基板结构与显示面板的制作方法
【专利摘要】一种基板结构，包括一基板、一遮光图案层以及多个位置识别图码。遮光图案层配置于基板上且具有多个开口以暴露出基板的一表面。位置识别图码配置于基板上且对应开口设置。每一位置识别图码于垂直投影方向上完全重叠于所对应的开口。位置识别图码的材质为一透明光阻，且透明光阻包含一可吸收红外光的透明材料。
【专利说明】基板结构与显示面板
【【技术领域】】
[0001]本发明是有关于一种基板结构与显示面板，且特别是有关于一种具有位置信息的基板结构其应用此基板结构的显示面板。
【【背景技术】】
[0002]为了更便利、体积更轻巧化以及更人性化，许多信息产品的输入方式已由传统的键盘或鼠标等装置，转变为使用触控式装置作为输入的方式。触控式装置可组装在诸多种类的平面显示器上，以使平面显示器兼具显示画面以及输入操作信息的功能。
[0003]已知具有位置识别能力的显示面板，其一基板结构上配置有多个可吸收红外光材料的位置识别图码，其中该多个位置识别图码是与黑矩阵层属同一膜层，且对应配置于像素电极的狭缝中。也就是说，该多个位置识别图码是采用具有遮光性的材料，因此该多个位置识别图码无法配置于像素区(即透光区域)中，仅可配置于像素电极的狭缝中，否则会造成整体显示面板的开口率下降。换言之，已知的位置识别图码的配置方式，因其材料选择而仍有其限制，无法随意变更其位置，故其配置灵活度较低，进而导致整体显示面板的位置识别能力不佳。
【
【发明内容】
】
[0004]本发明提供一种基板结构，其具有位置识别图码，可提供识别位置的功能。
[0005]本发明还提供一显示面板，其包括上述的基板结构，可提高显示面板的位置识别能力。
[0006]本发明的基板结构包括一基板、一遮光图案层以及多个位置识别图码。遮光图案层配置于基板上，其中遮光图案层具有多个开口，以暴露出基板的一表面。位置识别图码配置于基板上且对应开口设置。每一位置识别图码于垂直投影方向上完全重叠于所对应的开口。位置识别图码的材质为一透明光阻，而透明光阻包含一可吸收红外光的透明材料。
[0007]在本发明的一实施例中，上述的基板结构更包括多个彩色滤光图案，配置于基板上。彩色滤光图案部分覆盖遮光图案层且完全覆盖遮光图案层的开口。
[0008]在本发明的一实施例中，上述的基板结构更包括一保护层，配置于基板上且覆盖彩色滤光图案与遮光图案层。位置识别图码配置于保护层上。
[0009]在本发明的一实施例中，上述的基板结构更包括多个间隙物，配置于保护层上。每一间隙物的高度高于每一位置识别图码的高度。每一间隙物于垂直投影方向上重叠于遮光图案层，且间隙物与位置识别图码为同一膜层。
[0010]在本发明的一实施例中，上述的基板结构更包括至少一透明图案，配置于保护层上，且对应遮光图案层的至少一开口设置。透明图案的高度低于每一位置识别图码的高度。透明图案于垂直投影方向上未与彩色滤光图案重叠，且透明图案与位置识别图码为同一膜层。
[0011]在本发明的一实施例中，上述的基板结构更包括多个有源元件、多个像素电极、一绝缘层以及多个彩色滤光图案。有源元件配置于基板上。像素电极配置于基板上且分别耦接有源元件。绝缘层配置于基板上且覆盖有源元件与像素电极，其中遮光图案层位于绝缘层上。彩色滤光图案配置于绝缘层上，且分别配置于遮光图案层的开口中，并覆盖位置识别图码。
[0012]在本发明的一实施例中，上述的遮光图案层于垂直投影方向上完全重叠于有源元件。
[0013]在本发明的一实施例中，上述的有源元件于垂直投影方向上部分重叠于遮光图案层。
[0014]在本发明的一实施例中，上述的基板结构更包括多个间隙物，配置于绝缘层上，且间隙物与位置识别图码为同一膜层。
[0015]在本发明的一实施例中，上述的可吸收红外光的透明材料的主要吸收波长为800纳米至1100纳米的红外光。
[0016]在本发明的一实施例中，上述的每一位置识别图案的外型轮廓包括长条状、锥状、柱状或点状。
[0017]本发明的显示面板，其包括上述的基板结构、一对向基板以及一显示介质层。对向基板配置于基板结构的对向。显示介质层配置于基板结构与对向基板之间。
[0018]在本发明的一实施例中，上述的当基板结构为一彩色滤光基板时，对向基板为一有源元件阵列基板。当基板结构为一整合有彩色滤光层图案的有源阵列基板时，对向基板为一具有一共用电极的基板。
[0019]在本发明的一实施例中，上述的显不介电层包括一液晶层。
[0020]基于上述，由于本发明的基板结构的位置识别图码是以透明光阻作为其材质，且此透明光阻是包含有可吸收红外光的透明材料。因此，相较于已知的基板结构的位置识别图码是采用与黑矩阵相同的具有遮光性的材料，且此位置识别图码仅能配置于狭缝中来避免开口率下降的问题而言，本发明的位置识别图码可以让可见光穿透，而位置识别图码的大小不会影响开口率，且增加位置识别图码的面积亦可增加位置识别能力。故，本发明的位置识别图码的位置配置方式为配置于遮光图案层的开口内，即可具有较佳的配置灵活度。
[0021]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。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0022]图1绘示为本发明的一实施例的基板结构的俯视的示意图。
图2绘示为本发明的另一实施例的基板结构的俯视的示意图。
图3A绘示为本发明的一实施例的一种基板结构的剖面示意图。
图3B绘示为三色调式光罩的示意图。
图4绘示为本发明的另一实施例的一种基板结构的剖面示意图。
图5绘示为本发明的又一实施例的一种基板结构的剖面示意图。
图6绘示为本发明的一实施例的一种显示面板的示意图。
图7绘示为本发明的另一实施例的一种显示面板的示意图。
【符号说明】
[0023]100a、100b、100c、10cU 10e:基板结构 110:基板
112:表面
120、120d、120e:遮光图案层 122、122a、122b、122c、122d:开口 130、130a、130b:位置识别图码
140a、140b、140c、140d、140e、140f、140g:彩色滤光图案 150:保护层
160、160a、160b:间隙物
170:透明图案
180:绝缘层
200a、200b:基板结构
300a、300b:对向基板
302:共用电极
400:显示介质层 T:有源元件
P:像素电极
H1、H2、H3:高度
GS:玻璃基板
HT:半透射层
SL:遮光层
AR:抗反射层
Tl:第一开口
T2:第二开口
T3:第三开口
M:三色调式光罩
UV:紫外光
【【具体实施方式】】
[0024]图1绘示为本发明的一实施例的基板结构中多种位置识别图码的配置方式的示意图。请参考图1，在本实施例中，基板结构10a包括基板110、遮光图案层120以及多个位置识别图码130a。遮光图案层120配置于基板110上，其中遮光图案层120具有多个开口122(包括开口 122a、122b、122c、122d)，以暴露出基板110的表面112。位置识别图码130a配置于基板110上且对应开口 122a、122b、122c、122d设置。每一位置识别图码130a于垂直投影方向上完全重叠于所对应的开口 122a、122b、122c、122d。位置识别图码130a的材质为透明光阻，而透明光阻包含可吸收红外光的透明材料，其中可吸收红外光的透明材料包含量子点或纳米等级的荧光粉等材料。
[0025]详细来说，本实施例的基板110例如是玻璃基板或塑胶基板，而遮光图案层120的材质例如是黑色树脂。需说明的是，在本实施例中，位置识别图码130a仅对应遮光图案层120的开口 122b、122c、122d设置，而未设置于开口 122a内。再者，本实施例所述的透明光阻，其透光率几乎为100%，而可吸收红外光的透明材料，其主要吸收波长为800纳米至1100纳米的红外光。
[0026]当红外光照射基板结构10a时，红外光会被遮光图案层120所遮挡但会穿透开口122b、122c、122d。换言之，若开口 122b、122c、122d内设有对应的位置识别图码130a，则红外光会部分穿透开口 122b、122c、122d ;反之，若开口 122b、122c、122d内未设置对应的位置识别图码130a，则红外光会直接穿透开口 122b、122c、122d。故，当吸收红外光的位置识别图码130a是对应开口 122b、122c、122d设置时，能够利用如红外光电荷耦合元件(chargecouple device，(XD)的影像读取装置来识别及判读位置识别图码130a，从而计算出位置识别图码130a所对应的位置。进一步来说，红外光透过开口 122b、122c、122d穿透到背光模块的膜层结构(例如扩散片、棱镜片或导光板等)产生扩散进而反射。因此当红外光反射时，CCD可接收到红外光。此时，设有位置识别图码130a的区域会因吸收红外光而显示为黑色。之后，处理器接收到C⑶的影像后，透过演算法解码，即可得到位置座标讯息。总而言之，本实施例的基板结构10a因具有位置识别图码130a，故可提供识别位置的功能。
[0027]此外，本实施例并不限定位置识别图码130a的形状。详细来说，如图1中的位置识别码130a的形状例如是点状，如圆形。在其他实施例中，请参考图2，基板结构10b的位置识别图码130b的形状例如是长条状，如矩形。在其他变化实施例中，位置识别图码的形状亦可为锥状或柱状，于此并不加以限制。
[0028]另外，本实施例亦不限定位置识别图码130a与130b的数量及其配置方式。详细来说，每一开口 122中的位置识别图码130的数量不一定相同，如图1及图2所示，中间二个相邻的开口 122b、122c内的位置识别图码130a、130b的数量分别为二个，而最右侧的开口 122d内的位置识别图码130a、130b的数量为三个。再者，每一开口 122中的位置识别图码130a、130b的配置方式也不一定相同，举例而言，最中间偏左的开口 122b内的位置识别图码130a、130b的排列方式表示位置为『01』；最中间偏右的开口 122c内的位置识别图码130a、130b的排列方式表示位置为『10』；最右边的开口 122d内的位置识别图码130a、130b的排列方式表不位置为『11』；而最左边未设置位置识别图码130a、130b的开口 122a则表示位置为『00』，但本发明不限于此。
[0029]由于本实施例的基板结构10aUOOb是采用透明光阻做为位置识别图码130a、130b的材质，且此透明材质包含可吸收红外光的透明材料。因此，本实施例的位置识别图码130a、130b配置于遮光图案层120的开口 122内，即可具有较佳的配置灵活度。
[0030]在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中，采用相同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。
[0031]图3A绘示为本发明的一实施例的一种基板结构的剖面示意图。请参考图3A，本实施例的基板结构10c与图1的基板结构10a相似，惟二者主要差异之处在于:本实施例的基板结构10c更包括多个彩色滤光图案140a、140b、140c，其中，彩色滤光图案140a、140b、140c配置于基板110上，且彩色滤光图案140a、140b、140c部分覆盖遮光图案层120且完全覆盖遮光图案层120的开口 122。需说明的是，彩色滤光图案140a、140b、140c例如分别代表红色滤光图案、绿色滤光图案及蓝色滤光图案。
[0032]再者，本实施例的基板结构10c可更包括保护层150，其中，保护层150配置于基板110上且覆盖彩色滤光图案140a、140b、140c与遮光图案层120，以保护彩色滤光图案140a、140b、140c与遮光图案层120。本实施例的位置识别图码130配置于保护层150上，且位置识别图码130的形状例如是圆锥状，但并不以此为限。
[0033]此外，本实施例的基板结构10c可更包括多个间隙物160 (图3A中仅示意地绘示一个)，其中，间隙物160配置于保护层150上。更具体来说，每一间隙物160的高度Hl高于每一位置识别图码130的高度H2。每一间隙物160于垂直投影方向上重叠于遮光图案层120，且间隙物160与位置识别图码130为同一膜层。也就是说，间隙物160的材质为透明光阻，而此透明光阻包含可吸收红外光的透明材料，其中，可吸收红外光的透明材料包含量子点或纳米等级的荧光粉等材料。
[0034]另外，本实施例的基板结构10c更包括透明图案170，其中，透明图案170配置于保护层150上，且对应遮光图案层120的其中之一开口 122设置。详细来说，本实施例的透明图案170的高度H3低于每一位置识别图码130的高度H2。透明图案170于垂直投影方向上未与彩色滤光图案140a、140b、140c重叠，且透明图案170与位置识别图码130为同一膜层。也就是说，透明图案170的材质为透明光阻，而此透明光阻包含可吸收红外光的透明材料，其中，可吸收红外光的透明材料包含量子点或纳米等级的荧光粉等材料。
[0035]图3B绘示三色调式光罩的示意图。请参考图3B，在本实施例中，位置识别图码130、间隙物160及透明图案170的制程方法，例如是透过三色调式光罩(Tr1-tone Mask)Μ,其中，三色调式光罩M例如是于玻璃基板GS上依序形成半透射层ΗΤ、遮光层SL以及抗反射层AR。详细来说，三色调式光罩M具有第一开口 Tl、第二开口 Τ2以及多个第三开口 Τ3，其中，第一开口 Tl暴露出玻璃基板GS，第二开口 Τ2暴露出半透射层ΗΤ，且第三开口 Τ3暴露出遮光层SL。第一开口 Tl的孔径大于第二开口 Τ2的孔径，且第二开口 Τ2的孔径大于第三开口 Τ3的孔径。借由第一开口 Tl、第二开口 Τ2以及第三开口 Τ3的不同孔径大小以分别制造出位置识别图码130、间隙物160及透明图案170。接着，将此三色调式光罩M配置于半成品的基板结构10c (即于保护层150上覆盖一整层包含可吸收红外光的透明材料)的上方，并由三色调式光罩M的方向朝基板结构10c照射紫外光UV,其中,第一开口 Tl于基板结构10c的对应处会形成间隙物160，第二开口 Τ2于基板结构10c的对应处会形成位置识别图码130，且第三开口 Τ3于基板结构10c的对应处会形成透明图案170。
[0036]简言之，由于本实施例的基板结构10c具有彩色滤光图案140a、140b、140c，因此本实施例的基板结构10c可视为彩色滤光基板。再者，由于本实施例的基板结构10c是采用透明光阻做为位置识别图码130c的材质，且此透明材质包含可吸收红外光的透明材料。因此，本实施例的位置识别图码130c配置于遮光图案层120的开口 122内，即可具有较佳的配置灵活度。另外，本实施例的基板结构10c除了具有位置识别图码130，可提供识别位置的功能外，基板结构10c亦具有彩色滤光图案140a、140b、140c，可与其他基板组立而提供彩色显示的功能。
[0037]图4绘示为本发明的一实施例的一种基板结构的剖面示意图。请参考图4，本实施例的基板结构10d与图1的基板结构10a相似，惟二者主要差异之处在于:本实施例的基板结构10d更包括多个有源元件T、多个像素电极P、绝缘层180以及多个彩色滤光图案140d、140e、140f、140g。有源元件T配置于基板110上。像素电极P配置于基板110上且分别耦接有源元件τ。绝缘层180配置于基板110上且覆盖有源元件T与像素电极P，其中，遮光图案层120d位于绝缘层180上。彩色滤光图案140d、140e、140f、140g配置于绝缘层180上，且分别配置于遮光图案层120d的开口 122d中，并覆盖位置识别图码130。本实施例的有源元件T于垂直投影方向上部分重叠于遮光图案层120d，且位置识别图码130的形状例如是圆锥状，但并不以此为限。
[0038]此外，本实施例的基板结构10d可更包括多个间隙物160a、160b，其中，间隙物160a、160b配置于绝缘层180上，且间隙物160a、160b与位置识别图码130为同一膜层。也就是说，间隙物160a、160b的材质为透明光阻，而此透明光阻包含可吸收红外光的透明材料。此处，由于基板结构10d具有有源元件T与彩色滤光图案140d、140e、140f、140g，因此基板结构10d可视为整合有彩色滤光层图案的有源阵列基板。
[0039]简言之，由于本实施例的基板结构10d是采用透明光阻做为位置识别图码130的材质，且此透明材质包含可吸收红外光的透明材料。因此，本实施例的位置识别图码130配置于遮光图案层120d的开口 122d内，即可具有较佳的配置灵活度。此外，本实施例的基板结构10d除了具有位置识别图码130，可提供识别位置的功能外，基板结构10d亦具有彩色滤光图案140d、140e、140f、140g与有源元件T，可与其他基板及显示介质层组立而提供彩色显示及驱动显示介质的功能。
[0040]图5绘示为本发明的一实施例的一种基板结构的剖面示意图。请参考图5，本实施例的基板结构10e与图4的基板结构10d相似，惟二者主要差异之处在于:本实施例的基板结构10e的遮光图案层120e于垂直投影方向上完全重叠于有源元件T。
[0041]图6绘示为本发明的一实施例的一种显示面板的示意图。请参考图6，本实施例的显示面板200a包括上述图2的基板结构100c、对向基板300a以及显示介质层400。对向基板300a配置于基板结构10c的对向，且显示介质层400配置于基板结构10c与对向基板300a之间。此处，显示介电层400例如是液晶层，但并不以此为限，而基板结构10c为彩色滤光基板，且对向基板300a为有源元件阵列基板。由于本实施例的基板结构10c具有位置识别图码130，因此本实施例的显示面板200a可提供识别位置的功能。此外，由于本实施例是采用透明光阻做为位置识别图码130的材质，且此透明材质包含可吸收红外光的透明材料。因此，本实施例的位置识别图码130配置于遮光图案层120的开口 122内，即可具有较佳的配置灵活度，而具有基板结构10c的显示面板200a可有效提高其位置识别能力。
[0042]图7绘示为本发明的另一实施例的一种显示面板的示意图。请参考图7，本实施例的显示面板200b与图6的显示面板200a相似，惟二者主要差异之处在于:本实施例的基板结构10d为整合有彩色滤光层图案的有源阵列基板，而对向基板300b为具有共用电极302的基板。
[0043]综上所述，由于本发明的基板结构的位置识别图码是以透明光阻作为其材质，且此透明光阻是包含有可吸收红外光的透明材料。因此，相较于已知的基板结构的位置识别图码是采用与黑矩阵相同的具有遮光性的材料，且此位置识别图码仅能配置于狭缝中来避免开口率下降的问题而言，本发明的位置识别图码的位置配置方式为配置于遮光图案层的开口内，即可具有较佳的配置灵活度。此外，采用本发明的基板结构的显示面板，可有效提高其位置识别能力。
[0044]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，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
【权利要求】
1.一种基板结构，包括: 一基板； 一遮光图案层，配置于该基板上，其中该遮光图案层具有多个开口，以暴露出该基板的一表面；以及 多个位置识别图码，配置于该基板上且对应该多个开口设置，其中各该位置识别图码于垂直投影方向上完全重叠于所对应的该开口，且该多个位置识别图码的材质为一透明光阻，该透明光阻包含一可吸收红外光的透明材料。
2.如权利要求1所述的基板结构，其特征在于，更包括: 多个彩色滤光图案，配置于该基板上，其中该多个彩色滤光图案部分覆盖该遮光图案层且完全覆盖该遮光图案层的该多个开口。
3.如权利要求2所述的基板结构，其特征在于，更包括: 一保护层，配置于该基板上且覆盖该多个彩色滤光图案与该遮光图案层，其中该多个位置识别图码配置于该保护层上。
4.如权利要求3所述的基板结构，其特征在于，更包括: 多个间隙物，配 置于该保护层上，且各该间隙物的高度高于各该位置识别图码的高度，其中各该间隙物于垂直投影方向上重叠于该遮光图案层，且该多个间隙物与该多个位置识别图码为同一膜层。
5.如权利要求3所述的基板结构，其特征在于，更包括: 至少一透明图案，配置于该保护层上，且对应该遮光图案层的至少一该开口设置，该透明图案的高度低于各该位置识别图码的高度，其中该透明图案于垂直投影方向上未与该多个彩色滤光图案重叠，且该透明图案与该多个位置识别图码为同一膜层。
6.如权利要求1所述的基板结构，其特征在于，更包括: 多个有源元件，配置于该基板上； 多个像素电极，配置于该基板上且分别耦接该多个有源元件； 一绝缘层，配置于该基板上且覆盖该多个有源元件与该多个像素电极，其中该遮光图案层位于该绝缘层上；以及 多个彩色滤光图案，配置于该绝缘层上，且分别配置于该遮光图案层的该多个开口中，并覆盖该多个位置识别图码。
7.如权利要求6所述的基板结构，其特征在于，该遮光图案层于垂直投影方向上完全重叠于该多个有源元件。
8.如权利要求6所述的基板结构，其特征在于，该多个有源元件于垂直投影方向上部分重叠于该遮光图案层。
9.如权利要求6所述的基板结构，其特征在于，更包括: 多个间隙物，配置于该绝缘层上，且该多个间隙物与该多个位置识别图码为同一膜层。
10.如权利要求1所述的基板结构，其特征在于，该可吸收红外光的透明材料的主要吸收波长为800纳米至1100纳米的红外光。
11.如权利要求1所述的基板结构，其特征在于，各该位置识别图案的外型轮廓包括长条状、锥状、柱状或点状。
12.—种显不面板,包括:一如权利要求1所述的基板结构； 一对向基板，配置于该基板结构的对向；以及 一显示介质层，配置于该基板结构与该对向基板之间。
13.如权利要求12所述的显示面板，其特征在于，当该基板结构为一彩色滤光基板时，该对向基板为一有源元件阵列基板，而当该基板结构为一整合有彩色滤光层图案的有源阵列基板时，该对向基板为一具有一共用电极的基板。
14.如权利 要求12所述的显示面板，其特征在于，该显示介电层包括一液晶层。
【文档编号】G02F1/1335GK104076553SQ201410335669
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】朱育进, 郑胜文 申请人:友达光电股份有限公司