彩膜基板及其制造方法、显示装置及其制造方法与流程

本发明涉及触摸显示技术领域，尤其涉及一种彩膜基板及其制造方法、显示装置及其制造方法。

背景技术：

现有技术中，金属网格(Metal Mesh)内嵌式触控技术中，有两种制造触控电极层(Sensor)的方式。如图1所示，其中第一种方式是在衬底基板111上一侧先制作触控电极层112，然后在衬底基板111上另一侧制作黑色矩阵113和彩色色阻层114，形成彩膜基板，最后，在彩膜基板和阵列基板之间注入液晶并成盒。

第二种方式是先在衬底基板上一侧制作黑色矩阵和彩色色阻层，形成彩膜基板，然后在彩膜基板和阵列基板之间注入液晶并成盒，最后在衬底基板的另一侧制作触控电极层。然而，采用第一种方式制作触控电极层的机台与制作彩膜基板的机台是两个机台，且触控电极层的金属网格需要与黑色矩阵对准，所以需要进行两个机台的机械对位，而现有技术中，机械对位会导致金属网格与黑色矩阵之存在偏差，且偏差较大，因此这种方式存在对准精度比较低的问题，而且，还容易导致出现摩尔纹，影响显示装置的显示效果。采用第二种方式制作时，需要使用低温氧化膜，对于没有低温氧化膜生产工艺的生产线来说，不但需要导入新的材料，还需要改造以及更换设备，生产成本增加，而且成盒后的显示装置的厚度及重量会成倍增加，对制作触控电极层的机台的要求也比较高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种彩膜基板及其制造方法、显示装置及其制造方法，用以解决现有技术中金属网格与黑色矩阵之间对位精度比较低的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种彩膜基板的制造方法，包括：

在衬底基板的第一侧制作形成金属层以及第一对位标记；

在所述衬底基板的第二侧制作形成第二对位标记，所述第一对位标记在所述衬底基板上的垂直投影与所述第二对位标记在所述衬底基板上的垂直投影完全重叠，所述第一侧和所述第二侧为所述衬底基板相对的两侧；

在所述衬底基板的第二侧和所述第二对位标记上沉积用于形成黑色矩阵层的膜层；

利用机台检测所述衬底基板的第二侧上膜层的段差，并根据所述段差进行对位。

进一步的，所述金属层包括触控电极层。

进一步的，所述第二对位标记的厚度大于或者等于1um。

进一步的，在衬底基板的第一侧制作形成金属层以及第一对位标记，包括：

在所述衬底基板的一侧沉积一层金属层；

对所述金属层执行一次图案化处理，在所述衬底基板上形成所述触控电极层和所述第一对位标记。

进一步的，在所述衬底基板的第二侧制作形成第二对位标记，包括：

在所述衬底基板的第二侧沉积一层透明膜层；

利用机台确定所述第一对位标记在所述衬底基板上的垂直投影的区域，以作为目标区域，所述机台根据所述目标区域的中心点进行对位，并在完成对位后对所述透明膜层执行一次图案化处理，在所述衬底基板上所述目标区域的位置形成所述第二对位标记。

进一步的，利用机台确定所述第一对位标记在所述衬底基板上的垂直投影的区域，包括：

利用机台在所述衬底基板的第二侧上指定的坐标范围内移动，并在移动过程中采集图像，以及，根据采集到的图像确定所述第一对位标记在所述衬底基板上的垂直投影的区域。

进一步的，利用机台检测所述衬底基板的第二侧上膜层的段差，并根据所述段差进行对位，包括：

利用机台在所述衬底基板的第二侧上指定的坐标范围内移动，并在移动过程中检测并记录下所述第二侧上膜层的段差，并根据检测并记录下的段差确定所述第二对位标记与所述用于形成黑色矩阵层的膜层的重叠区域的中心点；

所述机台根据所述中心点进行对位。

进一步的，还包括：

对用于形成黑色矩阵的膜层执行一次图案化处理，在所述衬底基板的第二侧形成所述黑色矩阵层。

进一步的，还包括：在所述衬底基板的所述第二侧形成彩色色阻层。

进一步的，所述衬底基板为透明基板。

另一方面，本发明实施例还提供了一种彩膜基板，包括：

在衬底基板的第一侧的金属层以及第一对位标记；

在所述衬底基板的第二侧的第二对位标记，所述第一对位标记在所述衬底基板上的垂直投影与所述第二对位标记在所述衬底基板上的垂直投影完全重叠，所述第一侧和所述第二侧为所述衬底基板相对的两侧；

在所述衬底基板的第二侧和所述第二对位标记上设置的黑色矩阵层。

再一方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括：

如上述的彩膜基板；

阵列基板；

位于所述彩膜基板与所述阵列基板之间的液晶。

再一方面，本发明实施例还提供了一种显示装置的制造方法，包括：

利用上述任一所述的彩膜基板的制造方法制造彩膜基板；

制造阵列基板；

采用液晶注入工艺在所述彩膜基板和所述阵列基板之间注入液晶并成盒。

进一步的，还包括：

对所述第一对位标记和所述第二对位标记的切割工艺。

本发明实施例中，先在衬底基板的一侧形成金属层以及第一对位标记，用于制作黑色矩阵层的机台在衬底基板的另一侧抓取到该第一位对标记，进而可以在衬底基板的另一侧相同位置也能形成一个对位标记，两个对位标记在所述衬底基板上的垂直投影完全相同，这样，在形成第二对位标记并沉积用于形成黑色矩阵层的膜层之后，机台能够通过由于第二对位标记与用于形成黑色矩阵层的膜层的重叠所形成的段差，来抓取到第二对位标记，并完成对位，这样，衬底基板两侧的机台(一个用于制造金属层，另一个用于制作黑色矩阵层)，分别通过各自同侧的对位标记，实现了两个机台之间的对位，从而可以在衬底基板上的一侧制造金属层，在另一侧制造黑色矩阵层时，实现黑色矩阵层与金属网格之间的对准，与现有技术中的机械对准方式相比，本发明实施例所提供的技术方案可以在一定程度上提高对准的准确性，从而在一定程度上降低了摩尔纹的出现，提升了显示装置的显示效果，采用本发明实施例所提供的技术方案还具有无需使用新材料，降低生产成本的效果。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。

图1为现有技术中制造触控电极层结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的彩膜基板的制造方法的流程示意图；

图3为本发明实施例所提供的彩膜基板的第一结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的彩膜基板的第二结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的彩膜基板的第三结构示意图；

图6为本发明实施例所提供的彩膜基板的制造方法的另一流程示意图；

图7为本发明实施例所提供的彩膜基板的第四结构示意图；

图8为本发明实施例所提供的彩膜基板的制造方法的再一流程示意图；

图9为本发明实施例所提供的彩膜基板的结构示意图；

图10为本发明实施例所提供的显示装置的结构示意图；

图11为本发明实施例所提供的显示装置的制造方法的流程图；

图12为本发明实施例所提供的显示装置的制造方法的另一流程图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述对位标记，但这些对位标记不应限于这些术语。这些术语仅用来将对位标记彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一对位标记也可 以被称为第二对位标记，类似地，第二对位标记也可以被称为第一对位标记。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

本发明实施例给出一种的彩膜基板的制造方法，请参考图2，其为本发明实施例所提供的彩膜基板的制造方法的流程示意图，如图所示，该方法包括以下步骤：

101、在衬底基板的第一侧制作形成金属层以及第一对位标记。

为了提高黑色矩阵层与金属网格之间的对准，在本发明实施例中，采用在衬底基板的两侧分别设置对位标记的方式来实现，本步骤中先在衬底基板的第一侧制作形成第一对位标记以及金属层。

在本发明实施例中，金属层可以为触控电极层。

具体地，首先在衬底基板的第一侧沉积一层金属层，然后对金属层执行一次图案化处理，在衬底基板11上形成触控电极层15和第一对位标记12，在实际应用中，第一对位标记12的位置、大小可以根据需要进行调整。请参考图3，其为本发明实施例所提供的彩膜基板的第一结构示意图，如图3所示，在衬底基板11的第一侧形成了第一对位标记12和触控电极层15。

在一种可行的实现方案中，上述图案化处理的过程可以包括：首先，在沉积的金属层上涂覆光刻胶，然后，使用掩膜版对涂覆的光刻胶进行曝光，接着，通过喷洒显影液使光刻胶形成图案，其中，掩膜版图案中需要包括第一对位标记的图案和触控电极层的图案，形成图案后，对形成图案的金属层进行刻蚀，最后剥离光刻胶，形成第一对位标记和触控电极层。其中，第一对位标记用于机台进行对位。该机台指的是用于制作其他膜层(本发明 中以位于衬底基板第二侧的膜层为例)的机台。在本发明实施例中，利用一次图案化处理可以生成触控电极层和第一对位标记，因此第一对位标记和触控电极层是同时形成的，无需单独增加一道工序单独制作第一对位标记。

在本发明实施例中，为了便于机台对位，衬底基板可以为透明基板，如玻璃基板或者聚酰亚胺基板。

102、在衬底基板的第二侧制作形成第二对位标记，第一对位标记在衬底基板上的垂直投影与第二对位标记在衬底基板上的垂直投影完全重叠，第一侧和第二侧为衬底基板相对的两侧。

请参考图4，其为本发明实施例所提供的彩膜基板的第二结构示意图，在本发明实施例中，在衬底基板11的第一侧上制作形成第一对位标记12后，相应的，在衬底基板11的第一侧上制作形成第二对位标记13，需要说明的是，第一对位标记12与第二对位标记13所在的两侧分别为第一侧和第二侧，第一侧和第二侧为衬底基板11相对的两侧，且第一对位标记12在衬底基板11上的垂直投影与第二对位标记13在衬底基板11上的垂直投影完全重叠。可以理解的是，第二对位标记13用于第二机台进行对位，因此，在第二机台的对位过程中，可以通过抓取第二对位标记13来完成对位，对位精准度较高。需要说明的是，由于受到工艺水平的限制，第一对位标记在衬底基板上的垂直投影与第二对位标记在衬底基板上的垂直投影完全重叠为最理想状态，在实际应用中，可能会存在一定的误差，因此，在本发明实施例中，一定范围内的误差均可以理解为完全重叠。

在一个具体的实现过程中，在制作第二对位标记的之前，需要对第一对位标记在衬底基板上的垂直投影位置进行定位，因此，为了能够保证机台在衬底基板的第二侧能够抓取到第一对位标记的垂直投影位置，用于形成第二对位标记的材料需要是透明材料，即第二对位标记需要采用透明材料制成。由于第二对位标记采用透明材料制成，因此，制造第二对位标记时可以采用 光学对位方式。与现有技术的机械对位相比，光学对位方式的精度较高。

在一种可行的实现过程中，在衬底基板的第二侧沉积一层透明膜层，然后利用机台确定第一对位标记在衬底基板上的垂直投影的区域，以作为目标区域，机台根据目标区域的中心点进行对位。可以理解的是，目标区域的中心点可以根据目标区域的边缘进行计算。

在一个具体的实现过程中，为了不影响其他流程的操作，第一对位标记通常较小，其在衬底基板上形成的垂直投影的面积也较小。因此，为了提高机台能够快速抓取到第一对位标记的垂直投影位置，可以预先为机台配置指定的坐标范围，使该机台在衬底基板的第二侧上该指定的坐标范围内移动，并在移动过程中采集图像，以及，根据采集到的图像确定第一对位标记在衬底基板上的垂直投影的区域。由于第一对位标记是采用不透明的金属材料制成，因此垂直投影区域的图像对比度与其他区域是不同的，因此根据在机台在移动过程中采集到的图像中可以抓取到第一对位标记在衬底基板上的垂直投影的区域。

在获取到目标区域的中心点后，机台根据目标区域的中心点进行对位，确定第二对位标记的位置，并在完成对位后，对透明膜层执行一次图案化处理，在衬底基板上目标区域的位置形成第二对位标记。由于此前已经给定了第二对位标记的坐标范围，因此，在给定的坐标范围内，再次使用目标区域的中心点进行对位，可以提高对位精度。

在一种可行的实现方案中，上述图案化处理的流程可以包括：首先，在透明膜层上涂覆光刻胶，然后，使用掩膜版对涂覆的光刻胶进行曝光，接着，通过喷洒显影液使光刻胶形成图案，其中，掩膜版图案区别与现有技术中的图案，在掩膜版的图案中需要包括第二对位标记的图案，在透明膜层上涂覆图案确定后，对透明膜层进行刻蚀，最后，剥离光刻胶，形成第二对位标记。

103、在衬底基板的第二侧和第二对位标记上沉积用于形成黑色矩阵层的 膜层。

请参考图5，其为本发明实施例所提供的彩膜基板的第三结构示意图，如图5所示，在衬底基板11的第二侧和第二对位标记13上沉积用于形成黑色矩阵层的膜层140。可以理解的是，在衬底基板11的第二侧沉积用于形成黑色矩阵层的膜层140时，由于第二对位标记13的存在，所以在沉积用于形成黑色矩阵层的膜层140也会覆盖在第二对位标记13的表面。

104、利用机台检测衬底基板的第二侧上膜层的段差，并根据段差进行对位。

由于机台能够识别出的达到一定厚度的段差，因此，在本发明实施例中，第二对位标记的厚度需要大于或者等于1um。

在衬底基板的第二侧与第二对位标记上均沉积了用于形成黑色矩阵层的膜层之后，由于第二对位标记具有一定的厚度，因此第二侧上存在膜层与第二对位标记的重叠区域，以及只有膜层的区域，而只有膜层的区域的厚度小于重叠区域的厚度，因此膜层与第二对位标记的重叠区域存在段差。因此，机台在检测衬底基板上第二对位标记的位置时，还可以通过第二侧上膜层的段差确定。

在一种可行的实现方案中，为了提高机台检测段差的效率，可以预先为机台配置指定的坐标范围，该坐标范围内包含第二对位标记，利用机台在衬底基板的第二侧上指定的坐标范围内移动，并在移动过程中检测并记录下第二侧上膜层的段差，并根据检测并记录下的段差确定第二对位标记与用于形成黑色矩阵层的膜层的重叠区域，进而根据重叠区域确定第二对位标记与用于形成黑色矩阵层的膜层的重叠区域的中心点。需要说明的是，机台在确定重叠区域后，可以根据重叠区域的边缘计算中心点。

可以理解的是，机台在移动过程中，会连续检测并记录段差，因此，可以根据相邻两次段差确定哪个段差对应的位置属于第二对位标记与用于形成 黑色矩阵层的膜层的重叠区域。

在确定了中心点后，机台可以进一步根据中心点进行对位。

需要说明的是，为了提高对位的精度与对位的速度，可以通过配置指定的坐标范围实现在机台中设置对位区域，该对位区域也用于对位，但是由于对位区域具有一定覆盖范围，在机台移动过程中会存在一定的对位偏差，因此机台可以根据第二对位标记进行进一步对位，相当于在较粗对位的基础上又进行了调整，进一步提高了对位准确度，降低了误差。

本发明实施例中，先在衬底基板的一侧形成金属层以及第一对位标记，用于制作黑色矩阵层的机台在衬底基板的另一侧抓取到该第一位对标记，进而可以在衬底基板的另一侧相同位置也能形成一个对位标记，两个对位标记在所述衬底基板上的垂直投影完全相同，这样，在形成第二对位标记并沉积用于形成黑色矩阵层的膜层之后，机台能够通过由于第二对位标记与用于形成黑色矩阵层的膜层的重叠所形成的段差，来抓取到第二对位标记，并完成对位，这样，衬底基板两侧的机台(一个用于制造金属层，另一个用于制作黑色矩阵层)，分别通过各自同侧的对位标记，实现了两个机台之间的对位，从而可以在衬底基板上的一侧制造金属层，在另一侧制造黑色矩阵层时，实现黑色矩阵层与金属网格之间的对准，且对准精度可以达到±2μm，与现有技术中的机械对准方式(对准精度为±200μm)相比，本发明实施例所提供的技术方案可以在一定程度上提高对准的准确性，从而在一定程度上降低了摩尔纹的出现，提升了显示装置的显示效果，采用本发明实施例所提供的技术方案还具有无需使用新材料，降低生产成本的效果。

基于上述实施例所提供彩膜基板的制造方法，还提供在该制造方法基础上的其他制作流程。请参考图6，其为本发明实施例所提供的彩膜基板的制造方法的另一流程示意图，如图6所示，该方法在步骤101～步骤104之后，还包括以下步骤：

105、对用于形成黑色矩阵的膜层执行一次图案化处理，在衬底基板的第二侧形成黑色矩阵层。

请参考图7，其为本发明实施例所提供的彩膜基板的第四结构示意图，可以理解的是，在上述实施例中的步骤104进行对位后，开始对用于形成黑色矩阵的膜层进行图案化处理，以在衬底基板的第二侧形成黑色矩阵层14。

具体地，图案化处理可以包括：首先，在黑色矩阵的膜层上涂覆光刻胶，然后，使用掩膜版对光刻胶进行曝光，接着，通过喷洒显影液使光刻胶形成图案，在透明膜层上的图案确定后，对黑色矩阵的膜层进行刻蚀，最后剥离光刻胶，形成黑色矩阵层。

基于上述实施例中的彩膜基板的制造方法之后，在本发明实施例中，在提高了机台的对准精度之后，利用该机台继续制作黑色矩阵层，从而提高了在衬底基板的第二侧制造黑色矩阵层后，黑色矩阵层与衬底基板第一侧的金属网格之间的对位精度。

基于上述实施例所提供彩膜基板的制造方法，请参考图8，其为本发明实施例所提供的彩膜基板的制造方法的再一流程示意图，如图8所示，该方法在步骤105之后，还包括以下步骤：

106、在衬底基板的第二侧形成彩色色阻层。

在本发明实施例中，彩色色阻层包括红色色阻、蓝色色阻和绿色色阻。

请参考图9，其为本发明实施例所提供的彩膜基板的结构示意图，如图9所示，本发明实施例提供的彩膜基板1，包括：衬底基板11、第一对位标记12、第二对位标记13、黑色矩阵层14、金属层15。

如图9所示，在衬底基板11的第一侧设置有金属层15以及第一对位标记12，在衬底基板11的第二侧设置有第二对位标记13，其中，第一对位标记12在衬底基板11上的垂直投影与第二对位标记13在衬底基板11上的垂直投影完全重叠，第一侧和第二侧为衬底基板11相对的两侧，在衬底基板 11的第二侧和第二对位标记13上还设置有黑色矩阵层14，此外，在衬底基板的第二侧11上还设置有色阻层16。

本发明实施例所提供的彩膜基板可以利用图2所示方法制作。

请参考图10，其为本发明实施例所提供的显示装置的结构示意图，如图10所示，本发明实施例提供的显示装置包括：

如图9所示的彩膜基板1；

阵列基板2；

位于彩膜基板1与阵列基板2之间的液晶3。

本发明实施例中，应用了前述彩膜基板制造方法制作的显示装置，从而在一定程度上降低了摩尔纹的出现，提升了显示装置的显示效果。

请参考图11，其为本发明实施例所提供的显示装置的制造方法的流程图，如图11所示，本发明实施例提供的显示装置的制造方法，具体可以包括如下步骤：

1001、利用彩膜基板的制造方法制造彩膜基板。

本实施例中彩膜基板的制造方法包括上述彩膜基板的制作方法。

1002、制造阵列基板。

可以理解的是，在本发明实施例中，阵列基板可以为设置有多个TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)的基板。

1003、采用液晶注入工艺在彩膜基板和阵列基板之间注入液晶并成盒。

请参考图12，其为本发明实施例所提供的显示装置的制造方法的另一流程图，如图12所示，本发明实施例提供的显示装置的制造方法，在一种可选的实现方案中，在上述实施例的基础上，在步骤1003之后，还可以包括如下步骤：

1004、对第一对位标记和第二对位标记的切割工艺。

需要说明的是，由于第一对位标记和第二对位标记具有一定的体积，因 此，为了防止这两种对位标记会对显示装置中其他部件的集成造成一定的影响，例如，当显示装置的显示面积较小的时候，第一对位标记和第二对位标记会占用一定的空间，且第一对位标记和第二对位标记用于制作黑色矩阵的机台进行对位，因此在显示装置制作完成之后，就可以对第一对位标记、第二对位标记以及两个对位标记所在的部分衬底基板进行切割，以去除第一对位标记、第二对位标记和部分衬底基板。

当然，本领域技术人员可以理解，对于大尺寸的显示装置，如果第一对位标记和第二对位标记不影响显示装置中其他部件的集成，也可以不切割掉第一对位标记和第二对位标记。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。