CN108363238A - 一种反射式液晶显示面板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种反射式液晶显示面板及其制备方法、显示装置，用以增加反射式液晶显示产品的出光强度，提高反射式液晶显示产品的亮度，提高显示画面质量，提升用户体验。本申请实施例提供的一种反射式液晶显示面板，包括：相对设置的对向基板和阵列基板，以及位于所述对向基板和所述阵列基板之间的液晶层；其中，所述阵列基板在每个子像素对应的区域具有光反射层；所述对向基板在每个子像素对应的区域具有将外部光线汇聚至所述光反射层的聚光结构。

Description

一种反射式液晶显示面板及其制备方法、显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种反射式液晶显示面板及其制备方法、显示装置。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，TFT-LCD)以其优越的性能应用于各种平板显示、移动显示、电视等产品中。全反射TFT-LCD产品是利用环境光作为光源，利用金属反射环境光，从而实现显示。由于全反射TFT-LCD产品利用环境光作为光源，一方面使得全反射TFT-LCD产品比其他LCD产品更加省电，另一方面也使得全反射TFT-LCD产品的光线不会刺激眼睛，可以应用于儿童用品等显示领域。其中，全反射TFT-LCD包括彩膜基板、阵列基板及其中间的液晶层，如图1所示，以一个子像素单元为例，彩膜基板包括玻璃基板1、黑矩阵2、彩膜3，环境光穿过玻璃基板1、彩膜3(Colorfilter，CF)，再经过阵列基板的TFT的金属层4反射，然后通过液晶偏转，再经过CF3实现显示。
综上，现有技术中的全反射TFT-LCD产品，由于环境光经过两次CF，使得全反射TFT-LCD产品的透过率大大降低，全反射TFT-LCD产品亮度低。
发明内容
本申请实施例提供了一种反射式液晶显示面板及其制备方法、显示装置，用以增加反射式液晶显示产品的出光强度，提高反射式液晶显示产品的亮度，提高显示画面质量，提升用户体验。
本申请实施例提供的一种反射式液晶显示面板，包括：相对设置的对向基板和阵列基板，以及位于所述对向基板和所述阵列基板之间的液晶层；其中，
所述阵列基板在每个子像素对应的区域具有光反射层；
所述对向基板在每个子像素对应的区域具有将外部光线汇聚至所述光反射层的聚光结构。
本申请实施例提供的反射式液晶显示面板，由于在所述对向基板每个子像素对应的区域具有将外部光线汇聚至所述光反射层的聚光结构，当光线入射到聚光结构发生偏折，可以使反射式液晶显示面板的像素内接收到更多环境光，每一子像素的亮度均得到提高，从而可以增加反射式液晶显示面板整体的出光强度，提高反射式液晶显示面板的亮度，提高显示画面质量，提升用户体验。
可选地，述聚光结构包括至少一个弧状凸起结构。
可选地，所述弧状凸起结构的浸润角在0°～60°之间。
可选地，所述聚光结构覆盖且大于所述子像素的开口区域。
可选地，所述聚光结构位于所述对向基板面向所述液晶层的一侧，和/或，所述聚光结构位于所述对向基板背离所述液晶层的一侧。
可选地，所述聚光结构复用所述对向基板中面向所述液晶层一侧的保护层。
凸起结构复用保护层，从而可以在不增加对向基板厚度的情况下，提高反射式液晶显示面板的亮度。
可选地，所述聚光结构与所述对向基板中面向所述液晶层一侧的隔垫物同层设置。
可选地，所述聚光结构复用所述对向基板中面向所述液晶层一侧的色阻层。
本申请实施例提供的一种反射式液晶显示面板的制备方法，包括：
形成在每个子像素对应的区域具有光反射层的阵列基板；
形成在每个子像素对应的区域具有将外部光线汇聚至所述光反射层的聚光结构的对向基板；
在所述阵列基板和所述对向基板之间形成液晶层。
本申请实施例提供的一种显示装置，包括本申请实施例提供的反射式液晶显示面板。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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为现有技术全反射TFT-LCD结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种反射式液晶显示面板的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种反射式液晶显示面板的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的又一种反射式液晶显示面板的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的又一种反射式液晶显示面板的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的又一种反射式液晶显示面板的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的又一种反射式液晶显示面板的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的又一种反射式液晶显示面板的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的又一种反射式液晶显示面板的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的一种阵列基板结构示意图；
图11为本申请实施例提供的一种反射式液晶显示面板制备方法示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种反射式液晶显示面板及其制备方法、显示装置，用以提高反射式液晶显示产品的出光亮度。
本申请实施例提供的一种反射式液晶显示面板，如图2所示，包括：相对设置的对向基板5和阵列基板6，以及位于所述对向基板5和所述阵列基板6之间的液晶层(未示出)；其中，
所述阵列基板6在每个子像素7对应的区域具有光反射层8；
所述对向基板5在每个子像素7对应的区域具有将外部光线汇聚至所述光反射层8的聚光结构9。
本申请实施例提供的反射式液晶显示面板，由于在所述对向基板每个子像素对应的区域具有将外部光线汇聚至所述光反射层的聚光结构，当光线入射到聚光结构发生偏折，可以使反射式液晶显示面板的像素内接收到更多环境光，每一子像素的亮度均得到提高，从而可以增加反射式液晶显示面板整体的出光强度，提高反射式液晶显示面板的亮度，提高显示画面质量，提升用户体验。
可选地，所述聚光结构位于所述对向基板面向所述液晶层的一侧，和/或，所述聚光结构位于所述对向基板背离所述液晶层的一侧。图2中，聚光结构9位于所述对向基板5背离液晶层的一侧，当然也可以如图3所示，聚光结构9位于所述对向基板5面向液晶层的一侧。或者如图4所示，在对向基板面向液晶层的一侧和背离液晶层的一侧均设置聚光结构9。
图2中，聚光结构9设置于对向基板5背离液晶层的一侧，环境光从空气射入聚光结构9中，θ1＞θ2，光线发生折射之后，穿过对向基板5继续向像素内折射，到达光反射层8后被光反射层8反射，经对向基板5出射。经过以上光线折射，可以使反射式液晶显示面板每一子像素内接收到更多环境光，从而提高反射式液晶显示面板亮度。
图3中，所述聚光结构9设置于对向基板5面向液晶层的一侧，被光反射层8反射的光到达聚光结构9，θ3＞θ4，聚光结构9可以将反射光再次汇聚，即可以将本应到达子像素单元开口区之外的的光汇聚，使得光线对向基板5再次出射，从而可以避免光散射，进而可以增加出光强度。
图4中，在对向基板面向液晶层的一侧和背离液晶层的一侧均设置聚光结构9，既可以使反射式液晶显示面板的每一子像素内接收到更多环境光，又可避免光散射，更有利于增加反射式液晶显示面板的出光强度。
可选地，所述聚光结构复用所述对向基板中面向所述液晶层一侧的保护层(OverCoat，OC)。凸起结构复用保护层，从而可以在不增加对向基板厚度的情况下，提高反射式液晶显示面板的亮度。
具体的，对向基板例如可以是彩膜基板，如图5、图6所示，对向基板包括：玻璃基板1、黑矩阵2、彩膜3、保护层15，当对向基板面向液晶层一侧设置聚光结构，聚光结构复用保护层15。图5、6中，保护层15包括间断设置在每一子像素所在区域的弧状凸起结构，当然，也可以如图7所示，整层设置的保护层包括多个凸起结构。图5～7中，彩膜3与子像素单元7所在的区域一一对应，在彩膜面向液晶层一侧设置聚光结构，可以避免光被黑矩阵吸收，有利于增加反射式液晶显示面板的出光强度。
可选地，所述聚光结构与所述对向基板中面向所述液晶层一侧的隔垫物同层设置。
仍以对向基板为彩膜基板为例，如图8所示，对向基板和阵列基板相对设置，对向基板和阵列基板之间设置有液晶层16，对向基板包括：玻璃基板1、黑矩阵2、彩膜3、保护层15、以及隔垫物(Photo Spacer，PS)17，所述聚光结构9与所述隔垫物17同层设置。例如，可以在制作PS层的时候，在涂覆PS材料后，将PS材料通过图案化工艺形成聚光结构图案和PS图案。
可选地，所述聚光结构复用所述对向基板中面向所述液晶层一侧的色阻层。
具体地，当对向基板为彩膜基板时，彩膜与子像素单元一一对应，彩膜例如可以包括与子像素单元颜色相对应的色组层，如图9所示，聚光结构可以复用色阻层21。彩膜例如可以包括红色色阻层、绿色色阻层以及蓝色色阻层，子像素单元的颜色相应的为红色、绿色、以及蓝色。
可选地，所述对向基板还包括公共电极层。以对向基板包括玻璃基板、黑矩阵、彩膜、保护层为例，公共电极可以设置在彩膜和保护层之间，也可以设置在保护层面向液晶层的一侧。当仅在对向基板背离液晶层设置聚光结构时，所述公共电极层可以设置在所述保护层和所述彩膜之间，例如在玻璃基板上形成CF和黑矩阵后，直接溅射(sputter)做一层ITO膜做为公共电极层，也可以将所述保护层设置在所述公共电极层和所述彩膜之间。当在对向基板面向液晶层一侧设置聚光结构时，当聚光结构复用保护层时，优选将公共电极设置在保护层和彩膜之间。
可选地，本申请实施例提供的聚光结构包括至少一个弧状凸起结构。需要说明的是，本申请实施例提供的如图2～8所示的反射式液晶显示面板，均以聚光结构为一弧状凸起结构为例进行举例说明，当然，聚光结构还可以是其他可以实现聚光功能的结构。
可选地，聚光结构的折射率介于与其接触的两种介质的折射率之间。例如，图4、6中，当聚光结构9设置于玻璃基板1背向液晶层一侧时，聚光结构9的折射率(n)介于玻璃基板1的折射率和空气的折射率之间，常用的玻璃的折射率为1.5，空气的折射率为1，即聚光结构的折射率n满足1.0≤n≤1.5。例如，图3～8中，当聚光结构9设置于玻璃基板1面向液晶层一侧时，该聚光结构的折射率在玻璃基板的折射率和液晶的折射率之间。常见的液晶分子折射率在1.48～1.58之间。
可选地，所述凸起结构的浸润角在0°～60°之间。从而可以避免凸起结构浸润角超过60°，导致的环境光吸收增加以及金属反射出光散射严重，从而可以避免显示画面模糊，进一步提高显示画面的质量。
可选地，所述凸起结构的材料包括下列之一或其组合：树脂、氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)。当然，凸起结构的材料也可以为其他材料。
可选地，所述聚光结构覆盖且大于所述子像素的开口区域。
可选地，如图10所示，阵列基板包括在玻璃基板1之上依次设置的栅极(Gate)层14、栅绝缘层18(Gate Insulator，GI)、半导体层19、源极20和漏极层10、保护层11(PVX)、光反射层8和像素电极层13。光反射层例如可以是金属层，用于反射可见光，图9中光反射层设置在PVX和像素电极之间，当然，用于反射可见光的金属层也可以复用像素电极层13。
可选地，液晶层包括液晶以及配向膜。
Gate层的材料例如可以为铝(Al)、钼(Mo)、铜(Cu)、钛(Ti)、铌(Nb)等金属或者由这些金属组成的合金构成。GI层由SiNx、SiOx或氮氧化硅(SiON)的单层或者复合层构成。所述的半导体层可以是氧化物半导体、低温多晶硅(Low Temperature Poly-silicon，LTPS)、非晶硅(a-Si)等。所述的PVX层由SiNx、SiOx或SiON的单层或者复合层构成。像素电极层的材料例如可以是氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)。像素电极层之上的金属层的材料可以为Al、Mo、Cu、Ti、Nb等金属或者由这些金属组成的合金构成。
基于同一发明构思，本申请实施例提供的一种反射式液晶显示面板的制备方法，如图11所示，该方法包括：
S101、形成在每个子像素对应的区域具有光反射层的阵列基板；
S102、形成在每个子像素对应的区域具有将外部光线汇聚至所述光反射层的聚光结构的对向基板；
S103、在所述阵列基板和所述对向基板之间形成液晶层。
以聚光结构为弧状凸起结构且其材料为树脂(Resin)材料为例，在对向基板背离液晶层的一侧形成凸起结构的图案具体包括：
在衬底上涂覆Resin材料；
经过mask曝光形成所述凸起结构的图案，例如可以通过调节曝光量、显影时间、后烘烤(hard bake)时间，使得每一子像素区域的Resin材料形成中心厚和边缘薄的凸起结构材。
以凸起结构复用OC且对向基板为彩膜基板为例，形成在每个子像素对应的区域具有将外部光线汇聚至所述光反射层的聚光结构的对向基板具体包括如下步骤：
在玻璃基板上形成CF和黑矩阵；
溅射(sputter)一层ITO膜做为公共电极层；
在公共电极层之上涂覆OC材料；
制作OC mask，通过调节OC曝光量，使子像素中心和子像素边缘的OC曝光量存在差异，经显影和曝光后烘烤(post bake)形成凸起结构。
以凸起结构与PS同层设置且对向基板为彩膜基板为例，形成在每个子像素对应的区域具有将外部光线汇聚至所述光反射层的聚光结构的对向基板具体包括如下步骤：
在玻璃基板上形成CF和黑矩阵；
在CF上涂覆一层OC膜；
溅射(sputter)一层ITO膜做为公共电极层；
在涂覆PS材料；
将PS材料通过图案化工艺形成凸起结构图案和PS图案。
本申请实施例提供的一种显示装置，包括本申请实施例提供的反射式液晶显示面板。
本申请实施例提供的显示装置例如可以是手机、平板电脑、电视等装置。
综上所述，本申请实施例提供的反射式液晶显示面板及其制备方法、显示装置，由于在所述对向基板每个子像素对应的区域具有将外部光线汇聚至所述光反射层的聚光结构，当光线入射到聚光结构发生偏折，可以使反射式液晶显示面板的像素内接收到更多环境光，每一子像素的亮度均得到提高，从而可以增加反射式液晶显示面板整体的出光强度，提高反射式液晶显示面板的亮度，提高显示画面质量，提升用户体验。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种反射式液晶显示面板，其特征在于，包括：相对设置的对向基板和阵列基板，以及位于所述对向基板和所述阵列基板之间的液晶层；其中，
所述阵列基板在每个子像素对应的区域具有光反射层；
所述对向基板在每个子像素对应的区域具有将外部光线汇聚至所述光反射层的聚光结构。
2.根据权利要求1所述的反射式液晶显示面板，其特征在于，所述聚光结构包括至少一个弧状凸起结构。
3.根据权利要求2所述的反射式液晶显示面板，其特征在于，所述弧状凸起结构的浸润角在0°～60°之间。
4.根据权利要求1所述的反射式液晶显示面板，其特征在于，所述聚光结构覆盖且大于所述子像素的开口区域。
5.根据权利要求1所述的反射式液晶显示面板，其特征在于，所述聚光结构位于所述对向基板面向所述液晶层的一侧，和/或，所述聚光结构位于所述对向基板背离所述液晶层的一侧。
6.根据权利要求5所述的反射式液晶显示面板，其特征在于，所述聚光结构复用所述对向基板中面向所述液晶层一侧的保护层。
7.根据权利要求5所述的反射式液晶显示面板，其特征在于，所述聚光结构与所述对向基板中面向所述液晶层一侧的隔垫物同层设置。
8.根据权利要求5所述的反射式液晶显示面板，其特征在于，所述聚光结构复用所述对向基板中面向所述液晶层一侧的色阻层。
9.一种根据权利要求1～8任一项所述的反射式液晶显示面板的制备方法，其特征在于，包括：
形成在每个子像素对应的区域具有光反射层的阵列基板；
形成在每个子像素对应的区域具有将外部光线汇聚至所述光反射层的聚光结构的对向基板；
在所述阵列基板和所述对向基板之间形成液晶层。
10.一种显示装置，其特征在于，包括根据权利要求1～8任一项所述的反射式液晶显示面板。
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