一种彩膜基板和触摸显示装置的制作方法

专利名称：一种彩膜基板和触摸显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及显示领域，尤其涉及一种彩膜基板和触摸显示装置。
背景技术：
触摸显示器发展迅速，已经逐渐发展成为主流平板显示器。从技术原理来区分，触摸显不器可分为:矢量压力传感、电阻传感、电容传感、红外线传感和表面声波传感五种基本类型，按结构划分已发展为外挂式(Add on mode)、内嵌式(On cell mode)和一体式(Incell mode)三种类型。目前，电容传感采用隔着绝缘层纵横交错的驱动线和感应线，当手指(或其它物体)靠近或触摸时，会影响在触摸点附近相交叉的驱动线和感应线间的电容，通过检测驱动线和感应线间的电容变化就可以识别触摸点的位置。电容传感件(驱动线和感应线)结构较复杂，为提高制作时的良品率，现有内嵌式电容触摸显示器一般是将传感件制作在彩膜基板的基板正面，待传感件制作完毕后再将基板翻转过来，在基板的背面制作黑矩阵及红绿蓝色块，但是，翻转工艺以及后续的流片过程也会明显降低产品的良品率，并且传感件制作在基板的背面，导致无法从背面对基板进行减薄，使得产品厚度比较大。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种彩膜基板和触摸显示装置，能够提高制作时的良品率，后续可采用减薄工艺，使产品厚度进一步减薄。为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案:一种彩膜基板，所述彩膜基板包括:基板、设置在所述基板上的传感层和彩膜层，所述彩膜层包括黑矩阵和多个由黑矩阵分隔而成的像素色块，所述传感层与所述彩膜层位于所述基板的同一侧；所述传感层包括:多个传感区域，每一所述传感区域均布设有同层并排排列的驱动线和感应线。可选地，所述传感层设置在所述基板上，所述彩膜层设置在所述传感层上。优选地，所述驱动线和所述感应线，均设置在所述黑矩阵的遮挡位置。优选地，所述驱动线和感应线采用呈现回旋走线方式或者之字形走线方式，排列在所述传感区域内。可选地，所述驱动线和感应线均为金属走线或者透明导电走线。优选地，所述驱动线和感应线均包括:金属走线和沿所述金属走线布设的透明电极，且所述透明电极与所述金属走线相连接。可选地，所述透明电极覆盖在所述金属走线之上，或者，铺设在所述金属走线的下方。优选地，所述透明电极的 边缘呈锯齿状，且，所述驱动线的透明电极的锯齿状边缘和所述感应线的透明电极的锯齿状边缘相对应，呈互补状。进一步地，还包括:驱动线引线和感应线引线；每一所述传感区域的所述感应线连接至一条所述感应线引线，位于同一行/列的所述传感区域的所述驱动线，连接至同一条所述驱动线弓I线。一种触摸显示装置，设置有所述的任一彩膜基板。本实用新型提供的彩膜基板和触摸显示装置，传感层为分区域同层布设的驱动线和感应线，且传感层与彩膜层位于基板(彩膜基板)的同侧，因此制作时，传感层的驱动线和感应线可采用一次构图工艺完成，制作工艺简单，因此，传感层与彩膜层可位于基板的同一侧，制作时无需翻转，使得制作时的良品率提高，且后续可采用减薄工艺，使得产品厚度进一步减薄。

图1为本实用新型实施例一中触摸显示装置及彩膜基板的剖面结构示意图；图2为本实用新型实施例一中传感层的分区域布线示意图；图3为本实用新型实施例一中传感层的之字走线示意图；图4为本实用新型实施例二中彩膜基板的剖面结构示意图；图5为本实用新型实施例二中彩膜基板的正视结构示意图；图6为本实用新型实施例二中驱动线和感应线在传感区域的布线示意图一；图7为本实用新型实施例二中驱动线和感应线在传感区域的布线示意图二 ；图8为本实用新型实施例三中彩膜基板的制造方法的流程图；图9为本实用新型实施例三中形成黑矩阵后的示意图；图10为本实用新型实施例三中分区域布设驱动线和感应线的流程图；图11为本发明实施例四中触摸显示装置的驱动方法示意图。附图标记说明10-彩膜基板，20-阵列基板，30-液晶，11-基板，12-传感层，13-彩膜层，120-传感区域，121-驱动线，122-感应线，12b-透明电极，12a-金属走线，131-黑矩阵，132-像素色块。
具体实施方式
本实用新型实施例提供一种彩膜基板和触摸显示装置，能够提高制作时的良品率，后续可采用减薄工艺，使产品厚度进一步减薄。所述显示装置可以为:液晶面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、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。
以下结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。此处所描述的具体实施方式
仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。实施例一本实用新型实施例提供一种彩膜基板10，参照图1、图2所示，该装置包括:基板
11、设置在基板11上的传感层12和彩膜层13，彩膜层13包括黑矩阵和多个由黑矩阵分隔而成的像素色块；[0042]传感层12与彩膜层13位于基板11的同一侧；传感层12包括:多个传感区域120，每一传感区域120均布设有同层并排排列的驱动线121和感应线122。本实施例中的传感层12可设置在彩膜层13的上方或者下方，但优选地，传感层12设置在基板11上，彩膜层13则设置在传感层12上。本实施例所述彩膜基板，如图2所示，整个触摸显示区域被划分为多个传感区域120，每一传感区域120均布设有并排排列的驱动线121和感应线122，驱动线121和感应线122位于同一层，之间存在互电容C，当触摸屏被触摸时，被触摸区域中的驱动线121和感应线122间的互电容C发生变化，引起电流或者脉冲信号发生变化，确定出触摸点发生的传感区域120，从而确定出触摸点发生的横纵坐标，实现寻址。传感区域120的面积、个数可根据实际需求而定，如可参考实际使用触摸时产生的接触面面积的大小进行设计，本实施例对此不做限定。驱动线121和感应线122可以是图2所示的并排回旋走线方式，也可以是图3所示的之字形走线方式，其具体排列方式(走线方式)有多种，本实施例对此也不做限定，但是采用回旋的走线方式能够提升驱动线121和感应线122之间互电容C的大小，从而提升触摸灵敏度。本实用新型提供的彩膜基板，其传感层为分区域同层布设的驱动线和感应线，制作时传感层可采用一次构图工艺完成，制作工艺简单，因此可将传感层设置在彩膜基板的内侧，即传感层与彩膜层位于基板的同一侧，制作时无需翻转，可提高制作时的良品率，且后续还可采用减薄工艺，将产品厚度进一步减薄。进一步地，如图2所示，所述的彩膜基板，还包括:驱动线引线(Dl Dn)和感应线引线(SI Sn)；同一行传感区域120的驱动线121均连接至同一条驱动线引线(Dl Dn)，同一列传感区域120的感应线122均连接至同一条感应线引线(SI Sn)。本实施例中，采用上述连线方式中的任一种，都能够实现互电容侦测。具体地，驱动线121和感应线122接收到的触摸信号，经驱动线引线(Dl Dn)和感应线引线(SI Sn)传递到阵列基板，由位于阵列基板上的传感器感应，确定被触摸的传感区域120，从而实现寻址。本实施例还提供一种触摸显示装置包括:上述的彩膜基板10，还包括:阵列基板20，和夹设在彩膜基板10、阵列基板20之间的液晶30。所述触摸显示装置的显示功能可以采用垂直电场模式，也可以采用水平电场模式。本实用新型提供触摸显示装置，传感层可采用一次构图工艺完成，制作工艺简单，因此可将传感层设置在彩膜基板的内侧，制作时无需翻转，制作时的良品率提高，且后续还可采用减薄工艺，将产品厚度进一步减薄。实施例二本实施例还提供一种彩膜基板，区别于实施例一所述，如图4和图5所示:彩膜层13包括黑矩阵131和多个由黑矩阵131分隔而成的像素色块132，传感层120的驱动线121和感应线122均设置在黑矩阵131的遮挡位置。彩膜层13包括若干个红绿蓝(R/G/B)像素色块132，每一像素色块132的周围均遮挡有防漏光的黑矩阵131，传感层12可设置在彩膜层13的下方，也可设置在彩膜层13的上方，但传感层12上的驱动线121和感应线122均布设在黑矩阵131的遮挡位置，以提高像素的开口率。例如图5所示，驱动线121和感应线122采用回旋走线方式，并排布设在相邻黑矩阵131的对应位置，黑矩阵131遮挡驱动线121和感应线122，不影响像素的开口率。其中，可选地，所述驱动线和感应线均为金属走线或者透明导电走线。金属线传导性好，阻抗小，但一般不透光，透明导电材料如ITO透光但传导性不好，阻抗大，因此，优选地，如图6所示，本实施例中所述的驱动线121和感应线122均包括:金属走线12a和沿金属走线布设的透明电极12b，且透明电极12b与金属走线12a相连接。为降低每条感应线(驱动线121或感应线122)的阻抗，本实用新型采用金属走线+透明电极的布线方法，即可降低感应线的阻抗，增加互容，提高触摸灵敏度，又不影响像素开口率。其中，可选地，所述透明电极12b可覆盖在金属走线12a之上，或者，也可铺设在金属走线12a的下方。透明电极12b覆盖在金属走线12a之上,可对金属走线12a起到保护作用，防止金属走线12a在后续制造工序(如制作黑矩阵及像素色块等)发生断线不良；而透明电极12b铺设在金属走线12a的下层，制作时只需要一次构图工艺即可完成透明电极12b和金属走线12a，具体实施中可根据具体情况进行选择。进一步优选地，如图7所示，透明电极12b的边缘呈锯齿状，且，驱动线121的透明电极的锯齿状边缘和感应线122的透明电极的锯齿状边缘相对应，呈互补状。透明电极12a的边缘做成锯齿状，且驱动线121和感应线122 二者透明电极的边缘对应互补，能够增加电极板的正对面积，从而最大限度的提升驱动线121和感应线122之间互电容C的大小,提升触摸灵敏度。本实用新型还提供一种触摸显示装置，设置有所述的任一彩膜基板。本实用新型提供触摸显示装置，驱动线和感应线均设置在黑矩阵的遮挡位置，像素开口率高，而且制作工艺简单，制作时无需翻转基板，可提高制作时的良品率，且后续还可采用减薄工艺，将产品厚度进一步减薄。实施例三本实用新型实施里还提供一种彩膜基板的制造方法，如图8所示，该方法包括:步骤101、在基板上分区域布设驱动线和感应线，所述驱动线和感应线的设置位置均对应于预设黑矩阵的遮挡位置；本步骤在对应于预设黑矩阵的遮挡位置，分区域布设驱动线和感应线。参照图2所示，传感层的整个触摸显示区域被划分为多个传感区域120，在每一传感区域120内，沿预设黑矩阵的遮挡位置并排布设驱动线121和感应线122，走线方式不做限定。步骤102、制作黑矩阵及像素色块，然后按常规流程完成彩膜基板的制造。在完成传感层的驱动线121和感应线122布设后，不翻转基板，本步骤继续在传感层上制作黑矩阵131，遮盖驱动线和感应线如图9所示，然后制作除红绿蓝像素色块132如图5所示。然后，按常规流程完成彩膜基板的制造，如果是垂直电场模式，继续制作公共电极及取向层；如果是水平电场模式，则不需要在彩膜基板上制作公共电极，公共电极位于阵列基板。另外，需注意:传感层可设置在彩膜层(包括黑矩阵和像素色块)的上方或下方，因此步骤101布设驱动线和感应线，及步骤102制作黑矩阵和红绿蓝像素色块，执行的先后顺序并不影响本实用新型的具体实施效果，因此本实施例对此不做限定。本实用新型提供彩膜基板制作方法，现在彩膜基板的基板内侧布设驱动线和感应线，形成传感层；然后无需翻转基板，直接在传感层上继续制作黑矩阵和红绿蓝像素色块，按常规流程完成触摸显示装置的制造，制作工艺简单，像素开口率高，制作时的良品率提高，且后续还可采用减薄工艺，将产品厚度进一步减薄。具体地，步骤101具体包括:步骤1011、在基板上沉积金属层，采用构图工艺，对应于预设黑矩阵的遮挡位置分区域布设金属走线，所述金属走线包括:驱动线的金属走线和感应线的金属走线；步骤1012、沉积透明导电层，采用构图工艺，形成沿金属走线布设的透明电极。本实施例所述的透明电极的材质为:氧化铟锡、氧化铟锌、氧化铝锌中的一种或多种。本实施例中，也可先执行步骤1012，对应于预设黑矩阵的遮挡位置分区域布设透明电极；再执行步骤1011，形成沿所述透明电极布设的金属走线，既金属走线也可设置在透明电极的上方。本实用新型采用金属走线+透明电极的布线方法，即可降低感应线的阻抗，同时提升感应灵敏性，又不影响像素的开口率。本实施例所述彩膜基板的制作方法，制作过程无需翻转，工艺简单，制作时的良品率提高，且后续还可采用减薄工艺，将产品厚度进一步减薄。本实用新型实施例提供的制造方法用以制作本实用新型实施例提供的彩膜基板，实际上并不仅限于以上所述的方式，此处不再一一介绍。实施例四本实用新型实施例还提供一种所述触摸显示装置的驱动方法，如图11所示，该方法包括:201、在屏幕刷新周期的第一时段(显示时段)，停止向驱动线施加驱动信号，同时各栅线依次输出开启信号，以便数据线依次向各像素加载显示数据，所述屏幕刷新周期包括为第一时段和第二时段；202、在屏幕刷新周期内的第二时段(触摸时段)，向驱动线施加驱动信号，所述感应线接收触控信号，同时各栅线输出关闭信号。该方法中将一帧画面播放的时间划分为第一时段和第二时段，如图11所示，一般显示装置的刷新频率为60HZ，即屏幕刷新周期(播放一帧画面所用时间)约为16.67ms，一种可选的实施方式中，将第一时段即加载显示时段设置为12.67ms，第二时段即触摸显示时段设置为4ms。第一时段(一帧的12.7ms时间段)，驱动线没有信号(处于切断状态)，感应线停止接收信号；同时各栅线开始依次输出开启信号，逐行打开以加载显示数据，把每个像素充电至所需电压，触摸显示装置显示图像。第二时段(一帧剩余的4ms的时间里)，驱动线上施加有驱动信号，这时如果触摸，会在感应线上产生电容耦合信号，经驱动线和感应线输入CPU, CPU执行程序输出相应的结果；同时第二时段内，虽然各栅线输出关闭信号使薄膜晶体管关闭，但因在第一时段内已将每个像素充电至所需电压，因此在第二时段，触摸显示装置画面仍保持在第一时段的状态。[0086]本实用新型实施例提供的触摸显示装置的驱动方法，只在第一时段向驱动线施加驱动信号，感应线接收触控信号，但是该时段极短，远小于人的平均反应时间0.1s,因此不影响用户使用，也不产生视觉影响。本实用新型实施例提供的触摸显示装置的驱动方法，分时段驱动触摸显示装置的显示部分和触摸部分，在驱动线上加载有驱动信号时，因每个像素已充电至所需电压，因此此时接收触摸信号，触摸显示装置画面仍保持在第一时段的状态，显示效果不受触摸的影响。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种彩膜基板，所述彩膜基板包括:基板、设置在所述基板上的传感层和彩膜层，所述彩膜层包括黑矩阵和多个由黑矩阵分隔而成的像素色块，其特征在于，所述传感层与所述彩膜层位于所述基板的同一侧；所述传感层包括:多个传感区域，每一所述传感区域均布设有同层并排排列的驱动线和感应线。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述传感层设置在所述基板上，所述彩膜层设置在所述传感层上。
3.根据权利要求1或2任一项所述的彩膜基板，其特征在于，所述驱动线和所述感应线，均设置在所述黑矩阵的遮挡位置。
4.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述驱动线和感应线采用呈现回旋走线方式或者之字形走线方式，排列在所述传感区域内。
5.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述驱动线和感应线均为金属走线或者透明导电走线。
6.根据权利要求1述的彩膜基板，其特征在于，所述驱动线和感应线均包括:金属走线和沿所述金属走线布设且与所述金属走线相连接的透明电极。
7.根据权利要求6所述的彩膜基板，其特征在于，所述透明电极覆盖在所述金属走线之上，或者，铺设在所述金属走线的下方。
8.根据权利要求7所述的彩膜基板，其特征在于，所述透明电极的边缘呈锯齿状，且，所述驱动线的透明电极的锯齿状边缘和所述感应线的透明电极的锯齿状边缘相对应，呈互补状。
9.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，还包括:驱动线引线和感应线引线；同一行所述传感区域的所述驱动线均连接至同一条所述驱动线引线，同一列所述传感区域的所述感应线均连接至同一条所述感应线引线。
10.一种触摸显示装置，其特征在于，设置有权利要求1-9任一项所述的彩膜基板。
专利摘要本实用新型公开了一种彩膜基板和触摸显示装置，涉及显示领域，能够提高制作时的良品率，后续可采用减薄工艺，使产品厚度进一步减薄。本实用新型所述触摸显示装置，包括彩膜基板，所述彩膜基板包括基板、设置在所述基板上的传感层和彩膜层，所述彩膜层包括黑矩阵和多个由黑矩阵分隔而成的像素色块，所述传感层与所述彩膜层位于所述基板的同一侧；所述传感层包括多个传感区域，每一所述传感区域均布设有同层并排排列的驱动线和感应线。
文档编号G06F3/044GK202939388SQ20122056640
公开日2013年5月15日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者王海生, 吴俊纬, 丁小梁, 刘英明 申请人:北京京东方光电科技有限公司