CN105223726A - 彩色滤光片基板及制作方法和液晶显示装置及驱动方法 - Google Patents
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Abstract
一种彩色滤光片基板，包括第一衬底基板，该彩色滤光片基板还包括设置在该第一衬底基板上的三种色阻材料和电子纸显示材料，该彩色滤光片基板的每个像素包括由该三种色阻材料分别形成的三个液晶子像素和由该电子纸显示材料形成的一个电子纸子像素，其中每个像素的该三个液晶子像素用于液晶显示，每个像素的该电子纸子像素用于电子纸显示。本发明还提供该彩色滤光片基板的制作方法以及具有该彩色滤光片基板的液晶显示装置及其驱动方法。本发明将液晶显示和电子纸显示制作在同一面板中，使用一块显示屏幕即可实现正反显示屏幕的功能，降低了生产成本，产品更容易薄型化，整体重量更低，在使用时无需正反来回切换屏幕，消费者体验更佳。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及彩色滤光片基板及其制作方法，以及具有该彩色滤光片基板的液晶显示装置及其驱动方法。
背景技术
液晶显示装置(liquidcrystaldisplay，LCD)具有画质好、体积小、重量轻、低驱动电压、低功耗、无辐射和制造成本相对较低的优点，在平板显示领域占主导地位。随着电子产品朝着轻、薄、小型化快速发展，各种液晶显示装置例如智能手机、平板电脑等几乎都以液晶显示装置作为显示终端。
随着智能手机市场竞争加剧，手机硬件配置规格不断提升。显示屏幕的分辨率由FWVGA提升至HD、FHD，甚至2K1K。色饱和度(NTSC)也由70％向85％或100％方向发展。分辨率的不断提升导致屏幕的逻辑功耗不断变大，而分辨率和色饱和度的提升也使得面板穿透率降低，为了维持一定的亮度，不得不将背光亮度提高，从而也提高了背光功耗。因此，显示屏幕高分辨率、高色饱和度的发展趋势导致手机功耗的越来越大，目前的电池容量已经不能满足要求，手机待机时间大大缩短。
另一方面，对使用者来说，高分辨率、高色饱和度并不是一直需要的。当浏览图片、观看视频时，需要手机屏幕画质清晰、色彩鲜艳。而在待机时、接打电话时，对画质和色彩的要求较低。因此，根据使用者不同时段的需要，实现手机屏幕不同画质的切换，从而减少功耗的消耗，延长手机的待机时间是一个需要克服的技术难题。
现有技术解决该问题的方法有设计正反两面手机屏幕，正面采用液晶显示屏或OLED显示屏，在浏览图片、观看视频时画质清晰、色饱和度高、响应速度快；反面采用电子纸显示屏(E-ink屏幕)，在待机显示时钟或接打电话等不要求画质和色彩的状态时，使用反面电子纸屏幕，这样既满足了高画质的要求，又实现了待机省电的目的。
然而，现有技术解决该问题的不足有：(1)、正反两块屏幕，成本高；(2)、正反两块屏幕，手机较厚；(3)、正反两块屏幕，来回切换，消费者体验差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种彩色滤光片基板及其制作方法，以及具有该彩色滤光片基板的液晶显示装置及其驱动方法，以解决现有技术中利用正反两块屏幕所导致的成本高、厚度大、消费体验差的问题。
本发明实施例提供一种彩色滤光片基板，包括第一衬底基板，该彩色滤光片基板还包括设置在该第一衬底基板上的三种色阻材料和电子纸显示材料，该彩色滤光片基板的每个像素包括由该三种色阻材料分别形成的三个液晶子像素和由该电子纸显示材料形成的一个电子纸子像素，其中每个像素的该三个液晶子像素用于液晶显示，每个像素的该电子纸子像素用于电子纸显示。
进一步地，该第一衬底基板上还设置有黑矩阵，该黑矩阵设置在相邻的液晶子像素之间及相邻的液晶子像素与电子纸子像素之间。
进一步地，该第一衬底基板上还设置有第一公共电极，该第一公共电极夹设在该第一衬底基板与该电子纸显示材料之间。
进一步地，该黑矩阵和该三种色阻材料覆盖在该第一衬底基板的表面上，该第一公共电极覆盖在该黑矩阵和该三种色阻材料上，该第一公共电极于对应该电子纸子像素的区域折向该第一衬底基板并覆盖在该第一衬底基板的表面上。
进一步地，该第一公共电极平坦地覆盖在该第一衬底基板的表面上，该黑矩阵、该三种色阻材料以及该电子纸显示材料覆盖在该第一公共电极上。
本发明实施例还提供一种彩色滤光片基板的制作方法，包括如下步骤：
先在第一衬底基板上制作形成黑矩阵和三种色阻材料；
然后在该第一衬底基板上制作形成电子纸显示材料，使该彩色滤光片基板的每个像素包括由该三种色阻材料分别形成的三个液晶子像素和由该电子纸显示材料形成的一个电子纸子像素，该黑矩阵设置在相邻的液晶子像素之间及相邻的液晶子像素与电子纸子像素之间，其中每个像素的该三个液晶子像素用于液晶显示，每个像素的该电子纸子像素用于电子纸显示。
进一步地，该制作方法还包括在该第一衬底基板上制作形成第一公共电极，使该第一公共电极夹设在该第一衬底基板与该电子纸显示材料之间。
本发明实施例还提供一种液晶显示装置，包括彩色滤光片基板、薄膜晶体管阵列基板以及设置在该彩色滤光片基板与该薄膜晶体管阵列基板之间的液晶层，该彩色滤光片基板为上述的彩色滤光片基板。
进一步地，该薄膜晶体管阵列基板包括第二衬底基板，该第二衬底基板上对应于该彩色滤光片基板的每个像素设置有三个液晶像素电极和一个电子纸像素电极，该三个液晶像素电极与该彩色滤光片基板的每个像素中的三个液晶子像素分别对应，该电子纸像素电极与该彩色滤光片基板的每个像素中的电子纸子像素对应，每个电子纸子像素由不透光的导电材料制成。
本发明实施例还提供一种液晶显示装置的驱动方法，运用于上述的液晶显示装置，该驱动方法包括如下步骤：
在液晶显示时，将所有电子纸子像素关闭，驱动所述液晶子像素进行显示；以及
在电子纸显示时，将所有液晶子像素关闭，驱动所述电子纸子像素进行显示。
本发明实施例提供的彩色滤光片基板和液晶显示装置，将液晶显示和电子纸显示制作在同一面板中，当需要浏览图片、观看视频时，将电子纸子像素关闭，由液晶子像素进行显示，可以实现清晰画质。当手机待机或不需要色彩显示的时候，将液晶子像素关闭，由电子纸子像素进行显示，从而实现省电的目的。本发明实施例使用一块显示屏幕即可实现正反显示屏幕的功能，降低了面板制作成本以及后续组装成本，产品整体厚度更容易薄型化，整体重量更低，在使用时无需正反来回切换屏幕，消费者体验更佳。
附图说明
图1为本发明实施例中的液晶显示装置的一个像素结构的示意图。
图2a至图2f为图1中彩色滤光片基板的不同子像素排列方式的示意图。
图3为图1中彩色滤光片基板的另一种结构的示意图。
图4为图1中薄膜晶体管阵列基板的另一种结构的示意图。
图5a至图5e为图1的彩色滤光片基板的制作过程示意图。
图6a至图6e为图3的彩色滤光片基板的制作过程示意图。
图7a为图1的液晶显示装置在液晶显示时的微观示意图。
图7b为图1的液晶显示装置在液晶显示时的宏观示意图。
图8a为图1的液晶显示装置在电子纸显示时的微观示意图。
图8b为图1的液晶显示装置在电子纸显示时的宏观示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图1为本发明实施例中的液晶显示装置的一个像素结构的示意图，请参图1，本发明实施例的液晶显示装置100包括彩色滤光片基板110、薄膜晶体管阵列基板120以及设置在彩色滤光片基板110与薄膜晶体管阵列基板120之间的液晶层130。
彩色滤光片基板110包括第一衬底基板111、设置在第一衬底基板111上的三种色阻材料(本实施例为RGB三种色阻材料，但不限于此)和电子纸显示材料，彩色滤光片基板110的每个像素P包括由该三种色阻材料分别形成的三个液晶子像素P1(本实施例为三个RGB液晶子像素P1)和由该电子纸显示材料形成的一个电子纸子像素P2，即由三个RGB液晶子像素P1和一个电子纸子像素P2排列在一起构成该彩色滤光片基板110的一个像素P，其中每个像素P的该三个RGB液晶子像素P1用于液晶显示，每个像素P的该电子纸子像素P2用于电子纸显示。
RGB液晶子像素P1和电子纸子像素P2在彩色滤光片基板110上的排列顺序并不做限制，只要相邻的四个子像素P1、P2中包括三个RGB液晶子像素P1和一个电子纸子像素P2即可。
图2a至图2f为图1中彩色滤光片基板的不同子像素排列方式的示意图，请参图2a，该彩色滤光片基板110的每一行像素结构中，每个像素P的三个RGB液晶子像素P1和一个电子纸子像素P2按照RGBE(其中E代表电子纸子像素P2，下同)的方式排列。
请参图2b，该彩色滤光片基板110的每一行像素结构中，每个像素P的三个RGB液晶子像素P1和一个电子纸子像素P2按照RGEB的方式排列。
请参图2c，该彩色滤光片基板110的每一行像素结构中，每个像素P的三个RGB液晶子像素P1和一个电子纸子像素P2按照REGB的方式排列。
请参图2d，该彩色滤光片基板110位于奇数行的像素结构中，每个像素P的三个RGB液晶子像素P1和一个电子纸子像素P2按照RGBE的方式排列，而位于偶数行的像素结构中，每个像素P的三个RGB液晶子像素P1和一个电子纸子像素P2按照BERG的方式排列。
请参图2e，该彩色滤光片基板110位于奇数行的像素结构中，每个像素P的三个RGB液晶子像素P1和一个电子纸子像素P2按照RGEB的方式排列，而位于偶数行的像素结构中，每个像素P的三个RGB液晶子像素P1和一个电子纸子像素P2按照EBRG的方式排列。
请参图2f，该彩色滤光片基板110位于奇数行的像素结构中，每个像素P的三个RGB液晶子像素P1和一个电子纸子像素P2按照REGB的方式排列，而位于偶数行的像素结构中，每个像素P的三个RGB液晶子像素P1和一个电子纸子像素P2按照GBRE的方式排列。
请参图1，该彩色滤光片基板110的第一衬底基板111上还设置有黑矩阵112(BM)，黑矩阵112和RGB色阻材料覆盖在第一衬底基板111的表面上，黑矩阵112设置在相邻的液晶子像素P1之间以及相邻的液晶子像素P1与电子纸子像素P2之间，使相邻的子像素P1、P2之间通过黑矩阵112间隔开。换言之，每个RGB液晶子像素P1以及每个电子纸子像素P2的四周均设置有黑矩阵材料。
为了驱动电子纸子像素P2，该彩色滤光片基板110的第一衬底基板111上还设置有第一公共电极113，第一公共电极113例如为由ITO材料制成的透明电极，其整面地覆盖在黑矩阵112和RGB色阻材料上，且在对应电子纸子像素P2的区域，第一公共电极113折向第一衬底基板111并覆盖在第一衬底基板111的表面上，而电子纸显示材料设置在第一公共电极113上且对应位于每个电子纸子像素P2所在的区域，使第一公共电极113夹设在第一衬底基板111与电子纸显示材料之间(如图1所示)。
图3为图1中彩色滤光片基板的另一种结构的示意图，请参图3，该彩色滤光片基板110a上的第一公共电极113也可以是平坦地覆盖在第一衬底基板111的表面上，然后黑矩阵112、RGB色阻材料以及电子纸显示材料再覆盖在第一公共电极113上。此时，第一公共电极113也是夹设在第一衬底基板111与电子纸显示材料之间。本实施例中，第一公共电极113是整面平坦地覆盖在第一衬底基板111的表面上，无需折向第一衬底基板111。
请参图1和图3，该彩色滤光片基板110、110a于靠向液晶层130的一侧还设置有平坦层114(overcoat，OC)，平坦层114主要起平坦化作用，以平坦彩色滤光片基板110、110a靠向液晶层130的一侧的表面。
本发明中，每个电子纸子像素P2中的电子纸显示材料，可以是微胶囊式(micro-capsule)电泳、微杯式(micro-cup)电泳、旋转球(gyricon)、胆固醇液晶(cholestericliquidcrystal)等电子纸显示材料。
本实施例中，以微胶囊式电泳为例进行说明，但本发明不以此为限。每个电子纸子像素P2中的电子纸显示材料可以包括一个或多个微胶囊式的电泳单元，每个电泳单元内填充有电泳液和分散在电泳液中的多个带电粒子，这些带电粒子例如包括电性相反的白色带电粒子和黑色带电粒子。在其他的实施例中，每一电泳单元亦可是包括电泳液以及分布于电泳液中的多个白色带电粒子，其中电泳液例如是黑色电泳液；或者是，电泳液与带电粒子可以具有其他颜色，在本发明中并不限制。通过在每个电泳单元的上下两侧施加电压，在电场作用下，这些带电粒子会改变在电泳液中的位置。当施加的电场使白色带电粒子向上移动至靠近用户的一侧时，白色带电粒子反射外界环境光而显示亮态。反之，当改变施加的电场使黑色带电粒子向上移动至靠近用户的一侧时，黑色带电粒子吸收外界环境光而显示暗态。因此，每个电子纸子像素P2可进行黑白显示。而其他类型的电子纸显示的技术，也已为本领域技术人员所知晓，在此不再赘述。
请参图1，薄膜晶体管阵列基板120包括第二衬底基板121，第二衬底基板121上对应于彩色滤光片基板110的每个像素P设置有三个液晶像素电极122和一个电子纸像素电极123，该三个液晶像素电极122与彩色滤光片基板110的每个像素P中的三个RGB液晶子像素P1分别对应，该三个液晶像素电极122用于分别驱动该三个RGB液晶子像素P1；该电子纸像素电极123与彩色滤光片基板110的每个像素P中的电子纸子像素P2对应，该电子纸像素电极123用于驱动该电子纸子像素P2。薄膜晶体管阵列基板120的电子纸像素电极123与彩色滤光片基板110的第一公共电极113分别位于电子纸显示材料的上下两侧，当在电子纸像素电极123与第一公共电极113之间施加电压时，即可驱动电子纸子像素P2进行显示。
图1的实施例中以边缘场开关模式(FringeFieldSwitching，FFS)的液晶显示装置为例进行说明，因此薄膜晶体管阵列基板120的第二衬底基板121上还设置有第二公共电极124，第二公共电极124与液晶像素电极122、电子纸像素电极123位于该薄膜晶体管阵列基板120的不同层中。当在液晶像素电极122与第二公共电极124之间施加电压时，将产生驱动液晶偏转的电场，从而可驱动RGB液晶子像素P1进行显示。
更具体地，请参图1，在薄膜晶体管阵列基板120的第二衬底基板121上依次设置有第一金属层(图未示，第一金属层包括扫描线和TFT的栅极)、栅极绝缘层(图未示)、半导体层(图未示)、第二金属层(第二金属层包括数据线和TFT的源极及漏极，图1中仅示出数据线125)、第一绝缘层126、第二公共电极124、第二绝缘层127、液晶像素电极122和电子纸像素电极123。其中，第一绝缘层126和第二绝缘层127上于对应每个TFT的漏极所在位置设有通孔(图未示)，液晶像素电极122和电子纸像素电极123分别填入通孔中与对应TFT的漏极相连。该半导体层可采用a-Si(amorphoussilicon)、LTPS(lowtemperaturepoly-silicon)、或者IGZO(indiumgalliumzincoxide)等半导体材料。每个液晶像素电极122可以由ITO材料制成，且被分割为多个条状的电极条。每个电子纸像素电极123由不透光的导电材料制成，例如由黑色的金属制成，因为电子纸子像素P2是依靠外界环境光进行反射显示，所以每个电子纸像素电极123需要由不透光的导电材料制成。另外，每个TFT的栅极与对应的扫描线相连，每个TFT的源极与对应的数据线125相连，此为本领域技术人员所知晓。
图4为图1中薄膜晶体管阵列基板的另一种结构的示意图，图4的实施例中提供的薄膜晶体管阵列基板120a，适用于面内切换模式(In-PlaneSwitch，IPS)的液晶显示装置，在薄膜晶体管阵列基板120a上设置有第二公共电极124a，但是第二公共电极124a与液晶像素电极122、电子纸像素电极123位于该薄膜晶体管阵列基板120a的同一层中，第二公共电极124a和每个液晶像素电极122均包括多个条状的电极条，且第二公共电极124a的电极条与每个液晶像素电极122的电极条相互交替设置。
更具体地，请参图4，在薄膜晶体管阵列基板120a的第二衬底基板121上依次设置有第一金属层(图未示)、栅极绝缘层(图未示)、半导体层(图未示)、第二金属层(图4中仅示出数据线125)、绝缘层126a、第二公共电极124a、液晶像素电极122和电子纸像素电极123。其中，绝缘层126a上于对应每个TFT的漏极所在位置设有通孔(图未示)，液晶像素电极122和电子纸像素电极123分别填入通孔中与对应TFT的漏极相连。第二公共电极124a与液晶像素电极122、电子纸像素电极123均设置在绝缘层126a上。第二公共电极124a被分割形成多个条状的电极条，每个液晶像素电极122也被分割为多个条状的电极条，第二公共电极124a的电极条与每个液晶像素电极122的电极条在绝缘层126a上相互交替设置。每个电子纸像素电极123由不透光的导电材料制成，例如由黑色的金属制成。
请参图1，本实施例的液晶显示装置100在显示时，当需要浏览图片、观看视频时，将所有电子纸子像素P2关闭，由RGB液晶子像素P1进行显示，可以实现清晰画质，具体而言，当在对应的液晶像素电极122与第二公共电极124之间施加电压时，将产生驱动液晶偏转的电场，即可驱动对应的RGB液晶子像素P1进行液晶显示。当手机待机或不需要色彩显示的时候，将所有RGB液晶子像素P1关闭，由电子纸子像素P2进行显示，从而实现省电的目的，具体而言，当在对应的电子纸像素电极123与第一公共电极113之间施加电压时，将对电子纸显示材料产生电场，即可驱动对应的电子纸子像素P2进行电子纸显示。
本发明还提供一种彩色滤光片基板的制作方法，用于制作图1或图3所示的彩色滤光片基板110、110a，包括如下步骤：
先在第一衬底基板111上制作形成黑矩阵112和三种色阻材料；
然后在该第一衬底基板111上制作形成电子纸显示材料，使该彩色滤光片基板110、110a的每个像素P包括由该三种色阻材料分别形成的三个液晶子像素P1和由该电子纸显示材料形成的一个电子纸子像素P2，该黑矩阵112设置在相邻的液晶子像素P1之间以及相邻的液晶子像素P1与电子纸子像素P2之间，其中每个像素P的该三个液晶子像素P1用于液晶显示，每个像素P的该电子纸子像素P2用于电子纸显示。
进一步地，该制作方法还包括在第一衬底基板111上制作形成第一公共电极113，使该第一公共电极113夹设在该第一衬底基板111与该电子纸显示材料之间。
具体地，关于上述彩色滤光片基板的制作方法，还可以分别详细参见下面关于图1的彩色滤光片基板110和图3的彩色滤光片基板110a的制作方法。
图5a至图5e为图1的彩色滤光片基板的制作过程示意图，请参图5a至图5e，该彩色滤光片基板110的制作方法包括：
如图5a与图5b所示，在第一衬底基板111上制作形成黑矩阵112和RGB三种色阻材料。黑矩阵112和RGB三种色阻材料覆盖在第一衬底基板111的表面上。在第一衬底基板111上制作形成黑矩阵112和RGB三种色阻材料时，优选地在第一衬底基板111上先制作形成黑矩阵112(如图5a)，然后在第一衬底基板111上分别制作形成R、G、B三种色阻材料(如图5b)，但不限于此。也可以先在第一衬底基板111上先分别制作形成R、G、B三种色阻材料，然后在第一衬底基板111上制作形成黑矩阵112。
如图5c所示，在黑矩阵112和RGB三种色阻材料上制作形成第一公共电极113。第一公共电极113覆盖在黑矩阵112和RGB色阻材料上，且在对应电子纸子像素P2的区域，第一公共电极113折向第一衬底基板111并覆盖在第一衬底基板111的表面上，同时在第一公共电极113折弯处形成U形的收容槽115。
如图5d所示，在第一公共电极113上于对应电子纸子像素P2的区域制作形成电子纸显示材料。电子纸显示材料形成在第一公共电极113上且对应位于电子纸子像素P2所在的区域，电子纸显示材料容置在收容槽115中，使第一公共电极113夹设在第一衬底基板111与电子纸显示材料之间。具体地，当电子纸显示材料为微胶囊式电泳时，将带有微胶囊电泳的电泳薄片贴覆或印刷在第一公共电极113上，采用曝光方式去除位于RGB显示区的电子纸显示材料；当电子纸显示材料为微杯式电泳时，将带有微杯电泳的电泳薄片贴覆或印刷在第一公共电极113上，采用曝光方式去除位于RGB显示区的电子纸显示材料。当电子纸显示材料为旋转球时，将带有正负极性旋转球的膜片贴覆在第一公共电极113上，采用曝光方式去除位于RGB显示区的电子纸显示材料。
如图5e所示，对第一衬底基板111进行封装制作。具体地，采用平坦层114(OC)或其他封装材料对第一衬底基板111进行封装。本实施例中，在第一公共电极113和电子纸显示材料上制作形成平坦层114，以平坦化该彩色滤光片基板110靠向液晶层130一侧的表面。
最后，还可以进一步在平坦层114上制作形成隔垫物(photospacer，PS，图未示)，隔垫物用于为液晶层130的盒厚(gap)提供支撑。
图6a至图6e为图3的彩色滤光片基板的制作过程示意图，请参图6a至图6e，该彩色滤光片基板110a的制作方法包括：
如图6a所示，在第一衬底基板111上制作形成第一公共电极113。第一公共电极113平坦地整面覆盖在第一衬底基板111的表面上。
如图6b与图6c所示，在第一公共电极113上制作形成黑矩阵112和RGB三种色阻材料。黑矩阵112和RGB三种色阻材料覆盖在第一公共电极113上。在第一公共电极113上制作形成黑矩阵112和RGB三种色阻材料时，优选地在第一公共电极113上先制作形成黑矩阵112(如图6b)，然后在第一公共电极113上分别制作形成R、G、B三种色阻材料(如图6c)，但不限于此。也可以先在第一公共电极113上先分别制作形成R、G、B三种色阻材料，然后在第一公共电极113上制作形成黑矩阵112。
如图6d所示，在第一公共电极113上于对应电子纸子像素P2的区域制作形成电子纸显示材料。电子纸显示材料形成在第一公共电极113上且对应位于电子纸子像素P2所在的区域，使第一公共电极113夹设在第一衬底基板111与电子纸显示材料之间。电子纸显示材料具体可以是微胶囊式电泳、微杯式电泳、旋转球、或者胆固醇液晶。
如图6e所示，对第一衬底基板111进行封装制作。具体地，采用平坦层114(OC)或其他封装材料对第一衬底基板111进行封装。本实施例中，在黑矩阵112、RGB三种色阻材料和电子纸显示材料上制作形成平坦层114，以平坦化该彩色滤光片基板110a靠向液晶层130一侧的表面。
针对图1所示的薄膜晶体管阵列基板120，其制作过程可以包括如下步骤：
利用一道光罩制程在第二衬底基板121上制作形成第一金属层，其中第一金属层包括扫描线和TFT的栅极；
在第一金属层上制作形成栅极绝缘层；
利用一道光罩制程在栅极绝缘层上制作形成半导体层，其中半导体层的材料可以为a-Si、LTPS、IGZO等；
利用一道光罩制程在半导体层上制作形成第二金属层，其中第二金属层包括数据线125和TFT的源极及漏极；
在第二金属层上制作形成第一绝缘层126；
利用一道光罩制程在第一绝缘层126上制作形成第二公共电极124，其中第二公共电极124可以为面状电极(除了在每个TFT所在的位置被蚀刻去除之外)；
在第二公共电极124上制作形成第二绝缘层127，利用一道光罩制程在第一绝缘层126和第二绝缘层127上于对应每个TFT的漏极所在位置制作形成通孔；
利用一道光罩制程在第二绝缘层127上制作形成用于驱动RGB液晶子像素P1的液晶像素电极122，每个液晶像素电极122与一个对应的液晶子像素P1相对应，其中每个液晶像素电极122可以是由ITO材料制成的带有狭缝的透明电极，每个液晶像素电极122填入第一绝缘层126和第二绝缘层127的通孔中与对应的TFT的漏极相连；
利用一道光罩制程在第二绝缘层127上制作形成用于驱动电子纸子像素P2的电子纸像素电极123，每个电子纸像素电极123与一个对应的电子纸子像素P2相对应，其中电子纸像素电极123是由不透光的导电材料制成，例如由黑色的金属材料制成。
针对图4所示的薄膜晶体管阵列基板120a，其制作过程可以包括如下步骤：
利用一道光罩制程在第二衬底基板121上制作形成第一金属层，其中第一金属层包括扫描线和TFT的栅极；
在第一金属层上制作形成栅极绝缘层；
利用一道光罩制程在栅极绝缘层上制作形成半导体层，其中半导体层的材料可以为a-Si、LTPS、IGZO等；
利用一道光罩制程在半导体层上制作形成第二金属层，其中第二金属层包括数据线125和TFT的源极及漏极；
在第二金属层上制作形成绝缘层126a，利用一道光罩制程在绝缘层126a上于对应每个TFT的漏极所在位置制作形成通孔；
利用一道光罩制程在绝缘层126a上制作形成第二公共电极124a，其中第二公共电极124a可以被分割形成多个条状的电极条；
利用一道光罩制程在绝缘层126a上制作形成用于驱动RGB液晶子像素P1的液晶像素电极122，每个液晶像素电极122与一个对应的液晶子像素P1相对应，其中每个液晶像素电极122可以被分割为多个条状的电极条，且第二公共电极124a的电极条与每个液晶像素电极122的电极条在绝缘层126a上相互交替设置，每个液晶像素电极122填入绝缘层126a的通孔中与对应的TFT的漏极相连；
利用一道光罩制程在绝缘层126a上制作形成用于驱动电子纸子像素P2的电子纸像素电极123，每个电子纸像素电极123与一个对应的电子纸子像素P2相对应，其中电子纸像素电极123是由不透光的导电材料制成，例如由黑色的金属材料制成。
本发明还提供一种液晶显示装置的驱动方法，运用于上述液晶显示装置，该驱动方法包括如下步骤：
在液晶显示时，将所有电子纸子像素P2关闭，驱动所述液晶子像素P1进行显示；以及
在电子纸显示时，将所有液晶子像素P1关闭，驱动所述电子纸子像素P2进行显示。
更具体地，图7a为图1的液晶显示装置在液晶显示时的微观示意图，图7b为图1的液晶显示装置在液晶显示时的宏观示意图，上述液晶显示装置在液晶显示时(以图2a所示的子像素排列方式为例)，如图所示需要显示白底黑字的“Z”时，所有电子纸子像素P2不加电压(即在所有电子纸像素电极123与第一公共电极113之间不施加电压)，所有电子纸子像素P2显示黑色。RGB液晶子像素P1(以NormalBlack为例)在相应的白底部分加高电压(即在与白底部分对应的液晶像素电极122与第二公共电极124之间施加高电压)，黑字部分加低电压(即在与黑字部分对应的液晶像素电极122与第二公共电极124之间施加低电压)，从而实现画面的液晶显示。
图8a为图1的液晶显示装置在电子纸显示时的微观示意图，图8b为图1的液晶显示装置在电子纸显示时的宏观示意图，上述液晶显示装置在电子纸显示时(以图2a所示的子像素排列方式为例)，如图所示需要显示黑底白字的“Z”时，将背光源(backlight)关闭，所有RGB液晶子像素P1(以NormalBlack为例)不加电压(即在所有液晶像素电极122与第二公共电极124之间不施加电压)，所有RGB液晶子像素P1全部为黑色。电子纸子像素P2在相应的白字部分加高电压(即在与白字部分对应的电子纸像素电极123与第一公共电极113之间施加高电压)，显示白色。其余电子纸子像素P2加低电压(即在与黑底部分对应的电子纸像素电极123与第一公共电极113之间施加低电压)，显示黑色，从而实现画面的电子纸显示。
本发明实施例提供的彩色滤光片基板和液晶显示装置，将液晶显示和电子纸显示制作在同一面板中，当需要浏览图片、观看视频时，将电子纸子像素关闭，由液晶子像素进行显示，可以实现清晰画质。当手机待机或不需要色彩显示的时候，将液晶子像素关闭，由电子纸子像素进行显示，从而实现省电的目的。本发明实施例使用一块显示屏幕即可实现正反显示屏幕的功能，降低了面板制作成本以及后续组装成本，产品整体厚度更容易薄型化，整体重量更低，在使用时无需正反来回切换屏幕，消费者体验更佳。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种彩色滤光片基板，包括第一衬底基板(111)，其特征在于，该彩色滤光片基板(110、110a)还包括设置在该第一衬底基板(111)上的三种色阻材料和电子纸显示材料，该彩色滤光片基板(110、110a)的每个像素(P)包括由该三种色阻材料分别形成的三个液晶子像素(P1)和由该电子纸显示材料形成的一个电子纸子像素(P2)，其中每个像素(P)的该三个液晶子像素(P1)用于液晶显示，每个像素(P)的该电子纸子像素(P2)用于电子纸显示。
2.根据权利要求1所述的彩色滤光片基板，其特征在于，该第一衬底基板(111)上还设置有黑矩阵(112)，该黑矩阵(112)设置在相邻的液晶子像素(P1)之间及相邻的液晶子像素(P1)与电子纸子像素(P2)之间。
3.根据权利要求2所述的彩色滤光片基板，其特征在于，该第一衬底基板(111)上还设置有第一公共电极(113)，该第一公共电极(113)夹设在该第一衬底基板(111)与该电子纸显示材料之间。
4.根据权利要求3所述的彩色滤光片基板，其特征在于，该黑矩阵(112)和该三种色阻材料覆盖在该第一衬底基板(111)的表面上，该第一公共电极(113)覆盖在该黑矩阵(112)和该三种色阻材料上，该第一公共电极(113)于对应该电子纸子像素(P2)的区域折向该第一衬底基板(111)并覆盖在该第一衬底基板(111)的表面上。
5.根据权利要求3所述的彩色滤光片基板，其特征在于，该第一公共电极(113)平坦地覆盖在该第一衬底基板(111)的表面上，该黑矩阵(112)、该三种色阻材料以及该电子纸显示材料覆盖在该第一公共电极(113)上。
6.一种彩色滤光片基板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
先在第一衬底基板(111)上制作形成黑矩阵(112)和三种色阻材料；
然后在该第一衬底基板(111)上制作形成电子纸显示材料，使该彩色滤光片基板(110、110a)的每个像素(P)包括由该三种色阻材料分别形成的三个液晶子像素(P1)和由该电子纸显示材料形成的一个电子纸子像素(P2)，该黑矩阵(112)设置在相邻的液晶子像素(P1)之间及相邻的液晶子像素(P1)与电子纸子像素(P2)之间，其中每个像素(P)的该三个液晶子像素(P1)用于液晶显示，每个像素(P)的该电子纸子像素(P2)用于电子纸显示。
7.根据权利要求6所述的彩色滤光片基板的制作方法，其特征在于，该制作方法还包括在该第一衬底基板(111)上制作形成第一公共电极(113)，使该第一公共电极(113)夹设在该第一衬底基板(111)与该电子纸显示材料之间。
8.一种液晶显示装置，包括彩色滤光片基板(110、110a)、薄膜晶体管阵列基板(120、120a)以及设置在该彩色滤光片基板(110、110a)与该薄膜晶体管阵列基板(120、120a)之间的液晶层(130)，其特征在于，该彩色滤光片基板(110、110a)为权利要求1至5任一项所述的彩色滤光片基板。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，该薄膜晶体管阵列基板(120、120a)包括第二衬底基板(121)，该第二衬底基板(121)上对应于该彩色滤光片基板(110、110a)的每个像素(P)设置有三个液晶像素电极(122)和一个电子纸像素电极(123)，该三个液晶像素电极(122)与该彩色滤光片基板(110、110a)的每个像素(P)中的三个液晶子像素(P1)分别对应，该电子纸像素电极(123)与该彩色滤光片基板(110、110a)的每个像素(P)中的电子纸子像素(P2)对应，每个电子纸子像素(P2)由不透光的导电材料制成。
10.一种液晶显示装置的驱动方法，运用于如权利要求8-9任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，该驱动方法包括如下步骤：
在液晶显示时，将所有电子纸子像素(P2)关闭，驱动所述液晶子像素(P1)进行显示；以及
在电子纸显示时，将所有液晶子像素(P1)关闭，驱动所述电子纸子像素(P2)进行显示。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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