CN106775125A - 彩膜基板及其制备方法、触摸屏 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种彩膜基板及其制备方法、触摸屏，包括：衬底基板，衬底基板的第一侧设置有若干个沿第一方向延伸的第一电极，衬底基板的第二侧设置有若干个沿第二方向延伸的第二电极。本发明的技术方案通过将实现触摸功能的触控扫描电极和触控感应电极分别置于衬底基板的两侧，因此可在衬底基板的两侧分别进行一次构图工艺，以分别形成触控扫描电极和触控感应电极的图形，对应于上述两次构图工艺，仅需使用两张掩膜板。与现有技术相比，本发明的技术方案可有效减少在彩膜基板的制备过程中制备触控电极部分所使用的掩膜板数量，从而有效降低生产成本。

Description

彩膜基板及其制备方法、触摸屏
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种彩膜基板及其制备方法、触摸屏。
背景技术
触摸屏(Touch Panel)是通过计算屏内的触点坐标进行的定位的一套系统，由触控检测部分和触控控制器组成。触控检测部分安装在屏的前面，用于检测用户触控位置，然后将检测的信息发送给控制器，并将其转换成坐标，输送给中央处理器，同时接受中央处理器返回的信号并加以执行，实现人机互动。
图1为现有技术中一种触摸屏的俯视图，图2为图1所示触摸屏的截面示意图，如图1和图2所示，包括：相对设置的阵列基板2和彩膜基板1，其中彩膜基板1包括：衬底基板3，衬底基板3的内侧(朝向阵列基板2的一侧)形成有彩膜层(包括黑矩阵4和彩色矩阵图形10)，衬底基板3的外侧(背向阵列基板2的一侧)设置有若干个沿第一方向延伸的桥线5的图形，桥线5的图形的材料一般为氧化铟锡(化学式ITO)，桥线5的图形上方设置有整层铺设的绝缘层6，绝缘层6对应桥线5的图形的位置设置过孔，绝缘层6的上方且对应显示面板的显示区域设置有电极层，电极层的材料一般为ITO，电极层包括：若干个沿第二方向延伸的第一电极和若干个子电极7，在第一方向上相邻的子电极7通过过孔与下方的桥线5连接，以构成沿第二方向延伸的第二电极，第一电极和第二电极中一个为触控驱动电极TX，另一个为触控感应电极RX。绝缘层6的上方且对应周边区域(围绕显示区域)设置有金属走线8，金属走线8用于连接触控控制器和用于进行触控检测的各电极，金属走线8和电极层上设置有整层铺设的偏光片9。
在现有技术中，形成触控电极部分(触控驱动电极TX和触控驱动电极RX)需要进行三次构图工艺，分别为形成桥线5的图形、在绝缘层6上形成过孔、形成电极层中各电极的图形。
在触摸屏的制备过程中，掩膜板的数量直接影响到整个触摸屏的生产成本，而现有技术中需要使用三张掩膜板来制备触控电极，会直接导致现有的触摸屏的生产成本较高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种彩膜基板及其制备方法、触摸屏。
为实现上述目的，本发明提供了一种彩膜基板，包括：衬底基板，所述衬底基板的第一侧设置有若干个沿第一方向延伸的第一电极，所述衬底基板的第二侧设置有若干个沿第二方向延伸的第二电极。
可选地，所述衬底基板上划分有像素区域和非像素区域，所述第一电极背向所述衬底基板的一侧且对应所述非像素区域的位置设置有黑矩阵。
可选地，所述第一电极和/或所述第二电极为金属网格电极，所述金属网格电极在衬底基板上的正投影落入所述非像素区域内。
可选地，所述第一电极为金属网格电极，所述第二电极为透明导电电极。
可选地，所述衬底基板的第一侧还设置有与所述第一电极同层设置的金属走线，所述金属走线与所述第一电极连接。
可选地，所述衬底基板的第二侧还设置有与所述第二电极连接的纳米银走线。
可选地，所述第二电极背向所述衬底基板的一侧设置有偏光片。
可选地，所述第一电极为触摸扫描电极，所述第二电极为触控感应电极。
为实现上述目的，本发明还提供了一种触摸屏，包括：彩膜基板，所述彩膜基板采用上述的彩膜基板。
为实现上述目的，本发明还提供了一种彩膜基板的制备方法，包括：
在衬底基板的第一侧形成若干个沿第一方向延伸的第一电极；
在所述衬底基板的第二侧形成若干个沿第二方向延伸的第二电极。
可选地，所述衬底基板上划分有像素区域和非像素区域；
所述在衬底基板的第一侧形成若干个沿第一方向延伸的第一电极的步骤之后还包括：
在所述第一电极背向所述衬底基板的一侧且对应所述非像素区域的位置形成黑矩阵。
可选地，所述在衬底基板的第一侧形成若干个沿第一方向延伸的第一电极的步骤包括：
在所述衬底基板的第一侧形成金属薄膜；
对所述金属薄膜进行一次构图工艺以形成所述第一电极的图形，所述第二电极为金属网格状。
所述在衬底基板的第二侧形成若干个沿第二方向延伸的第二电极的步骤包括：
在所述衬底基板的第二侧形成透明导电薄膜；
对所述透明导电薄膜进行一次构图工艺以形成所述第二电极的图形。
可选地，所述对所述金属薄膜进行一次构图工艺以形成所述第一电极的图形的同时，还形成有金属走线的图形，所述金属走线与所述第一电极连接。
可选地，所述在所述衬底基板的第二侧形成若干个沿第二方向延伸的第二电极的步骤之后还包括：
在所述衬底基板的第二侧形成纳米银走线，所述纳米银走线与所述第二电极连接。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种彩膜基板及其制备方法、触摸屏，包括：衬底基板，衬底基板的第一侧设置有若干个沿第一方向延伸的第一电极，衬底基板的第二侧设置有若干个沿第二方向延伸的第二电极。本发明的技术方案通过将实现触摸功能的触控扫描电极和触控感应电极分别置于衬底基板的两侧，因此可在衬底基板的两侧分别进行一次构图工艺，以分别形成触控扫描电极和触控感应电极的图形，对应于上述两次构图工艺，仅需使用两张掩膜板。与现有技术相比，本发明的技术方案可有效减少在彩膜基板的制备过程中制备触控电极部分所使用的掩膜板数量，从而有效降低生产成本。
附图说明
图1为现有技术中一种触摸屏的俯视图；
图2为图1所示触摸屏的截面示意图；
图3为本发明实施例一提供的一种彩膜基板的俯视图；
图4为图3所示彩膜基板的截面示意图；
图5为本发明中第一电极为金属网格电极时的示意图；
图6为本发明实施例二提供的一种彩膜基板的制备方法的流程图；
图7为本发明实施例三提供的一种彩膜基板的制备方法的流程图；
图8a～图8f为制备图3所示彩膜基板的中间流程结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种彩膜基板及其制备方法、触摸屏进行详细描述。
实施例一
图3为本发明实施例一提供的一种彩膜基板的俯视图，图4为图3所示彩膜基板的截面示意图，如图3和图4所示，该彩膜基板包括：衬底基板3，衬底基板3的第一侧设置有若干个沿第一方向延伸的第一电极11，衬底基板3的第二侧设置有若干个沿第二方向延伸的第二电极12，第一电极11和第二电极12中的一个为触控扫描电极，另一个为触控感应电极。
在本实施例中，以附图中的水平方向为第一方向，竖直方向为第二方向为例进行示例性说明，其不会对本发明的技术方案产生限制，在本发明中仅需保证第一方向与第二方向交叉即可。
需要说明的是，本发明中衬底基板3的“第一侧”具体是指彩膜基板与阵列基板对盒时朝向阵列基板的一侧，衬底基板3的第一侧一般形成有黑矩阵4和彩色矩阵图形10，其中，黑矩阵4位于衬底基板3上的非像素区域，黑矩阵4限定出若干个像素区域，彩色矩阵图形10位于像素区域内。“第二侧”具体是指彩膜基板与阵列基板对盒时背向阵列基板的一侧,衬底基板3的第二侧一般形成有偏光片9。
在本发明中，由于用于实现触摸功能的触控扫描电极和触控感应电极分别置于衬底基板3的两侧，因此可在衬底基板3的两侧分别进行一次构图工艺，以分别形成触控扫描电极和触控感应电极的图形，对应于上述两次构图工艺，仅需使用两张掩膜板。需要说明的是，本发明中所谓的构图工艺具体包括光刻胶涂敷、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺。
由上述内容可见，在制备本发明提供的彩膜基板的过程中，仅需使用两张掩膜板即可制备出触控电极的部分，与现有技术相比，本发明的技术方案可有效减少在彩膜基板的制备过程中制备触控电极部分所使用的掩膜板数量，从而能有效降低生产成本。此外，由于衬底基板3位于触控扫描电极和触控感应电极之间，可保证触控扫描电极和触控感应电极绝缘，因而无需额外设置绝缘层，从而能减小最终成型的彩膜基板的整体厚度，有利于触摸屏的轻薄化。
为提升彩膜基板的触控性能，优选地，第一电极11和/或第二电极12为金属网格电极。将第一电极11和第二电极12中的至少一者设置为金属网格电极，可有效提升触摸检测部分的触控灵敏性。此外，相较于现有技术中采用ITO作为触控电极的材料，本发明中采用金属材料作为触控电极的材料，可有效降低生产成本。
在引入金属网格电极后，用户容易在彩膜基板的表面观察到由金属网格电极形成的摩尔纹，从而影响了用户的视觉体验。为解决上述技术问题，本发明将金属网格电极所处的位置进行相应的设计，具体地，金属网格电极在衬底基板3上的正投影落入非像素区域内，此时由于金属网格电极所处区域被黑矩阵4所覆盖，因而用户无法观察到金属网格电极，即实现了消除摩尔纹的目的。
图5为本发明中第一电极为金属网格电极时的示意图，如图5所示，在本发明中，虽然将第一电极11和第二电极12均设计为金属网格电极，可以最大限度的提升彩膜基板的触控性能，但是考虑到实际工艺中，在衬底基板3的第二侧制备金属网格电极时，很难将其与位于衬底基板3的第一侧的黑矩阵4进行对位，且一旦对位有偏差，则会出现摩尔纹。因此，本实施例中考虑到实际工艺中的对位难度，优选地，将位于衬底基板3的第一侧的第一电极11设置为金属网格电极，而位于衬底基板3的第二侧的第二电极12设置为透明导电电极。可选地，第二透明导电电极的材料为ITO。
需要说明的是，本实施例中的透明导电电极可以为条形电极或者由若干个菱形电极串联形成的电极，当然还可以为其他形状的电极，具体情况此处不再一一举例说明。
进一步优选地，衬底基板3的第一侧还设置有与第一电极11同层设置的若干条金属走线8，各条金属走线8与对应第一电极11连接，用于将第一电极11与触控控制器电连接。在本实施例中，由于金属走线8与第一电极11(金属网格电极)同层设置，且两者均由金属材料构成，因此可通过一次构图工艺以同时制备出金属走线8和第一电极11。由此可见，在金属走线8和第一电极11的制备过程中，仅需要使用一张掩膜板。
进一步优选地，衬底基板3的第二侧还设置有与第二电极12连接的若干条纳米银走线13，纳米银走线13用于将对应的第二电极12与触控控制器电连接。在本实施例中，通过喷印纳米银浆的方式形成纳米银走线13，无需使用掩模板。
通过上述内容可见，在制备本发明提供的彩膜基板的过程中，仅需使用两张掩膜板(一张掩膜板用于制备金属走线8和第一电极11，另一张掩模板用于制备第二电极12)即可制备出触控检测部分(触控电极和走线)，而现有技术中需要使用四张掩膜板(四张掩模板分别用于形成桥线、在第一绝缘层上形成过孔、形成子电极、形成金属走线)，因此，本发明的技术方案可有效减少在彩膜基板的制备过程中制备触控检测部分所使用的掩膜板数量，从而能有效降低生产成本。
在本实施例中，完成对盒之后第一电极11距离阵列基板2相对较近，阵列基板2上的电子器件容易对第一电极11中的信号产生干扰，考虑到触控感应电极抗干扰性较弱，触摸扫描电极抗干扰性相对较强(在进行触摸识别工作时触摸扫描电极中会施加有恒压的触控扫描信号)，本实施例中优选地，第一电极11作为触摸扫描电极，第二电极12作为触控感应电极。此时，由于第一电极11具有较强的抗干扰性，且第二电极12在衬底基板3的屏蔽作用下受到的干扰量较少，因此本发明的技术方案可有效保证触控识别结果的精确性。
当第一电极11为触摸扫描电极，第二电极12为触控感应电极时，金属走线8将第一电极11与触控控制器中的触控驱动单元连接，触控驱动单元用于向第一电极11输出触控扫描信号；纳米银走线13将第二电极12与触控控制器中的触控检测单元连接，触控检测单元用于接收第二电极12中生成的触控感应信号。
需要说明的是，上述第一电极11为金属网格电极，第二电极12为透明导电电极的情况为本发明中的优选方案，可在提升彩膜基板的触控性能的同时还能有效避免出现摩尔纹，其不会对本发明的技术方案产生限制。本领域技术人员应该知晓的是，本发明中的第一电极11既可以为金属网格电极也可以为透明导电电极，第二电极12既可以为金属网格电极也可以为透明导电电极，其组合的方案此处不再一一举例。
此外，为减小触控检测部分制备过程中所使用的掩模板的数量，本实施例中与金属网格电极连接的信号走线优选为金属走线，与透明导电电极连接的信号走线优选为纳米银走线。
本发明实施例一提供了一种触控基板，通过将实现触摸功能的触控扫描电极和触控感应电极分别置于衬底基板的两侧，因此可在衬底基板的两侧分别进行一次构图工艺，以分别形成触控扫描电极和触控感应电极的图形，对应于上述两次构图工艺，仅需使用两张掩膜板。与现有技术相比，本发明的技术方案可有效减少在彩膜基板的制备过程中制备触控电极部分所使用的掩膜板数量，从而有效节省生产成本。
实施例二
图6为本发明实施例二提供的一种彩膜基板的制备方法的流程图，如图6所示，该触摸屏的制备方法用于制备上述实施例一中的彩膜基板，该制备方法包括：
步骤S101、在衬底基板的第一侧设置若干个沿第一方向延伸的第一电极。
步骤S102、在衬底基板的第二侧设置若干个沿第二方向延伸的第二电极。
第一电极11和第二电极12中的一个为触控扫描电极，另一个为触控感应电极。
在本发明中，可在衬底基板3的两侧分别进行一次构图工艺，以分别形成触控扫描电极和触控感应电极的图形，对应于上述两次构图工艺，仅需使用两张掩膜板。与现有技术相比，本发明的技术方案可有效减少在彩膜基板的制备过程中制备触控电极部分所使用的掩膜板数量，从而有效节省生产成本。
需要说明的是，步骤S102是在彩膜基板与阵列基板2完成对盒之后进行的。本实施例中可选地，在形成第一电极11之后且进行对盒之前还包括在第一电极11背向衬底基板3的一侧且对应非像素区域的位置设置黑矩阵4的步骤，以及在像素区域内形成彩色矩阵图形10的步骤。
此外，若该彩膜基板上还设置有公共电极，则在对盒之前还包括形成公共电极和形成取向膜的步骤。若该彩膜基板上无公共电极，则在对盒之前还包括形成取向膜的步骤。需要说明的是，形成黑矩阵4、彩色矩阵图形10、公共电极、取向膜的步骤为本领域中的现有工序，具体过程，此处不进行详细描述。
优选地，第一电极11和/或第二电极12为金属网格电极。将第一电极11和第二电极12中的至少一者设置为金属网格电极，可有效提升触摸检测部分的触控灵敏性。
本发明实施例二提供了一种彩膜基板的制备方法，通过在衬底基板3的两侧分别进行一次构图工艺，以分别形成触控扫描电极和触控感应电极的图形，从而能有效减少在彩膜基板的制备过程中制备触控电极部分所使用的掩膜板数量，从而有效节省生产成本。
实施例三
图7为本发明实施例三提供的一种彩膜基板的制备方法的流程图，图8a～图8f为制备图3所示彩膜基板的中间流程结构示意图，如图7、图8a～图8f所示，该制备方法用于制备上述图3所示的彩膜基板，该制备方法包括：
步骤S201：在衬底基板的第一侧形成金属薄膜。
在步骤S201中，形成金属薄膜通常有沉积、涂敷、溅射等多种方式。
步骤S202：对金属薄膜进行一次构图工艺以形成第一电极的图形和金属走线的图形。
参见图8a所示，其中，第一电极11作为触控扫描电极，其与非像素区域对应设置且沿第一方向延伸，金属走线8位于衬底的周边区域，且与对应的第一电极11连接。
在步骤S202中，通过一次构图工艺以同时制备出第一电极11和金属走线8，可以有效的简化制备工序和减少所需的掩模板的数量，从而能降低生产成本。
此外，金属网格状的第一电极11位于非像素区域，其可被后续所形成的黑矩阵4进行覆盖，从而能有效避免出现摩尔纹。
步骤S203、在衬底基板的第一侧形成彩膜层。
参见图8b所示，步骤S203具体包括在第一电极11背向衬底基板3的一侧且对应非像素区域的位置形成黑矩阵4，以及在衬底基板3朝向黑矩阵4的一侧且对应像素区域的位置形成彩色矩阵图像。
参见图8c所示，在步骤S203之后，还可通过现有的彩膜基板工艺以制备出公共电极、取向膜等结构，并将该彩膜基板与预先制备完成的阵列基板22进行对盒处理。在完成对盒之后，则进行步骤S203。
步骤S204、在衬底基板的第二侧形成透明导电薄膜。
参见图8d所示，在彩膜基板与阵列基板2完成对盒后，在彩膜基板的外侧(衬底基板3的第二侧)形成一层透明导电薄膜。
步骤S205、对透明导电薄膜进行一次构图工艺以形成第二电极的图形。
其中，第二电极12作为触控感应电极，且沿第二方向延伸。第二电极12可以为条形电极或者由若干个菱形电极串联形成的电极。
步骤S206、在衬底基板的第二侧设置纳米银走线，纳米银走线与第二电极连接。
参见图8e所示，通过喷印纳米银浆的方式形成纳米银走线13，无需使用掩模板，从而能有效降低生产成本。
在步骤S206结束后，对液晶盒进行切割、裂片处理，并在裂片处理结束后进行步骤S207。
步骤S207、在第二电极背向衬底基板的一侧设置偏光片。
参见图8f所示，在裂片处理完成后，在彩膜基板的外侧设置偏光片9。
本发明实施例三提供了一种彩膜基板的制备方法，通过在衬底基板的两侧分别进行一次构图工艺，以分别形成触控扫描电极和触控感应电极的图形，从而能有效减少在彩膜基板的制备过程中制备触控电极部分所使用的掩膜板数量，从而有效节省生产成本。此外，第一电极为金属网格电极且与非像素区域对应设置，可在避免摩尔纹出现的同时，有效的提升触摸屏的触控性能。
实施例四
本发明实施例四提供了一种触摸屏，包括彩膜基板，该彩膜基板采用上述实施例一中的彩膜基板，具体内容可参见上述实施例一中的描述，此处不再赘述。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括：衬底基板，所述衬底基板的第一侧设置有若干个沿第一方向延伸的第一电极，所述衬底基板的第二侧设置有若干个沿第二方向延伸的第二电极。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述衬底基板上划分有像素区域和非像素区域，所述第一电极背向所述衬底基板的一侧且对应所述非像素区域的位置设置有黑矩阵。
3.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述第一电极和/或所述第二电极为金属网格电极，所述金属网格电极在衬底基板上的正投影落入所述非像素区域内。
4.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述第一电极为金属网格电极，所述第二电极为透明导电电极。
5.根据权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，所述衬底基板的第一侧还设置有与所述第一电极同层设置的金属走线，所述金属走线与所述第一电极连接。
6.根据权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，所述衬底基板的第二侧还设置有与所述第二电极连接的纳米银走线。
7.根据权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，所述第二电极背向所述衬底基板的一侧设置有偏光片。
8.根据权利要求1-7中任一所述的彩膜基板，其特征在于，所述第一电极为触摸扫描电极，所述第二电极为触控感应电极。
9.一种触摸屏，其特征在于，包括：如上述权利要求1-8中任一所述的彩膜基板。
10.一种彩膜基板的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底基板的第一侧形成若干个沿第一方向延伸的第一电极；
在所述衬底基板的第二侧形成若干个沿第二方向延伸的第二电极。
11.根据权利要求10所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述衬底基板上划分有像素区域和非像素区域；
所述在衬底基板的第一侧形成若干个沿第一方向延伸的第一电极的步骤之后还包括：
在所述第一电极背向所述衬底基板的一侧且对应所述非像素区域的位置形成黑矩阵。
12.根据权利要求11所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述在衬底基板的第一侧形成若干个沿第一方向延伸的第一电极的步骤包括：
在所述衬底基板的第一侧形成金属薄膜；
对所述金属薄膜进行一次构图工艺以形成所述第一电极的图形，所述第二电极为金属网格状；
所述在衬底基板的第二侧形成若干个沿第二方向延伸的第二电极的步骤包括：
在所述衬底基板的第二侧形成透明导电薄膜；
对所述透明导电薄膜进行一次构图工艺以形成所述第二电极的图形。
13.根据权利要求12所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述对所述金属薄膜进行一次构图工艺以形成所述第一电极的图形的同时，还形成有金属走线的图形，所述金属走线与所述第一电极连接。
14.根据权利要求12所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述在所述衬底基板的第二侧形成若干个沿第二方向延伸的第二电极的步骤之后还包括：
在所述衬底基板的第二侧形成纳米银走线，所述纳米银走线与所述第二电极连接。
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