CN105807479B - 一种显示面板、其制作方法及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示面板、其制作方法及显示装置，该显示面板包括：相对而置的第一基板和第二基板，位于第一基板和第二基板之间的液晶层，位于第一基板背离液晶层的一侧的第一偏光片，以及位于第二基板背离液晶层的一侧的第二偏光片；第一偏光片和第二偏光片的光吸收轴方向相互垂直；还包括：设置于第一基板背离第一偏光片一侧且作为黑矩阵的具有偏光特性的膜层，具有偏光特性的膜层和第一偏光片的光吸收轴方向相互垂直。通过设置和第一偏光片的光吸收轴方向相互垂直的具有偏光特性的膜层，光线不能通过具有偏光特性的膜层有图案的位置，从而替代了黑矩阵，避免了使用易致癌、不环保的铬离子。

Description

一种显示面板、其制作方法及显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤指一种显示面板、其制作方法及显示装置。
背景技术
如图1所示，薄膜晶体管显示面板(thin film transistor-liquid crystaldisplay，TFT-LCD)一般包含彩膜(Color Filter，CF)基板101和阵列(Array)基板102，填充两者之间的液晶(Liquid crystal，LC)层，以及上下两侧基板表面垂直正交的偏光片层(图1中的103和104)。阵列基板102施加外部电压信号后，控制显示区域的液晶分子偏转；通过液晶分子的双折射作用，实现了对透过光的调节作用。背光的圆偏振光穿过阵列基板102侧偏光片后形成线偏振光，线偏振光经过液晶层后转换成椭圆偏振光，再经过彩膜基板101侧偏光片后形成线偏光射出。阵列基板102和彩膜基板101在真空条件下，进行对位贴合形成面板。彩膜基板101上的黑矩阵(Black Matrix，BM)105可以起到分隔各颜色子像素(如R、G、B)，防止混色和抑制像素漏光的作用。常规液晶显示面板中使用的黑矩阵材料，一般都是在有机树脂中添加黑色的铬离子Cr3+，起到黑态的作用。虽然Cr3+的吸光能力强，但是自身毒性强，易致癌，是十分不环保的材料。
发明内容
本发明实施例提供一种显示面板、其制作方法及显示装置，用以解决现有技术中存在的由于黑矩阵使用有毒的铬离子，带来的环境污染、致癌等问题。
本发明实施例提供了一种显示面板，包括：相对而置的第一基板和第二基板，位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，位于所述第一基板背离所述液晶层的一侧的第一偏光片，以及位于所述第二基板背离所述液晶层的一侧的第二偏光片；所述第一偏光片和所述第二偏光片的光吸收轴方向相互垂直，还包括：
设置于所述第一基板背离所述第一偏光片一侧且作为黑矩阵的具有偏光特性的膜层，所述具有偏光特性的膜层和所述第一偏光片的光吸收轴方向相互垂直。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第一基板为阵列基板，所述第二基板为对向基板。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第一基板面向所述第一偏光片的一侧为显示面；或，所述第二基板面向所述第二偏光片的一侧为显示面。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述具有偏光特性的膜层的材料为含有偏光特性材料的光阻胶。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述具有偏光特性的膜层的材料为二向色性染料、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、丙酮、对苯二酚以及光阻胶的混合物。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述二向色性染料所占质量比为2％-4％、所述2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮所占质量比为1％-3％、所述丙酮所占质量比为2％-10％、所述对苯二酚所占质量比为2％-5％。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述具有偏光特性的膜层设置于所述阵列基板中的任意两个膜层之间。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述具有偏光特性的膜层设置于所述阵列基板中的源漏电极与像素电极之间。
本发明实施例还提供了一种上述显示面板的制作方法，包括：
在第一基板上制作具有偏光特性的膜层；
将第一基板和第二基板之间填充液晶层对盒后，分别在第一基板背离液晶层的一侧制作第一偏光片，在第二基板背离所述液晶层的一侧制作第二偏光片。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述制作方法中，所述在第一基板上制作具有偏光特性的膜层，具体包括：
在所述第一基板的任意膜层之上形成含有偏光特性材料的光阻胶，通过一次构图工艺对所述光刻胶进行曝光显影后形成所述具有偏光特性的膜层的图形。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述显示面板。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的一种显示面板、其制作方法及显示装置，该显示面板包括：相对而置的第一基板和第二基板，位于第一基板和第二基板之间的液晶层，位于第一基板背离液晶层的一侧的第一偏光片，以及位于第二基板背离液晶层的一侧的第二偏光片；第一偏光片和第二偏光片的光吸收轴方向相互垂直；还包括：设置于第一基板背离第一偏光片一侧且作为黑矩阵的具有偏光特性的膜层，具有偏光特性的膜层和第一偏光片的光吸收轴方向相互垂直。通过设置和第一偏光片的光吸收轴方向相互垂直的具有偏光特性的膜层，光线不能通过具有偏光特性的膜层有图案的位置，从而替代了黑矩阵，避免了使用易致癌、不环保的铬离子。
附图说明
图1为现有技术中显示面板的截面结构示意图；
图2为现有技术中显示面板的基板偏移后像素漏光的示意图；
图3为现有技术中显示面板的基板弯曲后混色漏光的示意图；
图4为本发明实施方式提供的一种的截面结构示意图之一；
图5为本发明实施方式提供的一种的截面结构示意图之二；
图6为本发明实施方式提供的一种的截面结构示意图之三；
图7为本发明实施方式提供的一种显示面板的制作方法的流程示意图。
具体实施方式
针对现有技术中存在的由于黑矩阵使用有毒的铬离子，带来的环境污染、致癌等问题，本发明实施例提供了一种显示面板、其制作方法及显示装置。
首先，参照图4，本发明提供了一种显示面板，包括：相对而置的第一基板201和第二基板202，位于第一基板201和第二基板202之间的液晶层203，位于第一基板201背离液晶层203的一侧的第一偏光片204，以及位于第二基板202背离液晶层203的一侧的第二偏光片205；第一偏光片204和第二偏光片205的光吸收轴方向相互垂直，还包括：
设置于第一基板201背离第一偏光片204一侧且作为黑矩阵的具有偏光特性的膜层206，具有偏光特性的膜层206和第一偏光片204的光吸收轴方向相互垂直。
本发明实施方式提供的显示面板，通过设置和第一偏光片204的光吸收轴方向相互垂直的具有偏光特性的膜层206，光线不能通过设置具有偏光特性的膜层206的位置，从而替代了黑矩阵，避免了使用易致癌、不环保的铬离子。在具体实施时，上述第一基板可以为阵列基板，第二基板可以为彩膜基板，或者上述第一基板为彩膜基板，第二基板为阵列基板，此处不对其进行限定。
上述具有偏光特性的膜层206的图案覆盖了液晶紊乱区域，由于具有偏光特性的膜层206的光吸收轴方向和第一偏光片204的光吸收轴方向相互垂直，背光源发出的圆偏振光透过第一偏光片204(或具有偏光特性的膜层206)后形成的线偏振光不能通过具有偏光特性的膜层206(或第一偏光片204)，从而达到遮光的效果。而具有偏光特性的膜层206的图案没有覆盖的位置，以背光源位于第一基板201的一侧为例，背光源发出的圆偏振光透过第一偏光片204后形成线偏振光，该线偏振光透过液晶层203后形成椭圆偏振光，然后透过第二偏光片205形成出射光，从而实现显示。
上述液晶紊乱区域指的是，像素周边的液晶同时受数据(data)线信号、栅极驱动信号、像素电压信号和公共电压信号的共同电场作用，呈紊乱状态，无法实现正常的光阀功能。所以，像素周边的位置一般设置在具有偏光特性的膜层206的图案覆盖的区域内，具体地，一般将栅极、源漏极的图案设置在具有偏光特性的膜层206覆盖的区域内，现有技术中黑矩阵覆盖的金属线或者隔垫物等都可以设置在具有偏光特性的膜层的图案所在的区域内，此处不一一赘述。
上述具有偏光特性的膜层的材料为含有偏光特性材料的光阻胶。具体地，该具有偏光特性的膜层的材料为二向色性染料、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、丙酮、对苯二酚以及光阻胶的混合物。该混合物中各组分的质量百分比优选比例为：二向色性染料所占质量比为2％-4％、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮所占质量比为1％-3％、丙酮所占质量比为2％-10％、对苯二酚所占质量比为2％-5％，其余部分为光阻胶有机树脂。在具体实施时，也可以根据实际加工情况来选择各组分的质量百分比，此处不做限定。
现有技术中的显示面板中，与像素内部正常显示区液晶分子受像素电压和公共电压作用不同，像素周边的液晶同时受数据(data)线信号、栅极驱动信号、像素电压信号和公共电压信号的共同电场作用，呈紊乱状态，无法实现正常的光阀功能。一般显示面板受到剧烈外力如横向推拉或者弯曲成曲面屏时，两侧基板发生严重错位(Shift)时，或者进行弯曲处理形成曲面面板时，黑矩阵无法遮挡上述的液晶紊乱区和像素漏光区域，液晶显示面板呈现出非常严重的像素漏光(如图2所示)和混色现象(如图3所示)。图2中箭头S表示包括有一个蓝色(B)色阻和一个红色(R)色阻的彩膜基板的漂移方向，从图中可以看到，此时位于B色阻和R色阻之间的黑矩阵105无法完全遮挡图中右侧的紊乱区106，液晶显示面板将发生漏光，如图中的箭头107所示。从图3中同样可以看到液晶显示面板发生混色漏光。
现有技术的曲面液晶显示面板存在较严重的漏光和混色的根本原因在于，起遮挡作用的黑矩阵位于彩膜基板，与阵列基板上的液晶漏光区域的位置无法固定，存在较大的位移漂移的空间。具体地，彩膜基板与阵列基板在真空贴合过程存在一定的位移漂移；成型后的彩膜基板和阵列基板受外力弯曲时，彩膜基板和阵列基板相对位移漂移更严重，导致了曲面液晶显示面板的漏光和混色。
在本发明实施方式提供的显示面板中，上述第一基板优选为为阵列基板，上述第二基板优选为对向基板。
将作为黑矩阵的具有偏光特性的膜层设置在阵列基板上，像素紊乱区和起遮挡作用的具有偏光特性的膜层设置在同一基板上，从而缓解在第一基板和第二基板之间发生相对位移或者弯曲时，造成的像素漏光以及混色漏光的现象。
在本发明提供的实施方式中，第一基板面向第一偏光片的一侧为显示面；或，第二基板面向第二偏光片的一侧为显示面。如图5所示，将背光源207设置在靠近阵列基板的一侧时，背光源207提供的圆偏振光通过第一基板201后，再通过液晶层203的光调节后，穿过第二基板202形成出射光，在第二基板202面向第二偏光片205的一侧形成显示。同样的道理，如图6所示，将背光源207设置在靠近第二基板202的一侧时，第一基板201面向第一偏光片204的一侧为显示面。
同样参照图5，背光源207发出的圆偏振光透过第一偏光片204后形成平行于第一偏光片204的光吸收轴的线偏振光，在光禁止区域(A区域)，线偏振光遇到光吸收轴方向与之垂直正交的具有偏光特性的膜层206，光线不能透过，形成黑态，A区域覆盖上方液晶紊乱区域，从而不会发生漏光。在光允许区(B区域)，线性偏振光穿透液晶层203后，形成椭圆偏振光，接着穿透第二偏光片205，受液晶层203的光阀偏转作用，形成出射光，图6的原理与图5类似，此处不再赘述。
在具体实施时，上述具有偏光特性的膜层可以设置于阵列基板中的任意两个膜层之间。上述具有偏光特性的膜层优选为设置于阵列基板中的源漏电极与像素电极之间。通过设置和第一偏光片的光吸收轴方向相互垂直的具有偏光特性的膜层，光线不能通过具有偏光特性的膜层有图案的位置，从而替代了黑矩阵，是基于偏光片的特性，即光吸收轴相互平行时透光，相互垂直时遮光，所以不管具有偏光特性的膜层位于阵列基板中的哪个膜层都可以起到遮光的作用，所以此处不对具有偏光特性的膜层所在的膜层进行限定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种上述显示面板的制作方法，如图7所示，包括：
S301：在第一基板上制作具有偏光特性的膜层；
S302：将第一基板和第二基板之间填充液晶层对盒后，分别在第一基板背离液晶层的一侧制作第一偏光片，在第二基板背离液晶层的一侧制作第二偏光片。
上述步骤S301，具体包括：
在第一基板的任意膜层之上形成含有偏光特性材料的光阻胶，通过一次构图工艺对光刻胶进行曝光显影后形成具有偏光特性的膜层的图形。
下面以第一基板为阵列基板，第二基板为彩膜基板为例，对上述制作方法进行具体说明。
在阵列基板的衬底基板上依次制作公共电极层、栅极层、栅极绝缘层、源漏极层，然后将含有偏光特性材料的光阻胶涂覆到基板表面，通过掩模板(Mask)曝光、显影等工艺得到具有偏光特性的膜层的图案，该图案覆盖了阵列基板的液晶紊乱区域，并且具有偏光特性的膜层的光吸收轴方向和阵列基板另一侧帖附的第一偏光片的光吸收轴方向相互垂直，然后再通过光刻工艺制备像素电极层。
在制备对侧的彩膜基板时，在衬底基板上制作红(R)、绿(G)、蓝(B)三色阻图案，无需制备常规液晶面板中分隔各子像素的黑矩阵，避免使用铬离子造成的环境污染、致癌等问题。
本发明实施方式提供的制作上述显示面板的方法，对现有的制作显示面板的工艺步骤影响很小，工艺设备改造成本低，能够充分利用现有产能和设备。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种显示装置，包括上述显示面板，该显示装置可以应用于手机、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。由于该显示装置解决问题的原理与上述显示面板相似，因此该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施，重复之处不再赘述。
本发明实施方式提供的显示面板、其制备方法以及显示装置，通过设置和第一偏光片的光吸收轴方向相互垂直的具有偏光特性的膜层，光线不能通过具有偏光特性的膜层有图案的位置，从而替代了黑矩阵，避免了使用易致癌、不环保的铬离子。并且将具有偏光特性的膜层设置在阵列基板上，使像素紊乱区域和作为黑矩阵的第三偏光层位于同一基板上，即使第一基板和第二基板发生错位，或者受剧烈外力产生弯曲，也不会发生像素漏光和像素混色的不良。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种显示面板，包括：相对而置的第一基板和第二基板，位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，位于所述第一基板背离所述液晶层的一侧的第一偏光片，以及位于所述第二基板背离所述液晶层的一侧的第二偏光片；所述第一偏光片和所述第二偏光片的光吸收轴方向相互垂直；其特征在于，还包括：
设置于所述第一基板背离所述第一偏光片一侧且作为黑矩阵的具有偏光特性的膜层，所述具有偏光特性的膜层和所述第一偏光片的光吸收轴方向相互垂直；
所述具有偏光特性的膜层的材料为含有偏光特性材料的光阻胶；
所述第一基板为阵列基板，所述第二基板为对向基板；
所述具有偏光特性的膜层设置于所述阵列基板中的源漏电极与像素电极之间的膜层；
所述阵列基板中的栅极和所述源漏电极的图案在所述具有偏光特性的膜层覆盖的区域内；
所述具有偏光特性的膜层的材料为二向色性染料、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、丙酮、对苯二酚以及光阻胶的混合物。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一基板面向所述第一偏光片的一侧为显示面；或，所述第二基板面向所述第二偏光片的一侧为显示面。
3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述二向色性染料所占质量比为2％-4％、所述2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮所占质量比为1％-3％、所述丙酮所占质量比为2％-10％、所述对苯二酚所占质量比为2％-5％。
4.一种如权利要求1-3任一项的显示面板的制作方法，其特征在于，包括：
采用含有偏光特性材料的光阻胶，在第一基板上制作具有偏光特性的膜层；
将第一基板和第二基板之间填充液晶层对盒后，分别在第一基板背离液晶层的一侧制作第一偏光片，在第二基板背离所述液晶层的一侧制作第二偏光片；
其中，所述第一基板为阵列基板，所述第二基板为对向基板。
5.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述在第一基板上制作具有偏光特性的膜层，具体包括：
在所述第一基板的任意膜层之上形成含有偏光特性材料的光阻胶，通过一次构图工艺对所述光阻胶进行曝光显影后形成所述具有偏光特性的膜层的图形。
6.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1-3任一项所述的显示面板。
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