CN102650775B - 彩膜基板及其制造方法、触控型液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种彩膜基板及其制造方法、触控型液晶显示面板，为提高触控型液晶显示面板的性能而发明。所述彩膜基板包括基板，在所述基板的下表面设置有驱动电极；在所述基板的上表面设置有感应电极；所述驱动电极与所述感应电极以所述基板为介电层，形成触控感应电容。本发明可用于液晶显示触控技术领域。

Description

彩膜基板及其制造方法、触控型液晶显示面板
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种彩膜基板及其制造方法、触控型液晶显示面板。
背景技术
触控型液晶显示面板发展迅速，已经逐渐发展成为主流平板显示面板。随着消费者对显示面板所要求的光学特性、电学特性以及薄化程度的不断提高，设计制造出具有高性能、低成本、超薄的触控型液晶显示面板逐渐成为各大相关企业的主要目标。
如图1所示，当前触控型液晶显示面板的主流产品大部分都采用了在传统的液晶面板01上附加触控面板02的结构设计，即用粘合剂03将一块触控面板02固定在已经制造完毕的液晶面板01上。
然而，随着工艺水平的发展和用户体验要求的不断提升，这种触控型液晶显示面板的缺点也愈发突出：由于附加的触控面板具有较大的厚度，导致触控型液晶面板在屏幕透光性和使用轻便性等方面性能相对较差。另外，由于屏幕透光性较差，要使触控型液晶显示面板达到较高的屏幕亮度势必要增加功耗。以上缺点都使传统的触控型液晶显示产品性能降低。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种彩膜基板及其制造方法、触控型液晶显示面板，为提高触控型液晶显示面板的性能而发明。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种彩膜基板，包括基板，
在所述基板的下表面设置有驱动电极；
在所述基板的上表面设置有感应电极；
所述驱动电极与所述感应电极以所述基板为介电层，形成触控感应电容。
一种彩膜基板的制造方法，包括：
提供一基板；
在所述基板的下表面侧形成驱动电极、在所述基板的上表面侧形成感应电极，所述驱动电极与所述感应电极以所述基板为介电层，形成触控感应电容。
一种触控型液晶显示面板，包括彩膜基板和与所述彩膜基板对盒设置的阵列基板，在所述彩膜基板和所述阵列基板之间设置有液晶，所述彩膜基板为本发明提供的彩膜基板。
本发明提供的彩膜基板及其制造方法、触控型液晶显示面板，在彩膜基板中基板的一侧设置驱动电极而在所述基板的另一侧设置感应电极，所述驱动电极与所述感应电极以所述基板为介电层，形成触控感应电容，从而将触控感应装置的制造过程融入了液晶显示面板的制程中，即将传统的触控面板和液晶显示面板合二为一，能够使触控型液晶显示面板具有更薄的厚度和更好的光学透明度，因此，有效提高了触控型液晶显示面板的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种触控型液晶显示面板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的彩膜基板的一种截面结构示意图；
图3为本发明实施例提供的彩膜基板的一种俯视结构示意图；
图4为图3中虚线框内结构的放大示意图；
图5为本发明实施例提供的彩膜基板的另一种俯视结构示意图；
图6为本发明实施例提供的彩膜基板的另一种俯视结构示意图；
图7为本发明实施例提供的彩膜基板的另一种截面结构示意图；
图8为本发明实施例提供的彩膜基板的另一种截面结构示意图；
图9为本发明实施例提供的彩膜基板的另一种截面结构示意图；
图10为本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法的一种流程图；
图11为本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法的另一种流程图；
图12为本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法的另一种流程图；
图13为本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法的另一种流程图；
图14为图11至13所示的制造方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种彩膜基板，包括基板，在所述基板的上表面侧，设置有感应电极；在所述基板的下表面侧，设置有驱动电极；驱动电极与感应电极以所述基板为介电层，形成触控感应电容。
本发明提供的彩膜基板，在彩膜基板中基板的一侧设置驱动电极而在所述基板的另一侧设置感应电极，所述驱动电极与所述感应电极以所述基板为介电层，形成触控感应电容，从而将触控感应装置的制造过程融入了液晶显示面板的制程中，即将传统的触控面板和液晶显示面板合二为一，能够使触控型液晶显示面板具有更薄的厚度和更好的光学透明度，因此，有效提高了触控型液晶显示面板的性能。
需要说明的是，在本实施例中，基板的下表面是指当彩膜基板组装成液晶显示面板时与阵列基板相对的表面，相应的，基板上与所述下表面相对的另一表面，为该基板的上表面。
下面通过具体实施例对本发明提供的彩膜基板做详细说明。
实施例一
如图2所示，本实施例提供的彩膜基板，包括：
基板1，基板1的下表面上设置有黑矩阵2和彩色像素单元3，黑矩阵2和彩色像素单元3上设置有驱动电极4，驱动电极4上设置有钝化层8，钝化层8上还设置有公共电极(图中未显示)；
基板1的上表面上设置有偏振片6，基板1和偏振片6之间设置有感应电极5，在感应电极5与偏振片6之间还设置有钝化层7；本实施例中，将感应电极5设置于偏振片6之下，能够使偏振片6对感应电极5进行机械保护，有效避免用户对感应电极频繁的触碰而使感应电极受到损伤，但本发明不限于此。
驱动电极4与感应电极5以基板1为介电层，形成触控感应电容。当用户对本实施例的触控型液晶显示面板进行触碰操作时，感应电极5、基板1和驱动电极4形成的触控感应电容就能通过人对屏幕的触碰而引起的微电流的变化感应到该触碰。驱动电极4和感应电极5可分别通过引线连接到柔性电路板上，从而使感应到的电信号变化传至控制电路进行处理。
本实施例的彩膜基板，在基板1的一侧设置驱动电极4而在基板1的另一侧设置感应电极5，驱动电极4与感应电极5以基板1为介电层，形成触控感应电容，从而将传统的触控面板和液晶显示面板合二为一，即将用于触控感应的触控感应装置的制造过程融入了液晶显示面板的制程中，能够使触控型液晶显示面板具有更薄的厚度和更好的光学透明度，因此，有效提高了触控型液晶显示面板的性能。
本实施例中，驱动电极4设置在黑矩阵2和彩色像素单元3上，由于基板1上设置黑矩阵2和彩色像素单元3的表面具有不平整性，容易使驱动电极4产生断差，进而造成驱动电极4阻抗偏大、信号延迟严重，给信号处理带来较大问题。为了减小断差、降低驱动电极4的阻抗，优选的，在本实施例中，驱动电极4包括金属电极部42和透明电极部41；金属电极部42设置在黑矩阵2和彩色像素单元3之上，透明电极部41设置在金属电极部42之上。当然，在本发明的其它实施例中，透明电极部41和金属电极部42在基板1上的相对位置也可以交换。例如，透明电极部41设置在黑矩阵2和彩色像素单元3上，金属电极部42设置在透明电极部41之上。
本实施例中，金属电极部42设置在黑矩阵2和彩色像素单元3之上，能够减小透明电极部41下面的黑矩阵2和彩色像素单元3之间的台阶高度，减小附着在黑矩阵2和彩色像素单元3之上的透明电极部41的断差、使驱动电极连接良好，保证电信号传递质量。而且，由于金属电极部42的电阻率小于透明电极部41的电阻率，金属电极部42的设置，能够有效降低驱动电极4的阻抗，从而减小信号延迟、保证信号质量、有效提高彩膜基板的性能。若透明电极部41设置在黑矩阵2和彩色像素单元3上、金属电极部42设置在透明电极部41之上时，金属电极部42则能够补偿透明电极部41由于断差而产生的连接可靠性问题和阻抗过大问题。
由于黑矩阵2和彩色像素单元3相邻的位置处断差较大，因此，较佳的，金属电极部42要贴近于黑矩阵2和彩色像素单元3相邻的位置处设置，以有效减小下面的黑矩阵2和彩色像素单元3之间的台阶高度或补偿透明电极部41由于断差而产生的连接可靠性问题，有效提高彩膜基板的性能。
通常金属电极部42具有较低的电阻率但金属材料并不透明，为了不影响液晶显示面板的显示性能，优选的，金属电极部42在基片1上的投影应处于黑矩阵2在基片1上的投影区域内，例如在本实施例中金属电极部42设置在黑矩阵2上。而透明电极部41在基板1上的布局并不受黑矩阵2位置的限制。
图3示出了本实施例中驱动电极4的一种分布方式，为了显示清楚，图中仅示出了驱动电极4的透明电极部41、金属电极部42和基板1的相对位置关系，黑矩阵和彩色像素单元并未显示出。如图3所示，驱动电极4以条状电极40的形式分布在基板上。每一个条状电极40都包括其对应的透明电极部41和金属电极部42，其中，金属电极部42呈网状设置于黑矩阵2上，透明电极部41覆盖在金属电极部42之上。可选的，相邻的条状电极40的中心距pitch1可以为4毫米至6毫米。图4为图3中虚线框中图像的放大图，如图4所示，黑矩阵2与彩色像素单元3间隔设置，驱动电极4的金属电极部42设置在黑矩阵2上，驱动电极4的透明电极部41设置在金属电极部42之上。条状电极40之间可间隔至少一列黑矩阵2或彩色像素单元3，图4中仅画出一列彩色像素单元3作为示例，但本发明对此并不限制。
图5示出了感应电极5的分布，如图5所示，感应电极5包括多个条状电极50，可选的，相邻的条状电极50的中心距pitch2可以为4毫米至6毫米。
需要说明的是，本实施例中，可以根据彩膜基板触控感应分辨率和彩膜基板大小的不同来调整驱动电极4和感应电极5条状电极的具体宽度、条状电极间的中心距和条状电极的数量，本发明对此不作限定。
结合图3和图5，驱动电极4的条状电极40在基板1上的投影要与感应电极5的条状电极50在基板1上的投影相交，相交的夹角应大于0度，优选为90度。驱动电极4和感应电极5分别形成了触控感应电容的下极板和上极板。当然，驱动电极4和感应电极5在基板1上的形状不限于条状，方向也不限于水平或竖直，只要驱动电极4和感应电极5的形状和分布能够形成感应电容，本发明对电极的具体形状和分布不做限制。
如图6所示，在基板1上，驱动电极4和感应电极5可分别通过引线44和引线55连接在柔性电路板9上。其中，引线44为金属材料，引线55为ITO材料。当然，在本发明的其它实施例中，引线的材料也可以为其它导电材料，本发明对此不作限定。为了降低电信号延迟，优选的，在每条驱动电极4的条状电极40的两端各设置一条引线将信号引出。当然，也可以在每条感应电极5的条状电极50的两端都设置引线(图中未画出)，本发明对此不作限定。为显示清楚，图6对彩色像素单元和黑矩阵等未作显示。
实施例二
如图7所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，驱动电极4设置在基板1上，黑矩阵2和彩色像素单元3设置在驱动电极4上。此情况下，形成驱动电极4的基板1表面平整，能够避免驱动电极4形成断差，因此，本实施例中，驱动电极4不包括金属电极部。当然，在本实施例中，驱动电极仍然可以像实施例一那样包括透明电极部41和金属电极部42，本发明对此不做限制。本实施例中的彩膜基板的其他结构与实施例一中的彩膜基板相同，此处不再赘述。
实施例三
如图8所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，基板1的上表面上设置有偏振片6，感应电极5设置于偏振片6之上，且感应电极5的表面设置有钝化层10，其他结构与实施例一中的彩膜基板相同，此处不再赘述。
实施例四
如图9所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，基板1的上表面上设置有偏振片6，感应电极5设置于偏振片6之上，且感应电极5的表面设置有钝化层10，同时，驱动电极4设置在基板1上，黑矩阵2和彩色像素单元3设置在驱动电极4上。其中，驱动电极4的透明电极部41直接设置在基板1上，金属电极部42设置在形成有透明电极部41的基板1上，其它结构均与实施例一中的彩膜基板相同，此处不再赘述。
如图10所示，与前述的彩膜基板相对应，本发明还提供了一种彩膜基板的制造方法，包括：
S11，提供一基板；
S12，在所述基板的下表面侧形成驱动电极、在所述基板的上表面侧形成感应电极，所述驱动电极与所述感应电极以所述基板为介电层，形成触控感应电容。
本发明提供的彩膜基板的制造方法，在彩膜基板中基板的一侧设置驱动电极而在所述基板的另一侧设置感应电极，所述驱动电极与所述感应电极以所述基板为介电层，形成触控感应电容，从而将触控感应装置的制造过程融入了液晶显示面板的制程中，即将传统的触控面板和液晶显示面板合二为一，能够使触控型液晶显示面板具有更薄的厚度和更好的光学透明度，因此，有效提高了触控型液晶显示面板的性能。
需要说明的是，本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法中，驱动电极和感应电极的制造顺序不做限制。本领域技术人员可以先制造驱动电极，也可以先制造感应电极。
可选的，根据驱动电极的设置位置的不同，在基板的下表面侧形成驱动电极包括：
在所述基板的下表面上形成黑矩阵和彩色像素单元；
在所述形成有黑矩阵和彩色像素单元的基板的下表面形成驱动电极；
或者
在所述基板的下表面上形成驱动电极；
在所述形成有驱动电极的基板的下表面形成黑矩阵和彩色像素单元。
可选的，根据感应电极的设置位置的不同，在基板的上表面侧形成感应电极包括：
在所述基板的上表面上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成所述感应电极；
或者
在所述基板的上表面上设置偏振片；
在所述设置有偏振片的基板的上表面沉积透明导电薄膜，并通过构图工艺形成所述感应电极。
下面以本发明实施例一的彩膜基板的制造方法为例，对本发明提供的彩膜基板的制造方法进行详细说明。图11至13为本发明提供的彩膜基板的制造方法流程图，图14为图11至13所示的制造方法的工艺流程示意图，结合图11至图14，本发明提供的彩膜基板的制造方法包括：
S21，提供一基板1；
S22，在基板1的下表面上形成黑矩阵2和彩色像素单元3；
S23，在所述形成有黑矩阵2和彩色像素单元3的基板1的下表面形成驱动电极4；
具体的，本步骤中，如图12所示，所述形成驱动电极包括：
S231，在形成有黑矩阵2和彩色像素单元3的基板1的下表面上沉积金属薄膜，通过构图工艺形成所述驱动电极的金属电极部42；
需要指出的是，在本发明实施例中，所述构图工艺为在薄膜上形成目的图形的工艺，包括：光刻、显影、刻蚀、剥离等工艺的至少一种。
具体的，在本步骤中，驱动电极4的金属电极部42的材料可以选自鉬、铝、钕中的一种或几种，可通过溅射工艺形成于黑矩阵和彩色像素单元之上。在通过构图工艺形成驱动电极的金属电极部时，优选使驱动电极4的金属电极部42在基板1的投影处于黑矩阵2在基板1的投影所在的区域中。这样，金属电极部42不仅不会影响彩膜基板的透光性，还能保证驱动电极4的可靠连接，降低驱动电极4的阻抗，因而提高了彩膜基板的性能。
S232，在所述形成有黑矩阵2和彩色像素单元3以及驱动电极4的金属电极部42的基板1的下表面上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成所述驱动电极4的透明电极部41，并在透明电极部41上形成钝化层8。
本步骤中，驱动电极4的透明电极部41可由溅射工艺形成的氧化铟锡ITO(Indium Tin Oxides)，再对所述ITO进行构图工艺而形成。
需要说明的是，在本发明的其它实施例中，当所制造的彩膜基板的驱动电极中，金属电极部位于驱动电极部之上时，形成驱动电极时，需要先形成驱动电极的透明电极部，再形成驱动电极的金属电极部，具体为：
沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成所述驱动电极的透明电极部；
在所述形成有驱动电极的透明电极部的基板的下表面沉积金属薄膜，通过构图工艺形成所述驱动电极的金属电极部；
当然，在形成驱动电极后，本实施例提供的彩膜基板的制造方法还包括在基板的下表面侧形成公共电极等步骤，此处不再赘述。
S24，在基板1的上表面侧形成感应电极5；
具体的，如图13所示，所述形成感应电极5包括：
S241，在基板1的上表面上沉积透明导电薄膜，并通过构图工艺形成感应电极5；
形成感应电极5后，还包括：
S242，在形成有感应电极5的基板1的上表面上形成钝化层7；
S243，在所述形成有感应电极5和钝化层7的基板1的上表面上设置偏振片6。
需要说明的是，在本发明的其它实施例中，当感应电极位于偏振片之上时，形成感应电极的具体步骤包括：
在所述基板的上表面上设置偏振片；
在所述设置有偏振片的基板的上表面沉积透明导电薄膜，并通过构图工艺形成所述感应电极。为了对感应电极进行有效的保护，本步骤中，在形成感应电极之后，还要在所述感应电极上形成钝化层。
需要指出的是，本实施例仅以实施例一提供的彩膜基板为例，说明本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法，但本发明不限于此。本领域技术人员可以通过调整黑矩阵和彩色像素单元、驱动电极以及感应电极的形成顺序得到其它类型的彩膜基板，例如图7至9中的彩膜基板。也就是说，本实施例中的S22，S23，S24对应的操作在本发明的其它实施例中可以进行执行顺序的调整，本发明对此不做限制。
本发明还提供了一种触控型液晶显示面板，包括彩膜基板和与所述彩膜基板对盒设置的阵列基板，在所述彩膜基板和所述阵列基板之间设置有液晶，所述彩膜基板为本发明提供的彩膜基板。
本发明提供的触控型液晶显示面板，在彩膜基板中基板的一侧设置驱动电极而在所述基板的另一侧设置感应电极，所述驱动电极与所述感应电极以所述基板为介电层，形成触控感应电容，从而将触控感应装置的制造过程融入了液晶显示面板的制程中，即将传统的触控面板和液晶显示面板合二为一，能够使触控型液晶显示面板具有更薄的厚度和更好的光学透明度，因此，有效提高了触控型液晶显示面板的性能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种彩膜基板，包括基板，其特征在于，
在所述基板的下表面设置有驱动电极；
在所述基板的上表面设置有感应电极；
所述驱动电极与所述感应电极以所述基板为介电层，形成触控感应电容；
其中，所述驱动电极包括依次设置的金属电极部和透明电极部，所述金属电极部设置在所述透明电极部上或设置在所述透明电极部下；
所述基板的下表面进一步设置有黑矩阵和彩色像素单元；
所述黑矩阵和彩色像素单元设置在所述基板的下表面上，所述驱动电极设置所述黑矩阵和彩色像素单元上；或者，
所述驱动电极设置在所述基板的下表面上，所述黑矩阵和彩色像素单元设置在所述驱动电极上；
所述金属电极部在所述基板上的投影位于所述黑矩阵在所述基板上的投影区域内。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述基板的上表面侧进一步设置有偏振片；
所述偏振片设置在所述基板的上表面上，所述感应电极设置在所述偏振片上；或者，
所述感应电极设置在所述基板的上表面上，所述偏振片设置在所述感应电极上，且所述感应电极与所述偏振片之间设置有钝化层。
3.根据权利要求1或2所述的彩膜基板，其特征在于，所述驱动电极包括至少两个条状电极，所述感应电极包括至少两个条状电极，且所述驱动电极的条状电极在所述基板上的投影与所述感应电极的条状电极在所述基板上的投影相交。
4.根据权利要求3所述的彩膜基板，其特征在于，所述驱动电极的相邻两个条状电极的中心距或所述感应电极的相邻两个条状电极的中心距为4毫米至6毫米。
5.一种彩膜基板的制造方法，其特征在于，包括：
提供一基板；
在所述基板的下表面侧形成驱动电极、在所述基板的上表面侧形成感应电极，所述驱动电极与所述感应电极以所述基板为介电层，形成触控感应电容；
其中，所述形成驱动电极包括：
沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成所述驱动电极的透明电极部；
在所述形成有驱动电极的透明电极部的基板的下表面沉积金属薄膜，通过构图工艺形成所述驱动电极的金属电极部；
或者
沉积金属薄膜，通过构图工艺形成所述驱动电极的金属电极部；
在所述形成有驱动电极的金属电极部的基板的下表面沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成所述驱动电极的透明电极部；
所述在所述基板的下表面侧形成驱动电极包括：
在所述基板的下表面上形成黑矩阵和彩色像素单元；
在所述形成有黑矩阵和彩色像素单元的基板的下表面形成驱动电极；
或者
在所述基板的下表面上形成驱动电极；
在所述形成有驱动电极的基板的下表面形成黑矩阵和彩色像素单元；
所述金属电极部在所述基板上的投影位于所述黑矩阵在所述基板上的投影区域内。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述在所述基板的上表面侧形成感应电极包括：
在所述基板的上表面上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成所述感应电极；
或者
在所述基板的上表面上设置偏振片；
在所述设置有偏振片的基板的上表面沉积透明导电薄膜，并通过构图工艺形成所述感应电极。
7.一种触控型液晶显示面板，包括彩膜基板和与所述彩膜基板对盒设置的阵列基板，在所述彩膜基板和所述阵列基板之间设置有液晶，其特征在于，所述彩膜基板为权利要求1-4任一项所述的彩膜基板。
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