專利名稱：顯示面板及制造方法和顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及平板顯示技術(shù)，尤其涉及一種顯示面板及制造方法和顯示器。
背景技術(shù)：
平板顯示器在生活和工作的各個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用，薄型化、節(jié)能化是顯示行業(yè)目前開發(fā)新產(chǎn)品的主要趨勢?，F(xiàn)有液晶顯示器是平板顯示器中的主流產(chǎn)品，液晶面板是液晶顯示器中的重要部件，其包括陣列基板和彩膜基板，其間填充液晶層。液晶顯示器基于液晶分子在電場作用下的扭轉(zhuǎn)特性來旋轉(zhuǎn)光線，呈現(xiàn)各像素單元的不同灰度。陣列基板上設(shè)置有源矩陣，分別控制各個(gè)像素單元上所形成的電場。但是現(xiàn)有液晶顯示器由于其顯示原理限制，存在很多固有的限制。例如，光線需經(jīng)過兩層偏光片，亮度會(huì)降低至少50%。由于必須采用偏光片、液晶、 取向膜、公共電極等膜層，尤其是必須采用偏光片，導(dǎo)致厚度很難繼續(xù)減薄。液晶是劇毒物質(zhì)，在生產(chǎn)與廢棄物回收方面都存在潛在的環(huán)境危害隱患。因此，隨著顯示技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)新型顯示器是發(fā)展趨勢之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種顯示面板及制造方法和顯示器，以實(shí)現(xiàn)圖像顯示。本發(fā)明提供一種顯示面板，包括多個(gè)像素單元，其中，每個(gè)像素單元包括第一電極和第二電極，所述第二電極具有至少一個(gè)自由端；數(shù)據(jù)線，與所述第一電極和第二電極相連，根據(jù)圖像信號向所述第一電極和第二電極通入電荷，所述第一電極和第二電極各自的電荷之間產(chǎn)生庫倫力來驅(qū)動(dòng)所述第二電極的自由端移動(dòng)位置，以改變經(jīng)所述自由端透射、折射和/或反射出所述像素單元的光線量。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示器，其中采用本發(fā)明所提供的顯示面板。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示面板的制造方法，包括在第一透明基板和/或第二透明基板上形成多個(gè)像素單元，每個(gè)像素單元包括第一電極、第二電極和數(shù)據(jù)線的圖案，所述第二電極具有至少一個(gè)自由端，所述數(shù)據(jù)線與所述第一電極和第二電極相連；在所述第二透明基板上形成黑矩陣和濾色矩陣，所述濾色矩陣與所述像素單元相對應(yīng)，每個(gè)所述像素單元出射的光線量從所述濾色矩陣中射出；其中，所述自由端在所述第一電極和第二電極之間庫侖力的作用下移動(dòng)位置，以改變經(jīng)所述自由端透射、折射和/或反射出所述像素單元的光線量。本發(fā)明提供的顯示面板及制作方法和顯示器，相比于現(xiàn)有的液晶顯示器，可以省略偏光片、液晶層、取向膜、彩色濾光片上的公共電極等膜層，使顯示器進(jìn)一步輕薄化，避免采用偏光片還會(huì)使亮度提高至少50%。通過庫侖力使懸臂梁旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)圖像顯示的顯示面板，簡化了制備工藝，節(jié)約了設(shè)備和資材成本，使顯示器可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)顯示屏的薄型化和大型化。


圖IA為本發(fā)明實(shí)施例一提供的顯示面板中第一透明基板的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖IB為本發(fā)明實(shí)施例一提供的顯示面板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A為本發(fā)明實(shí)施例二提供的顯示面板中第一透明基板的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2B為本發(fā)明實(shí)施例二提供的顯示面板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的顯示面板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例四提供的顯示面板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5A為本發(fā)明實(shí)施例五提供的顯示面板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5B為本發(fā)明實(shí)施例五中絕緣支撐梁的俯視結(jié)構(gòu)示意圖一；圖5C為本發(fā)明實(shí)施例五中絕緣支撐梁的俯視結(jié)構(gòu)示意圖二 ；圖6為本發(fā)明實(shí)施例六提供的顯示面板的制作方法的流程圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例六所形成的顯示面板中第一透明基板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例七所形成的顯示面板中第一透明基板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記
1-第一透明基板；2-第二透明基板；3-數(shù)據(jù)線；
4-第一電極；5-第二電極；6-濾色矩陣；
7-黑矩陣；8-柵線；9-柵電極；
10-有源層；11-源電極；12--漏電極；
13-過孔；14-絕緣支撐梁；15--第三電極
16-支撐塊；17-鈍化層；18--柵絕緣層
19-絕緣支撐薄膜。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種顯示面板，該顯示面板中包括多個(gè)像素單元，且每個(gè)像素單元具體包括第一電極、第二電極和數(shù)據(jù)線。其中，第二電極具有至少一個(gè)自由端；數(shù)據(jù)線與第一電極和第二電極分別相連，根據(jù)圖像信號向第一電極和第二電極通入電荷，第一電極和第二電極各自的電荷之間產(chǎn)生庫倫力來驅(qū)動(dòng)第二電極的自由端移動(dòng)位置，以改變經(jīng)自由端透射、折射和/或反射出像素單元的光線量。本發(fā)明實(shí)施例通過兩電極所帶電荷之間的庫侖力來改變第二電極自由端的位置， 由于第二電極是出射光線所在光學(xué)路徑上的光學(xué)元件，所以第二電極位置的改變即能夠改CN 102236224 A
說明書
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變光學(xué)路徑，從而改變該像素單元最終的光線出射量。像素單元光線出射量的改變會(huì)使該像素單元所呈現(xiàn)的亮度發(fā)生變化，則該像素單元作為完整圖像的一個(gè)像素點(diǎn)的灰度能夠相應(yīng)的被調(diào)整。結(jié)合濾色矩陣或不同顏色光源的采用，就可以使顯示面板呈現(xiàn)出不同顏色的變化圖像。例如，多個(gè)像素單元形成在對盒設(shè)置的第一透明基板和第二透明基板之間；第二透明基板上還形成有黑矩陣和濾色矩陣，濾色矩陣與像素單元相對應(yīng)，每個(gè)像素單元出射的光線量從濾色矩陣中射出。當(dāng)改變光學(xué)路徑之后，每個(gè)像素單元入射的光線可能有一部分無法從濾色矩陣中射出，而是被黑矩陣所阻擋，因此就能夠改變出射的光線量。本發(fā)明利用庫侖力來呈現(xiàn)圖像，替代了原有的液晶成像原理，是一種新型的圖像顯示方案。在本發(fā)明各實(shí)施例中，第一電極和第二電極的設(shè)置方式的實(shí)現(xiàn)方式有多種，每個(gè)像素單元中的第二電極數(shù)量并不限于一個(gè)，自由端的數(shù)量也不限于一個(gè)，只要能夠改變出射光線的光學(xué)路徑即可。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明。實(shí)施例一圖IA為本發(fā)明實(shí)施例一提供的顯示面板中第一透明基板的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖IB為本發(fā)明實(shí)施例一提供的顯示面板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖，圖IA和IB均示出了一個(gè)像素單元的結(jié)構(gòu)，且圖IB中的第一透明基板從圖IA中的A-A線處進(jìn)行剖切。在本實(shí)施例中，顯示面板由第一透明基板1和第二透明基板2對盒而成，第一電極4固定設(shè)置在第一透明基板1上，第二電極5的固定端固定在第一透明基板1上，且第二電極5保留一自由端懸空。第一電極4和第二電極5為板狀，且平行于第一透明基板1，即平行于光線的出射面且相互正對設(shè)置。第二電極5的固定端與第一電極4連通，第一電極4和第二電極5與同一數(shù)據(jù)線3相連以通入相同極性的電荷。如圖IA所示，第二電極5的固定端為第二電極 5 一側(cè)的邊緣，第一電極4和第二電極5的連接部分呈直線形，具體應(yīng)用中，第一電極4和第二電極5的形狀也可以為具有多條縫隙的梳狀，梳狀圖案的邊緣與第二電極5相連接。第二電極5也可以有部分邊緣或尖角處與第一電極4相連作為固定端。第二透明基板2上形成有濾色矩陣6和黑矩陣7，黑矩陣7是遮光的部分，濾色矩陣6能夠?qū)?jīng)過的光線進(jìn)行過濾，使相應(yīng)顏色的光線通過。 本實(shí)施例的顯示面板中，第二電極5具有一個(gè)自由端，第二電極5位于自由端另一端的固定端固定在第一透明基板1上，因此第二電極5實(shí)際為懸臂梁形式，且懸臂梁是在第一電極4和第二電極5的邊緣相連，具有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。當(dāng)通過數(shù)據(jù)線3同時(shí)為第一電極4和第二電極5通入相同極性的電荷時(shí)，第一電極4和第二電極5之間產(chǎn)生相互排斥的電荷間庫侖力，使得第二電極5的自由端在庫侖力作用下翹曲變形，如圖IB所示。此時(shí)， 從第二透明基板2入射的光線，由于自由端的翹曲，將改變反射路徑，一部分原本應(yīng)射入濾色矩陣6的光線會(huì)射到黑矩陣7上，導(dǎo)致從濾色矩陣6出射的光線量減少，從而改變了像素單元的灰度。當(dāng)然，若光線從第一透明基板1入射，則改變位置的第二電極5也會(huì)改變透射或折射的光線量或方向，從而改變最終從濾色矩陣6出射的光線量，只要適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)第一電極4和第二電極5的相對位置、材質(zhì)即可。 具體應(yīng)用中，也可以設(shè)置兩條數(shù)據(jù)線，第一電極和第二電極相互絕緣設(shè)置，分別與兩根數(shù)據(jù)線相連以通入相同或不同極性的電荷，第一電極和第二電極可以相互排斥，也可以是相互吸引來改變位置?；蛘撸谝浑姌O和第二電極也可以為垂直于光線的出射面等其他設(shè)置位置。第二電極的自由端不限于是單點(diǎn)懸臂梁的形式，下面將通過實(shí)施例介紹其他變化形式。實(shí)施例二圖2A為本發(fā)明實(shí)施例二提供的顯示面板中第一透明基板的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2B為本發(fā)明實(shí)施例二提供的顯示面板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2B中的第一透明基板從圖2A中的B-B線處進(jìn)行剖切。本實(shí)施例顯示面板沿用了現(xiàn)有液晶顯示面板的驅(qū)動(dòng)線路形式。每個(gè)像素單元包括數(shù)據(jù)線3、柵線8和薄膜晶體管(Thin Film Transistor，簡稱TFT)開關(guān)，柵線8與數(shù)據(jù)線3相互交叉且絕緣，圍設(shè)成矩陣形式排列的多個(gè)像素單元，TFT開關(guān)分別與柵線8、數(shù)據(jù)線 3、第一電極4和第二電極5相連。當(dāng)需要第一電極4和第二電極5分別連接不同數(shù)據(jù)線3 時(shí)，數(shù)據(jù)線3可以通過TFT開關(guān)與電極連接，或者也可以直接與電極連接。具體的，TFT開關(guān)包括柵電極9、有源層10、源電極11和漏電極12，柵電極9與柵線8相連，源電極11與數(shù)據(jù)線3相連，漏電極12通過過孔13與第一電極4相連，第一電極4又與第二電極5相連， 第一電極4和第二電極5可以利用像素電極、數(shù)據(jù)線3等已有材料制成，各種導(dǎo)電圖案之間相互間隔或者以絕緣層保持絕緣，例如通過柵絕緣層18和鈍化層17保持絕緣。第二透明基板2可以是傳統(tǒng)的彩膜基板，濾色矩陣6即為彩膜樹脂矩陣，但第二透明基板2可以相比于傳統(tǒng)的彩膜基板省略公共電極層。將第一透明基板1與第二透明基板2對盒，可利用液晶顯示器已有的封框膠固化、密封、以及隔墊物保持盒厚的技術(shù)，優(yōu)選的是隔墊物的高度大于懸臂梁長度，以便留有懸臂梁的足夠旋轉(zhuǎn)空間，并且合理設(shè)計(jì)懸臂梁長度和盒厚之間的關(guān)系能夠最大限度的利用光線。例如，當(dāng)材料性能決定第二電極的懸臂梁最大可旋轉(zhuǎn)30度時(shí)，則隔墊物高度至少應(yīng)為懸臂梁長度的27^/3倍，使懸臂梁懸置末端所反射的光線能夠到達(dá)黑矩陣的邊緣，最大限度反射光線，提高光利用率。本實(shí)施例的技術(shù)方案利用了液晶顯示面板的已有結(jié)構(gòu)和制備工藝，能夠降低改進(jìn)成本。本實(shí)施例中第一電極4和第二電極5的相對位置與實(shí)施例一相同，區(qū)別在于，每個(gè)像素單元中還包括一絕緣支撐梁14，第二電極5形成在絕緣支撐梁14上構(gòu)成懸臂梁形式。 由于采用磁控濺射等形式形成的第一電極4和第二電極5較薄，而且電極多為金屬質(zhì)地，比較柔軟且在高于屈服強(qiáng)度的應(yīng)力作用下會(huì)發(fā)生塑性形變，耐用性較差，采用絕緣支撐梁14 可以增強(qiáng)第二電極5動(dòng)作的可靠性和耐用性，且絕緣支撐梁14位于第一電極4和第二電極5之間，絕緣支撐梁14可以適當(dāng)?shù)难娱L和數(shù)據(jù)線3有部分重疊，而第一電極4和第二電極5還是連接的，這樣支撐結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固，又不影響第一電極4和第二電極5的連接。能夠避免第二電極5在重力作用下下垂與第一電極4導(dǎo)通。絕緣支撐梁14可以采用例如氮化硅 (SiNx)和二氧化硅(Si02)等絕緣材料，厚度優(yōu)選為300 ~ 1000A。本實(shí)施例中，板狀的第二電極5和/或絕緣支撐梁14可采用不透光材料制成，用于將從第二透明基板2入射的光線朝向第二透明基板2反射。優(yōu)選的是，絕緣支撐梁14可以利用液晶顯示面板中鈍化層17等絕緣材料制成，第二電極5可以利用導(dǎo)電反光的金屬材料制成，例如純鋁(A1)、A1合金、鉬(Mo)、銀(Ag)、和鉬(Pt)等具有較高反射率和一定柔韌性的材料。從簡化工藝的角度看，第一電極4可以采用像素電極的透明導(dǎo)電材料制成，例如銦錫氧化物(Indium Tin Oxides，簡稱IT0)或銦鋅氧化物(Indium ZincOxides，簡稱IZ0) 等，由于光線來自于第二透明基板2的一側(cè)，因此第一電極4的透光性對圖像顯示沒有影響，所以第一電極4也可以采用其他導(dǎo)電性更好的材料，例如鋁、釹、鉬等金屬。
或者，第一電極和第二電極都可以采用數(shù)據(jù)線、柵線所用的金屬材料制成。在工作時(shí)，仍然通過柵線8和數(shù)據(jù)線3為每個(gè)像素單元輸入圖像信號，當(dāng)通過TFT 開關(guān)為第一電極4充電時(shí)，第二電極5會(huì)被充入相同電位的同種極性電荷。同種電荷相互排斥的庫侖力與懸臂梁彈性型變回復(fù)力的共同作用下使懸臂梁旋轉(zhuǎn)，如圖2B所示，旋轉(zhuǎn)的角度根據(jù)第一電極4和第二電極5的充電程度能夠相應(yīng)變化，旋轉(zhuǎn)角度又能影響出射光線量， 因此可以通過圖像信號來控制像素單元呈現(xiàn)的灰度。在不充電的情況下，入射光線透過濾色矩陣6射到反光的第二電極5上，進(jìn)行反射后，與對應(yīng)濾色矩陣6顏色相同的光線穿過濾色矩陣6實(shí)現(xiàn)顯示。在完全充電的情況下，入射光線透過濾色矩陣6射到反光的第二電極5 上，進(jìn)行反射后，離懸臂梁固定端最遠(yuǎn)端的反射光線射到濾色矩陣6旁邊的黑矩陣7上，被黑矩陣7吸收，在懸臂梁固定端與離懸臂梁固定端最遠(yuǎn)端之間的反射光線一部分被黑矩陣 7吸收，另一部分由于顏色波長與本像素單元上方的濾色矩陣6顏色波長相同，因此被相鄰像素單元中其他顏色的濾色矩陣6吸收，因此該像素單元呈現(xiàn)黑色。當(dāng)在完全充電與未充電之間的部分充電狀態(tài)下，該像素單元呈灰階顯示，灰階程度可以通過對周邊驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行灰階調(diào)制來控制。本實(shí)施例的技術(shù)方案，其優(yōu)勢不僅在于可以采用新型的顯示原理，相比于液晶顯示器省略偏光片、液晶、取向膜和公共電極等膜層，還可以省略液晶顯示器的背光模組，使顯示面板更加薄形化，也更加節(jié)能環(huán)保。實(shí)施例三圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的顯示面板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例與實(shí)施例二的區(qū)別在于，第二電極5具有兩個(gè)自由端，第二電極5兩個(gè)自由端之間的固定端固定在第一透明基板1上；第一電極4設(shè)置在固定端的一側(cè)，與第二電極5的一個(gè)自由端正對設(shè)置；固定端的另一側(cè)設(shè)置有第三電極15，第三電極15與第二電極5的另一個(gè)自由端正對設(shè)置；第一電極4和第三電極15相互絕緣。本實(shí)施例相當(dāng)于將原有的第一電極4分為兩塊， 一塊仍然作為第一電極4，另一塊成為與其他導(dǎo)電部件絕緣的第三電極15。第二電極5的固定端可以由絕緣材料固定連接在第一透明基板1上。實(shí)施例一中一個(gè)自由端的懸臂梁結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)和制備工藝相對簡單，而本實(shí)施例兩個(gè)自由端的懸臂梁結(jié)構(gòu)，由于懸臂梁懸置部分的長度較短，穩(wěn)定性更好，可靠性更佳。進(jìn)一步的，本實(shí)施例或者實(shí)施例二的第一電極4和第二電極5之間還可以設(shè)置有絕緣材料制成的支撐塊16，支撐塊16的高度小于第一電極4和第二電極5之間的距離。懸臂梁懸空一端的下方分散分布若干孤立的絕緣支撐塊16，可以對懸置的第二電極5形成支撐。本實(shí)施例中，第二電極5的懸臂梁為兩端都懸空，絕緣支撐點(diǎn)位于第二電極5的中部。向第二電極5充電的連接方式可以有多種，例如，可以在第二電極5的邊緣使第二電極 5連接第一電極4 ；或者可以在像素單元中布設(shè)走線，將第二電極5與數(shù)據(jù)線3直接相連，而不經(jīng)過TFT開關(guān)；或者還可以為第二電極5單獨(dú)布設(shè)充電線路，獨(dú)立為第二電極5充電。應(yīng)用前兩種連接方式時(shí)，第一電極4和第二電極5能夠充入相同極性的電荷，第二電極5在電荷間排斥庫倫力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)。應(yīng)用第三種充電連接方式時(shí)，其工作過程可以是向第二電極5始終充入恒定高電平電壓，使得第二電極5上始終有多余的正電荷。當(dāng)通過TFT開關(guān)向第一電極4施加高電平信號時(shí)，第三電極15就會(huì)由于靜電感應(yīng)在靠近第一8電極4的一側(cè)感生出負(fù)電荷。這樣，在電荷間庫侖力的作用下第一電極4對第二電極5排斥，第三電極15對第二電極5吸引，使得第二電極5繞固定端發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)TFT開關(guān)向第一電極4施加低電平信號時(shí)，則工作過程相反，第二電極5反向偏轉(zhuǎn)?；蛘撸梢詾榈诙姌O5始終施加恒定低電平電壓，使第二電極5始終有多余的負(fù)電荷。當(dāng)通過TFT開關(guān)向第一電極4施加高電平信號時(shí)，第三電極15就會(huì)由于靜電感應(yīng)在靠近第一電極4的一側(cè)感生出負(fù)電荷。這樣，在電荷間庫侖力的作用下第一電極4對第二電極5吸引，第三電極15對第二電極5排斥，使得第二電極5繞固定端發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)TFT 開關(guān)向第一電極4施加低電平信號時(shí)，則工作過程相反，第二電極5反向偏轉(zhuǎn)。第二電極的偏轉(zhuǎn)可以改變對光線的反射、透射或折射，從而改變該像素單元所呈現(xiàn)的灰度。實(shí)施例四圖4為本發(fā)明實(shí)施例四提供的顯示面板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)類似，或者也可以采用實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)，區(qū)別在于板狀的第一電極4采用透光材料制成，第二電極5和絕緣支撐梁14采用透光材料制成，用于將從第一透明基板1 入射的光線朝向第二透明基板2折射。當(dāng)?shù)诙姌O5的位置發(fā)生變化時(shí)，能夠改變光線折射的路徑。優(yōu)選的是，第二電極5的縱向截面形狀為楔形。配合第二電極5材料的折射系數(shù)，可以設(shè)計(jì)楔形尖端的方向，例如使第二電極5和絕緣支撐梁14共同構(gòu)成的楔形尖端背離固定端設(shè)置，使光線向固定端一側(cè)偏折?；蛘哌€可以是梳狀的第一電極采用非透光材料制成，雖然不透光的梳狀第一電極會(huì)影響一定的開口率，但是仍然能夠達(dá)到透射光線的作用。本實(shí)施例的顯示面板在工作過程中，當(dāng)未向第一電極4和第二電極5加電時(shí)，第二電極5的上表面水平放置，從第一透明基板1射入的入射光，可以來自于背光源或者環(huán)境光，經(jīng)過楔形第二電極5發(fā)生折射，折射光線從濾色矩陣6中射出，該像素單元呈現(xiàn)最高亮度。當(dāng)向第一電極4和第二電極5施加電壓時(shí)，第二電極5的懸臂梁在庫侖力的作用下旋轉(zhuǎn)，來自第一透明基板1方向的入射光經(jīng)過第二電極5發(fā)生折射。距離固定端最遠(yuǎn)的折射光線能夠射到黑矩陣7與濾色矩陣6的邊界處，使該像素單元呈現(xiàn)最低亮度。第二電極5 的偏轉(zhuǎn)位置處于兩者之間時(shí)就能顯示出不同的灰階。本實(shí)施例適用于采用背光源為顯式面板提供光源的情況，該產(chǎn)品可以適用于各種光學(xué)條件，且顯式亮度較高。實(shí)施例五圖5A為本發(fā)明實(shí)施例五提供的顯示面板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)類似，或者也可以采用實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)，區(qū)別在于板狀的第一電極4 采用透光材料制成；第二電極5為透光材料制成，絕緣支撐梁14采用不透光材料制成且形成有光柵，用于將從第一透明基板1入射的光線朝向第二透明基板2透射?；蛘哌€可以是梳狀的第一電極采用非透光材料制成，雖然不透光的梳狀第一電極會(huì)影響一定的開口率，但是仍然能夠達(dá)到透射光線的作用。絕緣支撐梁14上的光柵可以有多種形式，例如圖5B所示為通過大馬士革法制備的線狀遮光線結(jié)構(gòu)，圖5C為短纖維狀遮光結(jié)構(gòu)。在第一電極4和第二電極5未加電時(shí)，絕緣支撐梁14的光柵能夠正對入射光的方向，從第一透明基板1入射的光線可以完全通過光柵的縫隙從濾色矩陣6中射出，在像素單元中呈現(xiàn)最高亮度。當(dāng)?shù)谝浑姌O4和第二電極5 加電時(shí)，第二電極5發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，光柵的縫隙角度改變，從第一透明基板1入射的光線將不能完全從光柵縫隙射出，而是有一部分光線被絕緣支撐梁14遮擋，使得該像素單元呈現(xiàn)較低的灰階。在本發(fā)明的上述各實(shí)施例中，第一電極和第二電極并不限于制備在第一透明基板上，也可以制備在第二透明基板上，或者將第一電極和第二電極分設(shè)在兩個(gè)透明基板上。為了保護(hù)第二透明基板上的濾色矩陣，還可以在第二透明基板上制備公共電極層或其他保護(hù)膜，但其作用僅在于保護(hù)濾色矩陣。為了提高顯示效果，也可以在第二透明基板的外側(cè)，即面向使用者一側(cè)貼附擴(kuò)散膜，或者將第二透明基板的外側(cè)制備成毛玻璃，以提高散射效果，使出射光線的方向性更為均勻。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示面板的制作方法，包括在第一透明基板和/或第二透明基板上形成多個(gè)像素單元，每個(gè)像素單元包括第一電極、第二電極和數(shù)據(jù)線的圖案， 第二電極具有至少一個(gè)自由端，數(shù)據(jù)線與第一電極和第二電極相連；在第二透明基板上形成黑矩陣和濾色矩陣，濾色矩陣與所述像素單元相對應(yīng)，每個(gè)像素單元出射的光線量從濾色矩陣中射出；其中，自由端在第一電極和第二電極之間庫侖力的作用下移動(dòng)位置，以改變經(jīng)自由端透射、折射和/或反射出像素單元的光線量。本發(fā)明所提供的顯示面板的制作方法能夠制作本發(fā)明顯示面板的相應(yīng)結(jié)構(gòu)。優(yōu)選是利用已有液晶顯示面板的制備工藝，從而可以利用原有的流水線和生成材料，降低改進(jìn)成本。實(shí)施例六圖6為本發(fā)明實(shí)施例六提供的顯示面板的制作方法的流程圖，該方法包括如下步驟步驟610、在第一透明基板1上形成柵線8、數(shù)據(jù)線3、有源層10、源電極11和漏電極12的圖案，該流程可以分為幾次掩膜構(gòu)圖工藝完成，通過化、氣相沉積或磁控濺射形成材料薄膜，再通過掩膜光刻、干法刻蝕與剝離等工序形成上述圖案，已有多種工藝可實(shí)現(xiàn)， 本文不再贅述；步驟620、在形成上述圖案的第一透明基板1上形成鈍化層17，可利用化學(xué)氣相沉積法沉積SiNx或Si02等材料薄膜作為鈍化層17 ；步驟630、在鈍化層17上形成第一電極4的圖案，第一電極4的圖案可以形成在柵線8與數(shù)據(jù)線3所圍設(shè)的像素單元中間，且與數(shù)據(jù)線3的圖案至少部分重疊，由于數(shù)據(jù)線 3有一定的厚度，所以第一電極4重疊于數(shù)據(jù)線3圖案之上的部分高于其他部分，如圖7所示；步驟640、在形成上述圖案的第一透明基板1上涂覆光刻膠；步驟650、灰化去除部分厚度的光刻膠，將光刻膠減薄直至露出部分第一電極4的圖案，如圖7所示；步驟660、在形成上述圖案的第一透明基板1上形成絕緣支撐梁14和第二電極5 的圖案，第二電極5覆蓋在絕緣支撐梁14的上表面，且第二電極5與第一電極4露出的圖案相連，具體形狀可參見圖2A和2B所示，可以通過常規(guī)的掩膜光刻工藝實(shí)現(xiàn)，絕緣支撐梁 14的厚度優(yōu)選為300 -1000 A。本步驟中，可以在形成第二電極5的圖案之前或之后，去除
10絕緣支撐梁14下方剩余的光刻膠，具體可通過剝離工序去除位于懸臂梁下方的光刻膠。懸臂梁之下的絕緣支撐塊16可以采用完全交聯(lián)固化的光刻膠。具體是在光刻膠灰化工序完成之后將光刻膠于大于250°C的溫度下加熱2 15分鐘，光刻膠可以發(fā)生完全交聯(lián)固化，此時(shí)光刻膠相對較難剝離，可以在懸臂梁下零星剩余一些高度較小的支撐塊，支撐塊的形狀和尺寸并不完全相同。第二透明基板上形成黑矩陣和濾色矩陣的流程可以采用現(xiàn)有液晶顯示器制備彩膜基板的流程，而后按照傳統(tǒng)制備液晶顯示器模塊的工藝進(jìn)行對盒、封裝，再將驅(qū)動(dòng)電路與顯示屏進(jìn)行貼附就制備完成了本發(fā)明所提供的顯示面板。本發(fā)明利用犧牲法制備形成了上表面具備第二電極的懸臂梁，使用不同的材料可以實(shí)現(xiàn)第一電極、第二電極和絕緣支撐梁的透射、反射或折射性能。實(shí)施例七本發(fā)明實(shí)施例七提供的顯示面板的制作方法，以實(shí)施例六為基礎(chǔ)，為了保證制備懸臂梁的可靠性，可以進(jìn)一步在步驟640之前執(zhí)行如下步驟在形成上述圖案的第一透明基板1上形成絕緣支撐薄膜19，可采用鈍化層17的材料，例如SiNx和Si02等，通過構(gòu)圖工藝在絕緣支撐薄膜19中刻蝕形成對應(yīng)第一電極4的鏤空圖案，如圖8所示。增設(shè)絕緣支撐薄膜19可以進(jìn)一步避免第二電極15在超過屈服強(qiáng)度的應(yīng)力下發(fā)生塑性變形，能夠提高結(jié)構(gòu)的可靠性?；蛘撸€可以通過構(gòu)圖工藝在絕緣支撐薄膜中刻蝕形成支撐塊的圖案，可參見圖3 中所示。而后再繼續(xù)執(zhí)行步驟640，涂覆光刻膠，該光刻膠有較高的耐高溫性能，20(TC不分解?；一瘻p薄光刻膠之后構(gòu)圖形式絕緣支撐梁14和第二電極5的圖案。本發(fā)明的顯示面板并不限于上述實(shí)施例這一種MEMS制作方法，可根據(jù)不同生產(chǎn)線的需要，使用不同材料、工藝參數(shù)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種采用上述顯示面板的顯示器，相比于現(xiàn)有的液晶顯示器，可以省略偏光片、液晶層、取向膜、彩色濾光片上的公共電極等膜層，使顯示器進(jìn)一步輕薄化，避免采用偏光片還會(huì)使亮度提高至少50%。通過庫侖力使懸臂梁旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)圖像顯示的顯示面板，簡化了制備工藝，節(jié)約了設(shè)備和資材成本，使顯示器可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)顯示屏的薄型化和大型化。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種顯示面板，包括多個(gè)像素單元，其特征在于，每個(gè)像素單元包括第一電極和第二電極，所述第二電極具有至少一個(gè)自由端；數(shù)據(jù)線，與所述第一電極和第二電極相連，根據(jù)圖像信號向所述第一電極和第二電極通入電荷，所述第一電極和第二電極各自的電荷之間產(chǎn)生庫倫力來驅(qū)動(dòng)所述第二電極的自由端移動(dòng)位置，以改變經(jīng)所述自由端透射、折射和/或反射出所述像素單元的光線量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示面板，其特征在于所述多個(gè)像素單元形成在對盒設(shè)置的第一透明基板和第二透明基板之間；所述第二透明基板上還形成有黑矩陣和濾色矩陣，所述濾色矩陣與所述像素單元相對應(yīng)，每個(gè)所述像素單元出射的光線量從所述濾色矩陣中射出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示面板，其特征在于所述第一電極固定設(shè)置在所述第一透明基板上；所述第一電極和第二電極為板狀或梳狀，平行于所述第一透明基板且相互正對設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示面板，其特征在于所述第二電極的固定端與所述第一電極連通，所述第一電極和第二電極與同一數(shù)據(jù)線相連以通入相同極性的電荷；或所述第一電極和第二電極相互絕緣設(shè)置，且分別與兩根數(shù)據(jù)線相連以通入相同或不同極性的電荷。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示面板，其特征在于所述第二電極具有一個(gè)自由端，所述第二電極位于所述自由端另一端的固定端固定在所述第一透明基板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示面板，其特征在于所述第二電極具有兩個(gè)自由端，所述第二電極兩個(gè)自由端之間的固定端固定在所述第一透明基板上；所述第一電極設(shè)置在所述固定端的一側(cè)，與所述第二電極的一個(gè)自由端正對設(shè)置；所述固定端的另一側(cè)設(shè)置有第三電極，所述第三電極與所述第二電極的另一個(gè)自由端正對設(shè)置；所述第一電極和第三電極相互絕緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的顯示面板，其特征在于每個(gè)像素單元中還包括絕緣支撐梁，所述第二電極形成在所述絕緣支撐梁上構(gòu)成懸臂梁形式。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示面板，其特征在于板狀的所述第二電極和/或絕緣支撐梁采用不透光材料制成，用于將從第二透明基板入射的光線朝向所述第二透明基板反射；或板狀的所述第一電極采用透光材料制成或梳狀的所述第一電極采用非透光材料制成； 所述第二電極和絕緣支撐梁采用透光材料制成，用于將從第一透明基板入射的光線朝向所述第二透明基板折射；或板狀的所述第一電極采用透光材料制成或梳狀的所述第一電極采用非透光材料制成； 所述第二電極為透光材料制成，所述絕緣支撐梁采用不透光材料制成且形成有光柵，用于將從第一透明基板入射的光線朝向所述第二透明基板透射。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示面板，其特征在于所述第二電極的縱向截面形狀為楔形。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示面板，其特征在于所述第一電極和第二電極之間還設(shè)置有絕緣材料制成的支撐塊，所述支撐塊的高度小于所述第一電極和第二電極之間的距1 O
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示面板，其特征在于每個(gè)像素單元還包括柵線和薄膜晶體管開關(guān)，所述柵線與所述數(shù)據(jù)線相互交叉且絕緣，圍設(shè)成所述像素單元，所述薄膜晶體管開關(guān)分別與所述柵線、數(shù)據(jù)線、第一電極和第二電極相連。
12.—種顯示器，其特征在于采用權(quán)利要求1 11任一所述的顯示面板。
13.—種顯示面板的制造方法，其特征在于，包括在第一透明基板和/或第二透明基板上形成多個(gè)像素單元，每個(gè)像素單元包括第一電極、第二電極和數(shù)據(jù)線的圖案，所述第二電極具有至少一個(gè)自由端，所述數(shù)據(jù)線與所述第一電極和第二電極相連；在所述第二透明基板上形成黑矩陣和濾色矩陣，所述濾色矩陣與所述像素單元相對應(yīng)，每個(gè)所述像素單元出射的光線量從所述濾色矩陣中射出；其中，所述自由端在所述第一電極和第二電極之間庫侖力的作用下移動(dòng)位置，以改變經(jīng)所述自由端透射、折射和/或反射出所述像素單元的光線量。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示面板的制造方法，其特征在于，在第一透明基板上形成多個(gè)像素單元，每個(gè)像素單元包括第一電極、第二電極和數(shù)據(jù)線的圖案的流程包括在第一透明基板上形成柵線、數(shù)據(jù)線、有源層、源電極和漏電極的圖案； 在形成上述圖案的第一透明基板上形成鈍化層；在所述鈍化層上形成第一電極的圖案，所述第一電極的圖案與所述數(shù)據(jù)線的圖案至少部分重疊；在形成上述圖案的第一透明基板上涂覆光刻膠； 灰化去除部分厚度的光刻膠，直至露出部分第一電極的圖案； 在形成上述圖案的第一透明基板上形成絕緣支撐梁和第二電極的圖案，所述第二電極覆蓋在所述絕緣支撐梁的上表面，且所述第二電極與所述第一電極露出的圖案相連。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的顯示面板的制造方法，其特征在于在形成所述第二電極的圖案之前或之后，去除所述絕緣支撐梁下方剩余的光刻膠。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的顯示面板的制造方法，其特征在于，在形成上述圖案的第一透明基板上涂覆光刻膠之前，還包括在形成上述圖案的第一透明基板上形成絕緣支撐薄膜，通過構(gòu)圖工藝在絕緣支撐薄膜中刻蝕形成對應(yīng)第一電極的鏤空圖案或支撐塊的圖案。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種顯示面板及制造方法和顯示器。該顯示面板包括多個(gè)像素單元，其中每個(gè)像素單元包括第一電極和第二電極，第二電極具有至少一個(gè)自由端；數(shù)據(jù)線，與第一電極和第二電極相連，根據(jù)圖像信號向第一電極和第二電極通入電荷，第一電極和第二電極各自的電荷之間產(chǎn)生庫倫力來驅(qū)動(dòng)第二電極的自由端移動(dòng)位置，以改變經(jīng)自由端透射、折射和/或反射出像素單元的光線量。本發(fā)明通過庫侖力使懸臂梁旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)圖像顯示，簡化了制備工藝，節(jié)約了設(shè)備和資材成本，使顯示器可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)顯示屏的薄型化和大型化。
文檔編號G02F1/1333GK102236224SQ20101016783
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者周偉峰, 明星, 郭建 申請人:北京京東方光電科技有限公司