TWI646379B

TWI646379B - 顯示面板

Info

Publication number: TWI646379B
Application number: TW106142412A
Authority: TW
Inventors: 蘇家妮; 莊凱鈞; 何宗昇
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2017-12-04
Filing date: 2017-12-04
Publication date: 2019-01-01
Also published as: CN108287427B; CN108287427A; TW201925883A

Abstract

一種顯示面板，包括第一基板、設置於第一基板的對向的第二基板、位於第一基板與第二基板之間的顯示介質以及配置於第二基板上的遮光圖案。遮光圖案位於第二基板與顯示介質之間。遮光圖案的電阻率對施加於遮光圖案上之一電壓的變化率小於或等於3.33∙10 ¹³歐姆·公分/伏特，其中電壓大於0伏特且小於或等於30伏特。

Description

顯示面板

本發明是有關於一種光電裝置，且特別是有關於一種顯示面板。

一般而言，現今的顯示面板在製造時大多使用一種滴下式注入法（One Drop Filling；ODF）的技術，先將顯示介質（例如：液晶）直接滴在一基板上，然後，再取另一片基板進行對組。

然而，使用滴下式注入法將顯示介質滴到其中一基板上的配向膜時，受到滴下之顯示介質的影響，配向膜在滴下區與未滴下區的性質可能產生差異。因此，顯示面板於剛開機的前一至二分鐘時（例如：90秒時），其顯示之白畫面會浮現與滴下區對應的多個黑點，即滴下色暈（drop mura）；但顯示面板於開機一段時間後（例如：10分鐘後），所述多個黑點又會消失。滴下色暈（drop mura）嚴重地影響顯示面板的品質，目前急需一種能解決上述問題的方案。

本發明提供一種顯示面板，其顯示品質良好。

本發明的一種顯示面板，包括第一基板、設置於第一基板的對向的第二基板、位於第一基板與第二基板之間的顯示介質以及配置於第二基板上的遮光圖案。遮光圖案位於第二基板與顯示介質之間。遮光圖案的電阻率對施加於遮光圖案上之一電壓的變化率小於或等於3.33∙10 ¹³歐姆·公分/伏特，而施加於遮光圖案上的電壓大於0伏特且小於或等於30 伏特。

本發明的一種顯示面板，包括第一基板、設置於第一基板的對向的第二基板、位於第一基板與第二基板之間的顯示介質以及配置於第二基板上的遮光圖案。遮光圖案位於第二基板與顯示介質之間。遮光圖案的電阻率對施加於遮光圖案上之一電壓的變化率小於或等於1.38∙10 ¹³歐姆·公分/伏特，而施加於遮光圖案上的電壓大於20伏特且小於或等於30 伏特。

基於上述，本發明一實施例之顯示面板包括第一基板、設置於第一基板的對向的第二基板、位於第一基板與第二基板之間的顯示介質以及配置於第二基板上的遮光圖案。特別是，遮光圖案之電阻率對施加於其上之電壓的變化率小。藉此，能改善滴下色暈（drop mura）的問題，提升顯示品質。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於圖式中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。

圖1為本發明的一實施例顯示面板的剖面示意圖。

請參考圖1，顯示面板10包括第一基板100、配置於第一基板100上的畫素單元110、設置於第一基板100之對向的第二基板180、位於第一基板100與第二基板180之間的顯示介質160、以及配置於第二基板180上且位於第二基板180與顯示介質160之間的遮光圖案170。遮光圖案170遮蔽相鄰之多個畫素單元110之多個畫素電極114之間的間隙114b。在本實施例中，顯示面板10還包括彼此交錯且與多個畫素單元110之多個薄膜電晶體112電性連接的多條資料線（未繪示）及多條掃描線（未繪示），而遮光圖案170還遮蔽資料線及掃描線。換言之，在本實施例中，遮光圖案170可以是網狀圖案，而所述網狀圖案的多個網孔170a與多個畫素單元110的多個畫素電極114重疊。

於本實施例中，顯示面板10還包括第一配向膜PI1及第二配向膜PI2。第一配向膜PI1配置於第一基板100上、覆蓋畫素單元110且位於顯示介質160與第一基板100之間。第二配向膜PI2配置於第二基板180上、覆蓋遮光圖案170且位於第二基板180與顯示介質160之間。舉例而言，在本實施例中，顯示介質160可以是具有多個液晶分子的液晶層，而第一配向膜PI1及第二配向膜PI2用以在顯示面板10未致能時固定液晶分子的預傾角（pre-tile angle）及方位角（azimuth angle）。

於本實施例中，畫素單元110包括薄膜電晶體112及畫素電極114。畫素電極114與薄膜電晶體112電性連接。舉例而言，在本實施例中，顯示面板10還包括絕緣層120，絕緣層120覆蓋薄膜電晶體112，畫素電極114配置於絕緣層120及絕緣層130上且透過絕緣層120的開口120a及絕緣層130的開口130a與畫素電極114電性連接。然而，本發明不限於此，根據其它實施例，畫素電極114也可利用其它方式與薄膜電晶體112電性連接。

於本實施例中，顯示面板10還包括共用電極140，其中，共用電極140與畫素電極114之間的電壓用以驅動顯示介質160，進而使顯示面板10顯示畫面。舉例而言，在本實施例中，共用電極140與畫素電極114可選擇性地皆設置於第一基板100上，共用電極140與畫素電極114之間夾有絕緣層130，畫素電極114可具有與共用電極140重疊的多個狹縫114a，狹縫114a邊緣與共用電極140之間的電場用以驅動顯示介質160。換言之，在本實施例中，顯示面板10例如是邊緣場切換（fringe field switching，FFS）型的液晶顯示面板。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，顯示面板10也可以是共面切換（in-plane switching，IPS）型、垂直配向（vertical alignment，VA）型、扭曲向列（Twisted Nematic，TN）、光學補償彎曲（optically compensated bend，OCB）型或其它適當形式的液晶顯示面板。

圖2A至圖2D示出推測之比較例之顯示面板的滴下色暈（drop mura）的形成過程。

請參考圖2A，圖2A示出比較例之顯示面板10A的剖面，比較例之顯示面板10A與本發明一實施例之顯示面板10類似，比較例之顯示面板10A與本發明一實施例之顯示面板10的差異在於，比較例之顯示面板10A的遮光圖案170A的材料特性與本發明一實施例之顯示面板10的遮光圖案170的材料特性不同。比較例之顯示面板10A係利用滴下式注入法製得；於滴下式注入工序中，當顯示介質材料（例如：液晶）滴至第一基板100上的第一配向膜PI1時，受液晶滴下時所產生之力的影響，第一配向膜PI1在滴下區R1與未滴下區R2的性質可能產生差異，例如：電荷分佈狀態不同。

請參考圖2B，接著，令顯示面板10A致能，亦即，令畫素電極114與共用電極140之間存在一電壓V而欲使顯示面板10A顯示單一灰階畫面。此時，顯示介質160中的正離子與負離子分別向第一配向膜PI1或第二配向膜PI2移動，例如：負離子往位於第一基板100上的第一配向膜PI1移動，而正離子往位於第二基板180上的第二配向膜PI2移動。同時間，位於第二基板180上的遮光圖案170A也受到電壓V的影響，使得遮光圖案170A的阻抗值下降，造成設有遮光圖案170A的這側產生較大的感電效應，進而使顯示介質160中的正負離子分離現象更明顯。正負離子分離使得施加於滴下區R1上方之部分顯示介質160與施加於未滴下區R2的電場差異更大，導致顯示面板10A出現滴下色暈（drop mura），例如：顯示面板10A剛開機90秒時，其顯示之灰階畫面會浮現與滴下區R1對應的多個黑點。

接著，請參考圖2C，於顯示面板10A致能一段時間後，顯示介質160中游離的離子受到各畫素電極114附近的電場吸引，正離子與負離子分別往第一配向膜PI1與第二配向膜PI2移動。此時，分別往第一配向膜PI1與第二配向膜PI2移動之顯示介質160中的正離子及負離子能降低滴下區R1與未滴下區R2的電荷分佈差異。因此，滴下色暈的現象變輕微，例如：欲顯示灰階畫面之顯示面板10A開機10分鐘後，滴下區R1所對應的黑點會淡化。

接著，請參考圖2D，顯示面板10A長時間致能後，顯示介質160中游離的離子受到畫素電極114附近的電場吸引而聚集至畫素電極114周圍，而消彌第一配向膜PI1上之滴下區R1與未滴下區R2的電荷分佈差異。此時，滴下色暈的現象消失，例如：欲顯示灰階畫面之顯示面板10A開機半天後，滴下區R1所對應的黑點消失。

相較於比較例之顯示面板10A，本發明一實施例的顯示面板10採用耐高壓且具高阻抗的遮光圖案170。由於遮光圖案170具有耐高壓的性質，因此顯示面板10致能而遮光圖案170被施加電壓時，遮光圖案170仍可維持高阻抗狀態，進而使與遮光圖案170同側的第二配向膜PI2上產生的感電效應較小，促使施加於滴下區R1上方之部分顯示介質160與施加於未滴下區R2上方之部分顯示介質160的電場差異不致擴大，藉此能改善滴下色暈現象。

圖3示出比較例之顯示面板的遮光圖案的施加電壓與電阻率的關係、第一實施例之顯示面板的遮光圖案的施加電壓與電阻率的關係以及第二實施例之顯示面板的遮光圖案的施加電壓與電阻率的關係。圖3的縱軸（或稱為垂直軸）代表的是電阻率，電阻率單位為歐姆·公分（Ω‧cm），圖3的橫軸（或稱為水平軸）代表的是施加於遮光圖案上的電壓，電壓的單位為伏特（V）。圖3所示之數據係利用下述方法測得：

圖4示出測量遮光圖案170或170A之材料的電阻率的過程。

請參考圖4，首先，在基板200上配置導電層，以作為第一電極210。在本實施例中，基板200例如是素玻璃，第一電極210的材料例如是鉻。接著，在第一電極210上配置黑色矩陣BM。黑色矩陣BM是本發明一實施例之遮光圖案170或170A的材料。接著，以加熱板加熱黑色矩陣BM至100℃並維持90秒。然後，去除部分黑色矩陣BM，以使黑色矩陣BM暴露出第一電極210的一部分210a。在本實施例中，去除黑色矩陣BM的方法例如是使用丙酮。在本實施例中，接著，可選擇地令黑色矩陣BM曝光。曝光後，將黑色矩陣BM置入加熱爐，以固化黑色矩陣BM，其中加熱爐係升溫至230℃並維持20分鐘。在本實施例中，已固化的黑色矩陣BM的厚度約為3.3微米（μm）。接著，在黑色矩陣BM上配置第二電極220。在本實施例中，第二電極220的材料例如是銀膠。接著，令第一電極210與第二電極220分別電性連接至一電壓源的兩端，以施予一電壓至黑色矩陣BM，並量測通過黑色矩陣BM的電流值。藉由所述電壓值及所述電流值便能獲得黑色矩陣BM的電阻率。

在本實施例中，於上述測量黑色矩陣BM之材料的電阻率的過程中，黑色矩陣BM係被曝光，但不限於此，在其它實施例中，如欲得知在未被曝光之黑色矩陣BM的電阻率，亦可省略上述曝光步驟。

以下將參照數個實驗，更具體地描述本發明一實施例的遮光圖案170之組成。雖然描述了以下實驗，但是在不逾越本發明範疇的情況下，可適當地改變所用材料、其量及比率、處理細節以及處理流程等等。因此，不應根據下文所述的實驗對本發明作出限制性的解釋。比較例之遮光圖案170A及各實施例的遮光圖案170之組成，例如下表一所示。

<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> 第一實施例 </td><td> 第二實施例 </td><td> 比較例 </td></tr><tr><td> 炭黑糊 </td><td> F </td><td> F </td><td> F </td></tr><tr><td> 光引發劑 </td><td> D </td><td> D </td><td> D </td></tr><tr><td> 黏合劑 </td><td> F/D </td><td> A/F/D </td><td> A/F/D </td></tr><tr><td> 單體 </td><td> M </td><td> M </td><td> B/D </td></tr><tr><td> 添加劑(流平) </td><td> A </td><td> A </td><td> A </td></tr><tr><td> 添加劑(黏合) </td><td> E </td><td> E </td><td> E </td></tr><tr><td> 溶劑系統 </td><td> A/B/G </td><td> A/B/G </td><td> A/B/G </td></tr><tr><td> 炭黑含量(固態下) </td><td> 46 </td><td> 46 </td><td> 46 </td></tr><tr><td> 固體含量(110℃ 3小時) </td><td> 15% </td><td> 15% </td><td> 15% </td></tr></TBODY></TABLE>[表一]

在比較例中，遮光圖案的組成包括黏合劑為A/F/D以及單體為B/D。

在本發明的第一實施例中，第一實施例採用與比較例類似的組成，不同處在於改變黏合劑為F/D以及改變單體為M。於本實施例之表一中，各符號(如A~G)分別代表一種材料，例如有機材料、高分子材料、無機材料…等。舉例來說，第一實施例之遮光圖案的材料中包含一單體為M材料所組成，而比較例之遮光圖案的材料中則以B材料與D材料所組成，進而影響第一實施例與比較例在電阻特性上的差異。

如圖3所示，對遮光圖案170、170A施加的電壓為30伏特時，第一實施例之遮光圖案170的電阻率大於10 ¹³歐姆·公分，而比較例之遮光圖案170A的電阻率僅有10 ⁶歐姆·公分。換言之，在被施加高電壓的情況下，第一實施例之遮光圖案170仍具有大於10 ¹²歐姆·公分的高電阻率。

如圖3所示，對第一實施例之遮光圖案170施加一電壓為大於25伏特且小於或等於30伏特時，本發明之第一實施例之遮光圖案170的電阻率大於10 ¹²歐姆·公分，而比較例之遮光圖案170A的電阻率僅有10 ⁶~10 ⁸歐姆·公分。

基於上述，本發明之第一實施例使用不同組成的遮光圖案170時，第一實施例的遮光圖案170能夠在施予一高壓時仍維持高阻抗狀態。

在本發明的另一實施例中，第二實施例之遮光圖案170採用與比較例之遮光圖案170A類似的組成，不同處在於改變單體為M。

在本發明的第二實施例中，對遮光圖案170施加一電壓為30伏特時，遮光圖案170的電阻率大於10 ¹³歐姆·公分。

在本發明的第二實施例中，對遮光圖案170施加一電壓為大於25伏特且小於或等於30伏特時，遮光圖案170的電阻率大於10 ¹²歐姆·公分。

基於上述，本發明之第二實施例的顯示面板使用不同組成的遮光圖案170時，能夠在施予一高壓時仍維持高阻抗狀態。

從另一角度而言，本發明的第一、二實施例的遮光圖案170的電阻率不易因施加電壓的變化而過度下降。如圖3所示，在本發明的第一、二實施例中，對遮光圖案170施加一電壓大於0伏特且小於或等於30伏特時，遮光圖案170的電阻率對施加於遮光圖案170上之一電壓的變化率小於或等於3.01∙10 ¹³歐姆·公分/伏特。更進一步地說，在本發明的第一、二實施例中，對遮光圖案170施加一電壓大於20伏特且小於或等於30伏特時，遮光圖案170的電阻率對施加於遮光圖案上之一電壓的變化率小於或等於4.06∙10 ¹²歐姆·公分/伏特。換言之，第一實施例與第二實施例的遮光圖案170受到施予電壓後，其阻抗特性的變動幅度不大，因此第一實施例與第二實施例之遮光圖案170的阻抗狀態不容易受到外界電壓的影響而發生變化。反之，比較例的遮光圖案170A的阻抗狀態則相對容易受到外界電壓的影響而發生劇烈的變化。

綜上所述，本發明一實施例的顯示面板包括第一基板、設置於第一基板之對向的第二基板、位於第一基板與第二基板之間的顯示介質以及配置於第二基板上的遮光圖案。特別是，遮光圖案係使用耐高壓的高阻抗材料。藉此，當顯示面板致能而遮光圖案被施予一電壓後仍能夠維持高阻抗率，進而改善滴下色暈的問題，提升顯示面板的品質。

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，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10、10A‧‧‧顯示面板

100‧‧‧第一基板

110‧‧‧畫素單元

112‧‧‧薄膜電晶體

114‧‧‧畫素電極

114a‧‧‧狹縫

114b‧‧‧間隙

120、130‧‧‧絕緣層

120a、130a‧‧‧開口

140‧‧‧共用電極

160‧‧‧顯示介質

170、170A‧‧‧遮光圖案

170a‧‧‧網孔

180‧‧‧第二基板

200‧‧‧基板

210‧‧‧第一電極

210a‧‧‧部分的第一電極

BM‧‧‧黑色矩陣

220‧‧‧第二電極

PI1‧‧‧第一配向膜

PI2‧‧‧第二配向膜

R1‧‧‧滴下區

R2‧‧‧未滴下區

V‧‧‧電壓

圖1為本發明的一實施例顯示面板的剖面示意圖。圖2A至圖2D示出推測比較例之顯示面板的滴下色暈（drop mura）的形成過程。圖3示出比較例之顯示面板的遮光圖案的施加電壓與電阻率的關係、第一實施例之顯示面板的遮光圖案的施加電壓與電阻率的關係以及第二實施例之顯示面板的遮光圖案的施加電壓與電阻率的關係。圖4示出測量遮光圖案之材料的電阻率的過程。

Claims

一種顯示面板，包括：一第一基板；一第二基板，設置於該第一基板的對向；一顯示介質，位於該第一基板與該第二基板之間；以及一遮光圖案，配置於該第二基板上，且位於該第二基板與該顯示介質之間，其中該遮光圖案的電阻率對施加於該遮光圖案上之一電壓的變化率小於或等於3.33∙10 ¹³歐姆·公分/伏特，而該電壓大於0伏特且小於或等於30伏特。
一種顯示面板，包括：一第一基板；一第二基板，設置於該第一基板的對向；一顯示介質，位於該第一基板與該第二基板之間；以及一遮光圖案，配置於該第二基板上，且位於該第二基板與該顯示介質之間，其中該遮光圖案的電阻率對施加於該遮光圖案上之一電壓的變化率小於或等於1.38∙10 ¹³歐姆·公分/伏特，而該電壓大於20伏特且小於或等於30伏特。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示面板，更包括：多個畫素單元，配置於該第一基板上且位於該顯示介質與該第一基板之間，其中每一畫素單元包括一薄膜電晶體以及與該薄膜電晶體電性連接的一畫素電極，而該遮光圖案遮蔽相鄰之多個畫素單元之多個畫素電極之間的間隙。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示面板，更包括：一共用電極，配置於該第一基板上且位於該顯示介質與該第一基板之間，其中該共用電極與每一該畫素單元的該畫素電極之間的電壓用以驅動該顯示介質。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示面板，其中該顯示介質包括液晶層。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示面板，其中被施加該電壓之該遮光圖案的電阻率大於10 ¹³歐姆·公分，而該電壓為30伏特。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示面板，其中被施加該電壓之該遮光圖案的電阻率大於10 ¹²歐姆·公分，而該電壓大於25伏特且小於或等於30伏特。