CN109828405B - 一种彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置，涉及显示装置技术领域，能够解决现有反射式显示面板对光线的利用率较低、且生产成本较高的问题。所述彩膜基板包括第一基板、设置在第一基板上的彩膜、以及设置在彩膜上的透明电极，第一基板和彩膜之间还设置有散射层，散射层中包含有光纤芯，光纤芯的设置方向与第一基板的法线之间的夹角为锐角。本发明用于透反式的显示装置。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置技术领域，尤其涉及一种彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置。
背景技术
当前，在户外显示及运动显示越来越受青睐的市场趋势下，各大面板厂投入大部分精力设计可以使用户外环境光的低功耗显示产品，反射式显示面板则应运而生，其主要的设计结构是在阵列基板上添加金属反射层，偏光片上添加1/2波片(或1/4波片)来实现反射模式下的低功耗目标。然而，现有的反射式显示面板对光线的利用率较低，当户外环境光较弱时，反射式显示面板就无法实现图像显示的目的。另外，现有的反射式显示面板中使用的散射膜通常价格昂贵，这样会造成产品的生产成本较高。
发明内容
本发明的实施例提供一种彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置，能够解决现有反射式显示面板对光线的利用率较低、且生产成本较高的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供一种彩膜基板，包括第一基板、设置在所述第一基板上的彩膜、以及设置在所述彩膜上的透明电极，所述第一基板和所述彩膜之间还设置有散射层，所述散射层中包含有光纤芯，所述光纤芯的设置方向与所述第一基板的法线之间的夹角为锐角。
可选的，所述光纤芯的设置方向与所述第一基板的法线之间的夹角小于15°。
可选的，所述散射层包括载体，所述光纤芯设置在所述载体中。
可选的，所述载体为有机树脂材料。
另一方面，本发明实施例提供一种彩膜基板的制作方法，所述方法包括：在第一基板上制作多个散射区块，相邻所述散射区块之间存在间隙；其中，每个所述散射区块均包括载体和设置在所述载体中的光纤芯，所述光纤芯的设置方向与所述第一基板的法线之间的夹角为锐角；利用制作载体的材料将多个所述散射区块之间的间隙填充补齐，以形成散射层；在所述散射层上制作彩膜；在所述彩膜上制作透明电极。
可选的，所述光纤芯的设置方向与所述第一基板的法线之间的夹角小于15°。
再一方面，本发明实施例提供一种显示面板，包括：阵列基板和彩膜基板，以及设置在所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层；所述彩膜基板为上述任一种所述的彩膜基板。
可选的，所述阵列基板包括第二基板；所述第二基板上的每个子像素单元中均包括反射区和透射区；所述反射区设置有TFT控制单元和设置在所述TFT控制单元上的反射层；所述TFT控制单元用于在所述显示面板通电时，控制所述液晶层中的液晶偏转以呈现透光态；所述透射区设置有阳极、阴极、以及设置在所述阳极和所述阴极之间的电致发光层；每个所述透射区中的阳极或者每个所述透射区中的阴极与所述TFT控制单元中的源漏层电连接。
可选的，所述反射区和所述透射区均设置有公共电极，所述反射层、所述阳极、所述阴极与所述公共电极之间均设置有保护层。
又一方面，本发明实施例提供一种显示装置，包括上述任一种所述的显示面板。
本发明实施例提供的彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置，所述彩膜基板包括第一基板、设置在第一基板上的彩膜、以及设置在彩膜上的透明电极，第一基板和彩膜之间还设置有散射层，散射层中包含有光纤芯，光纤芯的设置方向与第一基板的法线之间的夹角为锐角。相较于现有技术，本发明实施例通过在彩膜基板中设置散射层，由于散射层中包含有光纤芯，这样提高了环境光的导入，同时强化了入射光的倾斜角，以有利于反射的小角度入射，可以使得光的利用率得到明显提升；同时，由于光纤芯的设置方向各有差异，因此，出光的视角得到进一步优化，从而使得视角亮度均一性得到提高。另外，由于彩膜基板中的散射层起到了提升视角亮度的作用，因而彩膜基板上不需要设置现有技术中的偏光片复合散射膜的结构，这样避免了由于散射膜供应商的价格垄断而造成的生产成本较高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例提供的彩膜基板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的彩膜基板的制作方法流程图；
图3为本发明实施例提供的彩膜基板的制作结构示意图一；
图4为本发明实施例提供的彩膜基板的制作结构示意图二；
图5为本发明实施例提供的彩膜基板的制作结构示意图三；
图6为本发明实施例提供的彩膜基板的制作结构示意图四；
图7为相关技术提供的显示模组亮态结构示意图；
图8为相关技术提供的显示模组暗态结构示意图；
图9为本发明实施例提供的显示面板亮态结构示意图；
图10为本发明实施例提供的显示面板暗态结构示意图；
图11为本发明实施例提供的阵列基板结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种彩膜基板10，如图1所示，包括第一基板11、设置在第一基板11上的彩膜12、以及设置在彩膜12上的透明电极13，第一基板11和彩膜12之间还设置有散射层14，散射层14中包含有光纤芯141，光纤芯141的设置方向与第一基板11的法线之间的夹角α为锐角。
本发明实施例对于散射层14中光纤芯141的具体设置数量、具体设置方向等不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行设定。参考图1所示，光纤芯141一般需要设置在具有粘性的载体142中，本发明实施例对于载体142的具体材质亦不做限定，在实际应用中，载体142可以为有机树脂材料(OC)。
这样一来，相较于现有技术，本发明实施例通过在彩膜基板中设置散射层，由于散射层中包含有光纤芯，这样提高了环境光的导入，同时强化了入射光的倾斜角，以有利于反射的小角度入射，可以使得光的利用率得到明显提升；同时，由于光纤芯的设置方向各有差异，因此，出光的视角得到进一步优化，从而使得视角亮度均一性得到提高。另外，由于彩膜基板中的散射层起到了提升视角亮度的作用，因而彩膜基板上不需要设置现有技术中的偏光片复合散射膜的结构，这样避免了由于散射膜供应商的价格垄断而造成的生产成本较高的问题。
为了进一步保证光线利用率和视角亮度均一性，在实际应用中，可以设置光纤芯141的设置方向与第一基板11的法线之间的夹角α小于15°。
本发明另一实施例提供一种彩膜基板的制作方法，如图2至图6所示，所述方法包括：
步骤201、在第一基板11上制作多个散射区块143，相邻散射区块143之间存在间隙；其中，每个散射区块143均包括载体142和设置在载体142中的光纤芯141，光纤芯141的设置方向与第一基板11的法线之间的夹角为锐角。
参考图3所示，本发明实施例对于散射区块143的设置数量以及每个散射区块143中光纤芯141的设置数量、设置方向、尺寸等均不做限定，示例的，光纤芯141的直径可以选取9μm。本发明实施例对于载体142的具体材质亦不做限定，在实际应用中，载体142可以为有机树脂材料(OC)。
通过设置光纤芯141的设置方向与第一基板11的法线之间的夹角为锐角，可以保证各光纤芯141的取向较为一致，进而保证光线利用率和视角亮度均一性。在实际应用中，一般设置光纤芯141的设置方向与第一基板11的法线之间的夹角小于15°。
步骤202、利用制作载体142的材料将多个散射区块143之间的间隙填充补齐，以形成散射层14，具体可参见图4所示。
步骤203、在散射层14上制作彩膜12，具体可参见图5所示。
步骤204、在彩膜12上制作透明电极13，具体可参见图6所示。
本发明实施例通过在彩膜基板中设置散射层，由于散射层中包含有光纤芯，这样提高了环境光的导入，同时强化了入射光的倾斜角，以有利于反射的小角度入射，可以使得光的利用率得到明显提升；同时，由于光纤芯的设置方向各有差异，因此，出光的视角得到进一步优化，从而使得视角亮度均一性得到提高。另外，由于彩膜基板中的散射层起到了提升视角亮度的作用，因而彩膜基板上不需要设置现有技术中的偏光片复合散射膜的结构，这样避免了由于散射膜供应商的价格垄断而造成的生产成本较高的问题。
本发明再一实施例提供一种显示面板，如图9和图10所示，包括：阵列基板30和彩膜基板10，以及设置在阵列基板30和彩膜基板10之间的液晶层20；彩膜基板为上述任一种所述的彩膜基板10。其中，液晶层20中的液晶可以选用无手性剂的液晶，液晶层20的厚度可以在1μm～3μm。
将该彩膜基板10应用到反射式显示面板或透反式显示面板中，都能获得较好的光线利用率和视角亮度均一性。
在相关技术中，为弥补环境光强较弱而无法采用反射显示模式来实现图像显示目的的缺陷，通常会选用背光源结构来配合阵列基板上预留的开孔，实现透射模式的显示。现有的透反式显示面板结构可参考图7和图8所示，在彩膜基板10的第一基板11上增设散射膜15、1/2波片(或1/4波片)16和第一偏光片17来提升视角亮度；在阵列基板30上增设第二偏光片18，并且在阵列基板30上开孔，以使背光源40发出的光通过开孔穿过阵列基板30，到达液晶层20。当环境光强较强时，通过阵列基板30上的TFT控制单元控制液晶层20中的液晶偏转呈现透光态，使得光线可穿过液晶层20，利用反射层32对环境光的反射实现显示；当环境光强较弱时，通过TFT控制单元控制液晶层20中的液晶偏转呈现透光态，利用背光源40透射过阵列基板30的光线进行显示。当不需要进行显示时，TFT控制单元对液晶层20不进行驱动，此时液晶层20呈现非透光态，即光线无法穿过液晶层20。图7示出了显示模组为亮态(即液晶层为透光态)的结构；图8示出了显示模组为暗态(即液晶层为非透光态)的结构。
参考图7和图8所示，相关技术中的透反式显示模组由于需要用到背光源40，会使得整个显示模组厚度较厚，难以实现薄型化。
参考图9和图10所示，在本发明实施例中，阵列基板30包括第二基板31；第二基板31上的每个子像素单元中均包括反射区和透射区；所述反射区设置有TFT控制单元和设置在所述TFT控制单元上的反射层32；所述TFT控制单元用于在所述显示面板通电时，控制液晶层20中的液晶偏转以呈现透光态；所述透射区设置有阳极33、阴极34、以及设置在阳极33和阴极34之间的电致发光层35；每个所述透射区中的阳极33或者每个所述透射区中的阴极34与所述TFT控制单元中的源漏层36电连接。其中，所述反射区和所述透射区均设置有公共电极38，反射层32、阳极33、阴极34与公共电极38之间均设置有保护层39。在实际应用中，参考图11所示，阳极33或阴极34可以利用过孔37与源漏层36电连接。
参考图9所示，透射区中设置有阳极33、阴极34、以及设置在阳极33和阴极34之间的电致发光层35；阳极33和阴极34之间的电压差可以形成对电致发光层35的开启，使其发出激发光，该激发光经过透光态的液晶层20后，经由彩膜基板10出射，实现透射模式下的图像显示。其中，所有的阳极33可以统一与源漏层36连接，每个阴极34给与单独的控制电压；或者，所有的阴极34可以统一与源漏层36连接，每个阳极33给与单独的控制电压。
在反射显示模式中，外界光通过彩膜基板10进入到液晶层20，在TFT控制单元驱动下，液晶层20中的液晶呈现透光态，将光导入反射层32，经由反射后往面板表面出射，此时相应的RGB亚像素将被点亮；当液晶层20没有被TFT控制单元驱动时，液晶层20中的液晶呈现非透光态，那么相应的反射区域虽有环境光进入液晶盒内，但由于液晶层20的非透光态，阻止了光线进一步的透射与反射，所以相应的RGB亚像素将被关断；这样通过RGB亚像素的点亮与关断来实现反射显示模式下的图像显示。
需要说明的是，阵列基板30上的TFT控制单元可以是单栅结构的，也可以是双栅结构的，本发明实施例对此不做限定。
本发明实施例提供的透反式的显示面板中，由于不需要额外添加背光源来实现透射的辅助光源，因而可以在实现透反式结构的基础上，实现显示面板的薄型化。
本发明又一实施例提供一种显示装置，包括上述任一种所述的显示面板。
本发明实施例提供的显示面板在彩膜基板中设置散射层，由于散射层中包含有光纤芯，这样提高了环境光的导入，同时强化了入射光的倾斜角，以有利于反射的小角度入射，可以使得光的利用率得到明显提升；同时，由于光纤芯的设置方向各有差异，因此，出光的视角得到进一步优化，从而使得视角亮度均一性得到提高。另外，由于彩膜基板中的散射层起到了提升视角亮度的作用，因而彩膜基板上不需要设置现有技术中的偏光片复合散射膜的结构，这样避免了由于散射膜供应商的价格垄断而造成的生产成本较高的问题。并且，该显示面板由于不需要额外添加背光源来实现透射的辅助光源，因而可以在实现透反式结构的基础上，实现显示面板的薄型化。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种彩膜基板，包括第一基板、设置在所述第一基板上的彩膜、以及设置在所述彩膜上的透明电极，其特征在于，
所述第一基板和所述彩膜之间还设置有散射层，所述散射层中包含有光纤芯，所述光纤芯的设置方向与所述第一基板的法线之间的夹角均小于15°；
所述散射层还包括载体，所述光纤芯设置在所述载体中。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述载体为有机树脂材料。
3.一种彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述方法包括：
在第一基板上制作多个散射区块，相邻所述散射区块之间存在间隙；其中，每个所述散射区块均包括载体和设置在所述载体中的光纤芯，所述光纤芯的设置方向与所述第一基板的法线之间的夹角均小于15°；
利用制作载体的材料将多个所述散射区块之间的间隙填充补齐，以形成散射层；
在所述散射层上制作彩膜；
在所述彩膜上制作透明电极。
4.一种显示面板，其特征在于，包括：阵列基板和彩膜基板，以及设置在所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层；所述彩膜基板为权利要求1至2中任一项所述的彩膜基板。
5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述阵列基板包括第二基板；所述第二基板上的每个子像素单元中均包括反射区和透射区；
所述反射区设置有TFT控制单元和设置在所述TFT控制单元上的反射层；所述TFT控制单元用于在所述显示面板通电时，控制所述液晶层中的液晶偏转以呈现透光态；
所述透射区设置有阳极、阴极、以及设置在所述阳极和所述阴极之间的电致发光层；
每个所述透射区中的阳极或者每个所述透射区中的阴极与所述TFT控制单元中的源漏层电连接。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述反射区和所述透射区均设置有公共电极，所述反射层、所述阳极、所述阴极与所述公共电极之间均设置有保护层。
7.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求4至6中任一项所述的显示面板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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