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CN107632453B - 显示面板及制造方法和显示装置 - Google Patents

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CN107632453B CN201711050384.8A CN201711050384A CN107632453B CN 107632453 B CN107632453 B CN 107632453B CN 201711050384 A CN201711050384 A CN 201711050384A CN 107632453 B CN107632453 B CN 107632453B
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Abstract

一种显示面板及制造方法和显示装置，该显示面板包括第一基板、第二基板和设置于第一基板和第二基板之间的液晶层；第一基板设置有黑矩阵，第二基板与第一基板相对设置且设置有遮光层图案；其中，遮光层图案的表面具有反光性，且至少部分遮光层图案在第二基板上的投影延伸到黑矩阵在第二基板上的投影之外。该显示面板可用于显示装置，可有效遮挡黑矩阵边缘液晶驱动不足位置的漏光，降低暗画面亮度，进而有效减小漏光风险、提高对比度。

Description

显示面板及制造方法和显示装置
技术领域
本发明的实施例涉及一种显示面板及制造方法和显示装置。
背景技术
随着电子科学技术的发展和社会发展的需求，薄膜晶体管液晶显示面板，由于具有轻薄化、抗震性好、视角广、对比度高等特点，已广泛应用于各种显示装置中。
液晶显示面板通常包括具有薄膜晶体管的阵列基板、具有滤色器的滤色器基板以及在阵列基板和滤色器基板之间的液晶材料。
发明内容
本发明至少一个实施例提供一种显示面板，包括：第一基板，设置有黑矩阵；第二基板，与第一基板相对设置且设置有遮光层图案；以及液晶层，在第一基板和第二基板之间；其中，遮光层图案的表面具有反光性，且至少部分遮光层图案在第二基板上的投影延伸到黑矩阵在第二基板上的投影之外。
例如，本发明一实施例提供的显示面板还包括多个阵列排布的子像素，在第一基板上，相邻的两个子像素之间设置有黑矩阵的黑矩阵线条，在第二基板上，遮光层图案包括与黑矩阵线条对应设置的遮光线条，且遮光线条在第二基板上的投影延伸到黑矩阵线条在第二基板上的投影之外。
例如，在本发明一实施例提供的显示面板中，遮光线条与黑矩阵线条一一对应设置，且遮光线条在第二基板上的投影在黑矩阵线条的两侧都延伸到黑矩阵线条在第二基板上的投影之外。
例如，在本发明一实施例提供的显示面板中，遮光线条的线宽约是黑矩阵线条线宽的1.1～1.3倍。
例如，在本发明一实施例提供的显示面板中，至少两条相邻的遮光线条与黑矩阵线条对应设置，其中，至少两条相邻的遮光线条之一在第二基板上的投影在黑矩阵线条的第一侧延伸到黑矩阵线条在第二基板上的投影之外，至少两条相邻的遮光线条另一条在第二基板上的投影在黑矩阵线条的第二侧延伸到黑矩阵线条在第二基板上的投影之外。
例如，在本发明一实施例提供的显示面板中，遮光层图案由金属材料制成，遮光层图案背离第一基板表面为粗糙表面。
例如，在本发明一实施例提供的显示面板中，金属材料包括银、铝、铬、铜、钼、钛、铝钕合金、铜钼合金、钼钽合金、钼钕合金或任何它们的任意组合。
例如，在本发明一实施例提供的显示面板中，遮光层图案由光子晶体形成。
例如，在本发明一实施例提供的显示面板中，光子晶体包括交替层叠的多层SiOx与多层SiNx。
本发明至少一个实施例提供一种显示装置，该显示装置包括本发明任一实施例的显示面板。
例如，本发明一实施例提供的显示装置还包括背光单元，其中，背光单元设置在第二基板一侧，从而背光单元发射的光照射经遮光层图案入射到显示面板。
本发明至少一个实施例提供一种制造显示面板的方法，包括：提供形成有黑矩阵的第一基板；与第一基板相对设置形成有遮光层图案的第二基板；以及在第一基板和第二基板之间提供液晶层；其中，遮光层图案的表面具有反光性，且至少部分遮光层图案在第二基板上的投影延伸到黑矩阵在第二基板上的投影之外。
例如，在本发明一实施例提供的方法中，形成遮光层图案包括：通过光刻工艺对金属遮光层进行构图以形成遮光层图案，并且将遮光层图案背离第一基板表面形成为粗糙表面。
例如，在本发明一实施例提供的方法中，由光子晶体形成遮光层图案。
例如，在本发明一实施例提供的方法中，光子晶体由多层SiOx与多层SiNx交替层叠形成。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1A示出了一种黑矩阵的结构平面图；
图1B示出了一种显示面板的剖面结构示意图；
图2A示出了根据本发明第一实施例的显示面板的剖面结构示意图；
图2B示出了根据本发明第一实施例的另一种显示面板的剖面结构示意图；
图2C示出了根据本发明第一实施例的另一种显示面板的剖面结构示意图；
图3示出了根据本发明第二实施例的显示面板的剖面结构示意图；
图4A示出了根据本发明第三实施例的光子晶体结构示意图；
图4B示出了根据本发明第三实施例的显示面板的剖面结构示意图；
图5示出了根据本发明第四实施例的显示装置的剖面结构示意图；
图6A-6F示出了根据本发明第五实施例的制造显示面板方法的剖视图；
图7A-7G示出了根据本发明第六实施例的制造显示面板方法的剖视图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
液晶显示面板通常包括阵列基板、滤色器基板以及在阵列基板和滤色器基板之间的液晶材料。液晶显示面板具有多个子像素；通常滤色器基板具有黑矩阵以界定这些子像素，防止这些子像素之间的光串扰。
图1A示出一种黑矩阵的平面图，该黑矩阵呈栅格形，每个开口(方格)例如对应于一个子像素单元；图1B示出了包括该黑矩阵的液晶显示面板沿图1A中的AA’的剖面图。如图所示，液晶显示面板的相邻子像素间设置有黑矩阵，可以遮挡设置在阵列基板上的薄膜晶体管、数据线、栅线等部件，并吸收不受液晶偏转正常控制的可见光以及其他对显示效果有影响的杂散光，以使液晶显示面板具有良好的显示效果。
但是，在显示面板中，当黑矩阵遮挡不足时会发生不希望的漏光，严重的漏光会造成显示面板产品降级或不能使用，即便轻度漏光也会产生增加暗态亮度、降低显示面板对比度等问题。为有效控制子像素边缘位置的漏光，通常可以将黑矩阵尽量做宽，但过宽的黑矩阵会降低显示面板的开口率，造成亮度和对比度的下降；若通过增加背光亮度补偿，又会增加产品能耗和降低画质。
本发明至少一个实施例提供一种显示面板及制造方法，该显示面板包括第一基板、第二基板和液晶层；第一基板设置有黑矩阵；第二基板与第一基板相对设置且设置有遮光层图案；液晶层在第一基板和第二基板之间；遮光层图案的表面具有反光性，且至少部分遮光层图案在第二基板上的投影延伸到黑矩阵在第二基板上的投影之外。
在上述实施例的显示面板中，配合黑矩阵，遮光层图案可有效遮挡黑矩阵边缘位置的漏光，从而可有效提高显示面板的对比度和显示效果。同时，通过遮光层图案(对来自例如背光单元的光)的反光作用，可有效减小显示面板无效区域的光损耗，提高亮度、降低功耗。
下面通过几个实施例进行说明。值得注意的是，相同的附图标记在整个说明书中指代相同的元件。
第一实施例
本实施例提供一种显示面板，该显示面板具有多个子像素。图2A示出了根据该实施例提供的显示面板100的剖面结构示意图。图2A的剖面图例如可以参考图1A所示的线AA’，其他的图2B等与之相同。
参考图2A，该显示面板100包括第一基板101、第二基板201、液晶层301、黑矩阵102和遮光层图案204。例如，第一基板101和第二基板201彼此相对设置，通过封框胶(未示出)彼此结合在一起以形成液晶盒，这里第一基板101为显示面板的显示侧，即朝向观众一侧。该液晶面板可以为各种类型的显示面板，例如垂直电场型、水平电场型等。本实施例不限制于显示面板的具体类型。
在本实施例中，显示面板的显示区域包括呈阵列分布的像素单元(图中未示出)，每个像素单元包括多个子像素单元，每个子像素单元可用于显示不同的颜色。例如，当一个像素单元包括三个子像素单元时，三个子像素单元可分别用来显示红、绿和蓝三种颜色。本实施例不对同一像素单元的子像素单元数量做特殊限定，例如，其可以是三个、四个或更多。
第一基板101的材质可以是玻璃基板、石英基板、塑料基板或其他适合材料的基板。例如，在本实施例中，第一基板101可以是滤色器基板，其上可以形成有呈阵列分布的RGB滤色器，每个滤色器设置在黑矩阵的开口中，与子像素单元一一对应设置。滤色器等结构在图2A中未示出，其可以与黑矩阵直接接触设置或间隔设置。
如图2A所示，第二基板201的材质可以和第一基板101的材质相同。在本实施例中，第二基板可以是阵列基板，其上可以形成有由多条栅线和多条数据线彼此交叉界定的子像素单元，每个子像素单元包括作为开关元件的薄膜晶体管和用于控制液晶排列的像素电极。例如，每个像素的薄膜晶体管的栅极与相应的栅线电连接或一体形成，源极与相应的数据线电连接或一体形成，漏极与相应的像素电极电连接或一体形成。上述电路层等结构在图2A中未示出，其可以形成在遮光层图案204之上，例如覆盖该遮光层图案204，更远离第二基板201。
在第一基板101和第二基板201之间的空间中设置有液晶层301以及确保液晶盒盒厚的隔垫物(例如柱状隔垫物或球状隔垫物)。
如图2A所示，黑矩阵102设置在第一基板101面向第二基板201的表面上，但不限于此例如黑矩阵也可以形成在第一基板101背离第二基板201的表面上。进一步地，可参考图1A，该黑矩阵的平面图呈栅格形，每个开口(方格)例如对应于一个子像素单元，在显示区域，黑矩阵线条设置在相邻的两个子像素之间。黑矩阵102可遮挡不受液晶层301偏转控制的光线以及其他对显示效果有影响的光线。黑矩阵的材质包括但不限于由包覆由有机树脂材料制成的碳黑颗粒或金属材料(例如铬)或金属氧化物材料(或氧化铬)。
如图2A所示，遮光层图案204设置在第二基板201上；例如，遮光层图案204可以与黑矩阵102形状相同，但是本实施例不限于此。进一步地，例如，在显示区域，遮光层图案204的遮光线条与黑矩阵102的黑矩阵线条一一对应设置，由此也界定了各个子像素。在该实施例中，每条遮光线条的线宽均宽于每条黑矩阵线条的线宽(例如参见图2A中的虚线)，例如，在该实施例中，遮光线条的线宽约是黑矩阵线条线宽的1.1～1.3倍，且在线宽方向上，每条遮光线条的两侧均延伸到与之对应的每条黑矩阵线条的两侧之外，由此遮光图案的遮挡区域可以大于黑矩阵的遮挡区域，因此可以更好地防止来自外部光线(例如用于该液晶面板的背光单元401的光)在各个子像素之间的串扰。
在该实施例的一个示例中，对于遮光层图案204的设计，每条遮光线条均设计为左右对称地宽于黑矩阵线条。实际的生产加工工艺中，由于遮光层图案204和黑矩阵102膜层在沉积过程中相对位置的波动和第一基板101和/或第二基板201在高温工艺中收缩量的波动以及对位精度的波动等因素，每条遮光线条并非均左右严格地对称地宽于黑矩阵线条。
在本实施例中，遮光层图案204可以由金属材料或非金属材料制成，例如，金属材料包括银、铝、铬、铜、钼、钛、铝钕合金、铜钼合金、钼钽合金、钼钕合金或任何它们的任意组合。由上述不透明的金属材料制成的遮光层图案204可以提高遮光层图案204的遮光效果，例如，当该遮光图案设置在子像素的薄膜晶体管的下方(即光入射侧)时，其还可避免薄膜晶体管受到外部光线(例如用于该液晶面板的背光源401)照射产生光生载流子而造成漏电流。
在本实施例中，由于遮光线条的线宽宽于黑矩阵线条的线宽，较宽的遮光层图案204有可能会导致该显示面板显示区域的光通量变小；但由于金属构成的遮光层图案204表面具有反光性，例如，在本实施例的一个示例中当金属材料为银时，由于银具有较高的反射率，当外部的光线(例如用于该液晶面板的背光源401)经第二基板201入射到遮光层图案204时，光线在遮光层图案204的下表面发生镜面反射或漫反射，被返回至背光源，再由背光源的反光层等反射至光发射方向，例如这些光可以经遮光层图案204表面多次镜面反射，最终由像素开口位置透过，由此通过光线的反射可以减小该显示面板无效区域的光损耗，进而可提高亮度、降低功耗。
在本实施例中，遮光层图案204的每条遮光线条与黑矩阵102的每条黑矩阵线条一一对应设置，且每条遮光线条的线宽均宽于每条黑矩阵线条的线宽，因此在不降低显示面板开口率的情况下，遮光层图案204可有效遮挡黑矩阵102边缘液晶驱动不足位置的漏光，降低暗画面亮度，有效减小漏光风险、提高显示面板的对比度。例如，遮光层图案204还可以避免薄膜晶体管受到外部光线照射产生光生载流子。同时，由于遮光层图案204的表面反光作用，可以减小该显示面板无效区域的光损耗，进而可提高亮度、降低功耗。
图2B示出了显示面板200的剖面结构示意图，其为图2A所示的结构的变型。
参考图2B，除了遮光层图案204a的形状外，该示例的显示面板结构与图2A中描述的显示面板的结构基本上相同。
如图2B所示，每条黑矩阵线条与两条遮光线条对应设置，两条遮光线条之间具有一定间隙。两条遮光线条之一在线宽方向上延伸到黑矩阵线条的第一侧1021之外(例如参见图2B中的虚线)，两条遮光线条的另外一条在线宽方向上延伸到黑矩阵线条的第二侧1022之外(例如参见图2B中的虚线)。例如，两条遮光线条的线宽可以彼此相同，本示例包括但不限于此，例如，两条遮光线条的线宽也可以不相同。例如，两条遮光线条基本上成轴对称地对应设置于每条黑矩阵线条的两侧。
在本示例中，遮光层图案204a可以由金属材料或非金属材料制成，例如，金属材料包括银、铝、铬、铜、钼、钛、铝钕合金、铜钼合金、钼钽合金、钼钕合金或任何它们的任意组合。由上述不透明的金属材料制成的遮光层图案204a可以提高遮光层图案204a的遮光效果，例如，当该遮光图案设置在子像素的薄膜晶体管的下方(即光入射侧)时，其可避免薄膜晶体管受到外部光线(例如用于该液晶面板的背光源401)照射产生光生载流子。
在本示例中，由于两条遮光线条之一在线宽方向上延伸到黑矩阵线条的第一侧1021之外(例如参见图2B中的虚线)，两条遮光线条的另外一条在线宽方向上延伸到黑矩阵线条的第二侧1022之外(例如参见图2B中的虚线)，遮光层图案204a有可能会导致该显示面板显示区域的光通量变小；但由于金属构成的遮光层图案204a表面具有反光性，例如，在本实施例的一个示例中当金属材料为银时，由于银具有较高的反射率，当外部的光线(例如用于该液晶面板的背光源401)经第二基板201入射到遮光层图案204a时，光线在遮光层图案204a的下表面发生镜面反射或漫反射，被返回至背光源，再由背光源的反光层等反射至光发射方向，这些光可以经遮光层图案204a表面多次镜面反射或漫反射，最终由像素开口位置透过，通过光线的镜面反射或漫反射可以减小该显示面板无效区域的光损耗，进而可提高亮度、降低功耗。
值得注意的是，根据产品的光学性能、显示面板的大小、精度以及开口率等要求，与每条黑矩阵线条对应设置的两条遮光线条之间的间距可根据实际情况而变化。例如为增大开口率，可将与每条黑矩阵线条对应设置的两条遮光线条之间的间距增大。
需要说明的是，在本示例中，每条黑矩阵线条包括但不限于对应设置两条遮光线条，例如，每条黑矩阵线条可以对应设置三条遮光线条、四条遮光线条或者更多，具体可根据产品的整体设计需求进行相应调整。无论每条黑矩阵线条对应设置几条遮光线条，对应黑矩阵线条第一侧1021的遮光线条需在线宽方向上延伸到黑矩阵线条的第一侧1021之外，对应黑矩阵线条第二侧1022的遮光线条需在线宽方向上延伸到黑矩阵线条的第二侧1022之外。
在本示例中，黑矩阵102的每条黑矩阵线条与遮光层图案204a的两条遮光线条对应设置，且两条遮光线条在线宽方向上均分别延伸到黑矩阵线条的两侧之外，因此，遮光层图案204a可有效遮挡黑矩阵102边缘液晶驱动不足位置的漏光，降低暗画面亮度，进而有效减小漏光风险、提高对比度。同时，由于遮光层图案204a的表面反光作用，可以减小该显示面板无效区域的光损耗，进而可提高亮度、降低功耗。
图2C示出了根据一种显示面板200的剖面结构示意图，其为图2A所示的结构的变型。
参考图2C，除了遮光层图案204在第二基板201上的位置之外，该示例的显示面板结构与图2A中描述的显示面板的结构基本上相同。在该示例中，遮光层图案204在第二基板201远离第一基板101的一侧上。对于图2B所示的示例的遮光层图案也可以进行类似的变换。
第二实施例
本实施例提供一种显示面板，图3示出了根据本发明第二实施例的显示面板300的剖面结构示意图。
参考图3，除了遮光层图案204b背离第一基板101的表面为粗糙表面外，该实施例的显示面板结构与第一实施例中的图2A中描述的显示面板的结构基本相同。遮光层图案204b背离第一基板101的表面如图所示为与第二基板201直接相接触的表面；在另一个示例中，如果遮光层图案设置在第二基板远离第一基板101的一侧上，那么遮光层图案204b背离第一基板101的表面则为不与第二基板201直接相接触的表面。
在本实施例中，遮光层图案204b可以由金属材料或非金属材料制成，例如，金属材料包括银、铝、铬、铜、钼、钛、铝钕合金、铜钼合金、钼钽合金、钼钕合金或任何它们的任意组合。由上述不透明的金属材料制成的遮光层图案204b，可以提高遮光层图案204b的遮光效果，例如还可避免薄膜晶体管受到外部光线照射产生光生载流子。
如图3所示，当外部的光线(例如用于该液晶面板的背光源401)经第二基板201入射到遮光层图案204b时，光线在遮光层图案204b粗糙的下表面发生漫反射，被返回至背光源，再由背光源的反光层等反射至光发射方向，例如这些光可以经遮光层图案204b表面多次漫反射，最终由像素开口位置透过，因此在不额外增加光学指数匹配膜的情况下，可增大无效区域的光源利用率。
需要说明的是，本实施例中遮光层图案204b的遮光线条与黑矩阵102的黑矩阵线条的位置对应关系不限于上述情况，例如，遮光层图案204b的遮光线条与黑矩阵102的黑矩阵线条的位置对应关系还可以和图2B描述的情况相同，在此不再赘述。
在本实施例的另一个示例中，除了上述结构之外，例如，遮光层图案204b的遮光线条与黑矩阵102的黑矩阵线条一一对应设置，且遮光线条的线宽宽于黑矩阵线条的线宽(图中虚线所示)，因此在不降低显示侧的开口率的情况下，遮光层图案204b可有效遮挡黑矩阵102边缘液晶驱动不足位置的漏光，降低暗画面亮度，进而有效减小漏光风险、提高对比度，同时遮光层图案204b背离第一基板101的表面具有表面粗糙度，可实现光线的漫反射，通过光线的漫反射可以减小无效区域的光损耗，进而可提高亮度、降低功耗。例如，由遮光层图案204b的表面漫反光作用所实现的光源的高利用率，可以抵消或者减小由于较宽的遮光层图案204b导致的显示面板显示区域的光通量变小的情况。
第三实施例
本实施例提供一种显示面板，为第一实施例的显示面板的另一个变型。图4A示出了根据本发明第三实施例的光子晶体结构示意图；图4B示出了根据本发明第三实施例的显示面板400的剖面结构示意图。
参考图4A和图4B，除了由光子晶体图案205替代遮光层图案204外，该实施例的显示面板结构与第一实施例中的图2A中描述的显示面板的结构基本相同。
参考图4A和图4B，光子晶体图案205的形状和位置与第一实施例中的图2A所示的遮光层图案204相同。在该实施例中，每条光子晶体线条的线宽均宽于每条黑矩阵线条的线宽(图中虚线所示)，例如，在该实施例中，光子晶体线条的线宽约是黑矩阵线条线宽的1.1～1.3倍，且在线宽方向上，每条光子晶体线条的两侧均延伸到与之对应的每条黑矩阵线条的两侧之外。
在该实施例的一个示例中，对于光子晶体图案205的设计，每条光子晶体线条均设计为基本左右对称地宽于黑矩阵线条。本实施例中的光子晶体可以采用已有的构造和材料。
参考图4A和4B，光子晶体图案205由多层SiOx与多层SiNx依次交替层叠形成，例如，在该实施例中，第一结构2051可以为SiOx膜层，第二结构2052可以为SiNx膜层。当然，本实施例包括但不限于此，例如，第一结构2051可以为SiNx膜层，第二结构2052可以为SiOx膜层。值得注意的是，在图4A和图4B所示的光子晶体图案205有四层，但是光子晶体图案205的膜层层数包括但不限于此，具体的膜层层数需要根据产品设计的光子晶体图案205的总体厚度来进行计算匹配。
光子晶体是由不同折射率的介质周期性排列而成的人工微结构。由于介电系数存在空间上的周期性，进而引起空间折射率的周期变化。例如，当两种光学材料组成的可调节多层结构时，其中每一层的厚度都对应四分之一的波长。在两材料层的每个界面处都发生菲涅尔反射。在工作波长时，两个相邻界面处反射光的光程差为半个波长，另外，界面处的反射系数的符号也会发生改变。因此，在界面处的所有反射光发生相消干涉，得到很强的反射。反射率是由材料的层数和材料之间的折射率差决定的。反射带宽则主要由折射率差决定。
在本实施例中，由多层折射率大约在1.44～3.69之间的SiOx与多层折射率约为2.0的SiNx构成光子晶体图案205，每个介质层的厚度可以根据可见光中要反射的波段来选择。例如当外部光线照射到光子晶体图案205表面时，部分外部光线可以经光子晶体图案205表面的反射被反射回背光源，这也可增大无效区域的光源利用率。例如，由光子晶体图案205的表面反光作用所实现的光源的高利用率，可以抵消或者减小由于较宽的光子晶体图案205导致的显示面板显示区域的光通量变小的情况。
需要说明的是，在本实施例中，光子晶体图案205的形状和位置还可与图2B或图2C的示例的遮光层图案204相同，即每条黑矩阵条与两条光子晶体线条对应设置或者光子晶体图案205在第二基板201远离第一基板101的一侧上。当每条黑矩阵条与两条光子晶体线条对应设置时，相应的显示面板除了包括本实施例上述描述的全反光作用外，其余的技术效果可参见图2B描述的显示面板结构的技术效果，在此不再赘述。
在本实施例中，光子晶体图案205的每条遮光线条与黑矩阵102的每条黑矩阵线条一一对应设置，且每条光子晶体线条的线宽均宽于每条黑矩阵线条的线宽，因此在不降低开口率的情况下，光子晶体图案205可有效遮挡黑矩阵102边缘液晶驱动不足位置的漏光，降低暗画面亮度，进而有效减小漏光风险、提高对比度；另外，光子晶体图案205较易实现光线的反射，可增大无效区域的光源利用率，提高亮度、降低功耗。
第四实施例
本实施例提供一种显示装置20，其包括本公开任一实施例的显示面板结构。
例如，该显示装置20可以为液晶显示器、电子纸显示器等显示器件以及包括这些显示器件的电视、数码相机、手机、手表、平板电脑、笔记本电脑、导航仪等任何具有显示功能的产品或者部件。
例如，如图5所示，该显示装置20可以包括背光单元401，该背光单元401设置在显示面板的第二基板201的一侧，从而背光单元401发射的光照射经遮光层图案204入射到显示面板中。
在本实施例中，背光单元401可以包括背板、反光层(或反射层)、导光板和光源等，还可以根据需要包括扩散片、棱镜片等。该背光单元可以是侧面入射式或直下式。背光单元401的光源发射的光线由导光板转换为面板光源并入射到显示面板中。例如，反光层可以把从导光板表面出射或者从显示面板表面反射回来的光再次反射回导光板，并入射到显示面板中，提高光源的利用率。
如图5所示，例如，当背光源401提供的光线经第二基板201入射到遮光层图案204时，光线在遮光层图案204下表面发生反射。如果该下表面为粗糙表面，则该反射为漫反射；如果该下表面为光滑表面，则该反射为镜面反射。例如，光线经背光单元401的反光层的多次反射和遮光层图案204表面的多次反射，遮光层图案204遮挡区域的光线可由像素开口位置透过，因此在不额外增加光学指数匹配膜的情况下，可进一步增大无效区域的光源利用率。例如，在背光单元401反光层的反光作用和遮光层图案204的表面反光作用的共同作用下实现的光源更高的利用率，可以抵消或者减小由于较宽的遮光层图案204导致的显示面板显示区域的光通量变小的情况。
如图5所示，例如，当本实施例中的显示装置20的显示面板如第三实施例所述，即本实施例中的显示装置20的显示面板的遮光层图案204由光子晶体图案205替代时，当背光源401提供的光线经第二基板201入射到光子晶体图案205表面时，因光线在光子晶体图案205的表面较易发生反射，因此，当背光源401提供的光线经第二基板201入射到光子晶体图案205表面时，光线经背光单元401反光层的多次反射和光子晶体图案205表面的多次反射，光子晶体图案205遮挡区域的光线可由像素开口位置透过，从而可进一步增大无效区域的光源利用率。例如，在背光单元401反光层的反光作用和光子晶体图案205的表面反光作用的共同作用下所实现的光源的高利用率，可以抵消或者减小由于较宽的光子晶体图案205导致的该显示面板显示区域的光通量变小的情况。
需要说明的是，为表示清楚，并没有给出该显示装置20的全部结构。为实现显示装置的必要功能，本领域技术人员可以根据具体应用场景进行设置其他未示出的结构，本发明的实施例对此不做限制。
本实施例提供的显示装置20的其它技术效果参见上述实施例一、二、三描述的显示面板结构的技术效果，在此不再赘述。
第五实施例
本实施例提供一种制造显示面板的方法，图6A-6F示出了根据本发明第五实施例的制造显示面板方法的剖视图。
如图6A所示，提供第二基板201，其可以是透明绝缘体。用于第二基板201的材料的示例包括玻璃基板、石英基板、塑料基板或其它适合的材料。例如，可以对第二基板201先进行清洗，以除去第二基板201表面影响成膜的具有物理化学特性、电学特性的异物及基板表面附着的灰尘、油份和自然氧化物等。
如图6B所示，为形成遮光层图案204，在第二基板201的整个表面上形成金属层。用于该金属层的材料的示例包括银、铝、铬、铜、钼、钛、铝钕合金、铜钼合金、钼钽合金、钼钕合金或任何它们的任意组合。金属层例如可以通过磁控溅射沉积处理形成，例如形成的金属层厚度约为
Figure BDA0001453055050000131
如图6C所示，在形成金属层之后，在金属层的整个表面上形成光刻胶膜。通过包括曝光工序以及显影工序的光刻法处理对光刻胶膜构图，以在金属层上形成具有与所需遮光层图案204对应形状的光刻胶图案209。
如图6D所示，利用光刻胶图案209作为蚀刻掩模对金属层204构图，以在第二基板201上形成遮光层图案204。例如，形成的遮光层图案204与另一基板(即第一基板)上的黑矩阵102形状相同，且形成的遮光层图案204的遮光线条与黑矩阵102的黑矩阵线条一一对应。在该实施例中，形成的遮光线条的线宽至少部分宽于与之对应的黑矩阵线条的线宽(图中虚线所示)。例如，在该实施例中，遮光线条的线宽约是黑矩阵线条线宽的1.1～1.3倍；例如，在线宽方向上，每条遮光线条的两侧均延伸到与之对应的每条黑矩阵线条的两侧之外。值得注意的是，在该实施例中，对于遮光层图案204的设计，每条遮光线条均设置为基本左右对称地宽于黑矩阵线条。
如图6E所示，通过剥离工艺去除光刻胶图案209，并且在第二基板201上留下遮光层图案204。
如图6F所示，为形成显示面板，在第二基板201上形成覆盖遮光层图案204的绝缘层206。该绝缘层206可以作为平坦化层，从而获得一个平坦的表面，其还可作为缓冲层，以防止第二基板201中的杂质离子扩散到之后形成的电路层之中。绝缘层206的材料的示例包括SiNx、SiOx或其它适合的材料。
在形成绝缘层206之后，在绝缘层206上形成用于阵列基板的电路层，例如依次形成栅极、栅绝缘层、半导体层和源/漏极，以形成薄膜晶体管208。之后，还可以进一步形成钝化层、像素电极等结构。例如，在水平电场型阵列基板的示例中，还可以形成公共电极，该公共电极可以与像素电极位于不同层或相同层。
例如，在形成薄膜晶体管208之后，形成覆盖源、漏极的钝化层207。钝化层的材料的示例包括SiOx、SiNx或其它适合的无机材料或例如树脂的有机材料。
在形成钝化层207之后，在钝化层207上由透明导电材料(例如ITO、IZO等)形成的像素电极(图中未示出)。
如图6F所示，提供与第二基板201相对设置的形成有黑矩阵102的第一基板101。例如，该黑矩阵呈栅格形，每个开口例如对应于一个子像素单元，黑矩阵线条设置在相邻的两个子像素之间。
例如，在第一基板101上形成覆盖黑矩阵102后可以进一步形成滤色器103。滤色器103可以通过例如彩色树脂材料形成，例如可以为红色、绿色或蓝色树脂等。
之后，将第一基板101和第二基板201对盒，通过封框胶将二者结合以形成液晶盒，并在第一基板101和第二基板201之间提供液晶层301以及隔垫物等。
在本实施例的至少一个示例中，遮光层图案204的每条遮光线条与黑矩阵102的每条黑矩阵线条一一对应设置，且每条遮光线条的线宽均宽于每条黑矩阵线条的线宽，因此在不降低开口率的情况下，遮光层图案204可有效遮挡黑矩阵102边缘液晶驱动不足位置的漏光，降低暗画面亮度，进而有效减小漏光风险、提高对比度。同时，由金属构成的遮光层图案204的表面具有反光性，外部光线(例如用于该液晶面板的背光源401)经遮光层图案204表面多次镜面反射或漫反射，最终由像素开口位置透过，进而可以减小该显示面板无效区域的光损耗，提高亮度、降低功耗。
需要说明的是，为表示清楚，并没有给出该实施例的显示面板的全部结构。为实现显示面板的必要功能，本领域技术人员可以根据具体应用场景进行设置其他未示出的结构，本发明对此不做限制。
第六实施例
图7A至7G示出了根据本发明第六实施例的制造显示面板的方法的剖视图。除了提供的第二基板201和形成遮光层图案204b的工序，本实施例的方法与图6A至6F中示出的方法相同。因此，相同的名称和附图标记构成要素的详细形成工艺将基于对图6A至图6F的说明，以下将主要讨论不同的部分。
如图7B所示，第二基板201将面向第一基板101的表面进行粗糙化处理。该粗糙化处理可以为物理方法或化学方法。物理方法包括喷砂工艺；而化学方法包括刻蚀方法，例如干法刻蚀或湿法刻蚀。以干法刻蚀为例，例如，可以使用氟基刻蚀剂(CF4、CHF3、SF6等)对第二基板201的面向第一基板101的表面进行表面粗糙处理，增加第二基板201的表面粗糙度，例如，在本实施例中形成的第二基板201的表面粗糙度Ra大约可以为1.0～2.0微米。
如图7C所示，为形成遮光层图案204b，在第二基板201的整个表面上形成金属层。用于该金属层的材料的示例包括银、铝、铬、铜、钼、钛、铝钕合金、铜钼合金、钼钽合金、钼钕合金或任何它们的任意组合。金属层例如可以通过磁控溅射沉积处理形成，形成的金属层厚度约为
Figure BDA0001453055050000151
因为第二基板201面向第一基板101的表面是粗糙的，所以在金属层沉积过程中会得到与第二基板201接触的一面具有表面粗糙度的金属层。通过与上述实施例描述相同的光刻工艺处理，最终得到与第二基板201接触面具有一定粗糙度的遮光层图案204。
因此，在本实施例中，形成的遮光层图案205不仅可以有效遮挡黑矩阵102边缘液晶驱动不足位置的漏光，降低暗画面亮度，从而有效减小漏光风险、提高对比度；另外，因形成的遮光层图案205与第二基板201接触的表面具有表面粗糙度，当外部的光线(例如用于该液晶面板的背光源401)经第二基板201入射到遮光层图案204时，光线在遮光层图案204粗糙的下表面发生漫反射，光线经遮光层图案204表面的多次漫反射，遮光层图案204遮挡区域的光线可由像素开口位置透过，可减小无效区域的光损耗，进而有可提高亮度、降低功耗。
另外，当遮光层图案形成在第二基板将背离第一基板一侧的表面上时，也可以对已经形成的遮光层图案进行粗糙化处理以形成粗糙表面。该粗糙化处理同样可以为物理方法或化学方法。物理方法包括喷砂工艺；而化学方法包括刻蚀方法，例如干法刻蚀或湿法刻蚀。
需要说明的是，为表示清楚，并没有给出该显示面板的全部结构。为实现显示面板的必要功能，本领域技术人员可以根据具体应用场景进行设置其他未示出的结构，本发明对此不做限制。
有以下几点需要说明：
(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”或者可以存在中间元件。
(3)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (12)

1.一种显示面板，包括：
第一基板，设置有黑矩阵；
第二基板，与所述第一基板相对设置且设置有遮光层图案；以及
液晶层，在所述第一基板和所述第二基板之间；
其中，所述遮光层图案具有反光性，所述黑矩阵包括黑矩阵线条，所述遮光层图案包括至少两条遮光线条，所述遮光层图案的至少两条遮光线条与所述黑矩阵的黑矩阵线条对应设置，且所述遮光层图案的至少两条遮光线条在所述第二基板上的投影在线宽方向上分别延伸到所述黑矩阵的黑矩阵线条的第一侧以及第二侧在所述第二基板上的投影之外，所述遮光图案的至少两条遮光线条的相邻两条之间具有一定间隙，
所述遮光层图案由不透明的金属材料制成，所述遮光层图案背离所述第一基板表面为粗糙表面。
2.如权利要求1所述的显示面板，其中，所述显示面板包括多个阵列排布的子像素，
所述黑矩阵线条设置在相邻的两个所述子像素之间。
3.如权利要求2所述的显示面板，其中，所述至少两条遮光线条包括两条相邻的遮光线条，所述两条相邻的遮光线条之一在所述第二基板上的投影在所述黑矩阵线条的第一侧延伸到所述黑矩阵线条在所述第二基板上的投影之外，
所述两条相邻的遮光线条另一条在所述第二基板上的投影在所述黑矩阵线条的第二侧延伸到所述黑矩阵线条在所述第二基板上的投影之外。
4.如权利要求1所述的显示面板，其中，所述金属材料包括银、铝、铬、铜、钼、钛、铝钕合金、铜钼合金、钼钽合金、钼钕合金或任何它们的任意组合。
5.一种显示面板，包括：
第一基板，设置有黑矩阵；
第二基板，与所述第一基板相对设置且设置有遮光层图案；以及
液晶层，在所述第一基板和所述第二基板之间；
其中，所述遮光层图案具有反光性，所述黑矩阵包括黑矩阵线条，所述遮光层图案包括至少两条遮光线条，所述遮光层图案的至少两条遮光线条与所述黑矩阵的黑矩阵线条对应设置，且所述遮光层图案的至少两条遮光线条在所述第二基板上的投影在线宽方向上分别延伸到所述黑矩阵的黑矩阵线条的第一侧以及第二侧在所述第二基板上的投影之外，所述遮光图案的至少两条遮光线条的相邻两条之间具有一定间隙，
所述遮光层图案由光子晶体形成。
6.如权利要求5所述的显示面板，其中，所述光子晶体包括交替层叠的多层SiOx与多层SiNx。
7.一种显示装置，包括权利要求1-4任一所述的显示面板。
8.如权利要求7所述的显示装置，还包括背光单元，其中，所述背光单元设置在所述第二基板一侧，从而所述背光单元发射的光照射经所述遮光层图案入射到所述显示面板。
9.一种显示装置，包括权利要求5-6任一所述的显示面板。
10.一种制造显示面板的方法，包括：
提供形成有黑矩阵的第一基板；
与所述第一基板相对设置形成有遮光层图案的第二基板；以及
在所述第一基板和所述第二基板之间提供液晶层；
其中，所述遮光层图案的表面具有反光性，所述黑矩阵包括黑矩阵线条，遮光层图案包括至少两条遮光线条，所述遮光层图案的至少两条遮光线条与所述黑矩阵的黑矩阵线条对应设置，且所述遮光层图案的至少两条遮光线条在所述第二基板上的投影在线宽方向上分别延伸到所述黑矩阵的黑矩阵线条的第一侧以及第二侧在所述第二基板上的投影之外，所述遮光图案的至少两条遮光线条的相邻两条之间具有一定间隙，
其中，形成所述遮光层图案包括：
通过光刻工艺对金属遮光层进行构图以形成所述遮光层图案，并且将所述遮光层图案背离所述第一基板表面形成为粗糙表面，
所述遮光层图案的材料包括不透明的金属材料。
11.一种制造显示面板的方法，包括：
提供形成有黑矩阵的第一基板；
与所述第一基板相对设置形成有遮光层图案的第二基板；以及
在所述第一基板和所述第二基板之间提供液晶层；
其中，所述遮光层图案的表面具有反光性，所述黑矩阵包括黑矩阵线条，遮光层图案包括至少两条遮光线条，所述遮光层图案的至少两条遮光线条与所述黑矩阵的黑矩阵线条对应设置，且所述遮光层图案的至少两条遮光线条在所述第二基板上的投影在线宽方向上分别延伸到所述黑矩阵的黑矩阵线条的第一侧以及第二侧在所述第二基板上的投影之外，所述遮光图案的至少两条遮光线条的相邻两条之间具有一定间隙，
由光子晶体形成所述遮光层图案。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述光子晶体由多层SiOx与多层SiNx交替层叠形成。
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