显示面板及其制造方法与流程

本申请是申请日为2015年02月10日，申请号为201510068312.0，发明名称为“显示面板及其制造方法”的专利申请的分案申请。

本发明是有关于一种显示面板及其制造方法，尤其是有关于一种曲面显示面板及其制造方法。

背景技术：

平面显示装置(flatpaneldisplay,fpd)因具有体型轻薄、低功率消耗及无辐射等优越特性，已经渐渐地取代传统阴极射线管(cathoderaytube,crt)显示装置，并且应用至各式电子产品。

平面显示装置种类繁多，例如液晶显示装置、有机发光二极管显示装置、电子纸显示装置及发光二极管显示装置。以液晶显示装置为例来作说明，液晶显示装置主要包含一液晶显示模组及一背光模组。其中，液晶显示模组主要具有一彩色滤光基板、一薄膜晶体管基板以及一夹设于两基板间的液晶层。

另外，各式消费性电子产品已由功能性趋向以设计、新奇与时尚为主的艺术性发展，消费者不仅着重功能性，设计与产品型态更是影响消费者行为的主要因素。例如业界已研发出有曲面的液晶显示装置，其制造重点在于将液晶显示模组弯曲。而其弯曲方法一般是直接对液晶显示模组施力将其弯曲。

曲面液晶显示装置可提供使用者坐在任何自己喜欢的位子上观赏影片时不会错失影像细节或是影像彩度，而可为平面显示装置市场增加消费者更多选择。

不同于有机发光二极管显示装置，曲面液晶显示装置在高分辨率下仍能以较为低价的优势抢攻显示装置市场。因此，成为近年来各家厂商积极研发的产品项目。

然而，曲面液晶显示装置在弯曲后时常发现具有画面异常的问题，探究其原因后发现在彩色滤光片与像素层在弯曲时各自的实际曲率具有差异，因而造成曲面液晶显示装置整体的像素偏移的现象，而影响曲面液晶显示装置整体的产品品质。

技术实现要素：

本发明提供了一种显示面板及其制造方法，以解决彩色滤光片与像素层在弯曲时各自的实际曲率具有差异，因而造成曲面液晶显示装置整体的像素偏移的现象。

根据本发明一实施例，其揭露了一种显示面板包含像素层以及基板。像素层具有数个像素。基板具有彩色滤光片及数个黑色矩阵，其中彩色滤光片具有数个对应区，对应区与黑色矩阵共同地对应于像素。其中，像素层与基板在共同地弯折而形成一弯曲显示面前，所述像素中的至少一像素的一侧边与对应的对应区的同一侧的侧边在平行该基板的长边的轴向具有间距d，且间距d的值大于0，使得每一像素的侧边与对应的对应区的同一侧的侧边在弯折后彼此对齐。

在本发明一实施例中，间距d的值大于：

0.35*(-1.08*10^-11*r³+2.2456*10^-7*r²-0.001714*r+5.6312)*s*t，

且间距d的值小于：

0.4736*(-1.08*10^-11*r³+2.2456*10^-7*r²-0.001714*r+5.6312)*s*t。

其中，r为该弯曲显示面的曲率、t为每一该像素及该彩色滤光片的厚度以及s为该弯曲显示面的可视尺寸。

在本发明一实施例中，弯曲显示面的曲率r大于2500mm、像素层的每一像素及彩色滤光片的厚度t大于0.2mm以及弯曲显示面的可视尺寸s大于32吋。

根据本发明另一实施例，其揭露了一种显示面板包括像素层以及基板。像素层具有数个像素。基板具有彩色滤光片及数个黑色矩阵，其中彩色滤光片具有数个对应区，对应区与黑色矩阵共同地对应于像素。所述像素中的至少一像素的一侧边与对应的对应区的同一侧的一侧边在平行该基板的长边的轴向具具有间距d，且间距d的值大于0。

在本发明另一实施例中，该像素层与该基板用以共同地形成一弯曲显示面，且间距d的值大于：

0.35*(-1.08*10^-11*r³+2.2456*10^-7*r²-0.001714*r+5.6312)*s*t，且间距d的值小于：

0.4736*(-1.08*10^-11*r³+2.2456*10^-7*r²-0.001714*r+5.6312)*s*t。

其中，r为该弯曲显示面的曲率、t为每一该像素及该彩色滤光片的厚度以及s为该弯曲显示面的可视尺寸。

根据本发明另一实施例，一种显示面板，包括像素层及基板。像素层具有多个像素。基板具有一彩色滤光片及多个黑色矩阵，其中该彩色滤光片具有多个对应区，所述对应区与所述黑色矩阵共同地对应于所述像素，其中，该像素层与该基板用以共同地形成一弯曲显示面。其中，所述黑色矩阵中的一第一黑色矩阵与一第二黑色矩阵的宽度分别为一第一宽度与一第二宽度，且该第一宽度大于该第二宽度一差值w，其中差值w大于0。

本发明再一实施例中，该差值w的值大于：

0.35*(-1.08*10^-11*r³+2.2456*10^-7*r²-0.001714*r+5.6312)*s*t；且该差值w的值小于：

0.4736*(-1.08*10^-11*r³+2.2456*10^-7*r²-0.001714*r+5.6312)*s*t；其中，r为该弯曲显示面的曲率、t为每一该像素及该彩色滤光片的厚度以及s为该弯曲显示面的可视尺寸。

在本发明再一实施例中，该第一黑色矩阵沿平行该基板的短边的轴向延伸，该第二黑色矩阵沿平行该基板的长边的方向延伸，且该第一宽度大于该第二宽度。

根据本发明另一实施例，一种显示面板包括像素层以及基板。像素层具有多个像素基板，基板具有一彩色滤光片及多个黑色矩阵，其中该彩色滤光片具有多个对应区，所述对应区与所述黑色矩阵共同地对应于所述像素；其中，所述像素中的一第一像素的一侧边与其对应的所述对应区中的一第一对应区的同一侧的一侧边，在平行该基板的长边的轴向具有一第一间距d1，所述像素中的一第二像素的一侧边与其对应的所述对应区中的一第二对应区的同一侧的一侧边，在平行该基板的长边的轴向具有一第二间距d2，且该第一间距大于该第二间距一差值w，其中差值w大于0。

本发明再一实施例中，该差值d的值大于0.35*(-1.08*10^-11*r³+2.2456*10^-7*r²-0.001714*r+5.6312)*s*t；且该差值d的值小于：0.4736*(-1.08*10^-11*r³+2.2456*10^-7*r²-0.001714*r+5.6312)*s*t；其中，r为该弯曲显示面的曲率、t为每一该像素及该彩色滤光片的厚度以及s为该弯曲显示面的可视尺寸。

根据本发明再一实施例，其揭露了一种显示面板制造方法，包含以下步骤。设置一像素层及一基板，其中像素层具有数个像素，且基板具有一彩色滤光片及数个黑色矩阵，彩色滤光片具有数个对应区，对应区与黑色矩阵共同地对应于像素，其中像素中的至少一像素的一侧边与对应的对应区的同一侧的一侧边在平行基板的长边的轴向具有一间距d，且间距d的值大于0。共同地弯折像素层以及基板而形成弯曲显示面。

在本发明再一实施例中，间距d的值大于：

0.35*(-1.08*10^-11*r³+2.2456*10^-7*r²-0.001714*r+5.6312)*s*t，且间距d的值小于：

0.4736*(-1.08*10^-11*r³+2.2456*10^-7*r²-0.001714*r+5.6312)*s*t。其中，r为该弯曲显示面的曲率、t为每一该像素及该彩色滤光片的厚度以及s为该弯曲显示面的可视尺寸。

在本发明实施例的显示面板可在弯折前预先将像素层与基板相对地移动一间距d，使得所述像素中的至少一像素的一侧边与对应的对应区的同一侧的一侧边相对地移动一间距d，而可让每一像素的侧边与彩色滤光片上所对应的对应区的同一侧的侧边在弯折后彼此大致对齐，而可抑制由于像素偏移而发生光漏现象。或者，每一黑色矩阵的宽度可进一步延伸一间距d的值，使得像素与彩色滤光片因弯曲而产生偏移时，每一黑色矩阵可完整围绕对应的像素发光的区域，进而抑制由于像素偏移而发生光漏现象。因此，延伸每一黑色矩阵的宽度而增加一间距d值或将像素层与基板相对地移动一间距d皆可避免彩色滤光片或像素层在弯折后产生的像素偏移的问题，同时可改善显示面板显示时的画面品质，以减少像素偏移所造成的显示异常问题。

附图说明

为让本发明的叙述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：

图1a绘示依照本发明一实施例的显示面板弯折前的部分俯视图。

图1b绘示依照图1a的显示面板沿剖面线1-1’的剖视图。

图1c绘示依照图1a的显示面板弯折前的像素的间距值的部分分布图。

图2a绘示依照本发明一实施例的显示面板弯折后的部分俯视图。

图2b绘示依照图2a的显示面板沿剖面线2-2’的剖视图。

图3a绘示依照本发明另一实施例的显示面板弯折前的部分俯视图。

图3b绘示依照图3a的显示面板沿剖面线3-3’的剖视图。

图4a绘示依照本发明另一实施例的显示面板弯折后的部分俯视图。

图4b绘示依照图4a的显示面板沿剖面线4-4’的剖视图。

符号说明：

100、300：显示面板

100a：弯曲显示面

101：轴心

101a：短边

101b：长边

110：基板

112：彩色滤光片

112a：对应区

112b：侧边

114：黑色矩阵

114a：第一黑色矩阵

114b：第二黑色矩阵

120：像素层

121：液晶层

122：像素

122a：侧边

122b：透光区

123：数据线层

124：栅极线层

125：液晶分子

126：像素电极

d：间距

w：宽度

a：第一宽度

b：第二宽度

l1：线段

l2：线段

a1：轴向

a2：轴向

1-1’：剖面线

2-2’：剖面线

3-3’：剖面线

4-4’：剖面线

具体实施方式

请参照图1a及图1b，图1a绘示依照本发明一实施例的显示面板弯折前的部分俯视图。图1b绘示依照图1a的显示面板沿剖面线1-1’的剖视图。如图1a及图1b所示，本实施例的显示面板100至少包含像素层120以及基板110，但不以此为限。在其他实施例中，基板110与像素层120之间还可设置一液晶层121，而形成一液晶显示装置，但不以此为限，其中液晶层121内具有数个液晶分子125，液晶分子125可受到像素层120内的像素电极126产生的电场的影响而改变其排列状态，以进行显示面板100的显示画面的亮度控制。除此之外，本实施例的像素层120以及基板110为可挠性(柔性)像素层及可挠性基板。

在本实施例中，像素层120具有数个像素122(图示中仅绘示一代表像素)，像素122彼此以矩阵方式排列，但不以此为限。在其他实施例中，像素层120包括像素122和其他电子元件，例如金属导电路径或者是晶体管，但不以此为限。另一方面，基板110可包含彩色滤光片112及数个黑色矩阵114，其中彩色滤光片112具有数个对应区112a，举例而言，对应区112a为彩色滤光片112上，被黑色矩阵114围绕而涂布有不同色彩的染料或材料的区块，对应区112a与黑色矩阵114共同地对应于像素122，也就是说，黑色矩阵114大致地设置于对应区112a的边缘，且黑色矩阵114形成的形状与对应区112a的形状大致与每一像素122的形状相同，因此光线由像素122射出后，可以通过对应的对应区112a而达到滤色的效果。在本实施例中，对应区112a大致成矩形，且黑色矩阵114所形成的开口也大致成矩形，但不以此为限。此外，在本实施例中，像素层120与基板110在共同地弯折而形成一弯曲显示面前，每一像素122的一侧边122a与对应的对应区112a的同一侧的侧边112b在平行基板110的长边的轴向a1具有间距d，其中间距d的值大于0。

进一步地，请参照图2a及图2b，图2a绘示依照本发明一实施例的显示面板弯折后的部分俯视图。图2b绘示依照图2a的显示面板沿剖面线2-2’的剖视图。如图2a及图2b所示，在像素层120与基板110在共同地弯折而形成一弯曲显示面100a后，由于像素层120与基板110的弯曲曲率不同，进而使得像素层120与彩色滤光片112弯折后的相对位置改变，以致于每一像素122的侧边122a与对应的对应区112a的同一侧的侧边112b在弯折后可彼此对齐。在部分设计中，在弯折后彩色滤光片112的对应区122a实质上可置中对其像素122的透光区122b，相对的，在弯折前，对应区122a的中线与其相对应的像素122的透光区122b的中线如图1b具有间距d的偏移。换言之，在像素层120与基板110在共同地弯折而形成一弯曲显示面100a后，每一像素122的透光区122b的侧边122a与对应的对应区112a的同一侧的侧边112b在弯折后彼此大致对齐(对应区122a的中线与其相对应的像素122的透光区122b的中线也会大致地对齐)，使得像素122内的数据线层123及栅极线层124在弯折后可完整的被黑色矩阵114所遮盖，可避免数据线层123及栅极线层124在弯折后露出于黑色矩阵114外而引起显示亮度降低并在所显示的图像中引起色彩误差和波纹效应的问题。

在特定的实施例中，由于像素层120与基板110在弯折后，每个位置的像素层120与基板110因弯折产生形变后彼此对应的位置并不相同，因此，随着每一像素122在像素层120上设置的位置不同，使得每一像素122与其对应的对应区122a产生偏移的程度也不同。同时，彩色滤光片112与像素层120在弯曲时的曲率也不同，以致于每一像素122与对应区112a具有不同程度的偏移。因此，在本实施例中，为使显示面板100上的每一像素122的透光区122b的一侧边122a与对应的对应区112a的同一侧的侧边112b在弯折后可彼此大致地对齐，本实施例的显示面板100的每一位置上所对应的像素122的透光区122b的一侧边122a与其对应的对应区112a的相同侧边皆具有一特定的间距值，此间距值是间距d的值乘上一对应参数而得出。

如图1c所示，图1c绘示依照图1a的显示面板弯折前的像素的间距值的部分分布图。在本实施例中，图1c为四分之一的显示面板100内的每一像素122与其对应的对应区112a的间距值分布，其中每一条线段代表一个特定的间距值，同时，每一条线段所代表的间距值是由內侧的线段l2往外侧的线段l1逐渐递减。除此之外，线段l2的间距值即为间距d的值，而线段l1的值趋近于零(例如约为间距d值的百分之三)，线段l2至线段l1之间的每一线段都具有一对应参数，每一线段的对应参数乘上间距d的值即为此线段的间距值，同时地，每一线段的对应参数是由接近的线段l2的线段往接近的线段l1逐渐递减，而使每一条线段所代表的间距值是由外侧的线段l2往外侧的线段l1逐渐递减。另外，以图1c所述的四分之一的显示面板100为例，此四分之一的显示面板100的两侧边及顶边所具有的对应参数为零，也就是说，此四分之一的显示面板100的两侧边及顶边对应的像素122与其对应的对应区112a的间距值为零。因此，如取一位于线段l2上的像素122与另一位于线段l1上的像素122作比较，两者像素122在弯折之前，位于线段l2上的像素122的侧边与其对应的对应区112a的同一侧边在平行该基板110的长边的轴向a1具有间距d，而线段l1上的像素122的侧边与其对应的对应区112a的同一侧边在平行该基板110的长边的轴向a1具有间距约为0，两者相减后具有差值d。

在本实施例中，在本实施例的显示面板100为55吋的前提下，图1c上的每一线段所代表的间距值在28.99μm～39.22μm之间，但不以此为限。另外，图1c虽揭露四分之一的显示面板100内的每一像素122与对应区112a的间距值分布，但只需将此四分之一的分布情况以显示面板100的轴心101分别进行镜像复制后，即可得到其他四分之三的显示面板100的每一像素122与对应区112a的间距值分布，进而得知整体显示面板100整体得每一像素122与对应区112a的间距值分布。

详细而言，前述的四分之一的显示面板100分别以连接轴心101的短边101a及长边101b作为镜面而完全地镜像复制此四分之一的显示面板100内的每一像素122与对应区112a的间距值分布，而可得到相邻本实施利所述的四分之一的显示面板100的另外两个四分之一的显示面板100的每一像素122与对应区112a的间距值分布。进一步地，将前述的四分之一的显示面板100内的每一像素122与对应区112a的间距值分布以短边101a作为镜面进行镜面复制后，再以长边101b的延伸线作为镜面再进行一次镜面复制，而可得出位于其对角的四分之一的显示面板100的每一像素122与对应区112a的间距值分布。借此，可得到整体显示面板100整体得每一像素122与对应区112a的间距值分布。

另外，可同时参照图1b、图1c及图2b的叙述，本实施例中，基板110及像素层120共同地弯曲后，每一像素122对应于基板110的位置会偏移改变。大致来说，沿短边101a及其延伸线而彼此镜像对应的每一像素122可相对于其在基板110上的彩色滤光片112的所对应的对应区112a而沿基板110的长边的轴向a1朝向短边101a及其延伸线方向偏移。换句话说，基板110的彩色滤光片112上沿短边101a及其延伸线而彼此镜像对应的对应区112a可相对于其对应的像素122而沿基板110的长边的轴向a1远离短边101a及其延伸线处偏移。

请回到图1a及图1b，在本实施例中，形成间距d的方式可为：每一像素122的侧边122a沿平行基板110的长边的轴向a1而向对应的对应区112a的同一侧的侧边112b靠近而对齐，或者，每一对应区112a的侧边112b也可沿平行基板110的长边的轴向a1而向对应的像素122的同一侧的侧边122a靠近而对齐，皆不以此为限。

进一步的说，在本实施例中，间距d的值大于：0.35*(-1.08*10^-11*r³+2.2456*10^-7*r²-0.001714*r+5.6312)*s*t，且间距d的值小于：0.4736*(-1.08*10^-11*r³+2.2456*10^-7*r²-0.001714*r+5.6312)*s*t。其中，r为弯曲显示面100a的曲率、t为每一像素122及彩色滤光片112的厚度以及s为弯曲显示面100a的可视尺寸。另外，弯曲显示面100a的曲率r可大于2500mm、像素层120的每一像素122及彩色滤光片112的厚度t可大于0.2mm以及弯曲显示面100a的可视尺寸s可大于32吋，但不以此为限。在一些实施例中，每一像素122及彩色滤光片112的厚度t可大于0.2mm且小于0.5mm，例如为0.3mm或0.4mm，或者，弯曲显示面100a的可视尺寸s可为42吋～65吋之间，例如为46吋、48吋、50吋、55吋或60吋，但皆不以此为限。

此外，在本实施例中，间距d是由一工程分析软件进行回归分析而得，进一步的说，工程分析软件可为ls-dyna分析软件或abaqus分析软件，但不以此为限。

请参照图3a及图3b，图3a绘示依照本发明另一实施例的显示面板弯折前的部分俯视图。图3b绘示依照图3a的显示面板沿剖面线3-3’的剖视图。如图3a及图3b所示，相较于图1a～图2b所述的实施例，本实施例的显示面板300在弯折前没有形成一间距d，而是将黑色矩阵114的宽度进一步地延伸，详细而言，黑色矩阵114可具有第一黑色矩阵114a及第二黑色矩阵114b，第一黑色矩阵114a及第二黑色矩阵114b分别具有第一宽度a与第二宽度b，其中第一宽度a减去第二宽度b形成一差值，差值即为黑色矩阵114的第一黑色矩阵114所进一步延伸出的宽度w的值，其中差值大于0。在本实施例中，第二宽度b的值大约在15um～30um之间，但不以此为限。

进一步的说，在本实施例的第一黑色矩阵114a沿平行基板110的短边的轴向a2延伸，第二黑色矩阵114b沿平行基板110的长边的轴向a1延伸，且第一黑色矩阵114a的第一宽度a大于第二黑色矩阵114b的第二宽度b。也就是说，由于本实施例的第二黑色矩阵114b的宽度没有加大，只有第一黑色矩阵114a的宽度需加大，所以第一黑色矩阵114a的宽度会大于第二黑色矩阵114b的宽度。应了解到，本实施例的第二黑色矩阵114b为沿平行基板110的长边的轴向a1延伸的黑色矩阵114中宽度较小的黑色矩阵114。另一方面，请一并参照图1c，黑色矩阵114的宽度进一步地延伸的宽度w可以如图1c所示像素的间距值的分布情况相同，换言之，如取一位于线段l2上的像素122与另一位于线段l1上的像素122作比较，两者像素122在弯折之前，位于线段l2上的像素122的其沿平行基板110的短边的轴向a2延伸的黑色矩阵具有额外的宽度w，而线段l1上的像素122其沿平行基板110的短边的轴向a2延伸的黑色矩阵额外延伸的宽度为0，因此，两者相减后具有差值w。

进一步请参照图4a及图4b，图4a绘示依照本发明另一实施例的显示面板弯折后的部分俯视图。图4b绘示依照图4a的显示面板沿剖面线4-4’的剖视图。如图4a及图4b所示，虽然像素层120与基板110在弯折后产生偏移，但由于黑色矩阵114的第一黑色矩阵114a进一步延伸的宽度w，可覆盖像素122弯折后偏移基板110的部分，以避免像素122偏移时所产生的光漏情形。

也就是说，像素122内的数据线层123及栅极线层124在弯折后仍可完整的被第一黑色矩阵114a所遮盖，可避免数据线层123及栅极线层124露出于第一黑色矩阵114a外而引起显示亮度降低并在所显示的图像中引起色彩误差和波纹效应的问题。

在本实施例中，黑色矩阵114的第一黑色矩阵114a进一步延伸的宽度w的值等于图1a～图2b所述的实施例中的间距d的值。也就是说，在本实施例中，宽度w的值大于：

0.35*(-1.08*10^-11*r³+2.2456*10^-7*r²-0.001714*r+5.6312)*s*t；

且宽度w的值小于：

0.4736*(-1.08*10^-11*r³+2.2456*10^-7*r²-0.001714*r+5.6312)*s*t。其中，r为弯曲显示面100a的曲率、t为每一像素122及彩色滤光片112的厚度以及s为弯曲显示面100a的可视尺寸。另外，弯曲显示面100a的曲率r可大于2500mm、像素层120的每一像素122及彩色滤光片112的厚度t可大于0.2mm以及弯曲显示面100a的可视尺寸s可大于32吋，但不以此为限。在一些实施例中，每一像素122及彩色滤光片112的厚度t可大于0.2mm且小于0.5mm，例如为0.3mm或0.4mm，或者，弯曲显示面100a的可视尺寸s可为42吋～65吋之间，例如为46吋、48吋、50吋、55吋或60吋，但皆不以此为限。

本实施例的每一像素122所围绕的黑色矩阵114进一步延伸的宽度值是宽度w的值乘上一对应参数而得出。也就是说，本实施例的每一像素122对应的黑色矩阵114进一步延伸的宽度的宽度值与图1c所示的实施例的每一像素122与其对应的对应区112a所形成的间距值相同。因此，本实施例的显示面板300的每一像素122所对应的黑色矩阵114进一步延伸的宽度值与图1c的实施例的显示面板100的每一位置上所对应的像素122与其对应的对应区112a所具的间距值相同。

由上述本发明实施例可知，应用本发明具有以下优点。在本实施例的显示面板可在弯折前预先将像素层与基板在平行该基板的长边的轴向相对地移动一间距d使得每一像素的一侧边与对应的对应区的同一侧的一侧边相对地移动一间距d，而可让每一像素的侧边与对应的对应区的同一侧的侧边在弯折后彼此对齐。或者，每一黑色矩阵的宽度可额外延伸间距d的值，而可抑制由于像素偏移而发生光漏现象。因此，额外延伸每一黑色矩阵的宽度间距d值或将像素层与基板相对地移动一间距d皆可避免彩色滤光片或像素层在弯折后产生的像素偏移的问题，同时可改善显示面板显示时的画面品质，以减少像素偏移所造成的显示异常问题。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的为准。