CN105278145B - 显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明的显示面板包括第一基板、第二基板及黑矩阵。黑矩阵设置于第一基板与第二基板之间。第一基板具有矩阵分布的多个像素区，每一像素区具有多个次像素区。第二基板相对第一基板设置。黑矩阵包括多个行遮光材以及多个列遮光材。各行遮光材设置在对应于相邻两像素区之间且朝第一方向延伸，行遮光材具有第一厚度。列遮光材设置在对应于相邻两次像素区之间且朝第二方向延伸，这些列遮光材具有第二厚度。第二厚度不同于第一厚度，且第一方向不同于第二方向。通过调整黑矩阵的结构的多个列遮光材厚度、形状以及配置，使得各像素区较为平坦、工艺过程中显影剂或残留碳较不易残留于像素区、减少光刻胶残留等问题，达到提升高分辨率产品的穿透率。

Description

显示面板

技术领域

本发明关于一种显示面板。

背景技术

随着显示面板的普及及技术成熟，近年更以提高分辨率、降低耗能以及大尺寸为主要的发展方向。影响分辨率的其一因素为彩色滤光材的表面不平坦使得穿透率下降的问题，而此因素又将随着次像素越来越小(黑矩阵间隔小)而更为显著。

请参阅图1A以及图1B，图1A为现有技术中显示面板的第二基板局部放大示意图。图1B为图1A的框A1的放大视示意图。

现有技术中的显示面板至少包括第一基板(图未显示)、显示介质(图未显示)、第二基板S2、黑矩阵B以及彩色滤光材C。彩色滤光材C对应各像素区(图未显示)配置于黑矩阵B之间。从图面可清楚看出，邻近黑矩阵B处的彩色滤光材C较中心区隆起，其中隆起区C1将会导致光线散射，因此若隆起区C1在彩色滤光材C中所占的比例越高，则会使得穿透率越低。

以Full HD的产品为例，单一次像素对应的彩色滤光材C中，其平坦区与隆起区的比例约为86/14。而WQHD的产品因相较Full HD分辨率更高，次像素更小，其单一次像素对应的彩色滤光材C中，平坦区与隆起区的比例将会降至82/18。而对近年蓬勃发展的4K2K为高分辨率面板的产品而言，其单一次像素对应的彩色滤光材C中，平坦区与隆起区的比例甚至将会降至72/28。

因此，随着分辨率的提升、次像素的尺寸越来越小的情况下，彩色滤光材C邻近黑矩阵B处的隆起区C1的影响对穿透率的影响将会更为显著。

此外，除了上述问题以外，次像素越来越小(黑矩阵间隔小)更会于工艺过程造成显影液易残留于黑矩阵间，光刻胶难以完全清除且会有残留碳。此问题亦会影响到显示面板的穿透率。

因此，如何提供一种提升高分辨率产品的穿透率且降低工艺过程残留在黑矩阵的残留碳的一种显示面板以及黑矩阵的结构，成为本领域急需解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种显示面板，用以提升高分辨率产品的穿透率且降低工艺过程残留在黑矩阵的残留碳。

本发明的技术方案是提供一种显示面板包括第一基板、第二基板以及黑矩阵。黑矩阵设置于第一基板与第二基板之间。第一基板具有矩阵分布的多个像素区，每一像素区具有多个次像素区。第二基板相对第一基板设置。黑矩阵包括多个行遮光材以及多个列遮光材。各这些行遮光材设置在对应于相邻两像素区之间且朝第一方向延伸，各该行遮光材具有第一厚度。各该列遮光材设置在对应于相邻两次像素区之间且朝第二方向延伸，各该列遮光材具有第二厚度。第二厚度不同于第一厚度，且第一方向不同于第二方向。

在一实施例中，第二厚度小于第一厚度。

在一实施例中，各该行遮光材连接对应的至少部分各该列遮光材。

在一实施例中，配置于相邻两行遮光材之间的这些列遮光材与对应的相邻两行遮光材彼此分离。

在一实施例中，配置于相邻两行遮光材之间的这些列遮光材与对应的相邻两行遮光材其中之一连接。

在一实施例中，各该列遮光材在第一方向上的宽度沿着第二方向变化。

在一实施例中，各该列遮光材的第二厚度沿着第二方向变化。

在一实施例中，列遮光材包含第一列遮光材以及第二列遮光材，第一列遮光材具有第三厚度，第二列遮光材具有第四厚度，且第三厚度大于第四厚度，第三厚度小于或等于第一厚度。

在一实施例中，第一厚度介于1.2μm到2.0μm之间。

在一实施例中，第二厚度介于0.5μm到1.0μm之间。

在一实施例中，显示面板还包括多个彩色滤光材，且各该彩色滤光材分别配置于相邻两列遮光材之间。

综上所述，本发明通过调整黑矩阵的结构的多个列遮光材厚度、形状以及配置，使得各该像素区较为平坦、工艺过程中显影剂或残留碳较不易残留于像素区、减少光刻胶残留等问题，进而达到提升高分辨率产品的穿透率的目的。

附图说明

图1A为现有技术中显示面板的第二基板的局部放大示意图。

图1B为图1A的框A1的放大视示意图。

图2A为本发明的显示面板的爆炸示意图。

图2B为图2A的第一基板的放大视示意图。

图3为图2的显示介质与黑矩阵的第一实施例的局部放大爆炸示意图。

图4A为本实施例的显示面板的第二基板的局部放大示意图。

图4B为图4A的框A2的放大视示意图。

图5A为本发明的黑矩阵的第二实施例的立体示意图。

图5B为本发明的黑矩阵的第二实施例的俯视图。

图6为本发明的黑矩阵的第三实施例的俯视图。

图7为本发明的黑矩阵的第四实施例的俯视图。

图8为本发明的黑矩阵的第五实施例的俯视图。

图9为本发明的黑矩阵的第六实施例的俯视图。

图10为本发明的黑矩阵的第七实施例的俯视图。

图11为本发明的黑矩阵的第八实施例的立体示意图。

图12为本发明的黑矩阵的第九实施例的立体示意图。

主要元件符号说明

1：显示面板 100：第一基板

100a：扫描线 100b：数据线

100c：薄膜晶体管 100d：像素电极

101：像素矩阵 1012：像素区

1012a、1012b、1012c：次像素区 110：显示介质

111：电极层 120、S2：第二基板

130、230、330、430、530、630、730、830、930：黑矩阵

131、231、331、431、531、631、731、831、931：行遮光材

132、232、332、432、532、632、732、832、932：列遮光材

114、C：彩色滤光材 114a：平坦区

114b、C1：隆起区 832a：第一列遮光材

832b：第二列遮光材 9321：段差

h1：第一厚度 h2：第二厚度

h3：第三厚度 h4：第四厚度

w：宽度 A1、A2：框

B：黑矩阵 G：间隙

X：第一方向 Y：第二方向

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的显示面板以及黑矩阵的结构，其中相同的元件、构件将以相同的参照符号加以说明。另外，本发明所有实施例的图示只是示意，不代表真实尺寸与比例。

请先参考图2A以及图2B，本发明可提供显示面板1，其可至少包括第一基板100、第二基板120以及黑矩阵130。且显示面板1更可包含显示介质110，其设置于第一基板100与第二基板120之间。显示介质110例如可为液晶材料、等离子体材料或有机致发光材料，因此显示面板1可以依显示介质层110的不同，而为液晶显示面板、等离子体显示面板或有机发光显示面板。以下的各段中，将以液晶显示面板为例叙述，然而本领域通常知识者可自行推至其他类型的显示面板。

第一基板100可为主动元件阵行基板，但不以此为限制。第一基板100具有多条扫描线(scan line)100a与多条数据线(data line)100b彼此交错设置，并且多条扫描线100a与多条数据线100b大致上彼此垂直以定义出具有多个像素区1012的一像素矩阵101。多个像素区1012以矩阵的方式排行分布设置，且每一像素区1012具有多个次像素区1012a、1012b、1012c。换言之，在本实施例中，多个次像素区1012a、1012b、1012c可形成一像素区1012。

此外，本领域具有通常知识者可知，在图案化导电层中还会包含薄膜晶体管100c、像素电极100d。

第二基板120与第一基板100相对而设，亦即，第二基板120设置第一基板100的对向。

本实施例的第一基板100或第二基板120的材质可为玻璃、石英、有机聚合物、或是其它可适用的材料。

此外，显示面板1还可包括电极层111，通过电极层111与像素矩阵101之间的电场，可驱动显示介质110中的液晶分子，而达到不同的显示效果。

黑矩阵130设置于第一基板100与第二基板120之间。进一步而言，黑矩阵130设置于第二基板120与显示介质110之间。黑矩阵130包括多个行遮光材131以及多个列遮光材132。其中，各该行遮光材131设置在对应相邻两行像素区1012之间的位置，例如是对应第一基板100的扫描线100a设置。另外，列遮光材132则是分别设置在相邻两行遮光材131之间，且对应于相邻两次像素区1012a、1012b、1012c之间的位置，例如是对应第一基板100的数据线100b设置。且第一基板100的扫描线100a与数据线100b彼此交错设置，并且大致上彼此垂直。

黑矩阵130是由黑色树脂所构成的网格状结构，用以作为遮光用途。黑矩阵13可定义对应像素矩阵101设置，其中黑矩阵130的网格状结构中的每一网眼对应第一基板100上的单一像素区或单一次像素区。黑矩阵13详细的结构将待后述。

本实施例的显示面板1还可包括彩色滤光材114，设置于显示介质110与第二基板120之间。彩色滤光材114对应各像素区1012配置。彩色滤光材114可以是红色滤光膜、绿色滤光膜及蓝色滤光膜的组合。但在其他实施例中，彩色滤光材114也可以是具有其他色彩组合，只要能够达成全彩显示的效果即可，本发明并不以此为限。

以下针对黑色矩阵层的结构加以说明。

请一并参考图3至图4B，图3为图2的彩色滤光材与黑矩阵的第一实施例的局部放大爆炸示意图。图4A为本实施例的显示面板的第二基板的局部放大示意图。图4B为图4A的框A2的放大视示意图。

黑矩阵130可用于显示面板，且黑矩阵130包括多个行遮光材131以及多个列遮光材132。各该行遮光材131连接对应的这些列遮光材132，每一列遮光材132位于相邻两行遮光材131之间，且其两端分别与相邻两行遮光材131相连接。

多个行遮光材131朝X方向(第一方向)延伸，并具有第一厚度h1。且各该行遮光材131设置在像素矩阵(图未示出)中相邻两行像素区之间的位置。

多个列遮光材132朝Y方向(第二方向)延伸，并具有第二厚度h2，且这些列遮光材132分别设置在相对于相邻两次像素区之间的位置。第二厚度h2与第一厚度h1不同，本实施例的第二厚度h2小于第一厚度h1，且X方向(第一方向)以及Y方向(第二方向)彼此垂直。于实施例中，第一方向不同于该第二方向。

进一步而言，本实施例的行遮光材131对应第一基板100的扫描线(scan line)设置，且列遮光材132则对应第一基板100的数据线(data line)设置。且第一基板100的扫描线与数据线彼此交错设置。

另外，本实施例的行遮光材131的第一厚度h1可介于1.2μm到2.0μm之间。列遮光材132的第二厚度h2介于0.5μm到1.0μm之间。

简言之，本实施例可通过调整列遮光材132的第二厚度h2，使第二厚度h2小于第一厚度h1，使得彩色滤光材114设置于黑矩阵130时，单一像素区(次像素区)对应的彩色滤光材114，其隆起区114b相较平坦区114a于彩色滤光材114中所占的比例较小，使得彩色滤光材114的表面较为平坦(可一并对照图1B)，因此，当光线经过彩色滤光材114时将减少被散射、偏移，使得使用者所观测到的显示面板的穿透率较佳，达到提高穿透率的目的。

补充说明的是，本实施例的黑矩阵130的行遮光材131以及列遮光材132可通过多灰阶掩膜的半色调网点掩膜(Halftone Mask)或是光学邻近效应修正(Optical proximitycorrection,OPC)掩膜的方式形成两种不同厚度的遮光材。

此外，本实施例仅调整列遮光材132的h2第二厚度，故不影响行遮光材131与列遮光材132的遮光能力，故对整体的光密度值影响不大。在对光密度值影响不大的情况下，其对整体的对比亦影响不大。

接着，请一并参考图5A以及图5B，其分别为本发明的黑矩阵的第二实施例的立体示意图以及俯视图。

与图3的第一实施例相似地，本实施例的黑矩阵230包括多个行遮光材231以及多个列遮光材232。行遮光材231具有第一厚度h1。列遮光材232具有第二厚度h2，且第二厚度h2小于第一厚度h1。

但与前述实施例相异处在于，本实施例各该行遮光材231连接对应的部分这些列遮光材232，其中配置于相邻两行遮光材231之间的这些列遮光材232与对应的相邻两行遮光材231其中之一连接。亦即列遮光材232的一端与行遮光材231相连，另一端则与行遮光材231为分离不相连。于实施例中，相邻两行遮光材231与这些列遮光材232以交错相连的方式连接设置，例如单数列遮光材232连接相邻两行遮光材231中的一行，双数列遮光材232则连接相邻两行遮光材231中的另一行。

从图5B可看出列遮光材232与行遮光材231之间有一间隙G，且依据不同的需求，间隙G的尺寸可介于0.5μm到5.0μm之间，且本实施例的间隙G为3.0μm，但不以此为限制。

此种实施例的优点在于，可于工艺过程中，形成导流渠道，让显影剂较易流出、进一步避免残留碳、减少光刻胶残留的情况，借此可提高显示面板的透光率。

其余的元件配置、效果与前述实施例相似，将不再赘述。

请一并参考图6以及图7，其分别为本发明的黑矩阵的第三实施例以及第四实施例的俯视图。

与第二实施例相似地，第三实施例的黑矩阵330包括多个行遮光材331以及多个列遮光材332。行遮光材331具有第一厚度(图未标出)。列遮光材332具有第二厚度(图未标出)，且第二厚度小于第一厚度。且本实施例各该行遮光材331连接对应的部分这些列遮光材332，亦即列遮光材332的一端与行遮光材331相连，另一端则与行遮光材331为分离不相连的情况。

但与第二实施例相异处在于，本实施例中配置于相邻两行遮光材331之间的这些列遮光材332的同侧端与相邻两行遮光材331中的一相连、另一侧则与相邻两行遮光材331中的另一分离，使得间隙G形成于同一侧。

至于第四实施例的黑矩阵430亦包括多个行遮光材431以及多个列遮光材432。行遮光材431具有第一厚度(图未标出)。列遮光材232具有第二厚度(图未标出)，且第二厚度小于第一厚度。

但与第二与第三实施例相异处在于，本实施例的配置于相邻两行遮光材431之间的这些列遮光材432与对应的相邻两行遮光材431彼此分离。

这些实施例的其余的元件配置、效果与前述实施例相似，将不再赘述。

接着，请一并参考图8至图10，其分别为本发明的黑矩阵的第五实施例、第六实施例以及第七实施例的俯视图。

请先参考图8的第五实施例，与图3的第一实施例相似地，本实施例的黑矩阵530包括多个行遮光材531以及多个列遮光材532。行遮光材531具有第一厚度(图未标出)。列遮光材532具有第二厚度(图未标出)，且第二厚度小于第一厚度。

但与第一实施例相异处在于，本实施例中配置于相邻两行遮光材531之间的这些列遮光材532的两端分别连接于相邻两行遮光材531，且列遮光材532的宽度w沿着Y方向(第二方向)变化。以本实施例为例，配置于相邻两行遮光材531之间的这些列遮光材532的两端靠近行遮光材531处的宽度较窄，故亦可达到让显影剂较易流出、进一步避免残留碳、减少光刻胶残留的情况，其可提高显示面板的透光率。

接着，请参考图9的第六实施例，与第五实施例相似地，本实施例的黑矩阵630包括多个行遮光材631以及多个列遮光材632。行遮光材631具有第一厚度(图未标出)。列遮光材632具有第二厚度(图未标出)，且第二厚度小于第一厚度。

然而与第五实施例相异处在于，本实施例的，列遮光材632的仅有一端靠近行遮光材631处的宽度较窄，且相邻的列遮光材632的较窄端交错设置。

接着，请参考图10的第七实施例，与第五实施例相似地，本实施例的黑矩阵730包括多个行遮光材731以及多个列遮光材732。行遮光材731具有第一厚度(图未标出)。列遮光材732具有第二厚度(图未标出)，且第二厚度小于第一厚度。

然而与第五实施例相异处在于，本实施例的，列遮光材732的仅有一端靠近行遮光材731处的宽度较窄，且相邻的列遮光材732的较窄端设置于同一侧。

其余的元件配置、效果与前述实施例相似，将不再赘述。

接着，请参考图11，其为本发明的黑矩阵的第八实施例的立体示意图。

与图3的第一实施例相似地，本实施例的黑矩阵830包括多个行遮光材831以及多个列遮光材832。但与第一实施例相异处在于，行遮光材831具有第一厚度。这些列遮光材832具有不同厚度且这些列遮光材832的厚度小于或等于行遮光材831的厚度。

于实施例中，行遮光材831具有第一厚度h1，列遮光材832包含第一列遮光材832a以及第二列遮光材832b，其中第一列遮光材832a具有第三厚度h3，第二列遮光材832b具有第四厚度h4，且第三厚度h3大于第四厚度h4，第三厚度h3，小于或等于第一厚度h1。

本实施例的第一列遮光材832a、第二列遮光材832a分别设置在对应于相邻次像素区1012a、1012b、1012c之间，此种配置的优点在于可使得单位像素1012间的光学干扰降低。

为了方便理解像素区1012、次像素区1012a、1012b、1012c与行遮光材831、列遮光材832的相对位置，特别于图面以虚线绘制像素区1012、次像素区1012a、1012b、1012c对应的位置。

在实施例中，第一列遮光材832a设置于相邻两行遮光材831之间且位于相邻两像素区1012之间，而第二列遮光材832a则分别设置于两第一列遮光材832a之间且位于相邻两次像素区1012a、1012b、1012c之间。于此实施例中，第一列遮光材832a的设置可以避免像素区1012之间彼此混色影响。

在另一实施例中，第一列遮光材832a设置于相邻两行遮光材831之间且位于单一次像素区的两侧，例如是位于红色次像素区1012a的两侧，由于人眼对红色混色较为敏感，因此可避免与其他次像素区的颜色混色影响。

此外，虽本实施例例示的为两种厚度的列遮光材，但亦可有一实施例的各该列遮光材的第二厚度规律或不规律变化的情况，例如相邻的厚度皆不相同的情况、相邻的厚度以周期性变化等等。

其余的元件配置、效果与前述实施例相似，将不再赘述。

最后，请参考图12，为本发明的黑矩阵的第九实施例的立体示意图。

与图3的第一实施例相似地，本实施例的且黑矩阵930包括多个行遮光材931以及多个列遮光材932。行遮光材931具有第一厚度。列遮光材932具有第二厚度，且第二厚度小于第一厚度。

但与第一实施例相异处在于，本实施例各该列遮光材932的第二厚度沿着Y方向(第二方向)变化。以本实施例为例，列遮光材932的厚度在与行遮光材931连接处变薄而形成有一段差9321，此设计亦可达到与前述第二实施例、第三实施立等相似的导流渠道的效果。

此外，虽本实施例例示列遮光材932的段差9321设置于相连处的设计，但段差设置的位置不以连接处为限制，且但亦可有一实施例的列遮光材的厚度变化为周期性，形成一类似波浪状的列遮光材。

其余的元件配置、效果与前述实施例相似，将不再赘述。

综上所述，本发明通过调整黑矩阵的结构的多个列遮光材厚度、形状以及配置，使得各该像素区较为平坦、工艺过程中显影剂或残留碳较不易残留于像素区、减少光刻胶残留等问题，进而达到提升高分辨率产品的穿透率的目的。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括于权利要求中。

Claims (9)

1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：

一第一基板，具有矩阵分布的多个像素区，每一所述像素区具有多个次像素区；

一第二基板，相对所述第一基板设置；以及

一黑矩阵，设置于所述第一基板与第二基板之间，所述黑矩阵包括：

多个行遮光材，各所述行遮光材设置在对应于相邻两所述像素区之间且朝一第一方向延伸，所述行遮光材具有一第一厚度；

多个列遮光材，各所述列遮光材设置在对应于相邻两所述次像素区之间且朝一第二方向延伸，所述列遮光材具有一第二厚度；以及

多个彩色滤光材，分别配置于相邻两所述列遮光材之间，且所述彩色滤光材的相邻两者具有不同颜色，

其中所述第二厚度小于所述第一厚度，且所述第一方向不同于所述第二方向。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，各所述行遮光材连接对应的至少部分所述列遮光材。

3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，配置于相邻两所述行遮光材之间的所述列遮光材与对应的相邻两所述行遮光材彼此分离。

4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，配置于相邻两所述行遮光材之间的所述列遮光材与对应的相邻两所述行遮光材其中之一连接。

5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，各所述列遮光材在所述第一方向上的宽度沿着所述第二方向变化。

6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，各所述列遮光材的所述第二厚度沿着所述第二方向变化。

7.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，各所述列遮光材包含一第一列遮光材以及一第二列遮光材，所述第一列遮光材具有一第三厚度，所述第二列遮光材具有一第四厚度，且所述第三厚度大于所述第四厚度，所述第三厚度小于或等于所述第一厚度。

8.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一厚度介于1.2μm到2.0μm之间。

9.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二厚度介于0.5μm到1.0μm之间。