TWI529464B - 顯示面板 - Google Patents

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TWI529464B
TWI529464B TW103128043A TW103128043A TWI529464B TW I529464 B TWI529464 B TW I529464B TW 103128043 A TW103128043 A TW 103128043A TW 103128043 A TW103128043 A TW 103128043A TW I529464 B TWI529464 B TW I529464B
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黃鵬丞
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群創光電股份有限公司
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Description

顯示面板
本發明係有關於一種顯示面板，特別係有關於一種具有光配向層之顯示面板。
習知之顯示面板，包括薄膜電晶體基板、光配向層、液晶層等等元件。習知之光配向層製程，係先在薄膜電晶體基板上形成配向層，然後以不同方向配向之配向遮罩，分次覆蓋於具有配向層的薄膜電晶體基板的不同部分，再透過曝光步驟，而將具有不同方向配向的光配向層形成於薄膜電晶體基板之上。在習知技術中，當一光線經過具有不同方向配向的光配向層的薄膜電晶體基板之每一子畫素時，顯示面板會顯示一暗紋圖案。為了提高顯示面板的開口率，習知概念傾向將暗紋圖案的面積盡量縮小。
然而，在暗紋圖案的面積盡量縮小的同時，卻會造成顯示面板在水平旋轉視角中不同角度的穿透率變化增加。參照第1圖，習知的顯示面板，當水平旋轉時，以45度俯視視角觀察，會發現顯示面板的水平旋轉視角的穿透率約有14%(114%降到100%)的變化量，亮暗變化過於明顯，造成視覺上的感受不佳。
本發明係為了欲解決習知技術之問題而提供之一種顯示面板，包括一薄膜電晶體基板以及一光配向層。薄膜電晶體 基板具有複數個畫素單元，其中，每一該畫素單元具有複數個子畫素。光配向層位於該些畫素單元上，且對應於每一該子畫素具有至少兩個不同方向以上的配向。其中，當一光線經過每一該子畫素時，該顯示面板會顯示一暗紋圖案，該暗紋圖案包括一第一主暗紋以及一第一次暗紋。第一主暗紋位於該光配向層中不同方向配向的交界處並朝一第一方向延伸，且在該第一主暗紋中心段具有一第一主暗紋寬度。第一次暗紋連接該第一主暗紋並朝向一第二方向延伸，且在該第一次暗紋中心段具有一第一次暗紋寬度，該第一方向不同於該第二方向，該第一主暗紋寬度大於該第一次暗紋寬度。
本發明亦有關於一種顯示面板製造方法，包括下述步驟。首先，形成一光配向層於該些畫素單元上；接著，以一第一配向遮罩遮蔽該子畫素單元之一第一區域並進行光照處理以形成一部分具有一方向配向之該光配向層；最後，以一第二配向遮罩遮蔽該子畫素單元之一第二區域並進行光照處理以形成另一部分具有另一方向配向之該光配向層，其中，該第一區域與該第二區域之間存在一間距。
申請人發現，當暗紋圖案的主暗紋寬度大於該次暗紋寬度時，可以透過微幅犧牲正視穿透率，而換得水平旋轉之穿透率變化量的有效改善。透過適當的設計暗紋圖案，水平旋轉之俯視45度穿透率變化量可以從14%被有效降低至12%，而正視穿透率僅微幅降低0.3%~0.4%。
此外，透過個別控制暗紋圖案的設計，亦可以調整顯示面板的白光色度。透過調整該第一區域與該第二區域之間存 在之該間距，藉此調整該紅色子畫素、該綠色子畫素以及該藍色子畫素所分別產生之該等暗紋圖案(調整開口率)，因此可調整該顯示面板所產生的白光在色度座標中的位置。
應用本發明實施例之顯示面板，面板之水平旋轉穿透率變化量可有效改善，並且將開口率的損失降到最低。並且，可對白光的色度進行適當調整，毋須額外的製程步驟。
1‧‧‧顯示面板
10‧‧‧薄膜電晶體基板
11‧‧‧畫素單元
12‧‧‧子畫素
13‧‧‧儲存電容
20‧‧‧光配向層
30‧‧‧液晶層
41‧‧‧第一配向遮罩
42‧‧‧第二配向遮罩
100‧‧‧暗紋圖案
101‧‧‧中心點
111‧‧‧第一主暗紋
112‧‧‧第一次暗紋
121‧‧‧第二主暗紋
122‧‧‧第二次暗紋
131‧‧‧第三主暗紋
132‧‧‧第三次暗紋
141‧‧‧第四主暗紋
142‧‧‧第四次暗紋
151‧‧‧第一邊界
152‧‧‧第二邊界
153‧‧‧第三邊界
154‧‧‧第四邊界
d11‧‧‧第一主暗紋寬度
d12‧‧‧第一次暗紋寬度
d21‧‧‧第二主暗紋寬度
d22‧‧‧第二次暗紋寬度
d31‧‧‧第三主暗紋寬度
d32‧‧‧第三次暗紋寬度
d41‧‧‧第四主暗紋寬度
d42‧‧‧第四次暗紋寬度
X‧‧‧第一方向
Y‧‧‧第二方向
A1‧‧‧第一區域
A2‧‧‧第二區域
g‧‧‧間距
第1圖係顯示，習知顯示面板在水平旋轉時的穿透率變化情形。
第2A圖係顯示本發明實施例之顯示面板的薄膜電晶體基板的局部放大圖。
第2B圖係為第2A圖沿2B-2B’的剖面圖。
第3A圖係顯示本發明一實施例之暗紋圖案。
第3B圖係顯示本發明另一實施例之暗紋圖案。
第3C圖係顯示本發明又一實施例之暗紋圖案。
第4圖係顯示本發明實施例之顯示面板，其水平旋轉之俯視45度穿透率變化量與正視穿透率的對應情形。
第5圖係顯示本發明實施例中，將光配向層形成於畫素單元的方法。
第6圖係顯示當控制間距變化時，主暗紋的寬度與次暗紋的寬度變化情形。
參照第2A、2B圖，第2A圖係顯示本發明實施例之顯示面板1的薄膜電晶體基板10的局部放大圖，第2B圖係為第2A圖中之2B-2B’方向截面圖，該顯示面板1包括一薄膜電晶體基板10、光配向層20以及一液晶層30。搭配參照第2A、2B圖，薄膜電晶體基板10具有複數個畫素單元11，其中，每一該畫素單元11具有複數個子畫素12，於一實施例中，每一畫素單元11具有紅色子畫素12(R)、綠色子畫素12(G)和藍色子畫素12(B)。光配向層20形成於薄膜電晶體基板10上且位於該些畫素單元11上，且對應於每一該子畫素12具有至少兩個不同方向以上的配向。液晶層30配置於該光配向層20上，且具有複數個液晶分子。
搭配參照第2A、2B、3A圖，於一實施例中，對應於每一子畫素12的光配向層20具有四個不同方向的配向，且光配向層的預傾角(pretilt angle)介於1.8度至2.2度之間。當一光線經過每一該子畫素12時，顯示面板1會顯示一暗紋圖案100。該暗紋圖案100包括一第一主暗紋111以及一第一次暗紋112。第一主暗紋111位於光配向層中不同方向配向的交界處並朝一第一方向X延伸，且在該第一主暗紋111中心段具有一第一主暗紋寬度d11。第一次暗紋112連接該第一主暗紋111並朝向一第二方向Y延伸，且在該第一次暗紋112中心段具有一第一次暗紋寬度d12，該第一方向X不同於該第二方向Y，該第一主暗紋寬度d11大於該第一次暗紋寬度d12。於一實施例中，第一次暗紋12係平行且鄰設於所在的子畫素12的一第一邊界151。於一實施例中，第一方向X係垂直於第二方向Y，第一主暗紋111與第一次暗紋112係實質上相互垂直。
如第3A圖所顯示的，在一實施例中，其中，每一該暗紋圖案100為卐字型。更詳細的說，該暗紋圖案100更包括一第二主暗紋121、一第二次暗紋122、一第三主暗紋131、一第三次暗紋132、一第四主暗紋141以及一第四次暗紋142。暗紋圖案100的形狀，與配向膜的配向方向以及透明導電膜(ITO)的邊際電場相關。在一實施例中，子畫素12中心點101為第一主暗紋111、第二主暗紋121、第三主暗紋131與第四主暗紋141的交匯處，亦即為暗紋圖案100的中心點，在此中心點101的液晶倒向會較為絮亂而呈現亮暗間隔的漩渦狀圖案，因此習知會將薄膜電晶體基板10之儲存電容13的位置，與該暗紋圖案100相對應設置，例如，對應該暗紋圖案100的中心位置，一來可以遮蔽暗紋圖案100中心點的液晶倒向絮亂，另外也可以避免開口率損失。
該第二主暗紋121之一端於該子畫素12之中心點101連接該第一主暗紋111，該第二主暗紋121朝相反於該第一方向之方向(-X)延伸，且在該第二主暗紋121中心段具有一第二主暗紋寬度d21，該第二次暗紋122連接該第二主暗紋121之另一端並朝向相反於該第二方向之方向(-Y)延伸，且在該第二次暗紋122中心段具有一第二次暗紋寬度d22，其中，該第二主暗紋寬度d21大於該第二次暗紋寬度d22。於一實施例中，第二次暗紋122係平行且鄰設於所在的子畫素12的一第二邊界152，第二邊界係子畫素12中相對於第一邊界的另一邊。
該第三主暗紋131之一端於子畫素12之中心點101連接該第一主暗紋111以及該第二主暗紋121，該第三主暗紋131朝該第二方向Y延伸，且在該第三主暗紋131中心段具有一第三主暗紋 寬度d31，該第三次暗紋132連接該第三主暗紋131之另一端並朝向相反於該第一方向之方向(-X)延伸，且在該第三次暗紋132中心段具有一第三次暗紋寬度d32，其中，該第三主暗紋寬度d31大於該第三次暗紋寬度d32。於一實施例中，第三次暗紋132係平行且鄰設於所在的子畫素12的一第三邊界153，第三邊界係子畫素12中鄰接於第一邊界與第二邊界的一側邊。
該第四主暗紋141之一端於子畫素12之中心點101連接該第一主暗紋111、該第二主暗紋121以及該第三主暗紋131，該第四主暗紋141朝相反於該第二方向之方向(-Y)延伸，且在該第四主暗紋141中心段具有一第四主暗紋寬度d41，該第四次暗紋142連接該第四主暗紋141之另一端並朝該第一方向X延伸，且在該第四次暗紋142中心段具有一第四次暗紋寬度d42，其中，該第四主暗紋寬度d41大於該第四次暗紋寬度d42。於一實施例中，第四次暗紋142係平行且鄰設於所在的子畫素12的一第四邊界154，第四邊界係子畫素12中相對該第三邊界且鄰接於第一邊界與第二邊界的一側邊。
於一實施例中，第一主暗紋寬度d11、第二主暗紋寬度d21、第三主暗紋寬度d31與第四主暗紋寬度d41係實質上相等。第一次暗紋寬度d12、第二次暗紋寬度d22、第三次暗紋寬度d32與第四次暗紋寬度d42係實質上相等。
請參照第4圖，第4圖係呈現不同之主暗紋寬度與次暗紋寬度的比值其水平旋轉之俯視45度穿透率變化量與正視穿透率的對應情形。例如，當主暗紋寬度與次暗紋寬度的比值為1.55時，其水平旋轉之俯視45度穿透率變化量約為13%且其正視穿透 率約在17%。其中，■符號標示主暗紋寬度與次暗紋寬度的比值。
由第4圖中可知，當習知之暗紋圖案的主暗紋寬度與次暗紋寬度的比值相近似時，例如，當主暗紋寬度與次暗紋寬度的比值為1.05時，其水平旋轉之俯視45度穿透率變化量約為14%且其正視穿透率約在18%。當主暗紋寬度與次暗紋寬度的比值由1逐漸增大2時，其水平旋轉之俯視45度穿透率變化量會由14%急遽下掉到12%，而其正視穿透率則會由約18%下掉至約17%。當主暗紋寬度與次暗紋寬度的比值由2逐漸增大到5.27時，其水平旋轉之俯視45度穿透率變化量會僅由12%緩慢下掉到約11.5%，而其正視穿透率則會由約17%急遽下掉至約13.5%。
承上，當主暗紋寬度與次暗紋寬度的比值越大時，由於主暗紋的寬度遠大於次暗紋寬度，因此會導致開口率降低而使得正視穿透率下掉。由圖中可知，在主暗紋寬度與次暗紋寬度的比值介於1~2之間時，可透過微幅犧牲正視穿透率，而換得水平旋轉之穿透率變化量的有效改善。其中，在主暗紋寬度與次暗紋寬度的比值介於1.4~2之間時，其水平旋轉之穿透率變化量較佳。
在上述實施例中，當設計讓暗紋圖案100的該些主暗紋寬度(d11、d21、d31、d41)大於該些次暗紋寬度(d12、d22、d32、d42)時，例如，設計讓暗紋圖案100的該些主暗紋寬度(d11、d21、d31、d41)與該些次暗紋寬度(d12、d22、d32、d42)的比值在1~2之間時(較佳是在1.4~2)，可以透過微幅犧牲正視穿透率，而換得水平旋轉之穿透率變化量的有效改善。
在一實施例中，上述暗紋圖案可以透過下述方式形 成。在顯示面板的製造過程中，會分別在薄膜電晶體基板上(薄膜電晶體基板與液晶層之間)以及彩色濾光基板上(彩色濾光基板與液晶層之間)製作光配向層，在此僅以薄膜電晶體基板上製作光配向層來說明。請參照第5圖，在顯示面板製造的過程中，將光配向層形成於該些畫素單元上的的步驟包括：先形成一光配向層於該些畫素單元上；然後以一第一配向遮罩41遮蔽子畫素下半邊之一第一區域A1，利用光照照射子畫素上半邊之一第二區域A2以在第二區域A2形成朝向X方向(第一方向)配向之該光配向層；再以一第二配向遮罩42遮蔽子畫素上半邊之第二區域A2，利用光照照射子畫素下半邊之第一區域A1以在第一區域A1形成朝向-X方向(相反於第一方向的方向)配向之該光配向層，其中，第三區域A3係介於第一區域A1與第二區域A2之間。由於第三區域A3係被重複配向的區域，因此當一光線經過該區域時會形成暗紋，亦即是前述實施例的主暗紋(d11、d21、d31、d41)。因此，控制該第一區域A1與該第二區域A2之間的一間距g，亦即是控制第三區域A3所形成的主暗紋寬度。
請同步參考第3A~3C圖與第6圖，其中第6圖係為第3A~3C圖中沿著3B-3B’切線的亮度分布。由第6圖中可知，當控制間距g變化時，主暗紋的寬度隨之變化，但次暗紋的寬度卻維持不變。由於次暗紋的形成是由於子畫素的邊際電場與液晶導向相反所造成的，因此並不會受到間距g的影響。由於次暗紋的寬度不變，因此主暗紋寬度與次暗紋寬度的比值會隨著間距g的增加而增大。在一實施例中，參照第3A圖，當控制間距g為10μm時，主暗紋寬度與次暗紋寬度的比值為1.87；參照第3B圖，當控制間距g 為7.5μm時，主暗紋寬度與次暗紋寬度的比值為1.56；參照第3C圖，當控制間距g為5μm時，主暗紋寬度與次暗紋寬度的比值為1.38。
綜上所述，透過控制主暗紋寬度與次暗紋寬度的比值在1~2之間(較佳在1.4~2之間)，雖會微幅犧牲正視穿透率，但可換得水平旋轉之穿透率變化量的有效改善。
此外，透過個別控制暗紋圖案的設計，亦可以調整顯示面板的白光色度。再參照第2B圖，在一實施例中，每一該畫素單元11包括一紅色子畫素12(R)、一綠色子畫素12(G)以及一藍色子畫素12(B)。透過調整該第一區域與該第二區域之間存在之該間距，藉此調整該紅色子畫素、該綠色子畫素以及該藍色子畫素所分別產生之該等暗紋圖案(調整開口率)，因此可調整該顯示面板所產生的白光在色度座標中的位置。換言之，每一該畫素單元中不同顏色的該些子畫素的該些主暗紋寬度彼此不同，藉此調整該顯示面板所產生的白光在色度座標中的位置。
應用本發明實施例之顯示面板，面板之水平旋轉穿透率變化量可有效改善，並且將開口率的損失降到最低。並且，可對白光的色度進行適當調整，毋須額外的製程步驟。
雖然本發明已以具體之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技術者，在不脫離本發明之精神和範圍內，仍可作些許的更動與潤飾，因此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。
13‧‧‧儲存電容
100‧‧‧暗紋圖案
101‧‧‧中心點
111‧‧‧第一主暗紋
112‧‧‧第一次暗紋
121‧‧‧第二主暗紋
122‧‧‧第二次暗紋
131‧‧‧第三主暗紋
132‧‧‧第三次暗紋
141‧‧‧第四主暗紋
142‧‧‧第四次暗紋
151‧‧‧第一邊界
152‧‧‧第二邊界
153‧‧‧第三邊界
154‧‧‧第四邊界
d11‧‧‧第一主暗紋寬度
d12‧‧‧第一次暗紋寬度
d21‧‧‧第二主暗紋寬度
d22‧‧‧第二次暗紋寬度
d31‧‧‧第三主暗紋寬度
d32‧‧‧第三次暗紋寬度
d41‧‧‧第四主暗紋寬度
d42‧‧‧第四次暗紋寬度
X‧‧‧第一方向
Y‧‧‧第二方向

Claims (7)

  1. 一種顯示面板，包括：一薄膜電晶體基板，具有複數個畫素單元，其中，每一該畫素單元具有複數個子畫素；一光配向層，位於該些畫素單元上，其中，當一光線經過每一該子畫素時，該顯示面板會顯示一暗紋圖案，該暗紋圖案，包括：一第一主暗紋，朝一第一方向延伸，且在該第一主暗紋中心段具有一第一主暗紋寬度；以及一第一次暗紋，連接該第一主暗紋並朝向一第二方向延伸，且在該第一次暗紋中心段具有一第一次暗紋寬度，該第一方向不同於該第二方向，該第一主暗紋寬度大於該第一次暗紋寬度，其中，且該第一主暗紋寬度與該第一次暗紋寬度的比值介於1.4~2之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中，每一該畫素單元中不同顏色的該些子畫素的該些主暗紋寬度彼此不同。
  3. 一種顯示面板，包括：一薄膜電晶體基板，具有複數個畫素單元，其中，每一該畫素單元具有複數個子畫素；一光配向層，位於該些畫素單元上，其中，當一光線經過每一該子畫素時，該顯示面板會顯示 一暗紋圖案，該暗紋圖案，包括：一第一主暗紋，在該第一主暗紋中心段具有一第一主暗紋寬度；以及一第一次暗紋，連接該第一主暗紋並朝向一第二方向延伸，且在該第一次暗紋中心段具有一第一次暗紋寬度，該第一方向不同於該第二方向，該第一主暗紋寬度大於該第一次暗紋寬度，其中，該第一次暗紋係平行且鄰設於所在的該子畫素的一邊界，且該第一主暗紋寬度與該第一次暗紋寬度的比值介於1.4~2之間。
  4. 一種顯示面板，包括：一薄膜電晶體基板，具有複數個畫素單元，其中，每一該畫素單元具有複數個子畫素；一光配向層，位於該些畫素單元上，其中，當一光線經過每一該子畫素時，該顯示面板會顯示一暗紋圖案，該暗紋圖案，包括：一第一主暗紋，朝一第一方向延伸，且在該第一主暗紋中心段具有一第一主暗紋寬度；以及一第一次暗紋，連接該第一主暗紋並朝向一第二方向延伸，且在該第一次暗紋中心段具有一第一次暗紋寬度，該第一方向不同於該第二方向，該第一主暗紋寬度大於該第一次暗紋寬度， 其中，該暗紋圖案更包括一第二主暗紋以及一第二次暗紋，該第二主暗紋其一端於該子畫素之中心點連接該第一主暗紋，該第二主暗紋朝相反於該第一方向之方向延伸，且在該第二主暗紋中心段具有一第二主暗紋寬度，該第二次暗紋連接該第二主暗紋之另一端並朝向相反於該第二方向之方向延伸，且在該第二次暗紋中心段具有一第二次暗紋寬度，其中，該第二主暗紋寬度大於該第二次暗紋寬度，且該第一主暗紋寬度與該第一次暗紋寬度的比值介於1.4~2之間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示面板，其中，該暗紋圖案更包括一第三主暗紋以及一第三次暗紋，該第三主暗紋其一端於該子畫素之中心點連接該第一主暗紋以及該第二主暗紋，該第三主暗紋朝該第二方向延伸，且在該第三主暗紋中心段具有一第三主暗紋寬度，該第三次暗紋連接該第三主暗紋之另一端並朝向相反於該第一方向之方向延伸，且在該第三次暗紋中心段具有一第三次暗紋寬度，其中，該第三主暗紋寬度大於該第三次暗紋寬度。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示面板，其中，該暗紋圖更包括一第四主暗紋以及一第四次暗紋，該第四主暗紋其一端於該子畫素之中心點連接該第一主暗紋、該第二主暗紋以及該第三主暗紋，該第四主暗紋朝相反於該第二方向之方向延伸，且在該第四主暗紋中心段具有一第四主暗紋寬度，該第四次暗紋連接該第三主暗紋之另一端並朝該第一方向延 伸，且在該第四次暗紋中心段具有一第四次暗紋寬度，其中，該第四主暗紋寬度大於該第四次暗紋寬度。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示面板，其中，每一該暗紋圖案為卐字型。
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