TWM503591U

TWM503591U - 顯示面板

Info

Publication number: TWM503591U
Application number: TW104202934U
Authority: TW
Inventors: Yi-Hau Shiau; Wen-Lung Chen; Te-Sheng Chen
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2015-06-21
Also published as: CN204613550U

Description

顯示面板

本新型是有關於一種顯示面板，特別是一種液晶顯示面板。

超扭轉向列(Super Twisted Nematic，STN)或薄膜電晶體(Thin Film Transistor TFT)的液晶顯示模組已被廣泛用作筆記型個人電腦等的顯示裝置。

以薄膜電晶體(TNT)的液晶顯示模組為例。薄膜電晶體的液晶顯示模組又分為黑色矩陣整合於晶體管陣列基板(Black Matrix on Array，BOA)的顯示面板及彩色濾光片整合於晶體管陣列基板(Color Filter on Array，COA)的顯示面板。不管是黑色矩陣整合於晶體管陣列基板(BOA)或彩色濾光片整合於晶體管陣列基板(COA)皆會在顯示區邊緣處產生色差的問題，以及經顯示面板內部之金屬線路反射而產生有漏光的問題。這些問題在黑色矩陣整合於晶體管陣列基板(BOA)上更為嚴重。因此，如何降低黑色矩陣整合於晶體管陣列基板(BOA)上之顯示區邊緣處色差程度，甚至避免色差產生，以及減少黑色矩陣整合於晶體管陣列基板(BOA)的漏光量，將為研發人員應著手解決的問題之一。

本新型是關於一種顯示面板，藉以降低黑色矩陣整合於晶體管陣列基板(BOA)上之顯示區邊緣處色差程度，甚至避免色差產生，以及減少黑色矩陣整合於晶體管陣列基板(BOA)的漏光量。

本新型所揭露之顯示面板，包含一第一基板、一主動矩陣、一彩色濾光層、一黑色光阻層、一第二基板、一非自發光顯示介質層及一黑色框膠層。在第一基板上定義出一顯示區與一周邊區。該周邊區圍繞顯示區。主動矩陣具有多個子畫素及多個擬置子畫素。這些子畫素設置於顯示區並呈陣列排列。至少每三個不同顏色子畫素組成一畫素。這些擬置子畫素設置於周邊區且位於顯示區之至少兩側。彩色濾光層設置於這些子畫素及這些擬置子畫素之中。黑色光阻層具有至少一內間隙物及至少一外間隙物，這些內間隙物設置在顯示區內並在彩色濾光層上，這些外間隙物設置在周邊區並在彩色濾光層上。第二基板位於第一基板上方。非自發光顯示介質層設置於第一基板與第二基板之間。黑色框膠層設置於周邊區並緊鄰外間隙物，以黏合第一基板與第二基板。其中外間隙物之垂直高度實質上與黑色框膠層之垂直高度相等。

根據上述實施例所揭露之顯示面板，由於外間隙物之垂直高度實質上與黑色框膠層之垂直高度相等，以及外間隙物填滿彩色濾光層、非自發性顯示介質層及黑色框膠層所圍繞出之空間，故外部光線射至黑色框膠層處之折射效果近似於外部光線射至黑色光阻層之折射效果，進而可有效降低顯示面板之周邊區產生色差的問題。

此外，黑色光阻層之內間隙物遮蓋位於顯示區內之主動矩陣之資料線及掃描線的上方，以避免顯示面板之顯示區內產生漏光問題。

再者，黑色光阻層之外間隙物與黑色框膠層一起遮蓋位於周邊區內之擬置主動矩陣之導電元件的上方，以避免顯示面板之周邊區內產生漏光問題。

以上之關於本新型內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本新型之原理，並且提供本新型之專利申請範圍更進一步之解釋。

10‧‧‧顯示面板

100‧‧‧第一基板

200‧‧‧主動矩陣

210‧‧‧畫素

210a、210b、210c‧‧‧子畫素

210t‧‧‧薄膜電晶體

211‧‧‧源極

212‧‧‧資料線

213‧‧‧閘極

214‧‧‧掃描線

215‧‧‧汲極

216‧‧‧畫素電極

220‧‧‧擬置子畫素

221‧‧‧導電元件

300‧‧‧彩色濾光層

310‧‧‧紅色濾光圖案

320‧‧‧綠色濾光圖案

330a、330b‧‧‧藍色濾光圖案

400‧‧‧黑色光阻層

410‧‧‧內間隙物

411‧‧‧主間隙子

412‧‧‧次間隙子

413‧‧‧附加間隙子

420‧‧‧外間隙物

421‧‧‧穿孔

500‧‧‧第二基板

600‧‧‧透明電極層

700‧‧‧非自發光顯示介質層

800‧‧‧黑色框膠層

810‧‧‧破孔

910‧‧‧導電墊

920‧‧‧導電銀膠

S1‧‧‧顯示區

S2‧‧‧周邊區

第1圖為根據本新型第一實施例所述之顯示面板的俯視示意圖。

第2A圖為沿第1圖之2A-2A剖面線繪示的剖面示意圖。

第2B圖為第2A圖之局部放大示意圖。

第3圖為第2A圖之顯示面板之主動矩陣的平面示意圖。

第4圖為第2A圖之黑色框膠層與黑色光阻層的光密度-波長模擬曲線示意圖。

第5圖為根據本新型第二實施例所述之顯示面板的剖面示意圖。

請參閱第1圖至第3圖。第1圖為根據本新型第一實施例所述之顯示面板的俯視示意圖。第2A圖為沿第1圖之2A-2A剖面線繪示的剖面示意圖。第2B圖為第2A圖之局部放大示意圖。第3圖為第2A圖之顯示面板之主動矩陣的平面示意圖。

本實施例之顯示面板10可應用於具有邊框包覆之顯示機種，如螢幕或筆記型電腦，或無邊框包覆之顯示機種，如智慧型手機(即顯示面與殼體為平面化設計之機種)。對於無邊框包覆之顯示機種來說，邊緣處漏光的問題更加嚴重。因此，本實施例主要針對無邊框包覆之顯示機種的需求來設計。詳見下列說明。

如第1圖與第2A圖所示，顯示面板10包含一第一基板100、一主動矩陣200、一彩色濾光層300、一黑色光阻層400、一第二基板500、一非自發光顯示介質層700及一黑色框膠層800。

第一基板100例如為玻璃、塑膠等可透光基板。第一基板100定義出一顯示區S1及一周邊區S2。周邊區S2位於顯示區S1外圍，並具有一導電墊910。顯示區S1係指顯示面板10搭配背光模組(未繪示)後可顯示出影像的區域。周邊區S2為顯示區S1外圍預留設置驅動電路的區域，即非用來顯示影像的區域。

主動矩陣200具有多個子畫素210a、210b、210c及多個擬置子畫素220。這些子畫素210a、210b、210c設置於顯示區S1並呈陣列排列。每至少三個不同顏色的這些子畫素210a、210b、210c組成一畫素210。舉例來說，相鄰的三個子畫素210a、210b、210c的顏色分別為紅、綠、藍，而紅色子畫素210a、綠色子畫素210b及藍色子畫素210c共同組成一畫素210。

這些擬置子畫素220僅位於顯示區S1之相對兩側。這些擬置子畫素220更包含至少一導電元件221。導電元件221例如是薄膜電晶體或導線。這些擬置子畫素220設置於周邊區S2且排列成框狀，並圍繞於顯示區S1(如第1圖所示)，但並不以此為限，在其他實施例(未繪示)中，這些擬置子畫素220也可以位於顯示區S1之至少任意兩側。

此外，這些擬置子畫素220的顏色可以為紅色、綠色或藍色。在本實施例之擬置子畫素220的顏色係以藍色為例，其目的在於藍色對人眼而言色度較低，遮光效果較佳，故位於周邊區S2之擬置子畫素220採用藍色時，對於周邊區S2來說具有較佳的遮光效果。

如第2A圖至第3圖所示，每個子畫素210a、210b、210c例如包含薄膜電晶體210t。每個薄膜電晶體210t具有一閘極211、一源極212及一汲極213。閘極211疊設於第一基板100，並連接一掃描線214。閘極211上設有一層介電層217。源極212與汲極213疊設於掃描線214，且源極212連接一資料線215、及一汲極213連接一電極216。此外，源極212與汲極213上更疊設有一第一絕緣層218。

請再繼續請參第1圖至第2B圖。彩色濾光層300設置於這些子畫素210a、210b、210c及這些擬置子畫素220之中，並疊設於各第一絕緣層218。詳細來說，彩色濾光層300包含多個紅色濾光圖案310、多個綠色濾光圖案320及多個藍色濾光圖案330a、330b。這些紅色濾光圖案310、這些綠色濾光圖案320及這些藍色濾光圖案330a例如以紅、綠、藍的順序排列，而紅色濾光圖案310對應設置於紅色子畫素210a上，綠色濾光圖案320對應設置於綠色子畫素210b上，藍色濾光圖案330a對應設置於藍色子畫素210c，以及藍色濾光圖案330b將這些紅色濾光圖案310、這些綠色濾光圖案320與這些濾光圖案330a圍繞於內，並對應設置於擬置子畫素220上。此外，對應於子畫素內之這些紅色濾光圖案310、這些綠色濾光圖案320及這些藍色濾光圖案330a上方更疊設有一第二絕緣層219(如第2B圖所示)。

由於藍色的遮光效果較紅色與綠色佳，故在本實施例中選用藍色濾光圖案330b疊設於擬置子畫素220上方。但並不以此為限，在其他實施例中，亦可將綠色或紅色濾光圖案疊設於擬置子畫素220上方。

黑色光阻層400具有至少一內間隙物410及至少一外間隙物420。內間隙物410及外間隙物420例如為黑色矩陣或是為黑色矩陣與間隙子(photo spacer)的組合。這些內間隙物410設置在彩色濾光層300上，並對應於顯示區S1正上方。這些內間隙物410具有多個主間隙子411及多個次間隙子412。這些主間隙子411分別疊設於這些藍色濾光圖案330a上。這些次間隙子 412分別疊設於紅色濾光圖案310與綠色濾光圖案320上。主間隙子411與次間隙子412係為了讓第一基板100與第二基板500維持間隙，以提供非自發光顯示介質層700注入之空間。這些外間隙物420設置在位於周邊區S2之藍色濾光圖案330b上。

第二基板500例如為玻璃基板。第二基板500位於第一基板100上方，且第二基板500面對非自發光顯示介質層700之一面設置一透明電極層600。

非自發光顯示介質層700，即液晶層，其內部具有多個液晶分子。非自發光顯示介質層700設置於第一基板100與第二基板500之間，並疊設於第二絕緣層219。

黑色框膠層800設置於周邊區S2並緊鄰外間隙物420，以黏合第一基板100與第二基板500。在本實施例中，黑色框膠層800覆蓋於導電墊910上，且對應於導電墊910處具有一破孔810。破孔810內填設有一導電銀膠920。導電銀膠920接觸於導電墊910與透明電極層600，以令導電墊910與透明電極層600電性連接。

此外，內間隙物410、外間隙物420及黑色框膠層800皆具有多個黑色粒子，每一黑色粒子例如為鈦粒子、紅綠藍混合粒子、碳粒子或鈦粒子、紅綠藍混合粒子及碳粒子所構成之群組。

在本實施例中，並未限制加入內間隙物410、外間隙物420及黑色框膠層800之黑色粒子的材料與濃度需相同，但在其他實施例中，若加入內間隙物410、外間隙物420及黑色框膠層800之黑色粒子的材料與濃度皆相同，則有助於降低內間隙物410、外間隙物420及黑色框膠層800的色差。

舉例來說，請參閱表一與第4圖所示，第4圖為第2A圖之黑色框膠層與黑色光阻層的光密度-波長模擬曲線示意圖。

如表一所示，在本實施例中，黑色光阻層400與黑色框膠層800的成分中，除了黑色粒子的材料與濃度相同外，其餘搭配的材料並不相同。詳細來說，黑色光阻層400包含40%的黑色粒子、35%的壓克力單體、20%的固著劑及5%的光起始劑與添加劑組合物。黑色框膠層800包含40%的黑色粒子、30%的丙烯酸樹脂、15%的環氧丙烯樹脂及15%的填充劑、偶合劑、光起始劑與添加劑組合物。

接著，如第4圖所示，以表一所述之黑色光阻層400與黑色框膠層800來進行光密度值模擬，其模擬結果呈現黑色光阻層400之光密度曲線(粗線)趨近黑色框膠層800之光密度曲線(細線)，使得黑色光阻層400與黑色框膠層800之色差較不明顯。也就是說，雖然黑色光阻層400與黑色框膠層800的組成物並不相同，但在本實施例中，因黑色光阻層400之黑色粒子與黑色框膠層800之黑色粒子的材料與濃度相同，故能夠讓黑色光阻層400的光密度曲線趨近於黑色框膠層800之光密度曲線而進一步消除黑色光阻層400與黑色框膠層800之色差。

值得注意的是，外間隙物420之垂直高度實質上與黑色框膠層800之垂直高度相等，並皆接觸透明電極層600。外間隙物420之垂直高度是指外間隙物420凸出於第一基板100之高度，而黑色框膠層800之垂直高度亦為黑色框膠層800凸出於第一基板100之高度。因此，外間隙物420之垂直高度實質上與黑色框膠層800之垂直高度相等，並接觸透明電極層600是指，外間隙物420與黑色框膠層800之頂緣皆接觸於第二基板500上之透明電極層600，且外間隙物420與透明電極層600之間實質上無間隙產生，以及黑色框膠層800透明電極層600之間實質上亦無間隙產生。

此外，外間隙物420之左右兩側分別緊貼非自發光顯示介質層700與黑色框膠層800，以填滿彩色濾光層300、非自發性顯示介質層及黑色框膠層800所圍繞出之空間。

由於彩色濾光層300下方之主動矩陣200內含金屬製成之掃描線214及資料線212，光線經主動矩陣200反射會於顯示區S1內產生漏光的問題。因此，內間隙物410對應疊設於紅、綠、藍色濾光圖案330a上方，以避免在顯示區S1內產生漏光的問題。

同理，擬置主動矩陣200同樣內含金屬製成之導電元件221，因此，外間隙物420對應疊設於位於擬置主動矩陣200上方之藍色濾光圖案330b，以避免在周邊區S2內產生漏光的問題。

此外，由於外間隙物420之垂直高度實質上與黑色框膠層800之垂直高度相等，以及外間隙物420填滿彩色濾光層300、非自發性顯示介質層及黑色框膠層800所圍繞出之空間，故外部光線射至黑色框膠層800處之折射效果近似於外部光線射至黑色光阻層400之折射效果，進而可有效降低顯示面板10之周邊區S2產生色差的問題。

另，本實施例中，黑色框膠層800係和黑色光阻層400直接接觸，並非和非自發光顯示介質層700直接接觸的原因在於，黑色框膠層800係透過塗佈製程形成於第一基板100上方，使得黑色框膠層800之邊緣不易維持直線，若黑色框膠層800與非自發光顯示介質層700直接接觸，則易使顯示區S1之邊緣產生鋸齒狀而降低顯示品質。相反的，本實施例之黑色光阻層400係透過微影製程固化於第一基板100上方，故黑色光阻層400之邊緣較易維持直線，進而提升顯示面板10之顯示品質。

此外，由於透過現在的微影製程製作出的黑色光阻層400的厚度小於第一基板100與第二基板500之間距，故為了降低製程難度，特在第一基板100上墊上擬置子畫素220與彩色濾光層300，以大幅降低黑色光阻層400的厚度需求，並進一步降低形成黑色光阻層400的困難度。

請參閱第5圖。第5圖為根據本新型第二實施例所述之顯示面板的剖面示意圖。本實施例與上述第1圖之實施例相似，故僅針對相異處進行說明。

在第1圖之實施例中，外間隙物420之一邊緣緊貼於黑色框膠，但並不以此為限，本實施例中，外間隙物420可更進一步向外延伸而超出黑色框膠的位置。詳細來說，外間隙物420具有一穿孔421。黑色框膠與位於黑色框膠之破孔810內之導電墊910與導電銀膠920則皆容設於穿孔421內，以令黑色框膠黏合第一基板100與第二基板500，與透過導電銀膠920讓透明電極層600電性連接導電墊910。

雖然本新型之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本新型，任何熟習相關技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，舉凡依本新型申請範圍所述之形狀、構造、特徵及精神當可做些許之變更，因此本新型之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。