WO2016134586A1 - 彩膜基板及其制作方法、显示装置及其制作方法 - Google Patents

彩膜基板及其制作方法、显示装置及其制作方法 Download PDF

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Abstract

一种彩膜基板及其制作方法。所述彩膜基板包括设置在基底（1）一侧的彩膜层，设置在基底（1）另一侧的导电层，导电层包括多个导电区域，每个导电区域包括驱动通道（2）和感应通道（3），同一导电区域中的驱动通道（2）和感应通道之间（3）的第一间隙（4）、相邻导电区域之间的第二间隙（5），所述第一间隙（4）和第二间隙（5）与彩膜层中黑矩阵（6）的位置相对应，黑矩阵（6）用于吸收来自所述基底（1）的导电层一侧且从第一间隙（4）和第二间隙（5）射入并穿透基底（1）的光线。通过上述技术方案，能够在保证消影效果同时，无需为彩膜基板添加或减少层结构，从而避免了对彩膜基板的其他性能造成影响。

Description

彩膜基板及其制作方法、显示装置及其制作方法 技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种彩膜基板、一种彩膜基板制作方法、一种显示装置和一种显示装置制作方法。
背景技术
On Cell是指将触摸屏嵌入到显示屏的彩色滤光玻璃和偏光片之间的技术，即在液晶面板上配置触摸传感器，用单层ITO制作驱动通道(Tx)与感应通道(Rx)，这两组电极分别构成了电容的两极。当手指触摸到电容屏时，影响了触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电极之间的电容量，在检测互电容大小时，横向的电极依次发出激励信号，纵向的所有电极同时接收信号，这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面的电容大小。当人体手指接近时，会导致局部电容量减少，根据触摸屏二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标。从而，即使屏上有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标。
但是因消影而对显示产品外观及性能的影响是SLOC(触控材料放在LCD层内部的彩色滤光玻璃上方)触摸屏面临的重要问题。在传统的触摸屏制作结构中，ITO Pattern区域与非ITO区域之间具有反射率差异，导致在普通环境和强光下ITO上的刻蚀痕清晰可见。另外，薄化过后由于玻璃表面平整度下降，导致ITO薄膜平整性较差，进一步加重了消影现象，同时ITO缺陷会导致通道间短路，引发更多不良。
其中，传统On Cell产品的消影工艺如下：
其一，先在玻璃基片上采用真空磁控连续镀方式沉积一层二氧化硅膜作为底层；然后，在所述二氧化硅膜上通过磁控溅射沉积一层氧化铟锡膜作为导电膜层；最后，在氧化铟锡膜上镀设一层氮化硅膜作为消影层，但是镀氮化硅膜需要高温成膜，而高温成膜方式容易引起bubble(气泡)问题；
其二，在玻璃基板上先将五氧化二铌(Nb2O5)通过磁控溅射镀到玻璃基板表面，形成一个五氧化二铌层作为消影膜层，然后再覆上二氧化硅层，最后再覆上氧化铟锡层，再去观察消影的效果，其结构是glass+Nb2O5+SiO2+ITO，而采用这种方式，在实际制作电容触摸屏时， 既要确保氧化铟锡的方阻值在预定范围内，又要确保消影效果，因此需要在镀设五氧化二铌后，再微调氧化铟锡的方阻值，获得较好的消影效果。这种设置方式极易造成消影效果合格时，氧化铟锡的方阻值不达标，或是在氧化铟锡的方阻值达标时，消影效果不合格，所以上述工艺无法兼顾氧化铟锡方阻值和消影效果，良品率低，难以满足市场需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，如何在保证基板消影效果的同时，对基板其他性能的影响较小。
为此目的，本发明提出了一种彩膜基板，包括：
基底，设置在所述基底一侧的彩膜层，设置在所述基底另一侧的导电层，所述导电层包括多个导电区域，
每个导电区域包括驱动通道和感应通道，
同一导电区域中的驱动通道和感应通道之间的第一间隙、相邻导电区域之间的第二间隙，所述第一间隙和第二间隙与所述彩膜层中黑矩阵的位置相对应，
所述黑矩阵用于吸收来自所述基底的导电层一侧且从所述第一间隙和所述第二间隙射入并穿透所述基底的光线。
优选地，所述黑矩阵的宽度大于或等于所述第一间隙的宽度和所述第二间隙的宽度。
优选地，同一导电区域中的驱动通道包围感应通道。
优选地，还包括：
与每个导电区域对应设置的感应引线，
其中，所述驱动通道存在缺口，所述感应引线通过所述缺口连接至所述感应通道，传导由所述感应通道生成的感应信号。
优选地，还包括：
设置在所述导电层和所述基底之间的缓冲层。
优选地，还包括：
设置在所述导电层上的偏光片，设置在所述偏光片上的保护层。
优选地，每个导电区域对应若干个像素。
本发明还提出了一种显示装置，包括上述任一实施例所述的彩膜基板，还包括：
与所述彩膜基板对盒设置的阵列基板，和设置在所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶。
本发明还提出了一种彩膜基板制作方法，包括：
在基底的一侧形成彩膜层；
在所述基底的另一侧形成导电层；
对所述导电层进行构图工艺，以在所述导电层中形成多个导电区域，
其中，每个导电区域包括驱动通道和感应通道，同一导电区域中的驱动通道和感应通道之间的第一间隙、相邻导电区域之间的第二间隙，所述第一间隙和第二间隙与所述彩膜层中黑矩阵的位置相对应，以使所述黑矩阵吸收来自所述基底的导电层一侧且从所述第一间隙和所述第二间隙射入并穿透所述基底的光线。
优选地，所述形成导电层包括：
通过溅射或热蒸发在所述基底的另一侧沉积导电层。
优选地，所述对所述导电层进行构图工艺包括：
对所述导电层进行曝光、显影和蚀刻，以形成所述多个导电区域。
优选地，在所述彩膜基板中的基底与导电层之间形成缓冲层。
本发明还提出了一种显示装置制作方法，包括：
将通过以上所述的彩膜基板制作方法制作的彩膜基板与阵列基板对盒；
对对盒后的彩膜基板和阵列基板进行薄化处理。
优选地，所述对对盒后的彩膜基板和阵列基板进行薄化处理包括：
对对盒后的彩膜基板和阵列基板进行酸蚀、研磨和抛光。
通过上述技术方案，导电层中同一导电区域中的驱动通道和感应通道之间的第一间隙、相邻导电区域之间的第二间隙可以由黑矩阵进行遮挡，使得来自所述基底的导电层一侧且从第一间隙和第二间隙射入并透过基底的光线能够被黑矩阵吸收，避免了透过基底的光线射到阵列基板再从第一间隙和第二间隙反射到人眼，保证从第一间隙和第二间隙射入的光线仅由基底反射的部分会达到人眼，减少了走线区域(驱动通道和感应通道所处区域)和非走线区域(第一间隙和第二间隙)之间的反射率差异，从而在保证消影效果同时，无需为彩膜基板添加或减少层结构，从而避免了对彩膜基板的其他性能造成影响。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的彩膜基板的俯视图；
图2示出了图1中彩膜基板沿AA’的截面示意图；
图3示出了根据本发明又一个实施例的彩膜基板的截面示意图；
图4示出了根据本发明又一个实施例的彩膜基板的截面示意图；
图5示出了根据本发明一个实施例的显示装置的截面示意图；
图6示出了根据本发明一个实施例的彩膜基板制作方法的示意流程图。
附图标号说明：
1-基底；2-驱动通道；3-感应通道；4-第一间隙；5-第二间隙；6-黑矩阵；7-感应引线；8-缓冲层；9-偏光片；10-保护层；11-阵列基板；12-液晶。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1和图2所示，根据本发明一个实施例的彩膜基板，包括：
基底1，设置在基底1一侧的彩膜层，彩膜层中包含例如红绿蓝(RGB)区域和黑矩阵6，设置在基底1另一侧的导电层，导电层包括多个导电区域，
每个导电区域包括驱动通道2和感应通道3，
同一导电区域中的驱动通道2和感应通道3之间的第一间隙4、相邻导电区域之间的第二间隙5，所述第一间隙4和第二间隙5与彩膜层中黑矩阵6的位置相对应，
黑矩阵6用于吸收来自所述基底1的导电层一侧且从第一间隙4和第二间隙5射入并穿透基底1的光线。
射入彩膜基板的光线先到达导电层，其中，导电层的材料优选为透明导电层材料，可以为氧化铟锡(ITO)或金属等，照射在驱动通道2和感应通道3上光线会被反射，而照射在第一间隙4和第二间隙5的光线会达到基底1，一部分被基底1反射，从第一间隙4和第二间隙5射出，另一部分则会穿透基底1。
其中，优选地，每个导电区域对应若干个像素。
在现有技术中，穿透基底1的光线会继续穿透彩膜层，以及彩膜层下的液晶12，并达到阵列基板11，阵列基板11中的电极(例如公共电极、像素电极)会对穿透基底1的光线起到主要的反射作用，被阵列基板11反射的光线从第一间隙4和第二间隙5射出。由于被导电层反射的光线和被阵列基板11反射的光线之间存在较大的光强差异，当两种反射光线同时抵达人眼时，人眼会较为容易地分辨出两种光线的区别，以至于清楚地观察到第一间隙4和第二间隙5，直观感觉是会观察到彩膜基板上存在由导电区域构成的方块，造成用户体验下降。
而根据本发明的技术方案，在形成导电层上的导电区域时，可以将第一间隙4和第二间隙5蚀刻的与黑矩阵6的位置相对应，以使黑矩阵6能够吸收来自所述基底1的导电层一侧且从第一间隙4和第二间隙5射入并穿透基底的光线，从而从第一间隙4和第二间隙5射入的光线仅会被基底1反射，而被基底1反射的光线与被导电层反射的光线之间的光强差异较小，两种光线射入人眼后，人眼难以分辨两种光线，所以不会观察到第一间隙4和第二间隙5，进而保证消影效果。
可见，根据本发明的技术方案，仅需要在形成导电层时，保证第一间隙4和第二间隙5的与黑矩阵6的位置相对应即可，无需为彩膜基板添加或减少层结构，从而避免了对彩膜基板的其他性能造成影响。
优选地，黑矩阵6的宽度大于或等于第一间隙4的宽度和第二间隙5的宽度。进一步地，黑矩阵6的宽度等于第一间隙4的宽度和第二间隙5的宽度。
将第一间隙4的宽度和第二间隙5设置为等宽，并将黑矩阵6的宽度设置为与第一间隙4的宽度和第二间隙5的宽度相等，可以保证黑矩阵6吸收来自所述基底1的导电层一侧且从第一间隙4和第二间隙5射入并穿透基底1的光线的同时，使得黑矩阵6的宽度尽可能的小，从而使得彩膜基板具有较高的开口率。
优选地，如图1所示，同一导电区域中的驱动通道2包围感应通道3。可以有效提高驱动通道2和感应通道3之间的电容，从而提高感应触控操作的灵敏度。
优选地，还包括：
与每个导电区域对应设置的感应引线7，
其中，驱动通道2存在缺口(如图1所示)，感应引线7通过缺口连接至感应通道3，传导由感应通道3生成的感应信号。可以保证感应通道3生成的感应信号顺利导出。
如图3所示，优选地，还包括：
设置在导电层和基底1之间的缓冲层8。
在将彩膜基板和阵列基板对盒后，需要进行薄化处理，而薄化处理会使得彩膜基板中基底1未设置彩膜的一侧平整度降低；通过在该侧设置缓冲层8，可以改善基底1的平整度，使得金属层可以设置在平整度较高的平面上，以保证金属层中电路的正常布线，减少不良现象的发生。另，缓冲层8可采用聚酰亚胺类、三聚氰胺甲醛树脂类等透光性有机树脂材料，其可以匹配导电层(例如ITO，折射率约为1.9)与基底(例如玻璃，折射率约为1.5)之间折射率的差异。同时，由于黑矩阵的遮挡，消除了ITO pattern区域和非ITO区域之间的反射率差异，改善了消影效果。
如图4所示，优选地，还包括：
设置在导电层上的偏光片9，设置在偏光片上的保护层10。
如图5所示，本发明还提出了一种显示装置，包括上述任一项的彩膜基板，还包括：
与彩膜基板对盒设置的阵列基板11，和设置在彩膜基板和阵列基板11之间的液晶12。
需要说明的是，本实施例中的显示装置可以为：电子纸、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
由于第一间隙4和第二间隙5与黑矩阵6的位置相对应，黑矩阵6能够吸收来自所述基底1的导电层一侧且从第一间隙4和第二间隙5射入并穿透基底的光线，即该部分光线不会射向阵列基板，从而从第一间隙4和第二间隙5射入的光线仅会被基底1反射，而被基底1反 射的光线与被导电层反射的光线之间的光强差异较小，两种光线射入人眼后，人眼难以分辨两种光线，所以不会观察到第一间隙4和第二间隙5，进而保证消影效果。
本发明还提出了一种彩膜基板制作方法，包括：
S1，在基底1的一侧形成彩膜层；
S2，在基底1的另一侧形成导电层；
S3，对导电层进行构图工艺，以在导电层中形成多个导电区域，
其中，每个导电区域包括驱动通道2和感应通道3，同一导电区域中的驱动通道2和感应通道3之间的第一间隙4、相邻导电区域之间的第二间隙5，所述第一间隙4和第二间隙5与彩膜层中黑矩阵6的位置相对应，以使黑矩阵6吸收来自所述基底1的导电层一侧且从第一间隙4和第二间隙5射入并穿透基底1的光线。
优选地，在形成导电层包括：
通过溅射或热蒸发在基底1的另一侧沉积导电层。
优选地，对导电层进行构图工艺包括：
对导电层进行曝光、显影和蚀刻，以形成多个导电区域。
优选地，在所述彩膜基板中的基底与导电层之间形成缓冲层。
射入彩膜基板的光线先到达导电层，其中，导电层的材料优选为透明导电层材料，可以为氧化铟锡(ITO)或金属等，照射在驱动通道2和感应通道3上光线会被反射，而照射在第一间隙4和第二间隙5的光线会达到基底1，一部分被基底1反射，从第一间隙4和第二间隙5射出，另一部分则会穿透基底1。
其中，优选地，每个导电区域对应若干个像素。
而根据本发明的技术方案，在形成导电层上的导电区域时，可以将第一间隙4和第二间隙5蚀刻的与黑矩阵6的位置相对应，以使黑矩阵6能够吸收来自所述基底1的导电层一侧且从第一间隙4和第二间隙5射入并穿透基底的光线，从而从第一间隙4和第二间隙5射入的光线仅会被基底1反射，而被基底1反射的光线与被导电层反射的光线之间的光强差异较小，两种光线射入人眼后，人眼难以分辨两种光线，所以不会观察到第一间隙4和第二间隙5，进而保证消影效果。
可见，根据本发明的技术方案，仅需要在形成导电层时，保证第一间隙4和第二间隙5的与黑矩阵6的位置相对应即可，无需为彩膜 基板添加或减少层结构，从而避免了对彩膜基板的其他性能造成影响。
优选地，黑矩阵6的宽度大于或等于第一间隙4的宽度和第二间隙5的宽度。进一步地，黑矩阵6的宽度等于第一间隙4的宽度和第二间隙5的宽度。
将第一间隙4的宽度和第二间隙5设置为等宽，并将黑矩阵6的宽度设置为与第一间隙4的宽度和第二间隙5的宽度相等，可以保证黑矩阵6吸收来自所述基底1的导电层一侧且从第一间隙4和第二间隙5射入并穿透基底1的光线的同时，使得黑矩阵6的宽度尽可能的小，从而使得彩膜基板具有较高的开口率。
优选地，同一导电区域中的驱动通道2包围感应通道3。可以有效提高驱动通道2和感应通道3之间的电容，从而提高感应触控操作的灵敏度。
优选地，还包括：
在与每个导电区域对应处形成感应引线7，
其中，驱动通道2存在缺口，感应引线7通过缺口连接至感应通道3，传导由感应通道3生成的感应信号。可以保证感应通道3生成的感应信号顺利导出。
如图4所示，优选地，还包括：
形成在导电层上的偏光片9，形成在偏光片上的保护层10。
本发明还提出了一种显示装置制作方法，包括：
将通过上述任一项的方法制作的彩膜基板与阵列基板11对盒，
对对盒后的彩膜基板和阵列基板11进行薄化处理。
优选地，对对盒后的彩膜基板和阵列基板11进行薄化处理包括：
对对盒后的彩膜基板和阵列基板11进行酸蚀、研磨和抛光。
在将彩膜基板和阵列基板对盒后，需要进行薄化处理，而薄化处理会使得彩膜基板中基底1未设置彩膜的一侧平整度降低，通过在该侧设置缓冲层8，可以改善基底1的平整度，使得金属层可以设置在平整度较高的平面上，以保证金属层中电路的正常布线，减少不良现象的发生。另，缓冲层8可采用聚酰亚胺类、三聚氰胺甲醛树脂类等透光性有机树脂材料，其可以匹配导电层(例如ITO，折射率约为1.9)与基底(例如玻璃，折射率约为1.5)之间折射率的差异。同时，由于黑矩阵的遮挡，消除了ITO pattern区域和非ITO区域之间的反射率差 异，改善了消影效果。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到现有技术中，难以在设置消影层时，保证彩膜基板的其他性能。通过上述技术方案，导电层中同一导电区域中的驱动通道和感应通道之间的第一间隙、相邻导电区域之间的第二间隙可以由黑矩阵进行遮挡，使得来自所述基底的导电层一侧且从第一间隙和第二间隙射入并透过基底的光线能够被黑矩阵吸收，避免了透过基底的光线射到阵列基板再从第一间隙和第二间隙反射到人眼，保证从第一间隙和第二间隙射入的光线仅由基底反射的部分会达到人眼，减少了走线区域(驱动通道和感应通道所处区域)和非走线区域(第一间隙和第二间隙)之间的反射率差异，从而在保证消影效果同时，无需为彩膜基板添加或减少层结构，从而避免了对彩膜基板的其他性能造成影响。
需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。另外，可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在其他元件下，或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外，还可以理解，当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时，它可以为两层或两个元件之间惟一的层，或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (14)

  1. 一种彩膜基板，其特征在于，包括：
    基底，设置在所述基底一侧的彩膜层，设置在所述基底另一侧的导电层，所述导电层包括多个导电区域，
    每个导电区域包括驱动通道和感应通道，
    同一导电区域中的驱动通道和感应通道之间的第一间隙、相邻导电区域之间的第二间隙，所述第一间隙和第二间隙与所述彩膜层中黑矩阵的位置相对应，
    所述黑矩阵用于吸收来自所述基底的导电层一侧且从所述第一间隙和所述第二间隙射入并穿透所述基底的光线。
  2. 根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩阵的宽度大于或等于所述第一间隙的宽度和所述第二间隙的宽度。
  3. 根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，同一导电区域中的驱动通道包围感应通道。
  4. 根据权利要求3所述的彩膜基板，其特征在于，还包括：
    与每个导电区域对应设置的感应引线，
    其中，所述驱动通道存在缺口，所述感应引线通过所述缺口连接至所述感应通道，传导由所述感应通道生成的感应信号。
  5. 根据权利要求1至4中任一项所述的彩膜基板，其特征在于，还包括：
    设置在所述导电层和所述基底之间的缓冲层。
  6. 根据权利要求1至4中任一项所述的彩膜基板，其特征在于，还包括：
    设置在所述导电层上的偏光片，设置在所述偏光片上的保护层。
  7. 根据权利要求1至4中任一项所述的彩膜基板，其特征在于，每个导电区域对应若干个像素。
  8. 一种显示装置，其特征在于，包括：权利要求1至7中任一项所述的彩膜基板，还包括：
    与所述彩膜基板对盒设置的阵列基板，和设置在所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶。
  9. 一种彩膜基板制作方法，其特征在于，包括：
    在基底的一侧形成彩膜层；
    在所述基底的另一侧形成导电层；
    对所述导电层进行构图工艺，以在所述导电层中形成多个导电区域，
    其中，每个导电区域包括驱动通道和感应通道，同一导电区域中的驱动通道和感应通道之间的第一间隙、相邻导电区域之间的第二间隙，与所述彩膜层中黑矩阵的位置相对应，以使所述黑矩阵吸收来自所述基底的导电层一侧且从所述第一间隙和所述第二间隙射入并穿透所述基底的光线。
  10. 根据权利要求9所述的彩膜基板制作方法，其特征在于，所述形成导电层包括：
    通过溅射或热蒸发在所述基底的另一侧沉积导电层。
  11. 根据权利要求9所述的彩膜基板制作方法，其特征在于，所述对所述导电层进行构图工艺包括：
    对所述导电层进行曝光、显影和蚀刻，以形成所述多个导电区域。
  12. 根据权利要求9至11中任一项所述的彩膜基板制作方法，其特征在于，在所述彩膜基板中的基底与导电层之间形成缓冲层。
  13. 一种显示装置制作方法，其特征在于，包括：
    将通过权利要求9至12中任一项所述的方法制作的彩膜基板与阵列基板对盒；
    对对盒后的彩膜基板和阵列基板进行薄化处理。
  14. 根据权利要求13所述的显示装置制作方法，其特征在于，所述对对盒后的彩膜基板和阵列基板进行薄化处理包括：
    对对盒后的彩膜基板和阵列基板进行酸蚀、研磨和抛光。
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