專利名稱：顯示面板及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示面4反及其方法，更4爭別J4，涉及一種多禍L 域(multi畫view)顯示面板及其方法。
背景技術(shù)：
顯示面板的多^L域(multiple views)可通過阻障層而得到。阻障 層中的開口可使光在特定區(qū)域中輸出，由此與面板的其它元件相互
搭配以產(chǎn)生多—見域。然而，阻障層同時(shí)會(huì)阻隔掉部分的光，導(dǎo)致背 光單元需要提供更高的發(fā)光亮度。因此，多視域顯示面板的背光單 元一船^交傳統(tǒng)的顯示面4反需消一毛更多的電力。
然而，對(duì)于散熱要求高的應(yīng)用，例如車用顯示面板，則需要較 低的電力消耗。亦即，需要具有低電力消耗的多視域顯示面板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的 一 目的系提供一種具有低電力消耗的多視域顯示面 斗反及其方法。
本發(fā)明的一方面系沖是供一種形成一顯示面才反的方法。該方法包 含形成具有多個(gè)開口的阻障層。于阻障層上形成彩色濾光層，該彩 色濾光層具有多個(gè)單元與在多個(gè)單元之間的多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu) (black matrix structure)。基于阻障層的第一開口率與彩色濾光層的
第二開口率決定多個(gè)開口的第 一寬度與多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)的第二寬度。
上述的第一寬度與第二寬度可基于下列步驟而決定。決定第一 寬度與第二寬度的差值。獲得使第 一開口率和第二開口率的乘積具
有最大值的第一寬度。通過顯示面^反可產(chǎn)生至少兩纟見i或(view),且 可基于介于至少兩一見域間的一可容忍重疊處決定此差值。第一寬度 可實(shí)質(zhì)上等于第二寬度。
上述的方法可進(jìn)一步包括形成多個(gè)陣列金屬于彩色濾光層之 上，其中多個(gè)陣列金屬的至少一部分與多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)重疊。此 外，可形成一背光單元于阻障層之下或多個(gè)陣列金屬之上。
另一方面，上述的方法可進(jìn)一步包括形成多個(gè)陣列金屬于阻障 層和彩色濾光層之間，其中至少部分的多個(gè)陣列金屬和多個(gè)黑色矩 陣結(jié)構(gòu)重疊。此外，可形成一背光單元于彩色濾光層之上或阻障層 之下。
本發(fā)明的另一方面系提供一顯示面板，顯示面板包括一阻障層 與于阻障層上的一彩色濾光層。阻障層具有多個(gè)開口。彩色濾光層 具有多個(gè)單元以及在多個(gè)單元之間的多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)。多個(gè)開口
的第一寬度和多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)的第二寬度基于阻障層的第一開 口率和彩色濾光層的第二開口率而決定。
可決定第一寬度與第二寬度間的一差值，以及獲得使第一開口 率與第二開口率的 一乘積具有一最大值的第 一寬度，以決定上述的 第一寬度和第二寬度。可通過顯示面板產(chǎn)生至少兩視域，且可基于 至少兩視j或間的一可容忍重疊處決定該差^i。第一寬度可實(shí)質(zhì)上等 于第二寬度。
上述的顯示面板可進(jìn)一步包含于彩色濾光層上方的多個(gè)陣列 金屬，其中多個(gè)陣列金屬的至少 一部分與多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)重疊。 此外，顯示面板可進(jìn)一步包括一背光單元在阻障層之下或多個(gè)陣列 金屬之上。
另一方面，上述的顯示面板可進(jìn)一步包含于阻障層與彩色濾光 層之間的多個(gè)陣列金屬，其中多個(gè)陣列金屬的至少一部分與多個(gè)黑 色矩陣結(jié)構(gòu)重疊。此外，顯示面板可進(jìn)一步包含一背光單元于彩色 濾光層之上或阻障層之下。


本發(fā)明可參照做為范例說明的圖式提供進(jìn)一步說明，其中
圖1為說明一阻障層與一彩色濾光層的剖面示意圖，其中阻障 層的開口的第 一 寬度大于彩色濾光層的黑色矩陣結(jié)構(gòu)的第二寬度；
圖2為說明一阻障層與一彩色濾光層的剖面示意圖，其中阻障 層的開口的第一寬度實(shí)質(zhì)上等于彩色濾光層的黑色矩陣結(jié)構(gòu)的第 二寬度；
圖3為說明一阻障層與一彩色濾光層的剖面示意圖，其中阻障 層的開口的第一寬度小于彩色濾光層的黑色矩陣結(jié)構(gòu)的第二寬度；
圖4為描繪阻障層的開口率與阻障層的開口的寬度關(guān)系的一曲 線Li的曲線圖5為描繪彩色濾光層的開口率與對(duì)彩色濾光層的開口的寬度 關(guān)系的一曲線L2的曲線圖6為描《會(huì)曲線k與相對(duì)于寬度偏移A/10的曲線L2的乘積的 一曲線L3的曲線圖7為i兌明4艮據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的顯示面一反的剖面示意圖8為說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的顯示面板的剖面示意圖9為說明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的顯示面板的剖面示意圖10為說明根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的顯示面板的剖面示意圖IIA及圖IIB為說明根據(jù)本發(fā)明的寬的黑色矩陣結(jié)構(gòu)的效應(yīng) 的平面圖12A及圖12B為顯示通過本發(fā)明而得到的提高的系統(tǒng)開口 率與降低的電力消耗關(guān)系的表。
具體實(shí)施例方式
為減少顯示面板的電力消耗，即需要提供一種更有效率使用背 光單元的方法。提高顯示面板的開口率將對(duì)背光單元的有效利用有 所幫助。在此的一層或一結(jié)構(gòu)的開口率系參照于穿透區(qū)域與該層或 該結(jié)構(gòu)的總面積的 一 比值。本發(fā)明的 一具體實(shí)施例提供一種形成具 有提高的開口率的顯示面板的方法，以及形成如下所討論的顯示面 板。
為提高多視域顯示面板的開口率，需小心地設(shè)計(jì)具有多個(gè)開口 的阻障層與具有面板的多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)的彩色濾光層，尤其需注 意開口的第一寬度與黑色矩陣結(jié)構(gòu)的第二寬度。當(dāng)系統(tǒng)開口率具有 最大值時(shí)，阻障層與彩色濾光片的設(shè)計(jì)最佳化，其中系統(tǒng)開口率即 阻障層的第 一 開口率與彩色濾光層的第二開口率的乘積。
首先，決定第一寬度和第二寬度之間的差值。此差值系基于面 板的元件尺寸和使用者的要求決定，例如面板所產(chǎn)生的視域間的可
容忍重疊處。
參考圖 一到圖三，系分別說明阻障層的開口的第 一寬度大于、 實(shí)質(zhì)上等于及小于彩色濾光層的黑色矩陣結(jié)構(gòu)的第二寬度。阻障層
102、 202及302分別具有多個(gè)開口 104、 204及304。彩色濾光層 106、 206及306分另'J具有多個(gè)單元108a、 108b、 208a、 208b、 308a 及308b。雖然本發(fā)明于此顯示產(chǎn)生兩個(gè)禍^或的阻障層和彩色濾光 層，然而本發(fā)明并不以此為限。
如圖一所示，由于開口 104的第一寬度Wt大于黑色矩陣結(jié)構(gòu) 110的第二寬度W2，阻障層102配合彩色濾光層106而產(chǎn)生的視域 1與視域2可重疊及發(fā)生干擾(crosstalk)。如圖二所示，由于第一寬 度W！系實(shí)質(zhì)上等于第二寬度W2,視域1與視域2沒有重疊，且對(duì) 只見賞者而言系實(shí)際上無^fe地相鄰，因?yàn)閊見賞者不會(huì)看到黑色矩陣結(jié) 構(gòu)210。如圖三所示，因?yàn)榈谝粚挾萕H、于第二寬度W2，在兩個(gè) 視域間可能產(chǎn)生 一 間隙(G!+G2)。
舉例來i兌，如果如圖1所示的范例中的D度重疊是可接受的， 則可根據(jù)元件尺寸計(jì)算出第 一寬度Wi與第二寬度W2之間的差值， 其中元件尺寸例如阻障層102和彩色濾光層106的厚度、單元(例如 顯示器的次〗象素)108a及108b的尺寸、以及介于阻障層102和彩色 濾光層106間的距離。
決定差值(例如A/10)之后，通過下述方式可獲得在系統(tǒng)開口率 具有一最大值的第一寬度Wn其中系統(tǒng)開口率即第一開口率與第 二開口率的一乘積。在此A(例如lOOiam)系相對(duì)于所繪制的開口率 的寬度的上限值。
首先可描繪曲線Ll5曲線L！系表示阻障層的開口率與開口的 寬度W!的關(guān)系，如圖4所示。以及繪制表示彩色濾光層的開口率 與黑色矩陣結(jié)構(gòu)的寬度W2的關(guān)系的曲線L2，如圖5所示。然后將 兩曲線繪制于相同的圖上，其中兩曲線的其中之 一 依據(jù)所決定的差 值而偏移。圖6說明第一寬度Wi大于第二寬度W2 A/10的制程， 其中曲線L2系向左偏移A/10。 4灸句話4兌，只于寬度A而言，曲線L! 指出具有開口寬度A的阻障層的開口率大約35%,且曲線L2指出 具有阻障結(jié)構(gòu)寬度9A/10的彩色濾光層的開口率大約39%。
其次，兩曲線所指出的數(shù)值可相乘以獲得一曲線L3。然后可 以簡單的發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)開口率的最大4直，例如當(dāng)本范例中的第 一寬度 Wj為8.5A/10時(shí)，最大值為15%,其中系統(tǒng)開口率即第一開口率與 第二開口率的乘積。因此，8.5A/10的第一寬度與7.5A/10的第二寬 度將可獲得最大的系統(tǒng)開口率。上述所討論的制程為第一寬度(開口 的寬度)大于第二寬度(黑色矩陣結(jié)構(gòu)的寬度)的案例。當(dāng)?shù)?一寬度實(shí) 質(zhì)上等于或小于第二寬度時(shí)，此系統(tǒng)的寬度具有最佳開口率，且可 利用相似的方法獲得較小的電力消耗。
根據(jù)上述的實(shí)施例，除了形成彩色濾光層和阻障層之外，可進(jìn) 一步形成多個(gè)陣列金屬與一背光單元。圖7-10為顯示依此形成顯示 面板的四個(gè)具體實(shí)施例。于這些實(shí)施例中，黑色矩陣結(jié)構(gòu)系存在于 彩色濾光層的各單元之間，且如圖所示，開口的寬度系實(shí)質(zhì)上等于 黑色矩陣結(jié)構(gòu)的寬度，然而，開口的寬度亦可依據(jù)實(shí)際需求而大于 或小于黑色矩陣結(jié)構(gòu)的寬度。
圖7說明具有后阻障層702的顯示面板700。顯示面板700包 括阻障層702及于阻障層702之上的彩色濾光層706。顯示面纟反700 還包括于彩色濾光層706之上的多個(gè)陣列金屬712,以及形成于阻 障層702之下的一背光單元714。阻障層702具有多個(gè)開口 704。
彩色濾光層706具有多個(gè)單元708a與708b，以及多個(gè)黑色矩陣結(jié) 構(gòu)710于多個(gè)單元708a與708b之間。
為了減少陣列金屬712反射光線所造成的干擾，多個(gè)陣列金屬 712的至少一部分與多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)710重疊。此外，因?yàn)榭赡?包括TFTs的面板700的電極可位于陣列金屬712之間，黑色矩陣 結(jié)構(gòu)710可預(yù)防TFTs暴露于背光單元714中，因此減緩因TFT泄 漏所造成的^f比與NTSC比率降Y氐。
對(duì)于面板700而言，阻障層702的開口 704的第一寬度系實(shí)質(zhì) 上相等于彩色濾光層706的黑色矩陣結(jié)構(gòu)710的第二寬度。然而， 如前所述，依據(jù)使用著的要求，第一寬度也可以大于或小于第二寬度。
圖8說明具有后阻障層802的顯示面板800。顯示面板800包 括阻障層802及于阻障層802之上的彩色濾光層806。顯示面板800 還包括于阻障層802及彩色濾光層806之間的多個(gè)陣列金屬812, 以及形成于阻障層802之下的一背光單元814。分別具有開口 804 及具有黑色矩陣結(jié)構(gòu)810的阻障層802及彩色濾光層806的設(shè)計(jì)， 相似于圖7所示的具體實(shí)施例，然而亦可基于實(shí)際需要而有所修改。
圖9說明具有前阻障層902的顯示面板900。顯示面板卯0包 括阻障層902及于阻障層902之下的彩色濾光層906。顯示面板900 還包括于阻障層902及彩色濾光層卯6之間的多個(gè)陣列金屬912。 顯示面板900可進(jìn)一步包括的一背光單元914于。分別包括開口 904 及具有黑色矩陣結(jié)構(gòu)910的阻障層902及彩色濾光層906的設(shè)計(jì)， 相似于圖7所示的具體實(shí)施例，然而亦可基于實(shí)際需要而有所修改。
圖10系i兌明具有前阻障層1002的顯示面^反1000。顯示面4反 1000包4舌阻障層1002及于阻障層1002之下的彩色濾光層1006。 顯示面板1000還包括于彩色濾光層1006之下的多個(gè)陣列金屬 1012。顯示面板1000可進(jìn)一步包括于多個(gè)陣列金屬1012之下的一 背光單元1014。分別包括開口 1004及具有黑色矩陣結(jié)構(gòu)1010的阻 障層1002及彩色濾光層1006，相似于圖7所示的具體實(shí)施例，然 而亦可基于實(shí)際需要而有所修改。
根據(jù)本發(fā)明所決定的黑色矩陣結(jié)構(gòu)的寬度可寬于陣列金屬的 寬度。圖IIA與圖11B系說明根據(jù)本發(fā)明的寬的黑色矩陣結(jié)構(gòu)的效 應(yīng)的平面圖。圖11A顯示如傳統(tǒng)顯示面^反中不具有黑色矩陣結(jié)構(gòu)的 兩個(gè)次^象素。在彩色濾光層的單元1108a與1108b上具有陣列金屬 1112和電極1116。通過陣列金屬1112產(chǎn)生的光散射可能導(dǎo)致光學(xué) 的干擾。此外，介于陣列金屬1112和電極1116間的一'J、距離d！可 能導(dǎo)致電干擾。然而，如圖IIB所示，4艮據(jù)本發(fā)明的黑色矩陣結(jié)構(gòu) 1110可預(yù)防由陣列金屬1112造成光的散射，且可因此而減》爰光學(xué) 干擾。除此之外，黑色矩陣結(jié)構(gòu)1110可在陣列金屬1112和電極1116 之間產(chǎn)生一專交大距離d2,使電的干擾可以減緩。
圖12A與圖12B系顯示根據(jù)本發(fā)明而提高的系統(tǒng)開口率與降 低的電力消耗之表。參考圖12A，系顯示黑色矩陣結(jié)構(gòu)的寬度和7 寸WVGA雙視域(dual-views)顯示面板的開口率。對(duì)不具有黑色矩 陣結(jié)構(gòu)的面才反而言，系統(tǒng)開口率4又為4.06%,其中系統(tǒng)開口率即阻 障層的開口率(表中以"阻障開口率"表示)和彩色濾光層的開口率 (表中以"次像素開口率，，表示)的乘積。然而，對(duì)于具有依據(jù)本發(fā) 明的黑色矩陣結(jié)構(gòu)的面板，其黑色矩陣結(jié)構(gòu)比陣列金屬(即數(shù)據(jù)線和 Vsc線)寬的多時(shí)，系統(tǒng)開口率為5.97%，其比不具有黑色矩陣結(jié)構(gòu) 的面板的系統(tǒng)開口率高1.27倍。此外，參考圖12B,系顯示8吋 WVGA雙一見域(dual-views)顯示面^l的系統(tǒng)開口率與消碑毛電力。除 了系統(tǒng)開口率^是高之外，消耗的電力亦/人不具有黑色矩陣結(jié)構(gòu)的面
板的24.2W下降到具有依據(jù)本發(fā)明的黑色矩陣結(jié)構(gòu)的面板的
13.8W。通過利用本發(fā)明可明顯的降低電力消耗。
雖然用以形成具有4是高的開口率的顯示面才反的方法，與以上述 討論所形成的顯示面板的實(shí)施例系以顯示器的水平方向進(jìn)行說明。 然而，本發(fā)明亦可應(yīng)用于顯示器的垂直方向。在垂直方向中，阻障 層的開口的寬度和黑色矩陣結(jié)構(gòu)的寬度也可根據(jù)本發(fā)明而決定，亦 即可基于阻障層的開口率與包含黑色矩陣結(jié)構(gòu)的彩色濾光層的開 口率，獲得具有4是高的開口率與降低的電力消耗的多3見域顯示面 板。
上述的討論系僅用以說明較佳具體實(shí)施例，并非用以限定本發(fā) 明的范圍。任何依據(jù)本發(fā)明的精神而作的等效改變或修改皆應(yīng)包含 于斗又利要求之內(nèi)。
主要元件符號(hào)說明
阻障層 102、 202、 302、 702、 802、 902、 1002
多個(gè)開口104、 204、 304、 704、 804、 1004
彩色濾光層 106、 206、 306、 706、 806、 906、 1006
多個(gè)單元 108a、 108b、 208a、 208b、 308a、 308b、 708a、 708b、 1108a、 1108b
黑色矩陣結(jié)構(gòu)110、 210、 310、 710、 810、 910、 1010、 1110 700、謂、900、 1000 712、 812、 912、 1012、 1112 714、 814、 914、 1014 1116w2。
顯示面板 陣列金屬 背光單元
電極
第一寬度 第二寬度
權(quán)利要求
1.一種形成一顯示面板的方法，包含形成具有多個(gè)開口的一阻障層；以及于所述阻障層上形成一彩色濾光層，所述彩色濾光層具有多個(gè)單元和多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)，且所述多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)介于所述多個(gè)單元之間；其中，所述多個(gè)開口的第一寬度基于所述阻障層的第一開口率而決定，且所述多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)的第二寬度基于所述彩色濾光層的第二開口率而決定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一寬度與所述第二寬 度由下列步驟決定決定所述第一寬度與所述第二寬度間的差值；以及獲得使所述第 一開口率及所述第二開口率的乘積具有一 最大值的所述第一寬度。
3. 才艮據(jù)坤又利要求2所述的方法，其中通過所述顯示面4反產(chǎn)生至少 兩^L域，且所述差值基于所述至少兩視域間的可容忍重疊處而 決定。
4. 一種顯示面才反，包含一阻障層，具有多個(gè)開口；以及一彩色濾光層，位于所述阻障層之上，所述彩色濾光層 具有多個(gè)單元和多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)，且所述多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu) ^f立于所述多個(gè)單元之間； 其中，所述多個(gè)開口的第一寬度基于所述阻障層的第一 開口率而決定，且所述多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)的第二寬度基于所述 彩色濾光層的第二開口率而決定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示面板，其中為獲得所述第一寬度與 所述第二寬度，決定所述第一寬度與所述第二寬度的差值，并 且獲得使所述第一開口率及所述第二開口率的乘積具有一最 大值的所述第一寬度。
6. 4艮據(jù)4又利要求5所述的顯示面^反，其中至少兩一見域通過所述顯 示面板而產(chǎn)生，且所述差值基于所述至少兩視域間的可容忍重 疊處而決定。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示面板，其中所述第一寬度實(shí)質(zhì)上等 于所述第二寬度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示面板，其中所述第一寬度大于所述 第二寬度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示面板，其中所述第一寬度小于所述 第二寬度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示面板，還包含多個(gè)陣列金屬，位于所述彩色濾光層之上，其中所述多 個(gè)陣列金屬的至少一部分與所述多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)重疊。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示面板，還包含一背光單元，位于所述阻障層之下。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示面板，還包含一背光單元，位于所述多個(gè)陣列金屬之上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示面板，還包含多個(gè)陣列金屬，位于所述阻障層與所述彩色濾光層之間， 其中所述多個(gè)陣列金屬的至少一部分與所述多個(gè)黑色矩陣結(jié) 構(gòu)重疊。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示面板，還包含一背光單元，位于所述彩色濾光層之上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示面板，還包含一背光單元，位于所述阻障層之下。
16. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示面板，其中所述第一寬度及所述第 二寬度參照于所述多個(gè)開口及所述多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)沿著所 述顯示面板的水平方向、所述顯示面板的垂直方向或其組合的寬度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種顯示面板及一種形成一顯示面板的方法。該方法包含形成具有多個(gè)開口的阻障層。于阻障層上形成彩色濾光層，彩色濾光層具有多個(gè)單元以及多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)，該多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)介于多個(gè)單元之間。多個(gè)開口的第一寬度及多個(gè)黑色矩陣結(jié)構(gòu)的第二寬度基于阻障層的第一開口率及彩色濾光層的第二開口率而決定。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK101349829SQ20081013357
公開日2009年1月21日 申請日期2008年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者漢德瑞克·羅斯瑪 申請人:統(tǒng)寶光電股份有限公司