TWI504985B - 顯示面板 - Google Patents

Description

顯示面板

本發明是有關於一種顯示面板，且特別是有關於一種平面顯示面板。

習知的顯示面板包括數個畫素，顯示面板便是藉由調整畫素的混合顏色與亮度呈現影像。相鄰的畫素之間配置遮光層，以增加畫素之間的對比，並遮蔽訊號線路。

然而，遮光層通常非單一尺寸，在顯示面板上的某些區域會放大遮光層，以遮蔽間隔物之類的結構。這些較大的遮光層會遮蔽其鄰近畫素的顯示區域，因而降低鄰近畫素的開口率(aperture ratio,AR)。也就是說，顯示面板上的畫素包括至少兩種不同開口率。但是，當較低開口率的畫素重複排列時，在巨觀下(例如使用者用肉眼觀看)便容易產生明顯的條紋，影響面板的顯示品質並降低其視覺品質。

本發明係有關於一種顯示面板，其遮光層的圖案具 有特定規則，能在維持面板開口率的情況下，提升其視覺品質。

根據本發明之一方面，提出一種顯示面板。顯示面板包括第一基板、第二基板以及遮光層。第一基板上包含多個矩陣式排列的顯示單元，此些顯示單元構成一影像顯示區。各顯示單元包含m*n個矩陣式排列的畫素，其中m、n為正整數，且m6，及n2。第二基板與第一基板相對設置。遮光層位於第一基板及第二基板之間，且設置於第一基板及第二基板其中之一。遮光層包含多個延展部，各延展部於第一基板的投影與畫素之至少其中之二重疊，此二畫素中與各延展部之投影重疊面積最大者係為第一畫素，其餘的畫素係為第二畫素。在各顯示單元中，同一行及同一列的畫素至多包含一個第一畫素，且在影像顯示區中，與第一畫素相鄰的畫素均為第二畫素。

根據本發明之另一方面，提出一種顯示面板。顯示面板包括第一基板、第二基板以及遮光層。第一基板包含多個矩陣式排列的顯示單元。顯示單元構成一影像顯示區。各顯示單元包括m*n個矩陣式排列的畫素。各畫素具有至少三個次畫素，其中m、n為正整數，且m2，及n2。第二基板與第一基板相對設置。遮光層位於第一基板及第二基板之間，且設置於第一基板及第二基板其中之一。遮光層包含多個延展部。各延展部於第一基板的投影與此些畫素之其中之一重疊。與延展部之投影重疊的畫素係為第一畫素。不與各延展部之投影重疊的畫素係為第二畫素。在各顯示單元中，同一行及同一列的畫素至多包含一個第一 畫素，且在影像顯示區中，與各第一畫素相鄰的畫素均為第二畫素。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

1、2、3、4、5、6、7‧‧‧顯示面板

10‧‧‧顯示單元

11‧‧‧影像顯示區

100‧‧‧第一基板

20、a、b、c、d、e、f、g、h、i‧‧‧畫素

21‧‧‧第一畫素

22‧‧‧第二畫素

200‧‧‧第二基板

300‧‧‧遮光層

310‧‧‧延展部

320‧‧‧連接部

330‧‧‧次延展部

400‧‧‧濾光層

500‧‧‧間隔物

510‧‧‧主間隔物

511、521‧‧‧頂面

520‧‧‧輔助間隔物

2B-2B’‧‧‧剖面線

R、G、B‧‧‧次畫素

第1圖繪示依照本發明一實施例之顯示面板的平面示意圖。

第2A圖繪示第1圖之顯示面板的部份放大圖。

第2B圖繪示第2A圖之顯示面板的剖面側視圖。

第3圖繪示依照本發明另一實施例之顯示面板的平面圖。

第4圖繪示依照本發明又一實施例之顯示面板的平面圖。

第5圖繪示依照本發明一實施例之顯示面板的平面示意圖。

第6圖繪示依照本發明另一實施例之顯示面板的平面示意圖。

第7圖繪示依照本發明再一實施例之顯示面板的平面示意圖。

第8圖繪示依照本發明又一實施例之顯示面板的平面示意圖。

以下參照所附圖式詳細敘述本發明之實施例。圖式中相同的標號係用以標示相同或類似之部分。需特別注意的是，圖式已經簡化以利清楚說明實施例之內容，且圖式上的尺寸比例 並非按照實際產品等比例繪製，因此並非作為限縮本發明保護範圍之用。

請同時參照第1圖至第2B圖，第1圖繪示依照本發明一實施例之顯示面板的平面示意圖，第2A圖繪示第1圖之顯示面板1其中二個並列之顯示單元10的放大圖，第2B圖則繪示第2A圖之顯示單元沿2B-2B’剖面線的剖面側視圖。顯示面板1包括第一基板100、第二基板200以及遮光層300。第一基板100包括數個顯示單元10。多個相同的顯示單元10以矩陣式排列，構成影像顯示區11。

如第2A及第2B圖所示，顯示單元10包含m*n個矩陣式排列的畫素20，其中m、n為正整數，且m2，且n2，而且每一畫素20係由至少三個對應不同顏色的次畫素所組成。第二基板200與第一基板100相對。遮光層300位於第一基板100及第二基板200之間且設置於第一基板100及第二基板200其中之一，在本實施例中，該遮光層300係為一般所稱黑色矩陣層(BM)並設置於該第二基板200上。遮光層300包含多個延展部310且每一延展部310於第一基板100的投影與至少一個畫素20重疊(第2A圖中為每個延展部310與4個畫素20重疊)，特別說明的是，在本發明中與延展部310之投影重疊面積最大的畫素20定義為第一畫素21，而與延展部310之投影重疊面積較小的畫素20以及沒有與延展部310之投影重疊的畫素20則均定義為第二畫素22。在每一顯示單元10中，同一行及同一列的畫素20至多 包含一個第一畫素21，且在整個影像顯示區中，與第一畫素21相鄰的畫素均為第二畫素22。

本發明之實施例的顯示面板1藉由調整遮光層300之延展部310的設置位置，可使被延展部310重疊而開口率較低的第一畫素21具有一定的比例而分散在整個影像顯示區中，令人眼也難以察覺出此些開口率較小的第一畫素21，不會產生條紋感，提升顯示品質。

在第2A圖中，共繪示2個顯示單元10，各個顯示單元10包含6*2=12個矩陣式排列的畫素20(6橫列、2直行)。特別說明的是每一畫素20係包含3個次畫素，分別以三原色之R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)標示。遮光層300設置在任意相鄰兩個次畫素R、G、B的間距中，並沿X軸方向及Y軸方向延伸而構成網格狀，以覆蓋線路並區分出不同色塊。本實施例中的遮光層300上的每一延展部310對應設置在4個畫素20的交界處而使得該每一延展部310於第一基板100的投影係部份重疊於此四個畫素20。畫素20與延展部310重疊的部份無法顯示顏色，而影響畫素20的開口率(Aperture ratio)。而每一延展部310與四個畫素20的投影重疊面積並不相同，與延展部310之投影重疊之四個畫素20中，重疊面積最大者定義為第一畫素21。而其餘的三個畫素20的重疊面積較小定義為第二畫素22，在本發明中更進一步定義不與任一延展部310投影所重疊之畫素20均為第二畫素22。也就是說，第一畫素21的開口率小於第二畫素22的開 口率。透過調整遮光層300之延展部310的設置位置，可以均勻分佈一定比例的開口率較小的第一畫素21位置。

如第2A圖所示之顯示面板1，其遮光層300包含多個連接部320，係用於連接該等延展部310而遮蔽顯示面板1的掃瞄線或資料線等線路，達到遮光的效果。連接部320配置於任相鄰的兩個次畫素R、G、B之間，並連接延展部310。連接部320在Y軸方向上的寬度小於延展部310在Y軸方向上的寬度。

此外，如第2A圖所示之顯示面板1，其遮光層300更可包括多個次延展部330。次延展部330與延展部310類似，設置在次畫素R、G、B的交界處。連接部320連接相鄰的兩個次延展部330，或者連接相鄰的延展部310及次延展部330。在Y軸方向上，次延展部330的寬度大於連接部320的寬度，但並小於延展部310的寬度。次延展部330於第一基板100的投影亦會遮蔽鄰近的次畫素R、G、B，但重疊面積較延展部310投影的重疊面積小，因此被次延展部330之投影所重疊的畫素仍定義為第二畫素。另外，在其他實施例中，顯示面板的遮光層300上也可以不設計次延展部330，而只有單獨一種尺寸的延展部310與連接部320，如第3圖所示。

如第2B圖所示，顯示面板1更包括濾光層400以及間隔物500。濾光層400位於第一基板100及第二基板200之間且可設置在第一基板100或第二基板200其中之一，此處係以設置在第二基板200為例。濾光層例如是色阻，可使次畫素R、 G、B顯示三種不同的顏色。濾光層400的位置對應第2A圖中的次畫素R、G、B。間隔物500位於第一基板100與第二基板200之間，且可以設置在第一基板100或第二基板200上，此處亦以設置於第二基板200為例。間隔物500用以使第一基板100與第二基板200的間距保持固定。為避免間隔物500影響畫面，間隔物500設置的位置係對應遮光層300之延展部310，或次延展部330的設置位置。換言之，間隔物500與延展部310或次延展部330在第一基板100的投影係重疊的。

如第2圖所示，間隔物500區分為主間隔物510與輔助間隔物520。主間隔物510的頂面511抵接對向基板(第一基板100)，而輔助間隔物520的頂面521離對向的第一基板100有些許距離。由於主間隔物510抵接對向基板，作為兩基板間主要的支撐物，較容易與對向基板摩擦，產生刮傷問題。因此主間隔物510必須配置於與延展部310對應的位置，在第一基板100的法線方向上(Z軸)與遮光層300面積較大的延展部310重疊，利用較大面積的延展部310可以遮蓋因為主間隔物510造成的品味問題。相對的，輔助間隔物520則配置於與延展部310對應的位置(例如第2圖右側數來第二個輔助間隔物520)，或者配置於與次延展部330對應的位置(第2圖中其餘的輔助間隔物520)，使輔助間隔物520在第一基板100的法線方向上(Z軸)與次延展部330重疊。

值得注意的是，主間隔物510的配置位置必定與延 展部310對應。然而並非每一延展部310一定有主間隔物510相對應設置，也就是說，輔助間隔物520也可對應配置於延展部310底下。

另外，在第2圖的實施例中，主間隔物510與輔助間隔物520的差別在於長度不同。然在其他實施例中，主間隔物510與輔助間隔物520的差別可為寬度，例如主間隔物510的寬度大於輔助間隔物520的寬度，本發明並不對間隔物限制。

第3圖繪示依照本發明另一實施例之顯示面板的平面圖。第3圖之顯示面板2與第1圖之顯示面板1的差異之處在於，遮光層300之延展部310的配置位置不同。如第3圖所示，各個畫素20包含3個次畫素R、G、B，一個延展部310僅遮蔽兩個畫素20。位於延展部310左半部的畫素20與延展部310的投影重疊面積，大於位於延展部310右半部的畫素20與延展部310的投影重疊面積。因此，延展部310左半部的畫素20具有較低的開口率，定義為第一畫素21。延展部320右半部的畫素20，以及未被延展部遮蔽的畫素20，具有較大的開口率，定義為第二畫素22。

第4圖繪示依照本發明又一實施例之顯示面板的平面圖。顯示面板3與第1圖之顯示面板1的差異之處在於，遮光層300之延展部310的配置位置不同。如第4圖所示，一個延展部310僅遮蔽兩個畫素20。位於延展部310上半部的畫素20與延展部310的投影重疊面積，大於位於延展部310下半部的畫素 20與延展部310的投影重疊面積。因此，延展部310上半部的畫素20具有較低的開口率，定義為第一畫素21。延展部310下半部的畫素20，以及未被延展部310遮蔽的畫素20，具有較大的開口率，定義為第二畫素22。

補充說明的是，在其他實施例中也有可能一個延展部310的投影是全部位在一個畫素20中，於此實施例中即定義與延展部在第一基板的投影重疊的畫素即為第一畫素，沒有與延展部在第一基板的投影重疊的畫素即為第二畫素。

在上述實施例中，遮光層300的延展部310或次延展部330係以圓形為例。然在其他實施例中，延展部310與次延展部330亦可為橢圓、矩形、平行四邊形之類的任意形狀。只要面積較鄰近的連接部大，且能夠遮蔽鄰近的畫素，皆屬於本發明的延展部310、次延展部330。

此外，在上述實施例中，一個畫素皆包括3個次畫素R、G、B。然在其他的實施例中，一個畫素可包括4個次畫素(例如，RGBW)，或者4個以上的次畫素。本發明並不對次畫素的構成限制。

為方便說明本發明遮光層300的延展部310的分布規則，請參照第5圖，其繪示將多個第1圖的顯示單元10排列而成並簡化後的平面示意圖。每個顯示單元10包括12個畫素20，以6*2的矩陣排列(6橫列2直行)，這些顯示單元10重覆排列後構成顯示面板4的影像顯示區。圖式中將各個畫素20以方 格簡化表示。此些方格狀畫素20依照被遮光層300之延展部310或次延展部320(第1圖)的遮蔽面積大小，定義有第一畫素21(斜線方格)與第二畫素22(白底方格)。

上述第1圖與第2A、2B圖所指每一個顯示單元10中，每一行及每一列的畫素20至多只包括一個第一畫素21。而在每一個顯示單元10中，與第一畫素21相鄰的畫素20均為第二畫素22以第5圖即能清楚了解：此處的相鄰係指兩畫素20邊緣相鄰或角落相鄰。舉例來說，標記為a的第一畫素21具有標記為b、c、d、e、f、g、h、i等8個相鄰的畫素20，此8個畫素20皆為第二畫素22。如此將對應遮光層面積較大的第一畫素21，與對應遮光層面積較小的第二畫素22錯開的排列方式，人眼不容易看出規律，因此使用者在觀看時不會感受到條紋感。

此外，以第5圖為例，顯示單元10有6*2個畫素20以矩陣式排列，m=6、n=2。而每一顯示單元10中的第一畫素21的數量最多為2個，但也可以只有一個。

請參照第6圖，其繪示依照本發明另一實施例之顯示面板的平面示意圖。顯示面板5中的每一顯示單元10包含36個畫素20，以6*6的矩陣排列(6橫列6直行)，m=n=6。在整個影像顯示區中與第一畫素21相鄰的畫素20均為第二畫素22，而在每一顯示單元10中每行每列有一個第一畫素21。舉例來說，與標記為a的第一畫素21具有標記為b、c、d、e、f、g、h、i等8個相鄰的畫素20，其皆為開口率較高的第二畫素22。

請參照第7圖，其繪示依照本發明再一實施例之顯示面板的平面示意圖。第7圖之顯示面板6與第6圖之顯示面板5相似，差異之處在於顯示面板6的每一顯示單元10並非每行每列均設計有一個第一畫素21。如前所述，第一畫素21的配置可藉由調整遮光層300的延展部310(第2A圖)改變。因此，此實施例中當顯示單元10重覆排列後，影像顯示區將會有一整行、或一整列的畫素都係第二畫素22(例如第7圖之顯示面板6的影像顯示區由上數來第4列與第10列上皆沒有第一畫素21的設計)，這對於人眼對於因為第一畫素21排列產生的條紋感會有進一步地改善。

請參照第8圖，其繪示依照本發明又一實施例之顯示面板的平面示意圖。顯示面板7中的每個顯示單元10包括四個畫素20，以2*2的矩陣排列(2橫列2直行)。每一個顯示單元10內有一個第一畫素21。在整個影像顯示區中，與第一畫素21相鄰的畫素20均為第二畫素22。如圖所示，與標記為a的第一畫素21具有標記為b、c、d、e、f、g、h、i共8個相鄰的畫素20皆為第二畫素22。此實施例中第一畫素21的密度相當高，即使在高PPI的產品上也能非常有效地減低人眼對於條紋感出現的感覺。

特別說明的是，本發明之顯示面板的畫素並不限於上述的排列方式。只要能符合以下排列規則，亦即：(1)在一個顯示單元中，每一行或每一列至多包含一個開口率較低的畫素(第一 畫素)；且(2)在整個顯示面板中，開口率較低的畫素(第一畫素)的周圍皆為開口率較高的畫素(第二畫素)，皆能減低使用者觀看時的條紋感，且不會降低顯示面板整體的開口率。

本發明之顯示面板，藉由上述的特定遮光層/畫素排列規則，能維持顯示面板的開口率，且避免使用者觀看時產生條紋感，提升其顯示品質與品味性。

綜上所述，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。本發明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，當可作各種之更動與潤飾。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。

1‧‧‧顯示面板

10‧‧‧顯示單元

20‧‧‧畫素

21‧‧‧第一畫素

22‧‧‧第二畫素

300‧‧‧遮光層

310‧‧‧延展部

320‧‧‧連接部

330‧‧‧次延展部

R、G、B‧‧‧次畫素

2B-2B’‧‧‧剖面線

Claims (10)

1. 一種顯示面板，包括：一第一基板，包含複數個矩陣式排列的顯示單元，該些顯示單元構成一影像顯示區，各該顯示單元包括m*n個矩陣式排列的畫素，各該畫素具有至少三個次畫素，其中m、n為正整數，且m2，及n2；一第二基板，與該第一基板相對設置；以及一遮光層，位於該第一基板及該第二基板之間，且設置於該第一基板及該第二基板其中之一，該遮光層包含複數個延展部，各該延展部於該第一基板的投影與該些畫素之至少其中之二重疊，該二畫素與該延展部之投影重疊面積最大者係為第一畫素；該二畫素與該延展部之投影重疊面積較少者以及不與各該延展部之投影重疊的該些畫素係為第二畫素，在各該顯示單元中，同一行及同一列的該些畫素至多包含一個該第一畫素，且在該影像顯示區中，與各該第一畫素相鄰的該些畫素均為該些第二畫素。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該遮光層更包括複數連接部，該些連接部連接該些延展部且配置於任意兩個相鄰之該些次畫素間，該些連接部的寬度小於該些延展部的寬度。
3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示面板，該遮光層更包括複數個次延展部，任意兩個相鄰的該些次延展部係以該些連接部連接，且該些次延展部的寬度大於該些連接部的寬度，該些次延 展部的寬度小於該些延展部的寬度。
4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示面板，更包括：複數個主間隔物，位於該第一基板與該第二基板之間，並對應配置於該遮光層之該些延展部的位置；複數個輔助間隔物，位於該第一基板與該第二基板之間，並對應配置於該遮光層之該些延展部或該些次延展部的位置。
5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示面板，其中該些主間隔物及該些輔助間隔物係形成於該第一基板及該第二基板其中之一，且該些輔助間隔物之頂面至該第一基板及該第二基板其中之另一的距離，係大於該些主間隔物之頂面至該第一基板及該第二基板其中之另一的距離。
6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示面板，其中，該遮光層、該些主間隔物及該些輔助間隔物係配置於該第二基板上。
7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中在該影像顯示區中，至少一行該些畫素全為該第二畫素。
8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中在該影像顯示區中，至少一列該些畫素全為該第二畫素。
9. 一種顯示面板，包括：一第一基板，包含複數個矩陣式排列的顯示單元，該些顯示單元構成一影像顯示區，各該顯示單元包括m*n個矩陣式排列的畫素，各該畫素具有至少三個次畫素，其中m、n為正整數，且m2，及n2； 一第二基板，與該第一基板相對設置；以及一遮光層，位於該第一基板及該第二基板之間，且設置於該第一基板及該第二基板其中之一，該遮光層包含複數個延展部，各該延展部於該第一基板的投影與該些畫素之其中之一重疊，與該延展部之投影重疊的該畫素係為第一畫素；不與各該延展部之投影重疊的該些畫素係為第二畫素，在各該顯示單元中，同一行及同一列的該些畫素至多包含一個該第一畫素，且在該影像顯示區中，與各該第一畫素相鄰的該些畫素均為該些第二畫素。
10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示面板，其中該遮光層更包括複數連接部，該些連接部連接該些延展部且配置於任意兩個相鄰之該些次畫素間，該些連接部的寬度小於該些延展部的寬度。