CN106405922B - 显示面板、显示面板的制造方法及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示面板、显示面板的制造方法及显示装置，属于显示技术领域。该显示面板包括：第一基板、第二基板以及位于该第一基板和该第二基板之间的液晶层；该第一基板远离液晶层的一侧设置有第一偏光层；该第二基板靠近液晶层的一侧依次设置有薄膜晶体管TFT、平坦层、第二偏光层和彩膜层；该第二偏光层的透光轴方向与该第一偏光层的透光轴方向相互平行或垂直。当环境光透过第一偏光层和液晶层被第二偏光层反射时，可以实现显示装置的亮态显示，当环境光透过第一偏光层和液晶层被第二偏光层透射时，可以实现显示装置的暗态显示，该显示装置在实现暗态显示时对液晶分子的依赖较小，暗态显示的效果较好。

Description

显示面板、显示面板的制造方法及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示面板、显示面板的制造方法及显示装置。
背景技术
反射式显示装置是一种基于光的反射原理来显示图像的显示装置。在反射式显示装置中，显示面板入光侧的背光源被反射层所取代。环境光透过显示面板入射到该金属层后能够被反射至显示面板中，从而为该显示面板提供光源。
相关技术中，反射式显示装置可以实现亮态显示和暗态显示两种显示模式。当需要实现亮态显示时，可以不对显示面板中的液晶层施加电压，此时环境光透过显示面板的偏光片变成线偏振光，该线偏振光经过液晶分子时不会发生偏转，因此该线偏振光被金属层反射后能够再次从偏光片中射出，从而实现亮态显示；当需要实现暗态显示时，可以对该显示面板中的液晶层施加电压，使得线偏振光经过液晶层入射到金属层，以及被金属层反射后再次经过液晶层入射到偏光片时，液晶分子使其偏振方向正好偏转90度，从而无法从偏光片中射出，以此实现暗态显示。
但是，相关技术中的反射式显示装置在实现暗态显示时，线偏振光两次经过液晶层，其偏振方向在液晶分子的影响下发生两次偏折，需要保证两次偏折后其偏振方向正好偏转90度。因此实现暗态显示时对液晶分子的依赖性比较大，暗态显示效果较差。
发明内容
为了解决相关技术中的显示装置暗态显示效果较差的问题，本发明提供了一种显示面板、显示面板的制造方法及显示装置。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种显示面板，所述显示面板包括：
第一基板、第二基板以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；
所述第一基板远离所述液晶层的一侧设置有第一偏光层；
所述第二基板靠近所述液晶层的一侧依次设置有薄膜晶体管TFT、平坦层、第二偏光层和彩膜层；
所述第二偏光层的透光轴方向与所述第一偏光层的透光轴方向相互平行或垂直，所述第二偏光层用于反射偏振方向与所述第二偏光层的透光轴方向垂直的光线，以及透射偏振方向与所述第二偏光层的透光轴方向平行的光线。
可选的，所述第二偏光层为金属线栅偏振层。
可选的，所述第一基板靠近所述液晶层的一侧设置有第一电极；
所述平坦层上设置有第一过孔，所述第二偏光层通过所述第一过孔与所述TFT中的源极或漏极连接；
所述第二偏光层还用于与所述第一电极共同控制所述液晶层中液晶分子的偏转。
可选的，所述第一基板靠近所述液晶层的一侧设置有第一电极；
所述彩膜层靠近所述液晶层的一侧设置有第二电极，所述彩膜层、所述第二偏光层和所述平坦层上设置有第二过孔，所述第二电极通过所述第二过孔与所述TFT中的源极或漏极连接；
所述第二电极用于与所述第一电极共同控制所述液晶层中液晶分子的偏转。
可选的，所述彩膜层靠近所述液晶层的一侧设置有第二电极，所述彩膜层、所述第二偏光层和所述平坦层上设置有第二过孔，所述第二电极通过所述第二过孔与所述TFT中的源极或漏极连接；
所述第二偏光层还用于与所述第二电极共同控制所述液晶层中液晶分子的偏转。
可选的，所述第二基板靠近所述液晶层的一侧还设置有交叉排列的栅极走线和数据走线；
所述第二偏光层在所述第二基板上的正投影与所述栅极走线和/或所述数据走线重叠。
可选的，所述平坦层由遮光材料形成，用于吸收透过所述第二偏光层的光线。
第二方面，提供了一种显示面板的制造方法，所述方法包括：
提供第一基板，在所述第一基板的一侧形成第一偏光层；
提供第二基板，在所述第二基板的一侧依次形成薄膜晶体管TFT、平坦层、第二偏光层和彩膜层；
在所述第一基板和所述第二基板之间形成液晶层，使得所述第一基板形成有所述第一偏光层的一侧远离所述液晶层，所述第二基板形成有所述彩膜层的一侧靠近所述液晶层；
其中，所述第二偏光层的透光轴方向与所述第一偏光层的透光轴方向相互平行或垂直。
可选的，所述第二偏光层为金属线栅偏振层，所述金属线栅偏振层由纳米压印技术形成。
第三方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括：
如第一方面所述的显示面板。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明提供了一种显示面板、显示面板的制造方法及显示装置，该显示面板中第二基板靠近液晶层的一侧依次设置有TFT、平坦层、第二偏光层和彩膜层，且该第二偏光层的透光轴方向与第一基板上设置的第一偏光层的透光轴方向相互平行或垂直。因此，当环境光透过第一偏光层和液晶层被该第二偏光层透射时，即可实现显示装置的暗态显示。该实现暗态显示的过程中，线偏振光只需经过一次液晶层，该暗态显示的过程对液晶分子的依赖较小，暗态显示的效果较好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种显示装置实现亮态显示的示意图；
图5是本发明实施例提供的一种显示装置实现暗态显示的示意图；
图6是本发明实施例提供的一种第二偏光层的俯视图；
图7是本发明实施例提供的另一种第二偏光层的俯视图；
图8是本发明实施例提供的一种显示面板的制造方法的流程图；
图9是本发明实施例提供的一种形成金属线栅偏振层的工艺流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图，如图1所示，该显示面板可以包括：
第一基板10、第二基板20以及位于该第一基板10和该第二基板20之间的液晶层30。
该第一基板10远离该液晶层30的一侧设置有第一偏光层101。
该第二基板20靠近该液晶层30的一侧依次设置有薄膜晶体管(英文：Thin FilmTransistor；简称：TFT)201、平坦层202、第二偏光层203和彩膜层204。
其中，该第二偏光层203的透光轴方向与该第一偏光层101的透光轴方向相互平行或垂直，该第二偏光层203用于反射偏振方向与该第二偏光层203的透光轴方向垂直的光线，以及透射偏振方向与该第二偏光层203的透光轴方向平行的光线。
在本发明实施例中，一方面，当环境光经过第一偏光层101和液晶层30后，若其偏振方向与第二偏光层203的透光轴方向垂直，则第二偏光层203可以反射环境光，从而实现显示装置的亮态显示；另一方面，当环境光经过第一偏光层101和液晶层30后，若其偏振方向与第二偏光层203的透光轴方向平行，则第二偏光层203可以透射环境光，此时显示面板的显示面没有光线射出，可以实现显示装置的暗态显示。
综上所述，本发明实施例提供了一种显示面板，该显示面板中第二基板靠近液晶层的一侧依次设置有TFT、平坦层、第二偏光层和彩膜层，且该第二偏光层的透光轴方向与第一基板上设置的第一偏光层的透光轴方向相互平行或垂直，当环境光透过第一偏光层和液晶层被该第二偏光层透射时，即可实现显示装置的暗态显示。该实现暗态显示的过程中，线偏振光只需经过一次液晶层，液晶分子的偏转性能对该暗态显示效果的影响较小，因此显示装置暗态显示的效果较好。
需要说明的是，参考图1可知，本发明实施例提供的显示面板采用了将彩膜层整合于阵列基板(英文：Color filter OnArray；简称：COA)技术，该COA技术将彩膜层直接制备于阵列基板上，因此显示面板中不存在彩膜基板与阵列基板的对位问题，所以可以降低显示面板制备过程中对盒制程的难度，避免了对盒时的误差。并且，彩膜层中的黑矩阵可以设计为窄线宽，能够提高显示面板的开口率，改善显示装置的显示效果。
还需要说明的是，在本发明实施例中，彩膜层可以包括多个间隔设置的色阻层，相邻的色阻层之间可以通过黑矩阵隔开，也可以通过透明材料，本发明实施例对此不做限定。
可选的，在本发明实施例中，该第二偏光层203可以为金属线栅偏振层(英文：WireGrid Polarizer；简称：WGP)。该WGP可以包括多个阵列排布的金属线，其透光轴方向与金属线的延伸方向垂直，当光线入射至WGP时，在金属表面的自由电子的震荡作用下，能够将与金属线平行震动的电场矢量分量的光反射，而使垂直于金属线的电场矢量分量的光透过。
作为本发明实施例一种可选的实现方案，参考图1，该第一基板10靠近该液晶层30的一侧设置有第一电极102。
该平坦层202上设置有第一过孔2a，该第二偏光层203可以通过该第一过孔2a与该TFT201中的源极或漏极连接。
在图1所示的结构中，该第一电极102可以作为该显示面板的公共电极，该第二偏光层203则可以作为显示面板的像素电极。此时，该第二偏光层203还可以用于与该第一电极102共同控制该液晶层30中液晶分子的偏转。由于该第二偏光层同时具有像素电极的功能，因此可以在不增加显示面板厚度的情况下，进一步改善显示装置显示图像的灵活性。
作为本发明实施例另一种可选的实现方案，参考图2，该第一基板10靠近该液晶层30的一侧可以设置有第一电极102。
该彩膜层204靠近该液晶层30的一侧设置有第二电极205，该彩膜层204、第二偏光层203和该平坦层202上设置有第二过孔2b，该第二电极205可以通过该第二过孔2b与该TFT201中的源极或漏极连接。
在图2所示的结构中，该第一电极102即为显示面板的公共电极，该第二电极205即为该显示面板的像素电极，此时该第二电极205用于与该第一电极102共同控制该液晶层30中液晶分子的偏转。也即是，在图2所示的结构中，第二偏光层203仅具有偏光作用。
作为本发明实施例又一种可选的实现方案，参考图3，该彩膜层204靠近该液晶层的一侧可以设置有第二电极205，该彩膜层204、该第二偏光层203和该平坦层202上设置有第二过孔2b，该第二电极205通过该第二过孔2b与该TFT201中的源极或漏极连接。
图3所示的显示面板为高级超维场开关(英文：Advanced-Super DimensionalSwitching；简称：ADS)型显示面板，在该图3所示的显示面板中，该第二电极205可以作为该显示面板的像素电极，该第二偏光层203则可以作为显示面板的公共电极。此时，该第二偏光层203还可以用于与该第二电极205共同控制该液晶层30中液晶分子的偏转。由于该第二偏光层203同时具有像素电极的功能，因此可以在不增加显示面板厚度的情况下，进一步改善显示装置显示图像的灵活性。此外，采用该ADS型显示面板，还可以提高显示装置的可视角度。
需要说明的是，在上述各实施例中，第一电极102和第二电极205均为透明电极，例如可以为氧化铟锡(英文：Indium tin oxide；简称：ITO)电极。并且，其中第一电极102可以为覆盖整个第一基板10的面状电极，第二电极205可以为条状电极。
进一步的，以图1所示的显示面板结构为例，对本发明实施例提供的显示面板的工作原理进行介绍。一方面，假设该第二偏光层203与该第一偏光层101的透光轴方向相互垂直，且该第一偏光层101的透光轴方向平行于图4中XYZ坐标系中的y方向，第二偏光层203的透光轴方向平行于图4中XYZ坐标系中的x方向。
参考图4，在未对显示面板中的液晶层30施加电压时，环境光透过第一偏光层101后变成沿y方向偏振的线偏振光并入射到液晶层30中。由于未对该液晶层30施加电压，液晶分子未偏转，不会对光线的偏振方向造成影响，因此线偏振光透过液晶层30入射到第二偏光层203时，仍然沿y方向偏振。由于第二偏光层203的透光轴方向与x方向平行，因此该线偏振光会被第二偏光层203反射到液晶层30中，并从第一偏光层101透射出来，从而可以实现显示装置的亮态显示。
当通过显示面板中的第一电极102和第二偏光层203对液晶层30施加电压时，参考图5，液晶层30中的液晶分子发生偏转。透过第一偏光层101的线偏振光入射到液晶层30后，受到液晶分子的影响，其偏振方向旋转90°，变成沿x方向偏振的线偏振光，该线偏振光入射到第二偏光层203后，能够从该第二偏光层203中射出，由于此时没有光从显示面板的显示表面射出，因此可以实现显示装置的暗态显示。在实现暗态显示的过程中，线偏振光只需经过一次液晶层，因此只要保证液晶分子使得该线偏振光的偏振方向偏折一次的角度为90度即可，该暗态显示的过程对液晶分子的依赖性较低，暗态显示的显示效果较好。
需要说明的是，在本发明实施例中，显示面板中的平坦层202可以由遮光材料形成，例如，该平坦层可以由含有黑色染料的树脂光刻胶形成，用于吸收透过该第二偏光层203的光线。当显示装置处于暗态显示模式时，透过第二偏光层203的光线可以被该平坦层202吸收，不仅可以避免光线从显示面板的另一侧漏出，并且还可以避免透射的光线被第一基板20上的金属元件(例如TFT、栅极走线和数据走线)再次反射至显示面板中，影响暗态显示的效果。
还需要说明的是，当该第二偏光层203与该第一偏光层101的透光轴方向相互平行时，例如该第一偏光层101的透光轴方向平行于图4中XYZ坐标系中的y方向，第二偏光层203的透光轴方向也平行于图4中XYZ坐标系中的y方向时，则在显示面板未对液晶层施加电压时，环境光透过第一偏光层101后变成沿y方向偏振的线偏振光，该线偏振光可以从第二偏光层203透射出去，由此可以实现显示装置的暗态显示。由于该暗态显示的过程中，液晶分子不会使线偏振光的偏振方向发生偏折，因此该暗态显示的效果不受液晶分子的影响，暗态显示效果较好，对比度较高；当显示面板对液晶层施加电压时，沿y方向偏振的线偏振光透过液晶层后变成沿x方向偏振的线偏振光，该线偏振光能够被第二偏光层203反射回液晶层中，由此可以实现显示装置的亮态显示。
根据上述分析可知，本发明实施例提供的显示装置可以通过控制液晶层中液晶分子的偏转方向，进而控制显示装置的显示模式，使得该显示装置可以实现暗态显示和亮态显示，提高了显示装置显示图像时的灵活性。
可选的，在本发明实施例中，该第二基板20靠近该液晶层30的一侧还设置有交叉排列的栅极走线和数据走线(图1至3中未示出)。如图6和图7所示，该第二偏光层203在该第二基板上的正投影与该栅极走线40和/或该数据走线重叠50。例如图6中，第二偏光层203的正投影的边缘处分别与栅极走线40和数据走线重叠50部分重叠，或者如图5中，第二偏光层203的正投影与栅极走线40和数据走线重叠50的交叉处完全重叠，从而可以实现更高开口率。
本发明实施例提供的反射式显示面板中无需设置光源，并且由于采用了COA技术，使得该第二偏光层可以设置在平坦层远离TFT的一侧，因此可以避免TFT以及其他金属走线对第二偏光层反射的光线造成遮挡，因此该显示装置中第二偏光层或者像素电极的面积大小和设置方位较为灵活，从而可以实现较高的开口率和反射效率。
综上所述，本发明实施例提供了一种显示面板，该显示面板中第二基板靠近液晶层的一侧依次设置有TFT、平坦层、第二偏光层和彩膜层，且该第二偏光层的透光轴方向与第一基板上设置的第一偏光层的透光轴方向相互平行或垂直，当环境光透过第一偏光层和液晶层被该第二偏光层透射时，即可实现显示装置的暗态显示。该实现暗态显示的过程中，线偏振光只需经过一次液晶层，液晶分子的偏转性能对该暗态显示效果的影响较小，因此显示装置暗态显示的效果较好。
图8是本发明实施例提供的一种显示面板的制造方法的流程图，参考图8，该方法可以包括：
步骤301、提供第一基板，在该第一基板的一侧形成第一偏光层。
步骤302、提供第二基板，在该第二基板的一侧依次形成薄膜晶体管TFT、平坦层、第二偏光层和彩膜层。
步骤303、在该第一基板和该第二基板之间形成液晶层，使得该第一基板形成有该第一偏光层的一侧远离该液晶层，该第二基板形成有该彩膜层的一侧靠近该液晶层。
其中，该第二偏光层的透光轴方向与该第一偏光层的透光轴方向相互平行或垂直。
综上所述，本发明实施例提供了一种显示面板的制造方法，通过该方法制造的显示面板中，第二基板靠近液晶层的一侧依次设置有TFT、平坦层、第二偏光层和彩膜层，且该第二偏光层的透光轴方向与第一基板上设置的第一偏光层的透光轴方向相互平行或垂直，当环境光透过第一偏光层和液晶层被该第二偏光层透射时，即可实现显示装置的暗态显示。该实现暗态显示的过程中，线偏振光只需经过一次液晶层，液晶分子的偏转性能对该暗态显示效果的影响较小，因此显示装置暗态显示的效果较好。
在本发明实施例中，该第二偏光层203可以为金属线栅偏振层，该金属线栅偏振层可以由纳米压印技术形成。示例的，图9是采用纳米压印技术在平坦层上形成金属线栅偏振层的工艺流程示意图，参考图9，该工艺流程可以包括：
S1、在形成有平坦层202的第一基板上形成金属层31。
具体的，可以采用溅射沉积的方式在平坦层202上溅射金属形成金属层31。其中，该金属可以是铝或者银，本发明实施例对形成金属层31的金属的种类不做限定。
S2、在形成有金属层31的第一基板上形成压印胶32。
其中该压印胶32可以为光刻胶。
S3、将压制模具33压入所述压印胶32，同时采用紫外光照射压印胶32，使得压印胶32上形成压制图案。
可选的，该压制模具33可以为透明材质制成的软模板。参考图9，压印过程中，可以采用滚轮34将该软模板33按压在压印胶32上，同时，采用紫外光通过该软模板33照射压印胶31，使得压印胶32上形成压制图案。其中，该压制图案与金属线栅偏振层上待形成的金属图案相同。
S4、对该金属层31进行刻蚀，并剥离压印胶32，得到金属线栅偏振层203。
具体的，可以对未被压印胶32覆盖的金属层进行刻蚀，然后再将该压印胶32剥离即可得到金属线栅偏振层203。其中，对该金属层31进行刻蚀时所采用的工艺可以为干刻工艺。
综上所述，本发明实施例提供了一种显示面板的制造方法，通过该方法制造的显示面板中，第二基板靠近液晶层的一侧依次设置有TFT、平坦层、第二偏光层和彩膜层，且该第二偏光层的透光轴方向与第一基板上设置的第一偏光层的透光轴方向相互平行或垂直，当环境光透过第一偏光层和液晶层被该第二偏光层透射时，即可实现显示装置的暗态显示。该实现暗态显示的过程中，线偏振光只需经过一次液晶层，液晶分子的偏转性能对该暗态显示效果的影响较小，因此显示装置暗态显示的效果较好。
此外，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置可以包括：如图1至图3任一所示的显示面板。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板为反射式显示面板，所述显示面板包括：
第一基板、第二基板以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；
所述第一基板远离所述液晶层的一侧设置有第一偏光层；
所述第二基板靠近所述液晶层的一侧依次设置有薄膜晶体管TFT、平坦层、第二偏光层和彩膜层；
所述第二偏光层的透光轴方向与所述第一偏光层的透光轴方向相互平行或垂直，所述第二偏光层用于反射偏振方向与所述第二偏光层的透光轴方向垂直的光线，以及透射偏振方向与所述第二偏光层的透光轴方向平行的光线；
所述平坦层由遮光材料形成，用于吸收透过所述第二偏光层的光线。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二偏光层为金属线栅偏振层。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述第一基板靠近所述液晶层的一侧设置有第一电极；
所述平坦层上设置有第一过孔，所述第二偏光层通过所述第一过孔与所述TFT中的源极或漏极连接；
所述第二偏光层还用于与所述第一电极共同控制所述液晶层中液晶分子的偏转。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述第一基板靠近所述液晶层的一侧设置有第一电极；
所述彩膜层靠近所述液晶层的一侧设置有第二电极，所述彩膜层、所述第二偏光层和所述平坦层上设置有第二过孔，所述第二电极通过所述第二过孔与所述TFT中的源极或漏极连接；
所述第二电极用于与所述第一电极共同控制所述液晶层中液晶分子的偏转。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述彩膜层靠近所述液晶层的一侧设置有第二电极，所述彩膜层、所述第二偏光层和所述平坦层上设置有第二过孔，所述第二电极通过所述第二过孔与所述TFT中的源极或漏极连接；
所述第二偏光层还用于与所述第二电极共同控制所述液晶层中液晶分子的偏转。
6.根据权利要求1至5任一所述的显示面板，其特征在于，
所述第二基板靠近所述液晶层的一侧还设置有交叉排列的栅极走线和数据走线；
所述第二偏光层在所述第二基板上的正投影与所述栅极走线和/或所述数据走线重叠。
7.一种显示面板的制造方法，其特征在于，所述显示面板为反射式显示面板，所述方法包括：
提供第一基板，在所述第一基板的一侧形成第一偏光层；
提供第二基板，在所述第二基板的一侧依次形成薄膜晶体管TFT、平坦层、第二偏光层和彩膜层；
在所述第一基板和所述第二基板之间形成液晶层，使得所述第一基板形成有所述第一偏光层的一侧远离所述液晶层，所述第二基板形成有所述彩膜层的一侧靠近所述液晶层；
其中，所述第二偏光层的透光轴方向与所述第一偏光层的透光轴方向相互平行或垂直，所述平坦层由遮光材料形成，用于吸收透过所述第二偏光层的光线。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述第二偏光层为金属线栅偏振层，所述金属线栅偏振层由纳米压印技术形成。
9.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：
如权利要求1至6任一所述的显示面板。
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