CN105988237A - 显示面板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种显示面板及其制造方法，该显示面板包括一薄膜晶体管基板以及一光配向层。薄膜晶体管基板具有多个像素单元，其中，每一该像素单元具有多个子像素。当一光线经过每一该子像素时，该显示面板显示一暗纹图案，该暗纹图案包括一第一主暗纹以及一第一次暗纹。第一主暗纹朝一第一方向延伸，且在该第一主暗纹中心段具有一第一主暗纹宽度。第一次暗纹连接该第一主暗纹并朝向一第二方向延伸，且在该第一次暗纹中心段具有一第一次暗纹宽度，该第一方向不同于该第二方向，该第一主暗纹宽度大于该第一次暗纹宽度。

Description

显示面板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种显示面板，特别是涉及一种具有光配向层的显示面板。
背景技术
现有的显示面板，包括薄膜晶体管基板、光配向层、液晶层等等元件。现有的光配向层制作工艺，先在薄膜晶体管基板上形成配向层，然后以不同方向配向的配向掩模，分次覆盖于具有配向层的薄膜晶体管基板的不同部分，再通过曝光步骤，而将具有不同方向配向的光配向层形成于薄膜晶体管基板之上。在现有技术中，当一光线经过具有不同方向配向的光配向层的薄膜晶体管基板的每一子像素时，显示面板会显示一暗纹图案。为了提高显示面板的开口率，现有概念倾向将暗纹图案的面积尽量缩小。
然而，在暗纹图案的面积尽量缩小的同时，却会造成显示面板在水平旋转视角中不同角度的穿透率变化增加。参照图1，现有的显示面板，当水平旋转时，以45度俯视视角观察，会发现显示面板的水平旋转视角的穿透率约有14％(114％降到100％)的变化量，亮暗变化过于明显，造成视觉上的感受不佳。
发明内容
本发明为了解决现有技术的问题而提供的一种显示面板，包括一薄膜晶体管基板以及一光配向层。薄膜晶体管基板具有多个像素单元，其中，每一该像素单元具有多个子像素。光配向层位于该些像素单元上，且对应于每一该子像素具有至少两个不同方向以上的配向。其中，当一光线经过每一该子像素时，该显示面板会显示一暗纹图案，该暗纹图案包括一第一主暗纹以及一第一次暗纹。第一主暗纹位于该光配向层中不同方向配向的交界处并朝一第一方向延伸，且在该第一主暗纹中心段具有一第一主暗纹宽度。第一次暗纹连接该第一主暗纹并朝向一第二方向延伸，且在该第一次暗纹中心段具有一第一次暗纹宽度，该第一方向不同于该第二方向，该第一主暗纹宽度大于该第一次暗纹宽度。
本发明也有关于一种显示面板制造方法，包括下述步骤。首先，形成一配向层于该些像素单元上；接着，以一第一配向掩模遮蔽该子像素单元的一第一区域并进行光照处理以形成一部分具有一方向配向的该光配向层；最后，以一第二配向掩模遮蔽该子像素单元的一第二区域并进行光照处理以形成另一部分具有另一方向配向的该光配向层，其中，该第一区域与该第二区域之间存在一间距。
申请人发现，当暗纹图案的主暗纹宽度大于该次暗纹宽度时，可以通过微幅牺牲正视穿透率，而换得水平旋转的穿透率变化量的有效改善。通过适当的设计暗纹图案，水平旋转的俯视45度穿透率变化量可以从14％被有效降低至12％，而正视穿透率仅微幅降低0.3％～0.4％。
此外，通过个别控制暗纹图案的设计，也可以调整显示面板的白光色度。通过调整该第一区域与该第二区域之间存在的该间距，由此调整该红色子像素、该绿色子像素以及该蓝色子像素所分别产生的该多个暗纹图案(调整开口率)，因此可调整该显示面板所产生的白光在色度坐标中的位置。
应用本发明实施例的显示面板，面板的水平旋转穿透率变化量可有效改善，并且将开口率的损失降到最低。并且，可对白光的色度进行适当调整，毋需额外的制作工艺步骤。
附图说明
图1为现有显示面板在水平旋转时的穿透率变化情形的示意图。
图2A为本发明实施例的显示面板的薄膜晶体管基板的局部放大图；
图2B为图2A沿2B-2B’的剖视图；
图3A为本发明一实施例的暗纹图案的示意图；
图3B为本发明另一实施例的暗纹图案的示意图；
图3C为本发明又一实施例的暗纹图案的示意图；
图4为本发明实施例的显示面板在其水平旋转的俯视45度穿透率变化量与正视穿透率的对应情形的示意图；
图5为本发明实施例中将光配向层形成于像素单元的方法的示意图；
图6为当控制间距变化时的主暗纹的宽度与次暗纹的宽度变化情形的示意图。
符号说明
1～显示面板
10～薄膜晶体管基板
11～像素单元
12～子像素
13～存储电容
20～光配向层
30～液晶层
41～第一配向掩模
42～第二配向掩模
100～案纹图案
101～中心点
111～第一主暗纹
112～第一次暗纹
121～第二主暗纹
122～第二次暗纹
131～第三主暗纹
132～第三次暗纹
141～第四主暗纹
142～第四次暗纹
151～第一边界
152～第二边界
153～第三边界
154～第四边界
d11～第一主暗纹宽度
d12～第一次暗纹宽度
d21～第二主暗纹宽度
d22～第二次暗纹宽度
d31～第三主暗纹宽度
d32～第三次暗纹宽度
d41～第四主暗纹宽度
d42～第四次暗纹宽度
X～第一方向
Y～第二方向
A1～第一区域
A2～第二区域
g～间距
具体实施方式
参照图2A、图2B，图2A显示本发明实施例的显示面板1的薄膜晶体管基板10的局部放大图，图2B为图2A中的2B-2B’方向截面图，该显示面板1包括一薄膜晶体管基板10、光配向层20以及一液晶层30。搭配参照图2A、图2B，薄膜晶体管基板10具有多个像素单元11，其中，每一该像素单元11具有多个子像素12，在一实施例中，每一像素单元11具有红色子像素12(R)、绿色子像素12(G)和蓝色子像素12(B)。光配向层20形成于薄膜晶体管基板10上且位于该些像素单元上11，且对应于每一该子像素12具有至少两个不同方向以上的配向。液晶层30配置于该配向层20上，且具有多个液晶分子。
搭配参照图2A、图2B、图3A，在一实施例中，对应于每一子像素12的光配向层20具有四个不同方向的配向，且光配向层的预倾角(pretilt angle)介于1.8度至2.2度之间。当一光线经过每一该子像素12时，显示面板1会显示一暗纹图案100。该暗纹图案100包括一第一主暗纹111以及一第一次暗纹112。第一主暗纹111位于光配向层中不同方向配向的交界处并朝一第一方向X延伸，且在该第一主暗纹111中心段具有一第一主暗纹宽度d11。第一次暗纹112连接该第一主暗纹111并朝向一第二方向Y延伸，且在该第一次暗纹112中心段具有一第一次暗纹宽度d12，该第一方向X不同于该第二方向Y，该第一主暗纹宽度d11大于该第一次暗纹宽度d12。在一实施例中，第一次暗纹12平行且邻设于所在的子像素12的一第一边界151。在一实施例中，第一方向X垂直于第二方向Y，第一主暗纹111与第一次暗纹112实质上相互垂直。
如图3A所显示的，在一实施例中，其中，每一该暗纹图案100为卐字型。更详细的说，该暗纹图案100还包括一第二主暗纹121、一第二次暗纹122、一第三主暗纹131、一第三次暗纹132、一第四主暗纹141以及一第四次暗纹142。暗纹图案100的形状，与配向膜的配向方向以及透明导电膜(ITO)的边际电场相关。在一实施例中，子像素12中心点101为第一主暗纹111、第二主暗纹121、第三主暗纹131与第四主暗纹141的交汇处，亦即为暗纹图案100的中心点，在此中心点101的液晶倒向会较为絮乱而呈现亮暗间隔的漩涡状图案，因此现有技术会将薄膜晶体管基板10的存储电容13的位置，与该暗纹图案100相对应设置，例如，对应该暗纹图案100的中心位置，一来可以遮蔽暗纹图案100中心点的液晶倒向絮乱，另外也可以避免开口率损失。
该第二主暗纹121的一端于该子像素12的中心点101连接该第一主暗纹111，该第二主暗纹121朝相反于该第一方向的方向(-X)延伸，且在该第二主暗纹121中心段具有一第二主暗纹宽度d21，该第二次暗纹122连接该第二主暗纹121的另一端并朝向相反于该第二方向的方向(-Y)延伸，且在该第二次暗纹122中心段具有一第二次暗纹宽度d22，其中，该第二主暗纹宽度d21大于该第二次暗纹宽度d22。在一实施例中，第二次暗纹122平行且邻设于所在的子像素12的一第二边界152，第二边界子像素12中相对于第一边界的另一边。
该第三主暗纹131的一端于子像素12的中心点101连接该第一主暗纹111以及该第二主暗纹121，该第三主暗纹131朝该第二方向Y延伸，且在该第三主暗纹131中心段具有一第三主暗纹宽度d31，该第三次暗纹132连接该第三主暗纹131的另一端并朝向相反于该第一方向的方向(-X)延伸，且在该第三次暗纹132中心段具有一第三次暗纹宽度d32，其中，该第三主暗纹宽度d31大于该第三次暗纹宽度d32。在一实施例中，第三次暗纹132平行且邻设于所在的子像素12的一第三边界153，第三边界为子像素12中邻接于第一边界与第二边界的一侧边。
该第四主暗纹141的一端于子像素12的中心点101连接该第一主暗纹111、该第二主暗纹121以及该第三主暗纹131，该第四主暗纹141朝相反于该第二方向的方向(-Y)延伸，且在该第四主暗纹141中心段具有一第四主暗纹宽度d41，该第四次暗纹142连接该第四主暗纹141的另一端并朝该第一方向X延伸，且在该第四次暗纹142中心段具有一第四次暗纹宽度d42，其中，该第四主暗纹宽度d41大于该第四次暗纹宽度d42。在一实施例中，第四次暗纹142平行且邻设于所在的子像素12的一第四边界154，第四边界为子像素12中相对该第三边界且邻接于第一边界与第二边界的一侧边。
在一实施例中，第一主暗纹宽度d11、第二主暗纹宽度d21、第三主暗纹宽度d31与第四主暗纹宽度d41实质上相等。第一次暗纹宽度d12、第二次暗纹宽度d22、第三次暗纹宽度d32与第四次暗纹宽度d42实质上相等。
请参照图4，图4呈现不同的主暗纹宽度与次暗纹宽度的比值其水平旋转的俯视45度穿透率变化量与正视穿透率的对应情形。例如，当主暗纹宽度与次暗纹宽度的比值为1.55时，其水平旋转的俯视45度穿透率变化量约为13％且其正视穿透率约在17％。其中，■符号标示主暗纹宽度与次暗纹宽度的比值。
由图4中可知，当现有的暗纹图案的主暗纹宽度与次暗纹宽度的比值相近似时，例如，当主暗纹宽度与次暗纹宽度的比值为1.05时，其水平旋转的俯视45度穿透率变化量约为14％且其正视穿透率约在18％。当主暗纹宽度与次暗纹宽度的比值由1逐渐增大2时，其水平旋转的俯视45度穿透率变化量会由14％急遽下掉到12％，而其正视穿透率则会由约18％下掉至约17％。当主暗纹宽度与次暗纹宽度的比值由2逐渐增大到5.27时，其水平旋转的俯视45度穿透率变化量会仅由12％缓慢下掉到约11.5％，而其正视穿透率则会由约17％急遽下掉至约13.5％。
承上，当主暗纹宽度与次暗纹宽度的比值越大时，由于主暗纹的宽度远大于次暗纹宽度，因此会导致开口率降低而使得正视穿透率下掉。由图中可知，在主暗纹宽度与次暗纹宽度的比值介于1～2之间时，可通过微幅牺牲正视穿透率，而换得水平旋转的穿透率变化量的有效改善。其中，在主暗纹宽度与次暗纹宽度的比值介于1.4～2之间时，其水平旋转的穿透率变化量较佳。
在上述实施例中，当设计让暗纹图案100的该些主暗纹宽度(d11、d21、d31、d41)大于该些次暗纹宽度(d12、d22、d32、d42)时，例如，设计让暗纹图案100的该些主暗纹宽度(d11、d21、d31、d41)与该些次暗纹宽度(d12、d22、d32、d42)的比值在1～2之间时(较佳是在1.4～2)，可以通过微幅牺牲正视穿透率，而换得水平旋转的穿透率变化量的有效改善。
在一实施例中，上述暗纹图案可以通过下述方式形成。在显示面板的制造过程中，会分别在薄膜晶体管基板上(薄膜晶体管基板与液晶层之间)以及彩色滤光基板上(彩色滤光基板与液晶层之间)制作光配向层，在此仅以薄膜晶体管基板上制作光配向层来说明。请参照图5，在显示面板制造的过程中，将光配向层形成于该些像素单元上的步骤包括：先形成一配向层于该些像素单元上；然后以一第一配向掩模41遮蔽子像素下半边的一第一区域A1，利用光照照射子像素上半边的一第二区域A2以在第二区域A2形成朝向X方向(第一方向)配向的该光配向层；再以一第二配向掩模42遮蔽子像素上半边的第二区域A2，利用光照照射子像素下半边的第一区域A1以在第一区域A1形成朝向-X方向(相反于第一方向的方向)配向的该光配向层，其中，第三区域A3介于第一区域A1与第二区域A2之间。由于第三区域A3被重复配向的区域，因此当一光线经过该区域时会形成暗纹，亦即是前述实施例的主暗纹(d11、d21、d31、d41)。因此，控制该第一区域A1与该第二区域A2之间的一间距g，亦即是控制第三区域A3所形成的主暗纹宽度。
请同步参考图3A～图3C与图6，其中图6为图3A～图3C中沿着3B-3B’切线的亮度分布。由图6中可知，当控制间距g变化时，主暗纹的宽度随之变化，但次暗纹的宽度却维持不变。由于次暗纹的形成是由于子像素的边际电场与液晶导向相反所造成的，因此并不会受到间距g的影响。由于次暗纹的宽度不变，因此主暗纹宽度与次暗纹宽度的比值会随着间距g的增加而增大。在一实施例中，参照图3A，当控制间距g为10μm时，主暗纹宽度与次暗纹宽度的比值为1.87；参照图3B，当控制间距g为7.5μm时，主暗纹宽度与次暗纹宽度的比值为1.56；参照图3C，当控制间距g为5μm时，主暗纹宽度与次暗纹宽度的比值为1.38。
综上所述，通过控制主暗纹宽度与次暗纹宽度的比值在1～2之间(较佳在1.4～2之间)，虽会微幅牺牲正视穿透率，但可换得水平旋转的穿透率变化量的有效改善。
此外，通过个别控制暗纹图案的设计，也可以调整显示面板的白光色度。再参照图2B，在一实施例中，每一该像素单元11包括一红色子像素12(R)、一绿色子像素12(G)以及一蓝色子像素12(B)。通过调整该第一区域与该第二区域之间存在的该间距，由此调整该红色子像素、该绿色子像素以及该蓝色子像素所分别产生的该多个暗纹图案(调整开口率)，因此可调整该显示面板所产生的白光在色度坐标中的位置。
应用本发明实施例的显示面板，面板的水平旋转穿透率变化量可有效改善，并且将开口率的损失降到最低。并且，可对白光的色度进行适当调整，毋需额外的制作工艺步骤。
虽然结合以上优选实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (16)

1.一种显示面板，包括：
薄膜晶体管基板，具有多个像素单元，其中，每一该像素单元具有多个子像素；
光配向层，位于该些像素单元上，且对应于每一该子像素具有至少两个不同方向以上的配向，
其中，当一光线经过每一该子像素时，该显示面板会显示一暗纹图案，该暗纹图案，包括：
第一主暗纹，位于该光配向层中不同方向配向的交界处并朝一第一方向延伸，且在该第一主暗纹中心段具有一第一主暗纹宽度；以及
第一次暗纹，连接该第一主暗纹并朝向一第二方向延伸，且在该第一次暗纹中心段具有一第一次暗纹宽度，该第一方向不同于该第二方向，该第一主暗纹宽度大于该第一次暗纹宽度。
2.如权利要求1所述的显示面板，其中，且该第一主暗纹宽度与该第一次暗纹宽度的比值介于1.4～2之间。
3.如权利要求1所述的显示面板，其中，每一该像素单元中不同颜色的该些子像素的该些主暗纹宽度彼此不同。
4.如权利要求1所述的显示面板，其中，该第一次暗纹平行且邻设于所在的该子像素的一边界。
5.如权利要求1所述的显示面板，其中，每一该暗纹图案为卐字型。
6.如权利要求1所述的显示面板，其中，该暗纹图案还包括一第二主暗纹以及一第二次暗纹，该第二主暗纹位于该光配向层中不同方向配向的交界处且其一端于该子像素的中心点连接该第一主暗纹，该第二主暗纹朝相反于该第一方向的方向延伸，且在该第二主暗纹中心段具有一第二主暗纹宽度，该第二次暗纹连接该第二主暗纹的另一端并朝向相反于该第二方向的方向延伸，且在该第二次暗纹中心段具有一第二次暗纹宽度，其中，该第二主暗纹宽度大于该第二次暗纹宽度。
7.如权利要求6所述的显示面板，其中，该暗纹图案还包括一第三主暗纹以及一第三次暗纹，该第三主暗纹位于该光配向层中不同方向配向的交界处且其一端于该子像素的中心点连接该第一主暗纹以及该第二主暗纹，该第三主暗纹朝该第二方向延伸，且在该第三主暗纹中心段具有一第三主暗纹宽度，该第三次暗纹连接该第三主暗纹的另一端并朝向相反于该第一方向的方向延伸，且在该第三次暗纹中心段具有一第三次暗纹宽度，其中，该第三主暗纹宽度大于该第三次暗纹宽度。
8.如权利要求7所述的显示面板，其中，该暗纹图案还包括一第四主暗纹以及一第四次暗纹，该第四主暗纹位于该光配向层中不同方向配向的交界处且其一端于该子像素的中心点连接该第一主暗纹、该第二主暗纹以及该第三主暗纹，该第四主暗纹朝相反于该第二方向的方向延伸，且在该第四主暗纹中心段具有一第四主暗纹宽度，该第四次暗纹连接该第三主暗纹的另一端并朝该第一方向延伸，且在该第四次暗纹中心段具有一第四次暗纹宽度，其中，该第四主暗纹宽度大于该第四次暗纹宽度。
9.一种显示面板制造方法，包括：
提供一薄膜晶体管基板，具有多个像素单元，其中，每一该像素单元具有多个子像素；以及
将一光配向层形成于该些像素单元上，且对应于每一该子像素具有至少两个不同方向以上的配向，
其中，当一光线经过每一该子像素时，该显示面板会显示一暗纹图案，该暗纹图案，包括：
第一主暗纹，位于该光配向层中不同方向配向的交界处并朝一第一方向延伸，且在该第一主暗纹中心段具有一第一主暗纹宽度；以及
第一次暗纹，连接该第一主暗纹并朝向一第二方向延伸，且在该第一次暗纹中心段具有一第一次暗纹宽度，该第一方向不同于该第二方向，该第一主暗纹宽度大于该第一次暗纹宽度。
10.如权利要求9所述的显示面板制造方法，其中，将该光配向层形成于该些像素单元上的步骤还包括：
形成一配向层于该些像素单元上；
以一第一配向掩模遮蔽该子像素单元的一第一区域并进行光照处理以形成一部分具有一方向配向的该光配向层；
以一第二配向掩模遮蔽该子像素单元的一第二区域并进行光照处理以形成另一部分具有另一方向配向的该光配向层，其中，该第一区域与该第二区域之间存在一间距。
11.如权利要求10所述的显示面板制造方法，其中，该间距介于0～10μm之间。
12.如权利要求11所述的显示面板制造方法，其中，该间距介于5～10μm之间。
13.如权利要求10所述的显示面板制造方法，其中，该第一配向掩模的配向方向相反于该第二配向掩模的配向方向。
14.如权利要求10所述的显示面板制造方法，其中，每一该像素单元包括一红色子像素、一绿色子像素以及一蓝色子像素，其还包括下述步骤：
调整该第一区域与该第二区域之间存在的该间距，由此调整该红色子像素、该绿色子像素以及该蓝色子像素所分别产生的该多个暗纹图案，以调整该显示面板所产生的白光在色度坐标中的位置。
15.如权利要求9所述的显示面板制造方法，其中，且该第一主暗纹宽度与该第一次暗纹宽度的比值介于1.4～2之间。
16.如权利要求9所述的显示面板制造方法，其中，每一该暗纹图案为卐字型。
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