CN102629022B - 一种显示装置、液晶面板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示器技术领域，特别涉及一种显示装置、液晶面板及其制作方法。该液晶面板包括彩膜基板、阵列基板、液晶和偏光片，偏光片为两个，两个偏光片分别设置在彩膜基板和阵列基板上，在两个偏光片之间设有相位补偿膜。本发明提供的液晶面板及其制作方法，采用相位补偿膜可有效避免由于栅极和源漏电极层位置处出现的不规则端差使得液晶在该位置处发生偏转而导致的暗态漏光现象，增设的相位补偿膜可将现有技术中彩膜基板中黑矩阵的设计取消掉，从而简化彩膜工艺程序，并且可有效提高像素电极的开口率和背光源的光能利用率，最大程度地降低光能损耗，提高产品的优良率。

Description

一种显示装置、液晶面板及其制作方法

技术领域

本发明涉及显示器技术领域，特别涉及一种显示装置、液晶面板及其制作方法。

背景技术

TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜场效应晶体管液晶显示器)主要结构是由阵列基板、彩膜基板、偏光片、背光源和液晶等部分组成。其中，在基板上通过沉积栅极、栅绝缘层、有源层、源极层、漏极层、像素电极层形成薄膜晶体管结构；在基板上通过分别沉积黑矩阵、红绿蓝像素、像素保护层、公共电极层和隔垫物形成彩膜基板。在真空对盒工艺中，将液晶均匀滴注在阵列基板或者彩膜基板上后，将彩膜基板或者阵列基板与其进行对盒，同时采用封框胶将四边封装。对盒完成后，在彩膜基板和阵列基板上分别贴附上下偏光片，再与背光源结合形成最终的模块结构。

通常液晶显示器的显示模式可以分为常黑(Normal Black)模式和常白(Normal White)模式，以常白模式为例，当液晶上未施加任何操作电压时，棒状液晶分子会以近似于平躺的姿态排列，这时光线可以最大的程度通过上下偏振片，呈现为亮态；当施加电压于液晶上时，液晶会随着电压的不同，站立成不同的角度，电压越大，液晶站立角度越陡，穿透上、下偏振片的光线就越少，直至液晶垂直站立时，光线几乎不能通过，呈现为暗态。液晶显示器的显示原理主要是利用电场对液晶分子进行取向控制，液晶的折射率各向异性使透过率发生变化，从而进行图像显示。

背光源所发出的光线通过下偏振片、阵列基板、液晶层、彩膜基板和上偏振片后，由于各部分对光线具有吸收、散射和反射作用，最终由显示器发出的光线的透过率仅为4％～5％。其中由于彩膜基板的黑矩阵的存在，使得像素电极的开口率降低，同时由于彩膜基板上的黑矩阵的遮挡作用，使得背光源发出的光线无法通过黑矩阵，从而降低了光能的利用率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种显示装置、液晶面板及其制作方法，克服现有的液晶显示器彩膜基板中需要沉积黑矩阵来遮挡住栅极和源极、漏极层位置处的暗态漏光现象而导致的制作工艺复杂、光能利用率较低等缺陷。

(二)技术方案

为了解决上述问题，本发明一方面提供一种液晶面板，包括：彩膜基板、阵列基板、液晶和偏光片，所述偏光片为两个，所述两个偏光片分别设置在所述彩膜基板和所述阵列基板上，在所述两个偏光片之间设有相位补偿膜。

进一步地，所述相位补偿膜设置于所述彩膜基板上，且至少与所述阵列基板上不透光区域的位置相对。

进一步地，所述不透光区域至少包括栅极、扫描线、源极、漏极以及数据线。

进一步地，所述相位补偿膜为双轴晶体薄膜，其光程差为250-350nm。

进一步地，所述相位补偿膜的光程差为275nm。

进一步地，所述相位补偿膜的折射因子N_z的取值为0.5。

进一步地，所述折射因子N_z的表述公式为：

$\mathrm{Nz}=\frac{n_x-n_y}{(n_x+n_y)/2-n_z}+0.5;$

其中：n_x为相位补偿膜在X轴方向上的光折射率；n_y为相位补偿膜在Y轴方向上的光折射率；n_z为相位补偿膜在Z轴方向上的光折射率。

另一方面，本发明还提供一种液晶面板的制作方法，包括步骤：

步骤S1、制备阵列基板和彩膜基板；

步骤S2、在所述彩膜基板上制备相位补偿膜；

步骤S3、将所述阵列基板和完成步骤S2的彩膜基板进行液晶滴注和真空对盒，并在对盒后的彩膜基板和阵列基板的外侧贴附偏光片，其中，所述相位补偿膜位于所述偏光片之间。

再一方面，本发明还提供一种显示装置，其包括液晶面板。

(三)有益效果

本发明提供的显示装置、液晶面板及其制作方法，采用相位补偿膜可有效避免由于栅极和源极、漏极层位置处出现的不规则端差使得液晶在该位置处发生偏转而导致的暗态漏光现象，增设的相位补偿膜可将现有技术中彩膜基板中黑矩阵的设计替换掉，从而简化彩膜工艺程序，并且可有效提高像素电极的开口率和背光源的光能利用率，最大程度地降低光能损耗，提高产品的优良率。

附图说明

图1为本发明实施例液晶面板彩膜基板结构示意图；

图2为本发明实施例液晶面板制作方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的液晶面板包括：彩膜基板、阵列基板、液晶和偏光片，偏光片的数量为两个，该两个偏光片分别设置在彩膜基板和阵列基板上，其中，设定位于彩膜基板外侧的偏光片为上偏光片，位于阵列基板外侧的偏光片为下偏光片。在两个偏光片之间设有相位补偿膜5。

彩膜基板的基板1上具有彩色像素层2、保护层3、公共电极层和隔垫物4。该相位补偿膜5设置于基板1的外侧且至少与阵列基板上不透光区域的位置相对。其中，不透光区域至少包括栅极、扫描线、源极、漏极以及数据线。将相位补偿膜5设置在背板1且与阵列基板上不透光区域位置相对的位置上，可有效避免暗态漏光现象。

本发明实施例中的相位补偿膜为双轴晶体薄膜，其光程差为250-350nm，较优为275nm，该光程差的数值等于λ/2，其中λ为550nm，为单色光绿光的波长，该550nm的绿光对于人肉眼来说，较为敏感，可较为直观地进行分辨，最大程度地提高用户的视觉效果。

其中，相位补偿膜的折射因子N_z的取值为0.5。折射因子N_z的表述公式为：

$\mathrm{Nz}=\frac{n_x-n_y}{(n_x+n_y)/2-n_z}+0.5;$

其中：n_x为相位补偿膜在X轴方向上的光折射率；n_y为相位补偿膜在Y轴方向上的光折射率；n_z为相位补偿膜在Z轴方向上的光折射率。

由于栅极和源极、漏极层等不透光区域位置处为沉积凸起状，其周边存在不规则的端差，因此，在其附近的液晶容易发生偏转而导致漏光。为了避免该暗态漏光的发生，设定相位补偿膜的相位差为其光轴角度为θ。将相位补偿膜贴附在与栅极和源极、漏极层相对应的彩膜基板上，使得漏光光线的偏振方向与上偏振片的吸光轴方向一致，进而可将漏光光线吸收掉，进而有效补偿液晶在栅极和信号线位置处的相位差，避免该位置处漏光现象的发生。具体原理为：出射光强度的公式为：

$I=\frac{1}{2}{\sin }^{2}2\mathrm{\ψ}{\sin }^2\frac{\mathrm{\Γ}}{2};$

其中，I为出射光强度；ψ为液晶在该位置处的偏转角度，为相位延迟，通过相位补偿膜可补偿该位置处的液晶延迟，使得I(Ψ)+I(θ)＝0，即Γ(液晶)+Γ(PR)＝0。其中，I(Ψ)为液晶的出射光强度，I(θ)为相位补偿膜的出射光强度。

增设的相位补偿膜5，可有效补偿液晶在栅极和源极、漏极层位置处由于发生偏转而产生的相位差，进而可有效避免漏光现象。由于消除掉原有黑矩阵的设计，光线可正常穿透相位补偿膜，并且发生偏振的光线将被上偏光片吸收掉，因此，在避免漏光的同时，可最大程度地提高背光源的光能利用率，降低光能损耗，提高产品的优良率。

本发明还提供一种显示装置，其包括上述实施例中的液晶面板。

如图2所示，本发明实施例液晶面板的制作方法具有包括如下步骤：

步骤S1、制备阵列基板和彩膜基板。

具体为：在基板上沉积栅极、扫描线、栅绝缘层、有源层、源极、漏极层、像素电极层和数据线形成阵列基板；在另一基板上沉积彩色像素层、保护层、公共电极层和隔垫物形成彩膜基板。

步骤S2、在彩膜基板上制备相位补偿膜。

相位补偿膜位于彩膜基板的外侧且至少与阵列基板上不透光区域的位置相对，该不透光区域至少包括栅极、扫描线、源极、漏极以及数据线。

本发明实施例中的相位补偿膜为双轴晶体薄膜，其光程差为250-350nm，较优为275nm，该光程差的数值等于λ/2，其中λ为550nm，为单色光绿光的波长，该550nm的绿光对于人肉眼来说，较为敏感，可较为直观地进行分辨，最大程度地提高用户的视觉效果。

相位补偿膜的折射因子N_z的取值为0.5。其中，折射因子N_z的表述公式为：

$\mathrm{Nz}=\frac{n_x-n_y}{(n_x+n_y)/2-n_z}+0.5;$

其中：n_x为相位补偿膜在X轴方向上的光折射率；n_y为相位补偿膜在Y轴方向上的光折射率；n_z为相位补偿膜在Z轴方向上的光折射率。

步骤S3、将阵列基板和完成步骤S2的彩膜基板进行液晶滴注和真空对盒，并在对盒后的彩膜基板和阵列基板的外侧贴附偏光片。其中，相位补偿膜位于该两个偏光片之间。

本发明提供的显示装置、液晶面板及其制作方法，采用相位补偿膜可有效避免由于栅极和源极、漏极层位置处出现的不规则端差使得液晶在该位置处发生偏转而导致的暗态漏光现象，增设的相位补偿膜可将现有技术中彩膜基板中黑矩阵的设计替换掉，从而简化彩膜工艺程序，并且可有效提高像素电极的开口率和背光源的光能利用率，最大程度地降低光能损耗，提高产品的优良率。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种液晶面板，包括彩膜基板、阵列基板、液晶和偏光片，所述偏光片为两个，所述两个偏光片分别设置在所述彩膜基板和所述阵列基板上，其特征在于，

在所述两个偏光片之间设有相位补偿膜，所述相位补偿膜设置于所述彩膜基板的外侧且至少与所述阵列基板上不透光区域的位置相对；

所述彩膜基板中不包括黑矩阵。

2.如权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述不透光区域至少包括栅极、扫描线、源极、漏极以及数据线。

3.如权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述相位补偿膜为双轴晶体薄膜，其光程差为250-350nm。

4.如权利要求3所述的液晶面板，其特征在于，所述相位补偿膜的光程差为275nm。

5.如权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述相位补偿膜的折射因子N_z的取值为0.5。

6.如权利要求5所述的液晶面板，其特征在于，所述折射因子N_z的表述公式为：

$\mathrm{Nz}=\frac{n_x-n_y}{(n_x+n_y)/2-n_z}+0.5;$

其中：n_x为相位补偿膜在X轴方向上的光折射率；n_y为相位补偿膜在Y轴方向上的光折射率；n_z为相位补偿膜在Z轴方向上的光折射率。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的液晶面板的制作方法，其特征在于，包括步骤：

步骤S1、制备阵列基板和彩膜基板；

步骤S2、在所述彩膜基板上制备相位补偿膜；

步骤S3、将所述阵列基板和完成步骤S2的彩膜基板进行液晶滴注和真空对盒，并在对盒后的彩膜基板和阵列基板的外侧贴附偏光片，其中，所述相位补偿膜位于所述偏光片之间。

8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的液晶面板。