型调整。同时，LCD面板可以进一步包括在光入射侧的双亮度增强膜(DBEF)，从而补偿由于偏振引起的光损失。
然而，偏振片和DBEF增加了LCD面板或显示装置的制造成本并使制造工艺复杂化。
发明内容
因此，一个或多个示例性实施方式提供一种显示面板以及包括该显示面板的显示装置，其中降低了制造成本并简化了制造工艺。
另一示例性实施方式是为了提供一种具有改善的光效率的显示面板以及包括该显示面板的显示装置。
又一示例性实施方式是为了提供具有在能见度方面最佳的无源型立体图像的一种显示装置。
前述和/或其它方面可以通过一种具有液晶层的显示面板实现，该显示面板包括：彼此相对地设置的第一和第二基板；滤色器偏振层，形成在第一和第二基板的相对表面中的一个表面上，并包括具有不同节距的第一金属线性栅格从而发射具有不同颜色的入射光的第一偏振分量。
显示面板还可以包括形成在第一基板和第二基板的相对表面中的所述一个表面上并包括包含多个子像素的像素的像素层，以及至少三个子像素可以在第一金属线性栅格的节距方面不同。
第一和第二基板可以设置在显示面板的彼此相对的面上。第一和第二基板可以设置在液晶层、滤色器偏振层和第一金属线性栅格中的一个或多个的相对面/侧上。
第一金属线性栅格可以包括红色金属线性栅格、绿色金属线性栅格和蓝色金属线性栅格，以及红色金属线性栅格可以以每个节距比红光波长的1/2短来布置，绿色金属线性栅格可以以每个节距比绿光波长的1/2短来布置，蓝色金属线性栅格可以以每个节距比蓝光波长的1/2短来布置。
第一金属线性栅格可以包括按顺序层叠的第一金属层、绝缘层和第二金属层。
第一金属线性栅格的高度可以比其宽度大。
滤色器偏振层还可以包括形成在第一金属线性栅格下面的电介质层。
第一金属线性栅格可以包括透射第一偏振分量的第一偏振线性栅格以及透射第二偏振分量的第二偏振线性栅格，滤色器偏振层可以以方格图案的形式划分，以及第一偏振线性栅格和第二偏振线性栅格交替地形成在方格图案的相邻单元中。
第二金属线性栅格可以包括透射第一偏振分量的第一偏振线性栅格以及透射第二偏振分量的第二偏振线性栅格，以及第二金属线性栅格的第一偏振线性栅格可以相应于第一金属线性栅格的第二偏振线性栅格，第二金属线性栅格的第二偏振线性栅格可以相应于第一金属线性栅格的第一偏振线性栅格。
显示面板还可以包括像素层，该像素层形成在第一基板和第二基板的相对表面中的所述一个表面上并包括包含多个子像素的像素，其中滤色器偏振层的方格图案的单元形成为相应于所述像素。
第一金属线性栅格可以包括透射第一偏振分量的第一偏振线性栅格以及透射第二偏振分量的第二偏振线性栅格，滤色器偏振层可以被分成多行或多列，以及第一偏振线性栅格和第二偏振线性栅格可以交替地形成在所述多行或多列中。
第二金属线性栅格可以包括透射第一偏振分量的第一偏振线性栅格以及透射第二偏振分量的第二偏振线性栅格，以及第二金属线性栅格的第一偏振线性栅格可以相应于第一金属线性栅格的第二偏振线性栅格，第二金属线性栅格的第二偏振线性栅格可以相应于第一金属线性栅格的第一偏振线性栅格。
显示面板还可以包括形成在第一基板和第二基板的相对表面中的所述一个表面上并形成有包括多个子像素的像素的像素层，其中所述行或列形成为相应于像素行或像素列。
第一金属线性栅格可包括具有第一反射率的金属，第二金属线性栅格可包括具有低于第一反射率的第二反射率的金属。
显示面板可还包括形成在第一金属线性栅格上的第一光吸收层。
显示面板可还包括形成在第二金属线性栅格和第二基板之间的第二光吸收层。
另一方面可以通过提供一种包括具有液晶层的显示面板的显示装置实现，该显示装置包括：彼此相对地设置的第一和第二基板；滤色器偏振层，形成在第一和第二基板的相对表面中的一个表面上，并包括以不同节距布置的第一金属线性栅格从而发射具有不同颜色的入射光的第一偏振分量；以及背光组件，发射光到显示面板。
附图说明
由以下结合附图的对示例性实施方式的描述，以上和/或其它方面将变得显然且更易于理解，附图中：
图1显示根据一示例性实施方式的显示面板的层结构；
图2是图1的显示面板的横截面图；
图3是显示在图1的第一基板上的滤色器偏振层的视图；
图4A和图4B是用于说明子像素的第一金属线性栅格的视图；
图5是图3的滤色器偏振层的横截面图；
图6是在图1的第二基板上的偏振层的横截面图；
图7是根据一示例性实施方式的另一滤色器偏振层的横截面图；
图8是显示根据另一示例性实施方式的显示面板的层结构的视图；
图9至图11是显示根据另一示例性实施方式的显示面板的滤色器偏振层和偏振层的视图；
图12是用于说明根据一示例性实施方式的显示面板的第一和第二金属线性栅格的偏振的视图；
图13是用于说明根据另一示例性实施方式的显示面板的第一和第二金属线性栅格的偏振的视图；
图14是根据另一示例性实施方式的显示面板的横截面图；
图15是根据又一示例性实施方式的显示面板的横截面图；
图16A至图16D是用于说明根据一示例性实施方式的显示面板的第一基板的制造方法的视图；
图17A至图17D是用于说明根据一示例性实施方式的显示面板的第二基板的制造方法的视图；
图18A和图18B是用于说明根据一示例性实施方式的光吸收层的形成方法的视图；
图19A和图19B是用于说明根据另一示例性实施方式的光吸收层的形成方法的视图；
图20A和图20B是用于说明根据一示例性实施方式的附加偏振层的形成方法的视图；
图21是根据一示例性实施方式的显示装置的示意图；
图22是根据一示例性实施方式的显示装置的控制方块图；
图23是用于说明在根据一示例性实施方式的显示装置中显示三维图像(3D图像)的视图；以及
图24是用于说明图23的显示装置的制造方法的视图。
具体实施方式
以下，将参考附图详细描述示例性实施方式，以便被本领域的普通技术人员容易地实现。示例性实施方式可以各种形式实现而不限于在此阐述的示例性实施方式。为了清晰，省略了众所周知的部件的描述，并且相似的附图标记始终表示相似的元件。
图1显示根据一示例性实施方式的显示面板的层结构以及图2是图1的显示面板的横截面图。
如在其中所示，在该示例性实施方式中的显示面板1000包括彼此相对地形成的第一基板100和第二基板200、以及顺序地布置在第一基板100和第二基板200之间的滤色器偏振层300、像素层400和液晶层500以及偏振层600。包括液晶层500的显示面板1000可以被用于电视、家用器具(诸如监视器、蜂窝电话、便携式多媒体播放器(PMP)、上网本、笔记本式电脑)、移动终端诸如电子书终端等、用于展览和广告的显示装置等。
滤色器偏振层300和像素层400顺序地形成在第一基板100上，偏振层600形成在第二基板200上。如图2所示，第二基板200形成有在与第一基板100的TFT 411相应的区域中的黑矩阵200-1并且形成有公共电极200-3，该公共电极200-3产生与像素电极412相应的电压。液晶层500被插置在第一基板100和第二基板200之间，其中该液晶层500的配向通过施加电压来调整。液晶层500的阵列根据扭曲向列(TN)模式、垂直排列(VA)模式、垂直取向构型(PVA)模式、平面切换(IPS)模式或显示面板1000的相似操作模式得以控制。为了改善光学视角，划分或图案化子像素，均匀地调整液晶的折射率，或者可以使用类似的技术。
滤色器偏振层300形成在第一基板100上，用于控制液晶阵列并显示图像的像素层400形成在滤色器偏振层300上。滤色器偏振层300包括以不同的节距布置的第一金属线性栅格310，使得入射光的第一偏振分量能被发射成不同颜色的光。偏振层600可包括透射与第一偏振分量不同的第二偏振分量的光的第二金属线性栅格610，并仅改变入射光偏振状态。平坦化层100-1形成在第一金属线性栅格310和第二金属线性栅格610上，用于保护它们并使其变平。以下将详细地描述在滤色器偏振层300中包括的第一金属线性栅格310以及在偏振层600中包括的第二金属线性栅格610。
形成在平坦化层100-1上的像素层400包括用于根据从外部接收的控制信号改变填充在液晶层500中的液晶阵列的多个像素(未示出)，并且每个像素包括多个子像素410。在该示例性实施方式中，子像素410表示在其中输入与红色、绿色和蓝色相应的视频信号值的最小单元像素，以及包括多个子像素410并表示一个视频信号的单元被认为是所述像素。子像素410包括像素电极412以及作为开关装置的薄膜晶体管(TFT)411。在当前的示例性实施方式中，子像素410具有包括TFT 411和像素电极412的二维空间概念(concept)以及物理概念。
在第一基板100的平坦化层100-1上，形成栅电极411-1。栅电极411-1可以是包含金属的单层或多层。在与栅电极411-1相同的层上，还形成有连接到栅电极并在显示面板1000的横向方向上布置的栅极线(未示出)以及连接到栅驱动器(未显示)并传输驱动信号到栅极线的栅极焊盘(未显示)。此外，在与栅电极411-1相同的层上，形成维持电极413以聚集电荷。
在第一基板100上，包括硅氮化物(SiNx)等的栅绝缘层411-2覆盖栅电极411-1和维持电极413。
在栅电极411-1的栅绝缘层411-2上，形成包含非晶硅或类似半导体的半导体层411-3。在半导体层411-3上，形成包含n+氢化非晶硅或者以硅化物或n型杂质高掺杂的类似材料的欧姆接触层411-4。此外，去除在随后将描述的源电极411-5和漏电极411-6之间的沟道部分中的欧姆接触层411-4。
在欧姆接触层411-4和栅绝缘层411-2上，形成数据布线411-5和411-6。数据布线411-5和411-6也可以是包含金属的单层或多层。数据布线411-5和411-6包括在竖直方向上形成并交叉栅极线(未显示)以形成子像素410的数据线(未显示)、从数据线分支并延伸至欧姆接触层411-4的上部的源电极411-5、以及与源电极411-5分离并与源电极411-5相对地形成在欧姆接触层411-4的上部上的漏电极411-6。
在数据布线411-5和411-6的一部分以及没有用数据布线411-5和411-6覆盖的半导体层411-3上，形成钝化层411-7。这时，硅氮化物或类似的无机绝缘膜可以进一步形成在钝化层411-7与TFT 411之间，由此确保TFT 411的可靠性。
典型地，形成在钝化层411-7上的像素电极412包含铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)、或类似的透明导电材料。像素电极412电连接到源电极411-5。
在第二基板200的平坦化层100-1上，黑矩阵200-1形成在与形成在第一基板100上的TFT 411相应的区域中。一般地，黑矩阵200-1用于划分子像素410并防止TFT 411暴露于外界光。黑矩阵200-1包含具有黑色染料的感光有机材料。使用炭黑、氧化钛等作为黑色染料。
在黑矩阵200-1上，形成覆盖层(overcoat layer)200-2以使黑矩阵200-1变平并保护该黑矩阵200-1。丙烯酸环氧材料典型地用作覆盖层200-2。
在覆盖层200-2上，形成公共电极200-3。公共电极200-3由透明导电材料诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等制成。公共电极200-3，与第一基板100的像素电极412一起，直接施加电压到液晶层500。
图3是显示形成在图1的第一基板上的滤色器偏振层300的视图，图4A和图4B是用于说明子像素的第一金属线性栅格的视图，图5是图3的滤色器偏振层的横截面视图。
如在其中示出的，第一金属线性栅格310成形为类似于在第一基板100上沿特定方向布置的杆。第一金属线性栅格310以特定高度(H)和宽度(W)周期性地布置。周期(即，第一金属线性栅格310的节距)根据期望的光颜色被不同地控制。
如果衍射光栅的节距被调整为等于或小于光波长的1/2，则不形成衍射波而是仅存在透射光和反射光。如在其中示出的，当入射光透过类似于缝成形的第一金属线性栅格310时，入射光的第一偏振分量(其垂直于第一金属线性栅格310)透射通过第一基板100，而入射光的第二偏振分量(其平行于第一金属线性栅格310)变成反射光从而被再次反射。也就是说，透过滤色器偏振层300的入射光被关于特定方向偏振。同时，空间可以形成在第一金属线性栅格310之间。
图4A是显示像素I以及组成像素I的子像素410-R、410-G和410-B的视图。在该示例性实施方式中，像素I包括形成在发射红光的区域中的红色子像素410-R、形成在发射绿光的区域中的绿色子像素410-G、以及形成在发射蓝光的区域中的蓝色子像素410-B。与这样的像素层400相应的滤色器偏振层300形成有第一金属线性栅格310，该第一金属线性栅格310根据子像素410-R、410-G和410-B而具有不同的节距。
图4B是显示与子像素410-R、410-G和410-B相应的第一金属线性栅格310的视图。第一金属线性栅格310包括在与红色子像素410-R相应的区域中形成的红色金属线性栅格310-R、在与绿色子像素410-G相应的区域中形成的绿色金属线性栅格310-G以及在与蓝色子像素410-B相应的区域中形成的蓝色金属线性栅格310-B。
红色金属线性栅格310-R具有比红光波长的1/2短的节距，绿色金属线性栅格310-G具有比绿光波长的1/2短的节距，蓝色金属线性栅格310-B具有比蓝光波长的1/2短的节距。因而，金属线性栅格310-R、310-G和310-B的每个节距根据子像素410-R、410-G和410-B调整，使得入射光的波长能被控制，从而允许子像素410分别发射不同颜色的光。
红色金属线性栅格310-R的节距比红光波长的1/2短，即，大约330～390nm，当入射光透过红色金属线性栅格310-R时，入射光被分成具有第一偏振分量的红光光谱。绿色金属线性栅格310-G的节距比绿光波长的1/2短，即，大约250～290nm，入射光被分成具有第一偏振分量的绿光光谱。蓝色金属线性栅格310-B的节距可以设得比蓝光波长的1/2短，即，大约220～240nm。透过蓝色金属线性栅格310-B的光被分成具有第一偏振分量的蓝光光谱。换句话说，金属线性栅格310的节距以红色金属线性栅格310-R、绿色金属线性栅格310-G和蓝色金属线性栅格310-B的顺序减小。第一金属线性栅格310的节距可以根据期望从显示面板1000发出的颜色的光波长来调整，并且可以发出黄色、青色和品红色的光而不是前述的红色、绿色和蓝色光。
如图5所示，在该示例性实施方式中的第一金属线性栅格310包括顺序层叠的第一金属层311、绝缘层313以及第二金属层315。第一金属层311和第二金属层315可以由诸如Al、Ag等的金属制成，并且可以具有小于大约100nm的高度。在该示例性实施方式中，第一金属层311和第二金属层315的每个可以形成为具有大约40nm的高度。层叠在第一金属层311和第二金属层315之间的绝缘层313可包括电介质材料诸如ZnSe和TiO2，并且可以形成为具有小于大约150nm的高度。第一金属线性栅格310的高度大于其宽度，高度与宽度的比率可以是2～4，例如3。在第一金属线性栅格310中，宽度、高度、节距、高度与宽度的比率以及节距与宽度的比率可以随着形成第一金属线性栅格310的材料而变化。也就是说，通过考虑金属的种类、电介质材料的高度等来执行关于光学透射比的模拟，并且可以选择最佳条件。此外，第一金属线性栅格310的宽度、高度、节距、高度与宽度的比率以及节距与宽度的比率可以随着发射光的颜色(即，每个子像素410)而变化。
从第一金属线性栅格310的金属层311、315发出彩色光的原理是基于其中金属中的自由电子集体振荡的等离子体振子(Plasmon)。由于自由电子的振荡，纳米级金属在金属表面上显示出等离子体共振。表面等离子体共振是在金属薄膜的表面上电子的集体电荷密度振荡，由该表面等离子体共振引起的表面等离子体波是沿金属与邻近该金属的电介质材料之间的分界面传播的表面电磁波。做为沿金属与电介质材料之间的分界面传播的一类表面电磁波，表面等离子体波相应于当入射到金属表面并具有特定波长的光没有被全反射并引起表面波时所产生的波。如果包括第一金属层311、绝缘层313和第二金属层315的金属线性栅格310按特定周期以缝的形式布置，则发射光的颜色随该周期而变化。
根据该示例性实施方式，第一金属线性栅格310被布置成将遍及可见光区域的白光过滤成单独的颜色。这将实现用于在特定振荡波长范围内的量子-等离子体振子-量子转换的纳米振荡器，其提高了通带宽度，并且与其它颜色的过滤法相比，能够实现紧凑。此外，过滤的光已被自然地偏振，所以其能被直接应用于LCD面板等而不用任何单独的偏振层。
因此，显示面板100能通过一个滤色器偏振层300而不是目前的偏振片和滤色器产生偏振的彩色光。此外，未透过第一基板100的光不被吸收而是从第一金属线性栅格310的第一金属层311反射，所以光可能被再次朝向显示面板1000反射。也就是说，总的光效率得以改善，从而能省略传统的双亮度增强膜(DBEF)。
图6是图1的第二基板上的偏振层的横截面图。如在其中所示，偏振层600包括第二金属线性栅格610，该第二金属线性栅格610成形为类似于在垂直于第一金属线性栅格310的方向上布置的棒。也就是说，第二金属线性栅格610透射垂直于第一偏振分量的第二偏振分量。第二金属线性栅格610具有能透射所有波长的入射光的节距，因为其仅需要透射第二偏振分量。特别地，第二金属线性栅格610的节距可以形成得比蓝光波长的1/2短。第二金属线性栅格610具有大约150nm的高度以及100至150nm的节距。此外，第二金属线性栅格610的高度与宽度的比率可以在从2到4的范围内被调整。
第二金属线性栅格610包括金属层611以及形成在金属层611上的硬掩模612。金属层611可包含与第一金属线性栅格310的金属相同或不同的金属。换句话说，金属层611可包含诸如Al、Ag、Cu等的金属，或者可包含MoW或类似的硬合金。替代地，金属层611可以由导电聚合物制成或者可以包含导电聚合物。硬掩模612用于保护金属层611并改善金属层611的偏振性能，并可包含诸如SiO2的电介质材料。
根据另一示例性实施方式，第一金属线性栅格310和第二金属线性栅格610可具有相同的偏振方向，因为根据电压是否施加到液晶以调整其取向光能被挡住或透射。因此，不需要使第一金属线性栅格310和第二金属线性栅格610的偏振方向彼此垂直。这可以根据液晶的取向调整。
图7是一示例性实施方式的另一滤色器偏振层的横截面图。
如在其中所示，滤色器偏振层300还可以包括在第一金属线性栅格310下面层叠的电介质层320。电介质层320可以由与第一基板100类似的材料制成，并且可以包含MgF2。电介质层320可以以与第一基板100耦接的膜的形式提供。这里，电介质层320可代替第一基板100或可以被省略。
图8是显示根据另一示例性实施方式的显示面板的层结构的视图。
依据该示例性实施方式的显示面板1000可包括布置在第一基板100或第二基板200上(即，光透过其充分发射的基板的外表面)的反射约束层700。显示面板1000(其是其中图像仅使用入射光来显示并且光被完全透射的透射型面板)还可以包括反射约束层以减少由于外界光引起的表面反射。此外，反射约束层700可包括抗反射膜或抗眩光膜，或者可以包括在第二基板200的外表面上通过纳米技术形成的蛾眼图案层(moth-eye pattern layer)。此外，反射约束层700可以通过诸如低反射(LR)、抗反射(AR)、硬涂覆(HC)等的处理或者通过以上处理的结合而形成。这样的表面处理可以进行分辨率增强、防放电、防污染、耐磨等以及抗反射。有时，反射约束层700可以被添加到用于入射光的基板或者在显示面板1000的中部。
图9至图11是显示根据另一示例性实施方式的显示面板的滤色器偏振层和偏振层的视图。图9至图11的显示面板1000包括材料(特别地，包含在其中的金属材料)彼此不同的第一金属线性栅格310和第二金属线性栅格610。包含于第一金属线性栅格310和第二金属线性栅格610中的金属可以在反射率和硬度方面彼此不同。
图9的显示面板1000包括含高反射率的金属的第一金属线性栅格310以及含低反射率的金属的第二金属线性栅格610。如果光通过第一基板100的底部进入并通过第二基板200离开，则仅第一偏振分量的光进入液晶层500，第二偏振分量的光从第一基板100反射。典型地，在显示面板1000下面发射光的背光组件(未显示)包括反射板，该反射板再次朝显示面板1000反射已从第一基板100反射的光。包含在第一金属线性栅格310中的金属可具有高反射率，使得更多的光能通过反射板再循环并进入第一基板100，即更多的第二偏振分量的光能进入反射板。例如，第一金属线性栅格310可包括具有高反射率的金属，诸如Al、Ag、Cu等。因而，如果高反射的金属产生第一金属线性栅格310的反射率，则其有可能省略在传统显示面板中使用的双亮度增强膜(DBEF)。因此，存在对降低显示面板1000的制造成本的效果，并且能够使包括显示面板1000的显示装置薄且重量轻。
另一方面，第二金属线性栅格610可包含具有低反射率的金属从而抑制外界光的反射并吸收该光。第二金属线性栅格610可经历用于降低金属的反射率的附加工艺，或者可以包括或可配置有用于吸收光的碳、氧化铬等。
同时，考虑到与外部的许多接触，根据另一示例性实施方式的第二金属线性栅格610可包括具有高强度的金属。例如，第二金属线性栅格610可包含MoW或类似的合金，或者可包含能够执行与金属层基本相同的功能的导电聚合物。
图10的显示面板1000还可包括形成在包括于第一基板100中的第一金属线性栅格310上并吸收光的光吸收层300。如果外界光进入显示面板1000并被再次反射，由于光的反射，存在显示面板1000的对比度会下降并且图像质量会劣化的问题。为了防止这些问题，根据该示例性实施方式的第一基板100包括在第一金属线性栅格310上从而吸收不期望的外界光的光吸收层330。
光吸收层330可包含具有低反射率的金属，和/或可包括或配置有用于吸收光的碳、氧化铬等。
替代地，光吸收层330可以不形成在第一基板上而是在第二基板200的第二金属线性栅格610下面。也就是说，外界光被形成在第二金属线性栅格610下面的光吸收层截获并因而防止进入显示面板1000。
图11显示形成在包括于第一基板100中的第一金属线性栅格310上的第一光吸收层331以及形成在第二基板200上的第二光吸收层631。为了减少不属于从背光组件(未示出)发射的光而是属于外界光的反射的问题，根据该示例性实施方式的显示面板1000包括在第一和第二基板100和200两者上的光吸收层331和631。光吸收层331和631可以配置有碳、氧化铬等。当然，不存在限制，只要光吸收层331和631包括能够吸收光的材料。
第一光吸收层331和第二光吸收层631可以如图10所示地形成在任一基板上，或者可以省略第一光吸收层331和第二光吸收层631。
图12是用于说明根据一示例性实施方式的显示面板的第一和第二金属线性栅格的偏振的视图。在图12中显示的线示意性地示出形成在滤色器偏振层300上的第一金属线性栅格310的取向以及形成在偏振层600上的第二金属线性栅格610的取向。根据该取向，透射光的偏振分量不同。例如，如果水平线透射光的第一偏振分量，则竖直线透射第二偏振分量。根据该示例性实施方式的显示面板1000用于显示三维(3D)图像的显示装置中，特别地，用于以无源模式显示3D图像的显示装置中。在通过无源模式显示3D图像的情形下，使用者能透过具有不同偏振状态的偏振眼镜观看图像。
如在其中显示的，滤色器偏振层300被分成多行，并且第一金属线性栅格310包括用于透射第一偏振分量的第一偏振线性栅格P-1以及用于透射第二偏振分量的第二偏振线性栅格P-2。第一偏振线性栅格P-1形成在奇数行，第二偏振线性栅格P-2形成在偶数行，其中第一偏振线性栅格P-1和第二偏振线性栅格P-2彼此交替。类似地，第二金属线性栅格610包括用于透射第一偏振分量的第一偏振线性栅格P-1以及用于透射第二偏振分量的第二偏振线性栅格P-2。然而，与第一金属线性栅格310相反，第二金属线性栅格610的第一偏振线性栅格P-1形成在偶数行以及第二偏振线性栅格P-2形成在奇数行，其中第一偏振线性栅格P-1和第二偏振线性栅格P-2彼此交替。
换句话说，第二金属线性栅格610的第一偏振线性栅格P-1与第一金属线性栅格310的第二偏振线性栅格P-2相应地形成，第二金属线性栅格610的第二偏振线性栅格P-2与第一金属线性栅格310的第一偏振线性栅格P-1相应地形成，其中第一偏振线性栅格P-1与第二偏振线性栅格P-2彼此交替。
如果与左眼图像相应的视频信号以及与右眼图像相应的视频信号分别交替地施加到奇数行和偶数行，则左眼图像通过第一金属线性栅格310的第一偏振线性栅格P-1以及第二金属线性栅格610的第二偏振线性栅格P-2显示在显示面板1000上，右眼图像通过第一金属线性栅格310的第二偏振线性栅格P-2以及第二金属线性栅格610的第一偏振线性栅格P-1形成在显示面板1000上。虽然左眼图像和右眼图像同时显示在显示面板1000上，但是使用者的两眼分别透过仅能透射左眼和右眼图像的一个偏振分量的偏振眼镜观看不同的图像，从而观看3D图像。
第一偏振线性栅格P-1和第二偏振线性栅格P-2的重复周期可以是基于一个像素行或多个像素行。
替代地，滤色器偏振层300可以划分为多个列，并且第一偏振线性栅格P-1和第二偏振线性栅格P-2可以交替地形成在每列中。
图13是用于说明根据另一示例性实施方式的显示面板的第一和第二金属线性栅格的偏振的视图。
如在其中所示，在该示例性实施方式中的滤色器偏振层300以方格图案的形式划分，第一偏振线性栅格P-1和第二偏振线性栅格P-2交替地形成在方格图案上的相邻单元中。第一金属线性栅格310的第一偏振线性栅格P-1相应于第二金属线性栅格610的第二偏振线性栅格P-2，第一金属线性栅格310的第二偏振线性栅格P-2相应于第二金属线性栅格610的第一偏振线性栅格P-1。
在该情形下，左眼图像和右眼图像可以交替地显示在方格图案的相邻单元中，并且使用者能透过与前述示例性实施方式相同的偏振眼镜观看3D图像。在该示例性实施方式中，分辨率实质小于显示面板1000的分辨率的图像被显示，但是左眼图像和右眼图像在栅格图案中重复，使得使用者不能感到分辨率的下降。也就是说，使用者能观看具有比图12中示出的示例性实施方式的分辨率高的分辨率的图像。
方格图案的单元可相应于像素层400的单个像素，并且可相应于多个像素。
此外，图12和图13的显示面板1000在外部可包括用于将透射通过偏振层600的线偏振光改变成圆偏振光的偏振器。为了确保视角并使使用者即使在任何方向观看3D图像也能看到3D图像，显示面板1000可发射圆偏振光。
图14是显示根据另一示例性实施方式的显示面板的横截面图。
在该示例性实施方式中的显示面板1000还包括在滤色器偏振层300下面以透射第一偏振分量的附加偏振层800。附加偏振层800还可包括第三金属线性栅格810，该第三金属线性栅格810包含与含在第二金属线性栅格610中的金属基本相同的金属并且在与第一金属线性栅格310相同的方向上布置。第三金属线性栅格810布置在与第一金属线性栅格310相同的方向上，因而透射第一偏振分量。透过附加偏振层800的第一偏振分量的光在透过滤色器偏振层300的同时以红色、蓝色和绿色发出。
在第三金属线性栅格810中包含的金属层可包含高反射金属，例如Al、Ag和Cu的至少一种。此外，光吸收层还可以提供在金属层上并吸收外界光。
图15是显示根据又一示例性实施方式的显示面板的横截面图。
如在其中示出，根据该示例性实施方式的显示面板1000包括形成在第一基板100上的偏振层600以及形成在第二基板200上的滤色器偏振层300。换句话说，滤色器偏振层300可以不布置在像素层400上而是布置在形成有黑矩阵200-1的基板上。如果光通过第一基板100的底部进入，则透过偏振层600的第二偏振分量的光透过液晶层500，然后在透过滤色器偏振层300的同时发射成具有不同颜色的第一偏振分量的光。滤色器偏振层300和偏振层600的每一个可以选择性地形成在与像素电极400相同或不同的基板上。当然，光可以通过第二基板200进入并且通过第一基板100离开。
显示面板1000还可以包括安装有栅驱动集成芯片(IC)和数据芯片膜封装的印刷电路板，虽然它们并未示出。此外，补偿膜(未示出)还可以设置在第一基板100和第二基板200外部。
图16A和图16D是用于说明根据一示例性实施方式的显示面板的第一基板的制造方法的视图。
如在图16A中所示，第一金属层311、绝缘层313和第二金属层315通过溅射方法等顺序地层叠，从而在第一基板100上形成滤色器偏振层300。
然后，如图16B所示，执行一般的图案化工艺。换句话说，光致抗蚀剂被沉积、通过掩模暴露于光、以及显影和蚀刻，由此形成第一金属线性栅格310。也就是说，在该示例性实施方式中，第一金属层311、绝缘层313和第二金属层315不是分别形成而是顺序地层叠并一次图案化以形成第一金属线性栅格310。形成第一金属线性栅格310的工艺可以通过任何公知的或未知的图案化技术实现。
在形成第一金属线性栅格310之后，如图16C所示，形成平坦化层100-1以保护第一金属线性栅格310的表面并使第一金属线性栅格310的表面变平。平坦化层100-1可以包含硅氮化物SiNx。
TFT 411和电连接到TFT 411的像素电极412形成在平坦化层100-1上。像素电极412可以通过用溅射方法沉积金属并图案化该金属而形成(参见图16D)。
图17A至图17D是用于说明根据一示例性实施方式的显示面板的第二基板的制造方法的视图。
第二基板200的偏振层600可以通过与用于第一基板100的滤色器偏振层300类似的方法形成。也就是说，如图17A所示，金属层611和用于保护金属层611的硬掩模612层叠在第二基板200上。
然后，通过执行一次光刻或蚀刻工艺形成第二金属线性栅格610。
在形成第二金属线性栅格610之后，如图17C所示，形成平坦化层100-1以保护第二金属线性栅格610的表面并使第二金属线性栅格610的表面变平。
如图17D所示，黑矩阵200-1形成在平坦化层100-1上与TFT 411相应的区域中，形成覆盖层200-2用于使黑矩阵200-1变平。此外，包含透明导电材料的公共电极200-3通过溅射方法形成。
图17D和图16D的两个基板100和200彼此耦接并封装，液晶插置在其中，由此完成显示面板1000。
图18A和图18B是用于说明根据一示例性实施方式的光吸收层的形成方法的视图。
图18A显示顺序地层叠在第一基板100上的第一金属层311、绝缘层313、第二金属层315和光吸收层330。
然后，如图18B所示，实施一次图案化工艺以形成第一金属线性栅格310和光吸收层330。
图19A和图19B是用于说明根据另一示例性实施方式的光吸收层的形成方法的视图。
在该示例性实施方式中，光吸收层330形成在第二金属线性栅格610下面。如图19A所示，光吸收层330、金属层611和硬掩模612顺序地层叠在第二基板200上。
然后，如图19B所示，实施一次图案化工艺以形成第二金属线性栅格610和光吸收层330。
图20A和图20B是用于说明根据一示例性实施方式的附加偏振层的形成方法的视图。
如图20A所示，具有第三金属线性栅格810的附加偏振层800首先形成在第一基板100上，平坦化层100-1形成在附加偏振层800上。
然后，如图20B所示，滤色器偏振层300和像素层400顺序地形成。第二基板200如图17D所示地形成，然后如图14所示地耦接，由此完成包括附加偏振层800、滤色器偏振层300和偏振层600的显示面板1000。
图21是根据一示例性实施方式的显示装置的示意性图，图22是根据一示例性实施方式的显示装置的控制方块图。
如在其中所示，显示装置1包括显示面板1000、背光组件2000、容纳它们的容纳容器3100、3200、3300以及视频提供者4000。
显示面板1000包括第一基板100、与第一基板100相对的第二基板200、插置在第一基板100和第二基板200之间的液晶层(未示出)以及用于驱动像素层400从而显示视频信号的面板驱动器。面板驱动器可包括栅驱动IC910、数据芯片膜封装920以及印刷电路板930。
第一基板100和第二基板200可以形成有像素层400、滤色器偏振层300、偏振层600、黑矩阵200-1、公共电极200-3等。滤色器偏振层300偏振进入第一基板100的入射光，偏振层600偏振穿过显示面板1000离开的光。
显示面板1000接收外界光并控制透过插置在第一基板100和第二基板200之间的液晶层的光的强度，由此显示图像。
栅驱动IC 910集成并形成在第一基板100上，并且连接到形成在第一基板100上的每条栅极线(未示出)。此外，数据芯片膜封装920可以连接到形成在第一基板100上的每条数据线(未示出)。这里，数据芯片膜封装920可包括卷带自动结合(TAB)的卷带，其中半导体芯片通过TAB技术粘接到形成在带基(base film)上的布线图案。作为芯片膜封装的示例，可以使用带载封装(TCP)、膜上芯片(COF)等。
同时，印刷电路板930可以安装有用于输入栅驱动信号到栅驱动IC 931并用于输入数据驱动信号到数据芯片膜封装920的驱动部件。
背光组件2000可包括用于引导光的导光板2200、用于发射光的第一和第二光源2300a和2300b、放置在导光板2200下面的反射片2400以及一个或多个光学片2100。
导光板2200用于引导将被供应到显示面板1000的光。导光板2200可以由透明塑料面板诸如亚克力制成，并引导从第一和第二光源2300a和2300b发出的光以朝形成在导光板2200上的显示面板1000行进。在导光板2200的背面，可能存在用于改变进入导光板2200内部的光的传播方向朝向显示面板1000的各种图案。
如在图中所示，第一光源2300a和第二光源2300b可包括发光二极管(LED)作为点光源。光源不限于LED，且可包括线光源诸如冷阴极荧光灯(CCFL)或热阴极荧光灯(HCFL)。第一光源2300a和第二光源2300b与供应电力的电源逆变器(未示出)电连接，并接收该电力。
反射片2400设置在导光板2200下面，并向上反射在导光板2200下面发出的光。具体地，光(其没有被在导光板2200背面形成的精细点图案反射)被再次朝导光板2200反射，由此减少进入显示面板1000的光的损失并提高透射通过导光板2200的出光表面的光的均匀性。
一个或多个光学片2100设置在导光板2200的上面并用于扩散和会聚从导光板2200透射的光。光学片2100可包括漫射片、棱镜片、保护片等。漫射片可以放置在导光板2200与棱镜片之间，并漫射来自导光板2200的入射光，由此防止光被部分地集中。棱镜片可包括规则地布置在其上面的三棱柱，并用于会聚在垂直于显示面板1000的方向上通过漫射片扩散的光。保护片可以形成在棱镜片上，保护棱镜片的表面，并漫射且因而均匀地分布光。
容纳容器可包括下容纳容器3100、中间容纳容器3200和上容纳容器3300。下容纳容器3100可容纳反射片2400、第一和第二光源2300a和2300b、导光板2200以及一个或多个光学片2100。下容纳容器3100可以由具有足够强度以支撑外部冲击并具有接地能力(ground ability)的金属制成。
视频供应者4000与显示面板1000连接并提供视频信号。虽然在图21中没有示出视频供应者4000，但是视频供应者4000可以布置在反射片2400和下容纳容器3100上，或可以放置在下容纳容器3100的背面。
图23是说明根据一示例性实施方式的显示装置中三维(3D)图像的显示的视图。
图23示出以方格图案的形式设置的滤色器偏振层300、偏振层600和偏振眼镜5000。根据该示例性实施方式的显示装置包括显示面板1000、以及分别用于观看在显示面板1000上显示的左眼图像和右眼图像的偏振眼镜5000。
偏振眼镜5000包括分别透射彼此垂直的偏振分量(即，第一偏振分量和第二偏振分量)的左眼透镜5100和右眼透镜5200。左眼透镜5100和右眼透镜5200分别透射不同偏振的光。因而，透过左眼透镜5100的光不能透过右眼透镜5200，透过右眼透镜5200的光不能透过左眼透镜5100。
在该示例性实施方式中，视频供应者4000施加左眼图像数据和右眼图像数据到与单元相应的子像素410，使得左眼图像和右眼图像能交替地显示在方格图案的相邻单元上。左眼图像和右眼图像能根据偏振状态被传送到两个透镜5100和52000中的仅其中之一。因而，使用者组合通过他/她的双眼观看的左眼图像和右眼图像并将其感应为3D图像。
在第二基板的出射光的外表面上，偏振器可以被提供用于将线偏振光改变成圆偏振光。此外，偏振眼镜5000可包括用于透射圆偏振光的圆偏振偏振器。
在根据该示例性实施方式的显示装置中，第一金属线性栅格310和第二金属线性栅格610以方格图案的形式形成在显示面板1000中，从而促进无源型3D图像的形成。在以无源模式显示3D图像的情形下，左眼图像和右眼图像不得不被空间地隔开。此时，如果使用偏振片，则存在图像分辨率下降的缺点。在该示例性实施方式中的显示面板1000能将偏振状态改变成方格图案形式，从而高品质3D图像能被提供而不使使用者感觉到分辨率下降。
在根据该示例性实施方式的显示装置中包括的显示面板1000可根据快门型眼镜分时显示左眼图像和右眼图像。此外，显示面板1000的偏振状态可以相对于图12所示的行或列而改变。
图24是用于说明图23的显示装置的制造方法的视图。
首先，在操作S10，透射第一偏振分量的第一偏振线性栅格P-1以及透射第二偏振分量的第二偏振线性栅格P-2以方格图案的形式提供在第一基板100上，由此形成滤色器偏振层300。滤色器偏振层300的第一金属线性栅格310以不同的节距布置，从而发射不同颜色诸如红色、绿色和蓝色的光。形成红色金属线性栅格使得每个节距比红光波长的1/2短，并且布置红色金属线性栅格以相应于发射红光的子像素410，绿色金属线性栅格形成使得每个节距比绿光波长的1/2短并且布置得相应于发射绿光的子像素410，蓝色金属线性栅格形成使得每个节距比蓝光波长的1/2短并且布置得相应于发射蓝光的子像素410。第一金属线性栅格310通过顺序地层叠和图案化第一金属层311、绝缘层313和第二金属层315而形成。
在第一金属线性栅格310的上面，可以形成光吸收层330以不吸收来自背光组件2000的光而吸收来自外部的光。
然后，在操作S20，偏振层600形成在第二基板200上使得偏振层600的第一偏振线性栅格P-1能相应于滤色器偏振层300的第二偏振线性栅格P-2以及偏振层600的第二偏振线性栅格P-2能相应于滤色器偏振层300的第一偏振线性栅格P-1。
在操作S30，包括多个子像素410的像素层400形成在滤色器偏振层300或者偏振层600的上面。如果像素层400形成在与滤色器偏振层300相同的基板上，则像素层400可以在形成偏振层600之前形成。如果像素层400形成在与偏振层600相同的基板上，则像素层400可以在形成滤色器偏振层300之前形成。
接着，在操作S40，包封第一基板100和第二基板200，并且在形成在基板100和200之间的空间中注入液晶。
能够供应视频数据到子像素410的视频供应者4000以及用于驱动该像素层400的面板驱动器900连接到基板，左眼图像数据和右眼图像数据被施加到子像素410，使得左眼图像和右眼图像能在方格图案的相邻单元中交替地显示。因此，使用者组合透过偏振眼镜5000观看到的左眼图像和右眼图像并因而将左右眼图像感应为3D图像。
如上所述，根据一示例性实施方式，提供一种显示面板以及包括该显示面板的显示装置，其中降低了制造成本并简化了制造工艺。
根据另一示例性实施方式，提供一种具有改善的光效率的显示面板以及包括该显示面板的显示装置。
根据又一示例性实施方式，提供一种能显示具有最佳能见度的无源型立体图像的显示装置。
虽然已经显示并描述了几个示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解，可以在这些示例性实施方式中进行变化而不脱离本发明构思的原理，其中本发明的范围由权利要求书及其等效物限定。
应注意与本申请的本说明书同时提交或在其之前提交并且与本说明书一起进入公众审查的所有论文和资料，所有这样的论文和资料的内容通过引用结合于此。
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本发明不局限于上述实施方式的细节。本发明延伸至在本说明书(包括任何权利要求、摘要和附图)中所公开的特征的任何新颖的一个或任何新颖的组合，或者延伸至如此公开的任何方法或工艺的步骤的任何新颖的一个或任何新颖的组合。

Claims (15)

1.一种显示面板，具有液晶层，该显示面板包括：
彼此相对地设置的第一基板和第二基板；
滤色器偏振层，形成在所述第一基板和所述第二基板的相对表面中的一个表面上，并包括以不同节距布置的第一金属线性栅格从而发射具有不同颜色的入射光的第一偏振分量；以及
偏振层，包括形成在与所述第一基板和所述第二基板的所述相对表面中的另一个表面上的第二金属线性栅格。
2.根据权利要求1所述的显示面板，还包括形成在所述第一基板和所述第二基板的所述相对表面中的所述一个表面上并包括像素的像素层，所述像素包括多个子像素，
其中至少三个子像素形成在具有不同节距的所述第一金属线性栅格上。
3.根据权利要求1所述的显示面板，
其中所述第一金属线性栅格包括红色金属线性栅格、绿色金属线性栅格和蓝色金属线性栅格，以及
所述红色金属线性栅格布置使得每个节距比红光波长的1/2短，所述绿色金属线性栅格布置使得每个节距比绿光波长的1/2短，以及所述蓝色金属线性栅格布置使得每个节距比蓝光波长的1/2短。
4.根据权利要求1所述的显示面板，
其中所述第一金属线性栅格包括按顺序形成的第一金属层、绝缘层和第二金属层。
5.根据权利要求4所述的显示面板，
其中所述第一金属线性栅格的高度比其宽度大。
6.根据权利要求1所述的显示面板，
其中所述滤色器偏振层还包括形成在所述第一金属线性栅格下面的电介质层。
7.根据权利要求1所述的显示面板，
其中所述第一金属线性栅格包括透射所述第一偏振分量的第一偏振线性栅格以及透射所述第二偏振分量的第二偏振线性栅格，以及
所述滤色器偏振层成形为方格图案的形式，以及
所述第一偏振线性栅格和所述第二偏振线性栅格交替地形成在所述方格图案的相邻单元中。
8.根据权利要求7所述的显示面板，
其中所述第二金属线性栅格包括透射所述第一偏振分量的第一偏振线性栅格以及透射所述第二偏振分量的第二偏振线性栅格，以及
所述第二金属线性栅格的所述第一偏振线性栅格相应于所述第一金属线性栅格的所述第二偏振线性栅格，所述第二金属线性栅格的所述第二偏振线性栅格相应于所述第一金属线性栅格的所述第一偏振线性栅格。
9.根据权利要求8所述的显示面板，
还包括形成在所述第一基板和所述第二基板的所述相对表面中的所述一个表面上并包括像素的像素层，所述像素包括多个子像素，
其中所述方格图案的单元形成为相应于所述像素。
10.根据权利要求1所述的显示面板，
其中所述第一金属线性栅格包括透射所述第一偏振分量的第一偏振线性栅格以及透射所述第二偏振分量的第二偏振线性栅格，以及
所述滤色器偏振层被分成多行或多列，以及
所述第一偏振线性栅格和所述第二偏振线性栅格交替地形成在所述滤色器偏振层的所述多行或所述多列中。
11.根据权利要求10所述的显示面板，
其中所述第二金属线性栅格包括透射所述第一偏振分量的第一偏振线性栅格以及透射所述第二偏振分量的第二偏振线性栅格，以及
所述第二金属线性栅格的所述第一偏振线性栅格相应于所述第一金属线性栅格的所述第二偏振线性栅格，所述第二金属线性栅格的所述第二偏振线性栅格相应于所述第一金属线性栅格的所述第一偏振线性栅格。
12.根据权利要求11所述的显示面板，
还包括形成在所述第一基板和所述第二基板的所述相对表面中的所述一个表面上并包括像素的像素层，所述像素包括多个子像素，
其中所述多行或所述多列形成为相应于像素行或像素列。
13.根据权利要求1所述的显示面板，
其中所述第一金属线性栅格包括具有第一反射率的金属，所述第二金属线性栅格包括具有低于所述第一反射率的第二反射率的金属。
14.根据权利要求1所述的显示面板，
还包括形成在所述第一金属线性栅格上的第一光吸收层。
15.根据权利要求14所述的显示面板，
还包括形成在所述第二金属线性栅格和所述第二基板之间的第二光吸收层。
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