CN103885250A

CN103885250A - 显示面板

Info

Publication number: CN103885250A
Application number: CN201410050170.0A
Authority: CN
Inventors: 丁友信; 陈宜芳; 陈建利
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2014-02-13
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2034-02-13
Also published as: TW201525593A; CN103885250B; TWI509332B

Abstract

一种显示面板，包括第一基板、第二基板、显示介质层、多个次像素以及多个间隔物。多个次像素阵列排列设置于第一基板上，其中各次像素在第一方向上具有一宽度W，且各次像素在第二方向上具有一长度L。显示介质层与间隔物设置于第一基板与第二基板之间，其中间隔物实质上具有相等的高度。在第一方向上任两相邻的间隔物的中心点之间具有第一间距P1，在第二方向上任两相邻的间隔物的中心点之间具有第二间距P2。第一间距P1、第二间距P2、宽度W以及长度L满足下列关系：P1=n*W，其中n为非整数，且0<n<15；P2=m*L，其中m为非整数，且0<m<15。

Description

显示面板

技术领域

本发明关于一种显示面板，尤指一种具有高对比度的显示面板。

背景技术

显示面板主要由阵列基板、对向基板以及设置于阵列基板与对向基板之间的显示介质层所构成，其中阵列基板与对向基板会设置有间隔物，以使阵列基板与对向基板之间维持固定的间隙。在高解析度的液晶显示面板中，阵列基板与对向基板的内表面会分别设置配向膜，用以对显示介质层的液晶分子进行配向。由于间隔物具有一定的高度，因此在摩刷(rubbing)配向膜进行配向时，位于间隔物邻近区域的配向膜会受到间隔物的影响无法有效被摩刷而具有较差的配向效果，进而造成此区域在暗态显示时会产生漏光，使得显示面板的对比度不佳。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种显示面板，以提升对比度。

本发明的一实施例提供一种显示面板，包括一第一基板、一第二基板、一显示介质层、多个次像素以及多个间隔物。显示介质层设置于第一基板与第二基板之间。多个次像素阵列排列设置于第一基板上，其中各次像素在一第一方向上具有一宽度W，且各次像素在一第二方向上具有一长度L。第二基板与第一基板面对设置。多个间隔物阵列排列设置于第一基板与第二基板之间，其中间隔物实质上具有相等的高度，各间隔物具有一中心点，至少一部分的间隔物在第一方向上实质上排列成一直线，至少一部分的间隔物在第二方向上实质上排列成一直线，在第一方向上任两相邻的间隔物的中心点之间具有一第一间距P1，在第二方向上任两相邻的间隔物的中心点之间具有一第二间距P2。第一间距P1、第二间距P2、宽度W以及长度L满足下列关系：P1=n*W，其中n为非整数，且0<n<15；以及P2=m*L，其中m为非整数，且0<m<15。

本发明的有益效果在于：显示面板将相同高度的间隔物的间距设定为次像素的宽度及/或长度的非整数倍，以减少暗态时的漏光量，经证实可以有效提升对比度。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1绘示了本发明的第一实施例的显示面板的示意图。

图2绘示了本发明的第一实施例的显示面板的一部分的次像素的示意图。

图3绘示了本发明的第一实施例的显示面板的单一次像素的剖面示意图。

图4绘示了本发明的第二实施例的显示面板的一部分的次像素的示意图。

图5绘示了本发明的第二实施例的显示面板的次像素的剖面示意图。

图6绘示了本发明的第三实施例的显示面板的示意图。

图7绘示了本发明的第三实施例的显示面板的一部分的次像素的示意图。

图8绘示了本发明的第三实施例的显示面板的次像素的剖面示意图。

其中，附图标记

1 显示面板

10 第一基板

12 像素阵列

20 第二基板

14 显示介质层

16 间隔物

16a 副间隔物

17 主间隔物

SP 次像素

D1 第一方向

W 宽度

D2 第二方向

L 长度

G 绿色次像素

B 蓝色次像素

R 红色次像素

GL 闸极线

DL 资料线

SW 开关元件

PE 像素电极

CE 共通电极

GE 闸极

GI 闸极绝缘层

CH 半导体通道层

SE 源极

DE 汲极

B 分支电极

S 狭缝

18 介电层

BM 遮光图案

CF 彩色滤光层

PI1 第一配向膜

PI2 第二配向膜

Z 垂直投影方向

C 中心点

P1 第一间距

P1a 第一间距

P1b 第一间距

P2 第二间距

2 显示面板

X 分支电极

T 狭缝

3 显示面板

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

请参考图1至图3。图1绘示了本发明的第一实施例的显示面板的示意图，图2绘示了本发明的第一实施例的显示面板的一部分的次像素的示意图，且图3绘示了本发明的第一实施例的显示面板的单一次像素的剖面示意图，其中为了简化说明与突显本发明的显示面板的特色，部分元件未绘示于部分图式中。如图1至图3所示，本实施例的显示面板1包括一第一基板10、一像素阵列12、一第二基板20、一显示介质层14以及多个间隔物16。第一基板10与第二基板20彼此面对设置。第一基板10与第二基板20较佳可分别为透明基板，例如玻璃基板、塑胶基板或石英基板。第一基板10与第二基板20不以上述基板为限而可为任何适合的可挠式基板或硬质基板。此外，显示介质层14设置于第一基板10与第二基板20之间，其中显示介质层14例如是液晶层、电润湿材料层、电泳材料层、有机发光层等，以液晶层为例，液晶层包括多个液晶分子，且液晶分子可为各种类型的液晶分子。多个次像素SP阵列排列设置于第一基板10上，构成像素阵列12。在本实施例中，各次像素SP的形状实质上是矩形，其中各次像素SP在一第一方向D1上具有一宽度W，且各次像素SP在一第二方向D2上具有一长度L。此外，次像素SP可包括多个绿色次像素G、多个蓝色次像素B与多个红色次像素R，沿第一方向D1交替排列。举例而言，本实施例的像素阵列12可以直条状(stripe)型式排列，其中在第二方向D2上，绿色次像素G会排列多条绿色次像素行，蓝色次像素B会排列多条蓝色次像素行，红色次像素R会排列多条红色次像素行，且绿色次像素行、蓝色次像素行与红色次像素行沿第一方向D1依序交替排列，也就是说，像素阵列12的第1行、第4行…、以及第3r-2行是绿色次像素行，第2行、第5行…、以及第3r-1行是蓝色次像素行，第3行、第6行…、以及第3r行是红色次像素行，其中r为正整数。在本实施例中，第一方向D1为图1的水平方向，且第二方向D2为图1的垂直方向，但不以此为限。

各次像素SP可包括一闸极线GL、一资料线DL、一开关元件SW、一第一电极例如像素电极PE以及一第二电极例如共通电极CE，设置于第一基板10上。开关元件SW可以是各种类型的开关元件例如薄膜电晶体(TFT)元件，其包括一闸极GE、一闸极绝缘层GI、一半导体通道层CH、一源极SE以及一汲极DE，其中闸极GE与闸极线GL电性连接，源极SE与资料线DL电性连接，且汲极DE与像素电极PE电性连接。像素电极PE具有一像素电压，而共通电极CE具有一共通电压，藉此像素电极PE的像素电压与共通电极CE的共通电压的电压差可以驱动液晶分子。半导体通道层CH的材料可为各式半导体材料例如非晶硅、多晶硅、微晶硅或纳米晶硅，或氧化物半导体材料例如氧化铟镓锌(IGZO)，但不以此为限。在本实施例中，薄膜电晶体元件是以底闸型(bottom gate type)薄膜电晶体元件为例说明，但不以此为限。例如，在一变化实施例中，薄膜电晶体元件也可以是顶闸型(top gate type)薄膜电晶体元件。在本实施例中，显示面板1可为一边缘电场切换型(FFS)显示面板或一共平面切换型(IPS)显示面板，本实施例以边缘电场切换型(FFS)显示面板为例，像素电极PE与共通电极CE均设置于第一基板10上。此外，像素电极PE设置于共通电极CE上，且像素电极PE具有多条分支电极B以及多条狭缝(slit)S位于相邻的分支电极B之间。像素电极PE与共通电极CE之间另设置有一介电层18，用以电性隔绝像素电极PE与共通电极CE。另外，显示面板1可另包括一遮光图案BM以及一彩色滤光层CF，设置于第二基板20上。遮光图案BM是用来遮蔽漏光，而彩色滤光层CF可包括绿色滤光层、蓝色滤光层与红色滤光层，分别与绿色次像素G、蓝色次像素B与红色次像素R对应设置。在一变化实施例中，彩色滤光层CF亦可以设置于第一基板10上。

间隔物16设置于第一基板10与第二基板20之间。在本实施例中，间隔物16设置于第二基板20上，且间隔物16实质上具有相等的高度h。在一变化实施例中，间隔物16亦可设置于第一基板10上(未绘示)。间隔物16可为光阻间隔物(photo spacer)，其可使用感光性材料例如感光树脂并利用曝光显影制程形成，但不以此为限。间隔物16的结构可为圆柱状结构、圆锥状结构、角柱状结构或其它适合的结构。本实施例的间隔物16可为副间隔物(subspacer)，其中副间隔物的定义是指在显示面板处于正常状况(未产生形变或受到外力按压的状况)下，其未与第一基板10接触或第一基板10上的膜层接触，但在受到外力按压的状况下，副间隔物可以和第一基板10接触或第一基板10上的膜层接触，藉此可以避免显示面板1产生过大的形变而受到损伤。另外，显示面板1另可包括一第一配向膜PI1设置于第一基板10与显示介质层14之间，以及一第二配向膜PI2设置于第二基板20与显示介质层14之间。此外，显示面板1另可包括两片偏光膜(图未示)，分别设置于第一基板10与第二基板20上。

由于在摩刷配向膜进行配向时，位于间隔物16邻近区域的配向膜会受到间隔物16的影响无法有效摩刷而具有较差的配向效果，进而造成此区域在暗态显示时会产生漏光，使得显示面板1的对比度不佳。因此，为了避免此区域在暗态显示时造成的漏光影响显示面板1的对比度，本发明针对间隔物16的配置作如下设计。在本实施例中，各间隔物16具有一中心点C，至少一部分的间隔物16在第一方向D1上实质上排列成一直线，至少一部分的间隔物16在第二方向D2上实质上排列成一直线。举例而言，若间隔物16为圆柱状结构，则其中心点C为由上视方向所观察到的圆心位置。在第一方向D1上任两相邻的间隔物16的中心点C之间具有一第一间距P1，在第二方向D2上任两相邻的间隔物16的中心点C之间具有一第二间距P2。此外，第一间距P1是次像素SP的宽度W的非整数倍，且第二间距P2是次像素SP的长度L的非整数倍。也就是说，第一间距P1、第二间距P2、宽度W以及长度L满足下列关系：

P1=n*W，其中n为非整数，且0<n<15；以及；

P2=m*L，其中m为非整数，且0<m<15。

在上述条件下，至少一部分或全部的间隔物16会在一垂直投影方向Z上会位于蓝色次像素B内，也就是说，具有较差的配向效果的区域会位在蓝色次像素B内。由于蓝色次像素B的穿透率小于红色次像素R的穿透率，且红色次像素R的穿透率小于绿色次像素G的穿透率，因此当上述具有较差的配向效果的区域所产生的漏光会发生在蓝色次像素B时，其对于对比度的影响较小，故可以使显示面板1的整体对比度提高。或者，一部分的间隔物16会在垂直投影方向Z上会位于蓝色次像素B内，而另一部分的间隔物16会在垂直投影方向Z上会位于红色次像素R。本实施例的显示面板1的次像素SP的种类并不以蓝色次像素B、红色次像素R与绿色次像素G为限而可包括其它不同颜色的次像素，且间隔物16的位置较佳设置于穿透率较低的次像素内，藉此可以降低漏光对于对比度所造成的影响。值得说明的是在本实施例中，所有两相邻的间隔物16可以具有相同或不同的第一间距P1，但所有的第一间距P1都满足上述条件。举例而言，在本实施例中，一部分之在第一方向D1上的两相邻的间隔物16可具有第一间距P1a，而另一部分之在第一方向D1上的两相邻的间隔物16可具有第一间距P1b。另外，所有两相邻的间隔物16可以具有相同或不同的第二间距P2，但所有的第二间距P2都满足上述条件。另外，在决定上述n、m的数值时，除了考量提高对比度的效果外，亦可一并考量间隔物16的数量、密度与位置，以使得间隔物16可发挥足够的辅助支撑效果。

此外，在另一变化实施例中，第一间距P1、第二间距P2、宽度W以及长度L满足下列关系：

P1=n*W，其中n为非整数，且0<n<1；以及；

P2=m*L，其中m为非整数，且1<m<3。

在又一变化实施例中，第一间距P1、第二间距P2、宽度W以及长度L满足下列关系：

P1=n*W，其中n为非整数，且1<n<15；以及；

P2=m*L，其中m为非整数，且1<m<3。

本发明另外提供一比较实施例。在比较实施例的显示面板中，第一间距P1是次像素SP的宽度W的整数倍，且第二间距P2是次像素SP的长度L的整数倍，也就是说，第一间距P1、第二间距P2、宽度W以及长度L满足下列关系：

P1=a*W，其中a为整数；以及；

P2=b*L，其中b为整数。

请参考表1与表2。表1列举了本发明的显示面板的对比度的模拟结果，表2列举了比较实施例的显示面板的对比度的模拟结果。

表1

表2

由表1与表2的模拟结果可知，本发明的显示面板将相邻的间隔物之间的第一间距设定为次像素的宽度的非整数倍以及将相邻的间隔物之间的第二间距设定为次像素的长度的非整数倍的设计，可有效的提升对比度。相较于比较实施例的平均对比度约为1197，本发明的平均对比度可达到约1389，提升了约16%。

本发明的显示面板并不以上述实施例为限。下文将依序介绍本发明的其它实施例的显示面板，且为了便于比较各实施例的相异处并简化说明，在下文的各实施例中使用相同的符号标注相同的元件，且主要针对各实施例的相异处进行说明，而不再对重复部分进行赘述。

请参考图4与图5。图4绘示了本发明的第二实施例的显示面的一部分的次像素的示意图，且图5绘示了本发明的第二实施例的显示面板的单一次像素的剖面示意图。如图4与图5所示，不同于前述实施例，在本实施例的显示面板2中，共通电极CE设置于像素电极PE上，且像素电极PE与共通电极CE之间设置有一介电层18，用以电性隔绝像素电极PE与共通电极CE。另外，共通电极CE具有多条分支电极X以及多条狭缝T位于相邻的分支电极X之间。在本实施例中，间隔物16的第一间距P1也是次像素SP的宽度W的非整数倍，且间隔物16的第二间距P2也是次像素SP的长度L的非整数倍。也就是说，第一间距P1、第二间距P2、宽度W以及长度L满足下列关系：

P1=n*W，其中n为非整数，且0<n<15；以及；

P2=m*L，其中m为非整数，且0<m<15。

此外，在一变化实施例中，第一间距P1、第二间距P2、宽度W以及长度L满足下列关系：

P1=n*W，其中n为非整数，且0<n<1；以及；

P2=m*L，其中m为非整数，且1<m<3。

P1=n*W，其中n为非整数，且1<n<15；以及；

P2=m*L，其中m为非整数，且1<m<3。

请参考图6至图8。图6绘示了本发明的第三实施例的显示面板的示意图，图7绘示了本发明的第三实施例的显示面板的一部分的次像素的示意图，且图8绘示了本发明的第三实施例的显示面板的单一次像素的剖面示意图，其中为了简化说明与突显本发明的显示面板的特色，部分元件未绘示于部分图式中。如图6至图8所示，不同于第一实施例，本实施例的间隔物16例如可为副间隔物(sub spacer)16a，其可设置在第二基板20上，其中副间隔物16a是指在显示面板处于正常状况(未产生形变或受到外力按压的状况)下，其未与第一基板10接触，或未与第一基板10上的膜层接触，但在受到外力按压的状况下，副间隔物16a可以和第一基板10接触或第一基板10上的膜层接触，藉此可以避免显示面板1产生过大的形变而受到损伤。在一变化实施例中，副间隔物16a亦可设置在第一基板10上，在此状况下，副间隔物16a在显示面板处于正常状况(未产生形变或受到外力按压的状况)下，其未与第二基板20接触，或未与第二基板20上的膜层接触，但在受到外力按压的状况下，副间隔物16a可以和第二基板20接触或第二基板20上的膜层接触，藉此可以避免显示面板1产生过大的形变而受到损伤。本实施例的显示面板3更进一步包括多个主间隔物17，设置于第一基板10与第二基板20之间，主间隔物17的定义是指在显示面板3处于正常状况下，其同时与第一基板10及第二基板20接触，或是同时与第一基板10上的膜层与第二基板20上的膜层接触，以使得第一基板10与第二基板20之间可维持固定的间隙。主间隔物17的位置较佳设置于闸极线GL、资料线DL或开关元件SW等不透光区域之上，但不以此为限。此外，主间隔物17的数量、密度与位置，可视所需的支撑效果加以调整。在本实施例中，副间隔物16a的第一间距P1与第二间距P2，以及次像素SP的宽度W与长度L之间的关系与前述实施例相同，亦即第一间距P1、第二间距P2、宽度W以及长度L满足下列关系：

P1=n*W，其中n为非整数，且0<n<15；以及；

P2=m*L，其中m为非整数，且0<m<15。

P1=n*W，其中n为非整数，且0<n<1；以及；

P2=m*L，其中m为非整数，且1<m<3。

P1=n*W，其中n为非整数，且1<n<15；以及；

P2=m*L，其中m为非整数，且1<m<3。

本发明的显示面板将相同高度的间隔物的间距设定为次像素的宽度及/或长度的非整数倍，经证实可以有效提升对比度。此外，上述设计并不限定应用在边缘电场切换型显示面板，而可应用在其它各种类型的显示面板，例如平面电场切换型(IPS)显示面板、垂直配向型(VA)显示面板、向列扭转型(TN)、多区域垂直配向(MVA)显示面板或其它适合的显示面板上。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

一第一基板；

一第二基板，与该第一基板面对设置；

一显示介质层，设置于该第一基板与该第二基板之间；

多个次像素，阵列排列设置于该第一基板上，其中各该次像素在一第一方向上具有一宽度W，且各该次像素在一第二方向上具有一长度L；以及

多个间隔物，阵列排列设置于该第一基板与该第二基板之间，其中该等间隔物实质上具有相等的高度，各该间隔物具有一中心点，至少一部分的该等间隔物在该第一方向上实质上排列成一直线，至少一部分的该等间隔物在该第二方向上实质上排列成一直线，在该第一方向上任两相邻的该等间隔物的该等中心点之间具有一第一间距P1，在该第二方向上任两相邻的该等间隔物的该等中心点之间具有一第二间距P2，该第一间距P1、该第二间距P2、该宽度W以及该长度L满足下列关系：P1=n*W，其中n为非整数，且0<n<15；以及P2=m*L，其中m为非整数，且0<m<15。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，0<n<1或1<n<15。

3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，1<m<3。

4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该等间隔物包括多个副间隔物，设置于该第二基板上且未与该第一基板接触。

5.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，另包括多个主间隔物，设置于该第一基板与第二基板之间，且与该第一基板与该第二基板接触。

6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该等间隔物包括多个光阻间隔物。

7.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该等次像素包括多个绿色次像素、多个蓝色次像素与多个红色次像素，沿该第一方向交替排列，且至少一部分的该等间隔物在一垂直投影方向上位于该等蓝色次像素内。

8.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，各该次像素包括一开关元件、一像素电极以及一共通电极，设置于该第一基板上，该像素电极与该开关元件电性连接并具有一像素电压，且该共通电极具有一共通电压。

9.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，另包括一彩色滤光层，设置于该第二基板上。

10.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，另包括一第一配向膜设置于该第一基板与该显示介质层之间，以及一第二配向膜设置于该第二基板与该显示介质层之间。