本申請涉及顯示技術領域,尤其涉及顯示面板、顯示設備、彩膜基板及陣列基板。
背景技術:
參見圖1,液晶顯示器包括陣列基板02和彩膜(CF)基板01,其中所述陣列基板又可以稱為薄膜晶體管(Thin Film Transistor,TFT)基板,包括玻璃基板004和TFT陣列005。CF基板01包括玻璃基板003和設置在玻璃基板003面向陣列基板02一側的樹脂(resin)層002和黑矩陣001,其中樹脂層002包括紅(R)、綠(G)、藍(B)三種顏色的樹脂層,黑矩陣001位于不同顏色樹脂層之間。液晶顯示器通過CF基板上的樹脂層002來顯示色彩。
但是,現有技術中通過CF基板上的樹脂層來顯示色彩的方式,色域較低,并且樹脂層只能設置在玻璃基板003面向陣列基板的一側,層結構設置不夠靈活,以及,采用的樹脂材料在使用過程中會有離子型不純物析出,從而導致殘像等問題。
技術實現要素:
本申請實施例提供了一種顯示面板、顯示設備、彩膜基板和陣列基板,用以通過干涉濾光層代替樹脂作為彩膜層,從而提高色域、避免樹脂材料導致的殘像問題,提高顯示品質、產品質量,以及提高產品設計的靈活性。
本申請實施例提供的一種顯示面板,包括上基板、下基板、彩膜層和薄膜晶體管TFT陣列,所述彩膜層包括干涉濾光層。
本申請實施例提供的顯示面板,由于用干涉濾光層作為彩膜層或者作為彩膜層的一部分,從而可以提高色域,并且若用干涉濾光層替換現有彩膜基板中的RGB樹脂層,則還可以避免染料樹脂老化過程中析出離子不純物對液晶盒的影響,避免殘像等不良的產生。另外,現有技術中的CF段差會導致液晶排列上的問題,影響液晶顯示器的顯示效果,而本申請實施例中的干涉濾光層由于可以與彩膜基板的玻璃基板(glass)分離,因此還可以改善CF段差帶來的影響顯示效果的問題。
可選地,所述TFT陣列位于所述下基板面向所述上基板的一側,所述干涉濾光層位于所述下基板背向所述上基板的一側。
可選地,所述TFT陣列位于所述下基板面向所述上基板的一側,所述干涉濾光層位于所述上基板面向所述TFT陣列的一側。
可選地,所述TFT陣列位于所述下基板面向所述上基板的一側,所述干涉濾光層位于所述TFT陣列與所述下基板之間,或者,所述干涉濾光層位于所述TFT陣列面向所述上基板的一側。
可選地,所述干涉濾光層包括同層設置的重復排列的濾光層組,每一所述濾光層組包括多個不同顏色的濾光層。
可選地,所述干涉濾光層還包括與所述不同顏色的濾光層同層設置的黑矩陣,所述黑矩陣位于不同顏色的濾光層之間。
可選地,所述TFT陣列位于所述下基板面向所述上基板的一側,所述顯示面板還包括黑矩陣,所述黑矩陣位于所述TFT陣列面向所述上基板的一側,或者,所述黑矩陣位于所述TFT陣列的柵極與所述下基板之間。
可選地,每一所述濾光層組包括同層設置的紅色濾光層、綠色濾光層和藍色濾光層。
可選地,所述多個不同顏色的濾光層的厚度不同。
可選地,在垂直于所述上基板或下基板的方向上,每一顏色的濾光層均包括上反射層、下反射層以及位于所述上反射層和所述下反射層之間的透明間隔層。
可選地,不同顏色的濾光層的反射層的材料不同,其中所述反射層包括上反射層和/或下反射層;
和/或,不同顏色的濾光層的透明間隔層的材料不同。
可選地,該顯示面板為液晶顯示面板或OLED顯示面板。
本申請實施例提供的一種顯示設備,包括本申請實施例提供的所述的顯示面板。
本申請實施例提供的一種彩膜基板,包括玻璃基板,還包括設置在所述玻璃基板一側的彩膜層,所述彩膜層包括干涉濾光層。
本申請實施例提供的一種陣列基板,包括玻璃基板以及設置在所述玻璃基板一側的薄膜晶體管TFT陣列,還包括設置在所述玻璃基板另一側的彩膜層,所述彩膜層包括干涉濾光層;
或者,還包括與所述TFT陣列同側設置的彩膜層,所述彩膜層設置在所述TFT陣列之上,或者設置在所述TFT陣列與所述玻璃基板之間。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例,對于本領域的普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現有技術中的液晶顯示面板的結構示意圖;
圖2為本申請實施例提供的干涉濾光層的結構示意圖;
圖3為本申請實施例提供的干涉濾光層設置在與陣列基板相對的玻璃基板上的顯示面板結構示意圖;
圖4為本申請實施例提供的干涉濾光層設置在陣列基板的玻璃基板上的陣列基板結構示意圖。
具體實施方式
本申請實施例提供了一種顯示面板、顯示設備、彩膜基板和陣列基板,用以通過干涉濾光層代替樹脂作為彩膜層,從而提高色域、避免樹脂材料導致的殘像問題,提高顯示品質、產品質量,以及提高產品設計的靈活性。
濾光層可以分為染料濾光層和干涉濾光層,傳統CF就是采用的染料濾光的原理。染料濾光層是通過在材料中加入染料,改變其分子結構,折射率也發生變化,對某些顏色的光的通過就有變化了,例如,當白光通過紅色染料濾光層時,透過的是紅光,而藍光、綠光大部分被吸收。而干涉濾光層的原理是通過光學干涉的原理,通過膜層厚度控制透過的光的波長范圍來濾光。
干涉濾光層是在法布里-珀羅干涉儀的基礎上改進而成的,因而也被稱為法布里-珀羅干涉濾光層。干涉濾光層在光學、光譜學、光通信、激光等領域得到廣泛應用。干涉濾光層是通過多層多周期光學薄膜實現的。
本申請實施例提供的技術方案,涉及干涉濾光技術,在顯示裝置TFT像素對應位置分別通過R、G、B三色干涉濾光層(簡稱濾光層),可用來代替現有技術中的彩膜基板上的樹脂,實現彩色顯示。根據干涉濾光的原理,制作多層光學膜層,最簡單的有3層設計,參見圖2,第一層是反射層201,反射層可為鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鉻等,第二層是折射率大于1的透明間隔層103,透明間隔層的材料可以為氟化鎂(MgF2)、冰晶石(Na3AlF6)等,第三層還是反射層202。其中,反射層201包括兩層,分別為玻璃基板101和反射膜102,同理,反射層202也包括兩層,分別為玻璃基板105和反射膜104。
本申請實施例基于干涉濾光層的原理,在對應RGB位置分別制作透過對應R、G、B光的波長的濾光層,通過控制峰值波長和半寬度來控制濾光層的R、G、B色坐標和色域等。從而,通過使用干涉濾光層來代替彩膜樹脂,對R、G、B色坐標的控制更加精確,同時使濾光層和panel分離,避免了CF段差等造成的顯示效果差的問題,減少染料樹脂老化過程中析出離子不純物對液晶盒的影響,避免殘像等不良的產生。
下面給出本申請實施例提供的技術方案的詳細介紹。
本申請實施例提供的一種顯示面板,包括上基板、下基板、彩膜層和TFT陣列,其中,所述彩膜層包括干涉濾光層,所述的上基板可以理解為圖1中所示的上玻璃基板003,所述的下基板可以理解為圖1中所示的下玻璃基板004,所述的TFT陣列可以理解為圖1中所示的TFT陣列005,本申請實施例中,所述的TFT陣列同樣可以設置在下基板面向所述上基板的一側上。而本申請實施例中所述的彩膜層,則可以有多種設置方式,例如:
若所述TFT陣列位于所述下基板面向所述上基板的一側,所述干涉濾光層位于所述下基板背向所述上基板的一側,即干涉濾光層可以設置在陣列基板上,TFT陣列和干涉濾光層通過下基板(玻璃基板)隔開;
或者,若所述TFT陣列位于所述下基板面向所述上基板的一側,所述干涉濾光層位于所述上基板面向所述TFT陣列的一側,即干涉濾光層可以設置在彩膜基板上。
當干涉濾光層設置在陣列基板上時,干涉濾光層還可以有其他設置方式,例如,所述TFT陣列位于所述下基板面向所述上基板的一側,所述干涉濾光層位于所述TFT陣列與所述下基板之間,或者,所述干涉濾光層位于所述TFT陣列面向所述上基板的一側,即干涉濾光層可以與TFT陣列位于下基板的同一側,具體可以位于TFT陣列之上或之下。
所述干涉濾光層包括同層設置的重復排列的濾光層組,每一所述濾光層組包括多個不同顏色的濾光層,例如,每一所述濾光層組包括同層設置的紅色濾光層、綠色濾光層和藍色濾光層,或者可以根據需要制作包括R、G、B、白色(W)、黃色(Y)或更多色彩的濾光層。
所述干涉濾光層還包括與所述不同顏色的濾光層同層設置的黑矩陣,所述黑矩陣位于不同顏色的濾光層之間。
也就是說,可在濾光層不制作BM,僅制作R、G、B濾光層,在陣列基板側制作BM,BM的位置例如可以為TFT陣列上側或TFT的柵極(Gate)下側。即所述TFT陣列位于所述下基板面向所述上基板的一側,所述顯示面板還包括黑矩陣,所述黑矩陣位于所述TFT陣列面向所述上基板的一側,或者,所述黑矩陣位于所述TFT陣列的柵極與所述下基板之間。
所述多個不同顏色的濾光層的厚度不同。例如,R、G、B濾光層的厚度遞減。
根據光的干涉原理,如圖2所示,若透明間隔層(簡稱間隔層)103的折射率為n,間隔層103的膜層厚度為d,則n與d的乘積決定了濾光層的透射峰值波長λ,具體關系式如下:
其中m為預設整數,例如可以為1、2、3,m對濾光層的波長的峰值的透過率和半峰寬產生影響,所述半峰寬是色譜峰高一半處的峰寬度,又稱半寬度。
通過在不同位置(與像素(pixel)對應)制作不同厚度(不同透射峰值波長)的濾光層,可以達到不同顏色的子像素單元(dot,例如像素中的R、G、B單元)分別透過不同波長的光的目的。
因此,本申請實施例中,根據光的干涉原理,不同波長(對應不同顏色)的光對應的濾光層厚度不同,本申請實施例通過制作干涉濾光層(包括R、G、B濾光層)來代替彩膜CF的RGB resin,濾光層透過光的波峰和半寬度更容易控制,即干涉濾光層的透過波長更窄,所以可達到更高的色域。
需要說明的是,本申請實施例中,在垂直于所述上基板或下基板的方向上,每一顏色的濾光層均如圖2所示,包括上反射層、下反射層以及位于所述上反射層和所述下反射層之間的透明間隔層。
除了厚度之外,本申請實施例中,還可以通過設置不同材料的干涉濾光層,實現不同顏色的顯示,例如,改變反射層的折射率制作干涉濾光層,透明間隔層也可以選用不同折射率的材料,即由上述公式可知折射率n與厚度d的乘積決定了透過什么顏色的光,其中可以選擇d變化,也可以選擇n變化。
例如:
不同顏色的濾光層的反射層的材料不同,其中所述反射層包括上反射層和/或下反射層,如圖2所示,不同顏色的濾光層的反射膜102和/或反射膜104不同;
和/或,不同顏色的濾光層的透明間隔層的材料不同。
另外,本申請實施例中還可以通過多周期鍍膜,即參見圖2,縱向的在玻璃基板101上做多層反射膜102,和/或,在玻璃基板105上做多層反射膜104,可以增大反射率,提高精細系數,改善干涉濾光層的特性。
本申請實施例中所述的反射膜102、104可以是金屬膜,或者是更高反射率材料,例如ZnS,從而達到更高的光透過率。
本申請實施例中所述的顯示面板,可以為液晶顯示面板或有機發光二極管(OLED)顯示面板。
下面結合附圖給出兩個實施例的舉例說明。
實施例一:
參見圖3,本申請實施例提供的一種顯示面板,包括彩膜基板03和陣列基板02,所述陣列基板02與現有技術中的陣列基板相同,所述彩膜基板03包括玻璃基板003和位于玻璃基板003面向陣列基板02一側的干涉濾光層,該干涉濾光層包括黑矩陣401和由黑矩陣401間隔開的R濾光層402、G濾光層403、B濾光層404,其中,R濾光層402、G濾光層403、B濾光層404、黑矩陣401的厚度依次遞減。每一R濾光層402、G濾光層403、B濾光層404、黑矩陣401,均包括第一反射層201、透明間隔層103和第二反射層202,那么具體地,R濾光層402、G濾光層403、B濾光層404、黑矩陣401的厚度不同,可以是透明間隔層的厚度不同。
干涉濾光層有多層光學膜層,最簡單的有3層設計,第一層是反射層,第二層是折射率大于1的間隔層,第三層是反射層,根據光的干涉原理,不同波長光干涉相長、相消的厚度不同,根據需要計算透過紅光(R)/綠光(G)/藍光(B)&BM波長時的厚度。例如,反射層可為鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鉻等,透明間隔層為氟化鎂(MgF2)、冰晶石(Na3AlF6)等。BM厚度為大于780nm或小于380nm,具體可以根據實際需要而定。
包括R濾光層402、G濾光層403、B濾光層404、黑矩陣401的干涉濾光層的制作過程,例如:在基板上蒸鍍第一反射層,蒸鍍氟化鎂層,涂布光刻膠,采用half-Tone工藝(通過mask的透過部分的透過率的不同,來實現對透過區域中光照量的不同,從而制作出厚度不同的膜層的工藝),對于R濾光層402、G濾光層403、B濾光層404、黑矩陣401采用不同透過率,曝光、顯影得到不同厚度的透明間隔層,即曝光量不同,所以得到的透明間隔層的厚度不同。最后,蒸鍍第二反射層,得到濾光彩膜,即干涉濾光層。
實施例二:
參見圖4,本申請實施例提供的陣列基板包括玻璃基板004、設置在玻璃基板004一側的TFT陣列005、設置在玻璃基板004另一側的干涉濾光層,該干涉濾光層包括黑矩陣301和由黑矩陣301間隔開的R濾光層302、G濾光層303、B濾光層304,其中,R濾光層302、G濾光層303、B濾光層304、黑矩陣301的厚度依次遞減。每一R濾光層302、G濾光層303、B濾光層304、黑矩陣301,均包括第一反射層201、透明間隔層103和第二反射層202,那么具體地,R濾光層302、G濾光層303、B濾光層304、黑矩陣301的厚度不同,可以是透明間隔層的厚度不同。
在采用實施例二提供的陣列基板的情況下,顯示面板中的彩膜基板可以和現有技術中的彩膜基板相同,也可以不同,即可以省略現有技術中的彩膜基板中的R、G、B樹脂層。
本實施例中,干涉濾光層的制作工藝可以與實施例一相同,也可以不同,例如,包括R濾光層302、G濾光層303、B濾光層304、黑矩陣301的干涉濾光層的制作工藝包括:在基板上蒸鍍第一反射層,蒸鍍氟化鎂層,涂布光刻膠,曝光,顯影得到R濾光層302、G濾光層303、B濾光層304、黑矩陣301中的任意一種層結構的透明間隔層,重復這一操作,即逐一來制作R濾光層302、G濾光層303、B濾光層304、黑矩陣301的透明間隔層,可以做完R濾光層302的透明間隔層,再做G濾光層303的透明間隔層,然后做B濾光層304的透明間隔層,最后做黑矩陣301的透明間隔層。最后得到R濾光層302、G濾光層303、B濾光層304和黑矩陣301的透明間隔層,然后蒸鍍R濾光層302、G濾光層303、B濾光層304和黑矩陣301的第二反射層,最終得到整個干涉濾光層。
需要說明的是,本申請實施例中的所述顯示面板中的彩膜層,可以只由干涉濾光層實現,當然,除了干涉濾光層還可以設置有RGB樹脂層,同樣可以達到提高色域的效果,不是一定要將干涉濾光層替換掉RGB樹脂層,可以在現有RGB樹脂層的基礎上進一步設置干涉濾光層,RGB樹脂層和干涉濾光層共同起到彩色顯示的作用。
本申請實施例提供的一種顯示設備,包括本申請實施例提供的所述的顯示面板。該顯示設備,例如可以是手機、電腦、電視、PAD等顯示設備。
本申請實施例提供的一種彩膜基板,包括玻璃基板,還包括設置在所述玻璃基板一側的彩膜層,所述彩膜層包括干涉濾光層。
本申請實施例提供的一種陣列基板,包括玻璃基板以及設置在所述玻璃基板一側的薄膜晶體管TFT陣列,還包括設置在所述玻璃基板另一側的彩膜層,所述彩膜層包括干涉濾光層;
或者,還包括與所述TFT陣列同側設置的彩膜層,所述彩膜層設置在所述TFT陣列之上,或者設置在所述TFT陣列與所述玻璃基板之間。
綜上所述,本申請實施例中,采用干涉濾光層的原理,通過設置干涉濾光層實現彩色顯示,從而提高色域,使得光的波長更容易控制。現有技術中的CF段差會導致液晶排列上的問題,影響液晶顯示器的顯示效果,而本申請實施例中的R、G、B濾光層與彩膜基板的玻璃基板(glass)分離,可以改善CF段差帶來的影響顯示效果的問題,以及減少染料樹脂老化過程中析出離子不純物對液晶盒的影響,避免殘像等不良的產生。并且,若在陣列基板的玻璃基板的遠離(或背向)TFT的一面設置干涉濾光層作為CF(即如圖4所示結構),還可以減小BM寬度,增加開口率,減少系統殘像的產生,結構簡潔、工藝簡單。
顯然,本領域的技術人員可以對本申請進行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣,倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權利要求及其等同技術的范圍之內,則本申請也意圖包含這些改動和變型在內。