CN103941447A - 彩膜基板及其制造方法、触摸显示面板和触摸显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩膜基板，包括：将导电的低反射材料用于制作第一黑矩阵层（触控图形），第一黑矩阵层包括互相绝缘交叉的第一方向电极和第二方向电极，第二方向电极被第一方向电极分隔开，将第二黑矩阵层用于制作绝缘层，第二方向电极通过连接线层桥接。如此，至少可以达到简化触摸显示面板结构，薄型化触摸显示装置，简化制备流程，降低生产成本的效果之一。并且，本发明实施例的第二黑矩阵层作为连接线层的绝缘层，平铺整个基板，可以用于位于第一电极与第二电极之间的缝隙处的挡光和防止漏光，从而达到防止整个基板（除了色阻单元区域之外）的漏光，至少达到简化生产工艺，提高生产良率，降低生产成本的效果之一。

Description

彩膜基板及其制造方法、触摸显示面板和触摸显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩膜基板及其制造方法、包括该彩膜基板的触摸显示面板和触摸显示装置。 

背景技术

随着显示技术的飞速发展，触摸屏（Touch Panel）已经逐渐遍及人们的生活中。与仅能提供显示功能的传统显示器相比较，使用触摸屏的显示器能够使得使用者与显示控制主机之间进行信息交互，因此，触控摸屏可以完全或者至少部分取代了常用的输入装置，使得现有的显示器不仅能够显示，还能触摸控制。 

常见的触摸屏分为电阻式触摸屏、电容式触摸屏、电磁式触摸屏及红外线遮断式触摸屏等。现有电磁式触摸屏，一般是将LCD面板和电磁输入功能集成在显示设备中，采用模块化拼接的方式，由LCD模组和电磁屏模组拼装而成；现有电容式触摸屏，由LCD模组和电容屏模组拼装而成；现有电磁电容一体的触摸屏，由LCD模组、电容屏模组和电磁屏模组拼装而成。由此可见，现有的触摸屏中均需组装LCD模组和相应的电容屏模组和/或电磁屏模组。这就使得现有的触摸屏在结构上，比较复杂，厚度上也较大，不符合触摸屏薄型化的流行趋势，同时还增加了制备工艺，和生产成本。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种彩膜基板及其制造方法、触摸显示面板和触摸显示装置。 

一种彩膜基板，包括第一基板；第一黑矩阵层，设置在所述第一基板上并采用导电材料，所述第一黑矩阵层包括多条第一方向电极和与所述多条第一 方向电极绝缘交叉的多条第二方向电极，每一所述第二方向电极被所述多条第一方向电极间隔成多段；第二黑矩阵层，位于所述第一黑矩阵层和第一基板上，所述第二黑矩阵层采用高阻材料；以及连接线层，形成于所述第二黑矩阵层上，所述连接线层将每一所述第二方向电极的多段电连接形成第二方向电极。 

相应的，本发明还提供一种触摸显示面板，包括如上所述的彩膜基板。 

相应的，本发明还提供一种触摸显示装置，包括如上所述的触摸显示面板。 

相应的，本发明还提供一种彩膜基板的制造方法，包括提供一第一基板；在所述第一基板上形成第一黑矩阵层，所述第一黑矩阵层采用导电材料，包括多条第一方向电极和与所述多条第一方向电极绝缘交叉的多条第二方向电极，每一所述第二方向电极被所述多条第一方向电极间隔成多段；在所述第一黑矩阵层和第一基板上形成第二黑矩阵层，所述第二黑矩阵层采用高阻材料；以及在所述第二黑矩阵层上形成连接线层，所述连接线层将每一所述第二方向电极的多段电连接形成第二方向电极。 

本发明有益效果如下： 

本发明实施例通过将导电的低反射率材料用于制作第一黑矩阵层（触控图形），第一黑矩阵层包括互相绝缘交叉的第一方向电极和第二方向电极，第二方向电极被第一方向电极分隔开，将第二黑矩阵层用于制作绝缘层，且第二黑矩阵层平铺整个基板，第二方向电极通过连接线层桥接。如此，至少可以达到简化触摸显示面板结构，薄型化触摸显示装置，简化制备流程，降低生产成本的效果之一。并且，本发明实施例的第二黑矩阵层作为连接线层的绝缘层，平铺整个基板，可以用于位于第一电极与第二电极之间的缝隙处的挡光和防止漏光，从而达到防止整个基板（除了色阻单元区域之外）的漏光，至少达到简化生产工艺，提高生产良率，降低生产成本的效果之一。 

附图说明

图1为本发明提供的彩膜基板的俯视示意图； 

图2为图1中的彩膜基板沿AA’线的剖面图； 

图3为实施例一中的彩膜基板的第一种结构示意图； 

图4为实施例一中的彩膜基板沿第二种结构示意图； 

图5为实施例一中的彩膜基板沿第三种结构示意图； 

图6为实施例一中的彩膜基板的驱动结构示意图； 

图7为实施例一中的彩膜基板的制造方法流程图。 

具体实施方式

为了实现本发明的目的，如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种彩膜基板1，包括：第一基板11；第一黑矩阵层12，设置在第一基板11上并采用导电材料，第一黑矩阵层12包括多条第一方向电极121和与多条第一方向电极121绝缘交叉的多条第二方向电极122，每一第二方向电极122被多条第一方向电极121间隔成多段122a、122b、122c（图1中以3段为例进行说明）；第二黑矩阵层13，位于第一黑矩阵层12和第一基板11上，第二黑矩阵层13包括第一开口131；连接线层14，形成于第二黑矩阵层13上，连接线层14通过第一开口131将每一第二方向电极122的多段电连接形成第二方向电极122，其中，第一开口131贯穿第二黑矩阵层13而暴露第一黑矩阵层12（通常第一开口131位于第一黑矩阵层12的范围之内），连接线层14所占区域在第一黑矩阵层12或第二黑矩阵层13所占区域之内。优选的，第二黑矩阵层13完全覆盖第一黑矩阵层12。需要说明的是，这里“第二黑矩阵层13，位于第一黑矩阵层12和第一基板11上”，中“...上”的含义仅仅表示第二黑矩阵层13在层状结构上位于第一黑矩阵层12和第一基板11上，并不一定表示第二黑矩阵层13一定完全覆盖第一黑矩阵层12和第一基板11。当然，第二黑矩阵层13完全覆盖第一黑矩阵层12和第一基板11可以作为一种优选的实施方式。从本发明的核心思想出发，该第二黑矩阵层13最少只需要覆盖第一黑矩阵层12未覆盖的区域，以及介于连接线层14与第一黑矩阵层12之间即可。 

本申请文件中“...上”的含义可以参照此解释。 

如图3所示，彩膜基板1还包括色阻层15，位于连接线层14和第二黑矩阵层13上；平坦层16，位于色阻层15上；以及间隔物17，位于平坦层16上，色阻层15包括多个色阻单元(未图示)，第一黑矩阵层12具有暴露出该色阻单元的第二开口123，第二黑矩阵层13也具有暴露出该色阻单元的第三开口132。 

进一步的，第一黑矩阵层12为低反射率材料，这样当人眼从第一基板11背向第一黑矩阵层12的一侧观察该彩膜基板时，看不到第一黑矩阵层12的形状。优选的，低反射率材料采用Cr、CrO或有机导电材料，第二黑矩阵层的电阻大于等于10¹¹欧姆。 

在其他实施例中，如图4和图5所示，彩膜基板1还可以包括公共电极层18，位于平坦层16和间隔物17之间（图4），或者，公共电极层18位于色阻层15和平坦层16之间（图5）。 

进一步的，如图6所示，本实施例中的彩膜基板中，至少两条第一方向电极121电连接形成第一方向线圈19，至少两条第二方向电极122电连接形成第二方向线圈20，第一方向电极121线圈和第二方向电极122线圈均为U型，彩膜基板还包括电连接至少两条第一方向电极121的第一开关21，电连接至少两条第二方向电极122的第二开关22，第一驱动检测电路23、第二驱动检测电路24以及控制第一开关21和第二开关22的开关状态的控制线25，其中 

当第一开关21和第二开关22均断开时，彩膜基板进行电容触摸检测，控制线25控制第一开关21和第二开关22均断开，第一驱动检测电路23向第一黑矩阵层12输出第一驱动信号，并检测电容触摸信号以确定触摸位置的坐标，进一步的，可以是向第一方向电极121输出驱动信号，第二方向电极122接受电容触摸信号，反之亦可。 

当第一开关21和第二开关22均导通时，彩膜基板进行电磁触摸检测，控制线25控制第一开关21和第二开关22均导通，第二驱动检测电路24向第一黑矩阵层12输出第二驱动信号，并检测电磁触摸信号以确定触摸位置的坐标，进一步的，可以是向第一方向线圈19输出驱动信号，第一方向线圈19接受电 磁触摸信号，并且第二方向线圈20输出驱动信号，第二方向线圈20接受电磁触摸信号，反之亦可。关于电容触摸检测和电磁触摸检测均为本领域的公知阐释，在此不再赘述。 

相应的，如图7所示，本发明实施例还提供一种彩膜基板的制造方法，包括： 

S1:提供一第一基板11； 

S2:在S1的基础上，在第一基板上形成第一黑矩阵层12，第一黑矩阵层12采用导电材料，包括多条第一方向电极121和与多条第一方向电极121绝缘交叉的多条第二方向电极122，每一第二方向电极122被多条第一方向电极121间隔成多段； 

S3:在S2的基础上，在第一黑矩阵层12和第一基板上形成第二黑矩阵层13，第二黑矩阵层13包括第一开口131，第二黑矩阵层13采用高阻材料； 

S4:在S3的基础上，在第二黑矩阵层13上形成连接线层14，连接线层14通过第一开口131将每一第二方向电极122的多段电连接形成第二方向电极122; 

S5:在S4的基础上，在第二黑矩阵层13和连接线层14上形成色阻层15，覆盖整个基板； 

S6:在S5的基础上，在色阻层15上形成平坦层16；以及 

S7:在S6的基础上，在平坦层16上形成间隔物17。 

通常，现有技术中，一般采用有机膜或色阻层来作为连接线层与第一黑矩阵层之间的绝缘层，然而，采用有机膜作为绝缘层时，虽然可以达到整个基板的挡光和防止漏光，但是由于有机膜成本较高，不利于降低成产成本，也与现有的工艺兼容度较低，在制备过程中，极易导致制备良率的降低；而采用色阻层时作为绝缘层时，需要在色阻层上打孔以制作连接线层，然而在色阻层上打孔具有以下三个缺陷：1.由于色阻层制程至少包括3层，因此制备每一层时都有残留的风险，色阻上过孔打不开的几率增大；2.在色阻层后形成连接线层时， 连接线层的刻蚀液（连接线层一般为金属层，需要金属刻蚀液来刻蚀出图形）会造成色阻层色度变异；3.在色阻层后形成连接线层制程可能造成色阻层脱落，导致良率的降低。 

然而，本实施中，采用第二黑矩阵层作为连接线层与第一黑矩阵层之间的绝缘层，平铺整个基板，可以用于整个基板的挡光和防止漏光，并且，在第二黑矩阵层上形成第一开口，在工艺流程上也较简单，也不会引起诸如上述用色阻层作为绝缘层，并在色阻层上打孔而引起的诸多缺陷，因此采用第二黑矩阵层作为连接线层与第一黑矩阵层之间的绝缘层不会降低生产良率，也同时节省了生产成本。 

因此，综上，本发明是实施例的彩膜基板达到降低生产成本，简化制备流程，提高生产良率的效果之一。 

实施例二 

相应的，本发明实施例还提供一种触摸显示显示面板（未图示），包括彩膜基板，该彩膜基板采用实施例一的彩膜基板。进一步的，触摸显示面板还包括与彩膜基板相对设置的薄膜晶体管阵列基板。触摸显示面板不限于LCD、电子纸中的一种，通常，当触摸显示面板为LCD面板时，该LCD面板不限于TN型、VA型、IPS型或FFS型。 

本发明实施例将第一黑矩阵层作为触控电极，亦即直接将触控电极制作在彩膜基板上，如此可以薄化整个触摸显示显示面板，简化了触摸显示面板的结构。 

并且，本发明还通过第一开关、第二开关、至少两条第一方向电极电连接形成的第一方向线圈和至少两条第二方向电极电连接形成第二方向线圈，可以达到电磁和电容一体化，从而更进一步的薄化了电磁和电容双模的触摸显示面板的结构。 

实施例三 

相应的，本发明实施例还提供一种触摸显示装置（未图示），包括触摸显示面板，该触摸显示面板采用实施例二的触摸显示面板。触摸显示装置不限于液晶显示器。 

综上，本发明实施例的的触摸显示装置可以达到简化触摸显示装置结构，薄型化触摸显示装置，简化制备流程，提高生产良率，降低生产成本的效果之一。 

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。 

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。 

Claims (17)

1.一种彩膜基板，包括： 

第一基板； 

第一黑矩阵层，设置在所述第一基板上并采用导电材料，所述第一黑矩阵层包括多条第一方向电极和与所述多条第一方向电极绝缘交叉的多条第二方向电极，每一所述第二方向电极被所述多条第一方向电极间隔成多段； 

第二黑矩阵层，位于所述第一黑矩阵层和第一基板上，所述第二黑矩阵层采用高阻材料；以及 

连接线层，形成于所述第二黑矩阵层上，所述连接线层将每一所述第二方向电极的多段电连接形成第二方向电极。 

2.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述至少两条第一方向电极电连接形成第一方向线圈，所述至少两条第二方向电极电连接形成第二方向线圈。 

3.如权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于， 

所述彩膜基板还包括电连接所述至少两条第一方向电极的第一开关，电连接所述至少两条第二方向电极的第二开关； 

所述第一开关和第二开关均断开时，所述彩膜基板进行电容触摸检测； 

所述第一开关和第二开关均导通时，所述彩膜基板进行电磁触摸检测。 

4.如权利要求3所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板还包括第一驱动检测电路、第二驱动检测电路以及控制所述第一开关和第二开关的开关状态的控制线，其中， 

电容触摸检测时，所述控制线控制所述第一开关和第二开关均断开，所述第一驱动检测电路向所述第一黑矩阵层输出第一驱动信号，并检测电容触摸信号以确定触摸位置的坐标； 

电磁触摸检测时，所述控制线控制所述第一开关和第二开关均导通，所述第二驱动检测电路向所述第一黑矩阵层输出第二驱动信号，并检测电磁触摸信 号以确定触摸位置的坐标。 

5.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述第二黑矩阵层完全覆盖所述第一黑矩阵层。 

6.如权利要求5所述的彩膜基板，其特征在于，所述第二黑矩阵包括第一开口，所述连接线层通过所述第一开口电连接所述第二方向电极的多段。 

7.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板还包括： 

色阻层，位于所述连接线层和第二黑矩阵层上； 

平坦层，位于所述色阻层上；以及 

间隔物，位于所述平坦层上。 

8.如权利要求7所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板还包括： 

公共电极层，位于所述色阻层和平坦层之间，或者，所述公共电极层位于所述平坦层和间隔物之间。 

9.如权利要求7所述的彩膜基板，其特征在于，所述色阻层包括多个色阻单元，所述第一黑矩阵层和第二黑矩阵层均具有暴露出所述色阻单元的开口。 

10.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述第一黑矩阵层为低反射率材料。 

11.如权利要求10所述的彩膜基板，其特征在于，所述低反射率材料为Cr、CrO或有机导电材料。 

12.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述连接线层所占区域在第一黑矩阵层或所述第二黑矩阵层所占区域之内。 

13.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述第二黑矩阵层的电阻大于等于10¹¹欧姆。 

14.一种触摸显示面板，包括权利要求1～13任一所述的彩膜基板。 

15.如权利要求14所述的触摸显示面板，其特征在于，所述触摸显示面板还包括：与所述彩膜基板相对设置的薄膜晶体管阵列基板。 

16.一种触摸显示装置，其特征在于，包括如权利要求14～15任一所述的触摸显示面板。 

17.一种彩膜基板的制造方法，其特征在于，包括： 

提供一第一基板； 

在所述第一基板上形成第一黑矩阵层，所述第一黑矩阵层采用导电材料，包括多条第一方向电极和与所述多条第一方向电极绝缘交叉的多条第二方向电极，每一所述第二方向电极被所述多条第一方向电极间隔成多段； 

在所述第一黑矩阵层和第一基板上形成第二黑矩阵层，所述第二黑矩阵层采用高阻材料；以及 

在所述第二黑矩阵层上形成连接线层，所述连接线层将每一所述第二方向电极的多段电连接形成第二方向电极。