CN112965281B - 彩膜基板及其制作方法、液晶显示装置 - Google Patents

彩膜基板及其制作方法、液晶显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112965281B
CN112965281B CN202110184839.5A CN202110184839A CN112965281B CN 112965281 B CN112965281 B CN 112965281B CN 202110184839 A CN202110184839 A CN 202110184839A CN 112965281 B CN112965281 B CN 112965281B
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
sensing unit
switch unit
grating structures
color
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110184839.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112965281A (zh
Inventor
王海军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Priority to CN202110184839.5A priority Critical patent/CN112965281B/zh
Priority to PCT/CN2021/096788 priority patent/WO2022170693A1/zh
Priority to US17/298,630 priority patent/US11961853B2/en
Publication of CN112965281A publication Critical patent/CN112965281A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112965281B publication Critical patent/CN112965281B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/1443—Devices controlled by radiation with at least one potential jump or surface barrier
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G02F1/133516—Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133548—Wire-grid polarisers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/30—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 grating

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

一种彩膜基板及其制作方法、液晶显示装置，所述彩膜基板通过将多个光栅结构、传感单元、以及开关单元同时集成于所述彩膜基板，使所述彩膜基板具有原有的滤光功能外，同时具备偏振光线以及传感光线的功能。

Description

彩膜基板及其制作方法、液晶显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩膜基板及其制作方法、以及液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置因具有功耗低、无辐射、制造成本低等优势，在目前的显示行业中较为被广泛应用。为了拓宽液晶显示装置商用及家用的功能，通常会将诸多的功能集成于其中，例如色温传感、激光传感、以及气体传感等，提高了液晶显示装置可应用的场景。
请参照图1，其为现有的具有激光传感功能的液晶显示装置。所述液晶显示装置包括显示部100与传感部200。所述显示部100包括下偏光片101与依序设置于其上的薄膜晶体管阵列基板102、液晶层103、彩膜基板104、以及上偏光片105；所述传感部200包括第一贴合胶201与依序设置于其上的传感基板202、第二贴合胶203、以及盖板204。通过所述第一贴合胶201将所述显示部100与所述传感部200黏合，并通过所述第二贴合胶203将所述传感基板202与所述盖板204黏合形成所述液晶显示装置。当激光(如激光笔产生的激光)照射到所述传感基板202中的传感单元(未图示)时会产生电流信号，并在将所述电流信号读出与传输至所述显示部100后，在所述显示部100相应的位置上形成色彩变化(例如产生光斑)。
然而，由于所述第一贴合胶201、所述第二贴合胶203、以及所述盖板204都具有相当的厚度，使得液晶显示装置整体的厚度增加，限制了在市场的推广及应用。因此，有必要提出一种彩膜基板及其制作方法、液晶显示装置，以降低液晶显示装置整体的厚度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种彩膜基板及其制作方法、液晶显示装置，以解决现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明第一方面提供一种彩膜基板，包括衬底基板，所述彩膜基板还包括：
多个光栅结构，设置于所述衬底基板一侧，用以产生偏振光；
传感单元，设置于所述衬底基板一侧，用以在被激光照射后产生电流信号；以及
开关单元，设置于所述衬底基板与所述传感单元相同的一侧，并与所述传感单元连接，用以接收所述电流信号，并在处于开启状态时使所述电流信号通过所述开关单元；
其中，所述多个光栅结构、所述传感单元、以及所述开关单元设置于所述彩膜基板上。
进一步地，所述传感单元与所述开关单元皆为薄膜晶体管，所述传感单元包括第一源极电极以及第一漏极电极，所述开关单元包括第二源极电极以及第二漏极电极，所述第一漏极电极连接与外接电源连接的连接线，所述第一源极电极与所述第二源极电极连接，所述第二漏极电极连接用以将所述电流信号读出的读出线。
进一步地，所述传感单元与所述开关单元皆为薄膜晶体管，其分别至少包括第一栅极电极和第二栅极电极，所述第一栅极电极和所述第二栅极电极的材料为透明导电材料，所述彩膜基板还包括：
遮光层，所述遮光层和所述开关单元设置于所述衬底基板的相对侧，且所述遮光层对应所述第二栅极电极，用以避免所述激光照射到所述开关单元而影响其开关功能。
进一步地，所述传感单元为薄膜晶体管，其至少包括第一栅极电极、第一源极电极、以及第一漏极电极，每个光栅结构包括第一光栅结构与第二光栅结构，所述第二光栅结构堆叠设置于对应的第一光栅结构上，并且所述第一光栅结构的材料与所述第一栅极电极的材料相同且为同一膜层，所述第二光栅结构的材料与所述第一源极电极或是所述第一漏极电极的材料相同且为同一膜层。
进一步地，所述彩膜基板还包括：
绝缘层，覆盖所述多个光栅结构，用以将每个光栅结构相互绝缘。
进一步地，所述彩膜基板还包括设置于所述衬底基板上的多个色阻，所述多个色阻设于所述衬底基板的第一侧，所述多个光栅结构、所述传感单元、以及所述传感单元设置于所述衬底基板的第二侧，所述第一侧相对于所述第二侧。
进一步地，所述彩膜基板还包括设置于所述衬底基板上的多个色阻，所述多个色阻、所述多个光栅结构、所述传感单元、以及所述传感单元设置于所述衬底基板的相同侧。
本发明第二方面提供一种制作彩膜基板的方法，所述方法包括以下步骤：
于衬底基板一侧，形成多个光栅结构、传感单元、以及开关单元，
其中，所述传感单元用以在被激光照射后产生电流信号，所述开关单元与所述传感单元连接，用以接收所述电流信号，所述开关单元并在处于开启状态时使所述电流信号通过所述开关单元，同时所述多个光栅结构用以产生偏振光；以及
其中，所述多个光栅结构、所述传感单元、以及所述开关单元设置于所述彩膜基板上。
本发明第三方面提供一种液晶显示装置，包括：薄膜晶体管阵列基板；根据上述任一项所述的彩膜基板；以及液晶层，设置于所述薄膜晶体管阵列基板与所述彩膜基板之间。
本发明通过将所述多个光栅结构、所述传感单元、以及所述开关单元同时集成于所述彩膜基板，使所述彩膜基板具有原有的滤光功能外，同时具备偏振光线以及传感光线的功能。相较于现有技术，本发明的液晶显示装置至少减少了上偏振片、贴合胶、以及盖板的厚度，有效地减薄液晶显示装置的厚度，同时还能提高激光到达所述传感单元的能量，提高光电转换效率，从而提升激光感测的灵敏度。
附图说明
图1为现有的具有激光传感功能的液晶显示装置。
图2为根据本发明第一实施例的彩膜基板侧视图。
图3为根据本发明第一实施例的彩膜基板俯视图。
图4A-4C为根据本发明第二实施例的制作彩膜基板方法的步骤图。
图5为根据本发明第三实施例的液晶显示装置示意图。
图6为根据本发明第四实施例的液晶显示装置示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并对本发明作进一步地详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的实施例。本发明所提到的方向用语仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
请参照图2，其为根据本发明第一实施例的彩膜基板1侧视图。所述彩膜基板1包括衬底基板10以及设置于所述衬底基板10上的多个色阻11。
在本实施例中，所述彩膜基板1还包括多个光栅结构20、传感单元30、以及开关单元40。所述多个光栅结构20设置于所述衬底基板10一侧，用以使经过所述多个色阻11的光线12(如图2往上的粗箭头所示)产生偏振光；所述传感单元30设置于所述衬底基板10一侧，用以在被激光13(如图2往下的粗箭头所示)照射后于所述传感单元30中产生电流信号；所述开关单元40设置于所述衬底基板10与所述传感单元30相同的一侧，并与所述传感单元30连接，用以接收所述电流信号，所述开关单元40并在处于开启状态时使所述电流信号通过所述开关单元40，所述多个光栅结构20、所述传感单元30、以及所述开关单元40设置于所述彩膜基板1上。
在本实施例中，所述多个光栅结构20、所述传感单元30、以及所述开关单元40优选地设置于所述衬底基板10的相同侧，以利同时形成部份的膜层(于后续说明)，减少制备所述彩膜基板1的工序。具体地，所述多个色阻11设置于所述衬底基板10的第一侧，所述多个光栅结构20、所述传感单元30、以及所述开关单元40设置于所述衬底基板10的第二侧，所述第一侧相对于所述第二侧。于一实施例中，所述多个色阻11亦可以设置于所述衬底基板10上与所述多个光栅结构20、所述传感单元30、以及所述开关单元40的相同侧。
在本实施例中，所述多个光栅结构10可以是周期性排列的黑白光栅，亦可是规则性排列的正弦光栅，本申请并未对所述多个光栅结构10的排列做限制。
在本实施例中，所述传感单元30可以为具有类似PIN结的光电二极管，例如薄膜晶体管。具体地，当所述传感单元30为薄膜晶体管时，其包括有第一栅极电极31、第一栅极绝缘层32、第一有源层33、第一源极电极34、以及第一漏极电极35。所述第一栅极电极31设置于所述衬底基板10上；所述第一栅极绝缘层32覆盖所述第一栅极电极31；所述第一有源层33设置于所述第一栅极绝缘层32上，并且包括分别设置于其两侧的第一源极331与第一漏极332；所述第一源极电极34与所述第一漏极电极35设置于所述第一有源层33上，并且分别与所述第一源极331与所述第一漏极332电连接。
进一步地，所述第一源极电极34与所述开关单元40连接，并且所述第一源极331与所述第一漏极332可以均掺杂有N型离子(例如磷离子)或是P型离子(例如硼离子)，形成类似PIN结的光电二极管，当所述传感单元30被激光13照射时，会在未掺杂离子的所述第一有源层33中产生电子电洞对，并且在对所述第一漏极332施加外接电源后，所述电子电洞中的电子或是电洞会经由所述第一源极电极34往所述开关单元40的方向传输以形成所述电流信号。所述开关单元40用以接收所述电流信号。具体地，所述开关单元40依照预定的时序开启，当所述开关单元40处于开启状态时，所述电流信号可以通过所述开关单元40。进一步地，通过所述开关单元40的所述电流信号可以经由现场可编程逻辑门阵列(fieldprogrammable gate array,FPGA)或是固件等来进行所述信号的转换，最终得出激光照射到显示面板上的位置。
在本实施例中，所述开关单元40可以为具有开关功能的薄膜晶体管。具体地，当所述开关单元40为薄膜晶体管时，其包括有第二栅极电极41、第二栅极绝缘层42、第二有源层43、第二源极电极44、以及第二漏极电极45。所述第二栅极电极41设置于所述衬底基板10上；所述第二栅极绝缘层42覆盖所述第二栅极电极41；所述第二有源层43设置于所述第二栅极绝缘层42上，并且其包括有第二源极431与第二漏极432；所述第二源极电极44与所述第二漏极电极45设置于所述第二有源层43上，并且分别与所述第二源极431与所述第二漏极432电连接。
结合图3所示，所述第一源极电极34与所述第二源极电极44连接。当所述传感单元30被激光13照射时，会在未掺杂离子的所述第一有源层33中产生电子电洞对，并且在对与所述第一漏极35连接的连接线351上施加外接电源后，所述电子电洞中的电子或是电洞会经由所述第一源极电极34往所述第二源极电极44的方向传输以形成所述电流信号，并且可以借由与时序控制器(未图示)连接的所述第二栅极电极41来控制所述开关单元40的开启与关闭的时序，即所述开关单元40可以依照预定的时序开启，当所述开关单元40处于开启状态时，所述电流信号可以被传输到所述第二漏极电极45，并经由与所述第二漏极电极45连接的读出线451将所述电流信号读出。
可以理解的是，虽然在本实施例中的所述传感单元30与所述开关单元40均为薄膜晶体管，但两者可以被设置为具有不同光响应的薄膜晶体管，即对不同光线的波长或是频率有不同的响应。当所述传感单元30被激光13照射时，由于所述开关单元40可以被设置为无法对激光13产生光响应的薄膜晶体管，如此即可避免所述开关单元40的开关功能受到激光13的影响。
在本实施例中，每个光栅结构20包括具有第一高度H1的第一光栅结构21与具有第二高度H2的第二光栅结构22，所述第二光栅结构22堆叠设置于对应的第一光栅结构21上。在形成所述第一栅极电极31的同时，形成所述第一光栅结构21于所述衬底基板10上，即所述第一光栅结构21的材料与所述第一栅极电极31的材料相同且为同一膜层；在形成所述第一源极电极34以及所述第一漏极电极35的同时，形成所述第二光栅结构22于对应的第一光栅结构21上，即所述第二光栅结构22的材料与所述第一源极电极34或是所述第一漏极电极35的材料相同且为同一膜层。于一实施例中，每个光栅结构20可以只包括所述第一光栅结构21(此时所述第一光栅结构21的材料可以与所述第一栅极电极31、所述第一源极电极34及所述第一漏极电极35中的一者的材料相同)，并且为了使经过所述多个色阻11的光线12产生具有相同偏振效果的偏振光，可以借由将所述第一光栅结构21的高度调整为所述第一高度H1与所述第二高度H2的和来实现。可以理解的，亦可以借由将所述第一光栅结构21的高度调整为比所述第一高度H1与所述第二高度H2的和高的高度来实现更佳的偏振效果。
若所述传感单元30与所述开关单元40设置于所述衬底基板10与激光13相异的一侧(如图6所示)：当激光13照射所述传感单元30时，所述第一栅极电极31的材料须为透明导电材料才都能使激光13照射到所述第一有源层33产生电流信号，并且当所述第二栅极电极41的材料也为透明导电材料时，可以在所述衬底基板10上相对所述开关单元10的一侧设置对应所述第二栅极电极41的遮光层46，避免激光13影响所述开关单元40的开关功能(于后续说明)。
在本实施例中，所述彩膜基板1还包括绝缘层50，可以覆盖所述传感单元30以及所述开关单元40(如图2所示)，也可以同时覆盖所述多个光栅结构20、所述传感单元30、以及所述开关单元40，用以与不同部件相互绝缘。
在本实施例中，所述彩膜基板1还包括保护层60，覆盖并保护所述多个光栅结构20、所述传感单元30、以及所述开关单元40。
请参照图4A-4C，并结合图2所示，图4A-4C为根据本发明第二实施例的制作彩膜基板1方法的步骤图。所述彩膜基板1包括衬底基板10以及设置于所述衬底基板10上的多个色阻11，所述方法包括以下步骤：
于所述衬底基板10一侧，形成多个光栅结构20、传感单元30、以及开关单元40；
其中，所述多个光栅结构20用以产生偏振光，所述传感单元30用以在被激光13照射后产生电流信号，所述开关单元40与所述传感单元30连接，用以接收所述电流信号，所述开关单元40并在处于开启状态时使所述电流信号通过所述开关单元40，所述多个光栅结构20、所述传感单元30、以及所述开关单元40设置于所述彩膜基板1上。
优选地，所述多个光栅结构20、所述传感单元30、以及所述开关单元40设置于所述衬底基板10的相同侧，以利同时形成部份的膜层，减少制备所述彩膜基板1的工序。
进一步地，所述传感单元30为薄膜晶体管时，形成所述传感单元30包括：
形成第一栅极电极31于所述衬底基板10上；
形成第一栅极绝缘层32以覆盖所述第一栅极电极31；
形成第一有源层33于所述第一栅极绝缘层32上，所述第一有源层33包括分别设置于其两侧的第一源极331与第一漏极332；以及
形成第一源极电极34与第一漏极电极35于所述第一有源层33上，并且分别与所述第一源极331与所述第一漏极332电连接。
进一步地，所述开关单元40亦为薄膜晶体管时，所述开关单元40可以与所述传感单元同时制备，形成所述开关单元40包括：
在形成所述第一栅极电极31的同时，形成第二栅极电极41于所述衬底基板10上；
在形成所述第一栅极绝缘层32的同时，形成第二栅极绝缘层42以覆盖所述第二栅极电极41；
在形成所述第一有源层33的同时，形成第二有源层43于所述第二栅极绝缘层42上，所述第二有源层43包括分别设置于其两侧的第二源极431与第二漏极432；以及
在形成所述第一源极电极34与所述第一漏极电极35的同时，形成第二源极电极44与第二漏极电极45于所述第二有源层43上，并且分别与所述第二源极431与所述第二漏极432电连接，
其中，所述第一源极电极34与所述第二源极44电极连接。
进一步地，形成所述多个光栅结构20包括：
形成每个光栅结构20的第一光栅结构21，所述第一光栅结构21与所述第一栅极电极31于同一光罩制程下形成(如图4A所示)；以及
于所述第一光栅结构21的对应位置处，形成每个光栅结构的第二光栅结构22，所述第二光栅结构22堆叠设置于对应的第一光栅结构21上，所述第二光栅结构22与所述第一源极电极34或所述第一漏极电极35于同一光罩制程下形成(如图4B所示)。
需要说明的是，所述多个光栅结构20、所述传感单元30、以及所述开关单元40亦可以分开制备，本发明并不限于上述的制备方式。
在本实施例中，所述方法还包括以下步骤(如图4C所示)：
形成绝缘层50，以覆盖所述多个光栅结构20、所述传感单元30、以及所述开关单元40；以及
形成保护层60，以覆盖并保护所述多个光栅结构、所述传感单元、以及所述开关单元。
可以理解的，本发明第二实施例的更多细节可以参考本发明第一实施例的说明内容，在此不加以赘述。
请参照图5，其为根据本发明第三实施例的液晶显示装置示意图。
在本实施例中，所述液晶显示装置包括薄膜晶体管阵列基板2、彩膜基板1、以及液晶层3。所述彩膜基板1与所述薄膜晶体管阵列基板2相对设置，并且其包括上述的彩膜基板1，在此不加以赘述；所述液晶层3设置于所述薄膜晶体管阵列基板2与所述彩膜基板1之间。
在本实施例中，所述多个光栅结构20、所述传感单元30、以及所述传感单元40设置于所述衬底基板10远离所述薄膜晶体管阵列基板2的一侧，并且所述多个色阻11设置于所述衬底基板10面向所述薄膜晶体管阵列基板2的一侧。于一实施例中，所述多个光栅结构20、所述传感单元30、所述传感单元40、以及所述多个色阻11均设置于所述衬底基板10远离所述薄膜晶体管阵列基板2的一侧。
在本实施例中，所述液晶显示装置还包括下偏振片4，设置于所述薄膜晶体管阵列基板2远离所述彩膜基板1的一侧，用以使背光源(未图示)所发出的光线得以产生偏振光。
可以理解的，本发明第三实施例的更多细节可以参考本发明第一实施例与第二实施例的说明内容，在此不加以赘述。
请参照图6，其为根据本发明第四实施例的液晶显示装置示意图。本发明第四实施例与本发明第三实施例的差别在于：所述多个光栅结构20、所述传感单元30、所述传感单元40、以及所述多个色阻11均设置于所述衬底基板10面向所述薄膜晶体管阵列基板2的相同侧。
在本实施例中，当激光13照射所述传感单元30时，若所述传感单元30为底栅结构的薄膜晶体管，即所述第一栅极电极31设置于所述衬底基板10上(如图2所示)，则所述第一栅极电极31的材料需为透明导电材料，如此才能使激光13照射到所述第一有源层33，进而产生电流信号。若所述传感单元30为顶栅结构的薄膜晶体管，即第一有源层设置于所述衬底基板10上，则无论所述第一栅极电极的材料为透明导电材料或是非透明导电材料，都能使激光13照射到所述第一有源层而产生电流信号。
在本实施例中，当激光13照射所述传感单元30时，若所述开关单元40同样也为底栅结构的薄膜晶体管，即所述第二栅极电极41设置于所述衬底基板10上(如图2所示)，并且所述开关单元40对激光13无法产生光响应，则所述第二栅极电极41的材料可以为非透明导电材料或是透明导电材料。但若是所述开关单元40会对激光13产生光响应，并且所述第二栅极电极41的材料为透明导电材料时，可以在所述衬底基板10远离所述薄膜晶体管阵列基板2的一侧设置有对应所述第二栅极电极41的遮光层46，避免激光13影响所述开关单元40的开关功能。
需要说明的是，上述所有实施例的说明细节可以相互参考。
可以理解的是，在本发明的发明原则与精神下，本领域技术人员还可以做进一步地修改得到不同的实施方式，本发明并不限于上述的实施例。
本发明通过将所述多个光栅结构20、所述传感单元30、以及所述开关单元40同时集成于所述彩膜基板1，使所述彩膜基板1具有原有的滤光功能外，同时具备偏振光线以及传感光线的功能。相较于现有技术，本发明的液晶显示装置至少减少了上偏振片、贴合胶、以及盖板的厚度，有效地减薄液晶显示装置的厚度，同时还能提高激光13到达所述传感单元30的能量，提高光电转换效率，从而提升激光感测的灵敏度。
虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本申请的范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种彩膜基板，包括衬底基板，其特征在于，所述彩膜基板还包括：
多个光栅结构，设置于所述衬底基板一侧，用以产生偏振光；
传感单元，设置于所述衬底基板一侧，用以在被激光照射后产生电流信号；以及
开关单元，设置于所述衬底基板与所述传感单元相同的一侧，并与所述传感单元连接，用以接收所述电流信号，并在处于开启状态时使所述电流信号通过所述开关单元；
其中，所述多个光栅结构、所述传感单元、以及所述开关单元设置于所述彩膜基板上，
其中所述传感单元为薄膜晶体管，其至少包括第一栅极电极、第一源极电极、以及第一漏极电极，每个光栅结构包括第一光栅结构与第二光栅结构，所述第二光栅结构堆叠设置于对应的第一光栅结构上，并且所述第一光栅结构的材料与所述第一栅极电极的材料相同且为同一膜层，所述第二光栅结构的材料与所述第一源极电极或是所述第一漏极电极的材料相同且为同一膜层。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于：所述传感单元与所述开关单元皆为薄膜晶体管，所述开关单元包括第二源极电极以及第二漏极电极，所述传感单元的所述第一漏极电极连接与外接电源连接的连接线，所述传感单元的所述第一源极电极与所述开关单元到的所述第二源极电极连接，所述开关单元的所述第二漏极电极连接用以将所述电流信号读出的读出线。
3.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于：所述传感单元与所述开关单元皆为薄膜晶体管，所述开关单元至少包括第二栅极电极，所述传感单元的所述第一栅极电极和所述开关单元的所述第二栅极电极的材料为透明导电材料，所述彩膜基板还包括：
遮光层，所述遮光层和所述开关单元设置于所述衬底基板的相对侧，且所述遮光层对应所述第二栅极电极，用以避免所述激光照射到所述开关单元而影响其开关功能。
4.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，还包括：
绝缘层，覆盖所述多个光栅结构，用以将每个光栅结构相互绝缘。
5.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于：还包括设置于所述衬底基板上的多个色阻，所述多个色阻设于所述衬底基板的第一侧，所述多个光栅结构、所述传感单元、以及所述传感单元设置于所述衬底基板的第二侧，所述第一侧相对于所述第二侧。
6.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于：还包括设置于所述衬底基板上的多个色阻，所述多个色阻、所述多个光栅结构、所述传感单元、以及所述传感单元设置于所述衬底基板的相同侧。
7.一种制作彩膜基板的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
于衬底基板一侧，形成多个光栅结构、传感单元、以及开关单元，
其中，所述传感单元用以在被激光照射后产生电流信号，所述开关单元与所述传感单元连接，用以接收所述电流信号，所述开关单元并在处于开启状态时使所述电流信号通过所述开关单元，同时所述多个光栅结构用以产生偏振光；以及
其中，所述多个光栅结构、所述传感单元、以及所述开关单元设置于所述彩膜基板上，
其中所述传感单元为薄膜晶体管，其至少包括第一栅极电极、第一源极电极、以及第一漏极电极，每个光栅结构包括第一光栅结构与第二光栅结构，所述第二光栅结构堆叠设置于对应的第一光栅结构上，并且所述第一光栅结构的材料与所述第一栅极电极的材料相同且为同一膜层，所述第二光栅结构的材料与所述第一源极电极或是所述第一漏极电极的材料相同且为同一膜层。
8.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：薄膜晶体管阵列基板；根据权利要求1至6任一项所述的彩膜基板；以及液晶层，设置于所述薄膜晶体管阵列基板与所述彩膜基板之间。
CN202110184839.5A 2021-02-10 2021-02-10 彩膜基板及其制作方法、液晶显示装置 Active CN112965281B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110184839.5A CN112965281B (zh) 2021-02-10 2021-02-10 彩膜基板及其制作方法、液晶显示装置
PCT/CN2021/096788 WO2022170693A1 (zh) 2021-02-10 2021-05-28 彩膜基板及其制作方法
US17/298,630 US11961853B2 (en) 2021-02-10 2021-05-28 Color filter substrate and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110184839.5A CN112965281B (zh) 2021-02-10 2021-02-10 彩膜基板及其制作方法、液晶显示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112965281A CN112965281A (zh) 2021-06-15
CN112965281B true CN112965281B (zh) 2022-04-05

Family

ID=76284864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110184839.5A Active CN112965281B (zh) 2021-02-10 2021-02-10 彩膜基板及其制作方法、液晶显示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11961853B2 (zh)
CN (1) CN112965281B (zh)
WO (1) WO2022170693A1 (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104330915A (zh) * 2014-11-07 2015-02-04 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板、液晶显示面板及显示装置
KR20180126779A (ko) * 2017-05-18 2018-11-28 엘지디스플레이 주식회사 터치표시장치 및 그 제조방법
CN111965876A (zh) * 2020-08-10 2020-11-20 Tcl华星光电技术有限公司 液晶显示面板及液晶显示装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101603666B1 (ko) * 2009-07-27 2016-03-28 삼성디스플레이 주식회사 센싱 장치 및 이를 사용한 감광 방법
WO2011129136A1 (ja) * 2010-04-15 2011-10-20 シャープ株式会社 表示装置および表示方向切替システム
KR101780051B1 (ko) * 2011-03-28 2017-09-20 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN104730719B (zh) * 2015-04-09 2017-03-15 京东方科技集团股份有限公司 触控裸眼光栅3d显示装置及其制备和控制方法
KR102692402B1 (ko) * 2019-10-30 2024-08-06 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104330915A (zh) * 2014-11-07 2015-02-04 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板、液晶显示面板及显示装置
KR20180126779A (ko) * 2017-05-18 2018-11-28 엘지디스플레이 주식회사 터치표시장치 및 그 제조방법
CN111965876A (zh) * 2020-08-10 2020-11-20 Tcl华星光电技术有限公司 液晶显示面板及液晶显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022170693A1 (zh) 2022-08-18
CN112965281A (zh) 2021-06-15
US11961853B2 (en) 2024-04-16
US20230352498A1 (en) 2023-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11062109B2 (en) Display apparatus with fingerprint identification and fabrication method thereof
US8681291B2 (en) Display apparatus
TWI403800B (zh) Display device
CN108878572B (zh) 感光元件、光电传感探测基板及其制造方法
KR101790161B1 (ko) 광 센서, 광 센서의 제조 방법, 및 광 센서를 포함하는 액정 표시 장치
US10338234B2 (en) Radiographic image capturing device
KR20080001769A (ko) 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN112161703B (zh) 环境光感测装置和电子设备
CN112965281B (zh) 彩膜基板及其制作方法、液晶显示装置
KR101688057B1 (ko) 가시광선 감지 센서 및 이를 포함하는 광 센서
KR20120049707A (ko) 액정패널의 제조방법
CN209592040U (zh) 一种阵列基板和显示装置
JP4251622B2 (ja) 液晶表示装置
CN105182598A (zh) 一种阵列基板及其制作方法、显示装置
CN103035658A (zh) 光传感器模块和光传感器
CN111240084B (zh) 显示面板及显示装置
CN209043336U (zh) 光学传感器
EP0178190B1 (en) Optoelectronic panel and method of making the same
CN109405856A (zh) 光学传感器及其形成方法
CN110160486A (zh) 太阳位置传感器
TW201508931A (zh) 光學感測器及其製造方法
CN101295727B (zh) 图像传感器ic
JPH0222872A (ja) 光センサ装置
JP7137593B2 (ja) 光電素子及びそれを利用するディスプレイパネル
KR100242034B1 (ko) 차광막을 가지는 박막 트랜지스터 어레이

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant