显示面板的制作方法

本发明涉及一种电子装置，且特别是涉及一种显示面板。

背景技术：

为了达到理想的显示效果，现有技术提出将两个液晶显示面板相堆栈的设计，其中一个做为显示面板以控制显示灰阶而另一个作为闸门面板(shutterpanel)以控制显示光线的通过与否。这样的设计有助于提升显示对比及改善色偏。然而，将两个显示面板相堆栈常会有对位(alignment)精准的问题，这将因为莫瑞效应(moiréeffect)而产生干涉条纹，使显示画面不佳。并且，由于两个显示面板堆栈后的结构较厚，来自闸门面板的光线可能斜射到显示面板中不要被照射到的区域而导致在非正视角下会有调光(dimming)偏移造成显示画面不佳(例如产生鬼影画面不连续)的问题。

技术实现要素：

本发明涉及一种显示面板，其具有较薄的厚度，以降低莫瑞效应以及画面不佳的问题。

本发明所涉及的显示面板，包括第一基板、第二基板、第一显示介质层、偏振层以及第二显示介质层。第一显示介质层配置于第一基板与第二基板之间。第一显示介质层包括第一基质以及固定于第一基质中的多个第一囊封粒子(encapsulatedparticles)，且第一囊封粒子的平均粒径为1nm至400nm。偏振层配置于第一显示介质层与第二基板之间，且偏振层接触第一显示介质层。第二显示介质层配置于该偏振层与该第二基板之间。

基于上述，本发明的显示面板不须以两个独立的显示面板彼此堆栈而具有较薄的厚度，且两层显示介质层之间的距离可缩短，以降低莫瑞效应以及画面不佳的问题。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明的第一实施例的一种显示面板的剖面示意图。

图2是依照本发明的第二实施例的一种显示面板的剖面示意图。

图3是依照本发明的第三实施例的一种显示面板的剖面示意图。

图4是依照本发明的第四实施例的一种显示面板的剖面示意图。

图5是依照本发明的一实施例的一种像素结构的局部上视示意图。

图6是依照本发明的另一实施例的一种像素结构的局部上视示意图。

图7是依照本发明的又一实施例的一种像素结构的局部上视示意图。

图8是依照本发明的再一实施例的一种显示面板的剖面示意图。

其中，附图标记：

100、200、300、800：显示面板500、600、700：像素结构

101：第一偏振片102：第一基板

103：第二基板104：第二偏振片

105：框胶110、210、810：第一驱动层

120、420：第一显示介质层121：第一基质

lc：液晶分子122：第一囊封粒子

130：偏振层101a、104a、130a：光吸收轴方向

130b：厚度140、340：第二显示介质层

140a：距离141：第二基质

142：第二囊封粒子150、250、850：第二驱动层

211、811：开关像素结构t1：第一主动元件

g1：第一栅极sm1：第一通道

s1：第一源极d1：第一漏极

pe1：第一像素电极ce1：第一共享电极

251、851：显示像素结构t2：第二主动元件

g2：第二栅极sm2：第二通道

s2：第二源极d2：第二漏极

cf：彩色滤光图案pe2：第二像素电极

ce2：第二共享电极sp：间隙物

370、470：配向层370a：配向方向

bm：遮光图案层pu：基本显示单元

sl：扫描线dl：数据线

t：主动元件g：栅极

sm：通道s：源极

d：漏极pe：像素电极

ce：共享电极

具体实施方式

图1是依照本发明的第一实施例的一种显示面板的剖面示意图。显示面板100可以包括第一偏振片101、第一基板102、第一驱动层110、第一显示介质层120、偏振层130、第二显示介质层140、第二驱动层150、第二基板103、第二偏振片104以及框胶(sealant)105。第一基板102与第二基板103可以通过框胶105以上下相对的方式贴附在一起。第一基板102与第二基板103的材质可为玻璃、石英、有机聚合物、金属或其他适宜的材质且具有一定的厚度与支撑性以建构出显示面板100的体积及轮廓，但本发明不限于此。框胶105的材质则例如是可使第一基板102与第二基板103彼此贴附的黏合材料。第一偏振片101配置于第一基板102的外侧，第二偏振片104配置于第二基板103的外侧，以使第一基板102、偏振层130以及第二基板103位于第一偏振片101与第二偏振片104之间。

第一显示介质层120配置于第一基板102与偏振层130之间，且位于框胶105围绕的面积中，并可通过配置于第一显示介质层120与第一基板102之间的第一驱动层110所驱动。第二显示介质层140配置于偏振层130与第二基板103之间，且位于框胶105围绕的面积中，并可通过配置于第二显示介质层140与第二基板103之间的第二驱动层150所驱动。

第一偏振片101、偏振层130以及第二偏振片104适于分别使特定偏振状态的光通过，亦即第一偏振片101、偏振层130以及第二偏振片104分别具有光吸收轴。在一些实施例中，第一偏振片101的光吸收轴方向101a与第二偏振片104的光吸收轴方向104a基本上相互平行(如：光吸收轴方向101a以及光吸收轴方向104a的方向皆于纸面上朝向右侧的方向)，且第一偏振片101的光吸收轴方向101a与第二偏振片104的光吸收轴方向104a基本上分别垂直于偏振层130的光吸收轴方向130a(如：光吸收轴方向130a的方向为垂直或远离纸面的方向)。在本实施例中，第一偏振片101与第二偏振片104例如为预先成形的片材，且在裁切成具有预定的尺寸及轮廓之后才通过贴附或是层压的方式配置于第一基板102与第二基板103的外表面，然本发明不以此为限，在其他一实施例中，亦可以直接于第一基板102与第二基板103外形成适合金属格线达到相同的效果，又或是于另一实施例中，可以利用涂布方式形成。偏振层130则是利用涂布方式形成于第一显示介质层120与第二显示介质层140之间。因此，偏振层130的厚度小于第一偏振片101与第二偏振片104的厚度。举例而言，第一偏振片101与第二偏振片104的厚度例如为50微米至200微米，而偏振层130的厚度可以为1纳米至30微米，或是小于10微米，但本发明不限于此。在一些实施例中，偏振层130的厚度可以为10纳米至800纳米。

第一显示介质层120包括液晶分子lc、第一基质121以及多个第一囊封粒子122。第一囊封粒子122中填充有液晶分子lc，且第一囊封粒子122固定于第一基质121中。第一囊封粒子122具有纳米级的尺寸。举例而言，第一囊封粒子122的粒径小于400纳米，但本发明不限于此。在一些实施例中，第一囊封粒子122的平均粒径为1纳米至400纳米。在部分实施例中，第一囊封粒子122的平均粒径为10纳米至400纳米。

本实施例中，第一囊封粒子122可以通过复合凝聚法(complexcoacervation)、膜乳化(membraneemulsification；me)法、原位聚合法(in-situpolymerization)、界面聚合法(interfacialpolymerization)或其他适宜的方法来制造。举例而言，可以通过乳化制程，将液晶分子lc液滴(droplet)入乳化剂中。乳化剂例如可以为壳聚糖(chitosan)、卡拉胶(carrageenan)、明胶(gelatin)、阿拉伯胶(arabiagum)、白蛋白(albumin)、藻酸盐(alginate)、酪蛋白(casein)等天然乳化剂，或是聚氨酯(polyurethanes；pu)、聚丙烯酸(polyacrylicacid；paa)、聚乙烯(polyethylene；pe)等合成乳化剂。接着，可以通过调整温度或酸硷值等来执行凝胶化(gelation)制程，以形成第一囊封粒子122。然后，可以将第一囊封粒子122与可形成第一基质121的基质材料相混合，再以网印(printing)、涂布(coating)或其他适宜的方式将上述混合材料形成于具有第一驱动层110的第一基板102上。后续步骤中，可将基质材料加以硬化(hardening)后而形成第一显示介质层120。如此，第一囊封粒子122将被固定于第一基质121中不会移动，但第一囊封粒子122内部的液晶分子lc则可以受电场驱动而改变其状态或特性。

第一驱动层110例如可用来提供横向电场，以驱动第一显示介质层120。第一显示介质层120在电场驱动下可诱发双折射(inducedbirefringence)，这种现象叫作克尔效应(kerreffect)。在克尔效应中，诱发的双折射与电场强度的平方成正比。第一显示介质层120可以通过克尔效应并搭配第一偏振片101与偏振层130的光吸收轴设置来实现光闸的效果。除此之外，第一显示介质层120与第一驱动层110之间可无须配向层的配置，且第一显示介质层120与偏振层130之间无须设置电极或是用以形成驱动电场的其他构件，而有助于简化显示面板100的制程与结构并减少显示面板100的厚度。

在一些实施例中，第一驱动层110可以包括具有条状图案的像素电极(如：图5所绘示的像素电极pe)与共用电极(如：图5所绘示的共享电极ce)。像素电极与共用电极可以为同一膜层，且像素电极的条状图案与共用电极的条状图案彼此交替排列。在显示面板100的操作上，像素电极与共用电极可以具有不同的操作电压，以在像素电极与共用电极间所形成的电场会驱动第一显示介质层120以产生显示功能。也就是说，由第一驱动层110所构成的显示面板100可以为共面切换式(in-planeswitching；ips)液晶显示面板，但本发明不限于此。在其他实施例中，像素电极与共用电极可以为不同膜层。也就是说，由第一驱动层110所构成的显示面板100可以为边际场切换式(fringefieldswitching；ffs)液晶显示面板。

第二显示介质层140包括液晶分子lc、第二基质141以及多个第二囊封粒子142。相似地，液晶分子lc填充于第二囊封粒子142中。第二囊封粒子142固定于第二基质141中不会移动，但第二囊封粒子142内部的液晶分子lc则可以受电场驱动而改变其状态或特性。简言之，第二显示介质层140的组成、性质及制作方式可以类似于第一显示介质层120的组成、性质及制作方式，但本发明不限于此。第二驱动层150例如可用来提供横向电场，以驱动第二显示介质层140。第二显示介质层140可以通过克尔效应并搭配第二偏振片104与偏振层130的光吸收轴设置来实现光闸的效果。在部分实施例中，第一显示介质层120与第二显示介质层140可至少有一者由基质与囊封粒子组成。因此，第一显示介质层120与第二显示介质层140的其中一者也可包括不被囊封而散布于基板(102或103)与偏振层130之间的液晶分子、电泳显示介质或是其他适宜的介质。

在本实施例中，偏振层130可以利用涂布的方式形成于第一显示介质层120上，且直接与第一显示介质层120相接触。第二显示介质层140也可以直接与偏振层130相接触。举例而言，显示面板100的制作方法可包括：以涂布方式将第一显示介质层120形成于具有第一驱动层110的第一基板102上；再以涂布方式将偏振层130形成于第一显示介质层120上；以涂布方式将第二显示介质层140形成于具有第二驱动层150的第二基板103上；以及，将形成有第一显示介质层120与偏振层130的第一基板102与形成有第二显示介质层140的第二基板103利用框胶105组立在一起。此时，第一显示介质层120与第二显示介质层140之间的距离140a实质上等于偏振层130的厚度130b，这有助于减少显示面板100的厚度以及缩减第一显示介质层120与第二显示介质层140之间的距离140a。由于第一显示介质层120与第二显示介质层140之间的距离140a减小，调光(dimming)偏移造成画面不佳的问题可获得改善。另外，显示面板100无须以两个独立的面板(例如四片基板)彼此组合的方式来制作，可以降低因为对位误差而产生莫瑞效应的情形。

图2是依照本发明的第二实施例的一种显示面板的剖面示意图。第二实施例的显示面板200与图1的显示面板100类似。值得注意的是，在图1与图2中，相同或相似的标号表示相同或相似的构件，故针对图1中说明过的构件于此不再详述。第一驱动层210包括多个开关像素结构211。各个开关像素结构211包括第一主动元件t1、第一像素电极pe1以及第一共享电极ce1，其中第一主动元件t1包括第一栅极g1、第一通道sm1、第一源极s1以及第一漏极d1。第一通道sm1位于第一源极s1以及第一漏极d1之间。第一漏极d1与第一像素电极pe1电性连接。在操作上，第一栅极g1可以控制第一主动元件t1的开启(导通)与关闭(断路)。当第一主动元件t1为开启(导通)的情形下，第一主动元件t1可以允许第一源极s1通过第一通道sm1电性导通至第一漏极d1。第一共享电极ce1例如电性连接至第一共通电压源，以接收第一共通电压源所输出的共通电压(commonvoltage；vcom)，而第一像素电极pe1则接收来自于第一漏极d1所传递的对应电压。第一像素电极pe1与第一共享电极ce1可以包括彼此交替排列的条状(slit)电极图案。藉此，第一像素电极pe1与第一共享电极ce1间的电压差可以形成驱动第一显示介质层120的驱动电场。

第二驱动层250包括多个显示像素结构251。各个显示像素结构251包括第二主动元件t2、第二像素电极pe2以及第二共享电极ce2，其中第二主动元件t2包括第二栅极g2、第二通道sm2、第二源极s2以及第二漏极d2。第二通道sm2位于第二源极s2以及第二漏极d2之间。第二漏极d2与第二像素电极pe2电性连接。在操作上，第二栅极g2可以控制第二主动元件t2的开启(导通)与关闭(断路)。当第二主动元件t2为开启(导通)的情形下，第二主动元件t2可以允许第二源极s2通过第二通道sm2电性导通至第二漏极d2。第二共享电极ce2例如电性连接至第二共通电压源，以接收第二共通电压源所输出的共通电压，而第二像素电极pe2则接收来自于第二漏极d2所传递的对应电压。第二像素电极pe2与第二共享电极ce2可以包括彼此交替排列的条状电极图案。藉此，第二像素电极pe2与第二共享电极ce2间的电压差可以形成驱动第二显示介质层140的驱动电场。

第一像素电极pe1与第一共享电极ce1设置于同一平面上，且第二像素电极pe2与第二共享电极ce2都设置于同一平面上，以构成共平面切换式(in-planeswitching；ips)像素结构。在其他实施例中，开关像素结构211与显示像素结构251也可以是边际场切换式(fringefieldswitching；ffs)像素结构。换言之，第一驱动层210与第二驱动层250两者都用来提供横向电场，以对应的驱动第一显示介质层120与第二显示介质层140。并且，第一显示介质层120与偏振层130之间以及第二显示介质层140与偏振层130之间无须设置电极或是配向层等控制液晶分子lc状态的构件。

在本实施例中，显示面板200更包括多个彩色滤光图案cf可以用来达成彩色画面的显示，且相邻的彩色滤光图案cf可以具有彼此不同的颜色。以本实施例来说，彩色滤光图案cf可以设置于第二驱动层250并且整合于显示像素结构251。因此，显示像素结构251为彩色滤光层于像素阵列上(colorfilteronarray；coa)的结构。另外，显示面板200可以更包括遮光图案层bm，遮光图案层bm的位置在相邻的彩色滤光图案cf之间，其又可称为黑矩阵(blackmatrix；bm)。遮光图案层bm可以整合于显示像素结构251，因此显示像素结构251也可为黑矩阵层于像素阵列上(blackmatrixonarray；boa)的结构。在其他的实施例中，彩色滤光图案cf与遮光图案层bm例如可以设置在第二基板103和第二驱动层250之间，又或是彩色滤光图案cf与遮光图案层bm至少一者可以整合于第一驱动层210的开关像素结构211中。

在显示面板200中，n个显示像素结构251可以构成一个基本显示单元pu，其中n为大于1的正整数。构成单一个基本显示单元pu的n个显示像素结构251可以用以控制不同颜色(例如红、绿、蓝)的显示灰阶，以共同呈现出所要的显示色彩。图2绘示构成单个基本显示单元pu的显示像素结构251的数量是以三个为例，但本发明不限于此。

开关像素结构211用以控制各个基本显示单元pu所需要的显示光线的亮或暗。在本实施例中，对应于同一个基本显示单元pu的多个开关像素结构211使对应的第一显示介质层120呈现亮态(允许光通过)或同时呈现暗态(阻挡光通过)。配合显示像素结构251，因此，可以提高显示面板的对比度，显示像素结构251和开关像素结构211的更细节的设计，在下文详细描述。

显示面板200显示画面时，第二驱动层250(即显示像素结构)可以相较于第一驱动层210(即开关像素结构)更为接近使用者。另外，本实施例的驱动层的结构设计可以应用于图1的实施例中。举例而言，图1的第一驱动层110可以包括多个如图2所示的开关像素结构211，而图1的第二驱动层150可包括多个如图2所示的显示像素结构251，但不以此为限。

图3是依照本发明的第三实施例的一种显示面板的剖面示意图。第三实施例的显示面板300与图1的显示面板100或图2的显示面板200类似。值得注意的是，在图3中，相同或相似于图1与图2的标号表示相同或相似的构件，故针对图1及图2中说明过的构件于此不再详述。请参照图3，第三实施例的显示面板300与图2的显示面板200类似，差别在于：在本实施例中，第二显示介质层340的组成可以为不被囊封而散布于第二基板103与偏振层130之间的多个液晶分子lc。本实施例可进一步将配向层370配置于第二驱动层250与第二显示介质层340之间。在一些实施例中，配向层370的配向方向370a平行于偏振层130的光吸收轴方向130a(如：垂直或远离纸面的方向)。另外，第二基板103与偏振层130之间也可选择性地进一步设置有间隙物sp以维持适当的晶穴间隙。不过，本实施例不须以此为限。在其他的可能实施例中，配向层370与间隙物sp可能被省略，及/或第二显示介质层340可能为其他的显示材料组成。

显示面板300的制作方法可包括：以涂布方式将第一显示介质层120形成于具有第一驱动层210的第一基板102上；再以涂布方式将偏振层130形成于第一显示介质层120上；将间隙物sp与配向层370形成于已具有第二驱动层250的第二基板103上；采用滴下式注入法或是真空注入法，将液晶分子lc形成于框胶105、第一基板102或第二基板103所围的空间中；以及利用框胶105将第一基板102与第二基板103组立在一起，构成第二显示介质层340。在此，液晶分子lc填充于偏振层130与第二基板103上的配向层370之间。并且，间隙物sp可以直接抵顶于偏振层130。

图4是依照本发明的第四实施例的一种显示面板的剖面示意图。第四实施例的显示面板400与图2的显示面板200类似。值得注意的是，在图4中，相同或相似于图1至图2的标号表示相同或相似的构件，故针对图1至图2中说明过的构件于此不再详述。请参照图4，第四实施例的显示面板400与图2的显示面板200类似，差别在于：第一显示介质层420的组成可以为不被囊封而散布于第一基板102与偏振层130之间的多个液晶分子lc。此外，显示面板400进一步包括配向层470及间隙物sp。配向层470配置于第一驱动层210与第一显示介质层420之间。间隙物sp配置于第一基板102与偏振层130之间以维持适当的晶穴间隙。

显示面板400的制作方法可包括：以涂布方式将第二显示介质层140形成于具有第二驱动层250的第二基板103上；再以涂布方式将偏振层130形成于第二显示介质层140上；将间隙物sp与配向层470形成于已具有第一驱动层210的第一基板102上；采用滴下式注入法或是真空注入法，将液晶分子lc形成于框胶105、第一基板102或第二基板103所围的空间中；以及，利用框胶105将第一基板102与第二基板103组立在一起，构成第一显示介质层420。如此，液晶分子lc填充于偏振层130与第一基板102上的配向层470之间的空间中。间隙物sp可以直接抵顶于偏振层130。

前述实施例的显示面板100、200、300、400中所具有的开关像素结构211或显示像素结构251可以采用多种的结构设计，以下将搭配图5至图7针对可以构成开关像素结构211或显示像素结构251的像素结构进行描述。

图5是依照本发明的一实施例的一种像素结构的局部上视示意图。为了清楚地说明本发明之实施例，图5省略绘示了部分的膜层。多个像素结构500可以排成一列以构成一个基本显示单元pu，且各像素结构500连接多条扫描线sl中的其中一条与多条数据线dl的其中一条。各个像素结构500包括主动元件t、像素电极pe以及共享电极ce，其中主动元件t包括栅极g、通道sm、源极s、漏极d。通道sm位于漏极d以及源极s之间。栅极g与扫描线sl电性连接。源极s与数据线dl电性连接。漏极d与像素电极pe电性连接。

像素电极pe与共用电极ce各自具有条状的图案，且像素电极pe的条状图案与共用电极ce的条状图案彼此交替排列。具体而言，前述实施例的显示面板100、200、300、400中所具有的开关像素结构211或显示像素结构251都可以采用图5所示的像素结构500来实现。当开关像素结构211与显示像素结构251具有相同结构设计时，各个开关像素结构211的面积可对应地重叠单个显示像素结构251的面积。当显示像素结构251采用图5所示的像素结构500来实现，n个像素结构500可以排成一列以构成一个基本显示单元pu且n例如为3)，但不以此为限。

具体而言，图5的像素结构500可以应用于单个显示面板的不同驱动层中。以图2所示的显示面板200为例，在显示面板200中，第一驱动层210中所具有的开关像素结构211以及第二驱动层250的显示像素结构251可都采用图5的像素结构501来实现。此时，开关像素结构211的面积与显示像素结构251的的面积可彼此相同。

图6是依照本发明的另一实施例的一种像素结构的局部上视示意图。为了清楚地说明本发明之实施例，图6省略绘示了部分的膜层。图6的像素结构600与图5的像素结构500类似。值得注意的是，在图6中，相同或相似于图5的标号表示相同或相似的构件，故针对图6中说明过的构件于此不再赘述。请参照图6，像素结构600与图5的像素结构500类似，差别在于：在单个基本显示单元pu中，数个像素结构600的像素电极pe可以彼此电性连接。前述实施例的显示面板100、200、300、400任一者中所具有的开关像素结构211可以采用图6所示的像素结构600来实现。此外，对应的显示像素结构251可采用图5的像素结构500来实现。此时，作为开关像素结构211的像素结构600中，像素电极pe相连接的n个像素结构600属于一个基本显示单元pu，以对应于单一个基本显示单元pu的n个显示像素结构251。这样的设置之下，n个开关像素结构600是以等电位方式操作。在此，n为大于1的正整数(例如n为3)。即对应于同一个基本显示单元pu的多个开关像素结构211的第一像素电极pe1可以通过相同的讯号来驱动，以决定是否提供显示光线给这个基本显示单元pu中的对应的数个显示像素结构251。

图7是依照本发明的又一实施例的一种像素结构的局部上视示意图。为了清楚地说明本发明之实施例，图7省略绘示了部分的膜层。本实施例的像素结构700与图5的像素结构500类似。值得注意的是，在图7中，相同或相似于图5的标号表示相同或相似的构件，故针对图5中说明过的构件于此不再详述。请参照图7，图7的像素结构700与图5的像素结构500类似，差别在于：相较于图5的像素结构500，图7的单个像素结构700具有较大的面积，其中本实施例的单个像素结构700即可构成一个像素单元pu。具体而言，图5的像素结构500与图7的像素结构700可以应用于单个显示面板的不同驱动层中。

以图8所示的显示面板800为例，显示面板800的第一驱动层810中所具有的开关像素结构811可以采用图7所示的像素结构700来实现，而第二驱动层850的显示像素结构851可采用图5的像素结构500来实现。在本实施例中，单个基本显示单元pu例如包括三个显示像素结构851，且开关像素结构811的面积例如为显示像素结构851的3倍。也就是说，在显示面板800的法线方向上，单个开关像素结构811的面积可对应地重叠单个基本显示单元pu的多个显示像素结构851的面积，且对应同一个开关像素结构811的这些显示像素结构851可以属于同一个基本显示单元pu。如此一来，单一个开关像素结构811的开启或关闭可决定一个基本显示单元pu中的多个显示像素结构851是否提供显示光线，且第一驱动层810的结构设计可以较为简化或是开关像素结构811的面积可以较显示像素结构851的面积更大。

综上所述，于本发明的显示面板中，由于第一显示介质层及/或第二显示介质层包括基质以及多个囊封粒子，囊封粒子中填充有液晶分子，囊封粒子固定于基质中，且偏振层以涂布方式形成于第一显示介质层及第二显示介质层之间。因此，第一显示介质层及/或第二显示介质层可与偏振层直接接触，这有助于减少显示面板的厚度、缩减第一显示介质层与第二显示介质层之间的距离，进而降低莫瑞效应以及调光偏移的问题。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的改进与完善，故本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。