CN103885240A - 显示面板和具有显示面板的显示设备 - Google Patents

Abstract

一种显示面板，从背光单元为所述显示面板提供光，所述显示面板包括：上基板；下基板，设置为面对上基板；液晶层，设置在上基板和下基板之间；下偏振层，形成于下基板的一个表面上，并且对来自背光单元的光进行偏振-滤波；上偏振层，形成于上基板的一个表面上，并且对通过液晶层的光进行偏振-滤波；以及滤色器层，形成于下基板和上基板的一个表面上，并且对光进行滤波，使得发射多种预设颜色的光，其中下偏振层、上偏振层和滤色器层分别均包括线型图案。

Description

显示面板和具有显示面板的显示设备

技术领域

根据示例实施例的设备和方法涉及一种在表面上显示图像的显示面板以及一种具有显示面板的显示设备。更具体地，本发明涉及一种显示面板，所述显示面板具有改进的结构以对光进行偏振-滤波并且将光转换为所需颜色的光，例如利用从背光单元提供的光来显示图像的液晶显示面板和具有所述液晶显示面板的显示设备。

背景技术

显示设备是包括显示面板的装置，所述显示面板显示图像以展示广播信号或者各种格式的图像信号或图像数据，显示设备配置为TV、监视器等。显示面板配置为各种类型，例如液晶显示器(LCD)面板、等离子显示面板(PDP)等，并且用于多种显示设备。这里，当采用本身不产生光的LCD面板作为显示面板时，显示设备包括产生光并且将光提供给显示面板的背光单元。

传统的LCD面板可以包括：偏振膜，对从背光单元辐射的光进行偏振和滤波；以及滤色器层，将辐射的光转换为RGB光。然而，传统的LCD面板的偏振膜和滤色器层具有高反射率和吸收率，从而减小了通过面板的光利用率和光透射效率。具体地，滤色器层包括RGB染色层，并且每个颜色染色层只透射必要波长范围内的光并且反射或者吸收其他的波长范围内的光。这样，偏振膜和滤色器引起了显著的光损耗以及光透射效率的显著降低。

为了使光损耗和光透射效率的降低最小化，传统的显示面板可以采用通过将聚合物膜交联(cross)到在光入射表面上堆叠的多层中而制造的双亮度增强膜(DBEF)。然而，DBEF和滤色器层包含复杂的制造工艺和高制造成本，导致了显示面板和采用所述显示面板的显示设备的价格增加。

发明内容

一个或多个示例实施例的方面是提供一种显示面板，从背光单元向所述显示面板提供光，所述显示面板包括：上基板；下基板，设置为面对上基板；液晶层，设置在上基板和下基板之间；下偏振层，形成于下基板的一个表面上，并且对来自背光单元的光进行偏振-滤波；上偏振层，形成于上基板的一个表面上，并且对通过液晶层的光进行偏振-滤波；以及滤色器层，形成于上基板和下基板的一个表面上并且对光进行滤波，使得发射多种预设颜色的光，其中下偏振层、上偏振层和滤色器层分别均包括线型图案。在另一个示例实施例中，显示面板可以包括：下偏振层，配置为对从背光单元接收的光进行偏振和滤波；上偏振层，形成于上基板的一个表面上，所述上偏振层配置为对从下偏振层接收并且通过液晶层的光进行偏振和滤波；以及滤色器层，形成于下基板的另一个表面或者上基板的另一个表面上。滤色器层可以包括多个滤色器，每一个滤色器透射相应的预设颜色光。下偏振层、上偏振层和滤色器层分别均可以包括线型图案。

下偏振层的线型图案可以进行滤波，以沿来自背光单元的光的第一偏振方向透射光，并且上偏振层的线型图案可以进行滤波，以沿与通过液晶层的光的第一偏振方向垂直的第二偏振方向透射光。

下偏振层的线型图案的延伸方向可以与上偏振层的线型图案的延伸方向垂直，当滤色器层形成于下基板上时，滤色器层的线型图案的延伸方向可以与下偏振层的线型图案的延伸方向相同，并且当滤色器层形成于上基板上时，滤色器层的线型图案的延伸方向可以与上偏振层的线型图案的延伸方向相同。

液晶层的每一个像素可以包括分别与多种颜色相对应的多个子像素，并且滤色器层的线型图案的间距可以设置为与每一个子像素的每一种颜色的光的波长相对应。

所述多种颜色可以包括红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)。

一个或多个示范实施例的另一个方面是提供一种显示设备，包括：信号接收单元，接收图像信号；信号处理单元，根据预设的图像处理过程来处理信号接收单元接收的图像信号；显示面板，基于信号处理单元处理的图像信号来显示图像；以及背光单元，产生光并且将光提供给显示面板，使得在显示面板上显示图像，其中所述显示面板包括：上基板；下基板，设置为面对上基板；液晶层，设置在上基板和下基板之间；下偏振层，形成于下基板的一个表面上，并且对来自背光单元的光进行偏振-滤波；上偏振层，形成于上基板的一个表面上，并且对通过液晶层的光进行偏振-滤波；以及滤色器层，形成于上基板和下基板的一个表面上并且对光进行滤波，使得发射多种预设颜色的光，其中下偏振层、上偏振层和滤色器层分别均包括线型图案。

下偏振层的线型图案可以进行滤波，以沿来自背光单元光的第一偏振方向透射光，并且上偏振层的线型图案可以进行滤波，以沿与通过液晶层的光的第一偏振方向垂直的第二偏振方向透射光。

下偏振层的线型图案的延伸方向可以与上偏振层的线型图案的延伸方向垂直，当滤色器层形成于下基板上时，滤色器层的线型图案的延伸方向可以与下偏振层的线型图案的延伸方向相同，并且当滤色器层形成于上基板上时，滤色器层的线型图案的延伸方向可以与上偏振层的线型图案的延伸方向相同。

液晶层的每一个像素可以包括分别与多种颜色相对应的多个子像素，并且滤色器层的线型图案的间距可以设置为与每一个子像素的每一种颜色的光的波长相对应。

所述多种颜色可以包括红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)。

附图说明

根据结合附图的示范实施例的以下描述，以上和／或其他方面将变得清楚明白并且更加易于理解，其中：

图1是根据第一示范实施例的显示设备的分解透视图。

图2是说明了图1的显示设备的显示面板的元件以及元件堆叠的方式的截面图。

图3是说明了作为图2的显示面板中所示的一部分的下偏振层的主要部分的透视图。

图4是说明了图3的下偏振层的配置的横截面图。

图5是说明了图2的显示面板的上偏振层的配置的横截面图。

图6说明了图2的显示面板的液晶层中每一个像素的颜色的子像素。

图7说明了与图6的相应子像素相对应的滤色器层的线型图案的条。

图8说明了图2的下偏振层、上偏振层和滤色器层的线型图案的延伸方向，用于比较。

图9至11是说明了图2的显示面板的滤色器层可以采用的多种分层结构的横截面图。

图12说明了根据第二示例实施例的下偏振层和上偏振层的偏振类型。

图13说明了根据第三示例实施例的下偏振层和上偏振层的偏振类型。

图14至20说明了根据第四示例实施例的制造线型图案的工艺。

图21是说明了根据第五示例实施例的显示设备的结构的方框图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述示例实施例，以便本领域普通技术人员易于理解。可以按照各种形式实现示例实施例，而不必局限于这里阐述的示例实施例。为了清楚和简明起见省略了公知部分的描述，贯穿全文相似的参考数字表示类似的元件。

图1是根据第一示范实施例的显示设备1的分解透视图。

参考图1，根据本实施例的显示设备1包括：盖子10和20，形成内部空间；显示面板30，位于由盖子10和20形成的内部空间中，并且在其上表面上显示图像；面板驱动单元40，驱动显示面板30；以及背光单元50，位于盖子10和20之间的内部空间中，面对显示面板30的下表面，并且向显示面板30提供光。

首先，图1所述的方向如下限定。基本上，图1的X、Y和Z方向分别表示显示面板30的宽度、长度和高度方向。显示面板30设置在X-Y平面上，并且盖子10和20、显示面板30和背光单元50沿Z方向堆叠。将相反的X、Y和Z方向分别表达为-X、-Y和-Z方向，并且X-Y平面指的是由X轴和Y轴限定的平面。

盖子10和20形成了显示设备1的外部形状，并且支撑位于内部的显示面板30和背光单元50。基于图1所示的显示面板30，将Z方向限定为前面方向／前侧，并且将-Z方向限定为后面方向／后侧，盖子10和20包括支撑显示面板30前侧的前盖10和支撑背光单元50后侧的后盖20。前盖10在与其X-Y平面平行的表面上形成有开口，以通过所述开口将显示面板30的图像显示区域外露。

显示面板30配置为LCD面板。显示面板30由两个基板(未示出)和介于两个基板之间的液晶层(未示出)构成，并且通过施加驱动信号调节液晶层(未示出)中液晶的排列，来在显示面板的表面上显示图像。显示面板30本身不发射光，因此从背光单元50为显示面板30提供光以在图像显示区域中显示图像。

面板驱动单元40向显示面板30施加用于驱动液晶层的驱动信号。面板驱动单元40包括栅极驱动集成电路(IC)41、数据芯片薄膜封装43和印刷电路板(PCB)45。

栅极驱动IC41集成地形成于显示面板30的基板(未示出)上，并且与显示面板30上的每一条栅极线(未示出)相连。数据芯片薄膜封装43与在显示面板30上形成的每一条数据线(未示出)相连。这里，数据芯片薄膜封装43可以包括：通过在基底膜上形成半导体芯片获得的布线图案，以及通过带式自动结合(TAB)技术结合的TAB带。芯片薄膜封装可以包括例如载带封装(TCP)或膜上芯片(COF)。同时，PCB45向栅极驱动IC41输入栅极驱动信号，并且向数据芯片薄膜封装43输入数据驱动信号。

利用这种配置，面板驱动单元40分别向显示面板30上的每一条栅极线和每一条栅极线输入驱动信号，从而以像素为单位驱动液晶层(未示出)。

背光单元50可以设置在显示面板30的后面，即，沿显示面板30的-Z方向，以向显示面板30的下表面提供光。背光单元50包括：光源单元51，设置在显示面板30的边缘上；导光板53，设置为与显示面板30平行以面对显示面板30的下表面；反射板55，设置在导光板53下面以面对导光板53的下表面；以及至少一个光学片57，设置在显示面板30和导光板53之间。

在本实施例中说明了边缘型背光单元50，其中将光源单元51设置在导光板53的侧边上。光源单元51的光发射方向和导光板53的光出射方向彼此垂直。然而，本发明不局限于所述背光单元的类型和结构。在不脱离本发明范围的情况下，背光单元50可以按照各种方式改变或者修改，并且可以具有各种设计。例如，可以使用直接型背光单元50，其中将光源单元51设置在导光板53的下面，并且光源单元51的光发射方向和导光板53的光出射方向彼此平行。

光源单元51产生光，并且沿着使发射的光的实质性部分进入导光板53的方向来发射所产生的光。光源单元51安装为与显示面板30的表面(也就是X-Y平面)乖直，并且沿显示面板30或导光板53的四个边缘的至少一个设置。光源单元51可以包括发光元件(未示出)，例如沿X方向顺序设置在模块基板(未示出)上的发光二极管(LED)。

导光板53(是包括注模丙烯酸材料的塑料透镜)将从光源单元51入射的光均匀地导引至显示面板30的整个图像显示区域。导光板53的下侧(沿-Z方向的一侧)面对反射板55。另外，在沿导光板53的四个方向在上侧和下侧之间形成的四个侧壁中，沿Y和-Y方向的侧壁面对光源单元51。从光源单元51辐射的光沿Y和-Y方向进入侧壁。

导光板53包括在下侧上形成的各种光学图案(未示出)，以漫射和／或发射在导光板53中前进的光，或者改变光的传播方向，从而均匀地分布从导光板53出射的光。

导光板53下面的反射板55将从导光板53内部出射的光反射到外部，从而将光发送回导光板53。反射板55将没有被导光板53的下侧上形成的光学图案反射的光反射回导光板53中。为此目的，反射板55的沿Z方向的表面具有总体反射特性。

至少一个光学片53堆叠到导光板53上，以调节从导光板53出射的光的特性。光学片57可以包括漫射片、棱镜片或保护片，其中可以组合地堆叠两种或更多种类型的片以便提供所需的光特性。

随后，将参考图2详细地描述根据示例实施例的显示面板100的配置。图2是说明了显示面板100的元件以及这些元件堆叠的方式的截面图。图2的显示面板100具有与图1所示的显示面板30实质上相同的配置，因此可以应用于图1的显示设备1。

如图2所示，从背光单元50(图1)沿Z方向辐射的光通过基板120进入显示面板100，沿Z方向通过显示面板100的各种元件，并且沿Z方向离开显示面板。

在以下描述中，这里可以使用诸如“上部”、“上面”、“下部”和“下面”之类的空间相关术语以易于描述，以基于光前进的Z方向来描述一个元件或零件相对于另一个元件或零件在布置或设置上的关系。

显示面板100包括：上基板110；下基板120，设置为面对上基板110；液晶层130，设置在上基板110和下基板120之间；下偏振层140，设置在液晶层130和下基板120之间；上偏振层150，设置在液晶层130和上基板110之间；滤色器层160，形成在上基板110的光出射表面上；以及抗反射层170，堆叠在滤色器层160上。

这里在本实施例中，下偏振层140、上偏振层150和滤色器层160包括具有预设间距间隔的线型图案，将详细进行描述。

下文中，将详细描述显示面板100的元件。

上基板110和下基板120是沿光的前进方向按照预定距离设置的透明基板，例如彼此面对。至于材料，上基板110和下基板120可以由玻璃或塑料基板构成。作为塑料基板，上基板110和下基板120可以包括聚碳酸酯(polycarbonate)、聚酰亚胺(PI)、聚醚砜(polyethersulphone，PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

上基板110和下基板120可以基于液晶层130驱动方法而具有不同的特性。例如，在无源矩阵液晶层130中，上基板110和下基板120可以包括钠钙玻璃。在有源矩阵液晶层130中，上基板110和下基板120可以包括无碱玻璃或硼硅玻璃。

液晶层130设置在上基板110和下基板120之间，并且基于施加的驱动信号随着液晶的排列变化来调节光透射率。液体(liquid)通常包括具有不规则朝向和排列的分子。液晶是在某种状态下具有一定程度的顺序和规则性的物质，与液相类似。例如，存在当加热和熔化时变成表现出各项异性性质(例如)的液相的固体。液晶具有诸如双折射或者变色之类的光学性质。这样称呼液晶是因为液晶具有液相和固体结晶相的性质。例如，液晶可以与固体晶体的顺序和规则性类似的顺序和规则性排列，同时液晶可以具有类似于液相的性质。当电压施加至液晶时，改变了分子的排列，并且也相应地改变了光学性质。

可以基于分子的排列将液晶层130中的液晶分类为向列型、胆甾型(cholesteric)、碟状型和铁电型液晶。

下偏振层140形成于下基板120的光出射表面上。下偏振层140只透射辐射光的预设第一偏振方向分量，并且反射除了第一偏振方向分量之外的其他分量。下偏振层可以配置为例如不吸收大量的入射光。这样，可以将光损耗最小化，并且可以改进光利用效率。

上偏振层150可以形成于上基板110的光进入表面上。上偏振层150只透射经由下基板120、下偏振层140和液晶层130透射的光的预设第二偏振方向分量。上偏振层反射与第二偏振方向分量不同的其他偏振分量。上偏振层可以配置为例如不吸收大量的入射光。这样，可以最小化光损耗，并且可以改进光利用效率。

这里，第二偏振方向与第一偏振方向不同，具体地第二偏振方向与第一偏振方向垂直。这样配置偏振方向，因为当辐射的光通过液晶层130时，依赖于施加至液晶层的电压，可以通过液晶层130将辐射光的偏振方向旋转90°。如果上偏振层150按照与下偏振层140相同的方式透射第一偏振方向分量，则经由下偏振层140沿第一偏振方向的辐射光在通过液晶层130时沿第二偏振方向展现，从而不通过上偏振层。对此，可能需要上偏振层150透射的光的偏振方向与下偏振层140透射的光的偏振方向垂直。

上偏振层150和下偏振层140分别均包括在上基板110和下基板120的表面上沿预定方向延伸的条的线型图案(未示出)。在所述线型图案中，条沿与每一个偏振方向相对应的方向延伸。将详细描述上偏振层150和下偏振层140的配置。

滤色器层16形成于下基板120或上基板110的既没有形成下偏振层140也没有形成上偏振层150的表面上。在本实施例中，滤色器层形成于上基板110的光出射表面上。

滤色器层160将进入显示面板100的辐射光转换为预设颜色的光，例如RGB颜色，并且按照预设颜色发射转换的光。液晶层130的像素包括分别与RGB颜色相对应的子像素，并且滤色器层160相对于颜色的每一个子像素按颜色来进行滤波。每一个子像素可以包括滤色器层的一部分，并且所述部分可以形成子像素的滤色器。子像素的滤色器透射预设颜色。例如，第一子像素可以包括红滤色器，透射与红光相对应的波长范围；第二子像素可以包括绿滤色器，透射与绿光相对应的波长范围；以及第三子像素可以包括蓝滤色器，透射与蓝光相对应的波长范围。因此，利用滤色器层160将通过子像素的辐射光转换为RGB颜色的光。

滤色器层160具有与上偏振层150和下偏振层140的线型图案类似的线型图案(未示出)的结构，而不是使用染色的传统滤色方法。然而，滤色器层160的线型图案具有与上偏振层150和下偏振层140的线型图案不同的结构，以便进行滤色，将详细进行描述。

抗反射层170设置为显示面板100的顶层。抗反射层170不规则地反射、吸收或压制(extinguish)在表面上反射的来自外部环境的光，从而减小外部光在表面上的反射。抗反射层170设置为防炫目(antiglare)膜或抗反射膜。备选地，抗反射层170可以包括浮雕图案作为在滤色器层160上形成的几十至几百纳米的纳米级结构。

下文中，将参考图3描述下偏振层140的结构。

图3是说明了下偏振层140的主要部分的透视图。

如图3所示，下偏振层140包括设置在下基板120上的沿具体方向延伸的条141的线型图案。条141具有预设的高度H、宽度W和间距P，并且规则地排列。

当将条141的间距P调节为光波长的1／2时，只形成了透射光和反射光，而没有衍射波。在两个相邻的条141之间形成狭缝，并且当入射光通过狭缝时，沿与条141的延伸方向垂直的第一偏振方向的第一偏振分量通过下偏振层140。相反，将沿与条141的延伸方向平行的第二偏振方向的第二偏振分量再次反射。也就是说，由于条141的线型图案的这种结构，将通过下偏振层140的光沿第一偏振方向进行偏振-滤波。

通过反射板55(图1)将没有通过下偏振层140的反射光与在光源单元51(图1)中产生的光一起反射回显示面板100。这意味着可以重新使用没有通过下偏振层140但是被下偏振层140滤波的光，从而改善了通过显示面板100的光的总体效率而不用传统的DBEF膜。

滤色器层可以配置为不吸收大量的入射光。这样，可以最小化光损耗，并且可以改进光利用效率。

通过在下基板120上沉积金属层并通过纳米压印光刻(NIL，nano-imprint lithography)对线型图案141进行构图，来形成下偏振层140。利用下偏振层140，入射光的偏振光在与所述图案平行时被反射，在与所述图案垂直时被透射。

为了改进下偏振层140的偏振滤波性质，长宽比，即线型图案141的宽度W与高度H的比值可以是1：3或更高。具体地，当间距P是100至150nm、宽度W是50至75nm、并且高度H是150nm时，可以获得适当的偏振滤波性质。

同时，下偏振层140的线型图案141沿X-Y平面延伸。当线型图案141的延伸方向与Y方向平行时，上偏振层150的线型图案151(图5)的延伸方向和与Y方向垂直的X方向平行。这样，下偏振层140的线性网格141沿与上偏振层150的线型图案151垂直的方向延伸。因此，第一偏振方向与第二偏振方向垂直。

图4是说明了下偏振层140的结构的横截面图。

如图4所示，下偏振层140的线型图案141沿光的前进方向包括下基板120上的金属层141a以及在金属层141a上形成的电介质层141b。

下偏振层140可以只利用上述线型图案141的结构来进行光的偏振-滤波。然而，为了提高光的偏振-滤波的效率，下偏振层140包括金属层141a，金属层141a包括具有良好反射率的材料，例如Al、Cu或Ag。金属层141a和151a可以包括具有加强刚度的合金材料(例如Mo W)或者导电聚合物。

金属层141a对于偏振-滤波性质的改进是通过等离子体激元谐振来实现的，所述等离子体激元谐振是自由电子在纳米级金属表面上的集体振动(collective oscillation)，这里省略对其的详细描述。

电介质层141b保护金属层141a，并且与金属层141a一起对于通过等离子体激元谐振来产生表面等离子体激元波做出贡献，从而增强了偏振-滤波性质。电介质层141b包括氧化硅。

上偏振层150按照与下偏振层140相同的方式配置。上偏振层150具有按照与下偏振层140类似的形状在上基板110的光进入表面上形成的线型图案，并且根据与下偏振层140相同的原理只透射特定偏振方向的光。

图5是说明了上偏振层150的配置的横截面图。

如图5所示，上偏振层150包括线型图案151，所述线型图案151形成于上基板110的光进入表面上，以面对下偏振层140。因为线型图案151的延伸方向与下偏振层140的线型图案141的延伸方向垂直，上偏振层150透射的光的偏振方向与下偏振层140透射的光的偏振方向垂直。

上偏振层150包括在上基板110的下表面上形成的金属层151a以及在金属层151a下面形成的电介质层151b。上偏振层150按照与下偏振层140类似的方式透射特定偏振方向的光，因此省略其描述。

下文中将详细描述滤色器层160的配置。

图6按颜色说明了液晶层130中每一个像素210的子像素211、213和215。

如图6所示，一个像素210包括分别与RGB颜色相对应的三个子像素211、213和215。也就是说，像素210包括与红光发射区域相对应的红色子像素211、与绿光发射区域相对应的绿色子像素213以及与蓝光发射区域相对应的蓝色子像素215。

滤色器层160具有与下偏振层140和上偏振层150类似的线型图案的结构。然而，下偏振层140和上偏振层150的线型图案具有均匀的间距，而滤色器层160的线型图案具有与相应的子像素211、213和215相对应的不同间距。

图7说明了与图6所示的相应子像素211、213和215相对应的滤色器层160的线型图案的条161R、161G和161B。

如图7所示，滤色器层160包括在红色子像素211的区域中形成的红色条161R、在绿色子像素213的区域中形成绿色条161G以及在蓝色子像素的区域中形成的蓝色条161B。

每一种颜色的条161R、161G和161B之间的间距P1、P2和P3设置为具有与每一种颜色相对应的间隔。例如，红色条161R之间的间距P1小于红光波长的1／2，绿色条161G之间的间距P2小于绿光波长的1／2，以及蓝色条161B之间的间距P3小于蓝光波长的1／2。这样，子像素211、213和215的条161R、161G和161B的间距设置为不同的值以调节入射光的波长，从而通过子像素211、213和215发射不同颜色的光。

红色条161R之间的间距P1是约330至390nm，小于红光波长的1／2，并且入射光在通过红色条161R时分解成具有第一偏振分量的红光。滤波器层161R可以主要选择沿第一方向偏振的红光通过滤波器。绿色条161G之间的间距P2是约250至290nm，并且蓝色条161B之间的间距P3是约220至240nm。也就是说，条161R、161G和161B的间距P1、P2和P3按照R、G和B的顺序降低。提供这些值只是为了说明的目的，而不是限制实施例。

这里，基于在下基板120和上基板110的哪一个上形成滤色器层160来确定滤色器层的线型图案的延伸方向160。

图8说明了下偏振层140、上偏振层150和滤色器层160的线型图案的延伸方向用于比较。

如图8所示，当从背光单元50辐射的光沿Z方向前进时，下偏振层140、上偏振层150和滤色器层160的线型图案与X-Y平面平行地延伸。

当下偏振层140形成在下基板120的一个表面上并且上偏振层150形成在上基板110的一个表面上时，滤色器层160形成在下基板120或上基板110的既没有形成下偏振层140也没有形成上偏振层150的其他表面上。

例如，上偏振层150可以形成于上基板110的光出射表面上，滤色器层160可以形成于上基板110的光进入表面上。此外，下偏振层140可以形成于下基板120的光进入表面上，滤色器层160可以形成于下基板120的光出射表面上。备选地，下偏振层140可以形成于下基板120的光出射表面上，滤色器层160可以形成于下基板120的光进入表面上。

在本实施例中，上偏振层150形成于上基板110的光进入表面上，滤色器层160形成于上基板110的光出射表面上。

当滤色器层160形成于下基板120上时，滤色器层160的线型图案的延伸方向与下偏振层140的线型图案的延伸方向相同。当滤色器层160形成于上基板110上时，滤色器层160的线型图案的延伸方向与上偏振层150的线型图案的延伸方向相同。

参考图8，下偏振层140的线型图案的延伸方向E1与Y方向平行。在这种情况下，上偏振层150的线型图案的延伸方向E2与和Y方向垂直的X方向平行。另外，当滤色器层160形成于上基板110上时，滤色器层160的线型图案的延伸方向E3与X方向以及上偏振层150的延伸方向平行。

滤色器层160的线型图案的延伸方向E3与下偏振层140或上偏振层150的线型图案的延伸方向相同。滤色器层160可以执行对光的偏振-滤波是因为滤色器层160具有与下偏振层140和上偏振层150的图案类似的线型图案结构。如果在上基板110上形成的滤色器层160的线型图案的延伸方向E3与上偏振层150的线型图案的延伸方向不同，从显示面板100出射的光的偏振-滤波效率可能会降低。

因此，当滤色器层160形成于下基板120上时，滤色器层160的线型图案的延伸方向E3与下偏振层140的线型图案的延伸方向E1相同。备选地，当滤色器层160形成于上基板110上时，滤色器层160的线型图案的延伸方向E3与上偏振层150的线型图案的延伸方向E2相同。

图9至11是说明了滤色器层160的分层结构的横截面图。

如图9所示，滤色器层160包括在上基板110的光出射表面上直立形成的线型图案161。线型图案161包括在上基板110上顺序堆叠的第一金属层161a、绝缘层161b和第二金属层161c。

按照与下偏振层140和上偏振层150类似的方式，第一金属层161a和第二金属层161c由金属(例如Al和Ag)构成为约100nm或以下的厚度。尽管在图9中未示出，可以在第一金属层161a和上基板110之间形成MgF2的电介质涂层。绝缘层161b由电介质(例如ZnSe或Ti02(二氧化钛))形成为150nm或以下的厚度。

备选地，如图10所示，滤色器层160可以包括在上基板110上顺序堆叠的绝缘层161d和金属层161e。金属层161e由金属(例如Al和Ag)构成为100nm或以下的厚度，绝缘层161e由SiNx构成为100nm或以下的厚度。

另外如图11所示，可以通过在整个上基板110涂覆绝缘层161f并且在绝缘层上形成金属层161g的图案，来形成滤色器层160。

同样，滤色器层160可以配置为各种形式。

同时，前述实施例说明了下偏振层140或者上偏振层150通过整个表面透射光的相同偏振分量。然而，下偏振层140或上偏振层150可以配置为依赖于表面上的区域透射不同的偏振分量。

图12说明了下偏振层310和上偏振层320的偏振类型。

如图12所示，下偏振层310和上偏振层320设置为彼此面对。下偏振层310和上偏振层320中的直线表示线型图案的延伸方向，并且基于直线的方向来确定透射光的偏振分量。例如，横线透射光的第一偏振分量，而垂线透射与第一偏振分量垂直的第二偏振分量。

下偏振层310划分为多行(row)，包括透射第一偏振分量的第一下偏振区域311和透射第二偏振分量的第二下偏振区域312。在下偏振层310的整个区域中，第一下偏振区域311和第二下偏振区域312交替地分别设置在奇数线和偶数线。

同样地，上偏振层320划分为多行，包括透射第一偏振分量的第一上偏振区域和透射第二偏振分量的第二上偏振区域322。在上偏振层320的整个区域中，将第一上偏振区域321和第二上偏振区域322交替地分别设置在偶数行和奇数行。

也就是说，第一下偏振区域311设置为面对第二上偏振区域321，并且第二下偏振区域312设置为面对第一上偏振区域322。

滤色器层可以具有与上偏振层或下偏振层类似的行结构。滤色器层可以划分为多个行，所述行具有与上偏振层和下偏振层的行实质上相同的形状并且与上偏振层和下偏振层的行平行。对于上偏振层和下偏振层上行彼此面对并且覆盖相同像素面积的每一对行(例如，行311和行321)，将滤色器层的相应行设置为面对两个偏振层的行并且覆盖相同的像素面积。偶数滤色器行可以具有沿第一方向的线型图案，而奇数行可以具有沿与第一方向垂直的第二方向的线型图案。

对于每一行，滤色器的线型图案可以与上偏振层上的相应行或者下偏振层上的相应行的线型图案平行。例如，如果显示面板具有如图2所示的层堆叠结构(即，滤色器层170设置在基底110的上表面上，上偏振层150设置在基底110的下表面上，并且下偏振层设置在下基板120上)，那么滤色器行的线性图案可以与相应的上偏振层的线型图案平行。

例如，当显示三维(3D)图像时，可以将左眼图像施加至与偶数行相对应的区域，并且可以将右眼图像施加至与偶数行相对应的区域。如果一幅偏振眼镜配置为对于用户的左眼透射第二偏振分量，并且对于用户的右眼透射第一偏振分量，佩戴偏振眼镜的用户利用左眼感知左眼图像并且利用右眼感知右眼图像。利用这种结构，当同时显示左眼图像和右眼图像时，用户可以感知3D图像。

图13说明了具有与图12不同结构的下偏振层330和上偏振层340的偏振类型。

如图13所示，下偏振层330和上偏振层340设置为彼此面对。下偏振层330和上偏振层340中的直线表示线型图案的延伸方向，并且基于直线的方向来确定透射光的偏振分量。例如，横线透射光的第一偏振分量，而垂线透射与第一偏振分量垂直的第二偏振分量。

下偏振层330划分为排列成矩阵形式的多个单元331和332，例如棋盘形式。单元331和332包括透射第一偏振分量的第一下偏振区域331和透射第二偏振分量的第二下偏振区域332。第一下偏振区域331和第二下偏振区域332交替地设置。

上偏振层340具有与下偏振层330类似的结构，其中交替地设置透射第一偏振分量的第一上偏振区域341和透射第二偏振分量的第二上偏振区域342。

这里，第一下偏振区域331设置为面对第二上偏振区域342，并且第二下偏振区域332设置为面对第一上偏振区域341。

滤色器层可以具有与上偏振层或下偏振层类似的矩阵结构。滤色器层可以划分为多个单元，所述单元具有与上偏振层和下偏振层的单元实质上相同的形状并且与上偏振层和下偏振层的单元平行。对于上偏振层和下偏振层上彼此面对并且覆盖相同的像素面积的每一对单元(例如，单元331和单元342)，将相应单元的滤色器层设置为面对两个偏振层的单元并且覆盖相同的像素面积。滤色器层矩阵的相邻单元可以具有彼此垂直的线型图案。对于每一个单元，滤色器的线型图案可以与上偏振层上的相应单元或下偏振层上的相应单元平行。

对于每一个单元，滤色器的线型图案可以与上偏振层上的相应单元或者下偏振层上的相应单元的线型图案平行。例如，如果显示面板具有如图2所示的层堆叠结构，那么滤色器单元的线性图案可以与相应的上偏振层的线型图案平行。

例如，当显示三维(3D)图像时，在相邻的单元中显示不同的图像，即如同国际象棋棋盘上的白和黑交替颜色那样交替地显示左眼图像和右眼图像。因此，佩戴一幅偏振眼镜的用户可以感知3D图像。

在这种情况下，尽管实际上显示了比显示面板100的分辨率更低分辨率的图像，按照格子交替左眼图像和右眼图像，从而与图12所示的情况相比，用户感知的分辨率下降相对较小。

对于显示3D图像的显示设备，具体地对于用户利用无源偏振眼镜观看3D图像的显示设备，具有上述结构的显示面板100是有效的。

同时，上述实施例中说明的线型图案可以通过以下制造工艺来制造。

图14至20说明了制造线型图案的工艺。

如图14所示，在平坦玻璃(例如晶体或板410)上涂敷预定厚度的紫外线可固化(UV-curable)树脂420。沿特定方向将圆周上构图有线型图案形状的金属圆柱430在所涂覆的树脂420上滚动，从而形成沿金属圆柱430的前进方向具有线型图案形状421的树脂涂层420。然后，通过UV照射来固化线型图案形状421。

因此，制备了树脂420的主框架421。

可以使用多种方法在金属圆柱430的圆周上形成线型图案形状431，例如等离子体刻蚀。

如图15所示，用聚乙烯醇(PVA)层450来涂覆制备的圆柱框架421。通过多乙酸乙烯酯的水解去除乙酸基来制备PVA，并且PVA由于羟基而是水溶的。也就是说，PVA可以通过用水清洗来去除。

随后，将粘合剂460涂覆到PVA层450上，并且在上面沉积载体470。这里，载体470包括任意材料的平板，不限于具体的种类。

当通过粘合剂460将PVA层450结合到载体470时，PVA层450与主框架421分离，从而制备了PVA框架450。

如图16所示，将分离的PVA层450面朝上放置，载体470面朝下。然后，将光致抗蚀剂层480涂覆到PVA层450。

因此，制备了用于形成线型图案的第二框架。

如图17所示，将例如金属层510和电介质层520的图案材料顺序地涂覆到玻璃500上。这里，玻璃500是显示面板100的上基板110或下基板120。在这种状态下，图16所示的第二框架堆叠到电介质层520上。

在本实施例中，图案材料包括金属层510和电介质层520两者。备选地，图案材料可以包括金属层510或者电介质层520。

如图18所示，制备的第二框架(参见图16)堆叠到电介质层520上。这里，光致抗蚀剂层480直接设置在电介质层520上。也就是说，图16所示的第二框架颠倒地设置在电介质层520上。

这里，去除载体420，使得将PVA层450设置在顶部。

通过用水清洗去除了PVA层450。因为PVA是水溶的，通过用水清洗容易从光致抗蚀剂层480去除PVA层450。

如图19所示，利用在顶部上设置的光致抗蚀剂层480执行刻蚀600。可以使用各种刻蚀方法，包括使用氧气或氩气的干法刻蚀。

光致抗蚀剂层480包括交替地设置的相对厚的部分481和薄的部分482。通过刻蚀600刻蚀掉电介质层520和金属层510与薄的部分482相对应的部分。然而，由于光致抗蚀剂层408的缓慢刻蚀，没有刻蚀电介质层520的与厚的部分481相对应的部分。

如图20所示，当完成刻蚀时，去除了剩余的光致抗蚀剂层480，从而完成了玻璃500上的金属层510和电介质层520的线型图案。

根据前述工艺，在线型图案结构应用于大屏幕时，可以制造没有不均匀间距的无缝线型图案。

随后，将参考图21描述根据示例实施例的显示设备900的配置。

图21是说明了根据本实施例的显示设备900的配置的方框图。

如图21所示，显示设备900包括：信号接收单元910，接收图像信号；信号处理单元920，根据预设的图像处理过程处理信号接收单元910接收的图像信号；面板驱动单元930，输出与信号处理单元920处理的图像信号相对应的驱动信号；显示面板940，根据来自面板驱动单元930的驱动信号，基于图像信号来显示图像；以及背光单元950，向显示面板940提供与信号处理单元920处理的图像信号相对应的光。

在本实施例中，显示设备900可以配置为能够显示图像的各种设备，例如TV、监视器、便携媒体播放器和移动电话。

信号接收单元910接收图像信号或图像数据，并且将图像信号或图像数据传输至信号处理单元920。可以基于接收的图像信号的标准和显示设备900的配置将图像接收单元910配置为各种类型。例如，信号接收单元910可以接收从广播站(未示出)无线地传输的射频(RF)信号或者经由电缆传输的根据复合视频、分量视频、超级视频、SCART、高清多媒体接口(HDMI)、DisplayPort、统一显示接口(UDI)或无线HD标准的各种图像信号。当图像信号是广播信号时，信号接收单元910包括调谐器，用于通过每一个频道调谐广播信号。备选地，信号接收单元910可以通过网络从服务器(未示出)接收图像数据分组。

信号处理单元920对于信号接收单元910接收的图像信号执行各种图像处理过程。信号处理单元920向面板驱动单元930输出处理的图像信号，从而在显示面板940上基于图像信号显示图像。

信号处理单元920可以执行各种类型的图像处理，例如但不限于与图像数据的图像格式相对应的解码、用于将交织的图像数据转换为累进格式(progressive format)的解交织、将图像数据调节为预设分辨率的缩放、用于改进图像质量的减噪、细节增强、帧刷新率转换等。

信号处理单元920可以配置为集成多功能部件，例如片上系统(SOC)，或者配置为图像处理板(未示出)，其中通过将独立执行单独工艺的分离部件安装到印刷电路板上并嵌入到显示设备900中来形成所述图像处理板(未示出)。

面板驱动单元930、显示面板940和背光单元950具有与上述实施例实质上相同的配置，因此这里省略其详细描述。

尽管已经示出和描述了几个示例实施例，本领域普通技术人员应该理解的是在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些示例实施例做出改变，本发明的范围由所附权利要求及其等价物限定。

Claims (8)

1.一种显示面板，配置为从背光单元接收光，所述显示面板包括：

上基板；

下基板，设置为面对上基板；

液晶层，设置在上基板和下基板之间；

下偏振层，形成于下基板的一个表面上，所述下偏振层配置为对从背光单元接收的光进行偏振和滤波；

上偏振层，形成于上基板的一个表面上，所述上偏振层配置为对从下偏振层接收的并且通过液晶层的光进行偏振和滤波；以及

滤色器层，形成于下基板的另一个表面上或者上基板的另一个表面上；

其中滤色器层包括多个滤色器，每一个滤色器透射相应的预设颜色光；以及

其中下偏振层、上偏振层和滤色器层分别均包括线型图案。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其中：

下偏振层的线型图案配置为对从背光单元接收的光的一部分进行滤波并且透射从背光单元接收的光的另一部分，透射光沿第一偏振方向偏振；以及

上偏振层的线型图案配置为透射从下偏振层接收的并且通过液晶层的那部分光，透射光沿与第一偏振方向垂直的第二偏振方向偏振。

3.根据权利要求1所述的显示面板，其中：

下偏振层的线型图案的延伸方向与上偏振层的线型图案的延伸方向垂直；

如果滤色器层形成于下基板上，滤色器层的线型图案的延伸方向与下偏振层的线型图案的延伸方向相同；以及

如果滤色器层形成于上基板上，滤色器层的线型图案的延伸方向与上偏振层的线型图案的延伸方向相同。

4.根据权利要求1所述的显示面板，还包括：

多个像素，所述多个像素中的像素包括多个子像素；

其中所述多个子像素包括滤色器层的部分；

其中所述滤色器层的部分具有预设颜色；以及

其中对于所述多个子像素中的子像素，滤色器层的相应部分的线型图案的间距设置为使得滤色器透射与子像素的预设颜色相对应的波长范围。

5.根据权利要求4所述的显示面板，其中所述多个子像素包括：像素的第一子像素包括红滤色器(R)，像素的第二子像素包括绿滤色器(G)，并且像素的第三子像素包括蓝滤色器(B)。

6.根据权利要求1所述的显示面板，还包括：

多个像素；

其中每一个像素包括滤色器层的部分，所述滤色器层的部分形成像素的滤色器；

其中相邻像素的滤色器具有彼此垂直的线型图案。

7.根据权利要求6所述的显示面板，配置为形成3D图像，其中所述多个像素包括：

第一组像素，包括具有沿第一方向的线性图案的滤色器；以及

第二组像素，包括具有沿与第一方向垂直的第二方向的线型图案的滤色器；

其中第一组像素配置为形成由用户的左眼观看的图像，并且第二组像素配置为形成由用户的右眼观看的图像。

8.一种显示设备，包括：

信号接收单元，接收图像信号；

信号处理单元，根据预设的图像处理过程来处理信号接收单元接收的图像信号；

显示面板，基于信号处理单元处理的图像信号来显示图像；以及

背光单元，产生光并且将光提供给显示面板，使得在显示面板上显示图像，

其中所述显示面板包括：

上基板；

下基板，设置为面对上基板；

液晶层，设置在上基板和下基板之间；

下偏振层，形成于下基板的一个表面上，并且对来自背光单元的光进行偏振-滤波；

上偏振层，形成于上基板的一个表面上，并且对通过液晶层的光进行偏振-滤波；以及

滤色器层，形成于下基板和上基板的一个表面上并且对光进行滤波，使得发射多种预设颜色的光，

其中下偏振层、上偏振层和滤色器层分别均包括线型图案。

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