CN106526949A - 显示基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供一种显示基板，包括：衬底基板和形成在衬底基板上的光学膜层，其中，该光学膜层被构造为滤除预先指定的波长范围的光。该显示基板可以是阵列基板和/或彩膜基板。

Description

显示基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示基板及其制造方法。
背景技术
显示装置的功能就是能重现色彩，在色彩重现的技术中，可利用电脑图形处理将图像的颜色重现，而是否能将色彩完整地呈现出来，其中涉及显示器的色域(color gamut)表现能力。色域是颜色的子集，颜色子集最常见的应用是用来精确地代表一种特定环境下真实的色彩，例如一个色彩空间(color space)或是某个输出装置(如显示器)的显色范围。
一般的液晶显示装置主要由背光模块和液晶显示面板组成，液晶显示面板本身不会发光，必须通过背光模块提供光源。在制作显示装置时，除了一般显示效能(如分辨率、反应时间、对比度、亮度)外，还着重于显示装置的色域大小，目前，一般的背光模块中采用白光LED(即2色混合的LED)作为光源，由这样的背光模块组成的显示装置的色域大约为NTSC(美国国家电视标准委员会制定的一个色域空间)72％。
广色域是一种进阶的色彩技术，国际标准是色彩覆盖率能达到NTSC 92％即为广色域。随着人们对显示装置的要求不断提高，广色域显示装置越来越普遍。
目前，一般通过改善LED光源、背光模块或者彩膜基板来进行色域提升，具体为：将LED中封装的Y(黄色)粉改为红绿两种颜色的RG荧光粉，使得红色、绿色单独发光，从而提升显示装置的色域；或者，将背光模块改造为量子点背光模块，采用蓝色LED+红/绿量子点的方案，以使得色彩覆盖率可以达到NTSC 110％；或者，调整现有的彩膜基板，以提升色域。但是，这些色域提升方案均存在缺陷：这三种方案均不能与现有的显示基板制造工艺集成，需要设置单独的制造工艺，使得它们的制造成本均较高，而且，通过改善LED光源或彩膜基板，只能将显示装置的色域提供至NTSC 85％-95％，虽然量子点背光源能将色域提升至NTSC110％，但是量子点本身的成本非常高，目前仅定位于高端市场。
另外，一些上游厂商开发了一些能够用于提高色域的膜材，这类膜材可以阻隔部分黄光波段，但是这些薄膜通常需要同Pol(偏振片)复合或者置于背光中，从而使得背光模块的厚度大大增加，而且，这类膜材的制造工艺也不能与现有的显示基板制造工艺集成，需要设置单独的制造工艺和设备，因此，这类膜材通常也不能由显示面板的制造厂商单独提供。
发明内容
本发明实施例旨在提供一种具有光学膜层的显示基板，以提高包括该显示基板的显示装置的色域。
根据本发明的一个方面，提供一种显示基板，包括：
衬底基板；和
形成在衬底基板上的光学膜层，
其中，该光学膜层被构造为滤除预先指定的波长范围的光。
根据一些实施例，所述显示基板为阵列基板。
根据一些实施例，所述光学膜层还构成所述阵列基板的栅绝缘层和/或钝化层。
根据一些实施例，所述阵列基板还包括：栅绝缘层和/或钝化层，所述光学膜层形成为与所述栅绝缘层和/或钝化层不同的层。
根据一些实施例，形成所述光学膜层的材料从适于形成所述栅绝缘层和/或所述钝化层的材料的组中选择。
根据一些实施例，所述显示基板为彩膜基板。
根据一些实施例，形成所述光学膜层的材料从适于形成与所述彩膜基板对盒的阵列基板的栅绝缘层和/或钝化层的材料的组中选择。
根据一些实施例，该光学膜层由多层薄膜构成，该多层薄膜包括至少两种材料，该至少两种材料具有不同的折射率。
根据一些实施例，该多层薄膜包括交替叠置的具有第一折射率的第一材料层和具有第二折射率的第二材料层。
根据一些实施例，所述预先指定的波长范围的中心波长为580nm和/或485nm，半高峰宽为25-55nm。
根据一些实施例，形成所述光学膜层的材料从包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、非晶硅、多晶硅、氮化镓、钨、石墨烯、二氧化钛、碳化硅、单晶硅、氟化镁的组中选择。
根据一些实施例，形成所述光学膜层的材料的折射率在1.2-4的范围内。
根据一些实施例，所述多层薄膜的层数在5-50的范围内。
根据一些实施例，所述光学膜层形成在所述阵列基板的衬底基板的面向彩膜基板的一侧上，和/或所述光学膜层形成在所述阵列基板的衬底基板的背向彩膜基板的一侧上。
根据一些实施例，所述光学膜层还构成所述阵列基板的栅绝缘层和钝化层，并且在像素单元的开口区域中，所述栅绝缘层和所述钝化层彼此接触。
根据一些实施例，所述光学膜层形成在所述彩膜基板的衬底基板的面向阵列基板的一侧上，和/或所述光学膜层形成在所述彩膜基板的衬底基板的背向阵列基板的一侧上。
根据一些实施例，所述光学膜层仅形成在与预定基色亚像素对应的位置处。
根据本发明的另一方面，还提供一种显示面板，包括相对设置的阵列基板和彩膜基板，其中，所述阵列基板为根据上述方面或实施例中任一个所述的显示基板，和/或所述彩膜基板是根据上述方面或实施例中任一个所述的显示基板。
根据一些实施例，所述阵列基板包括第一衬底基板和形成在该第一衬底基板上的第一光学膜层，和所述彩膜基板包括第二衬底基板和形成在该第二衬底基板上的第二光学膜层，并且其中，
所述第一光学膜层滤除的预先指定的波长范围的中心波长为580nm、半高峰宽为25-55nm，并且所述第二光学膜层滤除的预先指定的波长范围的中心波长为485nm、半高峰宽为25-55nm；或者，所述第一光学膜层滤除的预先指定的波长范围的中心波长为485nm、半高峰宽为25-55nm，并且所述第二光学膜层滤除的预先指定的波长范围的中心波长为580nm、半高峰宽为25-55nm。
根据一些实施例，所述阵列基板包括第一衬底基板和形成在该第一衬底基板上的第一光学膜层和第二光学膜层，并且其中，
所述第一光学膜层滤除的预先指定的波长范围的中心波长为580nm、半高峰宽为25-55nm，并且所述第二光学膜层滤除的预先指定的波长范围的中心波长为485nm、半高峰宽为25-55nm。
根据本发明的又一方面，还提供一种显示基板的制造方法，包括如下步骤：
提供衬底基板；和
在所述衬底基板上形成光学膜层，
其中，该光学膜层被构造为滤除预先指定的波长范围的光。
根据一些实施例，所述衬底基板为阵列基板的衬底基板。
根据一些实施例，所述光学膜层还构成所述阵列基板的栅绝缘层和/或钝化层。
根据一些实施例，所述制造方法还包括如下步骤：在所述阵列基板的衬底基板上形成栅绝缘层和/或钝化层。
根据一些实施例，形成所述光学膜层的材料从适于形成所述栅绝缘层和/或所述钝化层的材料的组中选择。
根据一些实施例，在所述衬底基板上形成光学膜层的步骤包括：通过沉积工艺，在所述衬底基板上形成光学膜层。
根据一些实施例，所述衬底基板为彩膜基板的衬底基板。
根据一些实施例，所述制造方法还包括如下步骤：在所述光学膜层上形成黑色树脂层。
根据一些实施例，在所述彩膜基板的衬底基板上形成光学膜层的步骤包括：
在所述彩膜基板的衬底基板上形成黑色树脂层；
对黑色树脂层进行图案化；
在图案化后的黑色树脂层上形成所述光学膜层；
在所述光学膜层上形成透明电极层。
根据一些实施例，所述制造方法还包括如下步骤：在所述彩膜基板的衬底基板上形成多基色亚像素，
其中，在所述彩膜基板的衬底基板上形成光学膜层的步骤包括：使用掩膜版，以仅在与预定基色亚像素对应的位置处形成所述光学膜层；或者
在所述彩膜基板的衬底基板上形成光学膜层的步骤包括：在全部亚像素上均形成光学膜层，采用蚀刻工艺蚀刻掉与除预定基色亚像素之外的其它基色亚像素对应的位置处的光学膜层，以仅在与预定基色业像素对应的位置处形成光学膜层。
根据一些实施例，形成所述光学膜层的材料从适于形成与所述彩膜基板对盒的阵列基板的栅绝缘层和/或钝化层的材料的组中选择。
在根据本发明实施例的显示基板及其制造方法中，从结构和制造工艺的角度看，光学膜层都适于集成在显示基板上；而且，光学膜层适于由与形成栅绝缘层和钝化层的材料相同的材料制成，并且还可以与栅绝缘层和钝化层复合，不会额外增加模组的厚度，并且可以以低成本的制造工艺实现色域提升。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。
图1示意性地示出了形成在基板上的单层薄膜的干涉原理；
图2示意性地示出了形成在基板上的多层薄膜的陷波原理；
图3示意性地示出了根据图2的原理形成的示例性多层薄膜的光透过曲线；
图4是根据本发明实施例的集成有光学膜层的显示面板的示意图；
图5是根据本发明实施例的集成有光学膜层的阵列基板的示意图，其中光学膜层单独形成在阵列基板的衬底基板上；
图6是根据本发明实施例的集成有光学膜层的阵列基板的示意图，其中光学膜层由阵列基板上形成的栅绝缘层和/或钝化层形成；
图7是根据本发明实施例的集成有光学膜层的彩膜基板的示意图，其中光学膜层形成在彩膜基板的衬底基板与黑矩阵层之间；
图8是根据本发明实施例的集成有光学膜层的彩膜基板的示意图，其中光学膜层仅形成在彩膜基板的预定基色亚像素上；
图9(A)-(G)是示出根据本发明实施例的阵列基板的制造方法的流程的示意图；
图10(A)-(F)是示出根据本发明另一实施例的阵列基板的制造方法的流程的示意图；
图11(A)-(E)是示出根据本发明实施例的彩膜基板的制造方法的流程的示意图；
图12(A)-(E)是示出根据本发明另一实施例的彩膜基板的制造方法的流程的示意图；
图13(A)-(E)是示出根据本发明另一实施例的彩膜基板的制造方法的流程的示意图，其中光学膜层仅形成在彩膜基板的预定基色亚像素上；
图14-16是根据本发明实施例的显示面板的示意图，其中，图14示出两层光学膜层均形成在阵列基板和彩膜基板中的一个上，图15-16示出两层光学膜层分别形成在阵列基板和彩膜基板上；
图17是根据本发明实施例的集成有光学膜层的阵列基板的示意图，其中光学膜层由阵列基板上形成的栅绝缘层和钝化层形成；
图18示出根据本发明实施例的一系列光学膜层的光透过曲线，该一系列光透过曲线具有不同的谱带中心波长；
图19是形成具有图18所示的光透过曲线的光学膜层的一种材料的折射率曲线图；
图20是形成具有图18所示的光透过曲线的光学膜层的另一种材料的折射率曲线图；
图21示出利用图18中的一系列光学膜层于显示基板中所得到的模拟结果；
图22示出利用图18中的一系列光学膜层对显示基板的模组色域的影响结果；
图23示出根据本发明实施例的一系列光学膜层的光透过曲线，该一系列光透过曲线具有不同的半高峰宽；
图24示出利用图23中的一系列光学膜层于显示基板中所得到的模拟结果；
图25示出利用图23中的一系列光学膜层对显示基板的模组色域的影响结果；
图26示出根据本发明实施例的一系列光学膜层的光透过曲线，该一系列光透过曲线具有不同的截止率；
图27示出利用图26中的一系列光学膜层于显示基板中所得到的模拟结果；
图28示出利用图26中的一系列光学膜层对显示基板的模组色域的影响结果；
图29示出根据本发明实施例的一系列光学膜层的光透过曲线，其中，形成有两层光学膜层，并且其中一个光学膜层的一系列光透过曲线具有不同的谱带中心波长；
图30示出利用图29中的一系列光学膜层于显示基板中所得到的模拟结果；
图31示出利用图29中的一系列光学膜层对显示基板的模组色域的影响结果。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
需要说明的是，本文中所述的“在……上”、“在……上形成”和“设置在……上”可以表示一层直接形成或设置在另一层上，也可以表示一层间接形成或设置在另一层上，即两层之间还存在其它的层。
在详细描述根据本发明实施例的显示基板之前，首先介绍单层薄膜和多层薄膜的干涉原理。对于单层薄膜，如图1所示，当光线入射薄膜的表面时，同时发生折射和反射。当反射光束相消干涉时，薄膜的反射效果降低，此时的薄膜为减反射膜；当反射光束相长干涉时，薄膜的反射效果增强，此时的薄膜为高反射膜。对于多层薄膜，如图2所示，当光线入射多层薄膜(由具有不同折射率n1、n2、n3、n4的层构成)时，在不同折射率的薄膜之间均会发生折射和反射，从而发生光干涉效果。通过有效匹配多层薄膜中的各层薄膜，可以使得该多层薄膜的光学特性表现为：在应用波段范围内，该多层薄膜对特定波长范围(阻带)内的光可以进行有效滤除或截止，而对其余波长范围内的光具有良好的透过率。这种多层薄膜的光学特性可以用光透过曲线表示，图3示出了一种示例性的多层薄膜的光透过曲线，其中，横轴表示波长(Wavelength)，单位为“nm”，纵轴表示光透过率(或光截止率)(Transmission)，单位为“％”。在图3的示例中，对于波长范围为550-725nm内的入射光，多层薄膜滤除波长范围为约625-638nm范围内的光，而使得其余波长范围内的光大致100％透过。
据此，在本发明实施例中，光学膜层可以由多层薄膜构成，该多层薄膜包括至少两种材料，该至少两种材料具有不同的折射率。进一步地，该多层薄膜可以包括交替叠置的具有第一折射率的第一材料层和具有第二折射率的第二材料层。
在根据本发明实施例中，通过将上述的光学膜层沉积在显示基板上，以形成集成有光学膜层的显示基板，从而提升显示装置的色域。下面，结合附图详细描述根据本发明实施例的集成有光学膜层的显示基板。
需要说明的是，下文以RGB(红、绿、蓝)三原色的显示基板为示例进行描述。对于采用RGB(红、绿、蓝)三原色的显示基板而言，三种原色越纯，半高峰宽越窄，可以表现的颜色则越广，即色域就越广。可见光的光谱分布如下表所示：
表1可见光的光谱分布
可见光的光谱颜色 波长范围(纳米)
红色(R) 约625-740nm
橙色 约590-625nm
黄色 约565-590nm
绿色(G) 约500-565nm
青色 约485-500nm
蓝色(B) 约440-485nm
紫色 约380-440nm
在目前的显示基板中，通常蓝光为激发光，其半高峰宽较窄不需要调制，可以通过滤除蓝绿色光(青色光)、黄色光、橙色光来提高红光和绿光的颜色纯度，从而提高显示基板的色域。
根据本发明的一个实施例，所述光学膜层可以被设计为具有如下光学特性：在可见光的波长范围内，该光学膜层对黄色光可以进行有效滤除或截止，而对其余波长范围内的光具有良好的透过率，此时，该光学膜层形成黄光截止层。
图4示出了将根据本发明实施例的光学膜层沉积在显示基板的阵列基板或彩膜基板上的示意图。如图所示，显示装置包括阵列基板1、彩膜基板2、设置在阵列基板1和彩膜基板2之间的液晶层、和形成在阵列基板1或彩膜基板2上的光学膜层3。如图4(A)所示，光学膜层3形成在阵列基板1面向彩膜基板2的一侧上。如图4(B)所示，光学膜层3形成在阵列基板1背向彩膜基板2的一侧上。如图4(C)所示，光学膜层3形成在彩膜基板2面向阵列基板1的一侧上。如图4(D)所示，光学膜层3形成在彩膜基板2背向阵列基板1的一侧上。当将阵列基板1和彩膜基板2对盒形成模组(cell)后，在图4(A)和4(C)中，光学膜层3形成在cell内部，即形成In-cell结构；在图4(B)和4(D)中，光学膜层3形成在cell外部，即形成Out-cell结构。即，在本发明实施例中，光学膜层可以集成在阵列基板或彩膜基板上，并且还可以形成In-cell或Out-cell结构。
需要说明的是，在本文中，“形成在衬底基板上的光学膜层”或“形成在阵列基板或彩膜基板上的光学膜层”是指形成该光学膜层的层状薄膜结构的过程就是在衬底基板、阵列基板或彩膜基板上进行的，而并不是先形成层状薄膜结构、然后再通过贴附、粘贴等方式固定到衬底基板、阵列基板或彩膜基板上。
进一步地，在本发明实施例中，光学膜层3可以从由适于形成阵列基板1的栅绝缘层和/或钝化层的材料的组中选择的材料形成。例如，阵列基板的栅绝缘层和/或钝化层通常由氮化硅、氧化硅形成，那么光学膜层也可以由氮化硅、氧化硅形成。但是，本发明并不局限于上述两种材料，例如，阵列基板的栅绝缘层和/或钝化层还可以由氮氧化硅、非晶硅、多晶硅、氮化镓、钨、石墨烯、二氧化钛、碳化硅、单晶硅或氟化镁形成，相应地，根据本发明实施例的光学膜层也可以由这些材料形成。由于根据本发明实施例的光学膜层可以由与栅绝缘层和/或钝化层相同的材料形成，所以本发明实施例可以以较低的成本提升色域。
在本发明实施例中，由于光学膜层可以由氮化硅和氧化硅材料形成，其中，氮化硅材料的折射率随含氮量降低而升高，其可以作为高折射率材料使用，氧化硅材料的折射率比较固定，可以作为低折射率材料使用。由于本发明中采用钝化层材料来形成光学膜层，而钝化层的折射率的差异可以较大，其折射率范围可以达到1.2-4.0。因此根据本发明实施例的光学膜层可以包括多层薄膜，该多层薄膜的层数可以控制在5-50层的范围内，例如，考虑到实际制程中可以采用30层的薄膜设计，即，使用具有较少层数的光学膜层就能满足设计要求，并且这样设计出的光学膜层的厚度通常只有几十纳米，从而极大简化显示基板的膜层结构，并且符合显示模组轻薄化的趋势。
更进一步地，在显示基板的制程中，尤其是在TFT制程中，通常通过等离子增强化学气象沉积(PECVD)工艺制备一些绝缘介质层，例如二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅材料构成的栅绝缘层和钝化层。在本发明实施例中，也可以采用相同的工艺形成光学膜层，即，采用PECVD工艺在衬底基板上形成光学膜层3。由于等离子增强化学气象沉积(PECVD)通过将反应气体离子化，使得气体分子分解、化合、激发和电离，促使反应活性基团生成，形成等离子体，所以可以实现在低温下制备薄膜。而且，PECVD技术的优点是借助等离子体的电激活作用实现低温(450～600K)下沉积性能优良薄膜，其操作方法简单灵活，工艺重复性和均匀性较好，不仅可在不同复杂形状的基底上沉积各种薄膜，而且可通过改变气体流量的比例沉积渐变折射率薄膜。此外，PECVD也同溅射法一样，可通过改变沉积工艺参数的方法制备不同应力状态的薄膜。因此，通过采用PECVD方法，在衬底基板上形成的光学膜层的光学特性可以调整，以实现对预定(或预先指定的)波长范围的光的有效滤除，从而有效提升色域。
由此可见，在本发明实施例中，光学膜层可以由与栅绝缘层和/或钝化层相同的材料、并且采用相同的工艺形成，因此，在制造工艺上，光学膜层的制造能够完全集成到现有的TFT或array制程中，不会对现有的制程产生影响；在结构上，光学膜层能够完全集成到阵列基板和/或彩膜基板上，不会额外增加cell或背光模块的厚度。
下面，结合图5-10更详细说明光学膜层3与阵列基板1和/或彩膜基板2的集成。
图5示出了根据本发明的一个实施例的阵列基板的示意图，如图5所示，阵列基板1包括依次设置的衬底基板51、光学膜层3、栅极层52、栅绝缘层53、有源层54、源、漏极层55、钝化层56和像素电极层57。即，在阵列基板1的衬底基板51上单独形成有光学膜层3，用于滤除或截止预定(或预先指定的)波长范围的光从该光学膜层3透过。
需要说明的是，虽然现有的衬底基板上的某些可透光的结构或膜层客观上也能滤除一些光线，但本质上，这些结构或膜层应是可透光的，所以，为了提高透光率，这些结构或膜层应被构造为尽量减少任何波长光线的损失。而在本文中，“滤除预定或预先指定的波长范围的光”或“滤除或截止预定或预先指定的波长范围的光从光学膜层透过”表示的是光学膜层被设计为滤除或截止预先指定的波长范围的光，以提高基色的颜色纯度，从而提高显示基板的色域。
图6示出了根据本发明的另一个实施例的阵列基板的示意图，如图6所示，阵列基板1包括依次设置的衬底基板61、栅极层62、栅绝缘层63、有源层64、源、漏极层65、钝化层66和像素电极层67。在该实施例中，栅绝缘层63和/或钝化层66可以同时构成上述的光学膜层3，用于滤除或截止预定波长范围的光从其透过。作为一个示例，此时，栅绝缘层63和/或钝化层66可以为多层薄膜，通过有效匹配多层薄膜中的各层薄膜，例如，有效匹配各层薄膜的厚度、材料、材料折射率等参数，可以使得栅绝缘层63和/或钝化层66具有如下光学特性：在应用波段范围内，该多层薄膜对特定波长范围(阻带)内的光可以进行有效滤除或截止，而对其余波长范围内的光具有良好的透过率。也就是说，栅绝缘层和/或钝化层可以与上述的光学膜层复合，以使得同一层兼具两种作用。例如，当栅绝缘层63形成光学膜层时，该栅绝缘层63既可以起到绝缘栅极层与其它层的作用，又可以起到滤除或截止预定波长范围内的光的作用。
图7示出了根据本发明的一个实施例的彩膜基板的示意图，如图7所示，彩膜基板2包括依次设置的衬底基板71、光学膜层3、黑矩阵层72、彩色滤色层73、保护层74和透明电极层75。即，上述的光学膜层3直接形成在彩膜基板2的衬底基板71上，用于滤除或截止预定波长范围的光从该光学膜层3透过。虽然未示出，但是本领域技术人员应理解，上述的光学膜层也可以形成在黑矩阵层72与透明电极层75之间，用于滤除或截止预定波长范围的光从该光学膜层3透过。
图8示出了根据本发明的另一个实施例的彩膜基板的示意图，如图8所示，彩膜基板2包括依次设置的衬底基板81、黑矩阵层82、彩色滤色层83、保护层84和透明电极层85。彩色滤色层83包括成阵列排列的多个亚像素，在RGB显示基板中，包括R亚像素、G亚像素和B亚像素。由上面的讨论可知，蓝光为激发光，其半高峰宽较窄不需要调制，可以通过滤除蓝绿色光(青色光)、黄色光、橙色光来提高红光和绿光的颜色纯度，从而提高显示基板的色域。在一个示例中，可以仅在G(绿色)亚像素上形成上述光学膜层3，以有效滤除或截止黄光从该光学膜层3透过。
上面结合附图说明了根据本发明实施例的光学膜层与显示基板(阵列基板/彩膜基板)的集成结构，下面，将进一步结合附图说明根据本发明实施例的光学膜层的制造工艺与显示基板的制造工艺的集成。
根据本发明的一个实施例，如图9所示，一种阵列基板的制造方法包括如下步骤：
提供衬底基板91；
在衬底基板91上形成光学膜层3，如图9(A)所示；
在光学膜层3上形成栅极金属层92，并且通过构图工艺形成栅极图案，如图9(B)所示；
在衬底基板91上形成栅绝缘层93，如图9(C)所示；
在栅绝缘层93上依次形成a-Si层94和n+a-Si层95，并且通过构图工艺形成有源层，如图9(D)所示；
在有源层上形成源、漏极层96，并且通过构图工艺形成源、漏极图案，如图9(E)所示；
在源、漏极层上形成钝化层97，如图9(F)所示；
在钝化层中形成过孔，并且在钝化层上形成透明电极层(ITO层)98，如图9(G)所示。
在上述制造方法中，除形成光学膜层3的步骤之外，其它步骤完全是制造阵列基板的工艺步骤，也就是说，形成光学膜层3的工艺步骤不会对制造阵列基板的工艺产生影响。
在一个实施例中，上述光学膜层3、栅极金属层92、栅绝缘层93、a-Si层94、n+a-Si层95、源、漏极层96、钝化层97和透明电极层98都可以采用沉积工艺形成，例如，通过等离子增强化学气象沉积(PECVD)工艺形成。由此可见，形成光学膜层3的工艺可以与形成阵列基板其它层的工艺完全相同。而且，形成光学膜层3的材料可以与形成栅绝缘层93和/或钝化层97的材料相同。因此，根据本发明实施例的光学膜层的制造工艺可以完全集成于显示基板的制造工艺中，显示基板的制造厂商完全可以在制造显示基板的同时制造出该光学膜层，所以，显示基板的制造厂商可以独立制造出具有高色域的显示装置，并且该高色域方案还不需要添加额外的制造设备和制造材料，从而不会额外增加制造成本。
根据本发明的另一个实施例，如图10所示，一种阵列基板的制造方法可以包括如下步骤：
提供衬底基板101；
在衬底基板101上形成栅极金属层102，并且通过构图工艺形成栅极图案，如图10(A)所示；
在衬底基板101上形成栅绝缘层103，如图10(B)所示；
在栅绝缘层103上依次形成a-Si层104和n+a-Si层105，并且通过构图工艺形成有源层，如图10(C)所示；
在有源层上形成源、漏极层106，并且通过构图工艺形成源、漏极图案，如图10(D)所示；
在源、漏极层上形成钝化层107，如图10(E)所示；
在钝化层中形成过孔，并且在钝化层上形成透明电极层(ITO层)108，如图10(F)所示。
其中，形成所述栅绝缘层103和/或钝化层107的步骤包括：使得所述栅绝缘层103和/或钝化层107构成为光学膜层，该光学膜层被构造为滤除预定波长范围的光从该光学膜层透过。在一个示例中，形成所述栅绝缘层103和/或钝化层107的步骤包括：使用具有第一折射率的第一材料和具有高于第一折射率的第二折射率的第二材料交替形成多层薄膜，以形成所述栅绝缘层103和/或钝化层107。在一个实施例中，所述第一材料和/或第二材料从适于形成所述栅绝缘层和/或所述钝化层的材料、例如包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、非晶硅、多晶硅、氮化镓、钨、石墨烯、二氧化钛、碳化硅、单晶硅、氟化镁的组中选择。
根据本发明的一个实施例，如图11所示，一种彩膜基板的制造方法包括如下步骤：
提供衬底基板1101；
在衬底基板1101上形成所述光学膜层3，如图11(A)所示；
在光学膜层3上形成黑色树脂层1102，并且对黑色树脂层进行图案化，以形成多个黑矩阵，如图11(B)所示；
在图案化后的黑色树脂层1102上形成彩色滤色层1103，并且图案化彩色滤色层，以形成多个亚像素，如图11(C)所示；
在图案化后的彩色滤色层1103上形成保护层1104，如图11(D)所示；
在保护层1104上形成透明电极层1105，如图11(E)所示。
根据本发明的另一个实施例，如图12所示，一种彩膜基板的制造方法可以包括如下步骤：
提供衬底基板1201；
在所述衬底基板1201上形成黑色树脂层1202，并且对黑色树脂层进行图案化，以形成多个黑矩阵，如图12(A)所示；
在所述黑色树脂层1202上形成彩色滤色层1203，并且图案化彩色滤色层，以形成多个亚像素，如图12(B)所示；
在图案化后的彩色滤色层1203上形成保护层1204，如图12(C)所示；
在保护层1204上形成所述光学膜层3，如图12(D)所示；
在所述光学膜层3上形成透明电极层1205，如图12(E)所示。
在上面的制造方法中，光学膜层可以不区分像素而完整地形成在衬底基板上，便于光学膜层的制造。在可替代的实施例中，光学膜层可以仅形成在与某一个或某一些亚像素对应的位置处，以仅对预定基色亚像素进行特定波长范围内的光的滤除或截止，而对其它基色亚像素不造成任何影响。例如，由上面的讨论可知，蓝光为激发光，其半高峰宽较窄不需要调制，可以通过滤除蓝绿色光(青色光)、黄色光、橙色光来提高红光和绿光的颜色纯度，从而提高显示基板的色域。在一个示例中，可以仅在G(绿色)亚像素上形成上述光学膜层，以有效滤除或截止黄光从该光学膜层透过。
这样，如图13所示，根据本发明的另一个实施例的一种彩膜基板的制造方法可以包括如下步骤：
提供衬底基板1301；
在衬底基板1301上形成黑色树脂层1302，并且对黑色树脂层进行图案化，以形成多个黑矩阵，如图13(A)所示；
在图案化后的黑色树脂层1302上形成彩色滤色层1303，图案化彩色滤色层1303以形成多个亚像素R、G、B，如图13(B)所示；
仅在G亚像素上形成光学膜层3，如图13(C)所示；
在光学膜层3上形成保护层1304，如图13(D)所示；
在保护层1304上形成透明电极层1305，如图13(E)所示。
更具体地，在G亚像素上形成光学膜层3的步骤包括：使用掩膜版，以仅在与预定基色亚像素(G亚像素)对应的位置处形成所述光学膜层3。可替代地，在G亚像素上形成光学膜层3的步骤包括：在全部亚像素上均形成光学膜层，采用蚀刻工艺蚀刻掉与除预定基色亚像素之外的其它基色亚像素对应的位置处的光学膜层，以仅在与预定基色亚像素对应的位置处形成光学膜层3。
类似地，在上述制造方法中，形成所述光学膜层的材料从适于形成与所述彩膜基板对盒的阵列基板的栅绝缘层和/或钝化层的材料的组中选择，例如从包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、非晶硅、多晶硅、氮化镓、钨、石墨烯、二氧化钛、碳化硅、单晶硅、氟化镁的组中选择。
进一步地，根据本发明的一个实施例，提供一种显示面板，该显示面板包括相对设置的阵列基板和彩膜基板。该阵列基板和彩膜基板可以是上述任一个实施例所述的或通过根据上述任一个实施例的制造方法制造的阵列基板和彩膜基板。换句话说，该显示面板可以包括两层光学膜层，以分别对不同预定波长范围内的光进行滤除或截止。图14、15、16示意性地示出了两层光学膜层集成在阵列基板和/或彩膜基板上。具体地，为了对红光与绿光之间的间色——黄光以及绿光与蓝光之间的间色——蓝绿光进行滤除或截止，在图14-16的实施例中，光学膜层3可以是黄光截止层，光学膜层4可以是蓝绿光截止层。可以通过上文所述的制造方法，将黄光截止层3和/或蓝绿光截止层4集成在显示面板的阵列基板1和/或彩膜基板2上。
在图14所示的实施例中，黄光截止层3和蓝绿光截止层4均集成在显示基板的阵列基板1和彩膜基板2中的一个上。下面，为了描述方便，将阵列基板1和彩膜基板2朝向液晶层的一侧称为内侧，将其背向液晶层的一侧称为外侧。如图14(A)所示，黄光截止层3和蓝绿光截止层4分别集成在阵列基板1的外侧和内侧上；如图14(B)所示，黄光截止层3和蓝绿光截止层4分别集成在阵列基板1的内侧和外侧上；如图14(C)所示，黄光截止层3和蓝绿光截止层4分别集成在彩膜基板2的外侧和内侧上；如图14(D)所示，黄光截止层3和蓝绿光截止层4分别集成在彩膜基板2的内侧和外侧上。
在图15所示的实施例中，黄光截止层3和蓝绿光截止层4分别集成在显示基板的彩膜基板2和阵列基板1上。如图15(A)所示，黄光截止层3集成在彩膜基板2的内侧上，并且蓝绿光截止层4集成在阵列基板1的内侧上；如图15(B)所示，黄光截止层3集成在彩膜基板2的内侧上，并且蓝绿光截止层4集成在阵列基板1的外侧上；如图15(C)所示，黄光截止层3集成在彩膜基板2的外侧上，并且蓝绿光截止层4集成在阵列基板1的内侧上；如图15(D)所示，黄光截止层3集成在彩膜基板2的外侧上，并且蓝绿光截止层4集成在阵列基板1的外侧上。
在图16所示的实施例中，黄光截止层3和蓝绿光截止层4分别集成在显示基板的阵列基板1和彩膜基板2上。如图16(A)所示，黄光截止层3集成在阵列基板1的内侧上，并且蓝绿光截止层4集成在彩膜基板2的内侧上；如图16(B)所示，黄光截止层3集成在阵列基板1的外侧上，并且蓝绿光截止层4集成在彩膜基板2的外侧上；如图16(C)所示，黄光截止层3集成在阵列基板1的内侧上，并且蓝绿光截止层4集成在彩膜基板2的外侧上；如图16(D)所示，黄光截止层3集成在阵列基板1的外侧上，并且蓝绿光截止层4集成在彩膜基板2的外侧上。
特别地，根据本发明的一个实施例，两层光学膜层可以均集成在阵列基板上并且形成In-cell结构，如图17所示。阵列基板1包括依次设置的衬底基板1701、栅极层1702、栅绝缘层1703、有源层1704、源、漏极层1705、钝化层1706和像素电极层1707。在该实施例中，栅绝缘层1703和钝化层1706可以分别构成光学膜层，用于滤除或截止预定波长范围的光从其透过。作为一个示例，栅绝缘层1703和钝化层1706可以分别构成黄光截止层和蓝绿光截止层，用于分别滤除或截止黄光和蓝绿光从其透过。如图17所示，在阵列基板1的一个像素结构中，包括显示区域A和非显示区域B，在显示区域A中，栅绝缘层1703和钝化层1706依次形成在衬底基板1701上。栅绝缘层1703和钝化层1706可以为多层薄膜，通过有效匹配多层薄膜中的各层薄膜，例如，有效匹配各层薄膜的厚度、材料、材料折射率等参数，可以使得栅绝缘层1703和钝化层1706具有如下光学特性：在应用波段范围内，该多层薄膜对特定波长范围(阻带)内的光(例如黄光和蓝绿光)可以进行有效滤除或截止，而对其余波长范围内的光具有良好的透过率。
下面，针对RGB(红、绿、蓝)三原色的显示基板，以滤除红色和绿色之间的间色(黄色)和绿色和蓝色之间的间色(蓝绿色)为示例，具体说明根据本发明实施例设计的光学膜层以及集成有该光学膜层的显示基板在提升色域方面的表现。
返回参考图4，集成在阵列基板1或彩膜基板2上的光学膜层3为黄光截止层，即光学膜层3对黄色光可以进行有效滤除或截止，而对其余波长范围内的光具有良好的透过率。
一般地，光学膜层3的光学特性用图3所示的光透过曲线表示，该光透过曲线参数主要包括谱带中心波长、半高峰宽、波段衰减强度(即截止率)三个参数，下面分别对这三个参数对色域的影响做如下模拟实验。
(1)谱带中心波长对色域的影响
首先，设计一系列光学膜层，这些光学膜层具有以半高峰宽为35nm、光谱截止接近100％、谱带中心波长由550nm移动至600nm的光透过曲线，如图18所示，在图18中，横坐标表示谱带中心波长(Wavelength)，单位为nm；纵坐标表示透过率(Transmittance)，一般用百分比表示。
在一个实施例中，使用氧化硅和氮化硅来形成光学膜层，即，该光学膜层包括多层由氧化硅(SiO2)和氮化硅(SiNx)形成的薄膜。为了有效滤除黄光，需要对所使用的氧化硅和氮化硅的折射率、多层薄膜的层数以及各层薄膜的厚度进行有效匹配。
图19和图20分别示出了该实施例采用的氧化硅和氮化硅的折射率曲线，在图19-20中，横坐标表示入射光的波长，单位为nm；纵坐标表示材料的折射率。如图所示，在该实施例中，氧化硅作为低折射率材料使用，氮化硅作为高折射率材料使用。
对于多层薄膜的层数和各层薄膜的厚度，下表列出了滤除中心波长为580nm的预定波长范围的光所采用的参数。由下表可以看出，光学膜层包括18层薄膜，该18层薄膜包括交替形成的氧化硅薄膜和氮化硅薄膜，各层的厚度如下表所示，其中CWL表示中心波长。
表2多层薄膜参数表
类似地，为了滤除中心波长为550、555、560、565、570、575、585、590、595、600nm的预定波长范围内的光，多层薄膜的层数可以控制在16-30层的范围内，各层的厚度可以控制在15-45nm的范围内。
图21示出了这些光学膜层对显示模组发出的光谱的影响，在图21中，横坐标表示波长(Wavelength)，单位为nm；纵坐标表示光强(Radiance)。图21显示根据本发明实施例的光学膜层应用于显示装置，可以有效衰减黄光，红色和绿色光谱的半高峰宽变窄，发光相对独立。以谱带中心波长580nm的光学膜层为例，绿光半高峰宽由原始80nm变窄至60nm。
进一步地，这些光学膜层对显示装置的色域影响如图22所示，在图22中，横坐标表示谱带中心波长(Central Wavelength)，单位为nm；纵坐标表示NTSC色域，用百分比表示。显示装置的原始色域为NTSC 72％，从图22中可以看出，当谱带中心波长由550nm向600nm移动时，色域范围首先提高然后降低。当谱带中心波长处于580nm时，色域范围由原始模组NTSC 72％提升至NTSC 89.18％。
(2)半高峰宽对色域的影响
首先，设计一系列光学膜层，这些光学膜层具有以580nm为谱带中心、截止率接近100％、谱带半高峰宽为25-55nm的光透过率曲线，如图23所示，在图23中，横坐标表示波长(Wavelength)，单位为nm；纵坐标表示透过率(或截止率，Transmittance)，用百分比表示。
同样地，该光学膜层仍可以包括由氧化硅和氮化硅构成的多层薄膜。对于多层薄膜的层数和各层薄膜的厚度，下表列出了具有中心波长为580nm、半高峰宽为25nm的光透过曲线的光学膜层所采用的参数。由下表可以看出，光学膜层包括20层薄膜，各层的厚度如下表所示，其中，CWL表示中心波长，FWHM表示半高峰宽。
表3多层薄膜参数表
类似地，对于半高峰宽为30、35、40、45、50、55nm的情况，多层薄膜的层数可以控制在20-50层之间，各层的厚度可以控制在15-45nm的范围内。
图24示出了这些光学膜层对显示模组发出的光谱的影响，在图24中，横坐标表示波长(Wavelength)，单位为nm；纵坐标表示光强(Radiance)。图24显示根据本发明实施例的光学膜层应用于显示装置，可以有效衰减黄光，红色和绿色光谱的半高峰宽变窄，发光相对独立。以半高峰宽为55nm的光学膜层为例，绿光半高峰宽由原始80nm变窄至40nm。
进一步地，这些光学膜层对显示装置的色域影响图25所示，在图25中，横坐标表示半高峰宽(Full Width at Half Maximum)，单位为nm；纵坐标表示NTSC色域，用百分比表示。显示装置的原始色域为NTSC 72％，从图25中可以看出，随着光学膜层的光透过曲线的半高峰宽逐渐变宽，绿光和红光之间的黄光截止量变大，绿光和红光的半高峰宽变窄，色域逐渐增加。当光学膜层的光透过曲线的半高峰宽为55nm时，色域可以达到93.38％，色域范围提升约21％。
(3)截止率对色域的影响
首先，设计一系列光学膜层，这些光学膜层具有以谱带中心波长为580nm、半高峰宽为35nm、黄光截止率分别为100％、95％、90％、85％、80％和75％的光透过曲线，如图26所示，其中，横坐标表示波长(Wavelength)，单位为nm；纵坐标表示透过率(或截止率，Transmittance)，一般用百分比表示。
同样地，该光学膜层仍可以包括由氧化硅和氮化硅构成的多层薄膜。对于多层薄膜的层数和各层薄膜的厚度，下表列出了具有中心波长为580nm、截止率为90％的光透过曲线的光学膜层所采用的参数。由下表可以看出，光学膜层包括18层薄膜，各层的厚度如下表所示，其中，CWL表示中心波长，T表示截止率。
表4多层薄膜参数表
类似地，对于截止率为100％、95％、85％、80％、75％的情况，多层薄膜的层数可以控制在15-50层之间，各层的厚度可以控制在15-45nm的范围内。
图27示出了这些光学膜层对显示模组发出的光谱的影响，在图27中，横坐标表示波长(Wavelength)，单位为nm；纵坐标表示光强(Radiance)。图27显示根据本发明实施例的光学膜层应用于显示装置，可以有效衰减黄光，红色和绿色的发光相对独立。随着黄光截止率逐渐降低，对绿光和红光的半高峰宽影响逐渐减小。
进一步地，这些光学膜层对显示装置的色域影响如图28所示，在图28中，横坐标表示截止率；纵坐标表示NTSC色域，用百分比表示。显示装置的原始色域为NTSC 72％，从图28中可以看出，随着黄光截止率从100％降低至75％，色域范围由89.18％降低至84.28％。数据显示在显示模组中，黄光增加会导致色域下降。
上述模拟实验表明：采用一层光学膜层可以对特定波长范围内的光(例如黄光)进行滤除或截止，从而能够有效提升原始模组的色域。如果采用适当的光学膜层对蓝光和绿光之间的蓝绿光进行衰减，可以使绿光和蓝光发光更独立，同样可以达到提升色域的效果。因此，在一个实施例中，可以将光学膜层设计为蓝绿光截止层，以滤除蓝色和绿色之间的间色——蓝绿色通过该光学膜层，具体地，如图4所示，光学膜层3还可以是蓝绿光截止层，即，该蓝绿光截止层可以集成在阵列基板1或彩膜基板2上。
与上述黄光截止层的模拟实验类似，对具有黄光截止层和蓝绿光截止层这样的两层光学膜层的显示装置，同样可以进行如下的模拟实验：
设计一系列光学膜层，其中黄光截止层的光透过曲线的谱带中心波长为580nm，半高峰宽为35nm，截止率接近100％；蓝绿光截止层的光透过曲线的谱带中心波长从480nm逐渐移动到500nm，半高峰宽为35nm，截止率接近100％，如图29所示，在图29中，横坐标表示波长，单位为nm；纵坐标表示透过率，用百分比表示；图例中的“CWL(Blue)”表示截止蓝绿光的光学膜层的光透过曲线的谱带中心波长。
图30示出了这些光学膜层对显示模组发出的光谱的影响，在图30中，横坐标表示波长，单位为nm；纵坐标表示光强。进一步地，这些光学膜层对显示装置的色域影响图31所示。显示装置的原始色域为NTSC 72％，从图30中可以看出，在黄光截止的基础上进一步对蓝绿光进行截止，可以进一步缩小绿光的半高峰宽，红、绿、蓝光发光更独立。蓝绿光截止层的谱带中心波长移动对色域的影响如图31所示，随着谱带中心波长从480nm移动到500nm，模组色域范围首先增加然后降低。其中，当谱带中心波长为485nm时，色域达到93.17％，对应的仅进行黄光衰减的模组色域范围为88.18％，色域提升5％。如果在黄光截止的基础上增加蓝绿光截止的薄膜色域有机会接近100％。
对于半高峰宽和截止率对色域的影响，可以进行与上述黄光截止层类似的模拟实验，在此不再赘述。
通过上面的模拟实验可以看出，在本发明实施例中，通过在显示基板上形成滤除或截止基色的间色(例如黄光、蓝绿光等)的光学膜层，可以有效地提高显示装置的色域。
虽然上面只示意性地说明了滤除或截止黄光、蓝绿光，但是，在本发明的其它的实施例中，可以滤除或截止其它基色间色光，以有效地提高显示装置的色域。相应地，虽然上文中仅在显示基板上形成一层或两层光学膜层，但是，本发明不限于此，可以在显示基板上形成多于两层的光学膜层。
此外，虽然上文以RGB显示模组为模组进行了描述，但是，根据本发明实施例的光学膜层也可以应用于RGBW等显示模组中。
虽然本发明总体构思的一些实施例已被图示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (15)

1.一种显示基板，包括：
衬底基板；和
形成在衬底基板上的光学膜层，
其中，该光学膜层被构造为滤除预先指定的波长范围的光。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其中，所述显示基板为阵列基板。
3.根据权利要求2所述的显示基板，其中，所述光学膜层还构成所述阵列基板的栅绝缘层和/或钝化层。
4.根据权利要求2所述的显示基板，其中，所述阵列基板还包括：栅绝缘层和/或钝化层，所述光学膜层形成为与所述栅绝缘层和/或钝化层不同的层。
5.根据权利要求1所述的显示基板，其中，所述显示基板为彩膜基板，所述光学膜层仅形成在与预定基色亚像素对应的位置处。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的显示基板，其中，所述预先指定的波长范围的中心波长为580nm和/或485nm，半高峰宽为25-55nm。
7.一种显示面板，包括相对设置的阵列基板和彩膜基板，其中，所述阵列基板为根据上述权利要求1-4和6中任一项所述的显示基板，和/或所述彩膜基板是根据上述权利要求1和5-6中任一项所述的显示基板。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其中，所述阵列基板包括第一衬底基板和形成在该第一衬底基板上的第一光学膜层，并且所述彩膜基板包括第二衬底基板和形成在该第二衬底基板上的第二光学膜层，并且其中，
所述第一光学膜层滤除的预先指定的波长范围的中心波长为580nm、半高峰宽为25-55nm，并且所述第二光学膜层滤除的预先指定的波长范围的中心波长为485nm、半高峰宽为25-55nm；或者，所述第一光学膜层滤除的预先指定的波长范围的中心波长为485nm、半高峰宽为25-55nm，并且所述第二光学膜层滤除的预先指定的波长范围的中心波长为580nm、半高峰宽为25-55nm。
9.根据权利要求7所述的显示面板，其中，所述阵列基板包括第一衬底基板和形成在该第一衬底基板上的第一光学膜层和第二光学膜层，并且其中，
所述第一光学膜层滤除的预先指定的波长范围的中心波长为580nm、半高峰宽为25-55nm，并且所述第二光学膜层滤除的预先指定的波长范围的中心波长为485nm、半高峰宽为25-55nm。
10.一种显示基板的制造方法，包括如下步骤：
提供衬底基板；和
在所述衬底基板上形成光学膜层，
其中，该光学膜层被构造为滤除预先指定的波长范围的光。
11.根据权利要求10所述的制造方法，其中，所述衬底基板为阵列基板的衬底基板。
12.根据权利要求11所述的制造方法，其中，所述光学膜层还构成所述阵列基板的栅绝缘层和/或钝化层。
13.根据权利要求11所述的制造方法，还包括如下步骤：
在所述阵列基板的衬底基板上形成栅绝缘层和/或钝化层。
14.根据权利要求10-13中任一项所述的制造方法，其中，在所述衬底基板上形成光学膜层的步骤包括：通过沉积工艺，在所述衬底基板上形成光学膜层。
15.根据权利要求10所述的制造方法，其中，所述衬底基板为彩膜基板的衬底基板，所述制造方法还包括如下步骤：在所述彩膜基板的衬底基板上形成多基色亚像素，
其中，在所述彩膜基板的衬底基板上形成光学膜层的步骤包括：使用掩膜版，以仅在与预定基色亚像素对应的位置处形成所述光学膜层；或者
在所述彩膜基板的衬底基板上形成光学膜层的步骤包括：在全部亚像素上均形成光学膜层，采用蚀刻工艺蚀刻掉与除预定基色亚像素之外的其它基色亚像素对应的位置处的光学膜层，以仅在与预定基色亚像素对应的位置处形成光学膜层。
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