CN113253528A - 阵列基板、反射式显示面板和反射式显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种阵列基板、反射式显示面板和反射式显示装置，涉及显示技术领域，该阵列基板，包括：层叠设置的第一衬底基板、反射层和色阻层，色阻层位于反射层远离第一衬底基板的一侧；其中，反射层用于反射入射光，入射光经反射层反射得到反射光；色阻层包括多个种类的色阻单元，不同种类的色阻单元用于对反射光进行不同的折射并出射对应颜色的反射光，不同种类的色阻单元分别对应不同的颜色。在该阵列基板中，通过使得不同种类的色阻单元对反射光进行不同的折射，以达到出射不同颜色的反射光的效果，实现降低成本的目的。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板、反射式显示面板和反射式显示装置。
背景技术
显示装置根据采用的光源不同，可分为透射式、反射式和半透半反射式。其中，反射式显示装置以前置光源或者环境光作为光源，不但功耗比较低，而且较为护眼。
传统的反射式显示面板包括阵列基板和彩膜基板，阵列基板设置有反射像素电极作为反射基板，彩膜基板上设置了彩色滤光层(color filter,CF)和透明公共电极作为透光基板。这样，光线从彩膜基板入射，照射到反射像素电极后被反射，并从彩膜基板射出。
但是，现有彩膜基板上涂布的彩色滤光层成本还是较高，由此，亟待一种能降低成本的反射式显示面板。
发明内容
本发明实施例提供了一种阵列基板、反射式显示面板和反射式显示装置，在该阵列基板中，在反射层远离第一衬底基板的一侧增加包括多个种类色阻单元的色阻层，通过使得不同种类的色阻单元对反射光进行不同的折射，以达到出射不同颜色的反射光的效果，实现降低成本的目的。
第一方面，本发明实施例提供了一种阵列基板，包括：层叠设置的第一衬底基板、反射层和色阻层，所述色阻层位于所述反射层远离所述第一衬底基板的一侧；
其中，所述反射层用于反射入射光，所述入射光经所述反射层反射得到反射光；所述色阻层包括多个种类的色阻单元，不同种类的色阻单元用于对所述反射光进行不同的折射并出射对应颜色的反射光，不同种类的色阻单元分别对应不同的颜色。
第一方面提供了一种阵列基板，在该阵列基板中，在反射层远离第一衬底基板的一侧增加包括多个种类色阻单元的色阻层，通过使得不同种类的色阻单元对反射光进行不同的折射，以达到出射不同颜色的反射光的效果，等同于彩色滤光层的作用，实现降低成本的目的。
结合第一方面，所述色阻层包括红色色阻单元、绿色色阻单元和蓝色色阻单元；
所述红色色阻单元用于对所述反射光进行折射，出射红色的反射光；所述绿色色阻单元用于对所述反射光进行折射，出射绿色的反射光；所述蓝色色阻单元用于对所述反射光进行折射，出射蓝色的反射光。
结合第一方面，所述色阻层包括沿所述第一衬底基板厚度方向层叠设置的第一折射层、第二折射层和第三折射层；
所述第一折射层位于所述第二折射层远离所述反射层的一侧，所述第三折射层位于所述第二折射层靠近所述反射层的一侧；
其中，所述第一折射层对应的第一折射率小于第三折射层对应的第一折射率，所述第一折射率大于第二折射层对应的第二折射率。
结合第一方面，所述第一折射率的取值范围为[1.77,1.79]，所述第一折射层对应的消光系数取值范围为[0,0.01]；所述第二折射率的取值范围为[0.97,0.99]，所述第二折射层对应的消光系数取值范围为[6.66,6.68]；所述第三折射率的取值范围为[1.90,1.92]，所述第三折射层对应的消光系数取值范围为[-0.01,0.01]。
结合第一方面，所述第一折射层的厚度取值范围为[50nm,125nm]；所述第二折射层的厚度取值范围为[4.5nm,6.5nm]；所述第三折射层的厚度取值范围为[60nm,130nm]。
结合第一方面，所述第一折射层的材料为氧化铟锡，所述第二折射层的材料为铝，所述第三折射层的材料为铟钒氧化物层或氮化硅层。
第二方面，本发明实施例提供了一种反射式显示面板，包括如第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中提供的阵列基板，以及位于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层。
结合第二方面，所述彩膜基板包括层叠设置的第二衬底基板和公共电极层；
所述公共电极层位于所述第二衬底基板靠近所述阵列基板的一侧。
第三方面，本发明实施例提供了一种反射式显示装置，包括如第二方面中提供的液晶显示面板。
结合第三方面，所述反射式显示装置还包括：偏光片和延迟片；
所述延迟片位于所述第二衬底基板远离所述公共电极层的一侧；所述偏光片位于所述延迟片远离所述第二衬底基板的一侧；所述延迟片用于将线偏振光转换为圆偏振光。
本发明提供了一种阵列基板、反射式显示面板和反射式显示装置，在该阵列基板中，在反射层远离第一衬底基板的一侧增加包括多个种类色阻单元的色阻层，通过使得不同种类的色阻单元对反射光进行不同的折射，以达到出射不同颜色的反射光的效果，等同于彩色滤光层的作用，实现降低成本的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种反射式显示装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的又一种阵列基板的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的又一种阵列基板的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种色阻层的结构示意图；
图7是图6提供的色阻层的参数表；
图8是本发明实施例提供的一种反射式显示面板的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种反射式显示装置的结构示意图。
附图标记说明：
1-框架；2-盖板玻璃；30-反射式显示面板；31-阵列基板；32-彩膜基板；33-液晶层；4-电路板；5-前置式光源部件；10-反射式显示装置；第一衬底基板；120-反射层；130-色阻层；131-红色色阻单元；132-绿色色阻单元；133-蓝色色阻单元；1310-第一折射层；1320-第二折射层；1330-第三折射层；140-保护层；150-黑矩阵；160-平缓层；210-第二衬底基板；220公共电极层；34-延迟片；35-偏光片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
“左”、“右”、“上”以及“下”等方位术语是相对于附图中的显示组件示意放置的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据彩膜基板或显示装置所放置的方位的变化而相应地发生变化。
随着显示技术的发展，液晶显示技术已被广泛的应用于各种电子设备中。利用液晶显示技术进行显示的电子设备包括反射式显示装置，而反射式显示装置根据采用的光源不同，可分为透射式、反射式和半透半反射式。其中，反射式显示装置以前置光源或者环境光作为光源，不但功耗比较低，而且较为护眼。
反射式显示装置通常包括反射式显示面板和用于驱动反射式显示面板的驱动装置，而反射式显示面板又包括阵列基板、彩膜基板以及位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层。本发明实施例提供了一种阵列基板，应用于电子设备中的反射式显示面板中。
其中，电子设备可以为智能手机、平板电脑、电子阅读器、车载电脑、导航仪、数码相机、智能电视机以及智能可穿戴设备等多种不同类型的电子设备。本发明实施例对此不进行任何限制。
图1示出了本发明提供的一种范例技术中的反射式显示装置的结构示意图。如图1所示，反射式显示装置的主要结构包括框架1、盖板玻璃2、反射式显示面板30、电路板4、前置式光源部件5以及包括摄像头等的其他电子配件。
如图1所示，反射式显示面板30包括阵列基板31、彩膜基板32、设置于阵列基板31和彩膜基板32之间的液晶层33。阵列基板31和彩膜基板32通过封框胶对合在一起，从而将液晶层33限定在封框胶围成的区域内。其中，彩色滤光层设置于彩膜基板32上。
框架1的纵截面呈U型，反射式显示面板30、电路板4以及包括摄像头等的其他电子配件设置于框架1内，前置式光源部件5位于反射式显示面板30和框架1之间，前置式光源部件5位于反射式显示面板30远离前置式光源部件5的一侧，盖板2位于前置式光源部件5远离反射式显示面板30的一侧。盖板2，例如可以是透明玻璃。
在此基础上，阵列基板31一般包括层叠设置的第一衬底基板110和反射层120，反射层120位于第一衬底基板110靠近液晶层的一侧。
图1的反射式显示装置的显示原理为：前置式光源部件5发出的光以及一部分环境光，射入彩膜基板32，通过彩膜基板32上的彩色滤光层过滤形成红绿蓝三基色光。三基色光入射到反射层120上，形成三基色反射光，然后三基色反射光经液晶层调制后从盖板一侧出射，形成彩色图像。
上述光路传播顺序为：前置式光源部件5射出，依次透过彩膜基板31、液晶层33、反射层120、液晶层33、彩膜基板32、前置式光源部件5，再射出盖板2。
其中，前置式光源部件5可以是本领域技术人员所知的任意一种前置光源部件或模块，例如可以为导光板以及位于导光板两端的光源(如LED等)。
但是，现有彩膜基板上涂布的彩色滤光层成本还是较高，由此，亟待一种能降低成本的反射式显示面板。
有鉴于此，本发明实施例提供一种阵列基板，在该阵列基板中，在反射层远离第一衬底基板的一侧增加包括多个种类色阻单元的色阻层，通过使得不同种类的色阻单元对反射光进行不同的折射，以达到出射不同颜色的反射光的效果，等同于彩色滤光层的作用，实现降低成本的目的。
下面结合图2～图5对本发明提供的阵列基板的结构进行详细说明。
图2为本发明提供的一种阵列基板31的结构示意图，图3为本发明提供的另一种阵列基板31的结构示意图，图4为本发明提供的又一种阵列基板31的结构示意图，图5为本发明提供的又一种阵列基板31的结构示意图。
如图2～图5所示，本发明提供一种阵列基板31，包括：层叠设置的第一衬底基板110、反射层120和色阻层130，色阻层130位于反射层120远离第一衬底基板110的一侧。
其中，反射层120用于反射入射光，入射光经反射层120反射得到反射光；色阻层130包括多个种类的色阻单元，不同种类的色阻单元用于对反射光进行不同的折射并出射对应颜色的反射光，不同种类的色阻单元分别对应不同的颜色。
应理解，第一衬底基板110可以为透明基板，由石英、玻璃或透明塑料等制作而成。
应理解，色阻层130位于反射层120远离第一衬底基板110的一侧指的是：如图2所示，沿第一衬底基板110的厚度方向，第一衬底基板110、反射层120和色阻层130依次排列而成。
其中，第一衬底基板110和反射层120可以直接接触或者在两者之间还可以增设其他膜层，反射层120和色阻层130也可以直接接触或者在两者之间增设其他膜层，本发明对此不进行任何限制。
此处，反射层120可以为金属层，该金属层可以与像素电极的金属层共用，也就是说，金属层作为像素电极使用的同时也可作为反射层120进行反射使用。其中，反射层120的材料可以为铝(AL)，当然，反射层120的材料也可以为其他材料，例如可以为氧化铟锡(ITO)，本发明实施例对此不进行限制。
应理解，色阻层130包括多个种类的色阻单元，不同种类的色阻单元对应的颜色不同。例如，色阻层130包括两种色阻单元时，两种色阻单元分别对应不同颜色，反射式显示装置为双色显示装置。色阻层130包括三种色阻单元时，三种色阻单元对应的颜色不同，反射式显示装置为三色显示装置。色阻层130包括四种色阻单元时，四种色阻单元分别反射式显示装置为四色显示装置等。
应理解，相对于现有的彩色滤光层，本发明的色阻层主要利用的折射的原理来实现对反射光的筛选。此处，由于光是一种电磁波，在一定条件下会出现干涉现象，由此，当折射层的厚度与光的波长相近时，折射层的上下表面的反射光将会发生干涉，使部分波长的光叠加或者相消，所以，可以通过设计不同种类的色阻单元，使得色阻单元的上下表面的反射光发生不同的干涉，从而出射不同波段的光，进而可以设计出射不同颜色的反射光。
例如，第一种类的色阻单元用于出射红色的反射光，第二种类的色阻单元用于出射绿色的反射光，第三种类的色阻单元用于出射蓝色的反射光。
应理解，由于省去了彩色滤光层，因此，该阵列基板的成本可以降低。
本发明提供一种阵列基板，在该阵列基板中，在反射层远离第一衬底基板的一侧增加包括多个种类色阻单元的色阻层，通过不同种类的色阻单元对反射光进行不同的折射，以达到出射不同颜色的反射光的效果，等同于彩色滤光层的作用，实现降低成本的目的。
在此基础上，可以理解的是，为了对像素电极(反射层)进行驱动，第一衬底基板110靠近反射层120的一侧通常还设置有薄膜晶体管等阵列结构，为了保护这些阵列结构，避免不必要的干扰，如图3～图5所示，在反射层120靠近第一衬底基板110一侧还会设置保护层140。
可选地，作为一种可能实现的方式，如图2～图5所示，色阻层130包括红色色阻单元131、绿色色阻单元132和蓝色色阻单元133。
红色色阻单元131用于对反射光进行折射，出射红色的反射光；绿色色阻单元132用于对反射光进行折射，出射绿色的反射光；蓝色色阻单元133用于对反射光进行折射，出射蓝色的反射光。
应理解，通过色阻层130形成三种颜色的色阻单元，从而可以进行三色显示。
此处，如图4和图5所示，为了避免红色色阻单元131、绿色色阻单元132和蓝色色阻单元133之间的光线相互干扰，在色阻单元之间还设置有黑矩阵150，用于进行遮光。
可选地，作为一种可能实现的方式，图6示出了本发明提供的色阻层的结构示意图，如图6所示，色阻层130包括沿第一衬底基板110厚度方向层叠设置的第一折射层1310、第二折射层1320和第三折射层1330。
应理解，色阻层130包括的红色色阻单元131、绿色色阻单元132和蓝色色阻单元133均包括层叠设置的第一折射层1310、第二折射层1320和第三折射层1330。
第一折射层1310位于第二折射层1320远离反射层120的一侧，第三折射层1330位于第二折射层1320靠近反射层120的一侧。也就是说，第一折射层1310、第二折射层1320、第三折射层1330按一定排列顺序设置且该三个折射层均位于反射层120的同一侧，其排列顺序为：第三折射层1330相对于第一折射层1310、第二折射层1320靠近于反射层120，第二折射层1320居于第一折射层1310和第三折射层1330之间。
其中，第一折射层1310对应的第一折射率小于第三折射层1330对应的第一折射率，第一折射率大于第二折射层1320对应的第二折射率。
可选地，作为一种可能实现的方式，第一折射率的取值范围为[1.77,1.79]，第一折射层1310对应的消光系数取值范围为[0,0.01]；第二折射率的取值范围为[0.97,0.99]，第二折射层1320对应的消光系数取值范围为[6.66,6.68]；第三折射率的取值范围为[1.90,1.92]，第三折射层1330对应的消光系数取值范围为[-0.01,0.01]。
示例性的，第一折射层对应的第一折射率为1.78705，消光系数为0.00939；第二折射层对应的第二折射率为0.97914，消光系数为6.67718；第三折射层对应的第三折射率为1.91018，消光系数为0。
可选地，作为一种可能实现的方式，第一折射层1310的厚度取值范围为[50nm,125nm]；第二折射层1320的厚度取值范围为[4.5nm,6.5nm]；第三折射层1330的厚度取值范围为[60nm,130nm]。
示例性的，图7示出了图6提供的色阻层的参数表。如图7所示，蓝色色阻单元对应区域中的第一折射层1310的膜厚为83.52nm，第二折射层1320的膜厚为6.15nm，第三折射层1330的膜厚为103.43nm。
绿色色阻单元对应区域中的第一折射层1310的膜厚为121.39nm，第二折射层1320的膜厚为4.97nm，第三折射层1330的膜厚为127.26nm。
红色色阻单元对应区域中的第一折射层1310的膜厚为53.15nm，第二折射层1320的膜厚为5.53nm，第三折射层1330的膜厚为65.34nm。
此外，为了避免不同厚度的色阻单元对液晶造成影响，如图6所示，在色阻层130靠近液晶层的一侧还可以增设平缓层160。
可选地，作为一种可能实现的方式，第一折射层1310的材料为氧化铟锡，第二折射层1320的材料为铝，第三折射层1330的材料为铟钒氧化物层或氮化硅层。
应理解，可以通过物理气相沉积或化学气相沉积的方法在反射层120上依次沉积对应材料和厚度的折射层。
此处，折射层的材料均为液晶显示技术中常用材料，相对于现有技术，可免去重新开发新滤光材料的成本。
本发明还提供一种反射式显示面板，图8示出了本发明提供的反射式显示面板的结构示意图，如图8所示，该反射式显示面板30包括：相对设置的彩膜基板32和如上所述阵列基板31、以及位于彩膜基板32和阵列基板31之间的液晶层33。
可选地，作为一种可能实现的方式，如图8所示，彩膜基板32包括层叠设置的第二衬底基板210和公共电极层220。
公共电极层220位于第二衬底基板210靠近阵列基板31的一侧。
应理解，公共电极层220可整层铺设，公共电极层220的材料可以为氧化铟锡。
本发明实施例提供的反射式显示面板的有益效果与上述阵列基板对应的有益效果相同，在此不再赘述。
本发明还提供一种反射式显示装置，图9示出了本发明提供的反射式显示装置的结构示意图，如图9所示，该反射式显示装置10包括：如上述所述的反射式显示面板30。
可选地，作为一种可能实现的方式，如图9所示，反射式显示装置10还包括：偏光片35和延迟片34。
延迟片34位于第二衬底基板210远离公共电极层220的一侧；偏光片35位于延迟片34远离第二衬底基板210的一侧；延迟片34用于将线偏振光转换为圆偏振光。
应理解，如图8所示，反射式显示装置还包括前置式光源部件5，该反射式显示装置中的前置式光源部件5位于偏光片35远离第二衬底基板210的一侧。当然，该反射式显示装置还可以包括其他部件，具体可参考图1所示的反射式显示装置的结构，在此不再赘述。
本发明实施例提供的反射式显示装置的有益效果与上述阵列基板对应的有益效果相同，在此不再赘述。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种阵列基板，其特征在于，包括：层叠设置的第一衬底基板、反射层和色阻层，所述色阻层位于所述反射层远离所述第一衬底基板的一侧；
其中，所述反射层用于反射入射光，所述入射光经所述反射层反射得到反射光；所述色阻层包括多个种类的色阻单元，不同种类的色阻单元用于对所述反射光进行不同的折射并出射对应颜色的反射光，不同种类的色阻单元分别对应不同的颜色。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述色阻层包括红色色阻单元、绿色色阻单元和蓝色色阻单元；
所述红色色阻单元用于对所述反射光进行折射，出射红色的反射光；所述绿色色阻单元用于对所述反射光进行折射，出射绿色的反射光；所述蓝色色阻单元用于对所述反射光进行折射，出射蓝色的反射光。
3.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述色阻层包括沿所述第一衬底基板厚度方向层叠设置的第一折射层、第二折射层和第三折射层；
所述第一折射层位于所述第二折射层远离所述反射层的一侧，所述第三折射层位于所述第二折射层靠近所述反射层的一侧；
其中，所述第一折射层对应的第一折射率小于第三折射层对应的第一折射率，所述第一折射率大于第二折射层对应的第二折射率。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述第一折射率的取值范围为[1.77,1.79]，所述第一折射层对应的消光系数取值范围为[0,0.01]；所述第二折射率的取值范围为[0.97,0.99]，所述第二折射层对应的消光系数取值范围为[6.66,6.68]；所述第三折射率的取值范围为[1.90,1.92]，所述第三折射层对应的消光系数取值范围为[-0.01,0.01]。
5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述第一折射层的厚度取值范围为[50nm,125nm]；所述第二折射层的厚度取值范围为[4.5nm,6.5nm]；所述第三折射层的厚度取值范围为[60nm,130nm]。
6.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述第一折射层的材料为氧化铟锡，所述第二折射层的材料为铝，所述第三折射层的材料为铟钒氧化物层或氮化硅层。
7.一种反射式显示面板，其特征在于，包括：相对设置的彩膜基板和如权利要求1-6任一项所述阵列基板、以及位于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层。
8.根据权利要求7所述的反射式显示面板，其特征在于，所述彩膜基板包括层叠设置的第二衬底基板和公共电极层；
所述公共电极层位于所述第二衬底基板靠近所述阵列基板的一侧。
9.一种反射式显示装置，其特征在于，包括：如权利要求7或8所述的反射式显示面板。
10.根据权利要求9所述的反射式显示装置，其特征在于，所述反射式显示装置还包括：偏光片和延迟片；
所述延迟片位于所述第二衬底基板远离所述公共电极层的一侧；所述偏光片位于所述延迟片远离所述第二衬底基板的一侧；所述延迟片用于将线偏振光转换为圆偏振光。
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