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TW201544884A - 顯示面板 - Google Patents

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TW201544884A
TW201544884A TW103117650A TW103117650A TW201544884A TW 201544884 A TW201544884 A TW 201544884A TW 103117650 A TW103117650 A TW 103117650A TW 103117650 A TW103117650 A TW 103117650A TW 201544884 A TW201544884 A TW 201544884A
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TW
Taiwan
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pixel
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electrode
thickness
substrate
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TW103117650A
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Inventor
Wei-Ming Cheng
Hsiao-Wei Cheng
Shih-Chyuan Fanjiang
Original Assignee
Au Optronics Corp
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Publication date
Application filed by Au Optronics Corp filed Critical Au Optronics Corp
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Priority to CN201410305548.7A priority patent/CN104062819B/zh
Priority to CN201610498216.4A priority patent/CN105938281B/zh
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Abstract

一種顯示面板，其包括基板以及設置於基板上的畫素陣列。畫素陣列包括多個畫素單元。每一個畫素單元包括第一、第二以及第三子畫素。第一、第二以及第三子畫素分別包括第一以及第二電極，其中第一電極位於基板和第二電極之間。第二電極包括第一部以及多個第二部。第二部於垂直投影方向上與第一電極部份重疊。第一、第二以及第三子畫素的第二電極之第一部之第一側邊與第一電極鄰近於第一部之第二側邊於垂直投影方向上分別具有第一、第二以及第三間距。第一間距與第二間距相同，且第三間距小於第一間距。

Description

顯示面板
本發明是有關於一種顯示面板。
目前，市場對於液晶顯示器的性能要求是朝向高對比(high contrast ratio)、無灰階反轉(no gray scale inversion)、低色偏(low color shift)、高亮度(high luminance)、高色飽和度、快速應答(response)與廣視角等特性發展。能夠達成廣視角要求的技術例如包括有扭轉向列型(Twisted Nematic,TN)液晶搭配廣視角補償膜(wide viewing angle film)、共平面切換式(In-Plane Switching,IPS)液晶顯示器、邊際場切換式(Fringe Field Switching,FFS)液晶顯示器與多域垂直配向式(Multi-domain Vertically Alignment,MVA)液晶顯示器等方式。其中，邊際場切換式液晶顯示器相較於扭轉向列型液晶顯示器具有較佳的廣視角效果。
然而，邊際場切換式液晶顯示面板搭配白光背光源所顯示出的色彩有偏黃的問題。為了符合顯示器白點規格，現有技術主要是選用顏色偏藍之背光源，然而這種背光源發光效率低因此大幅降低液晶顯示器整體的光穿透率。是以，如何在符合白點規 格的前提下，進一步提升液晶顯示器整體的光穿透率，實為未來之研究趨勢。
本發明提供一種顯示面板，且應用此種顯示面板的液晶顯示器可在符合白點規格的前提下，進一步提升整體的光穿透率。
本發明的一種顯示面板，其包括基板以及設置於基板上的畫素陣列。畫素陣列包括多條掃描線、多條資料線以及多個畫素單元。掃描線以及資料線交錯設置以定義出多個畫素區域。每一個畫素單元包括第一子畫素、第二子畫素以及第三子畫素。第一子畫素、第二子畫素以及第三子畫素分別配置於其中之一畫素區域上且分別包括主動元件、第一電極以及第二電極。主動元件與對應的掃描線以及對應的資料線電性連接。第一電極與主動元件電性連接，其中第一電極位於基板和第二電極之間。第二電極包括第一部以及多個第二部。第一部於垂直投影方向上部份重疊於資料線。第二部於垂直投影方向上與第一電極部份重疊。第一子畫素、第二子畫素以及第三子畫素的第二電極之第一部之第一側邊與第一電極鄰近於第一部之第二側邊於垂直投影方向上分別具有第一間距、第二間距以及第三間距。第一間距與第二間距相同，且第三間距小於第一間距。
本發明的一種顯示面板，其包括基板以及設置於基板上的畫素陣列。畫素陣列包括多條掃描線、多條資料線、多個畫素 單元以及絕緣層。掃描線以及資料線交錯設置以定義出多個畫素區域。每一個畫素單元包括第一子畫素、第二子畫素以及第三子畫素。第一子畫素、第二子畫素以及第三子畫素分別配置於其中之一畫素區域上且分別包括主動元件、第一電極以及第二電極。 主動元件與對應的掃描線以及對應的資料線電性連接。第一電極與主動元件電性連接，其中第一電極位於基板和第二電極之間。 第二電極包括第一部以及多個第二部。第一部於垂直投影方向上部份重疊於資料線。第二部於垂直投影方向上與第一電極部分重疊。絕緣層位於基板與第一子畫素、第二子畫素以及第三子畫素之第一電極之間，其中第三子畫素之第一電極與基板之間的絕緣層具有第一厚度，第一子畫素之第一電極以及第二子畫素之第一電極與基板之間的介電層具有第二厚度，且第一厚度大於第二厚度。
基於上述，本發明的顯示面板透過調變第三子畫素之第一電極與第二電極的第一部於垂直投影方向上的間距，或是透過增加第三子畫素中絕緣層的厚度，或是透過調變第三子畫素之第一電極與第二電極的第一部於垂直投影方向上的間距以及增加第三子畫素中絕緣層的厚度，以使白點藍移(blue shift)。因此，本發明的顯示面板可以不受限於搭配偏藍的背光源，以符合白點規格，從而可改善因來自偏藍的背光源而造成發光效率大幅降低的問題。另一方面，應用本發明之顯示面板的液晶顯示器可透過搭配高發光效率之背光源，以有效提升整體的光穿透率。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100、100A、100B、100C‧‧‧顯示面板
110‧‧‧基板
120‧‧‧畫素陣列
122‧‧‧掃描線
124‧‧‧資料線
126‧‧‧畫素單元
126A‧‧‧第一子畫素
126B‧‧‧第二子畫素
126C‧‧‧第三子畫素
130、130A、130B‧‧‧絕緣層
140‧‧‧介電層
150‧‧‧對向基板
160‧‧‧顯示介質層
170‧‧‧彩色濾光層
172‧‧‧綠色濾光圖案
174‧‧‧藍色濾光圖案
180‧‧‧黑矩陣
190‧‧‧保護層
10‧‧‧主動元件
20‧‧‧第一電極
30‧‧‧第二電極
32‧‧‧第一部
34‧‧‧第二部
36‧‧‧連接部
CH‧‧‧通道層
D1‧‧‧延伸方向
DE‧‧‧汲極
GE‧‧‧閘極
H1‧‧‧第一厚度
H2‧‧‧第二厚度
I1‧‧‧第一間距
I2‧‧‧第二間距
I3‧‧‧第三間距
P‧‧‧畫素區域
SE‧‧‧源極
S1‧‧‧第一側邊
S2‧‧‧第二側邊
W20B、W20C‧‧‧寬度
W‧‧‧開口
I-I’、II-II’‧‧‧剖線
圖1是依照本發明的第一實施例的一種顯示面板的上視示意圖。
圖2繪示沿圖1之剖線I-I’的剖面示意圖。
圖3繪示沿圖1之剖線II-II’的剖面示意圖。
圖4是依照本發明的第二實施例的一種顯示面板的局部剖面示意圖。
圖5是依照本發明的第二實施例的另一種顯示面板的局部剖面示意圖。
圖6是依照本發明的第三實施例的一種顯示面板的局部剖面示意圖。
圖1是依照本發明的第一實施例的一種顯示面板的上視示意圖。圖2繪示沿圖1之剖線I-I’的剖面示意圖。圖3繪示沿圖1之剖線II-II’的剖面示意圖。請參照圖1、圖2及圖3，顯示面板100包括基板110以及設置於基板110上的畫素陣列120。畫素陣列120包括多條掃描線122、多條資料線124以及多個畫素單元 126。掃描線122以及資料線124交錯設置以定義出多個畫素區域P。在此，僅繪示一個畫素單元126為例說明，但本發明不限於此。 在其他實施例中，畫素陣列120可包括更多的畫素單元126，視設計需求而定。每一個畫素單元126包括第一子畫素126A、第二子畫素126B以及第三子畫素126C。第一子畫素126A、第二子畫素126B以及第三子畫素126C分別配置於各個畫素區域P上且分別包括主動元件10、第一電極20以及第二電極30。
主動元件10與對應的掃描線122以及對應的資料線124電性連接。詳言之，主動元件10可包括閘極GE、通道層CH、源極SE以及汲極DE，其中閘極GE與對應的掃描線122電性連接，源極SE與對應的資料線124電性連接。進一步而言，通道層CH與閘極GE對向設置，而源極SE以及汲極DE彼此電性絕緣且分別位於通道層CH的相對兩側並與通道層CH接觸。在本實施例中，各主動元件10例如為底閘極薄膜電晶體。也就是說，閘極GE位於基板110上，通道層CH位於閘極GE的上方，而源極SE以及汲極DE位於通道層CH上，但本發明並不限定主動元件10的型態。
第一電極20位於基板110和第二電極30之間，且第一電極20以及第二電極30的其中一者與主動元件10電性連接。第一電極20例如是未具有狹縫的連續電極，而第二電極30為具有多個狹縫的圖案化電極。在本實施例中，第一電極20例如為畫素電極，而第二電極30例如為共用電極，其中主動元件10的汲極 DE與第一電極20電性連接且相互接觸，但本發明不限於此。
第二電極30包括第一部32以及多個第二部34。第一部32於垂直投影方向上至少部份重疊於資料線124。第二部34於垂直投影方向上與第一電極20部份重疊。換言之，第一部132覆蓋資料線124，而第二部134覆蓋部分的第一電極20。在本實施例中，第二部34位於兩相鄰的第一部32之間，而第一部32位於兩相鄰畫素區P的交界，且第一部32重疊於兩相鄰畫素區P的部分區域，但本發明不限於上述。在實務上，第一子畫素126A、第二子畫素126B以及第三子畫素126C的第二電極30例如是由同一電極層圖案化而成，其中這個電極層的材質例如為透明導電材質。 此外，第一子畫素126A、第二子畫素126B以及第三子畫素126C的第二電極30可以更包括多個連接部36，而第一部32以及第二部34透過連接部36而彼此相互連接，其中連接部36位於主動元件10上方且包括多個曝露出主動元件10的開口W。
在本實施例中，顯示面板100可進一步包括絕緣層130。 絕緣層130例如位於基板110與第一子畫素126A、第二子畫素126B以及第三子畫素126C之第一電極20之間。進一步而言，絕緣層130例如是在閘極GE以及掃描線122之後形成，且絕緣層130覆蓋於閘極GE以及掃描線122上，而通道層CH、源極SE、汲極DE、資料線124以及第一電極20位於絕緣層130上。
此外，顯示面板100還可進一步包括介電層140。介電層140位於第一電極20以及第二電極30之間，以使兩者電性絕緣。 進一步而言，介電層140可於主動元件10以及第一電極20之後形成，而第二電極30位於介電層140上。
另外，顯示面板100還可包括對向基板150以及顯示介質層160，其中顯示介質層160位於基板110與對向基板150之間。顯示介質層160可依據第一電極20以及第二電極30之間的電位差而改變其傾倒狀態，從而使顯示面板100顯示不同的灰階。舉例而言，顯示介質層160例如是液晶層。
再者，顯示面板100可更包括彩色濾光層170、黑矩陣180以及保護層190。在本實施例中，黑矩陣180、彩色濾光層170以及保護層190例如是依序地設置於對向基板150上，且黑矩陣180、彩色濾光層170以及保護層190位於顯示介質層160與對向基板150之間。黑矩陣180於基板110的垂直投影上僅部份重疊於各畫素區域P中的第一電極20以及第二電極30，且黑矩陣180遮蔽畫素陣列120中的掃描線122、資料線124以及未繪示的周邊走線等。
彩色濾光層170設置於黑矩陣180以及對向基板150上，而保護層190整面地覆蓋彩色濾光層170，以保護彩色濾光層170。彩色濾光層170例如包括多個不同顏色的彩色濾光圖案，以實現全彩化。舉例而言，彩色濾光層170包括多個紅色濾光圖案(未繪示)、多個綠色濾光圖案172以及多個藍色濾光圖案174，其中紅色濾光圖案對應第一子畫素126A設置，綠色濾光圖案172對應第二子畫素126B設置，且藍色濾光圖案174對應第三子畫素126C 設置，從而第一子畫素126A為紅色子畫素，第二子畫素126B為綠色子畫素，第三子畫素126C為藍色子畫素。
第一子畫素126A、第二子畫素126B以及第三子畫素126C的第二電極30之第一部32之第一側邊S1與第一電極20鄰近於第一部32之第二側邊S2於垂直投影方向上分別具有第一間距I1、第二間距I2以及第三間距I3。在現有技術中，第一間距I1、第二間距I2以及第三間距I3皆相同。然而，這種顯示面板在搭配白光背光源時，會有顯示色彩偏黃的問題，因此需搭配偏藍的背光源使用，透過藍光混和黃光以得到符合白點規格的白光。然而，這種架構容易大幅降低液晶顯示器整體的光穿透率。
有鑑於此，本實施例令第一間距I1與第二間距I2相同，且第三間距I3小於第一間距I1。透過縮減第三子畫素126C之第一電極20與第一部32於垂直投影方向上的第三間距I3，以使白點藍移。因此，顯示面板100可以不受限於搭配偏藍的背光源，從而可改善因來自偏藍的背光源而造成發光效率大幅降低的問題。另一方面，應用本實施例之顯示面板100的液晶顯示器可透過搭配高發光效率之背光源，如應用型號為Lextar PS06W13 V2的發光二極體的背光源，以有效提升整體的光穿透率。在本實施例中，第三間距I3可以大於或等於零。也就是說，第一部32之第一側邊S1可與第一電極20鄰近於第一部32之第二側邊S2彼此切齊。
在實務上，上述縮減第三間距I3的方法可以增加第三子 畫素126C之第一電極20在平行於掃描線122的延伸方向D1上的寬度，以縮減第一側邊S1與第二側邊S2於垂直投影方向上的距離。如此，第三子畫素126C之第一電極20在平行於掃描線122的延伸方向D1上的寬度W20C將大於第二子畫素126B(或第一子畫素126A)在平行於掃描線122的延伸方向D1上的寬度W20B。 在此，第三子畫素126C之第一電極20可以同時朝延伸方向D1延伸以及第三子畫素126C之第一部32延伸(即往延伸方向D1的反方向延伸)。
上述實施例是透過縮減第三間距I3以使白點藍移，但本發明不限於此。圖4是依照本發明的第二實施例的一種顯示面板的局部剖面示意圖。具體地，圖4僅示意性的繪示第三子畫素的剖面圖。請參照圖4，本實施例的顯示面板100A大致相同於圖3的顯示面板100，且相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述各元件間的相對配置關係或其作用、功效。
與第一實施例的主要差異在於，本實施例是透過增加第三子畫素126C中絕緣層130A的厚度使白點藍移。詳言之，本實施例的第一間距I1(標示於圖1)、第二間距I2以及第三間距I3皆相同，且第三子畫素126C之第一電極20的寬度W20C相同於第二子畫素126B(或第一子畫素126A)的寬度W20B。然而，第三子畫素126C之第一電極20與基板110之間的絕緣層130A具有一第一厚度H1，第一子畫素126A之第一電極20以及第二子畫素126B之第一電極20與基板110之間的各絕緣層130A具有一第二厚度 H2，且第一厚度H1大於第二厚度H2。舉例而言，第一厚度H1與第二厚度H2的厚度差介於0.1~0.6微米。
絕緣層130A的材質可以是無機材料(例如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、矽鋁氧化物或上述至少二種材料的堆疊層)、有機材料或上述之組合。此外，絕緣層130A可以是單層結構，或者如圖5所示，絕緣層130B也可以是多層堆疊結構。
以下以表1以及圖4之顯示面板加以說明。表1中的數值是顯示面板搭配背光源而構成液晶顯示器後量測而得，其中(Rx、Ry)、(Gx、Gy)、(Bx、By)分別是液晶顯示器顯示紅色畫面、綠色畫面以及藍色畫面時所測得的色座標值，RY、GY、BY分別是紅色畫面、綠色畫面以及藍色畫面的亮度值，(Wx、Wy)是液晶顯示器顯示白色畫面所測得的色座標值，而WY是白色畫面的亮度值。TR%是顯示面板總體的光穿透率。EffBL是背光源的功率，而EffD是液晶顯示器總體的光穿透率。在比較例中，第一間距I1(參見圖1)、第二間距I2以及第三間距I3皆為2微米，且第一子畫素126A(參見圖1)、第二子畫素126B以及第三子畫素126C中的絕緣層130A的厚度相同。實驗例1、實驗例2以及實驗例3與比較例採用相同的間距設計，但實驗例1、實驗例2以及實驗例3的第一厚度H1比第二厚度H2分別多0.2微米、0.4微米以及0.6微米。
從表1可明顯得知，第一厚度H1大於第二厚度H2時，白點會藍移，且在第一厚度H1與第二厚度H2的厚度差介於0.1~0.6微米的範圍內時，厚度差異越大，白點藍移現象越為顯著。此外，透過搭配高發光效率之背光源，可有效提升實驗例1、2、3之液晶顯示器整體的光穿透率。
圖1至圖3的第一實施例是透過調變第三子畫素之第一電極與第一部於垂直投影方向上的間距，以使白點藍移。圖4及圖5的第二實施例是透過增加第三子畫素中絕緣層的厚度，以使白點藍移。然而，本發明不限於上述。圖6是依照本發明的第三實施例的一種顯示面板的局部剖面示意圖。具體地，圖6僅示意性的繪示第二、第三子畫素的剖面圖。請參照圖6，本實施例的顯示面板100C大致相同於圖3的顯示面板100以及圖4的顯示面板100A，且相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述各元件間的相對配置關係或其作用、功效。
與第一、第二實施例的主要差異在於，本實施例是透過同時縮減第三子畫素126C之第一電極20與第一部32於垂直投影方向上的第三間距I3以及增加第三子畫素126C中絕緣層130A的厚度(使第一厚度H1大於第二厚度H2)，以使白點藍移。
以下以表2以及圖6之顯示面板加以說明。在比較例中，第一間距I1(參見圖1)、第二間距I2以及第三間距I3皆為2微米，且第一子畫素126A(參見圖1)、第二子畫素126B以及第三子畫素126C中的絕緣層130A的厚度相同。實驗例1、實驗例2以及實驗 例3的第一厚度H1比第二厚度H2多0.2微米，三者的差異在於第三間距I3由實驗例1至實驗例3逐步遞減。具體地，實驗例1與比較例採用相同的間距設計，實驗例2的第三間距I3為1微米，而實驗例3的第三間距為0。
從表2可明顯得知，第一厚度H1大於第二厚度H2時，白點會藍移，且當第三間距I3越小，藍色畫面的亮度越亮(參見BY那行)。此外，透過搭配高發光效率之背光源，實驗例1、2、3之液晶顯示器可有效提升液晶顯示器整體的光穿透率。
綜上所述，本發明的顯示面板透過縮減第三子畫素之第一電極與第一部於垂直投影方向上的間距，或是透過增加第三子畫素中絕緣層的厚度，或是透過縮減第三子畫素之第一電極與第一部於垂直投影方向上的間距以及增加第三子畫素中絕緣層的厚度，以使白點藍移。因此，本發明的顯示面板可以不受限於搭配偏藍的背光源，以符合白點規格，從而可改善因來自偏藍的背光源的藍光而造成光穿透率大幅降低的問題。另一方面，應用本發明之顯示面板的液晶顯示器可透過搭配高發光效率之背光源，以有效提升整體的光穿透率。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧顯示面板
110‧‧‧基板
124‧‧‧資料線
126B‧‧‧第二子畫素
126C‧‧‧第三子畫素
130‧‧‧絕緣層
140‧‧‧介電層
150‧‧‧對向基板
160‧‧‧顯示介質層
170‧‧‧彩色濾光層
172‧‧‧綠色濾光圖案
174‧‧‧藍色濾光圖案
180‧‧‧黑矩陣
190‧‧‧保護層
20‧‧‧第一電極
32‧‧‧第一部
34‧‧‧第二部
D1‧‧‧延伸方向
I2‧‧‧第二間距
I3‧‧‧第三間距
S1‧‧‧第一側邊
S2‧‧‧第二側邊
W20B、W20C‧‧‧寬度

Claims (11)

  1. 一種顯示面板，包括：一基板；以及一畫素陣列，設置於該基板上，該畫素陣列包括：多條掃描線以及多條資料線，該些掃描線以及該些資料線交錯設置以定義出多個畫素區域；以及多個畫素單元，每一個畫素單元包括一第一子畫素、一第二子畫素以及一第三子畫素，該第一子畫素、該第二子畫素以及該第三子畫素分別配置於其中之一該畫素區域上且分別包括一主動元件、一第一電極以及一第二電極，該主動元件與對應的該掃描線以及對應的該資料線電性連接，該第一電極與該主動元件電性連接，其中該第一電極位於該基板和該第二電極之間，該第二電極包括一第一部以及多個第二部，該第一部於垂直投影方向上至少部份重疊於該資料線，該些第二部於垂直投影方向上與該第一電極部份重疊，其中，該第一子畫素、該第二子畫素以及該第三子畫素的該第二電極之第一部之一第一側邊與該第一電極鄰近於該第一部之一第二側邊於垂直投影方向上分別具有一第一間距、一第二間距以及一第三間距，該第一間距與該第二間距相同，且該第三間距小於該第一間距。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該第一子畫素為紅色子畫素，該第二子畫素為綠色子畫素，該第三子畫素為 藍色子畫素。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中更包括一絕緣層，位於該基板與該第一子畫素、該第二子畫素以及該第三子畫素之該第一電極之間，其中該第三子畫素之該第一電極與該基板之間的該絕緣層具有一第一厚度，該第一子畫素之該第一電極以及該第二子畫素之該第一電極與該基板之間的各該絕緣層具有一第二厚度，且該第一厚度大於該第二厚度。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的顯示面板，其中該第三子畫素的該絕緣層為多層堆疊結構。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的顯示面板，其中該第一厚度與該第二厚度的厚度差介於0.1~0.6微米。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該第三間距為大於或等於零。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中更包括一介電層位於該第一電極以及該第二電極之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，更包括一對向基板以及一顯示介質層，其中該顯示介質層位於該基板與該對向基板之間。
  9. 一種顯示面板，包括：一基板；以及一畫素陣列，設置於該基板上，該畫素陣列包括：多條掃描線以及多條資料線，該些掃描線以及該些資料 線交錯設置以定義出多個畫素區域；多個畫素單元，每一個畫素單元包括一第一子畫素、一第二子畫素以及一第三子畫素，該第一子畫素、該第二子畫素以及該第三子畫素分別配置於其中之一該畫素區域上且分別包括一主動元件、一第一電極以及一第二電極，該主動元件與對應的該掃描線以及對應的該資料線電性連接，該第一電極與該主動元件電性連接，其中該第一電極位於該基板和該第二電極之間，該第二電極包括一第一部以及多個第二部，該第一部於垂直投影方向上部份重疊於該資料線，該些第二部於垂直投影方向上與該第一電極部分重疊；以及一絕緣層，位於該基板與該第一子畫素、該第二子畫素以及該第三子畫素之該第一電極之間，其中該第三子畫素之該第一電極與該基板之間的該絕緣層具有一第一厚度，該第一子畫素之該第一電極以及該第二子畫素之該第一電極與該基板之間的該介電層具有一第二厚度，且該第一厚度大於該第二厚度。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的顯示面板，其中該第三子畫素的該絕緣層為多層堆疊結構。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的顯示面板，其中該第一厚度與該第二厚度的厚度差介於0.1~0.6微米。
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