CN107272264A - 一种显示面板及其制作方法、显示基板及显示设备 - Google Patents

一种显示面板及其制作方法、显示基板及显示设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种显示面板及其制作方法、显示基板及显示设备，该显示面板包括第一显示基板和与其对合的第二显示基板，且第一显示基板和第二显示基板中，至少有一个显示基板包括衬底基板和设置于其一侧的具有偏光作用的金属光栅，该金属光栅用于辅助衬底基板进行对应的配向膜配向。本发明无需频繁更换不同的偏振装置，可减小损耗缩短制程时间，直接在基板表面制作金属光栅，具有对位精度高、消光比增大和提高产品品质的作用。

Description

一种显示面板及其制作方法、显示基板及显示设备
技术领域
本发明涉及液晶显示器领域，特别是涉及一种显示面板及其制作方法、显示基板及显示设备。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display,简称TFT-LCD)是一种重要的平板显示设备，它的主体结构为对盒设置的显示基板：阵列基板和彩膜基板，以及填充在阵列基板和彩膜基板之间的液晶层。在阵列基板上形成有栅线和数据线以及由栅线和数据线限定的像素单元，每个像素单元包括薄膜晶体管(Thin FilmTransistor,简称TFT)和像素电极。在显示过程中，通常采用背光模组提供偏光光线，TFT作为开关控制对液晶施加驱动电场，从而控制液晶的旋转，实现画面的显示。通常在彩膜基板上形成有黑矩阵，其与阵列基板上的非显示区域位置对应，用于防止非显示区域漏光，影响显示质量。
目前制作金属线栅偏振器的主要方法包括纳米压印技术、电子书直写曝光技术、X射线光刻技术和全息光刻技术。金属光栅是基于金属栅条表面的电子在入射光作用下沿栅条方向自由振荡，在垂直于金属栅条方向上受限制，从而表现出强烈的偏振特性，可作为偏振器或偏振分束器。相比传统的偏振器件，如偏振片等，金属线栅偏振器在入射光角度变化很大时也有很好的偏振效果，而且价格便宜，温度适应性好，尺寸很小，便于应用于微系统中。所以，金属线栅偏振器具有传统偏振器件无法比拟的优势。偏振器件在现代光学系统中有着举足轻重的作用，在LCD制作过程中，有一道光配向制程，需要有线栅偏振器，让自然光状态的紫外光变成线偏振光。
本申请的发明人在长期研发中发现，不同的配向膜材料，需要不同波长的偏振光来配向，不同方向的偏振光，就需要更换不同的金属光栅偏振器，所以调整偏光轴角度会非常繁琐耗时，而且角度偏差或者消光比太差，都会造成产品异常。
发明内容
本发明主要提供一种显示面板及其制作方法、显示基板及显示设备，以解决现有技术中需要频繁更换不同的金属光栅偏振器而导致调整偏光轴角度非常繁琐耗时，角度偏差或者消光比太差均会导致产品异常的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一技术方案如下：
一种显示面板的制作方法，其包括：
提供第一显示基板，所述第一显示基板包括衬底基板和设置于所述衬底基板一侧的具有偏光作用的第一金属光栅，所述第一金属光栅用于辅助所述衬底基板进行对应的配向膜配向；通过所述第一金属光栅对与所述第一显示基板对应的所述配向膜进行配向。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案如下：
一种显示面板，其包括第一显示基板和与其对合的第二显示基板，且所述第一显示基板和所述第二显示基板中，至少有一个显示基板包括衬底基板和设置于所述衬底基板一侧的具有偏光作用的金属光栅，所述金属光栅用于辅助所述衬底基板进行对应的配向膜配向。
为解决上述技术问题，本发明采用的又一技术方案如下：
一种显示基板，其包括衬底基板和设置于所述衬底基板一侧的具有偏光作用的金属光栅，所述金属光栅用于辅助所述衬底基板进行对应的配向膜配向。
为解决上述技术问题，本发明采用的再一技术方案如下：
一种显示设备，其包括一显示面板，所述显示面板包括第一显示基板和与其对合的第二显示基板，且所述第一显示基板和所述第二显示基板中；其中，至少有一个显示基板包括衬底基板和设置于所述衬底基板一侧的具有偏光作用的金属光栅，所述金属光栅用于辅助所述衬底基板进行对应的配向膜配向。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过在衬底基板的一面直接制作金属光栅，不需要在配向光源中使用线栅偏振器来使紫外光变成线偏振光，仅依靠显示基板上的金属光栅就可对相应的配向膜进行光配向，节省了制作线栅偏振器的成本，同时提高了产品的品质。
附图说明
图1是本发明的显示面板的制作方法一实施方式的部分实施步骤流程示意图；
图2是本发明实施例一的显示面板的制作方法一实施方式的制作第一显示基板或第二显示基板时，在衬底基板上制作金属光栅的示意图；
图3是本发明实施例一的显示面板的制作方法一实施方式的制作第一显示基板或第二显示基板时，在衬底基板上制作元件的示意图；
图4是本发明实施例一的显示面板的制作方法一实施方式的制作第一显示基板或第二显示基板时，在衬底基板上制作配向膜的示意图；或是本发明实施例四的显示基板一实施方式的部分结构示意图；
图5是本发明实施例一的显示面板的制作方法一实施方式的制作第一显示基板或第二显示基板时，对配向膜进行光配向的部分示意图；
图6是本发明实施例一的显示面板的制作方法一实施方式的将第一显示基板和第二显示基板对合后的示意图；或是本发明实施例三的显示面板一实施方式的部分结构示意图；
图7是本发明实施例一的显示面板的制作方法一实施方式的将第一显示基板和第二显示基板对合后进行背光照射的示意图；
图8是本发明实施例二的显示面板的制作方法一实施方式的制作第一显示基板或第二显示基板时，在衬底基板上制作金属光栅的示意图；
图9是本发明实施例二的显示面板的制作方法一实施方式的制作第一显示基板或第二显示基板时，在衬底基板上制作金属光栅的钝化层的示意图；
图10是本发明实施例二的显示面板的制作方法一实施方式的制作第一显示基板或第二显示基板时，在衬底基板上制作元件的示意图；
图11是本发明实施例二的显示面板的制作方法一实施方式的制作第一显示基板或第二显示基板时，在衬底基板上制作配向膜的示意图；或是本发明实施例四的显示基板一实施方式的部分结构示意图；
图12是本发明实施例二的显示面板的制作方法一实施方式的制作第一显示基板或第二显示基板时，对配向膜进行光配向的部分示意图；
图13是本发明实施例二的显示面板的制作方法一实施方式的将第一显示基板和第二显示基板对合后的示意图；或是本发明实施例三的显示面板一实施方式的部分结构示意图；
图14是本发明实施例二的显示面板的制作方法一实施方式的将第一显示基板和第二显示基板对合后进行背光照射的示意图；
图15是本发明的显示设备一实施方式的部分结构示意图；
图16是本发明的显示设备一实施方式的另一部分结构示意图。
具体实施方式
实施例一
请参阅图1，结合图1可以看到，本发明的一种显示面板的制作方法，其包括以下步骤：
步骤S101：提供第一显示基板100，所述第一显示基板100包括衬底基板10和设置于所述衬底基板10一侧的具有偏光作用的第一金属光栅11，所述第一金属光栅11用于辅助所述衬底基板10进行对应的配向膜13配向。
步骤S102：通过所述第一金属光栅11对与所述第一显示基板100对应的所述配向膜13进行配向。
步骤S103：提供第二显示基板200，所述第二显示基板200包括衬底基板10和设置于所述衬底基板10一侧的具有偏光作用的第二金属光栅11，所述第二金属光栅11用于辅助所述衬底基板10进行对应的配向膜13配向。
步骤S104：通过所述第二金属光栅11对与所述第二显示基板200对应的所述配向膜13进行配向。
步骤S105：将所述第一显示基板100与所述第二显示基板200进行对合，以组成所述显示面板。
其中，所述第一显示基板100的光配向和所述第二显示基板200的光配向相互独立。所述第一显示基板100与所述第二显示基板200对合后，所述第一金属光栅11与所述第二金属光栅11的偏光方向相互垂直。
值得注意的是，本发明的显示基板可选为液晶15显示面板中的阵列基板或者彩膜基板，进一步来说，只要是包含本发明对应的金属光栅11的技术特征的显示基板都在本发明的保护范围之内。
以下为本发明的显示面板的制作方法的具体实施步骤：
第一步，制作第一显示基板100和第二显示基板200，其中第一显示基板100和第二显示基板200相对合，它们的制作方法基本相同。现在以制作其中一块显示基板为例进行说明。
首先，在衬底基板10的一侧表面上制作金属光栅11，该金属光栅11的厚度在预设厚度范围内，在预设厚度方位内该金属光栅11可以保证对配向膜13进行符合目标要求的光配向。在本实施例中，所述金属光栅11的图案形状根据其对应的配向膜13的配向目标来设置，不限于一种图案形状。如图2所示的金属光栅11的图案形状是线条形的，但是也可以是圆形的、棱形的或者三角形等其它形状，总之对应的配向膜13的配向需要什么形状的金属光栅11，就制作什么形状的金属光栅11。在本实施例中，所述金属光栅11可将散射的背光转化成偏振光，且替代与其对应的偏光片。该步骤形成的结构如图2所示，图2为俯视图。
然后，在衬底基板10的和金属光栅11相反的另一表面上形成显示基板的元件12，该元件12包括薄膜晶体管和绝缘层等，该步骤形成的结构如图3所示。
接着，在元件12的远离衬底基板10的一表面上形成配向膜13，该步骤形成的结构如图4所示。
再接着，对配向膜13进行光配向，从图5可以看到，在紫外背光光源14的照射下，所述金属光栅11将自然光状态的紫外线变成符合目标要求的线偏振光，对配向膜13进行配向。在本实施例中，配向膜13设在和金属光栅11相反方向的衬底基板10上，金属光栅11设在没有元件12的一面。
第二，将经过配向膜13配向的所述第一显示基板100与所述第二显示基板200进行对合，以组成所述显示面板。其中第一显示基板100和第二显示基板200之间设有液晶15，第一显示基板100和第二显示基板200的对合边缘通过框胶16固定，该步骤形成的结构如图6所示。
在本实施例中，进一步包括：将对合组装后形成的显示面板进行检测，如图7所示，采用背光17为对其进行照射，测试其运作功能。
在本实施例中，可选所述第一金属光栅11或第二金属光栅11通过纳米压印方法、电子书直写曝光方法、X射线光刻方法及全息光刻方法的其中一种方法进行制作。
本发明通过在衬底基板10的一面直接制作金属光栅11，不需要在配向光源14中使用线栅偏振器来使紫外光变成线偏振光，仅依靠显示基板上的金属光栅11就可对相应的配向膜13进行光配向，节省了制作线栅偏振器的成本，同时提高了产品的品质。另外，本发明的金属光栅11可替代与其对应的偏光片，节省了偏光片的成本，也简化了本发明的显示面板的结构。
实施例二
请参阅图1，结合图1可以看到，本发明的一种显示面板的制作方法，其包括以下步骤：
步骤S101：提供第一显示基板300，所述第一显示基板300包括衬底基板20和设置于所述衬底基板20一侧的具有偏光作用的第一金属光栅21，所述第一金属光栅21用于辅助所述衬底基板20进行对应的配向膜24配向。
步骤S102：通过所述第一金属光栅21对与所述第一显示基板300对应的所述配向膜24进行配向。
步骤S103：提供第二显示基板400，所述第二显示基板400包括衬底基板20和设置于所述衬底基板20一侧的具有偏光作用的第二金属光栅21，所述第二金属光栅21用于辅助所述衬底基板20进行对应的配向膜24配向。
步骤S104：通过所述第二金属光栅21对与所述第二显示基板400对应的所述配向膜24进行配向。
步骤S105：将所述第一显示基板300与所述第二显示基板400进行对合，以组成所述显示面板。
其中，所述第一显示基板300的光配向和所述第二显示基板400的光配向相互独立。所述第一显示基板300与所述第二显示基板400对合后，所述第一金属光栅21与所述第二金属光栅21的偏光方向相互垂直。
值得注意的是，本发明的显示基板可选为液晶26显示面板中的阵列基板或者彩膜基板，进一步来说，只要是包含本发明对应的金属光栅21的技术特征的显示基板都在本发明的保护范围之内。
以下为本发明的显示面板的制作方法的具体实施步骤：
第一步，制作第一显示基板300和第二显示基板400，其中第一显示基板300和第二显示基板400相对合，它们的制作方法基本相同。现在以制作其中一块显示基板为例进行说明。
首先，在衬底基板20的一侧表面上制作金属光栅21，该金属光栅21的厚度在预设厚度范围内，在预设厚度方位内该金属光栅21可以保证对配向膜24进行符合目标要求的光配向。在本实施例中，所述金属光栅21的图案形状根据其对应的配向膜24的配向目标来设置，不限于一种图案形状。如图8所示的金属光栅21的图案形状是线条形的，但是也可以是圆形的、棱形的或者三角形等其它形状，总之对应的配向膜24的配向需要什么形状的金属光栅21，就制作什么形状的金属光栅21。在本实施例中，所述金属光栅21可将散射的背光转化成偏振光，且替代与其对应的偏光片。该步骤形成的结构如图8所示，图8为俯视图。
然后，在金属光栅21的远离衬底基板20的一表面上形成钝化层22。在本实施例中，该钝化层22的制作材料可选为氮化硅或氧化硅。设置钝化层22一方面是为了使所述金属光栅21和衬底基板20上的元件23绝缘，另一方面可以保护衬底基板20上的元件23不受到金属光栅21的损害而破坏其功能。该步骤形成的结构如图9所示。
接着，在钝化层22的远离衬底基板20的表面上形成显示基板的元件23，该元件23包括薄膜晶体管和绝缘层等，该步骤形成的结构如图10所示。
再接着，在元件23的远离衬底基板20的一表面上形成配向膜24，该步骤形成的结构如图11所示。
再接着，对配向膜24进行光配向，从图12可以看到，在紫外背光光源25的照射下，所述金属光栅21将自然光状态的紫外线变成符合目标要求的线偏振光，对配向膜24进行配向。
第二，将经过配向膜24配向的所述第一显示基板300与所述第二显示基板400进行对合，以组成所述显示面板。其中第一显示基板300和第二显示基板400之间设有液晶26，第一显示基板300和第二显示基板400的对合边缘通过框胶27固定，该步骤形成的结构如图13所示。
在本实施例中，进一步包括：将对合组装后形成的显示面板进行检测，如图14所示，采用背光28对其进行照射，测试其运作功能。
在本实施例中，可选所述第一金属光栅21或第二金属光栅21通过纳米压印方法、电子书直写曝光方法、X射线光刻方法及全息光刻方法的其中一种方法进行制作。
本发明通过在衬底基板20的设有元件23的一面直接制作金属光栅21，并在金属光栅21上制作钝化层22，不需要在配向光源25中使用线栅偏振器来使紫外光变成线偏振光，仅依靠金属光栅21就可对相应的配向膜24进行光配向，节省了制作线栅偏振器的成本，同时提高了产品的品质，钝化层22也保护了其它层不受损伤。另外，本发明的金属光栅21可替代与其对应的偏光片，节省了偏光片的成本，也简化了本发明的显示面板的结构。
实施例三
请参阅图6和图13，图6是本实施例的显示面板一实施方式的部分结构示意图，图6的第一显示基板100和第二显示200的金属光栅11是设在衬底基板10的没有元件一侧表面，图13的第一显示基板300和第二显示基板400的金属光栅21是设在衬底基板20的设有元件一侧表面。
本发明的一种显示面板如实施例一或实施例二所述的显示面板。其中，图6所示的显示面板如实施例一所述的制作方法所制成，图13所示的显示面板如实施例二所述的制作方法所制成。由于该显示面板已经分别在实施例一和实施例二中进行了详细的说明，在此不再重复说明。
本发明通过在衬底基板10或20的设有元件12或23的一面或另一面直接制作金属光栅11或21，不需要使用线栅偏振器来使散射的紫外光变成线偏振光，仅依靠金属光栅11或21就可对相应的配向膜13或24进行光配向，节省了制作线栅偏振器的成本，同时提高了产品的品质。另外，本发明的第一金属光栅11或21的偏光方向与第二金属光栅11或21的偏光方向相互垂直，且第一金属光栅11或21与第二金属光栅11或21可分别替代与其对应的偏光片，节省了偏光片的成本，也简化了本发明的显示面板的结构。
实施例四
请参阅图4和图11，图4是本实施例的显示基板一实施方式的部分结构示意图，图11是本实施例的显示基板另一实施方式的部分结构示意图。
本发明的一种显示基板如实施例一或实施例二所述的第一显示基板或第二显示基板。其中，图4所示的显示基板如实施例一所述的制作方法所制成，图11所示的显示基板如实施例二所述的制作方法所制成。由于第一显示基板和第二显示基板已经分别在实施例一和实施例二中进行了详细的说明，在此不再重复说明。
本发明通过在衬底基板10或20的设有元件12或23的一面或另一面直接制作金属光栅11或21，不需要使用线栅偏振器来使散射的紫外光变成线偏振光，仅依靠金属光栅11或21就可对相应的配向膜13或24进行光配向，节省了制作线栅偏振器的成本，同时提高了产品的品质。另外，本发明的金属光栅11或21可替代与其对应的偏光片，节省了偏光片的成本，也简化了本发明的显示面板的结构。
实施例五
请参阅图15和图16，结合图15和图16，我们可以看到，本实施例的一种显示设备，其包括一显示面板，该显示面板可选如实施例一或实施例二中所述的显示面板。其中，图15所示的显示面板如实施例一所述的制作方法所制成，图16所示的显示面板如实施例二所述的制作方法所制成。由于该显示面板已经分别在实施例一和实施例二中进行了详细的说明，在此不再重复说明。
本发明通过在衬底基板10或20的设有元件12或23的一面或另一面直接制作金属光栅11或21，不需要使用线栅偏振器来使散射的紫外光变成线偏振光，仅依靠金属光栅11或21就可对相应的配向膜13或24进行光配向，节省了制作线栅偏振器的成本，同时提高了产品的品质。另外，本发明的金属光栅11或21可替代与其对应的偏光片，节省了偏光片的成本，也简化了本发明的显示面板的结构。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种显示面板的制作方法，其特征在于，包括：
提供第一显示基板，所述第一显示基板包括衬底基板和设置于所述衬底基板一侧的具有偏光作用的第一金属光栅，所述第一金属光栅用于辅助所述衬底基板进行对应的配向膜配向；
通过所述第一金属光栅对与所述第一显示基板对应的所述配向膜进行配向。
2.根据权利要求1所述的显示面板的制作方法，其特征在于，进一步包括：
提供第二显示基板，所述第二显示基板包括衬底基板和设置于所述衬底基板一侧的具有偏光作用的第二金属光栅，所述第二金属光栅用于辅助所述衬底基板进行对应的配向膜配向；
通过所述第二金属光栅对与所述第二显示基板对应的所述配向膜进行配向。
3.根据权利要求2所述的显示面板的制作方法，其特征在于，进一步包括：
将所述第一显示基板与所述第二显示基板进行对合，以组成所述显示面板；
其中，所述第一显示基板与所述第二显示基板对合后，所述第一金属光栅与所述第二金属光栅的偏光方向相互垂直。
4.根据权利要求2所述的显示面板的制作方法，其特征在于，所述第一金属光栅或第二金属光栅通过纳米压印方法、电子书直写曝光方法、X射线光刻方法及全息光刻方法的其中一种方法进行制作。
5.一种显示面板，其特征在于，其包括第一显示基板和与其对合的第二显示基板，且所述第一显示基板和所述第二显示基板中，至少有一个显示基板包括衬底基板和设置于所述衬底基板一侧的具有偏光作用的金属光栅，所述金属光栅用于辅助所述衬底基板进行对应的配向膜配向。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第一显示基板与所述第二显示基板均设有所述金属光栅；
其中，与所述第一显示基板对应的所述金属光栅为第一金属光栅，与所述第二显示基板对应的所述金属光栅为第二金属光栅，所述第一金属光栅的偏光方向与所述第二金属光栅的偏光方向相互垂直，且所述第一金属光栅与所述第二金属光栅可分别替代与其对应的偏光片。
7.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述金属光栅设于所述衬底基板的设有元件的一面或另一面，且若设于设有元件的一面，则所述金属光栅的表面还设有一层钝化层。
8.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述金属光栅的图案形状根据其对应的配向膜的配向目标来设置，不限于一种图案形状。
9.一种显示基板，其特征在于，包括衬底基板和设置于所述衬底基板一侧的具有偏光作用的金属光栅，所述金属光栅用于辅助所述衬底基板进行对应的配向膜配向。
10.一种显示设备，其特征在于，其包括一显示面板，所述显示面板包括第一显示基板和与其对合的第二显示基板，且所述第一显示基板和所述第二显示基板中；
其中，至少有一个显示基板包括衬底基板和设置于所述衬底基板一侧的具有偏光作用的金属光栅，所述金属光栅用于辅助所述衬底基板进行对应的配向膜配向。
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