CN105446042A - 阵列基板、显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列基板、显示面板和显示装置。其中，阵列基板包括叠置的薄膜晶体管层和玻璃层；薄膜晶体管层包括多个第一透光区和多个第一遮光区；阵列基板还包括形成于薄膜晶体管层与玻璃层之间的多个第一偏光区和多个反射区，各第一偏光区与薄膜晶体管层的各第一透光区相对应，各反射区与薄膜晶体管层的各第一遮光区相对应。本发明提供的显示面板包括上述阵列基板，且在显示面板的彩膜基板上具有分别对应于第一透光区和第一遮光区的第二透光区和第二遮光区，以及第二偏光层结构。本发明通过在阵列基板的薄膜晶体管层和玻璃层之间增加偏光区和反射区，以及在彩膜基板上设置偏光层，有利于提升背光源的利用率。

Description

阵列基板、显示面板和显示装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板、显示面板和显示装置。

背景技术

目前，薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，TFT-LCD)多为采用背光源的透射式TFT-LCD。参考图1，图1是现有技术中一种透射式TFT-LCD的结构示意图，其中，透射式TFT-LCD由背光10、下偏光片11、下玻璃层12、薄膜晶体管层13、显示功能层14、彩色滤光膜层15、上玻璃层16和上偏光片17组成。薄膜晶体管层13包括透光区(132)和遮光区(131)；彩色滤光膜层15包括透光区域152(152’)和遮光区域151，图中箭头所示为背光源的出光方向。在图1所示的结构中，上、下偏光片分别位于上、下玻璃层的远离显示功能层的一侧，且上、下偏光片的偏光角度互相垂直使得光线能够正常射出。但是，在这种结构中，光线通过下偏光片11后即有一定程度的光线损失，而且，照射到薄膜晶体管层13的遮光区131的光线不通过透光区，这部分光线被薄膜晶体管层的遮光区131吸收，或者经反射后被下偏光片11吸收。只有入射到薄膜晶体管的透光区132的背光源才有可能经过显示功能层14和彩色滤光膜层的透光区域152射出。上述结构使得透射式TFT-LCD的背光源利用率较低，因此，对透射式TFT-LCD的结构进行进一步优化，提升背光源的利用率，是显示领域普遍关注和亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，为了实现上述目的，本发明提供一种阵列基板、显示面板以及显示装置，以解决上述问题，提升背光源的利用率。

本发明实施例的一方面提供一种阵列基板，所述阵列基板包括叠置的薄膜晶体管层和玻璃层；所述薄膜晶体管层包括多个第一透光区和多个第一遮光区；所述阵列基板还包括形成于所述薄膜晶体管层与所述玻璃层之间的多个第一偏光区和多个反射区，其中，各所述第一偏光区与所述薄膜晶体管层的各所述第一透光区相对应，各所述反射区与所述薄膜晶体管层的各所述第一遮光区相对应。

本发明实施例的另一方面提供一种显示面板，包括上述的阵列基板，所述显示面板还包括：彩膜基板，所述彩膜基板与所述阵列基板相对设置；显示功能层，所述显示功能层设置于所述阵列基板和所述彩膜基板之间。可选的，所述彩膜基板包括叠置的玻璃层、彩色滤光膜层以及第二偏光层；其中，所述彩色滤光膜层包括多个第二透光区和多个第二遮光区，且各所述第二透光区与所述阵列基板上的各所述第一透光区相对应，各所述第二遮光区与所述阵列基板上的各所述第一遮光区相对应；所述第二偏光层设置于所述玻璃层和所述显示功能层之间。

本发明实施例的再一方面提供一种显示装置，所述显示装置包括上述的显示面板。

通过上述描述可知，本发明提供一种阵列基板、显示面板及显示装置，其中，阵列基板上，玻璃层与薄膜晶体管层之间设置有第一偏光区与反射区。利用反射区的反射作用将入射到反射区的光线反射回背光源重复利用，可以提高背光源的利用率。同时，本发明提供的显示面板还包括彩膜基板，彩膜基板上邻近阵列基板的一侧上设置有第二偏光层，第一偏光区和第二偏光层的设置使得显示面板无需设置如图1所示的上、下偏光板，有利于进一步提升背光源的利用率，同时可有效地减小显示面板的厚度。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是现有技术中一种透射式TFT-LCD的结构示意图；

图2A是本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；

图2B是图2A中阵列基板的俯视示意图；

图3A是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图3B是图3A中显示面板的彩膜基板一侧的俯视示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参考图2A，图2A是本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图，其中，阵列基板200包括叠置的玻璃层21、薄膜晶体管层23，薄膜晶体管层23包括多个第一遮光区231和多个第一透光区232。阵列基板200还包括形成于玻璃层21和薄膜晶体管层23之间的多个反射区221和多个第一偏光区222。其中，第一偏光区222与第一透光区232相对应，反射区221与第一遮光区231相对应。

参考图2B，图2B是图2A中阵列基板的俯视示意图，其中，薄膜晶体管层23包括多个薄膜晶体管2313，每个薄膜晶体管2313都可以看成一个可以开启/关断子像素的开关。每个薄膜晶体管2313的栅极与扫描线2311相连，漏极/源极与数据线2312相连，源极/漏极与透明像素电极2314相连。结合图2A和图2B，图2A中薄膜晶体管层23的第一遮光区231包括图2B中所示的薄膜晶体管2313以及扫描线2311、数据线2312等。图2A中薄膜晶体管层23的第一透光区232包括图2B中的透明像素电极2314。在工作过程中，通过扫描线和数据线给薄膜晶体管施加信号，以控制其开启/关断相应的子像素，从而控制显示功能层的显示状态，获得预定的显示结果。

通过上述描述可知，在阵列基板上，薄膜晶体管层包括透光区和遮光区，在玻璃层和薄膜晶体管层之间，相应于透光区设置有第一偏光区，相应于遮光区设置有反射区。反射区能够将入射到反射区的光线反射回背光源处重新利用；同时，第一偏光区的设置使得阵列基板无需再设置偏光片，避免了背光源经过偏光片时的光线损失；因此，上述结构能够有效地提升光线利用率。

继续参考图2A，以对上述阵列基板的结构作进一步描述。如图2A所示，可选的，每一第一偏光区222对应一个薄膜晶体管层23的第一透光区232，即每一第一偏光区222对应一透明像素电极，如此，入射光经过第一偏光区222后转变为偏振光，透过透明像素电极，进入显示功能层。

需要注意的是，在本实施例中，显示功能层可以为液晶层，也可以为其他能够提供显示效果的结构，本实施例对此不作特殊限定和赘述。

另外，需要说明的是，本发明实施例中的偏光区或者偏光层主要起到偏光的作用，即将向各个方向传播的光源转化为沿某个方向传播的偏振光。在本实施例中，第一偏光区将入射到该区的背光源的光线经过偏光，得到沿一个特定方向传播的偏振光。

在本实施例中，第一偏光区222的材料为具有偏光特性的材料，且该材料可以应用在TFT-LCD的前端制造过程中。

可选的，第一偏光区222的材料可以为具有偏光特性的有机材料。当第一偏光区222的材料为有机材料时，第一偏光区的厚度可以为10～100微米。具体地，可以根据第一偏光区222实现工艺的条件，确定第一偏光区的厚度。

可选的，第一偏光区222的材料还可以为具有偏光特性的无机材料。当第一偏光区222的材料为无机材料时，第一偏光区的厚度可以为10～100纳米。具体的，可以根据第一偏光区222实现工艺的条件，确定第一偏光区的厚度。

另外，可选的，参考图2A，每一反射区221对应一个薄膜晶体管层23的第一遮光区231，反射区221将入射到该区的光线反射回背光源。被反射回背光源的这部分光可以作为背光源的一部分重新被入射到第一反射区221或第一偏光区222，进行重复利用。

可选的，在本实施例中，反射区221的材料可以为金属材料。例如，反射区221的材料可以为金、银等金属材料。反射区的厚度可以为100～1000纳米，具体可以根据反射区221实现工艺的条件，确定反射区的厚度。

可选的，在本实施例的一些实施方式中，第一偏光区222所覆盖的面积可以等于第一透光区232的面积，反射区221所覆盖的面积可以等于第一遮光区231的面积。在本实施例的一些其他实施方式中，第一偏光区222覆盖的面积和反射区221覆盖的面积可根据阵列基板的结构以及显示效果的需要作适当调整，例如，第一偏光区222所覆盖的面积可大于第一透光区232的面积，反射区221所覆盖的面积可小于第一遮光区231的面积等。特别地，为保证光线顺利通过第一透光区232，使显示面板获得较高的光透过率，一般设置第一偏光区222所覆盖的面积大于或者等于第一透光区232的面积，且反射区221与第一透光区232无交叠部分。

综上所述可知，本实施例的上述实施方式所提供的阵列基板，其中第一透光区与第一偏光区相对应，第一遮光区与反射区相对应，第一偏光区由具有偏光特性的有机材料或者无机材料形成，反射区由对光线具有良好反射效果的金属材料形成。上述结构使得无需在阵列基板上再贴附偏光片，减小基板厚度，且反射区能够将照射到该区的光线反射回去重新利用，因此，有效地提升了光线利用率。

本发明实施例的另一方面还提供一种显示面板，包括上述的阵列基板。

参考图3A，图3A是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图，其中，显示面板300包括阵列基板31，阵列基板31为上述任一实施方式所述的阵列基板。此外，显示面板300还包括：与阵列基板31相对设置的彩膜基板33以及显示功能层32。显示功能层32设置于阵列基板31与彩膜基板33之间。

彩膜基板33包括叠置的玻璃层331、彩色滤光膜层332以及第二偏光层333。其中，彩色滤光膜层332包括多个第二遮光区3321和多个第二透光区3322(3322’)，第二透光区3322(3322’)与阵列基板31上的第一透光区3132相对应，第二遮光区3321与阵列基板31上的第一遮光区3131相对应；第二偏光层333设置于玻璃层331和显示功能层32之间。

通过上述描述可知，本发明实施例提供的显示面板，包括阵列基板、彩膜基板以及显示功能层，在阵列基板的邻近显示功能层的一侧设置有第一偏光区，在彩膜基板的邻近显示功能层的一侧设置有第二偏光层，这一结构使得无需在显示面板上贴附上、下偏光片，有利于减小显示面板的厚度。同时，如上述实施方式所述，阵列基板上还设置有反射层，有利于提升背光源的光线利用率。

参考图3B，图3B是图3A中显示面板的彩膜基板一侧的俯视示意图，其中，彩膜基板的彩色滤光膜层332包括第二遮光区3321和第二透光区3322(3322’)，其中，第二透光区3322(3322’)包括具有特定颜色的色阻，色阻的颜色可以为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)三种，即RGB模式；也可以为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、白色(W)，即RGBW模式；还可以为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、黄色(Y)，即RGBY模式。色阻的材料可以为有机彩色滤光膜，本实施例对此不作特殊限定。第二遮光区3321可以包括黑矩阵层，黑矩阵层位于相邻色阻之间，以防止相邻色阻之间产生混色。

本实施例中，第二透光区3322(3322’)与阵列基板31上的第一透光区3132相对应，即阵列基板上的透明像素电极与彩膜基板上的色阻相对应；第二遮光区3321与阵列基板31上的第一遮光区3131相对应，即阵列基板上的薄膜晶体管、扫描线以及数据线等与彩膜基板上的黑矩阵层相对应。因此，偏振光通过阵列基板中的第一透光区进入彩膜基板后，通过第二透光区，经过不同颜色色阻的滤光作用，转换为具有特定波长，呈现特定颜色的光线，从而使得显示面板呈现彩色画面显示。

需要说明的是，以上所述仅为本实施例的一个方面，在本实施例的其他实施方式中，第二透光区还可包括其他能够使光线透过的结构；同样地、第二遮光区还可包括其他具有遮光作用的结构，本实施例对此不作特殊限定。

继续参考图3A，可选的，在本实施例中，第二偏光层333位于玻璃层331与彩色滤光膜层332之间，且第二偏光层333覆盖彩色滤光膜层332上的多个第二透光区3322(3322’)和多个第二遮光区3321，即，第二偏光层333覆盖的面积跨越多个第二透光区3322(3322’)和多个第二遮光区3321，特别地，第二偏光层333可以覆盖彩膜基板上的整个玻璃层的表面。

在本实施例中，第二偏光层333的偏光轴与第一偏光区3122的偏光轴可以互相垂直，即光线通过第二偏光层333后所生成的偏振光与通过第一偏光区3122后生成的偏振光的偏振方向相互垂直，用以配合显示功能层产生不同亮度的光线。

第二偏光层333的材料可以为具有偏光特性的有机材料。第二偏光层333的厚度，例如，可以为10～100微米。

若第二偏光层333设置在玻璃层331和彩色滤光膜层332之间，则第二偏光层333的厚度可以设置的相对薄一些。例如，将第二偏光层333的厚度设置为接近10微米。此时，根据形成第二偏光层的形成工艺，来设置第二偏光层的厚度。若第二偏光层333设置在彩色滤光膜层332与显示功能层32之间，由于第二偏光层333本身是有机材料，可以使用第二偏光层333填补彩色滤光膜层332表面的凹凸部位，得到平坦的第二偏光层333的表面。此时，可以将第二偏光层333的厚度设置的相对厚一些。例如，将第二偏光层333的厚度设置为接近100微米。这样，可以不再另外设置起表面平坦作用的平坦化层。

第二偏光层333的材料可以为具有偏光特性的无机材料。当第二偏光层333的材料为无机材料时，第二偏光层的厚度为10～100纳米。此时，根据形成第二偏光层333的形成工艺，来设置第二偏光层333的厚度。

本实施例提供的彩膜基板33，将具有偏光作用的第二偏光层333内嵌到玻璃层331与显示功能层32之间，与上述实施例所提供的阵列基板相配合，可以提高背光源的利用率。另外还可以进一步减小显示面板的厚度。

参考图4，图4是本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。如图4所示，本实施例的显示面板400包括图2A所示的阵列基板41(200)，与阵列基板相对设置的彩膜基板43以及显示功能层42。显示功能层42设置在阵列基板41与彩膜基板43之间。

彩膜基板43包括叠置的玻璃层431、彩色滤光膜层432以及第二偏光层433。阵列基板的结构在上述实施方式中详细阐述过，此处不赘述。

彩色滤光膜层包括多个呈现红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)以及白色(W)或者黄色(Y)的色阻，色阻可以为有机的彩色滤光膜。每一色阻对应一个子像素。彩色滤光膜层432包括多个第二遮光区4321和多个第二透光区4322(4322’)。每一个第二透光区4322(4322’)对应一个子像素的透明像素电极区，而第二遮光区4321则将相邻的色阻分隔开来，第二遮光区4321可以为黑矩阵层。第二透光区4322(4322’)和第一透光区4122的形状和大小共同决定了子像素透光区域的最终形状和大小。

与图2A所示的阵列基板200相对应，每一个彩膜基板43的彩色滤光膜层432上的第二透光区4322(4322’)与一个阵列基板上薄膜晶体管层的第一透光区4132(图2A中的232)相对应。同时，第二透光区4322(4322’)与第一透光区4132(图2A中的232)的形状和大小也相匹配。

每一个彩膜基板的彩膜层上的第二遮光区4321与一个阵列基板上晶体管层的第一遮光区4131(图2A中的231)相对应。同时，第二遮光区4321与第一遮光区4131(图2A中的231)的形状和大小也需要匹配。

在本实施例中，第二偏光层包括多个离散的第二偏光区4331，每一个第二偏光区4331与彩色滤光膜层上的一个第二透光区4322(4322’)相对应。

在本实施例的一些可选的实施方式中，每一个第二偏光区4331覆盖的面积可以大于或者等于与之相对应的一个彩色滤光膜层432上的第二透光区4322(4322’)的面积。

在本实施例中，第二偏光层433可以设置于玻璃层431与彩色滤光膜层432之间，也可以设置于彩色滤光膜层432与显示功能层42之间。

在本实施例中，第二偏光层433的第二偏光区4331的偏光轴和第一偏光区4122(222)的偏光轴可以互相垂直，在施加电压的情况下配合显示功能层使光线射出。

在本实施例的一些可选的实施方式中，第二偏光层433的材料可以为具有偏光特性的有机材料，第二偏光层433的厚度为10～100微米。

若第二偏光层433设置在玻璃层431和彩色滤光膜层432之间，则第二偏光层433的厚度可以设置的相对薄一些，例如，将第二偏光层433的厚度设置为接近10微米。此时，根据形成第二偏光层的形成工艺，来设置第二偏光层的厚度。

若第二偏光层433设置在彩色滤光膜层432与显示功能层42之间，由于第二偏光层433本身是有机材料，将第二偏光层433的厚度设置的相对厚一些，可以起到对彩色滤光膜层表面平坦化的作用。这样，可以不再另外设置起表面平坦作用的平坦化层。

在本实施例的一些可选的实现方式中，第二偏光层433的材料可以为具有偏光特性的无机材料。当第二偏光层433的材料为无机材料时，第二偏光层433的厚度为10～100纳米。此时，根据形成第二偏光层433的形成工艺，来设置第二偏光层433的厚度。

与前一实施方式相比，本实施方式提供的显示面板的结构将前一实施方式中连续的第二偏光层转变为包括多个离散的第二偏光区，且第二偏光区与彩膜基板的第二透光区相对应。这样可以降低透光区的边缘漏光，提高显示面板的对比度。

本实施例还提供一种显示装置，该显示装置包括上述任一实施方式中所描述的显示面板。该显示装置具有与所描述的显示面板相同的显示效果。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，

所述阵列基板包括叠置的薄膜晶体管层和玻璃层；

所述薄膜晶体管层包括多个第一透光区和多个第一遮光区；

所述阵列基板还包括形成于所述薄膜晶体管层与所述玻璃层之间的多个第一偏光区和多个反射区，其中，各所述第一偏光区与所述薄膜晶体管层的各所述第一透光区相对应，各所述反射区与所述薄膜晶体管层的各所述第一遮光区相对应。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，各所述第一偏光区覆盖的面积大于或者等于与之对应的所述第一透光区的面积。

3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述反射区的材料为金属材料。

4.一种显示面板，包括如权利要求1-3任意一项所述的阵列基板，其特征在于，所述显示面板还包括：

彩膜基板，所述彩膜基板与所述阵列基板相对设置；

显示功能层，所述显示功能层设置于所述阵列基板和所述彩膜基板之间。

5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述彩膜基板包括叠置的玻璃层、彩色滤光膜层以及第二偏光层；其中，

所述彩色滤光膜层包括多个第二透光区和多个第二遮光区，且各所述第二透光区与所述阵列基板上的各所述第一透光区相对应，各所述第二遮光区与所述阵列基板上的各所述第一遮光区相对应；

所述第二偏光层设置于所述玻璃层和所述显示功能层之间。

6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第二偏光层覆盖所述彩色滤光膜层上的所述多个第二透光区和多个第二遮光区。

7.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第二偏光层包括多个第二偏光区，各所述第二偏光区与所述彩色滤光膜层上的各所述第二透光区相对应。

8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，各所述第二偏光区覆盖的面积大于或者等于与之对应的所述第二透光区的面积。

9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述第一偏光区、第二偏光层的材料为具有偏光特性的有机材料或者无机材料。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求5-9任意一项所述的显示面板。