本发明涉及一种显示面板，且特别涉及一种具有第一偏光图案、第二偏光图案以及第三偏光图案的显示面板。
背景技术：
液晶显示面板通常会在上下两基板上设置偏光片。上基板的偏光片吸收轴与位于下基板的偏光片吸收轴互相垂直，由于只有垂直于偏光片吸收轴的光线可以通过偏光片，因此能通过上下两偏光片之间的液晶的转动来调整光线是否可以通过。
目前，偏光片为整片贴覆在同一显示面板上，对应不同颜色滤光元件的偏光片具有相同方向的吸收轴。然而，不同波长的光线具有相位差，波段较短的光或波段较长的光容易有漏光的情况发生。导致显示面板在暗态的品质不佳，例如显示面板容易在暗态出现偏蓝的情况。因此，目前亟需一种可以解决前述问题的方法。
技术实现要素：
本发明提供一种显示面板，可以提高不同波段的光线之间的对比度，并能改善显示面板的暗态品质。
本发明的显示面板包括主动元件基板、对向基板、液晶层、彩色滤光元件以及第一偏光图案层。对向基板与主动元件基板相对设置。液晶层设置于主动元件基板和对向基板之间。彩色滤光元件位于主动元件基板和对向基板之间。彩色滤光元件包括第一滤光图案、第二滤光图案以及第三滤光图案。第一偏光图案层位于彩色滤光元件上。第一偏光图案层包括第一上偏光图案、第二上偏光图案以及第三上偏光图案。第一上偏光图案对应第一滤光图案设置，且包括沿第一方向平行排列的多条金属线。第二上偏光图案对应第二滤光图案设置，且包括沿第二方向平行排列的多条金属线。第三上偏光图案对应第三滤光图案设置，且包括沿第三方向平行排列的多条金属线。第一方向、第二方向以及第三方向不是同一个方向。
基于上述，本发明的显示面板具有第一上偏光图案、第二上偏光图案以及第三上偏光图案，由于第一上偏光图案、第二上偏光图案以及第三上偏光图案包括两种以上不同方向的吸收轴，因此，可以提高不同波段的光线之间的对比度，并能改善显示面板的暗态品质。
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，并配合说明书附图作详细说明如下。
附图说明
图1a是依照本发明的一实施例的一种显示面板的俯视图。
图1b是沿着图1a剖线aa’的剖面示意图。
图2是依照本发明的一实施例的一种显示面板的俯视图。
图3是依照本发明的一实施例的一种显示面板的俯视图。
图4a是依照本发明的一实施例的一种显示面板的仰视图。
图4b是沿着图4a剖线bb’的剖面示意图。
附图标记说明：
1、2：显示面板
10：第一偏光图案层
12：第一上偏光图案
14：第二上偏光图案
16：第三上偏光图案
20：第二偏光图案层
22：第一下偏光图案
24：第二下偏光图案
26：第三下偏光图案
100：主动元件基板
110：绝缘层
120：配向层
200：对向基板
210：彩色滤光元件
pl1：第一光学膜
pl2：第二光学膜
pl3：第三光学膜
pl4：第四光学膜
d1、d2、d3、d4、d5、d6：方向
t1、t2、t3、t4、t5、t6：延伸方向
d0：配向方向
r、g、b：滤光图案
a1、a2、a3、a4：慢轴
l2、l3、l4、l5、l6、l7：金属线
lc：液晶层
tft：主动元件
pe：像素电极
rr：反射区
tr：穿透区
u：子像素
s：源极
d：漏极
ch：通道层
ga：栅极
h1、h2：间隙
w1、w3：间距
w2、w4：线宽
具体实施方式
图1a是依照本发明的一实施例的一种显示面板的俯视图。图1b是沿着图1a剖线aa’的剖面示意图。
请同时参考图1a与图1b，显示面板1包括主动元件基板100、对向基板200、液晶层lc、彩色滤光元件210以及第一偏光图案层10。
主动元件基板100的材质可为玻璃、石英、有机聚合物、或是不透光/反射材料(例如：导电材料、金属、晶圆、陶瓷、或其他可适用的材料)、或是其他可适用的材料。若使用导电材料或金属时，则在主动元件基板100上覆盖一层绝缘层(未示出)，以避免短路问题。
在一实施例中，主动元件基板100上包括多条扫描线、多条数据线、以及多个子像素u。在本实施例中，显示面板1为半穿反型显示面板，子像素u具有至少部分反射区rr以及与反射区rr相邻的穿透区tr，但本发明不以此为限。在其他实施例中，显示面板为全反射式显示面板，子像素可以不包括穿透区。
在一实施例中，子像素u包括主动元件tft以及与主动元件tft电性连接的像素电极pe。主动元件tft例如位于反射区rr中，且包括栅极ga、通道层ch、源极s与漏极d。
栅极ga与扫描线(图未示出)电性连接。通道层ch与栅极ga之间夹有栅极绝缘层gi。通道层ch为单层或多层结构，其包含非晶硅、多晶硅、微晶硅、单晶硅、有机半导体材料、氧化物半导体材料(例如：铟锌氧化物、铟镓锌氧化物、或是其他合适的材料、或上述的组合)、或其他合适的材料、或含有掺杂物(dopant)于上述材料中、或上述的组合。本实施例以底栅极为例，然不以此为限，在其他实施例中，例如亦可以为顶栅极或双栅极等。
源极s与数据线(图未示出)以及通道层ch电性连接。漏极d与通道层ch以及像素电极pe电性连接。
绝缘层110位于反射区rr，且覆盖主动元件tft。在一实施例中，绝缘层110的表面具有凹凸起伏的结构。在一实施例中，在绝缘层110上进一步形成反射层m，成为具有凹凸起伏的反射结构，且反射层m的材质例如包括金属材料。在一实施例中，像素电极pe通过绝缘层110的开口而与漏极d电性连接。在一实施例中，像素电极pe从反射区rr延伸至穿透区tr中。
配向层120位于主动元件基板100上。配向层120例如覆盖像素电极pe。在一实施例中，配向层120的材料包括聚亚酰胺(polyimide；pi)或其他合适的材料。在一实施例中，例如通过物理配向、光配向或化学配向的方式，使配向层120具有配向方向d0。
液晶层lc设置于主动元件基板100和对向基板200之间。液晶层lc可包括正型液晶、负型液晶、或是其他可适用的介质。在本发明下列实施例中的显示介质是以液晶当作范例，但本发明不限于此。再者，在本发明下列实施例中的液晶层，优选地，是以可被水平电场转动或切换的液晶层或者是可被垂直电场转动或切换的液晶层为范例，但本发明不限于此。液晶层lc中的液晶分子的排列方向对应于配向层120的配向方向d0。
在一实施例中，液晶层lc于子像素u的穿透区tr与对向基板200之间具第一间隙h1，液晶层lc于子像素u的反射区rr与对向基板200之间具第二间隙h2，第一间隙h1大于第二间隙h2。在一实施例中，第一间隙h1等于2倍的第二间隙h2。
对向基板200与主动元件基板100相对设置。彩色滤光元件210位于主动元件基板100和对向基板200之间。在本实施例中，对向基板200上具有彩色滤光元件210，且彩色滤光元件210位于对向基板200与液晶层lc之间，然而本发明不以此为限。在一些实施例中，彩色滤光元件210位于液晶层lc与主动元件基板100之间。
彩色滤光元件210包括第一滤光图案r、第二滤光图案g以及第三滤光图案b，分别对应于不同的子像素u。在一实施例中，第一滤光图案r为红色滤光图案，第二滤光图案g为绿色滤光图案，第三滤光图案b为蓝色滤光图案。虽然在本实施例中只画出了三种不同的滤光图案，然而本发明不以此为限。在其他实施例中，彩色滤光元件210还可以包括其他颜色的滤光图案，例如白色滤光图案。在本实施例中，彩色滤光图案210中的第一滤光图案r、第二滤光图案g以及第三滤光图案b的形状为矩形，然而本发明不以此为限，在其他实施例中，第一滤光图案r、第二滤光图案g以及第三滤光图案b的形状可以是其他几何形状，且第一滤光图案r、第二滤光图案g以及第三滤光图案b的形状可以不同。在一些实施例中，对向基板200还可以包括环绕第一滤光图案r、第二滤光图案g以及第三滤光图案b的黑色矩阵(未示出)，以改善显示面板的色偏问题。
第一光学膜pl1，例如为λ/2波板，位于对向基板200相对于液晶层lc的另一侧上。第二光学膜pl2，例如为λ/4波板，位于第一光学膜pl1和对向基板200之间。
在一实施例中，波板是由双折射材料所制成的光学元件。波板例如包括互相正交的快轴及慢轴。在波板中，沿着快轴及慢轴方向的折射率不同，平行于快轴的光的传递速度大于平行于慢轴的光。因此，光射出波板后，平行于快轴的光和平行于慢轴的光会有一定的相位差。在一实施例中，光线通过第一光学膜pl1会产生二分之一波长的相位差。在一实施例中，光线通过第二光学膜pl2会产生四分之一波长的相位差。
在一实施例中，配向方向d0与第一光学膜pl1的第一慢轴a1的夹角为60度。第二光学膜pl2的第二慢轴a2与配向方向d0平行。在一实施例中，第二慢轴a2与第一慢轴a1的夹角为60度。
第一偏光图案层10位于第一光学膜pl1上。在本实施例中，第一光学膜pl1夹在第一偏光图案层10以及第二光学膜pl2之间，因此可以有效的增加显示面板的暗态品质，通过其的短波长的光和长波长的光各自能降低60％～88％的暗态亮度，提高对比。第一偏光图案层10包括第一上偏光图案12、第二上偏光图案14以及第三上偏光图案16。在一实施例中，第一上偏光图案12、第二上偏光图案14以及第三上偏光图案16例如是利用纳米压印技术而同时形成。
在一些实施例中，通过设置第一偏光图案层10、第一光学膜pl1以及第二光学膜pl2来改善显示面板的暗态品质。举例来说，调整第一偏光图案层10中金属线l2、l4、l6的延伸方向、第一慢轴a1的方向以及第二慢轴a2的方向，以使显示面板具有较佳的暗态品质。
第一上偏光图案12对应第一滤光图案r设置，且包括沿第一方向d1平行排列的多条金属线l2，其中第一上偏光图案12的金属线l2沿着延伸方向t1方向延伸。在一实施例中，第一上偏光图案12的吸收轴垂直于第一方向d1且平行于延伸方向t1。在一实施例中，第一方向d1与配向层120的配向方向d0的夹角为-78度至-76度或12度至14度，其中又以本实施例中的-77度较佳。在一实施例中，延伸方向t1(例如平行于第一上偏光图案12的吸收轴方向)与第一光学膜pl1的第一慢轴a1的夹角为72度至74度或162度至164度，其中又以本实施例中的73度较佳。
第二上偏光图案14对应第二滤光图案g设置，且包括沿第二方向d2平行排列的多条金属线l4，其中第二上偏光图案14的金属线l4沿着延伸方向t2方向延伸。在一实施例中，第二上偏光图案14的吸收轴垂直于第二方向d2且平行于延伸方向t2。在一实施例中，第二方向d2与配向方向d0的夹角为14度至16度，其中又以本实施例中的15度较佳。在一实施例中，延伸方向t2(例如平行于第二上偏光图案14的吸收轴方向)与第一光学膜pl1的第一慢轴a1的夹角为164度至166度，其中又以本实施例中的165度较佳。
第三上偏光图案16对应第三滤光图案b设置，且包括沿第三方向平行d3排列的多条金属线l6，其中第三上偏光图案16的金属线l6沿着延伸方向t3方向延伸。在一实施例中，第三上偏光图案16的吸收轴垂直于第三方向d3且平行于延伸方向t3。在一实施例中，第三方向d3与配向方向d0的夹角为-79度至-75度或10度至15度，其中又以本实施例中的12度较佳。在一实施例中，延伸方向t3(例如平行于第三上偏光图案16的吸收轴方向)与第一光学膜pl1的第一慢轴a1的夹角为71度至75度或160度至165度，其中又以本实施例中的162度较佳。
在一实施例中，第二方向d2与第一方向d1及/或第一方向d1与第三方向d3的夹角大于60度。在本实施例中，第二方向d2和第一方向d1之间的夹角大于60度。在一实施例中，第一方向d1、第二方向d2以及第三方向d3不是同一个方向。举例来说，第一方向d1、第二方向d2以及第三方向d3中的一者不同于另外两者，换句话说，第一方向d1、第二方向d2以及第三方向d3包括两种以上的方向。
在一实施例中，第一偏光图案层10中的金属线l2、l4、l6的间距w1相同。举例来说，第一上偏光图案12、第二上偏光图案14以及第三上偏光图案16各自包括的金属线l2、l4、l6的间距w1相同，例如约1纳米到150纳米。在一实施例中，第一偏光图案层10中的金属线l2、l4、l6的线宽w2相同。举例来说，第一上偏光图案12、第二上偏光图案14以及第三上偏光图案16各自包括的金属线l2、l4、l6的线宽w2相同，例如约1纳米到150纳米。
基于上述，本发明的显示面板具有第一偏光图案12、第二偏光图案14以及第三偏光图案16，由于第一偏光图案12、第二偏光图案14以及第三偏光图案16包括两种以上不同方向的吸收轴，因此，可以提高不同波段的光线的对比度，并能改善显示面板的暗态品质。
图2是依照本发明的一实施例的一种显示面板的俯视图。在此必须说明的是，图2的实施例沿用图1a、图1b的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。
图2的实施例与图1a、图1b的实施例的主要差异在于：在图2的实施例中，第一上偏光图案12的第一方向d1与配向方向d0的夹角为12度至14度，且第三上偏光图案16的第三方向d3与配向方向d0的夹角为-79度至-75度。
在本实施例中，第一方向d1与配向方向d0的夹角为12度至14度，其中又以13度较佳。在一实施例中，延伸方向t1(例如平行于第一上偏光图案12的吸收轴方向)与第一光学膜pl1的第一慢轴a1的夹角为162度至164度，其中又以163度较佳。
在本实施例中，第三方向d3与配向方向d0的夹角为-79度至-75度，其中又以本实施例中的-77度较佳。在一实施例中，延伸方向t3(例如平行于第三上偏光图案16的吸收轴方向)与第一光学膜pl1的第一慢轴a1的夹角为71度至75度，其中又以本实施例中的73度较佳。
基于上述，本发明的显示面板具有第一上偏光图案12、第二上偏光图案14以及第三上偏光图案16，由于第一偏光图案12、第二上偏光图案14以及第三上偏光图案16包括两种以上不同方向的吸收轴，因此，可以提高不同波段的光线的对比度，并能改善显示面板的暗态品质。
图3是依照本发明的一实施例的一种显示面板的俯视图。在此必须说明的是，图3的实施例沿用图1a、图1b的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。
图3的实施例与图1a、图1b的实施例的主要差异在于：在图3的实施例中，第三上偏光图案16的第三方向d3与配向方向d0的夹角为-79度至-75度。
在本实施例中，第三方向d3与配向方向d0的夹角为-79度至-75度。在一实施例中，延伸方向t3(例如平行于第三上偏光图案16的吸收轴方向)与第一光学膜pl1的第一慢轴a1的夹角为71度至75度。
基于上述，本发明的显示面板具有第一上偏光图案12、第二上偏光图案14以及第三上偏光图案16，由于第一偏光图案12、第二上偏光图案14以及第三上偏光图案16包括两种以上不同方向的吸收轴，因此，可以提高不同波段的光线的对比度，并能改善显示面板的暗态品质。
图4a是依照本发明的一实施例的一种显示面板的仰视图。图4b是沿着图4a剖线bb’的剖面示意图。在此必须说明的是，图4a与图4b的实施例沿用图1a、图1b的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。
图4a与图4b的实施例与图1a、图1b的实施例的主要差异在于：在图4a与图4b的实施例中，显示面板包括位于主动元件基板100上相对于液晶层lc的另一侧的第三光学膜pl3、第四光学膜pl4以及第二偏光图案层20。
在本实施例中，显示面板2包括主动元件基板100、对向基板200、液晶层lc、彩色滤光元件210、第一偏光图案层10以及第二偏光图案层20。
对向基板200与主动元件基板100相对设置。液晶层lc设置于主动元件基板100和对向基板200之间。彩色滤光元件210位于主动元件基板100和对向基板200之间。彩色滤光元件210包括第一滤光图案r、第二滤光图案g以及第三滤光图案b。第一偏光图案层10位于彩色滤光元件210上。第一偏光图案层10包括第一上偏光图案12、第二上偏光图案14以及第三上偏光图案16。第一上偏光图案12对应第一滤光图案r设置，且包括沿第一方向d1平行排列的多条金属线l2。第二上偏光图案14对应第二滤光图案g设置，且包括沿第二方向d2平行排列的多条金属线l4。第三上偏光图案16对应第三滤光图案b设置，且包括沿第三方向d3平行排列的多条金属线l6。第一方向d1、第二方向d2以及第三方向d3不是同一个方向，其可能的配置如前述实施例，在此不再赘述。
第三光学膜pl3，例如为λ/2波板，位于主动元件基板100相对于液晶层lc的另一侧。第四光学膜pl4，例如为λ/4波板，位于第三光学膜pl3和主动元件基板100之间。在一实施例中，光线通过第三光学膜pl3会产生二分之一波长的相位差。在一实施例中，光线通过第四光学膜pl4会产生四分之一波长的相位差。
在一实施例中，第三光学膜pl3的第三慢轴a3与配向方向d0的夹角为75度。在一实施例中，第三光学膜pl3的第三慢轴a3与第一光学膜pl1的第一慢轴a1之间的夹角为135度。第四光学膜pl4的第四慢轴a4与配向方向d0平行。在一实施例中，第四光学膜pl4的第四慢轴a4与第三光学膜pl3的第三慢轴a3的夹角为-75度。在一实施例中，第四光学膜pl4的第四慢轴a4与第二光学膜pl2的第二慢轴a2平行。
第二偏光图案层20位于第三光学膜pl3上。在一实施例中，第三光学膜pl3夹在第二偏光图案层20以及第四光学膜pl4之间，因此可以有效的增加显示面板的暗态品质，通过其的短波长的光和长波长的光各自能降低5％～15％的暗态亮度，增加对比。在一实施例中，第二偏光图案层20至少与子像素u的穿透区tr重叠。第二偏光图案层20包括第一下偏光图案22、第二下偏光图案24以及第三下偏光图案26。在一实施例中，第一下偏光图案22、第二下偏光图案24以及第三下偏光图案26例如是利用纳米压印技术而同时形成。
在一些实施例中，通过设置第二偏光图案层20、第三光学膜pl3以及第四光学膜pl4来改善显示面板的暗态品质。举例来说，调整第二偏光图案层20中的金属线l3、l5、l7的方向、第三慢轴a3的方向以及第四慢轴a4的方向，以使显示面板具有较佳的暗态品质。
第一下偏光图案22对应第一滤光图案r设置，且包括沿第四方向d4平行排列的多条金属线l3，其中第一下偏光图案22的金属线l3沿着延伸方向t4延伸。在一实施例中，第一下偏光图案22的吸收轴垂直于第四方向d4且平行于延伸方向t4。在一实施例中，第四方向d4与配向方向d0的夹角为-77度至-76度，其中又以-76度较佳。在一实施例中，延伸方向t4(例如平行于第一下偏光图案32的吸收轴方向)与第一光学膜pl1的第一慢轴a1的夹角为73度至74度，其中又以74度较佳。
在一实施例中，第一上偏光图案12、第一下偏光图案22与第一滤光图案r在主动元件基板100上的垂直投影重叠，且第一上偏光图案12的金属线l2的延伸方向t1可平行或垂直于第一下偏光图案22的金属线l3的延伸方向t4，平行指夹角介于-1到1度，垂直指夹角介于89到91度。
第二下偏光图案24对应第二滤光图案g设置，且包括沿第五方向d5平行排列的多条金属线l5，其中第二下偏光图案24的金属线l5沿着延伸方向t5延伸。在一实施例中，第二下偏光图案24的吸收轴垂直于第五方向d5且平行于延伸方向t5。在一实施例中，第五方向d5与配向方向d0的夹角为-73度至-77度，其中又以-75度较佳。在一实施例中，延伸方向t5(例如平行于第二下偏光图案24的吸收轴方向)与第一光学膜pl1的第一慢轴a1的夹角为73度至77度，其中又以本实施例中的75度较佳。
在一实施例中，第二上偏光图案14、第二下偏光图案24与第二滤光图案g在主动元件基板100上的垂直投影重叠，且第二上偏光图案14的金属线l4的延伸方向t2垂直于第二下偏光图案24的金属线l5的延伸方向t5。
第三下偏光图案26对应第三滤光图案b设置，且包括沿第六方向平行d6排列的多条金属线l7，其中第三下偏光图案26的金属线l7沿着延伸方向t6方向延伸。在一实施例中，第三下偏光图案26的吸收轴垂直于第六方向d6且平行于延伸方向t6。在一实施例中，第六方向d6与配向方向d0的夹角为-79度至-76度，其中又以-77度较佳。在一实施例中，延伸方向t6(例如平行于第三下偏光图案26的吸收轴方向)与第一光学膜pl1的第一慢轴a1的夹角为71度至74度，其中又以73度较佳。
在一实施例中，第三上偏光图案16、第三下偏光图案26与第三滤光图案b在主动元件基板100上的垂直投影重叠，且第三上偏光图案16的金属线l6的延伸方向t3平行或垂直于第三下偏光图案26的金属线l7的延伸方向t6。
在一实施例中，第四方向d4、第五方向d5以及第六方向d6不是同一个方向。举例来说，第四方向d4、第五方向d5以及第六方向d6中的一者不同于另外两者，换句话说，第四方向d4、第五方向d5以及第六方向d6包括两种以上的方向。
在一实施例中，第二偏光图案层20中的金属线l3、l5、l7的间距w3相同。举例来说，第一下偏光图案22、第二下偏光图案24以及第三下偏光图案26各自包括的金属线l3、l5、l7的间距相同，例如约1纳米到150纳米。在一实施例中，第二偏光图案层20中的金属线l3、l5、l7的线宽w4相同。举例来说，第一下偏光图案22、第二下偏光图案24以及第三下偏光图案26各自包括的金属线l3、l5、l7的线宽相同，例如约1纳米到150纳米。于一实施例中，第一偏光图案层10中的金属线l2、l4、l6的间距w1与第二偏光图案层20中的金属线l3、l5、l7的间距w3相同。于一实施例中，第一偏光图案层10中的金属线l2、l4、l6的线宽w2与第二偏光图案层20中的金属线l3、l5、l7的线宽w4相同。
基于上述，本发明的显示面板具有第一下偏光图案22、第二下偏光图案24以及第三下偏光图案26，由于第一下偏光图案22、第二下偏光图案24以及第三下偏光图案26包括两种以上不同方向的吸收轴，因此，可以进一步提高穿过显示面板的不同波段的光线的对比度，并能改善显示面板的暗态品质。
综上所述，本发明的显示面板具有第一上偏光图案、第二上偏光图案以及第三上偏光图案，由于第一上偏光图案、第二上偏光图案以及第三上偏光图案包括两种以上不同方向的吸收轴，因此，可以提高不同波段的光线的对比度，并能改善显示面板的暗态品质。在一实施例中，本发明的显示面板还包括与穿透区重叠的第一下偏光图案、第二下偏光图案以及第三下偏光图案，并且能进一步提高穿过显示面板的不同波段的光线之间的对比度。在一实施例中，将λ/2波板夹在偏光图案层以及λ/4波板之间，因此可以有效的增加显示面板的暗态品质。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。