CN111474762B - 液晶显示装置及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种液晶显示装置及其制作方法。该液晶显示装置包括层叠设置的阵列基板、聚合物网络液晶层以及彩膜基板；所述彩膜基板的上表面设有第一彩膜滤光片，其下表面设有第二彩膜滤光片；当聚合物网络液晶层为暗态时，穿过阵列基板的光线在聚合物网络液晶层散射后被第一彩膜滤光片和第二彩膜滤光片吸收，用以提高聚合物网络液晶层的暗态与其亮态的对比度。本申请通过彩膜基板上的双面彩膜滤光片吸收暗态时的散射光线，减少了在暗态时的漏光现象，降低了暗态时的亮度，从而暗态与亮态对比提升液晶显示装置的对比度。

Description

液晶显示装置及其制作方法

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示装置及其制作方法。

背景技术

随着显示技术的发展，各种新兴技术不断涌现并丰富了各种新的显示应用场景。其中，透明显示可以用于货物展示柜，电子公告牌，抬头显示器等领域，受到了广泛的关注。目前实现透明显示的技术路线主要有两种，一种是传统的液晶显示面板(LCD)，通过RGBW像素设计，提高其穿透率，但透过率还是较低，其透过率小于20％。另一种是利用有机发光二极管(OLED)等主动式发光技术，这种技术穿透率较高，但在对比度及亮度上的缺陷很大程度上限制了其应用。

聚合物网络液晶(polymer network liquid crystal，PNLC)显示装置所使用的液晶材料是一种液晶聚合物复合材料，与普通液晶材料有着明显不一样。在聚合物网络液晶中，聚合物以网络织构分布在液晶中，而液晶以一种连续相形态存在。当液晶与聚合物折射率不匹配时，会发生强烈的散射呈现不透明状态，此时称之为暗态或散射态。而两者的折射率匹配时呈现透明状态，此时称之为亮态或透射态。可以通过对聚合物网络液晶施加电场控制透过率的高低，这种被广泛的应用在智能窗户等领域等新型显示，但目前的聚合物网络液晶显示装置由于在暗态时受到光线散射影响导致亮度偏高，如此暗态与亮态对比导致聚合物网络液晶显示装置也存在对比度不高的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种液晶显示装置及其制作方法，通过减少散射光线透过所述彩膜基板来降低漏光，从而提升对比度，用于解决目前聚合物网络液晶显示装置的对比度不高的技术问题。

本申请实施例提供一种液晶显示装置，包括阵列基板、聚合物网络液晶层以及彩膜基板；具体地讲，所述彩膜基板设于所述阵列基板上；所述彩膜基板的上表面设有第一彩膜滤光片，所述彩膜基板的下表面设有第二彩膜滤光片；所述聚合物网络液晶层设于所述阵列基板和所述彩膜基板之间；其中，当所述聚合物网络液晶层为暗态时，穿过所述阵列基板的光线在所述聚合物网络液晶层散射后被所述第一彩膜滤光片和所述第二彩膜滤光片吸收，用以提高所述聚合物网络液晶层的暗态与其亮态的对比度。

进一步地，所述液晶显示装置还包括背光模组；所述背光模组设置在靠近所述阵列基板一侧，为所述液晶显示面板的背面光源组件，用以提供光线穿过所述阵列基板及所述聚合物网络液晶层照亮所述第一彩膜滤光片和所述第二彩膜滤光片。

进一步地，所述第一彩膜滤光片包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素以及白色子像素；所述第二彩膜滤光片包括红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素。

进一步地，所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素互不相邻。

进一步地，所述第一彩膜滤光片上子像素的排列顺序为：红色子像素/白色子像素/绿色子像素/白色子像素/蓝色子像素/白色子像素或是红色子像素/绿色子像素/蓝色子像素/白色子像素。

进一步地，所述白色子像素采用黑色阵列将所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素分隔。

进一步地，所述第一彩膜滤光片的子像素和所述第二彩膜滤光片的子像素在出光方向上一一对应。

进一步地，所述第一彩膜滤光片的红色子像素与所述第二彩膜滤光片的红色子像素对应设置；所述第一彩膜滤光片的绿色子像素与所述第二彩膜滤光片的绿色子像素对应设置；所述第一彩膜滤光片的蓝色子像素与所述第二彩膜滤光片的蓝色子像素对应设置。

进一步地，所述彩膜基板还包括保护层、配向膜层以及支撑层；所述保护层设于所述彩膜基板的上表面且包覆所述第一彩膜滤光片；所述配向膜层设于所述彩膜基板的下表面且包覆所述述第二彩膜滤光片；所述支撑层设于所述配向膜层的下方。

本发明还提供一种液晶显示装置的制作方法，其包括以下步骤：

制作一阵列基板及一彩膜基板，所述彩膜基板的上表面设有第一彩膜滤光片，所述彩膜基板的下表面设有第二彩膜滤光片；以及

将所述阵列基板和所述彩膜基板对应设置，并在所述阵列基板和所述彩膜基板之间加入聚合物网络液晶材料制作一聚合物网络液晶层；当所述聚合物网络液晶层为暗态时，穿过所述阵列基板的光线在所述聚合物网络液晶层散射后被所述第一彩膜滤光片和所述第二彩膜滤光片吸收，用以提高所述聚合物网络液晶层的暗态与其亮态的对比度。

进一步地，制作所述彩膜基板的步骤包括：

在一玻璃基板上制作第一彩膜滤光片；以及

将所述玻璃基板进行翻转，在所述玻璃基板背离所述第一彩膜滤光片的一侧制作第二彩膜滤光片。

其中，制作所述第一彩膜滤光片的步骤包括：

制作第一色阻层，所述第一色阻层上设有红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素；所述红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素互不相邻；以及

在所述色阻层上制作保护层。

其中，制作所述第二彩膜滤光片的步骤包括：

将所述玻璃基板进行翻转，在所述玻璃基板上制作第二色阻层，所述第二色阻层上设有红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素以及白色子像素；所述红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素互不相邻；所述子像素的排列顺序为：红色子像素/白色子像素/绿色子像素/白色子像素/蓝色子像素/白色子像素或是红色子像素/绿色子像素/蓝色子像素/白色子像素；所述白色子像素采用黑色阵列将所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素分隔；

在所述第二色阻层上制作配向膜层；以及

在所述配向膜层上制作支撑层。

本发明的有益效果在于，提供一种液晶显示装置及其制作方法，基于聚合物网络液晶显示装置，通过在彩膜基板上制作有双面彩膜滤光片(CF)吸收暗态的散射光线，通过减少在暗态时散射光线透过所述彩膜基板来降低漏光，降低了暗态时的亮度，从而暗态与亮态对比提升液晶显示装置的对比度。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例中所述液晶显示装置的结构示意图。

图2为本申请实施例中所述彩膜基板的结构示意图。

图3为本申请实施例中所述阵列基板的结构示意图。

图4为本申请实施例中液晶显示装的制作方法的流程图。

图5为本申请实施例中制作所述彩膜基板步骤的流程图。

图6为本申请实施例中制作完成第一彩膜滤光片的结构示意图。

图7为本申请实施例中制作所述第一彩膜滤光片步骤的流程图。

图8为本申请实施例中制作所述第二彩膜滤光片步骤的流程图。

附图中的标识如下：

1、阵列基板，2、聚合物网络液晶层，3、彩膜基板，

10、液晶显示装置，11、衬底层，12、栅极层，

13、栅极绝缘层，14、有源层，15、源漏极层，

16、平坦层，17、阳极层，18、液晶配向层，

30、玻璃基板，31、第一彩膜滤光片，32、第二彩膜滤光片，

301、红色子像素，302、绿色子像素，303、蓝色子像素，

304、白色子像素，311、保护层，321、配向膜层，322、支撑层。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。

具体的，请参阅图1、图2、图3所示，本申请实施例提供一种液晶显示装置10，包括阵列基板1、聚合物网络液晶层2以及彩膜基板3；具体地讲，所述彩膜基板3设于所述阵列基板1上，两者对应设置；所述彩膜基板3的上表面设有第一彩膜滤光片31，所述彩膜基板3的下表面设有第二彩膜滤光片32；所述聚合物网络液晶层2设于所述阵列基板1和所述彩膜基板3之间；其中，当所述聚合物网络液晶层2为暗态时，穿过所述阵列基板1的光线在所述聚合物网络液晶层2散射后被所述第一彩膜滤光片31和所述第二彩膜滤光片32吸收，用以通过减少在暗态时散射光线透过所述彩膜基板2来降低漏光，使得所述彩膜基板2在暗态时不漏光为纯黑色，从而提高了所述聚合物网络液晶层2的暗态与其亮态的对比度。

本实施例中，所述液晶显示装置10还包括背光模组(未图示)；所述背光模组设置在靠近所述阵列基板1一侧，为所述液晶显示面板的背面光源组件，用以提供光线穿过所述阵列基板1及所述聚合物网络液晶层2照亮所述第一彩膜滤光片31和所述第二彩膜滤光片32。

本实施例中，所述第一彩膜滤光片31包括红色子像素301、绿色子像素302、蓝色子像素303以及白色子像素304；所述第二彩膜滤光片32包括红色子像素301、绿色子像素302以及蓝色子像素303。所述白色子像素304不产生色彩而不是限定为白色，上述红色子像素301、绿色子像素302、蓝色子像素303可起到吸收光线的作用，其一方面能够在所述聚合物网络液晶层2为亮态时产生色彩，另一方面能够在所述聚合物网络液晶层2为暗态时吸收被所述聚合物网络液晶层2散射的光线，减少了在暗态时的漏光现象，降低了暗态时的亮度，从而暗态与亮态对比提升液晶显示装置10的对比度。

本实施例中，所述红色子像素301、所述绿色子像素302、所述蓝色子像素303互不相邻，亦即所述红色子像素301、所述绿色子像素302和所述蓝色子像素303相互间隔设置。这样设置能实现所述聚合物网络液晶层2为亮态时，光线垂直于所述彩膜基板3射出。在所述聚合物网络液晶层2为暗态时，利用相邻间的子像素(sub pixel)对其相邻像素散射光的吸收效应，降低暗态时的漏光程度，实现降低了暗态时的亮度。

本实施例中，所述子像素的排列顺序为：红色子像素301/白色子像素304/绿色子像素302/白色子像素304/蓝色子像素303/白色子像素304或是红色子像素301/绿色子像素/蓝色子像素303/白色子像素304。前者排列顺序中白色子像素304的比例为50％，后者排列顺序中白色子像素304的比例为25％。

本实施例中，所述白色子像素304采用黑色阵列(BM)304将所述红色子像素301、所述绿色子像素302、所述蓝色子像素303分隔，其有助于吸收所述聚合物网络液晶层2为暗态时的散射光线。

本实施例中，所述第一彩膜滤光片31的子像素和所述第二彩膜滤光片32的子像素在出光方向上一一对应，这样设置能实现所述聚合物网络液晶层2为亮态时，光线垂直于所述彩膜基板3射出，而不被阻挡。

本实施例中，所述第一彩膜滤光片31的红色子像素301与所述第二彩膜滤光片32的红色子像素301对应设置；所述第一彩膜滤光片31的绿色子像素302与所述第二彩膜滤光片32的绿色子像素302对应设置；所述第一彩膜滤光片31的蓝色子像素303与所述第二彩膜滤光片32的蓝色子像素303对应设置。

本实施例中，所述彩膜基板3还包括保护层311、配向膜层321以及支撑层322；所述保护层311设于所述彩膜基板3的上表面且包覆所述第一彩膜滤光片31；所述保护层311的材质包括全氟烷氧基烷烃(PFA)或氮化硅(SiNx)，起到割据水氧及保护作用。所述配向膜层321设于所述彩膜基板3的下表面且包覆所述述第二彩膜滤光片32；所述配向膜层321的材质包括氧化铟锡(ITO)；所述支撑层322设于所述配向膜层321的下方；所述支撑层322的支撑柱与所述黑色阵列304对应设置，用于支撑所述阵列基板1和所述彩膜基板3形成间隙便于填充聚合物网络液晶制作所述聚合物网络液晶层2。

值得注意的是，所述彩膜基板3的膜层载体为玻璃基板30，所述第一彩膜滤光片31设于其上表面，所述第二彩膜滤光片32彩膜基板3设于其下表面。

请参阅图3所示，本实施例中，所述阵列基板1正对于所述彩膜基板3进行设置，所述阵列基板1内设置有多个薄膜晶体管，每个所述薄膜晶体管电性连接一个或是多个相同颜色的所述子像素。所述阵列基板1包括从下至上依次层叠设置的衬底层11、栅极层12、栅极绝缘层13、有源层14、源漏极层15、平坦层16、阳极层17以及液晶配向层18，所述阵列基板1为现有技术，在此不做赘述。

请参阅图1、图4所示，本发明还提供一种液晶显示装置10的制作方法，其包括以下步骤：

S1、制作一阵列基板1及一彩膜基板3，所述彩膜基板3的上表面设有第一彩膜滤光片31，所述彩膜基板3的下表面设有第二彩膜滤光片32；以及

S2、将所述阵列基板1和所述彩膜基板3对应设置，并在所述阵列基板1和所述彩膜基板3之间加入聚合物网络液晶材料制作一聚合物网络液晶层2；当所述聚合物网络液晶层2为暗态时，穿过所述阵列基板1的光线在所述聚合物网络液晶层2散射后被所述第一彩膜滤光片31和所述第二彩膜滤光片32吸收，用以通过减少在暗态时散射光线透过所述彩膜基板2来降低漏光，使得所述彩膜基板2在暗态时不漏光为纯黑色，提高所述聚合物网络液晶层2的暗态与其亮态的对比度。

制作完成的所述液晶显示装置10的结构示意图如图1所示。

请参阅图2、图5、图6所示，本实施例中，制作所述彩膜基板3的步骤包括：

S11、在一玻璃基板30上制作第一彩膜滤光片31，制作完成的结构如图6所示；以及

S12、将所述玻璃基板30进行翻转，在所述玻璃基板30背离所述第一彩膜滤光片31的一侧制作第二彩膜滤光片32，制作完成的结构如图2所示。

请参阅图6、图7所示，其中，制作所述第一彩膜滤光片31的步骤包括：

S111、制作第一色阻层，所述第一色阻层上设有红色子像素301、绿色子像素302以及蓝色子像素303；所述红色子像素301、绿色子像素302、蓝色子像素303互不相邻；

S112、在所述色阻层310上制作保护层311，所述保护层311的材质包括全氟烷氧基烷烃(PFA)或氮化硅(SiNx)，起到割据水氧及保护作用，制作完成的结构如图6所示。

请参阅图2、图8所示，其中，制作所述第二彩膜滤光片32的步骤包括：

S121、将所述玻璃基板30进行翻转，在所述玻璃基板30上制作第二色阻层，所述第二色阻层上设有红色子像素301、绿色子像素302、蓝色子像素303以及白色子像素304；所述红色子像素301、所述绿色子像素302、所述蓝色子像素303互不相邻；所述子像素的排列顺序为：红色子像素301/白色子像素304/绿色子像素302/白色子像素304/蓝色子像素303/白色子像素304或是红色子像素301/绿色子像素/蓝色子像素303/白色子像素304；所述白色子像素304采用黑色阵列304将所述红色子像素301、所述绿色子像素302、所述蓝色子像素303分隔；

S122、在所述第二色阻层上制作配向膜层321，所述配向膜层321的材质包括氧化铟锡(ITO)；以及

S123、在所述配向膜层321上制作支撑层322，制作完成的结构如图2所示；所述支撑层322的支撑柱与所述黑色阵列304对应设置，用于支撑所述阵列基板1和所述彩膜基板3形成间隙便于填充聚合物网络液晶制作所述聚合物网络液晶层2。

本发明的有益效果在于，提供一种液晶显示装置及其制作方法，基于聚合物网络液晶显示装置，通过在彩膜基板上制作有双面彩膜滤光片(CF)吸收暗态的散射光线，减少了在暗态时的漏光现象，降低了暗态时的亮度，从而暗态与亮态对比提升液晶显示装置的对比度。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种液晶显示装置及其制作方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：

阵列基板；

彩膜基板，设于所述阵列基板上；所述彩膜基板的上表面设有第一彩膜滤光片，所述彩膜基板的下表面设有第二彩膜滤光片；以及

聚合物网络液晶层，设于所述阵列基板和所述彩膜基板之间；

其中，当所述聚合物网络液晶层为暗态时，穿过所述阵列基板的光线在所述聚合物网络液晶层散射后被所述第一彩膜滤光片和所述第二彩膜滤光片吸收，用以通过减少散射光线透过所述彩膜基板来降低漏光，从而提升对比度；所述第一彩膜滤光片包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素以及白色子像素；所述第二彩膜滤光片包括红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素；所述第一彩膜滤光片的子像素和所述第二彩膜滤光片的子像素在出光方向上一一对应。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素互不相邻。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一彩膜滤光片上子像素的排列顺序为：红色子像素/白色子像素/绿色子像素/白色子像素/蓝色子像素/白色子像素或是红色子像素/绿色子像素/蓝色子像素/白色子像素。

4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述白色子像素采用黑色阵列将所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素分隔。

5.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一彩膜滤光片的红色子像素与所述第二彩膜滤光片的红色子像素对应设置；所述第一彩膜滤光片的绿色子像素与所述第二彩膜滤光片的绿色子像素对应设置；所述第一彩膜滤光片的蓝色子像素与所述第二彩膜滤光片的蓝色子像素对应设置。

6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述彩膜基板还包括：

保护层，设于所述彩膜基板的上表面且包覆所述第一彩膜滤光片；

配向膜层，设于所述彩膜基板的下表面且包覆所述第二彩膜滤光片；以及

支撑层，设于所述配向膜层的下方。

7.一种液晶显示装置的制作方法，其特征在于，包括步骤：

制作一阵列基板及一彩膜基板，所述彩膜基板的上表面设有第一彩膜滤光片，所述彩膜基板的下表面设有第二彩膜滤光片；所述第一彩膜滤光片的子像素和所述第二彩膜滤光片的子像素在出光方向上一一对应；以及

将所述阵列基板和所述彩膜基板对应设置，并在所述阵列基板和所述彩膜基板之间加入聚合物网络液晶材料制作一聚合物网络液晶层；当所述聚合物网络液晶层为暗态时，穿过所述阵列基板的光线在所述聚合物网络液晶层散射后被所述第一彩膜滤光片和所述第二彩膜滤光片吸收，用以通过减少散射光线透过所述彩膜基板来降低漏光，从而提升对比度；

其中，制作所述彩膜基板的步骤包括：

在一玻璃基板上制作第一彩膜滤光片；以及

将所述玻璃基板进行翻转，在所述玻璃基板背离所述第一彩膜滤光片的一侧制作第二彩膜滤光片。

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