一种阵列基板、显示面板、显示装置和制作方法与流程

1.本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种阵列基板、显示面板、显示装置和制作方法。


背景技术：

2.半透半反液晶显示装置具有功耗低、环境适应性强的特点，被广泛应用于手机、平板电脑等移动显示设备。半透半反液晶显示装置的每个像素单元具有反射区和透射区，在强光的环境下，外部照射到反射区的光线作为反射区的光源，使反射区显示图像；同时，透射区通过背光源照射过来的光线来显示图像。
3.然而，在实际应用过程中，当外界光强较强时会使背光源的强度受到光的干扰，导致人眼看显示器画面不清，影响画面品质，且长时间使用背光源存在显示产品耗电量增大的问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题至少之一，本发明第一方面提供一种阵列基板，包括设置在衬底上的阵列排布的多个子像素单元，每个子像素单元包括并行设置的透射区和反射区，其中
5.所述反射区包括层叠设置在所述衬底上的驱动电路层和反射层，所述驱动电路层包括驱动所述透射区的液晶分子的第一薄膜晶体管、以及驱动所述反射区的液晶分子的第二薄膜晶体管；
6.所述透射区包括层叠设置在所述衬底上的第一电极层和透镜层，所述第一电极层和所述第一薄膜晶体管电连接，所述透镜层包括多个用于调节所述透射区出光亮度的透镜。
7.例如，在本技术一些实施例提供的阵列基板中，在垂直于所述衬底的第一方向上，所述反射区远离所述衬底一侧表面的高度与所述透射区远离所述衬底一侧表面的高度相等；
8.在与所述第一方向垂直的第二方向上，所述透射区在所述衬底上的正投影宽度和所述反射区在所述衬底上的正投影宽度相同。
9.例如，在本技术一些实施例提供的阵列基板中，在所述第一方向上，所述反射区的反射层的厚度与所述透射区的透镜层的厚度相等。
10.例如，在本技术一些实施例提供的阵列基板中，所述透镜为菲涅尔透镜，所述透镜的直径为：
[0011][0012]
其中，b为所述透镜的直径，x为所述子像素单元的透射区和反射区的宽度和，d为
相邻两个透镜间的距离，n为所述子像素单元的透镜的数量，n为大于等于2的整数。
[0013]
例如，在本技术一些实施例提供的阵列基板中，所述透镜包括中心部、以及环绕所述中心部的多个同心圆环，所述透镜的中心部直径为：
[0014][0015]
其中，r为中心部直径，b为所述透镜的直径；
[0016]
每个同心圆环的齿纹深度相等，所述齿纹深度为：
[0017][0018]
其中，c为齿纹深度，a为所述透镜层的厚度。
[0019]
例如，在本技术一些实施例提供的阵列基板中，所述反射区还包括设置在所述驱动电路层和反射层之间的第二电极，所述第二电极和所述第二薄膜晶体管电连接。
[0020]
例如，在本技术一些实施例提供的阵列基板中，所述反射层复用为驱动所述第二薄膜晶体管的第二电极，与所述第二薄膜晶体管电连接。
[0021]
例如，在本技术一些实施例提供的阵列基板中，所述反射层为金属反射层，并且所述反射层远离所述衬底一侧的表面为凹凸结构或波浪结构。
[0022]
本发明第二方面提供一种显示面板，包括第一方面所述的阵列基板、与所述阵列基板对盒的对盒基板、以及设置在所述阵列基板和对盒基板之间的液晶层。
[0023]
本发明第三方面提供一种显示装置，包括背光源、以及设置在所述背光源出光侧的如第二方面所述的显示面板。
[0024]
本发明第四方面提供一种制作如第一方面所述的阵列基板的制作方法，包括：
[0025]
在反射区的衬底上依次形成驱动电路层和反射层，所述驱动电路层包括驱动所述透射区的液晶分子的第一薄膜晶体管、以及驱动所述反射区的液晶分子的第二薄膜晶体管；
[0026]
在透射区的衬底上依次形成第一电极层和透镜层，所述第一电极层和所述第一薄膜晶体管电连接，所述透镜层包括多个用于调节所述透射区出光亮度的透镜。
[0027]
例如，在本技术一些实施例提供的制作方法中，所述在透射区的衬底上依次形成第一电极层和透镜层进一步包括：
[0028]
在所述衬底上形成第一电极层；
[0029]
在所述第一电极层上形成透镜材料层；
[0030]
图案化所述透镜材料层形成多个圆柱形透镜基材；
[0031]
对所述圆柱形透镜基材进行热熔以形成透镜。
[0032]
本发明的有益效果如下：
[0033]
本发明针对目前现有的问题，制定一种阵列基板、显示面板、显示装置和制作方法，并通过在透射区上设置调节透射区出光亮度的透镜层，使得透射区的出光亮度与反射区的出光亮度一致，具体的，通过透镜层的透镜将进入透射区的背光进行准直，并将进入透射区的环境光进行反射，能够提高透射区的亮度，从而弥补了现有技术中存在的问题，有效提高显示装置的显示效果，具有实际应用价值。
附图说明
[0034]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]
图1示出本发明的一个实施例所述阵列基板的结构示意图；
[0036]
图2示出本发明的一个实施例所述阵列基板的结构尺寸图；
[0037]
图3示出本发明的一个实施例所述透镜的结构示意图；
[0038]
图4示出本发明的一个实施例所述透镜的俯视图；
[0039]
图5示出本发明的一个实施例所述制作方法的流程图；
[0040]
图6a-6d示出本发明的一个实施例所述透射区的分阶段制作示意图；
[0041]
图7示出本发明的一个实施例所述显示面板的结构示意图；
[0042]
图8示出本发明的一个实施例所述显示装置的结构示意图。
具体实施方式
[0043]
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
[0044]
需要说明的是，本文中所述的“在
……
上”、“在
……
上形成”和“设置在
……
上”可以表示一层直接形成或设置在另一层上，也可以表示一层间接形成或设置在另一层上，即两层之间还存在其它的层。在本文中，除非另有说明，所采用的术语“位于同一层”指的是两个层、部件、构件、元件或部分可以通过同一构图工艺形成，并且，这两个层、部件、构件、元件或部分一般由相同的材料形成。在本文中，除非另有说明，表述“构图工艺”一般包括光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀、光刻胶的剥离等步骤。表述“一次构图工艺”意指使用一块掩模板形成图案化的层、部件、构件等的工艺。
[0045]
针对相关技术中存在的问题，如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种阵列基板，包括设置在衬底10上的阵列排布的多个子像素单元，每个子像素单元包括并行设置的透射区30和反射区20，其中
[0046]
所述反射区20包括层叠设置在所述衬底10上的驱动电路层和反射层22，所述驱动电路层包括驱动所述透射区的液晶分子的第一薄膜晶体管211、以及驱动所述反射区的液晶分子的第二薄膜晶体管212；
[0047]
所述透射区30包括层叠设置在所述衬底10上的第一电极层31和透镜层32，所述第一电极层31和所述第一薄膜晶体管211电连接，所述透镜层32包括多个用于调节所述透射区出光亮度的透镜。
[0048]
在本实施例中，通过在透射区上设置调节透射区出光亮度的透镜层，使得透射区的出光亮度与反射区的出光亮度一致。具体的，通过调节透镜的数量和透镜的参数，使得进入透射区的背光经透镜后成为准直光，从而实现出光的汇聚效果；同时使得进入透射区的环境光在透镜表面发生反射，进一步提高入射光的光利用率；通过对背光的准直处理和对入射光的反射处理，能够实现聚光并提高透射区的出光亮度，从而弥补了现有技术中存在
的问题，有效提高显示装置的显示效果，具有实际应用价值。
[0049]
同时，本实施例通过将子像素单元的驱动电路统一设置在反射区，并在驱动电路上设置反射层，以实现对入射光的反射；在透射区形成第一电极，并在第一电极上设置透镜层，在提高透射区出光亮度的同时，均匀反射区和透射区的基板厚度，从而进一步提高显示装置的显示效果。
[0050]
在一个可选的实施例中，如图1所示，在垂直于所述衬底的第一方向y上，所述反射区20远离所述衬底一侧表面的高度与所述透射区30远离所述衬底一侧表面的高度相等。
[0051]
在本实施例中，通过调整驱动电路层和反射层的高度，以及调整第一电极和透镜层的高度，使得反射区和透射区相对于衬底的高度相等，即形成等厚的反射区和透射区，能够提高显示装置的显示效果。
[0052]
值得说明的是，考虑到实际制备情况，所述反射区和透射区的高度差小于等于0.35μm时，认为所述反射区和透射区的高度相等，本领域技术人员应当理解，并以实际应用需求设置高度差范围，以实现等厚的反射区和透射区并提高显示效果为设计准则，在此不再赘述。
[0053]
在一个可选的实施例中，如图1所示，在与所述第一方向y垂直的第二方向x上，所述透射区20在所述衬底10上的正投影宽度和所述反射区30在所述衬底10上的正投影宽度相同。
[0054]
在本实施例中，进一步设置反射区和透射区的空间位置，如图1所示，在平行于衬底的方向x上，即子像素单元在垂直于所述衬底10的纵向截面上，将子像素单元的截面宽度分为相等的两个部分，分别设置为反射区和透射区，即在衬底上的正投影而言，在x方向上，反射区和透射区的正投影宽度相同，从而进一步均匀反射区和透射区，提高显示装置的显示效果。
[0055]
值得说明的是，考虑到实际制备情况，以及不同显示产品的分辨率要求、子像素单元的尺寸要求，所述反射区和透射区的宽度差小于等于其自身宽度的10％时，例如小于等于2μm时，认为所述反射区和透射区的宽度相等，本领域技术人员应当理解，并以实际应用需求设置宽度差范围，在此不再赘述。
[0056]
在一个可选的实施例中，在所述第一方向上，所述反射区的反射层的厚度与所述透射区的透镜层的厚度相等。
[0057]
在本实施例中，为进一步确保反射区和透射区的统一高度，将透镜层的厚度设置为与反射层的厚度相同，具体的，将透镜层的透镜厚度设置为反射层的厚度。
[0058]
在一个具体的实施例中，如图2所示，所述透镜层包括阵列排布的多个菲涅尔透镜，所述透镜的直径为：
[0059][0060]
其中，b为所述透镜的直径，x为所述子像素单元的透射区和反射区的宽度和，d为相邻两个透镜间的距离，n为所述子像素单元的透镜的数量，n为大于等于2的整数。
[0061]
在本实施例中，如图2所示，子像素单元的截面宽度为x，反射区20和透射区30的宽
度相等，均为反射层的厚度和透镜的厚度相同，均为a。透镜层包括n个透镜，并且相邻透镜之间的距离为d，则能够计算得到透镜的直径。以一个具体的示例进行说明，子像素单元的截面宽度x为60μm，n为4，d为1μm，此时，透镜的最大直径b为6.75μm。
[0062]
在一个具体的示例中，如图3和图4所示，所述透镜包括中心部、以及环绕所述中心部的多个同心圆环，所述透镜的中心部直径为：
[0063][0064]
其中，r为中心部直径，b为所述透镜的直径；
[0065]
每个同心圆环的齿纹深度相等，所述齿纹深度为：
[0066][0067]
其中，c为齿纹深度，a为所述透镜层的厚度。
[0068]
在本实施例中，菲涅尔透镜包括相对平滑的中心部、以及环绕中心部的多个同心圆环，其中，中心部的最大直径为r，即最内圆形的直径为r，当r小于等于时，并且每个同心圆环具有相同深度的齿纹深度时，多个同心圆环将射出的背光进行准直汇聚，例如来自背光源的光线1和光线2经过同心圆环的齿纹形成汇聚光线；同时多个同心圆环将入射的环境光进行反射，例如来自外部环境光的光线3和4经过同心圆环的齿纹进行反射，反射在显示器件中以重复利用光线。具体的，当透镜的直径b为6.75μm时，最内圆形的直径小于等于2.25μm，当透镜的厚度为2μm时，每个齿纹深度小于等于1μm。在本实施例中，通过菲涅尔透镜对光进行累积，一方面将入射透射区的背光进行准直汇聚、另一方面将外部环境光进行反射，从而通过透镜对背光和外部环境光进行整合和综合利用，在提高透射区的亮度的同时还提高光利用率。
[0069]
在一个可选的实施例中，所述反射层为金属反射层，并且所述反射层远离所述衬底一侧的表面为凹凸结构或波浪结构。
[0070]
在本实施例中，反射层采用金属材料以提高反射效果，例如反射层为金属银ag或金属铝al。为进一步提高反射层的反射率，将反射层远离衬底的表面设置为非平坦表面，例如为具有凹凸结构的表面或具有波浪结构的表面，从而有效提高对外部环境光的反射效率。
[0071]
在一个可选的实施例中，所述反射区还包括设置在所述驱动电路层和反射层之间的第二电极，所述第二电极和所述第二薄膜晶体管电连接。
[0072]
在本实施例中，驱动反射区的液晶的第二薄膜晶体管由设置在反射区的第二电极供电，即通过设置在反射层和驱动电路间的第二电极电连接第二薄膜晶体管，从而驱动反射区的薄膜晶体管。
[0073]
在另一个可选的实施例中，所述反射层复用为驱动所述第二薄膜晶体管的第二电极，与所述第二薄膜晶体管电连接。
[0074]
在本实施例中，考虑到反射层为金属材料，将反射层复用为向第二薄膜晶体管供电的第二电极，从而简化阵列基板的结构，降低制作成本。
[0075]
基于上述阵列基板，本技术的一个实施例还提供一种显示面板，如图7所示，包括上述阵列基板、与所述阵列基板对盒的对盒基板50、以及设置在所述阵列基板和对盒基板之间的液晶层40。
[0076]
在本实施例中，液晶显示面板通过对盒设置的阵列基板和对盒基板对封装的液晶层进行控制，通过阵列基板上等厚的反射区20和透射区30形成平坦的阵列基板，其中，反射区包括设置在衬底10上的驱动电路层21和反射层22，透射区包括设置在衬底10上的第一电极31和透镜层32，有效提高透射区30的出光亮度，均衡从阵列基板射入液晶层的光线亮度，从而提高显示面板的显示效果。
[0077]
同理，基于上述显示面板，本技术的一个实施例还提供一种显示装置，如图8所示，包括背光源60、以及设置在所述背光源60出光侧的上述显示面板。
[0078]
在本实施例中，液晶显示装置为半透半反显示装置，在反射区反射入射的环境光，在透射区将背光源出射的背光通过透镜进行准直汇聚、并将外部环境光进行反射，从而提高透射区的出光亮度，均衡从阵列基板射入液晶层的光线亮度，从而提高液晶显示装置的显示效果。
[0079]
与上述实施例提供的阵列基板相对应，本技术的一个实施例还提供一种制作上述阵列基板的制作方法，如图5所示，包括：
[0080]
在反射区的衬底上依次形成驱动电路层和反射层，所述驱动电路层包括驱动所述透射区的液晶分子的第一薄膜晶体管、以及驱动所述反射区的液晶分子的第二薄膜晶体管；
[0081]
在透射区的衬底上依次形成第一电极层和透镜层，所述第一电极层和所述第一薄膜晶体管电连接，所述透镜层包括多个用于调节所述透射区出光亮度的透镜。
[0082]
在本实施例中，通过在透射区上设置调节透射区出光亮度的透镜层，使得透射区的出光亮度与反射区的出光亮度一致，具体的，通过透镜层的透镜将进入透射区的背光进行准直，并将进入透射区的环境光进行反射，能够提高透射区的亮度，从而弥补了现有技术中存在的问题，有效提高显示装置的显示效果，具有实际应用价值。
[0083]
在一个可选的实施例中，所述在透射区的衬底上依次形成第一电极层和透镜层进一步包括：
[0084]
在所述衬底上形成第一电极层；
[0085]
在所述第一电极层上形成透镜材料层；
[0086]
图案化所述透镜材料层形成多个圆柱形透镜基材；
[0087]
对所述圆柱形透镜基材进行热熔以形成透镜。
[0088]
在本实施例中，如图6a-6d所示，分步骤形成透射区。具体的，如图6a所示，在衬底10上形成第一电极层31。如图6b所示，在所述第一电极层31上形成透镜材料层320，所述透镜材料层为树脂材料，本实施例的透镜材料层为光刻胶。如图6c所示，图案化所述透镜材料层320形成多个圆柱形透镜基材321；如图6d所示，对所述圆柱形透镜基材321进行热熔以形成透镜322。至此，形成透射区。
[0089]
在一个可选的实施例中，所述反射层的驱动电路层包括多个膜层，在形成所述驱动电路层的同时，复用所述驱动电路层的膜层的掩模板形成所述透镜。
[0090]
在本实施例中，考虑到制作驱动电路层中的多个膜层需要使用掩模板，则复用已
有掩模板形成透镜，即同时制作反射区的驱动电路层和透射区的透镜层，从而进一步简化制作步骤，降低制作成本。
[0091]
本发明针对目前现有的问题，制定一种阵列基板、显示面板、显示装置和制作方法，并通过在透射区上设置调节透射区出光亮度的透镜层，使得透射区的出光亮度与反射区的出光亮度一致，具体的，通过透镜层的透镜将进入透射区的背光进行准直，并将进入透射区的环境光进行反射，能够提高透射区的亮度，从而弥补了现有技术中存在的问题，有效提高显示装置的显示效果，具有实际应用价值。
[0092]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

技术特征：
1.一种阵列基板，其特征在于，包括设置在衬底上的阵列排布的多个子像素单元，每个子像素单元包括并行设置的透射区和反射区，其中所述反射区包括层叠设置在所述衬底上的驱动电路层和反射层，所述驱动电路层包括驱动所述透射区的液晶分子的第一薄膜晶体管、以及驱动所述反射区的液晶分子的第二薄膜晶体管；所述透射区包括层叠设置在所述衬底上的第一电极层和透镜层，所述第一电极层和所述第一薄膜晶体管电连接，所述透镜层包括多个用于调节所述透射区出光亮度的透镜。2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，在垂直于所述衬底的第一方向上，所述反射区远离所述衬底一侧表面的高度与所述透射区远离所述衬底一侧表面的高度相等；在与所述第一方向垂直的第二方向上，所述透射区在所述衬底上的正投影宽度和所述反射区在所述衬底上的正投影宽度相同。3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，在所述第一方向上，所述反射区的反射层的厚度与所述透射区的透镜层的厚度相等。4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述透镜为菲涅尔透镜，所述透镜的直径为：其中，b为所述透镜的直径，x为所述子像素单元的透射区和反射区的宽度和，d为相邻两个透镜间的距离，n为所述子像素单元的透镜的数量，n为大于等于2的整数。5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述透镜包括中心部、以及环绕所述中心部的多个同心圆环，所述透镜的中心部直径为：其中，r为中心部直径，b为所述透镜的直径；每个同心圆环的齿纹深度相等，所述齿纹深度为：其中，c为齿纹深度，a为所述透镜层的厚度。6.根据权利要求1-5中任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述反射区还包括设置在所述驱动电路层和反射层之间的第二电极，所述第二电极和所述第二薄膜晶体管电连接；或者所述反射层复用为驱动所述第二薄膜晶体管的第二电极，与所述第二薄膜晶体管电连接。7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述反射层为金属反射层，并且所述反射层远离所述衬底一侧的表面为凹凸结构或波浪结构。
8.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的阵列基板、与所述阵列基板对盒的对盒基板、以及设置在所述阵列基板和对盒基板之间的液晶层。9.一种显示装置，其特征在于，包括背光源、以及设置在所述背光源出光侧的如权利要求8所述的显示面板。10.一种制作如权利要求1-7中任一项所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，包括：在反射区的衬底上依次形成驱动电路层和反射层，所述驱动电路层包括驱动所述透射区的液晶分子的第一薄膜晶体管、以及驱动所述反射区的液晶分子的第二薄膜晶体管；在透射区的衬底上依次形成第一电极层和透镜层，所述第一电极层和所述第一薄膜晶体管电连接，所述透镜层包括多个用于调节所述透射区出光亮度的透镜。11.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述在透射区的衬底上依次形成第一电极层和透镜层进一步包括：在所述衬底上形成第一电极层；在所述第一电极层上形成透镜材料层；图案化所述透镜材料层形成多个圆柱形透镜基材；对所述圆柱形透镜基材进行热熔以形成透镜。

技术总结
本发明公开了一种阵列基板、显示面板、显示装置和制作方法，其中一实施例的阵列基板包括设置在衬底上的阵列排布的多个子像素单元，每个子像素单元包括并行设置的透射区和反射区，其中，反射区包括层叠设置在衬底上的驱动电路层和反射层，驱动电路层包括驱动透射区的液晶分子的第一薄膜晶体管、以及驱动反射区的液晶分子的第二薄膜晶体管；透射区包括层叠设置在衬底上的第一电极层和透镜层，第一电极层和第一薄膜晶体管电连接，透镜层包括多个用于调节透射区出光亮度的透镜。本发明提供的实施例通过在透射区上设置调节透射区出光亮度的透镜层，使得透射区的出光亮度与反射区的出光亮度一致，有效提高显示装置的显示效果，具有实际应用价值。实际应用价值。实际应用价值。


技术研发人员：王世鑫
受保护的技术使用者：京东方科技集团股份有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/21