具不同弯曲程度的导线与遮光图案的液晶显示器的制作方法

本发明涉及一种液晶显示器，且特别是涉及一种导线与对应遮光图案的弯曲程度不同的液晶显示器。
背景技术：
：具显示面板的电子产品已是现代人不论在工作处理学习上、或是个人休闲娱乐上，不可或缺的必需品，包括智能型手机(smartphone)、平板电脑(pad)、笔记型电脑(notebook)、显示器(monitor)到电视(tv)等许多相关产品。其中又以液晶显示面板最为普遍。由于液晶显示面板在绝大多数应用上具有更简洁、更轻盈、可携带、更低价、更高可靠度、以及让眼睛更舒适的功能，已经广泛地取代了阴极射线管显示器(crt)，成为最广泛使用的显示器，同时提供多样性包括尺寸、形状、分辨率等多种选择。液晶显示面板在制作时除了需注意制作工艺上的细节，例如进行导电层图案化时需精确以避免断线，制得后的面板也需具有良好且稳定的显示品质。技术实现要素：本发明是关于一种液晶显示器，通过导线例如电极的特殊形状设计，使电极与对应的遮光图案的弯曲部分是呈现不同的弯曲程度，例如电极的弯曲部两侧具有不同弧度，当施加电压于液晶显示器时，可使对应电极弯曲部的平缓一侧的液晶旋转量增加，相对地提升其亮度，进而改善应用产品的显示品质。虽然液晶显示面板的液晶分子在此平缓一侧的旋转量增加，进而相对地提升其亮度，但水平场分量会使得液晶的倒向不一致，因此按压稳定性会较差。液晶显示面板中按压稳定性差的区域，若受到外力触碰，容易使暗纹区域变大，该区域的液晶分子的转动角度被固定，不受电场的控制。因此，在实际制作时可利用遮光图案将按压稳定性差的区域相对应的遮掩。根据本发明，提出一种液晶显示器，包括一第一基板、相对于第一基板的一第二基板、设置于第一基板与第二基板之间的一液晶层、和位于第一基板与第二基板之间的一遮光图案。第二基板包括有多条导线。其中，该些导线之一以一第一方向投影至遮光图案以产生一投影线段，其中投影线段位于遮光图案内，且投影线段包括一弯曲部以及二连接该弯曲部两端的延伸部。其中，遮光图案的边缘与弯曲部之间在一第二方向上的距离，不相等于遮光图案的边缘与两延伸部之一之间在第二方向上的距离，其中，第一方向垂直于第二方向。为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下：附图说明图1为本发明一实施例的边缘电场转换(fringefiledswitching，ffs)显示模式的液晶显示器的上视图；图2为图1中沿a-a线段的一液晶显示器剖面示意图，其只显示出数据线、像素电极、共同电极、与遮光图案之间的相对位置；图3a为模拟试验中一第一实施例的共同电极(com)结构示意图；图3b为模拟试验中根据本发明一第二实施例的共同电极结构示意图；图3c为第一实施例与第二实施例的共同电极结构所获得的灰度分布图；图4为图1的圈选区域的示意图；图5为本发明一实施例的自一显示面板的一基板的背面观看色阻层、导线、和遮光图案的示意图；图6为图5中框起处的示意图；图7a为图6中圈选的弯曲区域所对应的第一基板的局部示意图；图7b为图6中圈选的弯曲区域所对应的第二基板的局部示意图；图8为图6中圈选的弯曲区域的放大示意图；图9为本发明的一实施例的遮光图案和导线的投影线段的放大示意图，其中标示与遮光图案和导线相关的曲率半径；图10为本发明的一实施例的遮光图案和导线的投影线段的另一放大示意图，其中标示投影线段弯曲部的两相关曲率半径。符号说明10：第一基板12a：第一色阻12b：第二色阻12c：第三色阻13：遮光图案131：第一边缘132：第二边缘13c：遮光弯部131c：第一弯曲边缘132c：第二弯曲边缘20：第二基板21：导线21p：投影线段211：弯曲部21p-b：弯曲部的后侧21p-f：弯曲部的前侧2111：弯曲部的外凸侧边2112：弯曲部的内凹侧边213：延伸部30：弯曲区域d1：第一方向d2：第二方向d3：第三方向r1、r1’、r2、r2’：距离rc、rm、rm’：最小曲率半径a～d、1～4：相对位置m2、dl：数据线sl：扫描线bm：黑色矩阵com：共同电极pe：像素电极il：绝缘层idl：层间介电层lc：液晶分子s1：下基板s2：上基板具体实施方式本发明的实施例提出一种液晶显示器，导线例如电极通过特殊的形状设计，使电极的弯曲部的相对两侧呈现不同的弯曲程度。一实施例中，电极一弯曲部的内凹侧的弯曲程度较相对的外凸侧的弯曲程度更为平缓，例如是呈现一弧形曲线。当施加电压于该液晶显示器时，可使对应电极弯曲部的内凹侧的液晶旋转量增加，进而相对地提升其亮度。本发明实施例可以应用的范围广泛，例如是可应用于一边缘电场转换(fringefiledswitching，ffs)显示模式的液晶显示器。以下参照所附的附图详细叙述实施态样。需注意的是，实施例所提出的结构和内容仅为举例说明之用，本发明欲保护的范围并非仅限于所述的该些态样。实施例中相同或类似的标号用以标示相同或类似的部分。需注意的是，本发明并非显示出所有可能的实施例。可在不脱离本发明的精神和范围内对结构加以变化与修饰，以符合实际应用所需。因此，未于本发明提出的其他实施态样也可能可以应用。再者，附图已简化以利清楚说明实施例的内容，附图上的尺寸比例并非按照实际产品等比例绘制。因此，说明书和图示内容仅作叙述实施例之用，而非作为限缩本发明保护范围之用。图1为本发明一实施例的边缘电场转换(fringefiledswitching，ffs)显示模式的液晶显示器的上视图。图2为图1中沿a-a线段的一液晶显示器剖面示意图，其只显示出数据线dl、像素电极pe、共同电极com、与遮光图案bm之间的相对位置。请同时参照图1和图2。其中，共同电极com(例如是图案化ito)设置于像素电极pe的上方，且共同电极com与像素电极pe之间具有一绝缘层il，且像素电极pe的下方还设置有一层间介电层(interlayerdielectric)idl，且层间介电层下方具有一下基板s1。像素电极pe为一片电极，而共同电极com为一被图案化的电极，共同电极com与像素电极pe的边缘之间所产生的电场即可用来驱动液晶分子lc转动。一遮光图案设置于一上基板s2上，遮光图案(例如黑色矩阵)bm的位置位于数据线dl的正上方，遮光图案bm除了用以分隔不同颜色的色阻外，更具有遮蔽数据线的dl作用，。本实施例如图2所示的架构为边缘电场转换显示模式的其中一种，另一种架构与第一种架构不同的地方在于，其将像素电极pe设置于共同电极com的上方，像素电极pe为一被图案化的电极，而共同电极com为一片电极，像素电极pe的下方可设置一平坦化层与一层间介电层idl。需注意的是，本发明提出的各种实施态样都可以应用于边缘电场转换显示模式的任一种架构。在如图2所示的第一种架构中，共同电极com形状的设计主要考虑到其所产生的光学效果，本发明所提出的一种共同电极com形状如图1所示，其对应多个子像素的共同电极。被图案化的共同电极com具有多个电极分枝，每个电极分枝都具有一个弯曲部，弯曲部包含有两相对的一内凹侧与一外凸侧。弯曲部将每一个子像素区分为两个令液晶分子以相异的两个方向排列的区域，因而提供广视角的效果。然而，由于弯曲部正处于令液晶分子朝不同方向排列的区域的交会点，液晶分子在靠近弯曲部的区域的倒向相较于其他区域更为紊乱。因此，在像素点亮之后，弯曲部附近的区域容易产生暗纹。根据上述，本发明对不同实施例进行多组模拟试验，以观察实施例的电极结构设计对亮度分布变化的影响。以下列出其中一组模拟结果。值得注意的是，该组模拟试验的电极结构设计和模拟结果的灰度数值仅供参考与说明之用，并非用以限制本发明可应用的电极结构，也非应用本发明所能达到增进亮度的最佳效果。请参照图3a～图3c和表1。图3a为模拟试验中一第一实施例的共同电极(com)结构示意图。图3b为模拟试验中根据本发明一第二实施例的共同电极结构示意图。图3c为根据第一实施例与第二实施例的共同电极结构所获得的灰度分布图。在模拟试验中，相对位置a例如是取自相对于一参考点49.25μm的位置，相对位置b例如是取自相对于参考点56.5μm的位置，相对位置c例如是取自相对于参考点64μm的位置，相对位置d例如是取自相对于参考点71.25μm的位置。如图3b所示，第二实施例的共同电极结构，其弯曲部的内凹侧(如相对位置a～d)的弧度较外凸侧平缓。实际应用时电极弯曲部的内凹侧可包括一垂直线段。如图3a所示，第一实施例的共同电极结构，其弯曲部的内凹侧与外凸侧一样呈现相同尖锐的线条。相对位置1～4是代表亮度极低的暗纹处，而相对位置a～d是代表亮度较高的亮纹处。两者共同电极结构的灰度分布如图3c所示。表1位置第一实施例的灰度第二实施例的灰度增加百分比a0.1930.23221％b0.1950.28044％c0.1750.26350％d0.1690.24947％根据此模拟试验结果，如图3c和表1，可清楚发现于相同的相对位置a～d上，相较于第一实施例的共同电极结构，第二实施例的共同电极结构所对应的灰度/亮度值确实有明显地提升。此模拟试验中其增加幅度至少20％(相对位置a)，且可高达50％(相对位置c)。由此可知，若如第二实施例的设计，将弯曲部的内凹侧的弧度设计得比外凸侧的弧度还要平缓，则可提升共同电极结构所对应的亮度值。应用本发明的实施例时，较佳根据实际应用的电极结构的设计而对其他元件相应地进行调整。例如一应用例中，为了提升亮度，而将电极结构设计成弯曲部的内凹侧具有较平缓的弧形曲线，电极在弯曲部之后的弧形曲线会造成水平场分量增加，虽然液晶显示面板的液晶分子在此区域的旋转量增加，进而相对地提升其亮度，但水平场分量会使得液晶的倒向不一致，因此按压稳定性会较差。液晶显示面板中按压稳定性差的区域，若受到外力触碰，容易使暗纹区域变大，该区域的液晶分子的转动角度被固定，不受电场的控制。因此，在实际制作时可利用遮光图案将按压稳定性差的区域相对应的遮掩。图4为图1的圈选区域的示意图。如图4所示，当共同电极com应用如图3b所示的实施例的电极结构时，共同电极com的弯曲部的内凹侧具有较平缓的弧形曲线可以提升亮度，但也可能有按压稳定性差的区域(如图4中的圈选处)产生。此区域可通过遮光图案(如黑色矩阵bm)的适当设计而遮住，例如令该区域所对应的ito共同电极com的内凹侧内缩于遮光图案bm里，以减少暗纹区域对显示效果的影响。图5为本发明一实施例的自一显示面板的一基板的背面观看色阻层、导线、和遮光图案的示意图。图6为图5中框起处的示意图。图7a为图6中圈选的弯曲区域所对应的第一基板的局部示意图，图7b为图6中圈选的弯曲区域所对应的第二基板的局部示意图。请同时参照图5、图6和图7a、图7b。实施例的显示面板包括一第一基板10、一第二基板20、和一显示层如液晶层位于第一基板10和第二基板20之间。第一基板10和第二基板20例如分别是一彩色滤光片基板(cfsubstrate)和一薄膜晶体管基板(tftsubstrate)。第一基板10上例如是形成有色阻层。一实施例中，色阻层包括第一色阻12a(如绿色色阻)、第二色阻(如红色色阻)12b，第三色阻(如蓝色色阻)12c。遮光图案13，例如是黑色矩阵(bm)，位于第一基板10和第二基板20之间，在此实施例中，遮光图案13例如是如图7a所示形成于第一基板10侧。第二基板20上例如是有导线21形成；一实施例中，导线21例如是数据线。如图6和图7b所示，该些导线21之一以一第一方向投影至遮光图案13以产生一投影线段21p，其中投影线段21p位于遮光图案13内。实施例的导线，如图5所示，其投影线段21p具有一弯曲部(如圈选的弯曲区域30的位置)，且弯曲部的内凹侧(如21p-b侧)较相对的外凸侧(如21p-f侧)更为平缓。同样的，导线21也可包含扫描线，其以第一方向d1投影至该第一基板10以产生一投影线段，该投影线段沿一第二方向d2延伸。此外，如图5所示，若该些导线21为数据线，则其主要延伸方向为一第三方向d3，第三方向d3与第二方向d2大致呈垂直，且两相邻的数据线与扫描线交错以定义一像素单元。以下所详细描述的投影线段21p、导线21、与遮光图案13，大致位于两相邻像素单元所形成的区域内。注意的是，虽然在此实施例中及图示是以包括色阻层的彩色滤光片基板为第一基板10，但本发明并不仅限于此种态样的应用。本发明也可应用于色阻层和导线都形成于第二基板20侧的液晶显示器，如coa(colorfilteronarray)型液晶显示器。另外，虽然在实施例中是以数据线对遮光图案的弯曲程度变化为例做说明，但本发明并不仅限于此，其他导电层(例如ito)也可在不悖离本发明的精神下应用实施例的设计。再者，在本
技术领域：
人员可充分了解的知识基础下，图示仅简单绘制相关元件以利清楚说明本发明的实施例。图8为图6中圈选的弯曲区域30的放大示意图。一实施例中，导线21以第一方向d1投影至遮光图案13所产生的投影线段21p位于遮光图案13内。投影线段21p具有一弯曲部211以及连接弯曲部211两端的二延伸部213，且弯曲部211的内凹侧边2112(如21p-b侧)较相对的外凸侧边2111(如21p-f侧)更为平缓，例如分别呈现较圆滑的弧形曲线和较尖锐的峰型曲线。请复参阅图6，在一实施例中，若将一投影线段的长度界定为两相邻第一扫描线sl1与第二扫描线sl2之间的距离，则可将该投影线段平均分成七个等分，其中，中间一等分的位置可对应至弯曲部，而其余的六等分的位置则可分别对应至二延伸部。一实施例中，遮光图案13的边缘包含有一相邻该外凸侧21p-f的第一边缘131，以及一相邻该内凹侧21p-b的第二边缘132，且导线21的投影线段21p位于第一边缘131与第二边缘132之间。第一、第二边缘131、132与投影线段21p的弯曲部211之间在一第二方向d2上的距离，如图8所示的距离r1’和距离r1，分别不相等于遮光图案13的第一边缘131、第二边缘132与两延伸部213之一之间在第二方向d2上的距离，如图8所示的距离r2’和r2，其中第一方向d1垂直于第二方向d2。一实施例中，第二方向d2实质上垂直于第三方向d3。一实施例中，本发明所述的距离的定义，若为第一边缘131与投影线段21p的弯曲部211之间在第二方向d2上的距离，则指第一边缘131与弯曲部211的一凸点之间在第二方向d2上的距离，其中，该凸点位于弯曲部211的外凸侧边2111，其沿该外凸侧边2111的切线平行于第三方向d3。同样的，若为第二边缘132与投影线段21p的弯曲部211之间在第二方向d2上的距离，则是指第二边缘132与弯曲部211的一凹点之间在第二方向d2上的距离，其中，该凹点位于弯曲部211的内凹侧边2112，其沿该内凹侧边2112的切线平行于第三方向d3。若为第一边缘131与两延伸部213之一之间在第二方向d2上的距离，则是指第一边缘131上其中一点与延伸部213之间在第二方向d2上的距离。若为第二边缘132与两延伸部213之一之间在第二方向d2上的距离，则是指第二边缘132上其中一点与延伸部213之间在第二方向d2上的距离。一实施例中，遮光图案13的第一边缘131与投影线段21p的弯曲部211之间在第二方向d2上具有距离r1’，遮光图案13的第一边缘131与投影线段21p的延伸部213之间在第二方向d2上具有距离r2’，其中距离r1’小于距离r2’。一实施例中，遮光图案13的第二边缘132与投影线段21p的弯曲部211之间在第二方向上d2具有距离r1，遮光图案13的第二边缘132与投影线段21p的延伸部213之间在第二方向上d2具有距离r2，其中距离r1大于距离r2。一实施例中，如图8所示的遮光图案13其第一边缘131与投影线段21p的弯曲部211之间在第二方向d2上的距离r1’，小于第二边缘132与弯曲部211之间在第二方向d2上的距离r1。再者，如图8所示，遮光图案13相对于投影线段21p的弯曲部211具有一遮光弯部13c，前述的遮光图案13的第一边缘131包括有一第一弯曲边缘131c，而第二边缘132则包括有一第二弯曲边缘132c，且遮光弯部13c位于第一弯曲边缘131c与第二弯曲边缘132c之间。实施例中，第一弯曲边缘131c的弯曲程度大于第二弯曲边缘132c的弯曲程度。另外，如图8所示，投影线段21p的弯曲部211具有外凸侧边2111以及相对于外凸侧边2111的内凹侧边2112，其中，外凸侧边2111的弯曲程度例如是大于内凹侧边2112的弯曲程度。亦即，导线21的弯曲部分可以呈前尖后圆的设计。但本发明并不仅限于此。再者，若比较遮光图案13和导线21，如图1和图3a-图3c所示，一实施例的遮光图案13的遮光弯部13c的弯曲程度(/弯曲角度)，例如是小于导线21的投影线段21p的弯曲部211的弯曲程度(/弯曲角度)。遮光图案13的遮光弯部13c和导线21的投影线段21p的弯曲部211的弯曲程度也可以自相关的曲率半径来观察。图9绘示本发明的一实施例的遮光图案和导线的投影线段的放大示意图，其中标示与遮光图案和导线相关的曲率半径。图9中与图8相同的元件沿用相同标号，其元件说明请参照上述内容，在此不再赘述。如图9所示，遮光图案13具有一遮光弯部13c，遮光弯部13c的周缘具有一最小曲率半径rc，而投影线段21p的弯曲部211的周缘具有一最小曲率半径rm，其中，最小曲率半径rc大于最小曲率半径rm。图10绘示本发明的一实施例的遮光图案和导线的投影线段的另一放大示意图，其中标示投影线段弯曲部的两相关曲率半径。如图10所示，一实施例中，投影线段21p的弯曲部211的外凸侧边2111为一第一弧线，内凹侧边2112为一第二弧线，第一弧线的曲率半径例如rm’小于第二弧线的曲率半径rm。根据以上实施例所述，是讨论遮光图案13与导线21的投影线段21p的结构。对于本发明应用于为具有色阻的第一基板(彩色滤光片基板)的实施态样而言，导线21也对应于两相邻色阻之间。如图6和图8所示，第一基板10包括有一第一色阻12a(如绿色色阻)与一第二色阻(如红色色阻)12b，导线21的投影线段21p位于两相邻的第一色阻12a与第二色阻12b之间。以下所述的色阻边缘的定义为自一显示面板的一基板的背面观看色阻层、导线、和遮光图案时，色阻与遮光图案之间的边界，其经由光学显微镜所能清楚观察得知。一实施例中，第二色阻12b的边缘与投影线段21p的弯曲部211之间在第二方向d2上的距离例如r1’，小于第一色阻12a的边缘与弯曲部211之间在第二方向d2上的距离例如r1(r1’<r1，图8)。一实施例中，第一色阻12a的边缘与投影线段21p的两延伸部213之一之间在第二方向d2上的距离例如r2，小于第一色阻12a的边缘与投影线段21p的弯曲部211之间在第二方向d2上的距离例如r1(r2<r1，图8)。一实施例中，第二色阻12b的边缘与投影线段21p的两延伸部213之一之间在第二方向d2上的距离例如r2’，大于第二色阻12b的边缘与投影线段21p的弯曲部211之间在第二方向d2上的距离例如r1’(r2’>r1’，图8)。一实施例中，本发明所述的距离的定义，若为第二色阻12b的边缘与投影线段21p的弯曲部211之间在第二方向d2上的距离，则是指第二色阻12b的边缘与弯曲部211的一凸点之间在第二方向d2上的距离，其中，该凸点位于弯曲部211的外凸侧边2111，其沿该外凸侧边的切线平行于第三方向d3。同样的，若为第一色阻12a的边缘与投影线段21p的弯曲部211之间在第二方向d2上的距离，则是指第一色阻12a的边缘与弯曲部211的一凹点之间在第二方向d2上的距离，其中，该凹点位于弯曲部211的内凹侧边2112，其沿该内凹侧边的切线平行于第三方向d3。若为第二色阻12b的边缘与两延伸部213之一之间在第二方向d2上的距离，则是指第二色阻12b的边缘上其中一点与延伸部之间在第二方向d2上的距离。若为第一色阻12a的边缘与两延伸部213之一之间在第二方向d2上的距离，则是指第一色阻12a的边缘上其中一点与延伸部之间在第二方向d2上的距离。再者，若观察曲率半径，则一实施例中，如图9所示，邻近于投影线段21p的弯曲部211的第一色阻12a的周缘具有一最小曲率半径rc，而邻近于第一色阻12a的投影线段21p的弯曲部211的周缘具有一最小曲率半径rm，其中，最小曲率半径rm小于最小曲率半径rc。根据上述实施例，导线21的弯曲部内侧较为平缓，如图中位于遮光图案13内导线21的投影线段21p的弯曲部211，其内凹侧边2112比外凸侧边2111的弯曲程度要小，使弯曲部211呈现外凸侧边2111较尖锐(最小曲率半径rm’)，内凹侧边2112的圆弧弧度较平缓(最小曲率半径rm，rm’<rm)的设计。根据上述，本发明实施例所提出的一种液晶显示器，其导线与对应的遮光图案的弯曲部分例如是分别呈现不同的弯曲程度。一实施例中，导线的一弯曲部中一侧较相对的另一侧更为平缓，例如弯曲部的后侧具有相对平缓的一弧形曲线。综上所述，虽然结合以上优选实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明。本发明所属
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，可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。当前第1页12