2024年6月14日发(作者：贾莹玉)

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.4

(22)申请日 2015.02.10

(71)申请人 友达光电股份有限公司

地址 中国台湾新竹市

(72)发明人 蔡正晔 蓝伊奋

(74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限公司

代理人 贾磊

(51)

G02F1/1343

G02F1/1333

(10)申请公布号 CN 104570519 A

(43)申请公布日 2015.04.29

权利要求说明书 说明书 幅图

(54)发明名称

显示面板及其制造方法

(57)摘要

本发明提供一种显示面板，其包括

第一基板、第二基板以及蓝相液晶层。第

一基板包括第一电极层。第二基板位于第

一基板的一侧且包括第二电极层、介电结

构以及第三电极层。第三电极层位于第一

电极层与第二电极层之间，且介电结构位

于第二电极层与第三电极层之间。介电结

构包括底层以及多个由底层凸出的凸出

部。底层位于凸出部与第二电极层之间。

凸出部位于第三电极层与底层之间，以使

第三电极层的所在平面高于底层的所在平

面。蓝相液晶层位于第三电极层与第一电

极层之间以及底层与第一电极层之间。发

明另提供一种显示面板的制造方法。发明

可改善高驱动电压及暗态漏光的问题。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

2022-01-18

未缴年费专利权终止

2019-01-22

授权

2015-05-27

实质审查的生效

2015-04-29

公开

法律状态

未缴年费专利权终止

授权

实质审查的生效

公开

权 利 要 求 说 明 书

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

一第一基板，包括一第一电极层；

一第二基板，位于该第一基板的一侧，且该第二基板包括一第二电极层、一介电结

构以及一第三电极层，该第三电极层位于该第一电极层与该第二电极层之间，且该

介电结构位于该第二电极层与该第三电极层之间，该介电结构包括一底层以及多个

由该底层凸出的凸出部，该底层位于所述凸出部与该第二电极层之间，所述凸出部

位于该第三电极层与该底层之间，以使该第三电极层的所在平面高于该底层的所在

平面；以及

一蓝相液晶层，位于该第三电极层与该第一电极层之间以及该底层与该第一电极层

之间。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该第三电极层与该底层之间的距离

大于0且小于或等于6微米。

3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，相邻两凸出部之间的距离大于0且

小于或等于15微米。

4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该第三电极层包括一像素电极以及

一与该像素电极结构上分离的共用电极，该像素电极包括多个条状像素电极，该共

用电极包括多个条状共用电极，所述条状像素电极与所述条状共用电极沿一方向交

替配置。

5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该第一电极层以及该第二电极层分

别为一整面的连续状导电薄膜。

6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该第一电极层包括多个第一条状电

极，且该第二电极层包括多个第二条状电极，各所述第一条状电极与其中一该第二

条状电极重叠，且各所述第一条状电极与所重叠的该第二条状电极更重叠于其中一

该凸出部。

7.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，各所述第一条状电极的宽度与所重

叠的该第二条状电极的宽度分别大于所重叠的该凸出部的宽度。

8.一种显示面板的制造方法，其特征在于，包括：

提供一第一基板以及一位于该第一基板的一侧的第二基板，该第一基板包括一第一

电极层，该第二基板包括一第二电极层、一介电结构以及一第三电极层，该第三电

极层位于该第一电极层与该第二电极层之间，且该介电结构位于该第二电极层与该

第三电极层之间，该介电结构包括一底层以及多个由该底层凸出的凸出部，该底层

位于所述凸出部与该第二电极层之间，所述凸出部位于该第三电极层与该底层之间，

以使该第三电极层的所在平面高于该底层的所在平面；

于该第三电极层与该第一电极层之间以及该底层与该第一电极层之间配置一蓝相液

晶层，该蓝相液晶层包括一蓝相液晶与一聚合单体；以及

提供该第一电极层与该第二电极层一电位差，以于该第一电极层与该第二电极层之

间产生一垂直电场，且以一光源照射该蓝相液晶层，使该蓝相液晶与该聚合单体在

垂直电场的存在下产生一聚合反应。

9.如权利要求8所述的显示面板的制造方法，其特征在于，该第三电极层包括一像

素电极以及一与该像素电极结构上分离的共用电极，该像素电极包括多个条状像素

电极，该共用电极包括多个条状共用电极，所述条状像素电极与所述条状共用电极

沿一方向交替配置。

10.如权利要求8所述的显示面板的制造方法，其特征在于，该第一电极层包括多

个第一条状电极，且该第二电极层包括多个第二条状电极，各所述第一条状电极与

其中一该第二条状电极重叠，且各所述第一条状电极与所重叠的该第二条状电极更

重叠于其中一该凸出部。

说 明 书

技术领域

本发明是有关于一种显示面板及其制造方法。

背景技术

近年来，蓝相液晶显示面板因具有快速应答时间与光学等向性而受到学术界以及产

业界的重视。蓝相液晶层一般藉由横向电场的驱动，以具有光阀的功能。因此，目

前蓝相液晶显示面板主要采用共面转换(In-Plane Switching)的电极设计。

图1是现有的一种蓝相液晶显示面板的剖面示意图。请参照图1，在IPS的电极设

计中，电力线EL的最密处A(即横向电场最强处)位于相邻两电极ED之间。然而，

在传统的IPS的电极设计中，电极ED采用内埋于绝缘层IN的设计。这样的设计

导致电力线EL的最密处A被绝缘层IN占据而无法用于驱动蓝相液晶层DM，使

得传统的IPS的电极设计需藉由诸如提高驱动电压的方式，以更有效率地驱动蓝相

液晶层DM。另外，由于蓝相液晶分子的双扭转圆柱状结构在实际情况下可能因其

本身结构特性或其与其他元件的交互作用，而导致蓝相液晶显示面板存在暗态漏光

的问题。

承上述，如何改善蓝相液晶显示面板的高驱动电压及暗态漏光的问题，实为目前研

发人员亟欲解决的问题。

发明内容

本发明提供一种显示面板，其可改善高驱动电压及暗态漏光的问题。

本发明另提供一种用于制造上述显示面板的制造方法。

本发明的一种显示面板，其包括第一基板、第二基板以及蓝相液晶层。第一基板包

括第一电极层。第二基板位于第一基板的一侧且包括第二电极层、介电结构以及第

三电极层。第三电极层位于第一电极层与第二电极层之间，且介电结构位于第二电

极层与第三电极层之间。介电结构包括底层以及多个由底层凸出的凸出部。底层位

于凸出部与第二电极层之间。凸出部位于第三电极层与底层之间，以使第三电极层

的所在 平面高于底层的所在平面。蓝相液晶层位于第三

电极层与第一电极层之间以及底层与第一电极层之间。

本发明的一种显示面板的制造方法，其包括以下步骤。首先，提供第一基板以及位

于第一基板的一侧的第二基板。第一基板包括第一电极层。第二基板包括第二电极

层、介电结构以及第三电极层。第三电极层位于第一电极层与第二电极层之间，且

介电结构位于第二电极层与第三电极层之间。介电结构包括底层以及多个由底层凸

出的凸出部。底层位于凸出部与第二电极层之间。凸出部位于第三电极层与底层之

间，以使第三电极层的所在平面高于底层的所在平面。其次，于第三电极层与第一

电极层之间以及底层与第一电极层之间配置蓝相液晶层。蓝相液晶层包括蓝相液晶

与聚合单体。接着，提供第一电极层与第二电极层电位差，以于第一电极层与第二

电极层之间产生垂直电场，且以光源照射蓝相液晶层，使蓝相液晶与聚合单体在垂

直电场的存在下产生聚合反应。

基于上述，本发明的显示面板藉由凸出部的设置垫高第三电极层，以更有效地利用

电力线所布及的区域，从而有助于改善高驱动电压的问题。此外，本发明的显示面

板的制造方法藉由使蓝相液晶与聚合单体在垂直电场的存在下产生聚合反应，以修

正暗态漏光的问题。

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是现有的一种蓝相液晶显示面板的剖面示意图。

图2A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2B及图2C分别是图2A的显示面板在暗态及亮态时的示意图。

图3A及图3B是依照本发明的一实施例的一种显示面板的制作流程的示意图。

图4A及图4B分别是邻近条状像素电极与条状共用电极的蓝相液晶分子经垂直电

场作用的前后的型态。

图5是第一电极层与第二电极层的电位差与穿透率的关系图。

图6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。

附图符号说明：

100、200：显示面板

110：第一基板

120：第二基板

130、DM：蓝相液晶层

A：最密处

ARS：主动元件阵列基板

B：底层

CCE：连接共用电极

CE：共用电极

CFS：彩色滤光基板

CPE：连接像素电极

D1、D2：距离

DS：介电结构

E：垂直电场

E1、E1’：第一电极层

E2、E2’：第二电极层

E3：第三电极层

ED：电极

EL：电力线

IN：绝缘层

LC：蓝相液晶

LS：光源

M：聚合单体

P：凸出部

PE：像素电极

SCE：条状共用电极

SPE：条状像素电极

SE1：第一条状电极

SE2：第二条状电极

V、V’：电位差

W1、W2、WP：宽度

X、Y：方向

具体实施方式

图2A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2B及图2C分

别是图2A的显示面板在暗态及亮态时的示意图，其中图2B及图2C仅示意性的绘

示出第二基板的第三电极层。请参照图2A至图2C，显示面板100包括第一基板

110、第二基板120以及蓝相液晶层130。第二基板120位于第一基板110的一侧，

且蓝相液晶层130位于第二基板120与第一基板110之间。

第一基板110包括第一电极层E1。第二基板120包括第二电极层E2、介电结构

DS以及第三电极层E3，其中第三电极层E3位于第一电极层E1与第二电极层E2

之间。第一电极层E1、第二电极层E2以及第三电极层E3例如皆为透光电极层。

具体地，第一电极层E1、第二电极层E2以及第三电极层E3的材质可包括金属氧

化物，例如是铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、

或其它合适的金属氧化物、或者是上述至少二个的堆迭层。

介电结构DS位于第二电极层E2与第三电极层E3之间，且其材质可为透光无机材

质或透光有机材质。介电结构DS包括底层B以及多个由底层B凸出的凸出部P。

底层B位于凸出部P与第二电极层E2之间。凸出部P位于第三电极层E3与底层

B之间，以使第三电极层E3的所在平面高于底层B的所在平面。具体地，如图

2A所示，凸出部P可视为用以垫高第三电极层E3的结构。在本实施例中，由垂直

于第二基板120的方向X视之，第三电极层E3与凸出部P具有实质相同的轮廓，

且第三电极层E3与凸出部P的边缘彼此切齐，但不限于此。任何可用以垫高第三

电极层E3的结构皆可作为本实施例的凸出部P。

第三电极层E3配置在凸出部P上，且第三电极层E3包括像素电极PE以及共用电

极CE，其中共用电极CE与像素电极PE结构上分离，以维持独立的电性。像素电

极PE以及共用电极CE例如分别为梳状电极。具体地，像素电极PE包括一连接像

素电极CPE以及多个条状像素电极SPE。共用电极CE包括一连接共用电极CCE

以及 多个条状共用电极SCE。条状像素电极SPE连接于连

接像素电极CPE靠近连接共用电极CCE的一侧，且条状共用电极SCE连接于连接

共用电极CCE靠近连接像素电极CPE的一侧。并且，条状共用电极SCE与条状像

素电极SPE沿一方向Y交替配置。藉由提供像素电极PE与共用电极CE一电位差

V，可于条状共用电极SCE与条状像素电极SPE之间产生横向电场。

蓝相液晶层130位于第三电极层E3与第一电极层E1之间以及底层B与第一电极

层E1之间。蓝相液晶层130大体上是依据条状共用电极SCE与条状像素电极SPE

之间是否存在横向电场而在光学等向性(optically isotropic)与光学异向性(optically

anisotropic)之间转换。

具体地，蓝相液晶层130在无电场的环境下具有光学等向性，且在有横向电场的环

境下具有光学异向性。也就是说，当像素电极PE与共用电极CE之间没有电位差

时，光束通过蓝相液晶层130后不会改变其原本的极化方向。因此，在第一基板

110以及第二基板120的外表面上分别配置有极化方向相互垂直的偏光片的架构下，

当像素电极PE与共用电极CE之间没有电位差时，通过蓝相液晶层130的光束的

极化方向会平行于配置于第二基板120上的偏光片的极化方向且垂直于配置于第一

基板110上的偏光片的极化方向，从而通过蓝相液晶层130的光束会被配置在第一

基板110上的偏光片吸收，而使显示面板100呈现暗态(如图2B所示)。另一方面，

当像素电极PE与共用电极CE之间存在电位差V时，蓝相液晶层130的蓝相液晶

分子因横向电场的作用而产生折射率的改变，从而蓝相液晶层130会偏转通过第二

基板120的光束的极化方向，使通过蓝相液晶层130的光束能够穿透配置在第一基

板110上的偏光片，而使显示面板100呈现亮态(如图2C所示)。

承上述，横向电场会影响显示面板100的穿透率，因此，通过改变像素电极PE与

共用电极CE之间的电位差V，即可改变显示面板100所显示的画面的灰阶。

在本实施例中，第一基板110可进一步包括彩色滤光基板CFS，以使显示面板100

实现全彩化。第一电极层E1配置在彩色滤光基板CFS上，且第一电极层E1位于

彩色滤光基板CFS面向第二基板120的一侧。彩色滤光基板CFS可包括多个不同

颜色的滤光片，且这些滤光片呈阵列排列。另外，第二基板120可进一步包括主动

元件阵列基板ARS，以使显示面板100显示不同的影像画面。第二电极层E2、介

电结构DS以及第三电极层E3依序配置在主动元件阵列基板ARS上，且第二电极

层E2、 介电结构DS以及第三电极层E3位于主动元件

阵列基板ARS面向第一基板110的一侧。主动元件阵列基板ARS可包括未绘示的

多条扫描线、多条数据线、多个主动元件、一黑矩阵以及其他所属技术领域中的技

术人员所熟知的元件。

请再参照图1及图2A，在现有技术中，电极ED采用内埋于绝缘层IN的设计，也

就是说，电极ED的顶面与绝缘层IN的顶面大体上为共平面。在这样的设计下，

电力线EL的最密处A因被绝缘层IN占据而无法配置蓝相液晶层DM。也就是说，

电力线EL的最密处A的横向电场无法用于驱动蓝相液晶层DM。在横向电场无法

被有效利用的情况下，传统的IPS的电极设计需藉由诸如提高驱动电压的方式，以

更有效率地驱动蓝相液晶层DM。相较之下，如图2A所示，显示面板100通过凸

出部P垫高第三电极层E3的设计，有助于使蓝相液晶层130分布于电力线EL影

响所及的区域(包括第三电极层E3的所在平面的上方、条状共用电极SCE与条状

像素电极SPE之间以及相邻两凸出部P之间)。如此，条状共用电极SCE与条状像

素电极SPE之间的横向电场能够被更有效地利用，从而有助于降低显示面板100

所需的驱动电压，并改善传统蓝相液晶显示面板的高驱动电压的问题。在本实施例

中，第三电极层E3(包括像素电极PE与共用电极CE)与底层B之间的距离D1大于

0且小于或等于6微米(μm)，且较佳为4μm。此外，相邻两凸出部P之间的距离

D2大于0且小于或等于15μm，且较佳为10μm。

图3A及图3B是依照本发明的一实施例的一种显示面板的制作流程的示意图，其

中图3A及图3B仅示意性的绘示出第二基板的第二电极层。图4A及图4B分别是

邻近条状像素电极与条状共用电极的蓝相液晶分子经垂直电场作用的前后的型态。

请参照图3A，首先，提供上述的第一基板110以及第二基板120。其次，于第一

基板110与第二基板120之间(即图2A的第三电极层E3与第一电极层E1之间以

及底层B与第一电极层E1之间)配置蓝相液晶层130。蓝相液晶层130包括蓝相液

晶LC与聚合单体M。请参照图3B，提供第一电极层E1与第二电极层E2一电位

差V’，以于第一电极层E1与第二电极层E2之间产生垂直电场E，且以光源LS照

射蓝相液晶层130，使蓝相液晶LC与聚合单体M在垂直电场E的存在下产生聚合

反应。上述的光源LS包括紫外光、可见光、红外光或其组合。此外，垂直电场E

较佳是形成于蓝相液晶LC处于摄氏-10度至60度的温度范围内。

藉由使蓝相液晶LC与聚合单体M在垂直电场E的存在下产生聚合反应，有助

于使聚合后的蓝相液晶层130具有较佳的光学等向性，从而能

够有效地减少蓝相液晶层130因其结构特性而产生的暗态漏光现象。此外，藉由使

蓝相液晶LC与聚合单体M在垂直电场E的存在下产生聚合反应，还有助于改善

凸出部的边缘处的暗态漏光的问题。

请参照图4A，邻近凸出部P边缘设置的蓝相液晶LC与凸出部P之间容易因交互

作用而造成液晶扭转，导致邻近凸出部P边缘设置的蓝相液晶LC在没有电场的情

况下亦具有光学异向性。如图所示，这些具有光学异向性的蓝相液晶LC的长轴大

体上平行于凸出部P的延伸方向，因此背光模组(未绘示)的光束可能被这些蓝相液

晶LC偏折上来，导致显示面板在凸出部P的边缘处存在暗态漏光的问题。

本实施例藉由使蓝相液晶LC与聚合单体M在垂直电场E的存在下产生聚合反应，

可扭转邻近凸出部P边缘设置的蓝相液晶LC，使其在没有电场的情况下具有趋近

于光学等向性的特性(如图4B所示)，从而改善上述凸出部P的边缘处存在暗态漏

光的问题。

邻近凸出部P边缘设置的蓝相液晶LC的扭转程度会与电位差V’的大小相关，而

决定电位差V’的大小的方法可以包括在以光源LS照射蓝相液晶层130之前，藉由

调变电位差V’的大小得出显示面板对应的穿透率，再根据穿透率的高低决定电位

差V’的大小。穿透率越低，则代表邻近凸出部P边缘设置的蓝相液晶LC的光学

等向性越趋理想，且改善暗态漏光的效果越好。图5是第一电极层与第二电极层的

电位差与穿透率的关系图。由图5可知，当电位差V’大于0且小于或等于5伏特

时，可改善暗态漏光的问题。并且，当电位差V’介于2伏特至3伏特时，改善暗

态漏光的效果最为显著。以下以表一比较聚合反应时有/无施加电位差对于暗态漏

光的影响，其中比较例为聚合反应时未施加电位差的样品，而实验例为聚合反应时

施加有2.5伏特的电位差的样品。由下表可知，聚合反应时施加电位差可有效地改

善暗态漏光，并且提升对比度。

表一

les>

图6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。请参照图6，显示

面板200大致相同于显示面板100，且相同的元件以相同的标号表示，于此不再赘

述其相对配置关系。显示面板200与显示面板100的主要差异在于，显示面板100

的第一电极层E1以及第二电极层E2分别为一整面的连续状导电薄膜，而显示面

板200的第一电极层E1’包括多个第一条状电极SE1，且第二电极层E2’包括多个

第二条状电极SE2，其中各第一条状电极SE1与其中一第二条状电极SE2重叠，

且各第一条状电极SE1与所重叠的第二条状电极SE2更重叠于其中一凸出部P。

在本实施例中，各第一条状电极SE1的宽度W1与所重叠的第二条状电极SE2的

宽度W2分别大于所重叠的凸出部P的宽度WP。在这样的设计下，第一电极层

E1’与第二电极层E2’的设置亦可提供图3B的垂直电场E，使蓝相液晶LC与聚合

单体M在垂直电场E的存在下产生聚合反应，从而改善上述凸出部的边缘处存在

暗态漏光的问题。另外，本实施例通过凸出部P的设置亦有助于改善传统蓝相液

晶显示面板的高驱动电压的问题，详细的内容可参照上述相关的段落，于此不再赘

述。

综上所述，本发明的显示面板藉由垫高第三电极层，以使蓝相液晶层分布于电力线

影响所及的区域，藉此提升横向电场的利用率，而有助于改善传统蓝相液晶显示面

板的高驱动电压的问题。此外，本发明的显示面板的制造方法藉由使蓝相液晶与聚

合单体在垂直电场的存在下产生聚合反应，以修正蓝相液晶与凸出部之间因交互作

用而造成的暗态漏光的问题。

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

的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发

明的保护范围当视权利要求范围所界定的为准。

2024年6月14日发(作者：贾莹玉)

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.4

(22)申请日 2015.02.10

(71)申请人 友达光电股份有限公司

地址 中国台湾新竹市

(72)发明人 蔡正晔 蓝伊奋

(74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限公司

代理人 贾磊

(51)

G02F1/1343

G02F1/1333

(10)申请公布号 CN 104570519 A

(43)申请公布日 2015.04.29

权利要求说明书 说明书 幅图

(54)发明名称

显示面板及其制造方法

(57)摘要

本发明提供一种显示面板，其包括

第一基板、第二基板以及蓝相液晶层。第

一基板包括第一电极层。第二基板位于第

一基板的一侧且包括第二电极层、介电结

构以及第三电极层。第三电极层位于第一

电极层与第二电极层之间，且介电结构位

于第二电极层与第三电极层之间。介电结

构包括底层以及多个由底层凸出的凸出

部。底层位于凸出部与第二电极层之间。

凸出部位于第三电极层与底层之间，以使

第三电极层的所在平面高于底层的所在平

面。蓝相液晶层位于第三电极层与第一电

极层之间以及底层与第一电极层之间。发

明另提供一种显示面板的制造方法。发明

可改善高驱动电压及暗态漏光的问题。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

2022-01-18

未缴年费专利权终止

2019-01-22

授权

2015-05-27

实质审查的生效

2015-04-29

公开

法律状态

未缴年费专利权终止

授权

实质审查的生效

公开

权 利 要 求 说 明 书

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

一第一基板，包括一第一电极层；

一第二基板，位于该第一基板的一侧，且该第二基板包括一第二电极层、一介电结

构以及一第三电极层，该第三电极层位于该第一电极层与该第二电极层之间，且该

介电结构位于该第二电极层与该第三电极层之间，该介电结构包括一底层以及多个

由该底层凸出的凸出部，该底层位于所述凸出部与该第二电极层之间，所述凸出部

位于该第三电极层与该底层之间，以使该第三电极层的所在平面高于该底层的所在

平面；以及

一蓝相液晶层，位于该第三电极层与该第一电极层之间以及该底层与该第一电极层

之间。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该第三电极层与该底层之间的距离

大于0且小于或等于6微米。

3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，相邻两凸出部之间的距离大于0且

小于或等于15微米。

4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该第三电极层包括一像素电极以及

一与该像素电极结构上分离的共用电极，该像素电极包括多个条状像素电极，该共

用电极包括多个条状共用电极，所述条状像素电极与所述条状共用电极沿一方向交

替配置。

5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该第一电极层以及该第二电极层分

别为一整面的连续状导电薄膜。

6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该第一电极层包括多个第一条状电

极，且该第二电极层包括多个第二条状电极，各所述第一条状电极与其中一该第二

条状电极重叠，且各所述第一条状电极与所重叠的该第二条状电极更重叠于其中一

该凸出部。

7.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，各所述第一条状电极的宽度与所重

叠的该第二条状电极的宽度分别大于所重叠的该凸出部的宽度。

8.一种显示面板的制造方法，其特征在于，包括：

提供一第一基板以及一位于该第一基板的一侧的第二基板，该第一基板包括一第一

电极层，该第二基板包括一第二电极层、一介电结构以及一第三电极层，该第三电

极层位于该第一电极层与该第二电极层之间，且该介电结构位于该第二电极层与该

第三电极层之间，该介电结构包括一底层以及多个由该底层凸出的凸出部，该底层

位于所述凸出部与该第二电极层之间，所述凸出部位于该第三电极层与该底层之间，

以使该第三电极层的所在平面高于该底层的所在平面；

于该第三电极层与该第一电极层之间以及该底层与该第一电极层之间配置一蓝相液

晶层，该蓝相液晶层包括一蓝相液晶与一聚合单体；以及

提供该第一电极层与该第二电极层一电位差，以于该第一电极层与该第二电极层之

间产生一垂直电场，且以一光源照射该蓝相液晶层，使该蓝相液晶与该聚合单体在

垂直电场的存在下产生一聚合反应。

9.如权利要求8所述的显示面板的制造方法，其特征在于，该第三电极层包括一像

素电极以及一与该像素电极结构上分离的共用电极，该像素电极包括多个条状像素

电极，该共用电极包括多个条状共用电极，所述条状像素电极与所述条状共用电极

沿一方向交替配置。

10.如权利要求8所述的显示面板的制造方法，其特征在于，该第一电极层包括多

个第一条状电极，且该第二电极层包括多个第二条状电极，各所述第一条状电极与

其中一该第二条状电极重叠，且各所述第一条状电极与所重叠的该第二条状电极更

重叠于其中一该凸出部。

说 明 书

技术领域

本发明是有关于一种显示面板及其制造方法。

背景技术

近年来，蓝相液晶显示面板因具有快速应答时间与光学等向性而受到学术界以及产

业界的重视。蓝相液晶层一般藉由横向电场的驱动，以具有光阀的功能。因此，目

前蓝相液晶显示面板主要采用共面转换(In-Plane Switching)的电极设计。

图1是现有的一种蓝相液晶显示面板的剖面示意图。请参照图1，在IPS的电极设

计中，电力线EL的最密处A(即横向电场最强处)位于相邻两电极ED之间。然而，

在传统的IPS的电极设计中，电极ED采用内埋于绝缘层IN的设计。这样的设计

导致电力线EL的最密处A被绝缘层IN占据而无法用于驱动蓝相液晶层DM，使

得传统的IPS的电极设计需藉由诸如提高驱动电压的方式，以更有效率地驱动蓝相

液晶层DM。另外，由于蓝相液晶分子的双扭转圆柱状结构在实际情况下可能因其

本身结构特性或其与其他元件的交互作用，而导致蓝相液晶显示面板存在暗态漏光

的问题。

承上述，如何改善蓝相液晶显示面板的高驱动电压及暗态漏光的问题，实为目前研

发人员亟欲解决的问题。

发明内容

本发明提供一种显示面板，其可改善高驱动电压及暗态漏光的问题。

本发明另提供一种用于制造上述显示面板的制造方法。

本发明的一种显示面板，其包括第一基板、第二基板以及蓝相液晶层。第一基板包

括第一电极层。第二基板位于第一基板的一侧且包括第二电极层、介电结构以及第

三电极层。第三电极层位于第一电极层与第二电极层之间，且介电结构位于第二电

极层与第三电极层之间。介电结构包括底层以及多个由底层凸出的凸出部。底层位

于凸出部与第二电极层之间。凸出部位于第三电极层与底层之间，以使第三电极层

的所在 平面高于底层的所在平面。蓝相液晶层位于第三

电极层与第一电极层之间以及底层与第一电极层之间。

本发明的一种显示面板的制造方法，其包括以下步骤。首先，提供第一基板以及位

于第一基板的一侧的第二基板。第一基板包括第一电极层。第二基板包括第二电极

层、介电结构以及第三电极层。第三电极层位于第一电极层与第二电极层之间，且

介电结构位于第二电极层与第三电极层之间。介电结构包括底层以及多个由底层凸

出的凸出部。底层位于凸出部与第二电极层之间。凸出部位于第三电极层与底层之

间，以使第三电极层的所在平面高于底层的所在平面。其次，于第三电极层与第一

电极层之间以及底层与第一电极层之间配置蓝相液晶层。蓝相液晶层包括蓝相液晶

与聚合单体。接着，提供第一电极层与第二电极层电位差，以于第一电极层与第二

电极层之间产生垂直电场，且以光源照射蓝相液晶层，使蓝相液晶与聚合单体在垂

直电场的存在下产生聚合反应。

基于上述，本发明的显示面板藉由凸出部的设置垫高第三电极层，以更有效地利用

电力线所布及的区域，从而有助于改善高驱动电压的问题。此外，本发明的显示面

板的制造方法藉由使蓝相液晶与聚合单体在垂直电场的存在下产生聚合反应，以修

正暗态漏光的问题。

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是现有的一种蓝相液晶显示面板的剖面示意图。

图2A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2B及图2C分别是图2A的显示面板在暗态及亮态时的示意图。

图3A及图3B是依照本发明的一实施例的一种显示面板的制作流程的示意图。

图4A及图4B分别是邻近条状像素电极与条状共用电极的蓝相液晶分子经垂直电

场作用的前后的型态。

图5是第一电极层与第二电极层的电位差与穿透率的关系图。

图6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。

附图符号说明：

100、200：显示面板

110：第一基板

120：第二基板

130、DM：蓝相液晶层

A：最密处

ARS：主动元件阵列基板

B：底层

CCE：连接共用电极

CE：共用电极

CFS：彩色滤光基板

CPE：连接像素电极

D1、D2：距离

DS：介电结构

E：垂直电场

E1、E1’：第一电极层

E2、E2’：第二电极层

E3：第三电极层

ED：电极

EL：电力线

IN：绝缘层

LC：蓝相液晶

LS：光源

M：聚合单体

P：凸出部

PE：像素电极

SCE：条状共用电极

SPE：条状像素电极

SE1：第一条状电极

SE2：第二条状电极

V、V’：电位差

W1、W2、WP：宽度

X、Y：方向

具体实施方式

图2A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2B及图2C分

别是图2A的显示面板在暗态及亮态时的示意图，其中图2B及图2C仅示意性的绘

示出第二基板的第三电极层。请参照图2A至图2C，显示面板100包括第一基板

110、第二基板120以及蓝相液晶层130。第二基板120位于第一基板110的一侧，

且蓝相液晶层130位于第二基板120与第一基板110之间。

第一基板110包括第一电极层E1。第二基板120包括第二电极层E2、介电结构

DS以及第三电极层E3，其中第三电极层E3位于第一电极层E1与第二电极层E2

之间。第一电极层E1、第二电极层E2以及第三电极层E3例如皆为透光电极层。

具体地，第一电极层E1、第二电极层E2以及第三电极层E3的材质可包括金属氧

化物，例如是铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、

或其它合适的金属氧化物、或者是上述至少二个的堆迭层。

介电结构DS位于第二电极层E2与第三电极层E3之间，且其材质可为透光无机材

质或透光有机材质。介电结构DS包括底层B以及多个由底层B凸出的凸出部P。

底层B位于凸出部P与第二电极层E2之间。凸出部P位于第三电极层E3与底层

B之间，以使第三电极层E3的所在平面高于底层B的所在平面。具体地，如图

2A所示，凸出部P可视为用以垫高第三电极层E3的结构。在本实施例中，由垂直

于第二基板120的方向X视之，第三电极层E3与凸出部P具有实质相同的轮廓，

且第三电极层E3与凸出部P的边缘彼此切齐，但不限于此。任何可用以垫高第三

电极层E3的结构皆可作为本实施例的凸出部P。

第三电极层E3配置在凸出部P上，且第三电极层E3包括像素电极PE以及共用电

极CE，其中共用电极CE与像素电极PE结构上分离，以维持独立的电性。像素电

极PE以及共用电极CE例如分别为梳状电极。具体地，像素电极PE包括一连接像

素电极CPE以及多个条状像素电极SPE。共用电极CE包括一连接共用电极CCE

以及 多个条状共用电极SCE。条状像素电极SPE连接于连

接像素电极CPE靠近连接共用电极CCE的一侧，且条状共用电极SCE连接于连接

共用电极CCE靠近连接像素电极CPE的一侧。并且，条状共用电极SCE与条状像

素电极SPE沿一方向Y交替配置。藉由提供像素电极PE与共用电极CE一电位差

V，可于条状共用电极SCE与条状像素电极SPE之间产生横向电场。

蓝相液晶层130位于第三电极层E3与第一电极层E1之间以及底层B与第一电极

层E1之间。蓝相液晶层130大体上是依据条状共用电极SCE与条状像素电极SPE

之间是否存在横向电场而在光学等向性(optically isotropic)与光学异向性(optically

anisotropic)之间转换。

具体地，蓝相液晶层130在无电场的环境下具有光学等向性，且在有横向电场的环

境下具有光学异向性。也就是说，当像素电极PE与共用电极CE之间没有电位差

时，光束通过蓝相液晶层130后不会改变其原本的极化方向。因此，在第一基板

110以及第二基板120的外表面上分别配置有极化方向相互垂直的偏光片的架构下，

当像素电极PE与共用电极CE之间没有电位差时，通过蓝相液晶层130的光束的

极化方向会平行于配置于第二基板120上的偏光片的极化方向且垂直于配置于第一

基板110上的偏光片的极化方向，从而通过蓝相液晶层130的光束会被配置在第一

基板110上的偏光片吸收，而使显示面板100呈现暗态(如图2B所示)。另一方面，

当像素电极PE与共用电极CE之间存在电位差V时，蓝相液晶层130的蓝相液晶

分子因横向电场的作用而产生折射率的改变，从而蓝相液晶层130会偏转通过第二

基板120的光束的极化方向，使通过蓝相液晶层130的光束能够穿透配置在第一基

板110上的偏光片，而使显示面板100呈现亮态(如图2C所示)。

承上述，横向电场会影响显示面板100的穿透率，因此，通过改变像素电极PE与

共用电极CE之间的电位差V，即可改变显示面板100所显示的画面的灰阶。

在本实施例中，第一基板110可进一步包括彩色滤光基板CFS，以使显示面板100

实现全彩化。第一电极层E1配置在彩色滤光基板CFS上，且第一电极层E1位于

彩色滤光基板CFS面向第二基板120的一侧。彩色滤光基板CFS可包括多个不同

颜色的滤光片，且这些滤光片呈阵列排列。另外，第二基板120可进一步包括主动

元件阵列基板ARS，以使显示面板100显示不同的影像画面。第二电极层E2、介

电结构DS以及第三电极层E3依序配置在主动元件阵列基板ARS上，且第二电极

层E2、 介电结构DS以及第三电极层E3位于主动元件

阵列基板ARS面向第一基板110的一侧。主动元件阵列基板ARS可包括未绘示的

多条扫描线、多条数据线、多个主动元件、一黑矩阵以及其他所属技术领域中的技

术人员所熟知的元件。

请再参照图1及图2A，在现有技术中，电极ED采用内埋于绝缘层IN的设计，也

就是说，电极ED的顶面与绝缘层IN的顶面大体上为共平面。在这样的设计下，

电力线EL的最密处A因被绝缘层IN占据而无法配置蓝相液晶层DM。也就是说，

电力线EL的最密处A的横向电场无法用于驱动蓝相液晶层DM。在横向电场无法

被有效利用的情况下，传统的IPS的电极设计需藉由诸如提高驱动电压的方式，以

更有效率地驱动蓝相液晶层DM。相较之下，如图2A所示，显示面板100通过凸

出部P垫高第三电极层E3的设计，有助于使蓝相液晶层130分布于电力线EL影

响所及的区域(包括第三电极层E3的所在平面的上方、条状共用电极SCE与条状

像素电极SPE之间以及相邻两凸出部P之间)。如此，条状共用电极SCE与条状像

素电极SPE之间的横向电场能够被更有效地利用，从而有助于降低显示面板100

所需的驱动电压，并改善传统蓝相液晶显示面板的高驱动电压的问题。在本实施例

中，第三电极层E3(包括像素电极PE与共用电极CE)与底层B之间的距离D1大于

0且小于或等于6微米(μm)，且较佳为4μm。此外，相邻两凸出部P之间的距离

D2大于0且小于或等于15μm，且较佳为10μm。

图3A及图3B是依照本发明的一实施例的一种显示面板的制作流程的示意图，其

中图3A及图3B仅示意性的绘示出第二基板的第二电极层。图4A及图4B分别是

邻近条状像素电极与条状共用电极的蓝相液晶分子经垂直电场作用的前后的型态。

请参照图3A，首先，提供上述的第一基板110以及第二基板120。其次，于第一

基板110与第二基板120之间(即图2A的第三电极层E3与第一电极层E1之间以

及底层B与第一电极层E1之间)配置蓝相液晶层130。蓝相液晶层130包括蓝相液

晶LC与聚合单体M。请参照图3B，提供第一电极层E1与第二电极层E2一电位

差V’，以于第一电极层E1与第二电极层E2之间产生垂直电场E，且以光源LS照

射蓝相液晶层130，使蓝相液晶LC与聚合单体M在垂直电场E的存在下产生聚合

反应。上述的光源LS包括紫外光、可见光、红外光或其组合。此外，垂直电场E

较佳是形成于蓝相液晶LC处于摄氏-10度至60度的温度范围内。

藉由使蓝相液晶LC与聚合单体M在垂直电场E的存在下产生聚合反应，有助

于使聚合后的蓝相液晶层130具有较佳的光学等向性，从而能

够有效地减少蓝相液晶层130因其结构特性而产生的暗态漏光现象。此外，藉由使

蓝相液晶LC与聚合单体M在垂直电场E的存在下产生聚合反应，还有助于改善

凸出部的边缘处的暗态漏光的问题。

请参照图4A，邻近凸出部P边缘设置的蓝相液晶LC与凸出部P之间容易因交互

作用而造成液晶扭转，导致邻近凸出部P边缘设置的蓝相液晶LC在没有电场的情

况下亦具有光学异向性。如图所示，这些具有光学异向性的蓝相液晶LC的长轴大

体上平行于凸出部P的延伸方向，因此背光模组(未绘示)的光束可能被这些蓝相液

晶LC偏折上来，导致显示面板在凸出部P的边缘处存在暗态漏光的问题。

本实施例藉由使蓝相液晶LC与聚合单体M在垂直电场E的存在下产生聚合反应，

可扭转邻近凸出部P边缘设置的蓝相液晶LC，使其在没有电场的情况下具有趋近

于光学等向性的特性(如图4B所示)，从而改善上述凸出部P的边缘处存在暗态漏

光的问题。

邻近凸出部P边缘设置的蓝相液晶LC的扭转程度会与电位差V’的大小相关，而

决定电位差V’的大小的方法可以包括在以光源LS照射蓝相液晶层130之前，藉由

调变电位差V’的大小得出显示面板对应的穿透率，再根据穿透率的高低决定电位

差V’的大小。穿透率越低，则代表邻近凸出部P边缘设置的蓝相液晶LC的光学

等向性越趋理想，且改善暗态漏光的效果越好。图5是第一电极层与第二电极层的

电位差与穿透率的关系图。由图5可知，当电位差V’大于0且小于或等于5伏特

时，可改善暗态漏光的问题。并且，当电位差V’介于2伏特至3伏特时，改善暗

态漏光的效果最为显著。以下以表一比较聚合反应时有/无施加电位差对于暗态漏

光的影响，其中比较例为聚合反应时未施加电位差的样品，而实验例为聚合反应时

施加有2.5伏特的电位差的样品。由下表可知，聚合反应时施加电位差可有效地改

善暗态漏光，并且提升对比度。

表一

les>

图6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。请参照图6，显示

面板200大致相同于显示面板100，且相同的元件以相同的标号表示，于此不再赘

述其相对配置关系。显示面板200与显示面板100的主要差异在于，显示面板100

的第一电极层E1以及第二电极层E2分别为一整面的连续状导电薄膜，而显示面

板200的第一电极层E1’包括多个第一条状电极SE1，且第二电极层E2’包括多个

第二条状电极SE2，其中各第一条状电极SE1与其中一第二条状电极SE2重叠，

且各第一条状电极SE1与所重叠的第二条状电极SE2更重叠于其中一凸出部P。

在本实施例中，各第一条状电极SE1的宽度W1与所重叠的第二条状电极SE2的

宽度W2分别大于所重叠的凸出部P的宽度WP。在这样的设计下，第一电极层

E1’与第二电极层E2’的设置亦可提供图3B的垂直电场E，使蓝相液晶LC与聚合

单体M在垂直电场E的存在下产生聚合反应，从而改善上述凸出部的边缘处存在

暗态漏光的问题。另外，本实施例通过凸出部P的设置亦有助于改善传统蓝相液

晶显示面板的高驱动电压的问题，详细的内容可参照上述相关的段落，于此不再赘

述。

综上所述，本发明的显示面板藉由垫高第三电极层，以使蓝相液晶层分布于电力线

影响所及的区域，藉此提升横向电场的利用率，而有助于改善传统蓝相液晶显示面

板的高驱动电压的问题。此外，本发明的显示面板的制造方法藉由使蓝相液晶与聚

合单体在垂直电场的存在下产生聚合反应，以修正蓝相液晶与凸出部之间因交互作

用而造成的暗态漏光的问题。

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

的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发

明的保护范围当视权利要求范围所界定的为准。