CN104865728A - 彩膜基板、彩膜基板的制造方法、触摸屏及显示装置 - Google Patents

彩膜基板、彩膜基板的制造方法、触摸屏及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种彩膜基板、彩膜基板的制造方法、触摸屏及显示装置，属于触摸屏技术领域。所述彩膜基板包括：透明基板；位于所述透明基板一侧的色阻层；与所述色阻层在所述透明基板的同侧设置的第一触摸电极，所述第一触摸电极由金属制成；设置在所述透明基板一侧的第二触摸电极。本发明解决了以ITO作为触摸电极的触摸屏的阻抗较大，触摸屏尺寸较厚，且成本较高的问题，实现了降低触摸屏的阻抗，减小触摸屏厚度，且降低成本的效果，用于制造触摸屏。

Description

彩膜基板、彩膜基板的制造方法、触摸屏及显示装置
技术领域
本发明涉及触摸屏技术领域，特别涉及一种彩膜基板、彩膜基板的制造方法、触摸屏及显示装置。
背景技术
触摸屏技术是一种智能化的人机交互输入技术，与传统的键盘和鼠标输入方式相比，触摸屏输入更加直观。当前，触摸屏需求的驱动力主要来自于消费电子产业，尤其是移动电话、便携游戏机、个人数字助理及便携导航设备等。触摸屏的类型很多，其中，电容式内嵌触摸屏是最为常见的类型之一。
现有技术中，电容式内嵌触摸屏主要是利用人体的电流感应进行工作的，电容式内嵌触摸屏的彩膜基板通常采用两层氧化铟锡(英文：Indium Tin Oxide；简称：ITO)在彩色滤光片(英文：Color Filter；简称：CF)的两侧制作触摸电极。具体的，如图1所示，该电容式内嵌触摸屏从下到上依次为背光源1001、偏光片1002、底层玻璃基板1003、薄膜场效应晶体管1004、液晶层1005、第一ITO触摸电极1006、CF1007、顶层玻璃基板1008、第二ITO触摸电极1009、偏光片或盖板1010等。当手指触摸电容式内嵌触摸屏时，由于人体电场、用户和电容式内嵌触摸屏表面形成一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，手指从接触点吸走一个很小的电流。该电流通过触摸电极中流出，触摸屏的主控制器根据流出的电流进行精确计算，得出触摸点的位置信息。
但是，电容式内嵌触摸屏的彩膜基板中作为触摸电极的ITO的阻抗较大，韧性较差，且ITO的价格昂贵，因此，以ITO作为触摸电极的触摸屏的阻抗较大，触摸屏尺寸较厚，且成本较高。
发明内容
为了解决以ITO作为触摸电极的触摸屏的阻抗较大，触摸屏尺寸较厚，且成本较高的问题，本发明提供了一种彩膜基板、彩膜基板的制造方法、触摸屏及显示装置。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种彩膜基板，所述彩膜基板包括：
透明基板；
位于所述透明基板一侧的色阻层；
与所述色阻层在所述透明基板的同侧设置的第一触摸电极，所述第一触摸电极由金属制成；
设置在所述透明基板一侧的第二触摸电极。
可选的，第二触摸电极与所述第一触摸电极位于所述透明基板的不同侧。
可选的，所述第二触摸电极由灰化金属制成。
可选的，所述第一触摸电极由灰化金属制成。
可选的，所述色阻层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，所述第一触摸电极在所述透明基板的投影位于所述黑矩阵在所述透明基板的投影区域内。
可选的，所述色阻层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，所述第一触摸电极设置在所述透明基板与所述黑矩阵之间。
可选的，所述色阻层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，所述第二触摸电极在所述透明基板的投影位于所述黑矩阵在所述透明基板的投影区域内。
可选的，所述金属包括铜、钼、铝和银中的至少一种；
所述灰化金属为氮氧化钼铌。
可选的，所述彩膜基板还包括：消影层；
所述消影层设置在所述第二触摸电极的表层。
第二方面，提供了一种彩膜基板的制造方法，包括：
在透明基板的一侧制造色阻层；
在所述色阻层在所述透明基板的同侧制造第一触摸电极，所述第一触摸电极由金属制成；
在所述透明基板一侧制造第二触摸电极。
可选的，所述在所述透明基板一侧制造第二触摸电极，包括：
在所述透明基板一侧制造第二触摸电极，使所述第二触摸电极与所述第一触摸电极位于所述透明基板的不同侧。
可选的，所述第二触摸电极由灰化金属制成。
可选的，所述第一触摸电极由灰化金属制成。
可选的，所述色阻层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，所述在所述色阻层在所述透明基板的同侧制造第一触摸电极，包括：
在所述色阻层在所述透明基板的同侧制造第一触摸电极，使所述第一触摸电极在所述透明基板的投影位于所述黑矩阵在所述透明基板的投影区域内。
可选的，所述色阻层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，所述在所述色阻层在所述透明基板的同侧制造第一触摸电极，包括：
在所述色阻层在所述透明基板的同侧，且在所述透明基板与所述黑矩阵之间制造第一触摸电极。
可选的，所述色阻层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，所述在所述透明基板一侧制造第二触摸电极，包括：
在所述透明基板一侧制造第二触摸电极，使所述第二触摸电极在所述透明基板的投影位于所述黑矩阵在所述透明基板的投影区域内。
可选的，所述金属包括铜、钼、铝和银中的至少一种；
所述灰化金属为氮氧化钼铌。
可选的，所述在所述透明基板一侧制造第二触摸电极之后，所述方法还包括：
在所述第二触摸电极的表层形成消影层。
第三方面，提供了一种触摸屏，包括第一方面任一所述的彩膜基板。
第四方面，提供了一种显示装置，包括第三方面所述的触摸屏。
本发明提供了一种彩膜基板、彩膜基板的制造方法、触摸屏及显示装置，通过在透明基板的一侧制造色阻层，在色阻层在透明基板的同侧制造第一触摸电极，且第一触摸电极由金属制成，然后在透明基板一侧制造第二触摸电极，将现有彩膜基板中的第一触摸电极采用金属制成，因此，降低了触摸屏的阻抗，减小了触摸屏尺寸，且降低了成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的现有触摸屏的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种彩膜基板的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的再一种彩膜基板的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种彩膜基板的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种第一触摸电极和第二触摸电极的网格线路分布的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种第一触摸电极和第二触摸电极的网格线路分布的局部放大结构示意图；
图7是本发明实施例提供的又一种彩膜基板的结构示意图；
图8是现有技术提供的一种消影层叠成的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种彩膜基板的制造方法的流程图。
通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种彩膜基板100，如图2所示，该彩膜基板100包括：透明基板101；位于透明基板101一侧的色阻层102；与色阻层102在透明基板101的同侧设置的第一触摸电极104，第一触摸电极104由金属制成；设置在透明基板101一侧的第二触摸电极105。
综上所述，本发明实施例提供的彩膜基板，通过在透明基板的一侧制造色阻层，在色阻层在透明基板的同侧制造第一触摸电极，且第一触摸电极由金属制成，然后在透明基板一侧制造第二触摸电极，将现有彩膜基板中的第一触摸电极采用金属制成，因此，降低了触摸屏的阻抗，减小了触摸屏尺寸厚度，且降低了成本。
示例的，第一触摸电极104可以为TX感应电极，第二触摸电极105可以为RX传输电极。第一触摸电极与第二触摸电极可以设置在透明基板的不同侧，也可以设置在透明基板的同侧。当第一触摸电极与第二触摸电极设置在透明基板的同侧时，可以减小触摸屏的尺寸厚度，实现触摸屏的薄型化的效果。
本发明实施例提供了再一种彩膜基板100，具体的，如图3所示，该彩膜基板100包括：透明基板101；位于透明基板101一侧的色阻层102；与色阻层102在透明基板101的同侧设置的第一触摸电极104；设置在透明基板101另一侧的第二触摸电极105，该第二触摸电极105由灰化金属制成。色阻层102包括彩色像素1021，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵1022。图3中106为光阻材料(英文：Photo Spacer；简称：PS)，107为液晶，103为阵列基板。彩色像素1021可以为红色像素(简称：R)、绿色像素(简称：G)或蓝色像素(简称：B)，实际应用中，彩色像素1021也可以为其他颜色像素，本发明对此不做限定。
本发明实施例提供了另一种彩膜基板100，具体的，如图4所示，该彩膜基板100包括：透明基板101；位于透明基板101一侧的色阻层102；与色阻层102在透明基板101的同侧设置的第一触摸电极104；设置在透明基板101另一侧的第二触摸电极105。色阻层102包括彩色像素1021，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵1022。为了避免莫尔干涉现象的发生，第一触摸电极104在透明基板101的投影位于黑矩阵1022在透明基板101的投影区域内，第一触摸电极104位于黑矩阵1022的表面，且靠近阵列基板103。此时，第一触摸电极104可以由灰化金属制成，如氮氧化钼铌，也可以由金属制成，该金属可以包括铜、钼、铝和银中的至少一种。为了进一步避免莫尔干涉现象的发生，第二触摸电极105在透明基板101的投影位于黑矩阵1022在透明基板101的投影区域内，第二触摸电极105可以由灰化金属制成。由灰化金属制成的第一触摸电极和第二触摸电极，能够实现不反光的效果，提高触摸屏的显示效果和触控性能，同时还可以降低成本。图4中的标识可以参考图3中的标识进行说明。
需要补充说明的是，灰化金属可以为任一低反射率金属，示例的，可以为氮氧化钼铌，本发明实施例对此不作限定。
具体的，第一触摸电极和第二触摸电极的网格分布情况如图5所示，图5中104为第一触摸电极，105为第二触摸电极，1022为黑矩阵。需要补充说明的是，图6为图5的局部放大结构示意图，图6中的标识可以参考图5中的标识进行说明。
本发明实施例提供了又一种彩膜基板100，如图7所示，第一触摸电极104还可以设置在透明基板101与黑矩阵1022之间，以便减小第一触摸电极104对液晶107电场的影响，提高了触摸屏的触控灵敏度。为了进一步避免莫尔干涉现象的发生，该第一触摸电极104可以由灰化金属制成。图7中的其它标识可以参考图4中的标识进行说明，在此不再赘述。
如图7所示，该彩膜基板100还可以包括：消影层108，消影层108设置在第二触摸电极105的表层。需要说明的是，第二触摸电极105的表层指的是远离阵列基板103的一侧的表面。如图8所示，现有技术的消影技术是通过在普通金属铝化钕(AlNd)的两侧增加一对钼铌(MoNb)靶材，利用溅射工艺形成低反射率的金属消影层氮氧化钼铌(MoNbOxNy)，使用低反射率的金属消影层覆盖高反射率的金属层(MoNb)，从而达到金属消影的目的。本发明实施例将消影层设置在灰化后的第二触摸电极105的表层，第二触摸电极正好与消影层相匹配，能够更好地避免莫尔干涉现象的发生，使整体反射率小于20％，达到了膜层灰化，降低反射率，肉眼不可见金属线路的目的。
本发明实施例将金属网格作为触摸电极，是因为金属网格具有低阻抗的优势，其方阻大约为5-10欧姆，而传统的ITO膜层的阻抗大约为50-100欧姆，薄膜触控感测器的阻抗大约为150欧姆。此外，金属网格可以应对中大尺寸触摸方案，可以应用于笔记本或一体机产品上。
本发明实施例提供的彩膜基板采用灰化处理的铜或银材料的金属网格技术，其显示效果和成本均优于ITO；第一触摸电极由金属或灰化金属制成，第二触摸电极由防反射灰化金属制成，能够降低导线电阻，增加触摸的灵敏度，降低功耗，促进窄线宽和窄边框化，降低驱动集成电路的成本；采用金属网格技术将第一触摸电极的线路隐藏在黑矩阵的下方，将第二触摸电极的线路重叠于黑矩阵的上方，解决了莫尔干涉现象对显示的影响，增加了光透过率；通过将金属消影技术与金属网格技术相结合，并应用到内嵌式触摸屏技术中，这里可以理解为第一触摸电极制作在了彩膜基板上色阻层的同侧，提高了电学特性，实现了膜层灰化，降低反射率，肉眼不可见金属线路的效果；通过用普通金属或灰化金属代替阻抗较大，韧性较差，价格昂贵的ITO，触控性能更优，成本更低，适合大尺寸产品，并且降低了触摸屏的厚度。
综上所述，本发明实施例提供的彩膜基板，通过在透明基板的一侧制造色阻层，在色阻层在透明基板的同侧制造第一触摸电极，且第一触摸电极由金属制成，然后在透明基板一侧制造第二触摸电极，将现有彩膜基板中的第一触摸电极采用金属制成，因此，降低了触摸屏的阻抗，减小了触摸屏尺寸，且降低了成本。
本发明实施例提供了一种彩膜基板的制造方法，如图9所示，该方法可以包括：
步骤601、在透明基板的一侧制造色阻层。
步骤602、在色阻层在透明基板的同侧制造第一触摸电极，该第一触摸电极由金属制成。
步骤603、在透明基板一侧制造第二触摸电极。
综上所述，本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法，通过在透明基板的一侧制造色阻层，在色阻层在透明基板的同侧制造第一触摸电极，且第一触摸电极由金属制成，然后在透明基板一侧制造第二触摸电极，将现有彩膜基板中的第一触摸电极采用金属制成，因此，降低了触摸屏的阻抗，减小了触摸屏尺寸，且降低了成本。
可选的，步骤603包括：在透明基板一侧制造第二触摸电极，使第二触摸电极与第一触摸电极位于透明基板的不同侧。
需要补充说明的是，第一触摸电极与第二触摸电极也可以设置在透明基板的同侧，减小触摸屏的尺寸，实现触摸屏的薄型化的效果。
进一步的，色阻层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，为了避免莫尔干涉现象的发生，步骤602可以包括：
在色阻层在透明基板的同侧制造第一触摸电极，使第一触摸电极在透明基板的投影位于黑矩阵在透明基板的投影区域内。第一触摸电极可以由灰化金属制成，如氮氧化钼铌，也可以由金属制成，该金属可以包括铜、钼、铝和银中的至少一种。
为了进一步避免莫尔干涉现象的发生，步骤603可以包括：在透明基板一侧制造第二触摸电极，使第二触摸电极在透明基板的投影位于黑矩阵在透明基板的投影区域内。第二触摸电极可以由灰化金属制成。
可选的，步骤602包括：在色阻层在透明基板的同侧，且在透明基板与黑矩阵之间制造第一触摸电极。通过将第一触摸电极制造在透明基板与黑矩阵之间，减小了第一触摸电极对液晶电场的影响，提高了触摸屏的触控灵敏度。
可选的，在步骤603之后，该彩膜基板的制造方法还包括：在第二触摸电极的表层形成消影层。通过在第二触摸电极的表层形成消影层，使整体反射率小于20％，达到了膜层灰化，降低反射率，肉眼不可见金属线路的目的。
综上所述，本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法，通过在透明基板的一侧制造色阻层，在色阻层在透明基板的同侧制造第一触摸电极，且第一触摸电极由金属制成，然后在透明基板一侧制造第二触摸电极，将现有彩膜基板中的第一触摸电极采用金属制成，因此，降低了触摸屏的阻抗，减小了触摸屏尺寸，且降低了成本。
需要补充说明的是，根据本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法在制造触摸屏的触控感测器可以有两种方法。
第一种方法可以为：先完成彩膜基板工艺，彩膜基板的正面包括透明基板，位于透明基板一侧的色阻层，该色组层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，位于色阻层靠近阵列基板一侧的第一触摸电极，PS等；再将上述彩膜基板和阵列基板相结合；然后将结合后的彩膜基板和阵列基板变薄；最后在变薄后的彩膜基板和阵列基板上制造第二触摸电极，第二触摸电极位于透明基板的另一侧。
第二种方法可以为：通过1～2mask(掩膜)工艺先完成感测工艺，包括制造触控感测器背面的第二触摸电极；再完成彩膜基板的正面，包括透明基板，位于透明基板一侧的色阻层，该色组层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，位于色阻层靠近阵列基板一侧的第一触摸电极，PS等；最后将上述彩膜基板和阵列基板相结合。
需要说明的是，本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，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，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的制造方法，可以参考前述装置实施例中的说明，在此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法，通过在透明基板的一侧制造色阻层，色组层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，并在色阻层靠近阵列基板一侧制造第一触摸电极，在透明基板的另一侧制造由灰化金属制成的第二触摸电极，同时第一触摸电极和第二触摸电极在色阻层上的投影与黑矩阵重叠，将现有彩膜基板中的触摸电极采用金属制成，且避免了莫尔干涉现象的发生，因此，降低了触摸屏的阻抗，减小了触摸屏尺寸，且降低了成本。
本发明实施例提供了一种触摸屏，该触摸屏包括图2、图3、图4或图7所示的彩膜基板。
本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述实施例中的触摸屏或者上述实施例中的彩膜基板。
综上所述，本发明实施例提供的显示装置，该显示装置包括的彩膜基板通过在透明基板的一侧制造色阻层，色组层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，并在色阻层靠近阵列基板一侧制造第一触摸电极，在透明基板的另一侧制造由灰化金属制成的第二触摸电极，同时第一触摸电极和第二触摸电极在色阻层上的投影与黑矩阵重叠，将现有彩膜基板中的触摸电极采用金属制成，且避免了莫尔干涉现象的发生，因此，降低了触摸屏的阻抗，减小了显示装置尺寸，且降低了成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板包括：
透明基板；
位于所述透明基板一侧的色阻层；
与所述色阻层在所述透明基板的同侧设置的第一触摸电极，所述第一触摸电极由金属制成；
设置在所述透明基板一侧的第二触摸电极。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，
所述第二触摸电极与所述第一触摸电极位于所述透明基板的不同侧。
3.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，
所述第二触摸电极由灰化金属制成。
4.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，
所述第一触摸电极由灰化金属制成。
5.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述色阻层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，所述第一触摸电极在所述透明基板的投影位于所述黑矩阵在所述透明基板的投影区域内。
6.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述色阻层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，所述第一触摸电极设置在所述透明基板与所述黑矩阵之间。
7.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述色阻层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，所述第二触摸电极在所述透明基板的投影位于所述黑矩阵在所述透明基板的投影区域内。
8.根据权利要求3或4所述的彩膜基板，其特征在于，所述金属包括铜、钼、铝和银中的至少一种；
所述灰化金属为氮氧化钼铌。
9.根据权利要求1至7任一所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板还包括：消影层；
所述消影层设置在所述第二触摸电极的表层。
10.一种彩膜基板的制造方法，其特征在于，包括：
在透明基板的一侧制造色阻层；
在所述色阻层在所述透明基板的同侧制造第一触摸电极，所述第一触摸电极由金属制成；
在所述透明基板一侧制造第二触摸电极。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述在所述透明基板一侧制造第二触摸电极，包括：
在所述透明基板一侧制造第二触摸电极，使所述第二触摸电极与所述第一触摸电极位于所述透明基板的不同侧。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
所述第二触摸电极由灰化金属制成。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
所述第一触摸电极由灰化金属制成。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述色阻层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，所述在所述色阻层在所述透明基板的同侧制造第一触摸电极，包括：
在所述色阻层在所述透明基板的同侧制造第一触摸电极，使所述第一触摸电极在所述透明基板的投影位于所述黑矩阵在所述透明基板的投影区域内。
15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述色阻层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，所述在所述色阻层在所述透明基板的同侧制造第一触摸电极，包括：
在所述色阻层在所述透明基板的同侧，且在所述透明基板与所述黑矩阵之间制造第一触摸电极。
16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述色阻层包括彩色像素，及位于每两个相邻的彩色像素之间的黑矩阵，所述在所述透明基板一侧制造第二触摸电极，包括：
在所述透明基板一侧制造第二触摸电极，使所述第二触摸电极在所述透明基板的投影位于所述黑矩阵在所述透明基板的投影区域内。
17.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述金属包括铜、钼、铝和银中的至少一种；
所述灰化金属为氮氧化钼铌。
18.根据权利要求10至16任一所述的方法，其特征在于，所述在所述透明基板一侧制造第二触摸电极之后，所述方法还包括：
在所述第二触摸电极的表层形成消影层。
19.一种触摸屏，其特征在于，包括权利要求1至9任一所述的彩膜基板。
20.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求19所述的触摸屏。
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