CN105929593A - 阵列基板、透明显示基板和透明显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阵列基板和透明显示装置。阵列基板包括：透明基板；形成在透明基板一侧的多个像素单元，每个像素单元包括一个或多个子像素部，多个像素单元之间设置有透光区；形成在透明基板一侧的线栅偏振器。线栅偏振器在透明基板上的位置与多个像素单元在透明基板上的位置分别对应使得线栅偏振器在透明基板上的正投影与多个像素单元在透明基板上的正投影分别重合或部分重合。本发明的实施例可以使得透明基板的透射率大大提高，同时可以保证必要的显示效果。

Description

阵列基板、透明显示基板和透明显示装置

技术领域

本发明涉及显示领域，尤其地，涉及阵列基板、透明显示基板和透明显示装置。

背景技术

透明显示应用越来越多，比如，汽车中的抬头显示、橱窗显示等。图1示出一种现有技术中的透明显示面板，包括透明基板100以及附于透明基板100上的器件。在透明基板100上设置偏光片101，附接于透明基板100上，透明显示面板还可以包括其他例如TFT 102、液晶103、另一偏光片104以及另一透明板100’等用于显示的器件，这些器件与常规的液晶显示面板类似。透明显示面板可以允许环境光透过透明显示面板。然而现有的透明显示面板的透过率较低，大约＜30％的范围，这其中部分原因归于偏光片的透光率较低。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种阵列基板、透明显示基板和透明显示装置，提高了阵列基板、透明显示基板和透明显示装置的透过率。

根据本发明的一方面，提供一种阵列基板，包括：透明基板；形成在透明基板一侧的多个像素单元，每个像素单元包括一个或多个子像素部，多个像素单元之间设置有透光区；形成在透明基板一侧的线栅偏振器；其中线栅偏振器在透明基板上的位置与多个像素单元在透明基板上的位置分别对应使得线栅偏振器在透明基板上的正投影与多个像素单元在透明基板上的正投影分别重合或部分重合。

根据一方面，提供一种透明显示基板，包括前述的阵列基板，其中所述透明显示基板还包括彩膜层。

根据一方面，提供一种透明显示装置，包括前述的阵列基板或如前述的透明显示基板。

附图说明

图1示出现有技术中的透明显示阵列基板；

图2示出根据本发明的一个实施例的用于透明显示的阵列基板；

图3示出根据本发明的另一实施例的用于透明显示的阵列基板；

图4是根据本发明的实施例的像素单元和线栅偏振器的示意布置图，其中图4a和4b示出根据本发明的实施例的像素单元的结构示意图，图4c示出根据本发明的实施例的线栅偏振器的示意布置；

图5示出根据本发明的还一实施例的用于透明显示的阵列基板；

图6示出根据本发明的一个实施例的用于透明显示的阵列基板；

图7示出根据本发明的一个实施例的线栅偏振器的放大视图，其中图7a是放大的平面示意图，图7b是放大的截面示意图。

具体实施方式

现在对本发明的实施例提供详细参考，其范例在附图中说明，图中相同或相应的数字全部代表相同或相应的元件。为解释本发明下述实施例将参考附图被描述。

根据本发明的实施例，提供一种阵列基板，如图2所示，包括：透明基板200；和，形成在透明基板一侧的多个像素单元，每个像素单元包括一个或多个子像素部205。在图2中，每个子像素部用电极205示意地指示。子像素部可以包括例如板状电极2022、绝缘层2021和条形电极205等，此处条状电极205仅是示意的表示方式。实际上，一个像素单元包括多个条状电极，关于像素的结构是本领域技术人员已知的。在一个实施例中，板状电极可以是公共电极，条状电极可以是像素电极。在另一个实施例中，板状电极可以是像素电极，条状电极可以是公共电极。阵列基板还包括形成在透明基板一侧的线栅偏振器201，线栅偏振器在透明基板上的位置与多个像素单元在透明基板上的位置分别对应。所述线栅偏振器201包括由多个条形元件2011构成的条形元件阵列。图4c示出了一种线栅偏振器的放大示意图。

根据本发明的实施例，线栅偏振器201配置成每个条形元件2011透射入射光(例如环境光)的预设偏振方向的光分量同时反射入射光的与预设偏振方向正交的偏振方向的光分量。每个条形元件2011在透明基板上的位置与每个子像素部在透明基板上的位置分别对应。

在本发明的一个实施例中，线栅偏振器的每个条形元件2011包括具有导电性质和光反射性质的材料。例如，线栅偏振器的每个条形元件包括多条材料线，所述材料线的材料为金属。换句话说，线栅偏振器的每个条形元件包括多条金属线。金属线可以是铝线、铬线、银线，或者是铝、银、铬的合金形成的合金线。在一些情况下，线栅偏振器的每个条形元件包括多条导电聚合物形成的线。

根据本发明的实施例，可以通过在透明基板上沉积材料薄膜，例如金属材料薄膜，随后，蚀刻沉积的金属材料薄膜，从而在透明基板上形成多个包括多条材料线的条形元件2011，如图4中竖线和图7中的多个条状线的示意图示出每个条形元件2011包括多个材料线。

具体地，在沉积材料薄膜的过程中可以使用掩模进行构图工艺获得初步的材料薄膜的图形，例如使用掩模首先在基板上沉积条形材料带，随后，再通过掩模+蚀刻工艺蚀刻每个条形材料带以获得每个条形元件2011的材料线(例如金属线)微结构，从而形成最终的条形元件阵列201或线栅偏振器201。

在本发明的另一实施例中，可以通过使用掩模版+沉积的方式直接形成条形元件阵列，每个条形元件2011具有材料线(例如金属线)微结构的条形元件阵列201，而不经过蚀刻工艺。

图7示出了单个条形元件2011的放大示意图。条形元件2011包括多条材料线，这些材料线可以是例如上述通过沉积薄膜+蚀刻的方式形成的。也可以使用掩模版+沉积的方式直接沉积多条材料线形成条形元件2011。在图7中，图7a示出条形元件的放大的平面图，图7b示出条形元件的放大的截面视图。材料线的节距p为40-150nm，每个材料线的高度h为40-150nm。本领域技术人员可以根据需要透射的光的波长设定材料线的节距p和高度h。

线栅偏振器的工作原理在本领域是已知的。当一定波长的电磁辐射照射到条形元件2011上，如果此条形元件2011中的材料线之间的节距p在波长值的一半至大约2倍范围，则条形元件2011反射光的平行于线栅元件的偏振分量同时允许该波长的光的正交偏振方向的部分偏振分量透射。

根据本发明的实施例，线栅偏振器201的多个条形元件2011在透明基板上的位置与多个像素单元在透明基板上的位置分别对应。换句话说，线栅偏振器201的多个条形元件2011在透明基板上的正投影与多个子像素部在透明基板上的正投影分别对应或部分重合。例如，在图2中，透明基板200包括多个子像素部205，子像素部可以例如是红光子像素部，也可以是蓝光子像素部或绿光子像素部。在一个实施例中，多个子像素部包括红光子像素部R、蓝光子像素部B以及绿光子像素部G，它们按照一定周期排列布置，例如RGB-RGB-RGB的周期排列，换句话说，多个像素单元排列在基板上，每个像素单元包括一个RGB的排列。此时，线栅偏振器201的条形元件2011在透明基板上的位置与按照一定周期排列的红光子像素部R、蓝光子像素部B以及绿光子像素部G在透明基板上的位置分别一一对应。换句话说，线栅偏振器2()1的多个条形元件2011在透明基板上的正投影与多个子像素部在透明基板上的正投影分别部分地或全部地重合。

图4a、4b示出了两种典型的像素单元的放大的结构示意图。图4a和4b中的像素单元包括红光子像素部2051、绿光子像素部2052、蓝光子像素部2053，以及这些子像素部之间的间隔或透光区(用W表示)2054。在这种情况下，线栅偏振器201的每个条形元件2011在透明基板上的正投影与红光子像素部2051、绿光子像素部2052、蓝光子像素部2053在透明基板上的正投影分别对应，即重合或部分重合。在图4a中，一个RGB像素单元与另一个RGB像素单元之间设置透光区(即，RGB子像素部并排，之间并不设置透光区)。在图4b中，每个子像素部与另一个子像素部之间设置透光区。相应地，在与透光区2054处对应的位置处不设置条形元件2011。与图4a中多个像素单元相互间隔分开的布置对应的是每三个条形元件之间设置透光区。进一步，与图4b中每个子像素部与另一个子像素部之间设置透光区的布置对应的是相应地每个条形元件之间设置透光区，这是有利的，子像素部和条形元件的间隔处，即透光区，可以透射环境光，因而增大了透明基板的光透过率，同时透明基板的显示分辨率也得以保证。

然而，应该知道，在间隔或透光区2054对应的位置也可以设置线栅偏振器的条形元件，此时，透光区仍然能够透部分光。

根据本发明的实施例，每个像素单元内的每两个子像素部之间设置透光区，即子像素部相互间隔分开，并且多个像素单元之间可以设置透光区，即像素单元相互间隔分开。在这种情况下，在基板上的每两个子像素部之间都设置一个透光区。

应该知道，像素单元之间可以不设置透光区。

根据本发明的其他实施例，每个像素单元可以包括一个子像素部、两个子像素部或三个子像素部，具体可以根据实际需要确定。例如，像素单元包括一个子像素部的情形为一种子像素部布置。在其他实施例中，像素单元的多个子像素部可以仅为红光子像素部和蓝光子像素部的组合。在一个实施例中，像素单元的多个子像素部可以是蓝光子像素部和绿光子像素部的组合。在一个实施例中，像素单元的多个子像素部可以仅为绿光子像素部和红光子像素部的组合。这些子像素部相互紧密排列在一起形成阵列，或这些子像素部大体上是一个接一个排列在一起形成阵列。在本发明其他实施例中，在像素单元之间设置透光区。在本发明的另一实施例中，这些子像素部相互间隔开地排列，换句话说，在像素单元中的子像素部之间设置透光区，每个像素单元可以包括三种子像素部，也可以是两种子像素部，也可以是一种子像素部，具体情况可以根据需要设置。

在本发明的一个实施例中，线栅偏振器的每个条形元件2011的宽度与对应布置的子像素部2051、2052、2053的宽度相等。换句话说，线栅偏振器的每个条形元件2011在透明基板上的正投影与对应布置的子像素部2051、2052、2053在透明基板上的正投影可以是完全重合的。

在本发明的另一实施例中，线栅偏振器的每个条形元件2011的宽度与对应布置的子像素部2051、2052、2053的宽度相等，但是线栅偏振器的每个条形元件2011在透明基板上的正投影与对应布置的子像素部2051、2052、2053在透明基板上的正投影可以是部分重合的，即它们的正投影错开一定量。

在本发明的另一实施例中，线栅偏振器的每个条形元件的宽度小于对应位置上的子像素部2051、2052、2053的宽度，图5和图6示出这种情形，条形元件4011或5011的宽度小于子像素部的宽度。

在本发明的还一实施例中，线栅偏振器的每个条形元件4011或5011的宽度与对应位置上的子像素部2051、2052、2053的宽度的一半相等。由于线栅偏振器的每个条形元件的宽度被减小，因而可以大大增加透明基板的光透过率，同时也可以保证必要的显示分辨率。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，阵列基板还包括保护层206，配置在线栅偏振器层上用以保护线栅偏振器。阵列基板还包括TFT结构(其中包括202，或其他附图中的302、402、502等)，其中TFT结构形成在保护层206上。

在如图2所示的实施例中，线栅偏振器201与205所指示的子像素部位于透明基板200的同一侧，例如在透明基板200的如图所示的上侧。

在图3中示出了本发明的另一实施例，图3中的阵列基板与图2所示的阵列基板类似，包括透明基板300、形成在透明基板300上侧的子像素部305。子像素部305布置在透明基板的上侧。与图2的结构不同的是，阵列基板还包括形成在透明基板300的下侧的线栅偏振器301，所述线栅偏振器301与图2中的线栅偏振器201具有类似的结构和功能。图3中线栅偏振器301上覆盖保护层306。

如图3所示，与图2的实施例不同的是，线栅偏振器位于透明基板300的与子像素部305相反或相对的一侧。图3中的实施例可以使得制造透明基板的工艺更加简单。

在图5中示出了本发明的另一实施例，图5中的阵列基板包括透明基板400，形成在透明基板400上侧的多个子像素部405。阵列基板还包括形成在透明基板400的上侧的线栅偏振器401，所述线栅偏振器401与图2中的线栅偏振器201具有类似的结构和功能。图5中线栅偏振器401上覆盖保护层406，保护层406上是TFT层402。

图5所示的实施例与图2的实施例不同的是，线栅偏振器401的条形元件的宽度被大大减小，例如条形元件的宽度可以仅为子像素部的宽度的一半。图5中的实施例可以使得透明基板的透射率大大提高，同时可以保证必要的显示效果。

在图6中示出了本发明的另一实施例，图6中的阵列基板包括透明基板500，形成在透明基板500上侧的多个子像素部505。阵列基板还包括形成在透明基板500的下侧的线栅偏振器501，所述线栅偏振器501与图5中的线栅偏振器201具有类似的结构和功能。图6中线栅偏振器501上覆盖保护层506。

如图6所示，线栅偏振器的条形元件的宽度被大大减小，例如条形元件的宽度可以仅为子像素部的宽度的一半。图6中的实施例可以使得透明基板的透射率大大提高，同时可以保证必要的显示效果。而且，图6中的实施例的条形元件形成在透明基板的下侧，这简化了透明基板的制造工艺。

本发明的一个实施例还提供一种透明显示基板，包括上述的阵列基板中的任一种。在本实施例中，所述透明显示基板还包括彩膜层。

在本发明的透明显示基板的还一实施例中，透明显示基板还包括彩膜层、黑色矩阵以及柱状隔垫物。也就是说，在本实施例中，现有技术中彩膜基板上的各层被形成在阵列基板上，这样阵列基板和彩膜基板进行Cell对盒过程被省略，从根本上解决了对盒精度差导致不良发生的问题，而且还具有提高开口率和改善面板品质等积极效果。

在本发明的另一实施例中，一种透明显示装置，包括如上所述的阵列基板。如图2所示，透明显示装置还可以包括另一基板，例如玻璃基板200’，以及形成在玻璃基板200’一侧的彩色滤光层204。例如，如图2所示，彩色滤光层204包括与线栅偏振器的透光区对应布置的透光区2041(其他附图中对应的附图标记指示的部位，例如3041、4041等)。阵列基板还可以包括透明基板200和另一基板200’之间的液晶层203。在其他实施例中，彩色滤光层204可以设置在基板200的一侧。彩色滤光层204以及液晶层203的结构和功能是本领域技术人员熟知的，这里不再赘述。

在本发明的另一实施例中，一种透明显示装置，包括如上所述的透明显示基板中的任一种。

本发明的一个实施例还提供一种车辆，包括如上所述的透明显示装置。

尽管已经参考本发明的典型实施例，具体示出和描述了本发明，但本领域普通技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行形式和细节上的多种改变。

Claims (15)

1.一种阵列基板，包括：

透明基板；

形成在透明基板一侧的多个像素单元，每个像素单元包括一个或多个子像素部，多个像素单元之间设置有透光区；

形成在透明基板一侧的线栅偏振器；

其中线栅偏振器在透明基板上的位置与多个像素单元在透明基板上的位置分别对应使得线栅偏振器在透明基板上的正投影与多个像素单元在透明基板上的正投影分别重合或部分重合。

2.如权利要求1所述的阵列基板，其中所述线栅偏振器包括由多个条形元件构成的条形元件阵列，所述条形元件阵列配置成每个条形元件透射入射光的预设偏振方向的光分量同时反射入射光的与预设偏振方向正交的偏振方向的光分量；每个条形元件在透明基板上的位置与每个子像素部在透明基板上的位置分别对应。

3.如权利要求1所述的阵列基板，每个像素单元包括多个子像素部，其中每个像素单元的多个子像素部之间设置有透光区。

4.如权利要求1所述的阵列基板，其中线栅偏振器的每个条形元件的宽度与对应的子像素部的宽度相等。

5.如权利要求1所述的阵列基板，其中线栅偏振器的每个条形元件的宽度小于对应的子像素部的宽度。

6.如权利要求1所述的阵列基板，其中线栅偏振器的每个条形元件的宽度等于对应的子像素部的宽度的一半。

7.如权利要求1所述的阵列基板，其中线栅偏振器的每个条形元件包括具有导电性质和光反射性质的材料。

8.如权利要求2所述的阵列基板，其中每个条形元件包括多条材料线，材料线之间的节距为40-150nm，每个材料线的高度为40-150nm。

9.如权利要求8所述的阵列基板，其中所述材料线的材料为金属。

10.如权利要求1所述的阵列基板，还包括保护层，配置在所述线栅偏振器的远离所述基板一侧。

11.如权利要求1所述的阵列基板，其中线栅偏振器与所述多个子像素部位于透明基板的同一侧。

12.如权利要求1所述的阵列基板，其中线栅偏振器位于透明基板的与所述多个子像素部相反的一侧。

13.如权利要求1所述的阵列基板，其中像素单元包括多个子像素部，所述多个子像素部包括蓝色子像素部、红色子像素部以及绿色子像素部。

14.一种透明显示基板，包括如前述权利要求任一项所述的阵列基板，其中所述透明显示基板还包括彩膜层。

15.一种透明显示装置，包括如权利要求1-13中任一项所述的阵列基板或如权利要求14所述的透明显示基板。