TWI521272B

TWI521272B - 顯示面板

Info

Publication number: TWI521272B
Application number: TW103129889A
Authority: TW
Inventors: 鄭瑋銘; 鄭孝威; 林家竹
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2016-02-11
Also published as: TW201608307A; CN104267534A

Description

顯示面板

本發明是有關於一種電子元件，且特別是有關於一種顯示面板。

由於顯示面板具有體積小、輻射低等優點，顯示面板已經普遍地被應用在各式各樣的電子產品中。隨著顯示科技的發展，消費者對顯示面板規格的要求日漸提升。消費者除了希望顯示面板具有高解析度外，更希望顯示面板能夠顯示自然的顏色。因此，除了高解析度外，顯示面板規格中的NTSC(National Television System Committee)比率亦為消費者所重視。

習知的顯示面板包括畫素基板、相對於畫素基板的對向基板以及設置於畫素基板與對向基板之間的顯示介質層。畫素基板具有多個畫素陣列。對向基板具有分別與畫素陣列在垂直投影方向上重疊的多個濾光圖案。每一畫素陣列與對應的一個濾光圖案構成一個顯示單元。當相鄰的二個顯示單元用以顯示不同顏色時，為避免相鄰的二個顯示單元發生混色等問題，對向基板上多在濾光圖案的邊緣設有遮光圖案層。然而，當畫素基板與對向基板的對位不佳時，遮光圖案層無法有效地避免混色問題的發生，而使顯示面板的NTSC比率下降。

本發明提供一種顯示面板，其NTSC比率高。

本發明提供一種顯示面板包括基板、對向基板以及顯示介質層。基板包括多個畫素陣列、多條資料線、多條掃描線、絕緣層、導電遮光層以及第一透明電極。多個畫素陣列設置於基板上。資料線以及掃描線設置於基板上。資料線與掃描線彼此交錯設置以定義畫素陣列。畫素陣列分別與對應之資料線及對應之掃描線電性連接。絕緣層覆蓋資料線、掃描線與畫素陣列。導電遮光層設置於絕緣層上且與資料線於垂直投影方向上重疊。第一透明電極設置於絕緣層上。第一透明電極包括第一部以及第二部。第一部與導電遮光層直接接觸且電性連接。對向基板與基板相對設置。對向基板包括遮光圖案層以及彩色濾光層。遮光圖案層設置於對向基板上且具有第一遮光部。第一遮光部與對應的資料線於垂直投影方向上重疊。第一遮光部的寬度為W1。導電遮光層的寬度為W2。每一資料線的線寬為W3。W1≧W2>W3。彩色濾光層設置於遮光圖案層及對向基板上。顯示介質層設置於基板與對向基板之間。

在本發明一實施例中，上述的每一畫素陣列包括主動元件以及與主動元件電性連接的第二透明電極。第一透明電極之第二部與第二透明電極於垂直投影方向上重疊。

在本發明一實施例中，上述的第一透明電極之第一部位於導電遮光層與資料線之間。

在本發明一實施例中，上述的導電遮光層位於第一透明電極之第一部與資料線之間。

在本發明一實施例中，上述的導電遮光層的寬度與第一遮光部的寬度比例關係為W2/W1，W2/W1實質上介於0.37至1之間，且資料線的線寬與第一遮光部的寬度比例關係為W3/W1，W3/W1實質上介於0.25至0.8之間。

在本發明一實施例中，上述的W2/W1實質上介於0.4至0.6之間，且W3/W1實質上介於0.4至0.5之間。

在本發明一實施例中，上述的導電遮光層在垂直投影方向上具有高度H。導電遮光層之高度與資料線之線寬的比例關係為H/W3，H/W3實質上介於0.03至0.2之間。

在本發明一實施例中，上述的H/W3實質上介於0.05至0.08之間。

在本發明一實施例中，上述的第一透明電極為共通電極，而第二透明電極為畫素電極。

在本發明一實施例中，上述的遮光圖案層更包含第二遮光部。第二遮光部與第一遮光部交錯設置。第二遮光部與掃描線於垂直投影方向上重疊。

基於上述，在本發明一實施例的顯示面板中，遮光圖案的第一遮光部的寬度為W1，導電遮光層的寬度為W2，資料線的線寬為W3，而W1≧W2>W3。透過「W1≧W2>W3」的設計，通過與開啟的畫素陣列對應的部分顯示介質且傳向與關閉的畫素陣列對應的第二濾光圖案的光束，絕大部份會被導電遮光層以及遮光圖案層阻擋而不易穿過第二濾光圖案，從而習知技術中的混色問題能夠獲得改善。

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‧‧‧基板

110‧‧‧基底

110a‧‧‧承載面

120‧‧‧畫素陣列

122‧‧‧第二透明電極

130‧‧‧絕緣層

140、140A‧‧‧導電遮光層

150‧‧‧第一透明電極

152‧‧‧第一部

154‧‧‧第二部

156‧‧‧第三部

200‧‧‧對向基板

210‧‧‧基底

220‧‧‧遮光圖案層

222‧‧‧第一遮光部

224‧‧‧第二遮光部

226‧‧‧透光孔

230‧‧‧彩色濾光層

232‧‧‧第一濾光圖案

234‧‧‧第二濾光圖案

232a、234a‧‧‧邊緣

300‧‧‧顯示介質層

1000、1000A‧‧‧顯示面板

A-A’、B-B’‧‧‧剖線

CH‧‧‧通道

D‧‧‧汲極

DL‧‧‧資料線

G‧‧‧閘極

H‧‧‧高度

K‧‧‧區域

L‧‧‧光束

R1、R2‧‧‧區域

S‧‧‧源極

SL‧‧‧掃描線

S100、S200‧‧‧曲線

s‧‧‧狹縫

T‧‧‧主動元件

W0、W1、W2‧‧‧寬度

W3‧‧‧線寬

x、y‧‧‧方向

圖1為本發明一實施例之顯示面板的剖面示意圖。

圖2為圖1的基板的上視示意圖。

圖3為本發明另一實施例之顯示面板的剖面示意圖。

圖4為圖1的對向基板的上視示意圖。

圖5示出圖1之顯示面板在遮光圖案層產生大視角色偏的情況下之NTSC比率以及一比較例之顯示面板在遮光圖案層產生大視角色偏的情況下之NTSC比率。

圖1為本發明一實施例之顯示面板的剖面示意圖。請參照圖1，顯示面板1000包括基板100、與基板100相對設置的對向基板200以及設置於基板100與對向基板200之間的顯示介質層300。在本實施例中，顯示介質層300可包括液晶分子、電泳顯示介質、或是其它可適用的介質。在本發明下列實施例中，顯示介質層300是以液晶分子層當作範例，但不限於此。再者，在本發明下列實施例中的液晶分子層，較佳地，是以可被水平電場轉動或切換的液晶分子或者是可被橫向電場轉動或切換的液晶分子層為範例，但不限於此。

圖2為圖1的基板的上視示意圖。特別是，圖1之基板100的剖面是根據圖2的剖線A-A’所繪。請同時參照圖1及圖2，基板100包括基底110、設置於基底110上的多個畫素陣列120、設置於基底110上的多條資料線DL、設置於基底110上的多條掃描線SL、絕緣層130、導電遮光層140以及第一透明電極150。在本實施例中，基底110是透光的，而基底110的材質可選用玻璃、石英、有機聚合物或是其它可適用的材料。

請參照圖2，多條資料線DL平行設置。多條掃描線SL平行設置。資料線DL與掃描線SL彼此交錯設置且屬於不同的二個導電膜層。在本實施例中，掃描線SL所屬的導電膜層可位於資料線DL所屬的導電膜層與基底110之間。然而，本發明不限於此，掃描線SL所屬導電膜層、資料線DL所屬導電膜層與基底110之間的相對位置亦可視實際的需求而做其他適當的設計。資料線DL與掃描線SL一般是使用金屬材料。然而，本發明不限於此，掃描線SL與資料線DL亦可使用其他導電材料。例如：合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或是金屬材料與其它導電材料的堆疊層。

請參照圖2，資料線DL與掃描線SL定義多個畫素陣列120。畫素陣列120分別與對應的資料線DL及掃描線SL電性連接。詳言之，每一畫素陣列120被相鄰的二條資料線DL與相鄰的二條掃描線SL包圍。每一畫素陣列120包括主動元件T以及與主動元件電性連接的第二透明電極122。主動元件T例如為薄膜電晶體。主動元件T具有閘極G、與閘極G在垂直投影方向y上重疊的通道CH、分別與通道CH相對二側電性連接的源極S與汲極D。主動元件T的源極S與資料線DL電性連接。主動元件T的閘極G與掃描線SL電性連接。在本實施例中，主動元件T的汲極D與第二透明電極122電性連接。換言之，第二透明電極122可為畫素電極。

請參照圖1及圖2，絕緣層130覆蓋資料線DL、掃描線SL與畫素陣列120。絕緣層130設置在第一透明電極150與第二透明電極122之間，且第二透明電極122是位於絕緣層130與基底110之間。換言之，用做畫素電極的第二透明電極122可選擇性地設置於用做共通電極的第一透明電極150的下方。用做共通電極的第一透明電極150具有一參考電壓。絕緣層130的材料可為無機材料(例如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、或上述至少二種材料的堆疊層)、有機材料或上述之組合。

請參照圖1及圖2，導電遮光層140設置於絕緣層130 上且與資料線DL在垂直投影方向y上重疊。導電遮光層140之膜層設置不同於資料線DL以及掃描線SL。詳言之，在本實施例中，導電遮光層140之膜層設置相較於資料線DL以及掃描線SL之膜層設置距離基底110較遠。如圖2所示，在本實施例中，導電遮光層140可包括彼此隔開的多個導電遮光條，每一導電遮光條與對應的一條資料線DL重疊，且每一導電遮光條的延伸方向與對應的一條資料線DL的延伸方向平行。

請參照圖1及圖2，在本實施例中，第一透明電極150的第一部152位於導電遮光層140與資料線DL之間。絕緣層130位於第一透明電極150的第一部152與資料線DL之間。第一透明電極150的第一部152位於導電遮光層140與絕緣層130之間。簡言之，導電遮光層140可選擇性地部份覆蓋第一透明電極150的第一部152。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，導電遮光層140亦可設置在其他適當位置。舉例而言，圖3為本發明另一實施例之顯示面板的剖面示意圖，請參照圖3，圖3的顯示面板1000A與圖1A的顯示面板1000類似，因此相同或相對應的元件，以相同或相對應的標號表示。在圖3的實施例中，導電遮光層140A亦可設置於第一透明電極150之第一部152與資料線DL之間。換言之，亦可令第一透明電極150的第一部152部份覆蓋導電遮光層140A。

請參照圖1及圖2，第一透明電極150設置於絕緣層130上。第一透明電極150包括第一部152以及第二部154。第一部 152與導電遮光層140直接接觸且電性連接。在本實施例中，第一部152的延伸方向與資料線DL的延伸方向平行。第一透明電極150的第一部152寬度W0大於導電遮光層140寬度W2。第一透明電極150的第一部152與導電遮光層140接觸的區域K在垂直投影方向y上重疊於資料線DL，且位於資料線DL與第一透明電極150的第一部152之間。第二部154的延伸方向與第一部152的延伸方向平行。多個第二部154設置於任兩相鄰的第一部152之間在x方向上交替排列。第一透明電極150更包括第三部156。第三部156的延伸方向與掃描線SL延伸方向平行。第三部156電性連接第一部152與第二部154。第一透明電極150的第二部154與第二透明電極122於垂直投影方向y上部份重疊。更進一步地說，任兩相鄰的第二部154之間具有狹縫s將多個第二部154隔開，而第二透明電極122與第一透明電極150的第二部154於垂直投影方向y上重疊。簡言之，本實施例的顯示面板1000可為邊緣場切換(Fringe-Field Switching，FFS)顯示面板，但本發明不以此為限。

圖4為圖1的對向基板的上視示意圖。特別是，圖1的對向基板的剖面是根據圖4的剖線B-B’所繪。請同時參照圖1及圖4，對向基板200包括基底210、遮光圖案層220(以及彩色濾光層230。遮光圖案層220位於部份的彩色濾光層230與基底210之間。遮光圖案層220具有多個第一遮光部222以及與第一遮光部222交叉的多個第二遮光部224。多個第一遮光部222與多個第二遮光部224圍出多個透光孔226。這些透光孔226分別暴露出用做畫素電極的第二透明電極122。請參照圖1、圖2及圖4，每一第一遮光部222與對應的一條資料線DL於垂直投影方向y上重疊。更進一步地說，每一第一遮光部222的延伸方向與對應的一條資料線DL的延伸方向平行。第二遮光部224與對應的一條掃描線SL於垂直投影方向y上重疊。更進一步地說，每一第二遮光部224的延伸方向與對應的一條掃描線SL的延伸方向平行。在本實施例中，遮光圖案層220的材質可選用黑色樹脂，但本發明不以此為限，在其他實施例中，遮光圖案層220亦可選用其他適當材質，例如鉻等。

請參照圖1及圖4，彩色濾光層230至少包括顏色不同的第一濾光圖案232與第二濾光圖案234。第一遮光部222遮蔽相鄰的第一濾光圖案232與第二濾光圖案234的邊緣232a、234a。請參照圖1、圖2及圖4，值得注意的是，第一遮光部222在x方向上的寬度為W1，導電遮光層140在x方向上的寬度為W2，資料線DL在x方向上的線寬為W3，而W1≧W2>W3。更進一步地說，導電遮光層140的寬度W2與第一遮光部222的寬度W1比例關係為W2/W1實質上介於0.37至1之間，且資料線DL的線寬W3與第一遮光部222的寬度W1比例關係為W3/W1實質上介於0.25至0.8之間。更佳的是，W2/W1實質上介於0.4至0.6之間，且W3/W1實質上介於0.4至0.5之間。導電遮光層140在垂直投影方向y上具有高度H，而導電遮光層140之高度H與資料線DL 的線寬的比例關係為H/W3實質上介於0.03至0.2之間。更佳的是，H/W3實質上介於0.05至0.08之間。具體而言，W1實質上介於5微米~8微米之間，W2實質上介於4微米~8微米之間，W3實質上介於2微米~3微米之間，而H實質上介於0.15微米~0.4微米之間，但本發明不以此為限。

請參照圖1、圖2及圖4，值得一提的是，當用以顯示不同顏色的相鄰二畫素陣列120之一致能而另一不致能時(即顯示面板1000欲顯示與第一濾光圖案232對應的顏色而不欲顯示與第二濾光圖案234對應的顏色時)，區域R1中的部份顯示介質層130被驅動，而區域R2中的部份顯示介質層130不被驅動，透過「W1≧W2>W3」的設計，通過區域R1中的部份顯示介質層130且向第二濾光圖案234傳遞的光束L絕大部份都會被導電遮光層140以及遮光圖案層220阻擋。如此一來，穿過致能之畫素陣列120的光束L便不易穿過與未致能的畫素陣列120對應的第二濾光圖案234，從而習知技術中的混色問題能夠獲得改善。此外，在圖1的實施例中，由於導電遮光層140與第一透明電極150之第一部152電性接觸，因此用做共通電極的第一透明電極150與導電遮光層140的集合與資料線DL之間的等效距離增加，從而共通電極與資料線DL之間的寄生電容能夠降低，而有助於顯示面板1000的性能提升。

圖5示出圖1之顯示面板在遮光圖案層產生大視角色偏的情況下之NTSC(National Television System Committee)比率以及一比較例之顯示面板在遮光圖案層產生大視角色偏的情況下之NTSC比率。比較例之顯示面板與圖1之顯示面板的差異主要在於：比較例之顯示面板不具有圖1之顯示面板的導電遮光層140。請參照圖5，曲線S100表示圖1之顯示面板1000在各視角下的NTSC比率，曲線S200表示比較例之顯示面板在各視角下的NTSC比率。比較曲線S100、S200可知，圖1之顯示面板1000在產生大視角色偏的情況下(例如大於30度的視角)之NTSC比率明顯高於比較例之顯示面板在相對應角度的大視角色偏情況之NTSC比率。詳細來說，在相同的大視角角度下，例如在視角40度時，圖1之顯示面板1000的NTSC比率大於75%以上，而比較例之顯示面板的NTSC比率則小於75%。由此可知，本發明一實施例之導電遮光層140的設置能夠明顯地改善習知技術中混色的問題，且在大視角色偏的情況下仍然能夠維持較高的NTSC比率。

綜上所述，在本發明一實施例的顯示面板中，遮光圖案的第一遮光部的寬度為W1，導電遮光層的寬度為W2，資料線的線寬為W3，而W1≧W2>W3。透過「W1≧W2>W3」的設計，通過與開啟的畫素陣列對應的部分顯示介質且傳向與關閉的畫素陣列對應的第二濾光圖案的光束，絕大部份會被導電遮光層以及遮光圖案層阻擋而不易穿過第二濾光圖案，從而習知技術中的混色問題能夠獲得改善。

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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。