CN102636902A

CN102636902A - 显示面板

Info

Publication number: CN102636902A
Application number: CN2012100249532A
Authority: CN
Inventors: 金东焕; 郑圣殷; 郑一龙
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2012-02-06
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2032-02-06
Also published as: US8587751B2; CN102636902B; EP2487532A1; US20120206678A1; EP2487532B1

Abstract

本发明提供了显示面板以及包括其的显示装置，其中包括液晶层的显示面板包括：第一和第二基板，设置为彼此相对；以及滤色器层，形成在彼此面对的第一基板和第二基板之一的表面上，并包括以不同节距布置的第一金属线性栅格，从而以不同颜色发射入射光的第一偏振分量。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

根据示范性实施例的装置和方法涉及一种显示面板以及包括该显示面板的显示装置，更具体地，涉及包括液晶层的显示面板以及包括该显示面板的显示装置。

背景技术

液晶显示器(LCD)面板包括：第一基板和第二基板，在两者具有之间的液晶层；以及偏振膜，用于使入射到第一基板和第二基板的光偏振。此外，LCD面板在内部包括染料形式的滤色器层从而用光表现颜色。当入射光穿过偏振膜和滤色器层时，LCD面板的光效率降低。同时，LCD面板还可以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。

偏振膜和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

因而，一个或多个示范性实施例提供了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。

另一示范性实施例提供了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。

另一示范性实施例提供了能够显示在可视性上优良的无源型立体图像的显示装置。

本发明的其它特征将从以下的描述而变得显然。

以上和/或其它的方法可以通过提供一种具有液晶层的显示面板来实现，该显示面板包括：第一基板和第二基板，设置为彼此相对；以及滤色器层，在第一基板和第二基板之间形成在第一基板和第二基板之一上，并包括以不同节距布置的第一金属线性栅格，从而以不同颜色发射入射光的第一偏振分量。

显示面板还可以包括第一偏振层，该第一偏振层透射不同于第一偏振分量的第二偏振分量。

第一偏振层可以包括形成在第一基板和第二基板之间的另一个表面上的第二金属线性栅格。

显示面板还可以包括第二偏振层，该第二偏振层形成在滤色器层下面并包括能够透射第一偏振分量的第三金属线性栅格。

第一基板和第二基板可以设置在显示面板彼此相对的面上。第一基板和第二基板可以设置在液晶层、滤色器层、第一金属线性栅格、第一偏振层中一个或多个的相反面/侧上。

第一偏振层可以包括形成在第一基板和第二基板中的另一个的外表面上的偏振膜。

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之间的一个表面上并形成有包括多个子像素的像素，至少三个子像素可以形成在具有不同节距的第一金属线性栅格上。

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，红色金属线性栅格可以以每个节距比红光波长的1/2更短来布置，绿色金属线性栅格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依次堆叠的第一金属层、绝缘层和第二金属层。

第一金属线性栅格的高度可以大于其宽度。

滤色器层还可以包括堆叠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，滤色器层可以以棋盘的形式来划分，第一偏振线性栅格和第二偏振线性栅格交替形成在棋盘的相邻单元中。

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，第二金属线性栅格的第一偏振线性栅格可以对应于第一金属线性栅格第二偏振线性栅格，第二金属线性栅格的第二偏振线性栅格可以对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之间的一个表面上，并形成有包括多个子像素的像素，其中棋盘的单元形成为对应于该像素。

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，滤色器层可以分为多个行或多个列，第一偏振线性栅格和第二偏振线性栅格可以交替形成在行或列中。

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之间的一个表面上，并形成有包括多个子像素的像素，其中所述行或列形成为对应于像素行或像素列。

另一方面可以通过提供一种显示装置来实现，该显示装置包括：具有液晶层的显示面板，该显示面板包括彼此相对设置的第一基板和第二基板以及滤色器层，该滤色器层在第一基板和第二基板之间形成在第一基板和第二基板之一上，并包括以不同节距布置的第一金属线性栅格从而以不同颜色发射入射光的第一偏振分量；以及背光组件，向显示面板发射光。

附图说明

从以下结合附图的对示范性实施例的描述，上述和/或其它的方面将变得显然并更易于理解，在附图中：

图1示出根据示范性实施例的显示面板的层结构；

图2是示出图1的滤色器层的视图；

图3A和3B是示出子像素的第一金属线性栅格的视图；

图4是图2的滤色器层的截面图；

图5是根据示范性实施例的另一滤色器层的截面图；

图6是示出根据另一示范性实施例的显示面板的层结构的视图；

图7是图6的显示面板的截面图；

图8是在图7的第二基板上的偏振层的截面图；

图9、图10和图11是示出根据另一示范性实施例的显示面板的滤色器层和偏振层的视图；

图12是示出根据另一示范性实施例的显示面板的层结构的视图；

图13是图12的显示面板的截面图；

图14A、图14B、图14C、图14D、图14E和图14F是用于解释根据另一示范性实施例的显示面板的第一基板的制造方法的视图；

图15A、图15B、图15C和图15D是用于解释根据另一示范性实施例的显示面板的第二基板的制造方法的视图；

图16是根据另一示范性实施例的显示面板的截面图；

图17是用于解释根据示范性实施例的显示面板的第一和第二金属线性栅格的偏振的视图；

图18是用于解释根据另一示范性实施例的显示面板的第一和第二金属线性栅格的偏振的视图；

图19是根据另一示范性实施例的显示面板的截面图；

图20是根据另一示范性实施例的显示面板的截面图；

图21是根据示范性实施例的显示装置的示意图；

图22是根据示范性实施例的显示装置的控制方框图；

图23是解释根据示范性实施例的显示装置中三维图像(3D图像)的显示的视图；以及

图24是用于解释图23的显示装置的制造方法的视图。

具体实施方式

下面，示范性实施例将参照附图更详细地描述从而被本领域普通技术人员更容易地实现。示范性实施例可以以不同的形式实施，而不是限制到这里阐述的示范性实施例。为了清晰省略了已知部件的描述，相似的附图标记始终指代相似的元件。

图1示出根据示范性实施例的显示面板的层结构。

如其中示出的，本示范性实施例中的显示面板1000包括：彼此相对的第一和第二基板100和200；以及在第一和第二基板100和200之间依次布置的滤色器层300、像素层400和液晶层500。包括液晶层500的显示面板1000可以使用在电视机、家用电器诸如监视器、手机、便携式多媒体播放器(PMP)、上网本、上网本计算机、移动终端诸如电子书终端等、用于展示和广告的显示装置等中。

滤色器层300和像素层400依次形成在第一基板100上。液晶层500插入在第一基板100和第二基板200之间，其配向通过施加的电压调节。液晶层500的阵列根据显示面板1000的扭曲向列(TN)模式、垂直配向(VA)模式、图案化垂直配向(PVA)模式、平面内切换(IPS)模式等来控制。为了改善光学视角，子像素被划分或图案化，液晶的折射率被不均匀地调节，或者可以使用类似的技术。

滤色器层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形成在滤色器层300上。图2是示出图1的滤色器层的视图，图3A和3B是示出子像素的第一金属线性栅格的视图，图4是图2的滤色器层的截面图。滤色器层300包括以不同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够发射为不同颜色的光。

如其中示出的，第一金属线性栅格310成形为类似以特定方向布置在第一基板100上的条。第一金属线性栅格310布置为具有特定高度(H)和宽度(W)。第一金属线性栅格310的周期也就是节距根据期望的光的颜色而被不同地控制。

如果衍射栅格的节距被调节为等于或小于光波长的1/2，不形成衍射波，而只存在透射光和反射光。如其中示出的，当入射光穿过狭缝形状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)被第一基板100透射，而第二偏振分量(其平行于第一金属线性栅格310)变成反射光。也就是，穿过滤色器层300的入射光关于特定方向偏振。同时，空间可以形成在第一金属线性栅格310之间。

图3A是示出像素I以及构成像素I的子像素410-R、410-G和410-B的视图。在此示范性实施例中，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。对应于该像素层400的滤色器层300形成有第一金属线性栅格310，第一金属线性栅格310根据子像素410-R、410-G和410-B具有不同节距。

图3B是示出对应于子像素410-R、410-G和410-B的第一金属线性栅格310的视图。第一金属线性栅格310包括形成在对应于红色子像素410-R的区域中的红色金属线性栅格310-R、形成在对应于绿色子像素410-G的区域中的绿色金属线性栅格310-G以及形成在对应于蓝色子像素410-B的区域中的蓝色金属线性栅格310-B。

红色金属线性栅格310-R以每个节距短于红光波长的1/2来布置，绿色金属线性栅格310-G以每个节距短于绿光波长的1/2来布置，蓝色金属线性栅格310-B以每个节距短于蓝光波长的1/2来布置。因此，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来调节，使得能够控制入射光的波长，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的节距短于红光波长的1/2，也就是约330～390nm，入射光在经过红色金属线性栅格310-R时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的节距短于绿光波长的1/2，也就是约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的节距可以被设定为短于蓝光波长的1/2，也即是约220～240nm。经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的节距按照红色金属线性栅格310-R、绿色金属线性栅格310-G和蓝色金属线性栅格310-B的次序减小。第一金属线性栅格310的节距可以根据期望从显示面板1000发射的颜色的光波长来调节，可以发射黄色、青色和品红的光来代替前述的红色、绿色和蓝色的光。

如图4所示，在本示范性实施例中的第一金属线性栅格310包括依次堆叠的第一金属层311、绝缘层313和第二金属层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，并可以具有小于约100nm的高度。在本示范性实施例中，第一金属层311和第二金属层315的每个可以形成为具有约40nm的高度。堆叠在第一金属层311与第二金属层315之间的绝缘层313可以包括诸如ZnSe或TiO₂的电介质材料，并可以形成为具有小于约150nm的高度。第一金属线性栅格310的高度大于其宽度，高度与宽度的比例可以为2～4，例如为3。在第一金属线性栅格310中，宽度、高度、节距、高度与宽度的比例以及节距与宽度的比例可以根据形成第一金属线性栅格310的材料而改变。也就是，关于光学透射率的模拟通过考虑金属的种类、电介质材料的高度等来进行，可以选择最优条件。此外，第一金属线性栅格310的宽度、高度、节距、高度与宽度的比例以及节距与宽度的比例可以根据所发射的光的颜色也就是每个子像素410而改变。

有色光从第一金属线性栅格310的金属层311、315发射的原理是基于等离子激元(Plasmon)，其中金属中的自由电子被集体振荡。纳米尺寸的金属由于自由电子的振荡而在金属的表面上表现出等离子激元共振(surfacePlasmon resonance)。表面等离子激元共振是电子在金属薄膜的表面上的集体电荷密度振荡，由表面等离子体激元共振引起的表面等离子激元波是沿金属和邻近该金属的电介质材料的边界表面传播的表面电磁波。作为一种沿金属与电介质材料的边界表面传播的表面电磁波，表面等离子激元波对应于当入射到金属表面且具有特定波长的光没有被全部反射并引起表面波时产生的波。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以特定周期的狭缝的形式布置，所发射的光的颜色根据该周期而改变。

根据本示范性实施例，第一金属线性栅格310被配置为使白光在整个可见光区域上过滤为各单色。这是为了在特定振荡波长内实现用于量子-等离子激元-量子转换的纳米振子，与其它颜色过滤方法相比这提高了通带宽度并可以变得紧凑。此外，所过滤的光已经被自然偏振，从而所过滤的光可以直接应用到LCD面板等而不用任何分离的偏振层。

因而，显示面板100能够通过一个滤色器层300产生偏振的颜色光，代替现有的偏振膜和滤色器。此外，没有被第一基板100透射的光也没有被吸收而是从第一金属线性栅格310的第一金属层311反射，使得该光很可能被再次朝向显示面板1000反射。也就是，改善了总体光效率，从而可以省略常规的双亮度增强膜(DBEF)。

像素层400包括多个像素(未示出)用于响应从外部接收的控制信号来改变填充在液晶层500中的液晶的阵列。

图5是根据示范性实施例的另一滤色器层的截面图。

如其中示出的，滤色器层300还可以包括堆叠在第一金属线性栅格310下面的电介质层320。电介质层320可以由与第一基板100类似的材料制成，并可以包含MgF2。电介质层320可以以耦接到第一基板100的膜的形式提供。这里，电介质层320可以代替第一基板100或者可以被省略。

图6是示出根据另一示范性实施例的显示面板的层结构的视图，图7是图6的显示面板的截面图。如其中示出的，显示面板1000还可以包括位于液晶层500与第二基板200之间的第一偏振层600。第一偏振层600还可以包括第二金属线性栅格610，第二金属线性栅格610透射不同于第一偏振分量的第二偏振分量的光，并仅改变入射光的偏振态。

在滤色器层300上，形成用于保护并拉平第一金属线性栅格310的平坦化层100-1。形成在平坦化层100-1上的像素层400包括多个像素(未示出)，用于改变填充在液晶层500中的液晶阵列，每个像素包括多个子像素410。在此示范性实施例中，子像素410表示最小单元像素，其中对应于红色、绿色和蓝色的视频信号值被输入，包括多个子像素410并表现一个视频信号的单元被当作像素。子像素410包括作为开关器件的薄膜晶体管(TFT)411以及像素电极412。在示范性实施例中，子像素410具有二维空间概念以及包括TFT 411和像素电极412的物理概念。

栅极电极411-1形成在第一基板100的平坦化层100-1上。栅极电极411-1可以是包含金属的单层或多层。在与栅极电极411-1相同的层上，还形成栅极线(未示出)和栅极焊盘(未示出)，该栅极线连接到栅极电极并在显示面板1000的横向方向上布置，该栅极焊盘连接到栅极驱动器(未示出)并传输驱动信号到栅极线。此外，在与栅极电极411-1相同的层上，形成维持电极413用于积累电荷。

在第一基板100上，包含硅氮化物(SiNx)等的栅极绝缘层411-2覆盖栅极电极411-1和维持电极413。

在栅极电极411-1的栅极绝缘层411-2上，形成含有非晶硅或类似半导体的半导体层411-3。在半导体层411-3上，形成含有n+氢化非晶硅或用硅化物或n型杂质重掺杂的类似材料的欧姆接触层411-4。此外，欧姆接触层411-4在源极电极411-5和漏极电极411-6之间的沟道部分中被去除，这将在后面描述。

在欧姆接触层411-4和栅极绝缘层411-2上，形成数据配线411-5和411-6。数据配线411-5和411-6也可以是包含金属的单层或多层。数据配线411-5和411-6包括：数据线(未示出)，在垂直方向上形成并交叉栅极线(未示出)以形成子像素410；源极电极411-5，从数据线分支并延伸到欧姆接触层411-4的上部；以及漏极电极411-6，与源极电极411-5分开并形成在欧姆接触层411-4的上部上且与源极电极411-5相对。

在没有被数据配线411-5和411-6覆盖的栅极绝缘层411-2和半导体层411-3上，形成钝化层411-7。此时，硅氮化物或类似无机绝缘膜可以进一步形成在钝化层411-7与TFT 411之间，从而保证TFT 411的可靠性。

通常，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电连接到源极电极411-5。

如图7所示，第二基板200形成有：第一偏振层600；黑矩阵200-1，在对应于第一基板100的TFT 411的区域中；以及公共电极200-3，产生对应于像素电极412的电压。

图8是第一偏振层600的截面图。如图8所示，第一偏振层600包括第二金属线性栅格610，第二金属线性栅格610成形为在垂直于第一金属线性栅格310的方向布置的条状。也就是，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具有能够透射所有波长的入射光的节距，因为它只需要透射第二偏振分量。具体地，第二金属线性栅格610的节距可以形成为短于蓝光波长的1/2。在此示范性实施例中，第二金属线性栅格610具有约150nm的高度和100至150nm的节距。此外，第二金属线性栅格610的高度与宽度的比例可以在2至4的范围内调节。

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可以包含与第一金属线性栅格310相同的金属或不同的金属。换句话说，金属层611可以包含诸如Al、Ag、Cu等的金属，或者可以包含MoW或类似的硬合金。或者，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的平坦化性能，并可以包含诸如SiO₂的电介质材料。

根据另一示范性实施例，第一金属线性栅格310和第二金属线性栅格610可以具有相同的偏振方向。由于通过调节液晶的取决于取向的状态可以设定根据是否施加电压而使光被阻挡或透射，所以不需要让第一金属线性栅格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来调节。

平坦化层100-1形成在第一金属线性栅格310上从而保护并拉平第一金属线性栅格310。

在平坦化层100-1上，黑矩阵200-1形成在对应于第一基板100的TFT411的区域中。通常，黑矩阵200-1用于划分子像素410并防止TFT 411暴露于外部光。黑矩阵200-1包含具有黑染料的感光有机材料。碳黑、钛氧化物等用作黑染料。

在黑矩阵200-1上，形成涂层200-2用于拉平并保护黑矩阵200-1。丙烯酸环氧材料(acrylic epoxy material)通常用作涂层200-2。

在涂层200-2上，形成公共电极200-3。公共电极200-3由诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等的透明导电材料制成。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9至图11是示出根据另一示范性实施例的显示面板的滤色器层和偏振层的视图。图9至11的显示面板1000包括第一金属线性栅格310以及在材料上不同于第一金属线性栅格310的第二金属线性栅格610，特别地，在其中包含的金属材料上不同。包含在第一金属线性栅格310和第二金属线性栅格610中的金属可以在反射率和硬度上彼此不同。

图9的显示面板1000包括含有高反射率的金属的第一金属线性栅格310以及含有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，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。通常，在显示面板1000下面发射光的背光组件(未示出)包括反射板，该反射板将从第一基板100反射的光朝向显示面板1000再次反射。包含在第一金属线性栅格310中的金属可以具有高的反射率，使得更多的光可以被反射板循环并进入第一基板100，也就是，更多的第二偏振分量的光可以进入反射板。例如，第一金属线性栅格310可以包括具有高反射率的金属，诸如Al、Ag、Cu等。因此，如果高反射的金属引起第一金属线性栅格310的反射率，可以省略在常规显示面板中使用的双亮度增强膜(DBEF)。因而，在降低显示面板1000的制造成本上有效果，并可以使包括显示面板1000的显示装置薄且重量轻。

第二金属线性栅格610可以包含具有低反射率的金属从而抑制外部光的反射并吸收光。第二金属线性栅格610可以经历用于降低金属的反射率的额外工艺，或者可以包括或配置有碳、铬氧化物等，用于吸收光。

同时，考虑到与外部的多次接触，根据另一示范性实施例的第二金属线性栅格610可以包括具有高强度的金属。例如，第二金属线性栅格610可以包含MoW或类似合金，或者可以包含能够实质上起到与金属层相同作用的导电聚合物。

图10的显示面板1000还可以包括光吸收层330，光吸收层330形成在包括在第一基板100中的第一金属线性栅格310上并吸收光。如果外部光进入显示面板1000并被再次反射，则由于光的反射存在以下问题，即显示面板1000的对比度会降低并且图像质量会恶化。为了防止这些问题，根据此示范性实施例的第一基板100包括在第一金属线性栅格310上的光吸收层330从而吸收不期望的外部光。

光吸收层330可以包含具有低反射率的金属，或者可以包括或配置有碳、铬氧化物等，用于吸收光。

备选地，光吸收层330可以不形成在第一基板上而是形成在第二基板200的第二金属线性栅格610下面。也就是，外部光被形成在第二金属线性栅格610下面的光吸收层拦截，因此被防止进入显示面板1000。

图11示出形成在第一基板100上的第一光吸收层331和形成在第二基板200上的第二光吸收层631。为了减少不与从背光组件(未示出)发射的光相关而是外部光的反射的问题，根据此示范性实施例的显示面板1000包括在第一基板100和第二基板200两者上的光吸收层331和631。光吸收层331和631可以用碳、铬氧化物等构造，但不限于此，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可以形成在任意一个基板上，如图10所示，或者可以一起被省略。

图12是示出根据另一示范性实施例的显示面板的层结构的视图，图13是图12的显示面板的截面图。

如其中示出的，根据此示范性实施例的显示面板1000还可以包括第二偏振层700，第二偏振层700提供在滤色器层300下面并透射第一偏振分量。第二偏振层700可以包括由与第一金属线性栅格310或第二金属线性栅格610的金属基本相同的金属制成的第三金属线性栅格710，并取向在与第一金属线性栅格310相同的方向上。第三金属线性栅格710取向在与第一金属线性栅格310相同的方向上，因此透射第一偏振分量。经过第二偏振层700的第一偏振分量的光在经过滤色器层300的同时发射以红色、蓝色和绿色。

包含在第三金属线性栅格710中的金属层可以包含高反射的金属，例如，Al、Ag和Cu中的至少一种。此外，光吸收层还可以提供在金属层上并吸收外部光。

图14A至图14F是用于解释根据另一示范性实施例的显示面板的第一基板的制造方法的视图。

如图14A所示，金属层711和用于保护金属层711的硬掩模712堆叠在第一基板100上以形成第二偏振层700。

然后，进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，并被显影和蚀刻，从而形成第三金属线性栅格710(参照图14B)。

然后，如图14C所示，平坦化层100-1形成在第二偏振层700上。平坦化层100-1可以包含硅氮化物SiNx。

如图14D所示，第一金属层311、绝缘层313和第二金属层315通过溅射方法等依次堆叠从而在平坦化层100-1上形成滤色器偏振层300。

如图14E所示，第一金属线性栅格310(311、313和315)通过进行一次光刻或蚀刻工艺而形成。

然后，如图14F所示，形成平坦化层100-1用于保护和拉平第一金属线性栅格310的表面，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对其图案化而形成。

图15A至图15D是用于解释根据另一示范性实施例的显示面板的第二基板的制造方法的视图。

第二基板200的第一偏振层600可以通过与用于第一基板100的滤色器偏振层300的方法类似的方法而形成。也就是，如图15A所示，金属层611和用于保护金属层611的硬掩模612堆叠在第二基板200上。

然后，第二金属线性栅格610通过进行一次光刻或蚀刻工艺而形成(参照图15B)。

在形成第二金属线性栅格610之后，如图15C所示，形成用于保护和拉平第二金属线性栅格610的表面的平坦化层100-1。

如图15D所示，黑矩阵200-1在对应于TFT 411的区域中形成在平坦化层100-1上，形成涂层200-2用于拉平黑矩阵200-1。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15D和图14F的两个基板100和200彼此耦接并密封，液晶插入在其中，从而完成显示面板1000。

图16是根据另一示范性实施例的显示面板的截面图。

如其中示出的，根据此示范性实施例的显示面板1000包括形成在第一基板100上的第一偏振层600以及形成在第二基板200上的滤色器层300和第二偏振层700。换句话说，滤色器层300和第二偏振层700可以不是布置在像素层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，则经过第一偏振层600的第二偏振分量的光经过液晶层500，然后在经过滤色器层300和第二偏振层700时射出为具有不同颜色的第一偏振分量的光。滤色器层300和第一偏振层600中的每个可以选择性地与像素电极412形成在相同或不同的基板上。当然，光可以通过第二基板200进入并经过第一基板100离开。

根据备选示范性实施例的显示面板1000可以包括反射抑制层(未示出)，该反射抑制层布置在第一基板100或第二基板200的任一个上，也就是，光通过其基本射出的基板的外表面。显示面板1000(其是透射型面板，其中图像仅用入射光显示并且光被完全透射)可以进一步包括反射抑制层以降低由于外部光的表面反射。此外，反射抑制层可以包括抗反射膜或抗眩光膜，或者可以包括通过纳米技术在第二基板200的外表面上形成的蛾眼(moth-eye)图案层。此外，反射抑制层可以通过诸如低反射(LR)、抗反射(AR)、硬涂(hardcoating：HC)等的处理或通过以上处理的组合来形成。这样的表面处理可以进行分辨率增强、抗放电、抗污染、耐磨损等以及抗反射。有时，反射抑制层可以添加到用于入射光的基板，或者在显示面板1000的中间。

显示面板1000还可以包括印刷电路板，该印刷电路板装配有栅极驱动集成芯片(IC)和数据芯片膜封装，尽管它们没有被示出。此外，补偿膜(未示出)可以进一步提供在第一基板100和第二基板200外面。

图17是用于解释根据示范性实施例的显示面板的第一和第二金属线性栅格的偏振的视图。图17中示出的线示意地示出形成在滤色器层300上的第一金属线性栅格310和形成在第一偏振层600上的第二金属线性栅格610的取向。根据该取向，透射光的偏振分量是不同的。例如，如果水平线透射光的第一偏振分量，则垂直线透射第二偏振分量。根据此示范性实施例的显示面板1000在显示三维(3D)图像的显示装置(特别地，对于以无源模式显示3D图像的显示装置)上是有用的。在通过无源模式显示3D图像的情形下，用户能够通过具有不同偏振状态的偏振眼镜来观看图像。

如其中示出的，滤色器层300由多个行划分，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和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形成在奇数行中，第二偏振线性栅格P-2形成在偶数行中，它们彼此交替。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和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形成在偶数行中，第二偏振线性栅格P-2形成在奇数行中，它们彼此交替。

换句话说，第二金属线性栅格610的第一偏振线性栅格P-1对应于第一金属线性栅格310的第二偏振线性栅格P-2形成，第二金属线性栅格610的第二偏振线性栅格P-2对应于第一金属线性栅格310的第一偏振线性栅格P-1形成，它们彼此交替。

如果对应于左眼图像的视频信号和对应于右眼图像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和第二金属线性栅格610的第二偏振线性栅格P-2在显示面板1000上显示，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和第二金属线性栅格610的第一偏振线性栅格P-2在显示面板1000上显示。尽管左眼图像和右眼图像同时显示在显示面板1000上，但是用户的两只眼睛分别通过偏振眼镜观看到不同的图像，该偏振眼镜仅能透射左眼和右眼图像中的一个偏振分量，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的重复周期可以基于一个像素行或多个像素行。

备选地，滤色器层300可以由多个列划分，第一偏振线性栅格P-1和第二偏振线性栅格P-2可以在每列交替形成。

图18是用于解释根据另一示范性实施例的显示面板的第一和第二金属线性栅格的偏振的视图。

如其中示出的，此示范性实施例中的滤色器层300以棋盘的形式划分，第一偏振线性栅格P-1和第二偏振线性栅格P-2交替形成在棋盘上的相邻单元中。当然，第一金属线性栅格310的第一偏振线性栅格P-1对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对应于第二金属线性栅格610的第一偏振线性栅格P-1。

在此情形下，左眼图像和右眼图像可以在棋盘的相邻单元中交替显示，用户能够通过与前述示范性实施例相同的偏振眼镜来观看3D图像。在此示范性实施例中，显示了具有比显示面板1000实质上低的分辨率的图像，但是左眼图像和右眼图像以栅格图案重复使得用户不能感觉分辨率的降低。也就是，用户能够看到具有比图17所示的示范性实施例更高的分辨率的图像。

棋盘的单元可以对应于像素层400的各像素，并可以对应于多个像素。

此外，图17和图18的显示面板1000可以在外部包括用于将透射穿过第一偏振层600的线性偏振光转变成圆偏振光的偏振器。为了保证视角并使用户即使在任意方向观看图像也能够观看3D图像，显示面板1000可以发射圆偏振光。

图19是根据另一示范性实施例的显示面板的截面图。

如其中示出的，根据此示范性实施例的显示面板1000包括提供在第二基板200外面的偏振膜800从而使入射光偏振。偏振光800透射不同于第一偏振分量的第二偏振分量，并处于与滤色器层300的偏振状态垂直的偏振状态。

偏振膜800包括：偏振器件，用于通过用碘或染料染色聚乙烯醇来控制偏振特性；三乙酰基纤维素(TAC)的各向同性膜，置于偏振器件的相反两侧并保护偏振器件；以及粘合剂，附着到第二基板200。此外，用于保护粘合剂的隔离膜(release film)以及用于保护偏振膜的表面的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)保护膜被附着，从而形成偏振膜的基本结构。

TAC表面经受表面处理以具有抗反射或耐刮擦的功能。也就是，此示范性实施例中的显示面板1000包括在第一基板100上的具有第一金属线性栅格310的滤色器层300以及在第二基板200上的偏振膜800。

图20是根据另一示范性实施例的显示面板的截面图。如其中示出的，在此示范性实施例中的显示面板1000可以包括在第二基板200上的偏振膜800并且在第一基板100上除了滤色器层300之外还包括第二偏振层700。

第二偏振层700还可以包括第三金属线性栅格710，第三金属线性栅格710包含与第一金属线性栅格310中包含的金属基本相同的金属并布置在与第一金属线性栅格310相同的方向上。第三金属线性栅格710布置在与第一金属线性栅格310相同的方向上，因此透射第一偏振分量。

图21是根据示范性实施例的显示装置的示意图，图22是根据示范性实施例的显示装置的控制方框图。

如其中示出的，显示装置1包括显示面板1000、背光组件2000、容纳它们的容置容器3100、3200、3300以及视频提供器4000(见图22)。

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与第二基板200之间的液晶层(未示出)；以及面板驱动器，用于驱动像素层400以显示视频信号。面板驱动器可以包括栅极驱动IC 910、数据芯片膜封装920和印刷电路板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、第一偏振层600、黑矩阵200-1、公共电极200-3等。滤色器偏振层300使进入第一基板100的入射光偏振，第一偏振层600使通过显示面板1000离开的光偏振。

显示面板1000接收外部光并控制经过插设在第一基板100与第二基板200之间的液晶层的光的强度，从而显示图像。

栅极驱动IC 910被集成且形成在第一基板100上，并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可以包括载带自动键合(TAB)带，其中半导体芯片通过TAB技术附接到形成在基膜上的配线图案。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可以安装有驱动部件，用于输入栅极驱动信号到栅极驱动IC 910以及用于输入数据驱动信号到数据芯片膜封装920。

背光组件2000可以包括：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；反射片2400，置于导光板2200下面；以及一个或多个光学片2100。

导光板2200用于引导将被提供到显示面板1000的光。导光板2200可以由透明塑料面板诸如压克力制成，并引导从第一和第二光源2300a和2300b发射的光以朝向形成在导光板2200上方的显示面板1000行进。在导光板2200的后面，可以存在各种图案以用于改变进入导光板2200内部的光朝向显示面板1000的行进方向。

如图21所示，第一光源2300a和第二光源2300b可以包括发光二极管(LED)作为点光源。光源不限于LED，可以包括诸如冷阴极荧光灯(CCFL)或热荧光灯(HCFL)的线光源。第一光源2300a和第二光源2300b电连接到供应电力的逆变器(未示出)并接收电力。

反射片2400提供在导光板2200下面并将在导光板2200下面发射的光朝上反射。特别地，没有被形成在导光板2200的背部上的精细点图案反射的光被朝向导光板2200反射，从而减小进入显示面板1000的光的损失并增强经过导光板2200的出射面透射的光的均匀性。

一个或多个光学片2100提供在导光板2200的顶上并用于扩散及会聚从导光板2200透射的光。光学片2100可以包括散射片、棱镜片、保护片等。散射片可以置于导光板2200与棱镜片之间，并散射来自导光板2200的入射光，从而防止该光局部地集中。棱镜片可以包括规则地布置在其顶上的三角形棱镜，并用于在垂直于显示面板1000的方向上会聚被散射片散射的光。保护片可以形成在棱镜片上，保护棱镜片的表面，并散射且由此均匀分布所述光。

容置容器可以包括下容置容器3100、中间容置容器3200和上容置容器3300。下容置容器3100可以容纳反射片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。下容置容器3100可以由金属制成以具有防止外部冲击的强度和用作接地的能力。

视频提供器4000与显示面板1000连接并提供视频信号。尽管在图21中没有示出，但是视频提供器4000可以布置在反射片2400和下容置容器3100上，或者可以置于下容置容器3100的后面。

图23是用于解释根据示范性实施例的显示装置中三维(3D)图像的显示的视图。

图23示出以棋盘形式提供的滤色器偏振层300、第一偏振层600和偏振眼镜5000。根据此示范性实施例的显示装置包括显示面板1000以及用于分别观看在显示面板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包括左眼透镜5100和右眼透镜5200，其分别透射彼此垂直的偏振分量，也就是第一偏振分量和第二偏振分量。左眼透镜5100和右眼透镜5200分别透射不同的偏振光。因此，透射左眼透镜5100的光不能透射右眼透镜5200，透射右眼透镜5200的光不能透射左眼透镜5100。

在此示范性实施例中，视频提供器4000施加左眼图像数据和右眼图像数据到对应于所述单元的子像素410，使得左眼图像和右眼图像能够在棋盘的相邻单元上交替显示。左眼图像和右眼图像可以根据偏振状态仅透射到两个透镜5100和5200中的一个。因此，用户将通过他/她的两只眼睛观看的左眼图像和右眼图像结合并将这些图像感知为3D图像。

在第二基板的让光离开的外表面上，可以提供偏振器用于将线性偏振光转变为圆偏振光。此外，偏振眼镜5000可以包括用于透射圆偏振光的圆偏振偏振器。

在根据此示范性实施例的显示装置中，第一金属线性栅格310和第二金属线性栅格610以棋盘的形式形成在显示面板1000中，从而有利于实现无源型3D图像。在以无源模式显示3D图像的情形下，左眼图像和右眼图像必须空间上分开。此时，如果使用偏振膜，存在图像的分辨率降低的缺点。在此示范性实施例中的显示面板1000可以将偏振状态改变成棋盘形式，从而能够提供高质量的3D图像而没有降低用户感觉的分辨率。

包括在根据此示范性实施例的显示装置中的显示面板1000可以根据快门型眼镜通过分时来显示左眼图像和右眼图像。此外，显示面板1000的偏振状态可以关于如图17所示的行或列而改变。

图24是用于解释图23的显示装置的制造方法的视图。

首先，在步骤S10，透射第一偏振分量的第一偏振线性栅格P-1和透射第二偏振分量的第二偏振线性栅格P-2以棋盘的形式提供在第一基板100上，从而形成滤色器层300。滤色器层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、绿和蓝的光。以每个节距短于红光波长的1/2布置的红色金属线性栅格对应于发射红光的子像素410形成，以每个节距短于绿光波长的1/2布置的绿色金属线性栅格对应于发射绿光的子像素410形成，以每个节距短于蓝光波长的1/2布置的蓝色金属线性栅格对应于发射蓝光的子像素410形成。第一金属线性栅格310通过依次堆叠并图案化第一金属层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顶上，光吸收层330可以形成为不吸收来自背光组件2000的光而是吸收来自外部的入射光。

然后，在步骤S20，第一偏振层600形成在第二基板200上，使得第一偏振线性栅格P-1可以对应于滤色器层300的第二偏振线性栅格P-2，并且第二偏振线性栅格P-2可以对应于滤色器层300的第一偏振线性栅格P-1。

在步骤S30，包括多个子像素410的像素层400形成在滤色器层300或第一偏振层600的任一个的顶上。如果像素层400形成在与滤色器层300相同的基板上，则像素层400可以在形成第一偏振层600之前形成。如果像素层400形成在与第一偏振层600相同的基板上，则像素层400可以在形成滤色器层300之前形成。

接着，在步骤S40，第一基板100和第二基板200被密封，并且液晶被注入。

能够提供视频数据到子像素410的视频提供器4000和用于驱动像素层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可以交替显示在棋盘的相邻单元中。相应地，用户将通过偏振眼镜5000观看的左眼图像和右眼图像结合，从而将这些图像感知为3D图像。

如上所述，根据示范性实施例，提供了一种显示面板和包括该显示面板的显示装置，其中制造成本被降低并且制造工艺被简化。

根据另一示范性实施例，提供一种在光效率上改善的显示面板以及包括该显示面板的显示装置。

根据另一示范性实施例，提供一种能够以优良的可视性显示无源型立体图像的显示装置。

尽管已经示出并描述了几个示范性实施例，但是本领域技术人员将理解，可以在这些示范性实施例中进行变化而不背离本发明的原理，本发明的范围由权利要求书及其等同物限定。

应注意与本申请的本说明书同时提交或在其之前提交并与本说明书一起进入公众审查的所有文章和文件，所有这些文章和文件的内容通过引用结合于此。

在本说明书(包括任何权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征，和/或所公开的任何方法或工艺的步骤的全部，可以以任意组合来组合，除了这些特征和/或步骤中的至少一些互相排斥的组合之外。

在本说明书(包括任何权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以用起到相同作用、等同或类似目的的可选特征来代替，除了另外明确地指出。因此，除非另外明确指出，所公开的每个特征仅是通常系列的等同或类似特征的一个示例。

本发明不限于前述实施例的细节。本发明扩展到在本说明书(包括任何权利要求、摘要和附图)中公开的特征的任何新颖的一个或任何新颖的组合，或者扩展到所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

1.一种包括液晶层的显示面板，包括：

第一基板和第二基板，设置为彼此相对；以及

滤色器层，在所述第一基板和所述第二基板之间形成在所述第一基板和所述第二基板的一个上，并包括以不同节距布置的第一金属线性栅格从而以不同颜色发射入射光的第一偏振分量。

2.根据权利要求1所述的显示面板，还包括第一偏振层，该第一偏振层透射所述入射光的第二偏振分量，该第二偏振分量不同于所述入射光的第一偏振分量。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其中所述第一偏振层包括在所述第一基板和所述第二基板之间形成在所述第一基板和所述第二基板的另一个上的第二金属线性栅格。

4.根据权利要求3所述的显示面板，其中还包括第二偏振层，该第二偏振层形成在所述滤色器层与所述第一基板和所述第二基板之一之间，并包括能够透射所述入射光的所述第一偏振分量的第三金属线性栅格。

5.根据权利要求2所述的显示面板，其中所述第一偏振层包括形成在所述第一基板和所述第二基板中的另一个的外表面上的偏振膜。

6.根据权利要求4所述的显示面板，还包括像素层，该像素层在所述第一基板和所述第二基板之间形成在所述第一基板和所述第二基板的一个上并具有包括多个子像素的像素，

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。

7.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，并且

所述红色金属线性栅格具有比红光波长的1/2更短的节距，所述绿色金属线性栅格具有比绿光波长的1/2更短的节距，所述蓝色金属线性栅格具有比蓝光波长的1/2更短的节距。

8.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包括依次堆叠的第一金属层、绝缘层和第二金属层。

9.根据权利要求1所述的显示面板，其中所述滤色器层还包括形成在所述第一金属线性栅格与所述第一基板和所述第二基板的所述一个之间的电介质层。

10.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，

所述滤色器层成形为棋盘的形式，所述第一偏振线性栅格和所述第二偏振线性栅格交替形成在所述棋盘的相邻单元中。

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，

所述第二金属线性栅格的第一偏振线性栅格对应于所述第一金属线性栅格的第二偏振线性栅格，所述第二金属线性栅格的第二偏振线性栅格对应于所述第一金属线性栅格的第一偏振线性栅格。

12.根据权利要求11所述的显示面板，还包括像素层，该像素层形成在所述第一基板和所述第二基板之间，并包括具有多个子像素的像素，

其中所述滤色器层的所述棋盘的单元形成为对应于所述像素。

13.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，

所述滤色器层被分为多个行或多个列，

所述第一偏振线性栅格和所述第二偏振线性栅格交替形成在所述滤色器层的所述多个行或所述多个列中。

14.根据权利要求13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，

所述第二金属线性栅格的第一偏振线性栅格对应于所述第一金属线性栅格第二偏振线性栅格，所述第二金属线性栅格的第二偏振线性栅格对应于所述第一金属线性栅格的第一偏振线性栅格。

15.根据权利要求14所述的显示面板，还包括像素层，该像素层形成在所述第一基板和所述第二基板之间，并包括具有多个子像素的像素，

其中所述滤色器层的所述多个行或所述多个列形成为对应于像素行或像素列。