CN105607334A - 一种阵列基板及其制备方法、显示面板、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阵列基板及其制备方法、显示面板、显示装置，属于显示技术领域，其可解决现有的反射式显示面板的滤色片制备工艺复杂，成本高，滤光效率低的问题。本发明的阵列基板的每个子像素均包括由反光材料构成的反光层，每个所述子像素的反光层均具有开口区，且开口区的结构仅能够使得与该子像素颜色相同的光反射回去，因此反光层同时起到反射和彩色滤色片的作用，并且不同颜色的子像素的反光层可以通过一次掩膜工艺制备完成，工艺简单、成本低。同时本发明的阵列基板的反光层作为彩色滤色片使用，具有较高的滤光效率，滤光效率可以达到50％～70％。本发明的阵列基板适用于各种显示装置，尤其适用于反射式液晶显示器。

Description

一种阵列基板及其制备方法、显示面板、显示装置
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种阵列基板及其制备方法、显示面板、显示装置。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等优点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。
反射式液晶显示器由于不需要背光模组来提供光源，因此具有轻薄、低功耗等优点。如图1所示，反射式液晶显示器包括彩膜基板1、阵列基板2，夹在彩膜基板1与阵列基板2之间的液晶3，彩膜基板1与液晶3之间设有彩色滤光片4，阵列基板2与液晶3之间设有反射电极5；前置光源8设于彩膜基板1远离阵列基板2的一侧，前置光源8与彩膜基板1之间设置偏光片6和散射膜7。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的反射式液晶显示器中的显示面板需要分别制备反射电极和彩色滤色片,并且彩色滤色片多采用传统的有机颜料或者染料构成，这种彩色滤光片需要单独制备红色滤光片、绿色滤光片、蓝色滤光片，制备工艺复杂，成本较高，并且滤光效率较低，滤光效率只有30％～40％左右。
发明内容
本发明针对现有的反射式显示面板的滤色片制备工艺复杂，成本高，且滤光效率较低的问题，提供一种阵列基板及其制备方法、显示面板、显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是：
一种阵列基板，包括多种不同颜色的子像素，每个子像素均包括由反光材料构成的反光层，每个所述子像素的反光层均具有开口区，开口区中设有开口，且开口区的结构仅能够使得与该子像素颜色相同的光反射回去。
优选的，所述反光层由导电反光材料构成，所述反光层为像素电极。
优选的，所述不同颜色的子像素对应的像素电极为不同线宽的光栅结构，开口构成透光部，其余部分为遮光部。
优选的，所述子像素包括黄色子像素、品红色子像素、青色子像素；
与所述黄色子像素对应的光栅结构的遮光部宽度为60nm，透光部宽度为140nm；
与所述品红色子像素对应的光栅结构的遮光部宽度为76nm，透光部宽度为124nm；
与所述青色子像素对应的光栅结构的遮光部宽度为92nm，透光部宽度为108nm。
优选的，所述开口区包括反光结构的阵列，所述反光结构为遮光部，所述反光结构之间为透光部，且所述阵列基板还具有透明像素电极，反光结构的阵列与透明像素电极相邻设置。
优选的，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素；
所述反光结构的截面为圆形；
与所述红色子像素对应的反光结构的截面直径为500nm，相邻两个反光结构的间距为40nm；
与所述绿色子像素对应的反光结构的截面直径为450nm，相邻两个反光结构的间距为35nm；
与所述蓝色子像素对应的反光结构的截面直径为300nm，相邻两个反光结构的间距为20nm。
本发明还提供一种阵列基板的制备方法，所述阵列基板包括多种不同颜色的子像素，所述方法包括形成反光层的步骤，每个所述子像素对应的反光层均具有开口区，开口区中设有开口，且开口区的结构仅能够使得与该子像素颜色相同的光反射回去。
优选的，所述反光层通过以下方法形成：
沉积反光材料形成反光层，然后采用掩膜板将所述反光层图案化。
本发明还提供一种反射式显示面板，包括上述的阵列基板。
本发明还提供一种显示装置，包括前置光源和上述的反射式显示面板。
其中，所述导电反光材料包括铝、锌、银中的任意一种或几种金属的合金。所述透明像素电极由ITO(氧化铟锡)构成。
本发明的阵列基板的每个子像素均包括由反光材料构成的反光层，每个所述子像素的反光层均具有开口区，开口区中设有开口，且开口区的结构仅能够使得与该子像素颜色相同的光反射回去，因此反光层同时起到反射和彩色滤色片的作用，并且不同颜色的子像素的反光层可以通过一次掩膜工艺制备完成，工艺简单、成本低。同时本发明的阵列基板的反光层作为彩色滤色片使用，具有较高的滤光效率，滤光效率可以达到50％～70％。本发明的阵列基板适用于各种显示装置，尤其适用于反射式液晶显示器。
附图说明
图1为现有的反射式液晶显示器的结构示意图；
图2为本发明的实施例2的阵列基板俯视图示意图；
图3为本发明的实施例2的阵列基板的像素电极的一种示意图；
图4为本发明的实施例3的阵列基板的像素电极的另一种示意图；
图5为本发明的实施例5的方法制备的阵列基板一截面示意图；
图6为本发明的实施例5的方法制备的阵列基板另一截面示意图；
图7为本发明的实施例3的阵列基板的反射光谱图；
图8为本发明的实施例7反射式液晶显示器的结构示意图；
其中，附图标记为：1、彩膜基板；2、阵列基板；20栅极；21、衬底；22、栅极绝缘层；23、有源层；241、源漏极；242、数据线；25、第一钝化层；26、平坦层；27、像素电极开口区；271、像素电极；272、遮光层；3、液晶；4、彩色滤光片；5、反射电极；6、偏光片；7、散射膜；8、前置光源。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种阵列基板，如图2所示，包括多种不同颜色的子像素，每个子像素均包括像素电极271，所述像素电极271由导电反光材料构成，每个所述像素电极271均具有开口区27，且像素电极开口区27的结构仅能够使得与该子像素颜色相同的光反射回去。
图2中所示的阵列基板包括R(红)、G(绿)、B(蓝)三种颜色的子像素(其中，图2中以红、绿、蓝三种颜色的子像素为例进行了说明，类似的，其也适于黄色、品红色、青色三种颜色的子像素)，每种颜色的子像素对应的像素电极271的开口尺寸不同，像素电极开口区27可以将与该子像素颜色相同的光反射回去。
本实施例的阵列基板的像素电极271同时起到反射电极和彩色滤色片的作用，并且不同颜色的子像素的像素电极271可以通过一次掩膜工艺制备完成，工艺简单、成本低。同时本发明的像素电极271作为彩色滤色片使用，具有较高的滤光效率，滤光效率可以达到50％～70％。
实施例2：
本实施例提供一种阵列基板，如图2-3所示，包括多种不同颜色的子像素，每个子像素均包括像素电极271，所述像素电极271由导电反光材料构成，每个所述像素电极271均具有开口区27，且像素电极开口区27的结构仅能够使得与该子像素颜色相同的光反射回去。
图2中所示的阵列基板包括三种颜色的子像素，每种颜色的子像素对应的像素电极271的开口尺寸不同，像素电极开口区27可以将与该子像素颜色相同的光反射回去。其中，所述导电反光材料包括铝、锌、银中的任意一种或几种的合金。
优选的，所述不同颜色的子像素对应的像素电极271为不同线宽的光栅结构，开口构成透光部，其余部分为遮光部。
也就是说，如图3所示，黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)三种颜色的子像素对应的像素电极271均为狭缝状，三种颜色的子像素的狭缝宽度和间距不同，狭缝不同的宽度和间距使得与该子像素颜色相同的光反射回去。
优选的，所述子像素包括黄色子像素、品红色子像素、青色子像素；
与所述黄色子像素对应的光栅结构的遮光部宽度为60nm，透光部宽度为140nm；
与所述品红色子像素对应的光栅结构的遮光部宽度为76nm，透光部宽度为124nm；
与所述青色子像素对应的光栅结构的遮光部宽度为92nm，透光部宽度为108nm。
也就是说，图3仅以黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)进行了说明，可以理解的是，狭缝宽度和间距可以进行改变，以使其相应的对应反射R(红)、G(绿)、B(蓝)的光。本实施例中给出了较优的像素电极271的光栅结构中对应的黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)的狭缝的具体的宽度和间距。可以理解的是，与上述的宽度近似的情况下也可以实现不同颜色的滤光。
实施例3：
本实施例提供一种阵列基板，如图4所示，包括多种不同颜色的子像素，每个子像素均包括由反光材料构成的反光层，每个所述子像素的反光层均具有开口区，开口区中设有开口，且开口区的结构仅能够使得与该子像素颜色相同的光反射回去。
优选的，所述开口区包括反光结构的阵列，所述反光结构为遮光部，所述反光结构之间为透光部，且所述阵列基板还具有透明的像素电极，反光结构的阵列与透明像素电极相邻设置。
也就是说，本实施例的像素电极由ITO(氧化铟锡)构成，反光结构的阵列与透明像素电极相邻设置。
优选的，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素；
所述反光结构的截面为圆形；
与所述红色子像素对应的反光结构的截面直径为500nm，相邻两个反光结构的间距为40nm；
与所述绿色子像素对应的反光结构的截面直径为450nm，相邻两个反光结构的间距为35nm；
与所述蓝色子像素对应的反光结构的截面直径为300nm，相邻两个反光结构的间距为20nm。
也就是说，本实施例图4中给出了较优的反光结构中对应的R(红)、G(绿)、B(蓝)的每个反光结构的具体尺寸。可以理解的是，与上述的尺寸近似的情况下也可以实现不同颜色的滤光。
实施例4：
本实施例提供一种阵列基板，其与实施例2的阵列基板类似，如图3所示，包括黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)三种颜色的子像素，每个子像素均包括由导电反光材料构成像素电极，不同颜色的子像素对应的像素电极开口区27为不同线宽的光栅结构，每种颜色的子像素对应的像素电极271的开口尺寸如下：
与所述黄色子像素对应的光栅结构的遮光部宽度D为60nm，透光部宽度P为140nm；
与所述品红色子像素对应的光栅结构的遮光部宽度D为76nm，透光部宽度P为124nm；
与所述青色子像素对应的光栅结构的遮光部宽度D为92nm，透光部宽度P为108nm。
本实施例的阵列基板的像素电极同时起到反射电极和彩色滤色片的作用，并且不同颜色的子像素的像素电极可以通过一次掩膜工艺制备完成，工艺简单、成本低。同时本发明的像素电极作为彩色滤色片使用，具有较高的滤光效率，对本实施例的像素电极做反射光谱测试，反射效率如图7所示，从图7中可以看出，采用该像素电极作为反射电极使用，反射效率较高。
显然，上述各实施例的具体实施方式还可进行许多变化；例如：遮光部与反射光的部分的尺寸可以根据需要进行调节。
实施例5：
本实施例提供一种实施例2的阵列基板的制备方法，所述阵列基板包括多种不同颜色的子像素，每个子像素均包括像素电极，所述像素电极通过以下方法形成：
沉积导电反光层，然后采用掩膜板对所述导电反光层进行图案化处理，使导电反光层形成开口区，且开口区的结构仅能够使得与该子像素颜色相同的光反射回去。
具体的，如图6所示，所述制备方法包括以下步骤：
在衬底21上形成栅极20以及栅线；
形成栅极绝缘层22；
形成有源层23，以及数据线242、源漏极241。
沉积第一钝化层25；
涂覆平坦层26，完成第一钝化层25和平坦层26的图案化；
沉积导电反光层，然后采用掩膜板对所述导电反光层进行图案化处理，得到周期性开口的像素电极271，且像素电极开口区27的结构仅能够使得与该子像素颜色相同的光反射回去。其中，所述导电反光层的材料可以是铝、锌、银中的任意一种或几种金属的合金。
其中，像素区域内导电反光层起反射滤光作用，如图5-6所示(图5为图2中A-A’的截面图，图6为图2中B-B’的截面图)，导电反光层通过过孔与源漏极电连接，兼具像素电极的作用；同时在对应于栅线、数据线和薄膜晶体管的位置保留有金属，该部分金属悬空或者与公共电极的金属连接，作为遮光层272，起到保护薄膜晶体管以及防止漏光的作用。
本实施例的像素电极通过一次掩膜工艺制备完成，工艺简单、成本低。
实施例6：
本实施例提供一种反射式显示面板，其包括实施例2的阵列基板。
实施例7：
本实施例提供一种反射式液晶显示器，如图2-8所示，包括彩膜基板1、阵列基板2，夹在彩膜基板1与阵列基板2之间的液晶3；图8中示出了阵列基板2与液晶3之间的像素电极271；前置光源8设于彩膜基板1远离阵列基板2的一侧，前置光源8与彩膜基板1之间设置偏光片6和散射膜7。
实施例8：
本实施例提供了一种显示装置，其包括上述任意一种阵列基板。所述显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列基板，包括多种不同颜色的子像素，其特征在于，每个子像素均包括由反光材料构成的反光层，每个所述子像素的反光层均具有开口区，开口区中设有开口，且开口区的结构仅能够使得与该子像素颜色相同的光反射回去。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述反光层由导电反光材料构成，所述反光层为像素电极。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述不同颜色的子像素对应的像素电极为不同线宽的光栅结构，开口构成透光部，其余部分为遮光部。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述子像素包括黄色子像素、品红色子像素、青色子像素；
与所述黄色子像素对应的光栅结构的遮光部宽度为60nm，透光部宽度为140nm；
与所述品红色子像素对应的光栅结构的遮光部宽度为76nm，透光部宽度为124nm；
与所述青色子像素对应的光栅结构的遮光部宽度为92nm，透光部宽度为108nm。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述开口区包括反光结构的阵列，所述反光结构为遮光部，所述反光结构之间为透光部，且所述阵列基板还具有透明像素电极，反光结构的阵列与透明像素电极相邻设置。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素；
所述反光结构的截面为圆形；
与所述红色子像素对应的反光结构的截面直径为500nm，相邻两个反光结构的间距为40nm；
与所述绿色子像素对应的反光结构的截面直径为450nm，相邻两个反光结构的间距为35nm；
与所述蓝色子像素对应的反光结构的截面直径为300nm，相邻两个反光结构的间距为20nm。
7.一种阵列基板的制备方法，所述阵列基板包括多种不同颜色的子像素，其特征在于，包括形成反光层的步骤，每个所述子像素对应的反光层均具有开口区，开口区中设有开口，且开口区的结构仅能够使得与该子像素颜色相同的光反射回去。
8.根据权利要求7所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述反光层通过以下方法形成：
沉积反光材料形成反光层，然后采用掩膜板将所述反光层图案化。
9.一种反射式显示面板，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的阵列基板。
10.一种显示装置，其特征在于，包括前置光源和权利要求9所述的反射式显示面板。
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