CN112654918B - 反射式电极及其阵列基板、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种反射式电极及其阵列基板、显示装置。所述反射式电极包括反射导电层和位于所述反射导电层上的颜色补偿层。所述反射导电层对具有第一波长的第一光具有第一反射率以及对具有第二波长的第二光具有第二反射率。所述第一光和所述第二光能够组合成白光。所述第一反射率小于所述第二反射率。所述颜色补偿层被配置为使所述反射式电极对所述第一光具有第三反射率以及对所述第二光具有第四反射率。所述第三反射率和所述第四反射率之差的绝对值与所述第三反射率的比小于16.4％。

Description

反射式电极及其阵列基板、显示装置
技术领域
本公开的实施例涉及显示技术领域，更特别地，涉及一种反射式电极及其阵列基板、显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展，显示面板在人们的生产和生活中得到了广泛的应用。反射式显示面板由于其无需背光源以及低功耗等优点越来越受到人们的关注。
发明内容
本公开的实施例提供了一种反射式电极及其阵列基板、显示装置。
在本公开的一方面，提供了一种反射式电极。所述反射式电极包括反射导电层和位于所述反射导电层上的颜色补偿层。所述反射导电层对具有第一波长的第一光具有第一反射率以及对具有第二波长的第二光具有第二反射率。所述第一光和所述第二光能够组合成白光。所述第一反射率小于所述第二反射率。所述颜色补偿层被配置为使所述反射式电极对所述第一光具有第三反射率以及对所述第二光具有第四反射率。所述第三反射率和所述第四反射率之差的绝对值与所述第三反射率的比小于16.4％。
在本公开的实施例中，所述第一波长的范围为420-460nm，所述第二波长的范围为550-600nm。所述第三反射率的范围为0.79-0.93，所述第四反射率的范围为0.84-0.92。
在本公开的实施例中，所述颜色补偿层包括至少一个具有第一折射率的层和至少一个具有第二折射率的层的叠层。所述第一折射率大于所述第二折射率。
在本公开的实施例中，所述叠层包括依次层叠的具有2.34的折射率且具有30nm的厚度的第一层、具有1.4的折射率且具有90nm的厚度的第二层、具有2.34的折射率且具有65nm的厚度的第三层和具有1.4的折射率且具有60nm的厚度的第四层。所述第一层为所述叠层中最靠近所述反射导电层的层。
在本公开的实施例中，所述第一层和所述第三层的材料包括Nb2O5。所述第二层和所述第四层的材料包括SiO2。
在本公开的实施例中，所述第三反射率的范围为0.9-0.93，所述第四反射率的范围为0.87-0.92。
在本公开的实施例中，所述叠层包括依次层叠的具有2.0的折射率且具有45nm的厚度的第一层、具有1.4的折射率且具有90nm的厚度的第二层、具有2.0的折射率且具有80nm的厚度的第三层和具有1.4的折射率且具有60nm的厚度的第四层。所述第一层为所述叠层中最靠近所述反射导电层的层。
在本公开的实施例中，所述第一层和所述第三层的材料包括SiN。所述第二层和所述第四层的材料包括SiO2。
在本公开的实施例中，所述第三反射率的范围为0.79-0.84，所述第四反射率的范围为0.84-0.88。
在本公开的实施例中，当入射到所述反射式电极上的光为白光时，由所述反射式电极反射的光的CIE LAB色度坐标系统中的参数B的值小于等于2.63
在本公开的实施例中，所述B值为-0.74。
在本公开的实施例中，所述反射式电极还包括位于所述颜色补偿层上的透光层。所述透光层对所述第一光具有第一透射率以及对所述第二光具有第二透射率。所述第一透射率小于所述第二透射率。
在本公开的实施例中，所述透光层的厚度的范围为60-120nm。
在本公开的实施例中，所述透光层的材料为聚酰亚胺。
在本公开的实施例中，所述反射导电层包括金属层和位于所述金属层上的透明导电层。
在本公开的实施例中，所述金属包括银，所述透明导电层包括氧化铟锡。
在本公开的另一方面，提供了一种阵列基板。所述阵列基板包括：基板；位于所述基板上的薄膜晶体管；以及位于所述薄膜晶体管上的如上所述的反射式电极。所述反射式电极连接到所述薄膜晶体管的源/漏电极层。
在本公开的又一方面，提供了一种显示装置。所述显示装置包括如上所述的阵列基板。
适应性的进一步的方面和范围从本文中提供的描述变得明显。应当理解，本申请的各个方面可以单独或者与一个或多个其他方面组合实施。还应当理解，本文中的描述和特定实施例旨在仅说明的目的并不旨在限制本申请的范围。
附图说明
本文中描述的附图用于仅对所选择的实施例的说明的目的，并不是所有可能的实施方式，并且不旨在限制本申请的范围，其中：
图1示出了根据本公开的实施例的反射式电极的横截面示意图。
图2示出了根据本公开的实施例的颜色补偿层的横截面示意图。
图3示出了本公开实施例的反射式电极对380nm-780nm波长范围内的光的反射率的曲线图。
图4a和图4b示出了图3中的部分波段的放大图。
图5示出了根据本公开的实施例的反射导电层的横截面示意图。
图6示出了根据本公开的实施例的反射式电极的横截面示意图。
图7示出了根据本公开的实施例的阵列基板的横截面示意图。
图8示出了根据本公开的实施例的显示装置的横截面示意图。
贯穿这些附图的各个视图，相应的参考编号指示相应的部件或特征。
具体实施方式
首先，需要说明的是，除非上下文中另外明确地指出，否则在本文和所附权利要求中所使用的词语的单数形式包括复数，反之亦然。因而，当提及单数时，通常包括相应术语的复数。相似地，措辞“包含”和“包括”将解释为包含在内而不是独占性地。同样地，术语“包括”和“或”应当解释为包括在内的，除非本文中另有说明。在本文中使用术语“实例”之处，特别是当其位于一组术语之后时，所述“实例”仅仅是示例性的和阐述性的，且不应当被认为是独占性的或广泛性的。
另外，还需要说明的是，当介绍本申请的元素及其实施例时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或者多个要素；除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；用语“包含”、“包括”、“含有”和“具有”旨在包括性的并且表示可以存在除所列要素之外的另外的要素；术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性及形成顺序。
此外，在附图中，为了清楚起见夸大了各层的厚度及区域。应当理解的是，当提到层、区域、或组件在别的部分“上”时，指其直接位于别的部分上，或者也可能有别的组件介于其间。相反，当某个组件被提到“直接”位于别的组件上时，指并无别的组件介于其间。
本公开中描绘的流程图仅仅是一个例子。在不脱离本公开精神的情况下，可以存在该流程图或其中描述的步骤的很多变型。例如，所述步骤可以以不同的顺序进行，或者可以添加、删除或者修改步骤。这些变型都被认为是所要求保护的方面的一部分。
现将参照附图更全面地描述示例性的实施例。
反射式显示器件依靠反射环境光来提供显示光源。然而，在环境光较弱时，由于光亮度低，限制了反射式显示器件的应用范围。
目前，反射式显示器件的反射式电极的材料采用金属(例如，Al)和/或合金(例如，AlNd)。然而，Al或者AlNd的对光的反射率水平较低，由此也限制了反射式显示器件的应用范围。
发明人通过大量的研究发现，当使用Ag作为反射式电极的材料时，反射式电极对光的反射率较高。然而，由于Ag在使用过程中会劣化，使得经反射式电极反射的光的颜色偏黄，由此影响显示器件的显示效果。
此外，在反射式液晶显示器件的情况下，需要在反射式电极上形成液晶配向层。该液晶配向层也会降低反射式电极对特定波长的光的反射率。例如，在液晶配向层为聚酰亚胺层时，会降低反射式电极对蓝光的反射率，从而导致反射式电极整体反射的光偏黄。
本公开提供了一种反射式电极，能够改善反射式电极在可见光范围(380nm-780nm)内的反射特性，得到白光或接近白光的复合光，从而提高显示器件的显示效果。
图1示出了根据本公开的实施例的反射式电极的横截面示意图。如图1所示，反射式电极10包括反射导电层1和位于反射导电层1上的颜色补偿层2。
在本公开的实施例中，反射导电层1对具有第一波长W1的第一光L1具有第一反射率R1以及对具有第二波长W2的第二光L2具有第二反射率R2。在本公开的示例性实施例中，第一光L1和第二光L2能够组合成白光。在本公开的示例性实施例中，第一反射率R1可以小于第二反射率R2。
在本公开的实施例中，颜色补偿层2被配置为使反射式电极10(也就是，包括反射导电层1和颜色补偿层2的叠层)对第一光L1具有第三反射率R3以及对第二光L2具有第四反射率R4。在本公开的示例性实施例中，第三反射率R3和第四反射率R4之差的绝对值与第三反射率R3的比(|R3-R4|/R3)可以小于16.4％。
在本公开的示例性实施例中，第一波长W1的范围可以为420-460nm，第二波长W2的范围可以为550-600nm。在本公开的示例性实施例中，第三反射率R3的范围可以为0.79-0.93，第四反射率R4的范围可以为0.84-0.92。
在本公开的示例性实施例中，第一光可以包括蓝光，第二光可以包括黄光。需要说明的是，由于反射导电层1对第一光(即，蓝光)的反射率小于对第二光(即，黄光)的反射率，因此使得被反射的黄光的强度大于被反射的蓝光的强度，由此得到偏黄的复合光(即，反射光)，从而造成显示器件的显示画面偏黄。
因此，本公开的实施例提供了一种颜色补偿层2，能够补偿反射导电层1对蓝光的反射率与对黄光的反射率之间的差异，以将第三反射率R3(即，反射式电极10对蓝光的反射率)和第四反射率R4(即，反射式电极10对黄光的反射率)之差的绝对值与第三反射率R3的比(|R3-R4|/R3)控制为小于16.4％。由此，反射式电极所反射的光能够尽可能接近白光，从而改善显示器件的显示效果。
在本公开的实施例中，颜色补偿层包括至少一个具有第一折射率的层和至少一个具有第二折射率的层的叠层。作为示例，叠层可以包括两个层、三个层或四个层等，本公开在此不作具体限定。在本公开的示例性实施例中，第一折射率大于第二折射率。在本公开的示例性实施例中，叠层中最靠近反射导电层的层为具有第一折射率的层。需要说明的是，本公开的实施例的颜色补偿层(即，叠层)应用干涉相消原理，使得被反射导电层反射的黄光的强度在穿过颜色补偿层后降低，由此降低反射式电极对黄光的反射率。
图2示出了根据本公开的实施例的颜色补偿层的横截面示意图。在本公开的实施例中，颜色补偿层2可以包括两种结构，即第一叠层和第二叠层。
具体地，参考图2，在本公开的一个示例性实施例中，第一叠层可以包括依次层叠的具有2.34的折射率且具有30nm的厚度的第一层21、具有1.4的折射率且具有90nm的厚度的第二层22、具有2.34的折射率且具有65nm的厚度的第三层23和具有1.4的折射率且具有60nm的厚度的第四层24。在本公开的实施例中，第一层21为第一叠层中最靠近反射导电层1的层。
在本公开的示例性实施例中，作为示例，第一层21和第三层23的材料可以包括Nb2O5。作为示例，第二层22和第四层24的材料可以包括SiO2。
在本公开的实施例中，仍然参考图2，在本公开的另一个示例性实施例中，第二叠层可以包括依次层叠的具有2.0的折射率且具有45nm的厚度的第一层21、具有1.4的折射率且具有90nm的厚度的第二层22、具有2.0的折射率且具有80nm的厚度的第三层23和具有1.4的折射率且具有60nm的厚度的第四层24。在本公开的示例性实施例中，第一层21为第二叠层中最靠近反射导电层1的层。
在本公开的该实施例中，作为示例，第一层21和第三层23的材料包括SiN。作为示例，第二层22和第四层24的材料包括SiO2。
图3示出了本公开实施例的反射式电极对380nm-780nm波长范围内的光的反射率的曲线图。在图3中，虚线表示当颜色补偿层为第一叠层时反射式电极10对380nm-780nm波长范围内的光的反射率曲线。在图3中，实线表示当颜色补偿层为第二叠层时反射式电极10对380nm-780nm波长范围内的光的反射率曲线。
图4a和图4b示出了图3中的部分波段的放大图。图4a示出了本公开实施例的反射式电极对420nm-460nm波长范围内的第一光的反射率的曲线图。图4b示出了本公开实施例的反射式电极对550nm-600nm波长范围内的第二光的反射率的曲线图。
图4a中示出的是分别包括第一叠层和第二叠层的反射式电极10对420nm-460nm波长范围内的第一光的反射率的曲线。图4b中示出的是分别包括第一叠层和第二叠层的反射式电极10对550nm-600nm波长范围内的第二光的反射率的曲线。
在本公开的实施例中，图4a示出的是反射式电极10对蓝光的反射率的曲线。在图4a中，虚线表示包括第一叠层的反射式电极10对蓝光的反射率的曲线，实线表示包括第二叠层的反射式电极10对蓝光的反射率的曲线。
在本公开的实施例中，图4b示出的是反射式电极10对黄光的反射率的曲线。在图4b中，虚线表示包括第一叠层的反射式电极10对黄光的反射率的曲线，实线表示包括第二叠层的反射式电极10对黄光的反射率的曲线。
由图4a和4b可知，在反射式电极10包括第一叠层的情况下，第三反射率R3(即，反射式电极10对蓝光的反射率)的范围为0.9-0.93，第四反射率R4(即，反射式电极10对黄光的反射率)的范围为0.87-0.92。在反射式电极10包括第二叠层的情况下，第三反射率R3的范围为0.79-0.84，第四反射率R4的范围为0.84-0.88。
在本公开的实施例中，当入射到反射式电极10上的光为白光时，由反射式电极10反射的光的CIE LAB色度坐标系统中的参数B的值小于等于2.63。
作为示例，在反射式电极10包括第一叠层的情况下，由反射式电极10反射的光的B值为2.63。
作为另一示例，在反射式电极10包括第二叠层的情况下，由反射式电极10反射的光的B值为-0.74。
图5示出了根据本公开的实施例的反射导电层的横截面示意图。在本公开的实施例中，反射导电层1可以包括金属层11和位于金属层11上的透明导电层。
在本公开的示例性实施例中，金属11的材料可以包括银。在本公开的示例性实施例中，透明导电层12的材料可以包括氧化铟锡(ITO)。应理解，透明导电层12可以用来防止金属层被氧化而不影响金属层的反射特性。
图6示出了根据本公开的实施例的反射式电极的横截面示意图。在本公开的实施例中，当应用于反射式液晶显示器件时，可选地，如图6所示，反射式电极10还可以包括位于颜色补偿层2上的透光层3。需要说明的是，该透光层3用作液晶配向层。
在本公开的实施例中，透光层3对第一光L1具有第一透射率T1以及对第二光L2具有第二透射率T2。第一透射率T1小于第二透射率T2。
在本公开的示例性实施例中，透光层3的厚度的范围可以为60-120nm。
在本公开的示例性实施例中，透光层3的材料可以为聚酰亚胺。
本公开的实施例还提供了一种制备反射式电极的方法。该方法可以包括：提供反射导电层；以及在反射导电层上形成颜色补偿层。
在本公开的实施例中，提供反射导电层可以包括：在给定基板上沉积金属层；在金属层上沉积透明导电层；以及图案化金属层和透明导电层以形成反射导电层。
在本公开的实施例中，形成颜色补偿层可以包括：在给定基板和反射导电层上沉积颜色补偿材料层；以及图案化颜色补偿材料层以形成颜色补偿层。
作为示例，在颜色补偿层包括上述第一叠层或第二第二叠层的情况下，沉积颜色补偿材料层可以包括依次沉积第一层21、第二层22、第三层23和第四层24。需要说明的是，关于第一层至第四层的具体细节如上所述，在此不再赘述。
在本公开的实施例还提供了一种阵列基板。该阵列基板可以包括：基板；位于所述基板上的薄膜晶体管；以及位于薄膜晶体管上的如上所述的反射式电极。
图7示出了根据本公开的实施例的阵列基板的横截面示意图。如图7所示，阵列基板100包括：基板101；位于基板101上的薄膜晶体管102；以及位于薄膜晶体管上的反射式电极10。在本公开的实施例中，反射式电极10可以连接到薄膜晶体管102的源/漏电极层，如下所述。
具体地，在本公开的示例性实施例中，如图7所示，薄膜晶体管102可以包括：位于基板101上的栅极1021；覆盖基板101和栅极1021的栅极绝缘层1022；位于栅极绝缘层1022上的有源层1023；以及位于栅极绝缘层1022和有源层1023上的源/漏电极层1024。可以理解，薄膜晶体管102的各个层的材料可以采用本领域公知的常用材料，本公开在此不作具体限定。
在本公开的示例性实施例中，阵列基板100还包括：位于薄膜晶体管102与反射式电极10之间的缓冲层103；以及位于缓冲层103与反射式电极10之间的钝化层104，该钝化层104具有暴露薄膜晶体管102的源/漏电极层1024的过孔1041。反射式电极10经由过孔1041连接到薄膜晶体管102的源/漏电极层1024。作为示例，缓冲层103的材料可以包括有机材料。应理解，钝化层104的材料可以采用本领域公知的常用材料，本公开在此不作具体限定。
关于图7中反射式电极10的详细描述可以参考关于图1至图6的描述，在此不再赘述。
本公开的实施例还提供了一种显示装置。该显示装置包括如上所述的阵列基板。
图8示出了根据本公开的实施例的显示装置的横截面示意图。如图8所示，显示装置1000包括：阵列基板100；以及位于阵列基板上的彩膜基板200。
应注意，图8给出的是将阵列基板100应用于液晶显示装置的实施例。然而，本公开的实施例的阵列基板100也可应用于其他类型的显示装置，例如，OLED显示装置。
作为示例，在显示装置为液晶显示装置的情况下，如图8所示，显示装置1000还可以包括位于阵列基板100与彩膜基板200之间的液晶。此时，显示装置1000作为反射式液晶显示装置。
在本公开的示例性实施例中，彩膜基板200可以包括：基板201；位于基板201靠近液晶300一侧的滤光层202；以及位于基板201远离液晶300一侧的偏光片203。关于滤光层202的具体结构，本公开在此不做具体限定，本领域的技术人员可以根据实际需要来设计。例如，滤光层可以包括例如红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片。
关于图8中阵列基板100的详细描述可以参考关于图7的描述，在此不再赘述。需要说明的是，如上文所述，在应用于反射式液晶显示器件时，反射式电极10还可以包括作为液晶配向层的透光层3。关于透光层3的具体描述可以参考上文，在此不再赘述。
以上为了说明和描述的目的提供了实施例的前述描述。其并不旨在是穷举的或者限制本申请。特定实施例的各个元件或特征通常不限于特定的实施例，但是，在合适的情况下，这些元件和特征是可互换的并且可用在所选择的实施例中，即使没有具体示出或描述。同样也可以以许多方式来改变。这种改变不能被认为脱离了本申请，并且所有这些修改都包含在本申请的范围内。

Claims (19)

1.一种反射式电极，包括：
反射导电层，其中，所述反射导电层对具有第一波长的第一光具有第一反射率以及对具有第二波长的第二光具有第二反射率，所述第一光和所述第二光能够组合成白光，所述第一反射率小于所述第二反射率；以及
位于所述反射导电层上的颜色补偿层，
其中，所述颜色补偿层被配置为使所述反射式电极对所述第一光具有第三反射率以及对所述第二光具有第四反射率，所述第三反射率和所述第四反射率之差的绝对值与所述第三反射率的比小于16.4％，
其中，所述第一波长的范围为420-460nm，所述第二波长的范围为550-600nm，
其中，所述颜色补偿层使得被所述反射导电层反射的所述第二光的强度在穿过所述颜色补偿层后降低，由此降低所述反射式电极对所述第二光的反射率，
其中，所述颜色补偿层包括至少一个具有第一折射率的层和至少一个具有第二折射率的层的叠层，所述第一折射率大于所述第二折射率，具有所述第一折射率的层为所述叠层中最靠近所述反射导电层的层。
2.根据权利要求1所述的反射式电极，其中，所述第三反射率的范围为0.79-0.93，所述第四反射率的范围为0.84-0.92。
3.根据权利要求1所述的反射式电极，其中，所述叠层包括依次层叠的具有2.34的折射率且具有30nm的厚度的第一层、具有1.4的折射率且具有90nm的厚度的第二层、具有2.34的折射率且具有65nm的厚度的第三层和具有1.4的折射率且具有60nm的厚度的第四层，
其中，所述第一层为所述叠层中最靠近所述反射导电层的层。
4.根据权利要求3所述的反射式电极，其中，所述第一层和所述第三层的材料包括Nb2O5，所述第二层和所述第四层的材料包括SiO2。
5.根据权利要求4所述的反射式电极，其中，所述第三反射率的范围为0.9-0.93，所述第四反射率的范围为0.87-0.92。
6.根据权利要求1所述的反射式电极，其中，所述叠层包括依次层叠的具有2.0的折射率且具有45nm的厚度的第一层、具有1.4的折射率且具有90nm的厚度的第二层、具有2.0的折射率且具有80nm的厚度的第三层和具有1.4的折射率且具有60nm的厚度的第四层，
其中，所述第一层为所述叠层中最靠近所述反射导电层的层。
7.根据权利要求6所述的反射式电极，其中，所述第一层和所述第三层的材料包括SiN，所述第二层和所述第四层的材料包括SiO2。
8.根据权利要求7所述的反射式电极，其中，所述第三反射率的范围为0.79-0.84，所述第四反射率的范围为0.84-0.88。
9.根据权利要求2所述的反射式电极，其中，当入射到所述反射式电极上的光为白光时，由所述反射式电极反射的光的CIE LAB色度坐标系统中的参数B的值小于等于2.63。
10.根据权利要求9所述的反射式电极，其中，所述B值为-0.74。
11.根据权利要求1所述的反射式电极，还包括位于所述颜色补偿层上的透光层，
其中，所述透光层对所述第一光具有第一透射率以及对所述第二光具有第二透射率，所述第一透射率小于所述第二透射率。
12.根据权利要求11所述的反射式电极，其中，所述透光层的厚度的范围为60nm-120nm。
13.根据权利要求11所述的反射式电极，其中，所述透光层的材料为聚酰亚胺。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的反射式电极，其中，所述反射导电层包括金属层和位于所述金属层上的透明导电层。
15.根据权利要求14所述的反射式电极，其中，所述金属层包括银，所述透明导电层包括氧化铟锡。
16.根据权利要求15所述的反射式电极，还包括位于所述颜色补偿层上的透光层，
其中，所述透光层对所述第一光具有第一透射率以及对所述第二光具有第二透射率，所述第一透射率小于所述第二透射率。
17.根据权利要求16所述的反射式电极，其中，所述透光层的厚度的范围为60nm-120nm，所述透光层的材料为聚酰亚胺。
18.一种阵列基板，包括：
基板；
位于所述基板上的薄膜晶体管；以及
位于所述薄膜晶体管上的根据权利要求1至17中任一项所述的反射式电极，
其中，所述反射式电极连接到所述薄膜晶体管的源/漏电极层。
19.一种显示装置，其包括根据权利要求18所述的阵列基板。
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