CN103376591A - 彩色滤光基板以及具有该彩色滤光基板的显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种彩色滤光基板以及具有该彩色滤光基板的显示面板，该彩色滤光基板包括基板、黑矩阵、彩色滤光层、内信号线以及外信号线。黑矩阵位于基板上，黑矩阵在基板上分隔出多个阵列排列的像素单元，黑矩阵包括一线圈图案以及除线圈图案外的一网格状图案。彩色滤光层具有多个滤光图案分别位于像素单元中。内信号线以及外信号线分别与线圈图案的内端与外端电性连接。

Description

彩色滤光基板以及具有该彩色滤光基板的显示面板

技术领域

本发明是有关于一种基板以及显示装置，且特别是有关于一种可感应无线电磁波用以产生电力的彩色滤光基板以及具有该彩色滤光基板的显示面板。

背景技术

近年来，各式电子产品都不断朝向操作简便、小体积以及大屏幕尺寸的方向迈进，特别是携带式的电子产品对于体积及屏幕尺寸的要求更为严格。因此，许多电子产品都将触控面板与液晶显示面板整合，以省略键盘或是操控按键所需的空间，进而使屏幕可配置的面积扩大。

对于手机等携带式的电子产品而言，常有需要对手机进行充电等需求，目前使用者需要额外携带旅充等接线来连接手机与电源插座来进行充电，或者使用者需要将电池自手机上拔掉，藉此另外插在电池座充上进行充电。然而，由于使用者需额外携带旅充或是电池座的配件，造成不便。因此，对于例如像手机等电子产品，业界正在寻求一种可在不增加携带物品体积的前提下，使电子产品能更为简便的充电。

发明内容

本发明提供一种彩色滤光基板，除了可提供彩色滤光之外尚可具备感应无线电磁波用以产生电力的结构。

本发明提供一种具有该彩色滤光基板的显示面板，除了可提供显示功能之外尚可具备感应无线电磁波用以产生电力的接收无线电波的功能结构。

本发明提供一种彩色滤光基板，其包括基板、黑矩阵、彩色滤光层、内信号线以及外信号线。黑矩阵位于基板上，黑矩阵在基板上分隔出多个阵列排列的像素单元，黑矩阵包括一线圈图案以及除线圈图案外的一网格状图案。彩色滤光层具有多个滤光图案，其分别位于像素单元中。内信号线以及外信号线分别与线圈图案的内端与外端电性连接。

在本发明的一实施例中，上述的线圈图案为矩形线圈，其由外而内是沿着边长渐减的矩形图案连续地围绕而成。

在本发明的一实施例中，上述的线圈图案与网格状图案的材质为导电黑矩阵，且线圈图案与网格状图案彼此电性独立。

在本发明的一实施例中，上述的线圈图案的材质为导电黑矩阵，而网格状图案的材质为黑矩阵光阻。

在本发明的一实施例中，上述的黑矩阵位于基板与内信号线之间。更具体而言，彩色滤光基板可以进一步包括一介电层以及一保护层，其中介电层覆盖黑矩阵以及彩色滤光层，且内信号线位于介电层与保护层之间。此外，彩色滤光基板可以还包括一共通电极，覆盖在保护层上，且内信号线的材质与共通电极的材质相同。

在本发明的另一实施例中，上述的内信号线位于黑矩阵与基板之间。更具体而言，彩色滤光基板可以进一步包括一介电层以及一保护层，内信号线位于基板上，介电层覆盖内信号线，且介电层位于内信号线以及黑矩阵之间，保护层覆盖黑矩阵以及彩色滤光层。此外，彩色滤光基板可以还包括一共通电极，覆盖在保护层上，且内信号线的材质与共通电极的材质相同。

在本发明的一实施例中，上述的外信号线与黑矩阵例如为相同膜层。

在本发明的一实施例中，上述的线圈图案的间隔为像素单元的像素边长的整数倍。

在本发明的一实施例中，上述的网格状图案包括多条第一图案与多条第二图案，第一图案与第二图案彼此交错并连接，各第一图案在与线圈图案交错处彼此断开成多条第一线段，且各第二图案在与线圈图案交错处彼此断开成多条第二线段。

在本发明的一实施例中，上述的黑矩阵的材质包括铬、氧化铬或二者的组合。

本发明另提出一种显示面板，其具有上述的彩色滤光基板、主动元件阵列基板以及显示介质，其中显示介质位于彩色滤光基板与主动元件阵列基板之间。

基于上述，本发明的彩色滤光基板、显示面板以及触控显示面板中直接将具有感应无线电磁波的线圈图案直接制作在黑矩阵中。如此一来，这些黑矩阵除了可以有效地屏蔽不必要的光线、产生隔离两相邻像素单元的遮光功能，黑矩阵中的线圈图案还可以作为接收无线电波的接收器，当搭配无线充电座后即可实现无线充电的功能。因此，利用本发明的彩色滤光基板的显示面板可以在不增加体积的前提下，达到无线充电的功能。

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，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A为本发明的彩色滤光基板的一实施例中的一种俯视示意图；

图1B为图1A中A处的一种局部放大图；

图1C为图1A中A处的另一种局部放大图；

图2A为图1A中沿II-II’剖面线的一种彩色滤光基板的剖面示意图；

图2B为图1A中沿II-II’剖面线的另一种彩色滤光基板的剖面示意图；

图3A绘示为本发明的一实施例中的显示面板的俯视示意图；

图3B绘示为本发明的一实施例中的显示面板在充电时的示意图。

附图标记说明：

200、300、410：彩色滤光基板；

210：基板；

220：黑矩阵；

222：线圈图案；

222a：第一方向部；

222b：第二方向部；

222C：线圈图案的最内端；

222D：线圈图案的最外端；

226：网格状图案；

226a：第一图案；

226b：第二图案；

230：彩色滤光层；

232：滤光图案；

240：内信号线；

250：外信号线；

260a、260b：外部接垫；

270：介电层；

280：保护层；

290：共通电极；

400：显示面板；

420：主动元件阵列基板；

430：显示介质；

440：无线充电电池；

450：充电板；

d：间隙；

D1：第一方向；

D2：第二方向；

P：像素单元；

S1：第一线段；

S2：第二线段；

I1：间隔；

I2：间隔。

具体实施方式

图1A为本发明的彩色滤光基板的一实施例中的一种俯视示意图；图1B为图1A中A处的局部放大图。如图1A所示，彩色滤光基板200包括基板210、黑矩阵220、彩色滤光层230、内信号线240以及外信号线250。黑矩阵220位于基板210上，黑矩阵220在基板210上分隔出多个阵列排列的像素单元P。彩色滤光层230具有多个滤光图案232，其分别位于像素单元P中。

特别的是，黑矩阵220包括一线圈图案222以及除线圈图案222外的一网格状图案226。具体而言，黑矩阵220可以是导电型黑矩阵或者是不导电的树脂型黑矩阵，当黑矩阵220为导电型黑矩阵时，线圈图案222与网格状图案226彼此电性独立。详言之，线圈图案222具有导电性，其材质可采用例如铬等兼具导电以及遮光性质的导电黑矩阵。另一方面，网格状图案226则可同样采用兼具导电以及遮光性质的导电黑矩阵，或者网格状图案226也可采用具有遮光性质但电性绝缘的黑矩阵光阻，二者的实施态样将详述于图1B与图1C。

具体而言，如图1A与图1B所示，线圈图案222为矩形线圈，其由外而内是沿着边长渐减的矩形图案连续地围绕而成。换言之，线圈图案222是由多个同心但不同边长的矩形彼此连续地串接而成，线圈图案222的最外端222D与一外信号线250电性连接，而线圈图案222的最内端222C与一内信号线240电性连接。外信号线250与内信号线240的一端分别电性连接至周边电路区的外部接垫区，内信号线240的另一端为经由一位于内信号线与线圈图案之间的贯孔而与线圈图案222的最内端222C相连接，而外信号线250的另一端为经由一位于外信号线与线圈图案之间的贯孔而与线圈图案222的最外端222D相连接。如此一来，黑矩阵通过线圈图案222而具备感应无线电磁波的功能。当本发明的彩色滤光基板200搭配一充电座使用时，该充电座用以发出无线电波并产生磁通量变化，线圈图案222即可利用法拉第定律自充电座感应出对应的磁力变化，进而产生电力，有关彩色滤光基板222的充电机制详述于图3A与图3B。

如图1B所示，当线圈图案222与网格状图案226的材质均采用兼具导电以及遮光性质的导电黑矩阵时，黑矩阵220中的线圈图案222与网格状图案226在交错处具有一间隙d。更详细而言，线圈图案222由多个平行于第一方向D1的第一方向部222a以及多个平行于第二方向D2的第二方向部222b交替地连接而成。另一方面，网格状图案226包括平行于第一方向D1的多条第一图案226a与平行于第二方向D2的多条第二图案226b，第一图案226a与第二图案226b彼此交错并连接，各第一图案226a在与线圈图案222交错处彼此断开成多条第一线段S1，且各第二图案226b在与线圈图案222交错处彼此断开成多条第二线段S2，相邻第一线段S1之间的间距与相邻第二线段S2之间的间距为人眼无法辨识的范围，因此，即使网格状图案226与线圈图案222之间具有些微的间隙d，但并不影响黑矩阵220的遮光效果。

当然，线圈图案222与网格状图案226的材质也可分别采用具导电性的导电黑矩阵以及具绝缘性的黑矩阵光阻，如本案图1C所示。此时，即使黑矩阵220中的线圈图案222与网格状图案226彼此相连，也可实现本发明。

此外，在另一实施例中，也可采用非导电型的黑矩阵作为线圈图案222与网格状图案226，并另外在线圈图案222的非导电型的黑矩阵上额外加上一层导电材料来作为线圈图案，本发明并不以此为限。

图2A为图1A中沿II-II’剖面线的一种彩色滤光基板的剖面示意图。请参照图1A与图2A，外信号线250可直接由线圈图案222的最外端222D延伸至周边电路的外部接垫260a上，换言之，在本实施例中，外信号线250与黑矩阵220例如为相同膜层。另一方面，与线圈图案222最内端222C连接的内信号线240可通过有别于黑矩阵220的另一膜层来与周边电路的外部接垫260b电性连接。如图2A所示，黑矩阵220与彩色滤光层230位于基板210与内信号线240之间。

更具体而言，彩色滤光基板200可以进一步包括一介电层270以及一保护层280，其中介电层270覆盖黑矩阵220以及彩色滤光层230，且内信号线240夹设在位于介电层270与保护层280之间，藉此，内信号线240可跨越与其交错的网格状图案226，而与周边电路区的外部接垫260b电性连接。此外，彩色滤光基板200可以进一步包括共通电极290，且其覆盖在保护层280上，而本实施例的内信号线240的材质可以选用与共通电极290相同的材质，其例如为铟锡氧化物。此外本实施例的黑矩阵220的材质可以是铬、氧化铬或者是铬与氧化铬二者的叠层，本发明并不以此为限。

值得一提的是，本实施例的线圈图案222的图形例如为矩形线圈，其线宽大致上与黑矩阵220的线宽相同，且线圈图案222中相邻第一方向部222a之间的间隔I1(如图1A所示)以及相邻第二方向部222b之间的间隔I2(如图1A所示)分别为像素单元P的像素边长的整数倍。然而，彩色滤光基板200中线圈图案222的设置数量、每一线圈图案222的圈数、线宽、密度或是线圈图形可依据产品的尺寸、充电规格等需求而定，本发明并不以此为限。

承上述，本发明的彩色滤光基板200中的黑矩阵220兼具黑矩阵的遮光效果以及感应无线电磁波的效果。

图2B为图1A中沿II-II’剖面线的另一种彩色滤光基板的剖面示意图。请参照图1A与图2B，其与图2A的彩色滤光基板200类似，但差异为：本实施例的彩色滤光基板300的内信号线240与黑矩阵220的膜层形成顺序与前述实施例不同，本实施例的内信号线240位于黑矩阵220与基板210之间。详细来说，彩色滤光基板300包括介电层270以及保护层280，内信号线240先配置在基板210上，介电层270覆盖内信号线240，且介电层270位于内信号线240以及黑矩阵220之间，保护层280覆盖黑矩阵220以及彩色滤光层230，且彩色滤光基板300的共通电极290覆盖在保护层280，且内信号线240的材质可与共通电极290的材质相同，且本实施例的黑矩阵220的材质可以是铬、氧化铬或者是铬与氧化铬二者的叠层，本发明并不以此为限。

同前述，本实施例的彩色滤光基板300中的黑矩阵220兼具黑矩阵的遮光效果以及感应无线电磁波的效果。

图3A绘示为本发明的一实施例中的显示面板的俯视示意图，而图3B绘示为本发明的一实施例中的显示面板在充电时的示意图。请参照图3A与图3B，显示面板400具有彩色滤光基板410、主动元件阵列基板420以及位于彩色滤光基板410与主动元件阵列基板420之间的显示介质430。彩色滤光基板410可以是上述彩色滤光基板200或彩色滤光基板300的其中之一。为了清楚说明，图3A中仅绘示出彩色滤光基板410中的线圈图案222，而省略了网格状图案226、滤光图案232等构件的绘示，其相关的结构请参见前文。另外，如图3B所示，在进行充电时，显示面板400例如是将彩色滤光基板410朝向充电座450来进行无线充电。

请参照图3A与图3B，在实际的应用层面上，显示面板400会外接一蓄电元件，例如无线充电电池440，而此无线充电电池440即自彩色滤光基板410的外部接垫260b以及外部接垫260a分别与内信号线240以及外信号线250电性连接。在应用时，可通过将外部接垫260a、260b与电池的正负端结合，但不以此为限，亦即彩色滤光基板410具有可用以供充电用的外部接垫260a以及外部接垫260b。显示面板400进行充电时，例如会被放置在一充电板450(或是其他的无线电波发射器)上，且充电板450具有线圈，当充电座的线圈有电流流过时，会对充电座线圈的周围产生磁场。当基板上(接收端)的线圈靠近时，会因为感应到该磁场而产生电压，进一步诱导彩色滤光基板上的黑矩阵的线圈图案产生电压与电流，进而产生电力，显示面板400不仅具备有显示的功能，还可与无线充电电池440连接而兼具作为无线充电电池440的感应无线电磁波的功能。

值得一提的是，本实施例的显示面板中也可以进一步整合触控元件而形成触控显示面板，使得触控显示面板中具有由黑矩阵所构成线圈图案的彩色滤光基板。如此一来，可使得触控显示面板在不增加体积的前提下，实现显示、触控感测以及无线充电等三机一体的功能，更能满足消费者的需求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种彩色滤光基板，其特征在于，包括：

一基板；

一黑矩阵，位于该基板上，该黑矩阵在该基板上分隔出多个阵列排列的像素单元，该黑矩阵包括一线圈图案以及除该线圈图案外的一网格状图案；

一彩色滤光层，具有多个滤光图案分别位于该像素单元中；以及

一内信号线以及一外信号线，分别与该线圈图案的内端与外端电性连接。

2.根据权利要求1所述的彩色滤光基板，其中该线圈图案与该网格状图案的材质为导电黑矩阵，该线圈图案与该网格状图案彼此电性独立。

3.根据权利要求1所述的彩色滤光基板，其中该线圈图案的材质为导电黑矩阵，而该网格状图案的材质为黑矩阵光阻。

4.根据权利要求1所述的彩色滤光基板，其中该线圈图案为矩形线圈，其由外而内是沿着边长渐减的矩形图案连续地围绕而成。

5.根据权利要求1所述的彩色滤光基板，其中该黑矩阵位于该基板与该内信号线之间。

6.根据权利要求5所述的彩色滤光基板，还包括一介电层以及一保护层，该介电层覆盖该黑矩阵以及该彩色滤光层，且该内信号线位于该介电层与该保护层之间。

7.根据权利要求6所述的彩色滤光基板，还包括一共通电极，覆盖在该保护层上，且该内信号线的材质与该共通电极的材质相同。

8.根据权利要求1所述的彩色滤光基板，其中该内信号线位于该黑矩阵与该基板之间。

9.根据权利要求8所述的彩色滤光基板，还包括一介电层以及一保护层，该内信号线位于该基板上，该介电层覆盖该内信号线，且该介电层位于该内信号线以及该黑矩阵之间，该保护层覆盖该黑矩阵以及该彩色滤光层。

10.根据权利要求9所述的彩色滤光基板，还包括一共通电极，覆盖在该保护层上，且该内信号线的材质与该共通电极的材质相同。

11.根据权利要求1所述的彩色滤光基板，其中该外信号线与该黑矩阵为相同膜层。

12.根据权利要求1所述的彩色滤光基板，其中该线圈图案的间隔为该像素单元的像素边长的整数倍。

13.根据权利要求1所述的彩色滤光基板，其中该网格状图案包括多条第一图案与多条第二图案，该些第一图案与该些第二图案彼此交错并连接，各该第一图案在与该线圈图案交错处彼此断开成多条第一线段，且各该第二图案在与该线圈图案交错处彼此断开成多条第二线段。

14.根据权利要求1所述的彩色滤光基板，其中该黑矩阵的材质包括铬、氧化铬或二者的组合。

15.一种显示面板，其特征在于，包括：

一根据权利要求1所述的彩色滤光基板；

一主动元件阵列基板；以及

一显示介质，位于该彩色滤光基板与该主动元件阵列基板之间。

16.根据权利要求15所述的显示面板，还包括一触控感测元件，位于该主动元件阵列基板或该彩色滤光基板的其中之一上。

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