一种金属电极、触控电极层、彩膜基板和显示面板的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种金属电极、触控电极层、彩膜基板和显示面板。其中，本发明实施例提供的金属电极，不存在因需要形成ITO膜而使工艺温度受限的问题，且由于金属的电阻比ITO的电阻小接近两个数量级，相对于现有技术提供的ITO感应电极，无需做得比较宽，即可以有效减小电极的电阻，提高触摸检测的灵敏性。进一步的，由于金属电极中，每个条状子电极具有随机的形状，相对于现有技术中周期性结构的感应电极，还可以有效避免摩尔条纹的产生，进而提高内嵌式触摸屏的显示的清晰度和准确性。同时，基于本发明实施例提供的金属电极，本发明实施例还进一步提供了触控电极层、彩膜基板和显示面板。
【专利说明】一种金属电极、触控电极层、彩膜基板和显示面板
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，尤其涉及一种金属电极、触控电极层、彩膜基板和显示面板。
【背景技术】
[0002]近年来，内嵌式触摸屏由于具有穿透性好、窄边框、轻薄等优点，而得到越来越多的应用。
[0003]在现有内嵌式触摸屏的触控电极层实现方案中，可以采用内嵌式触摸屏中的彩色滤光片(CF，color filter)玻璃基板上、远离内嵌式触摸屏中的薄膜场效应管(TFT，thinfilm transistor)玻璃基板的一面分布氧化铟锡(ITO, indium tin oxide)材料的感应电极(可以表示为Rx电极)，如图1所示，Rx电极可以包括多个条形图案的ITO Rx子电极01，每个ITO Rx子电极01的条形图案相同，各ITO Rx子电极01之间具有生成条形图案时形成的相同规格的刻缝。同时，在CF玻璃基板靠近TFT玻璃基板的一面，或者如图1所示在TFT玻璃基板上，具有分布方向与感应电级Rx方向垂直的驱动电极(可以表示为Tx电极)02，驱动电极02可以包括如图1所示的六个条形图案的驱动子电极021?026。
[0004]采用上述方式实现的触控电极层，Rx电极由于使用ITO材料的特性限制，使得Rx电极电阻较大，并且当Rx做在CF玻璃基板上时，Rx电极必须在CF玻璃基板上远离TFT玻璃基板的一面成膜，工艺温度受到限制，加剧了 Rx电极电阻大的问题。而高阻抗引起的阻容效应容易造成信号变形，使上述触控电极层实现触摸检测变得困难，因此导致内嵌式触摸屏的灵敏性较差。
[0005]为了解决Rx电极电阻大的问题，要将ITO材料的Rx电极做得比较宽，但较宽的Rx电极会屏蔽住Tx电极电场线，形成不被手指触摸影响的电容，仍然会存在实现触摸检测困难的问题。
[0006]同时，由于Rx电极为周期性结构，在显示时会产生摩尔条纹，导致内嵌式触摸屏的显示清晰度和准确性受到影响。
【发明内容】
[0007]本发明实施例提供一种金属电极、触控电极层、彩膜基板和显示面板，用于提高触摸检测的灵敏性。
[0008]一种金属电极，包括多个条状子电极，所述条状子电极具有随机的形状。
[0009]具体的，所述金属电极是感应电极。
[0010]较优的，每个所述条状子电极的宽度大于等于I微米且小于等于5微米。
[0011]较优的，每个所述条状子电极的宽度为3微米。
[0012]较优的，所述金属电极的宽度大于等于4毫米且小于等于5毫米。
[0013]较优的，相邻两个所述条状子电极间的间距大于等于2微米且小于等于200微米。
[0014]进一步的，所述金属电极还包括第一部分，所述第一部分连接部分所述条状子电极。
[0015]较优的，每个所述条状子电极的电阻的阻值的误差在设定阻值的25%以内。
[0016]较优的，所述金属电极为低反射金属电极材料。
[0017]进一步的，所述低反射金属电极材料为铬或者掺杂氧的钥。
[0018]一种触控电极层，包括驱动电极，以及如上所述的金属电极作为感应电极。
[0019]具体的，所述驱动电极由氧化铟锡或者氧化铟锌制成。
[0020]具体的，所述驱动电极和所述感应电极垂直。
[0021]一种彩膜基板，包括透明基板和上所述的触控电极层，所述触控电极层的驱动电极和感应电极分别位于所述透明基板的两侧。
[0022]较优的，所述彩膜基板还包括1/4玻片，所述感应电极位于所述透明基板和所述1/4玻片之间。
[0023]进一步的，所述彩膜基板还包括一偏光片，所述偏光片位于所述1/4玻片背离所述感应电极的一侧。
[0024]较优的，所述彩膜基板，还包括彩色滤光层，所述驱动电极位于所述透明基板和所述彩色滤光层之间。
[0025]进一步的，所述彩膜基板，还包括黑矩阵，所述黑矩阵位于所述彩色滤光层面向或者背离所述驱动电极的一侧。
[0026]一种显示面板，包括如上所述的彩膜基板、与所述彩膜基板相对设置的阵列基板。
[0027]具体的，所述阵列基板是TFT阵列基板。
[0028]具体的，所述显示面板还包括位于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层。
[0029]本发明实施例提供的方案，提供了一种包括多个金属条状子电极的金属电极，每个条状子电极具有随机的形状。本发明实施例提供的金属电极，不存在因需要形成ITO膜而使工艺温度受限的问题，且由于金属的电阻比ITO的电阻小接近两个数量级，相对于现有技术提供的ITO感应电极，无需做得比较宽，即可以有效减小电极的电阻，提高触摸检测的灵敏性。进一步的，由于金属电极中，每个条状子电极具有随机的形状，相对于现有技术中周期性结构的感应电极，还可以有效避免摩尔条纹的产生，进而提高内嵌式触摸屏的显示的清晰度和准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为现有技术提供的内嵌式触摸屏的触控电极层的示意图；
[0031]图2为本发明实施例一提供的金属电极的结构示意图；
[0032]图3为本发明实施例二提供的触控电极层的侧视图；
[0033]图4 Ca)为现有技术提供的感应电极与驱动电极形成的结构的侧视图；
[0034]图4 (b)为本发明实施例二提供的条状子电极与驱动电极形成结构的侧视图；
[0035]图5为本发明实施例三提供的彩膜基板的结构示意图；
[0036]图6为本发明实施例三提供的彩膜基板的剖面示意图；
[0037]图7为本发明实施例四提供的显示面板的结构示意图；
[0038]图8为本发明实施例四提供的显示面板的结构示意图。【具体实施方式】
[0039]以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0040]实施例一
[0041]本发明实施例一提供一种金属电极，该金属电极的结构可以如图2所示，包括多个条状子电极11，所述条状子电极11具有随机的形状。这里的随机形状是指从宏观上看，条状子电极11沿同一个方向延伸，在延伸的过程中，条状子电极11在水平方向上左右弯曲，任意一条条状子电极11弯曲的程度和方向与其他条状子电极11弯曲的程度和方向相同或者不同，并且从宏观上看没有统一的弯曲延伸的规律，因而条状子电极11从宏观上看呈现为随机的形状。
[0042]需要说明的是，这里所说的条状是指各子电极11从宏观上看沿同一个方向上延伸，总体上呈条状，并不是指各子电极11在透光方向上的投影为长方形的条状。本实施例提供的条状子电极在透光方向上的投影具有随机的形状。进一步优选的，条状子电极11的轮廓沿着金属天然存在的裂缝痕迹刻蚀而成，具有随机性。
[0043]在设计中可以限制条状子电极11左右弯曲延伸的范围，使得相邻两个条状子电极11的间距有一最小值和一最大值，两个条状子电极11间形成的间距不小于此最小值，且不大于此最大值。优选的，相邻两个所述条状子电极11间的间距大于等于2微米且小于等于200微米，也即此时最小值为2微米，最大值为200微米。
[0044]优选的，本实施例提供的金属电极可以用作感应电极。所述感应电极应用于带触摸屏的显示面板中，用以检测触摸信号。进一步的，所述显示面板可以包括多个子像素区域，优选的在一个子像素区域中只设置一条所述感应电极，以减小遮光区域。
[0045]在将本实施例提供的金属电极用作感应电极时，由于金属的电阻显著小于ITO材料，且不会受到形成ITO膜时工艺温度受限的影响，无需将感应电极做得比较宽，也可以显著减小感应电极的电阻，提高触摸检测的灵敏性。且无需增加在采用ITO来制作感应电极时进行专门的、相同规格的刻缝处理，只要沿着金属天然形成的随机裂缝痕迹设计刻缝即可，简化了感应电极的制备工艺。
[0046]另外，在本实施例中，每个条状子电极11具有随机的形状，相对于具有周期性结构的感应电极，可以使得包括本实施例提供的金属电极(用作感应电极)的触摸屏在显示时，彻底消除摩尔条纹，提高显示的清晰度和准确性。
[0047]具体的，每个所述条状子电极11的不同位置处的宽度可以相同或者不同，优选的，每个所述条状子电极11不同位置处的宽度相同。例如，每个所述条状子电极11的宽度大于等于I微米且小于等于5微米，或者更为优选的，每个所述条状子电极11的宽度为3微米。
[0048]优选的，所述金属电极的宽度为大于等于4毫米且小于等于5毫米。
[0049]由于每个所述条状子电极11的宽度较窄，在本实施例提供的金属电极用作感应电极时，在宏观上无法分辨出各条状子电极11之间天然刻缝的存在，还可以解决现有技术提供的由ITO形成的Rx电极上的刻缝肉眼可见，影响触摸屏的显示效果的问题。而由于所述金属电极的宽度较窄，还可以减小金属电极占用的面积，节约占用的空间。[0050]进一步的，所述金属电极还包括第一部分12，所述第一部分12连接部分所述条状子电极11。即在本实施例中，还可以通过多个第一部分12，分别连接部分的条状子电极11，从而形成多个金属电极。例如，一个第一部分12可以连接至少一百个条状子电极11。
[0051]在本实施例中，每个条状子电极11的阻值可以设定为相同，如均设定为一个设定阻值，所述设定阻值可以根据实际需求来限定，在此不做具体数值限制。每个条状子电极11的电阻的阻值的误差可以在设定阻值的25%以内，从而使得各条状子电极11的电阻的阻值接近。
[0052]进一步优选的，所述金属电极可以为低反射金属电极材料。所述低反射金属电极材料优选的可以为铬或者掺杂氧的钥，也可以是其他低反射金属电极材料。从而可以使得包括本实施例提供的金属电极(用作感应电极)的触摸屏在显示时，减少反射光的影响，优化显示效果。
[0053]基于本发明实施例一提供的金属电极，本发明实施例二进一步提供一种触控电极层。可以理解为，实施例二提供的触控电极层中的触控电极，可以包括本发明实施例一提供的金属电极的全部特征。
[0054]实施例二
[0055]本发明实施例二提供一种触控电极层，触控电极层包括本发明实施例一中提供的金属电极形成的感应电极21和驱动电极22，如图3所示，为触控电极层的侧视图，其中，感应电极21包括多个条状子电极，每个所述条状子电极具有随机的形状。
[0056]具体的，所述驱动电极22可以由氧化铟锡或者氧化铟锌制成。且所述驱动电极22和所述感应电极21垂直排布，也即每一条驱动电极22垂直于每一条感应电极21。
[0057]本发明实施例二提供的触控电极层，在保证感应电极21阻值足够小的情况下，由于感应电极21 (即本发明实施例一提供的金属电极)中每个条状子电极的宽度可以较窄，相对于现有技术提供的触控电极层中，感应电极宽度较宽的缺陷，可以有效减弱信号在传播中的损失，显著提高触摸检测的精度。
[0058]下面通过一个具体的例子进行说明。现有技术提供的触控电极层中，感应电极31与驱动电极32形成的结构的侧视图可以如图4(a)所示。在本发明实施例二提供的触控电极层中，假设与现有技术中一个感应电极相同面积的区域内，可以包括两个条状子电极41，则两个条状子电极41与驱动电极42形成的结构的侧视图可以如图4 (b)所示。
[0059]通过图4 (a)和图4 (b)的对比可以看出，在手指触摸图4 (b)所示的结构时，可以从网格状的孔里吸走更多的电力线。因此，手指对本实施例提供的触控电极层中感应电极和驱动电极之间的互电容改变量，大于对现有技术提供的触控电极层中感应电极和驱动电极之间的互电容改变量。由此说明，采用本实施例提供的触控电极层，可以显著提高触摸检测的精度。
[0060]基于本发明实施例二提供的触控电极层，本发明实施例三进一步提供一种彩膜基板。可以理解为，实施例三提供的彩膜基板中的触控电极层，可以包括本发明实施例二提供的触控电极层的全部特征。
[0061]实施例三
[0062]本发明实施例三提供一种彩膜基板，如图5所示，所述彩膜基板可以包括透明基板52和如实施例二提供的触控电极层。所述触控电极层包括感应电极和驱动电极，其中，所述感应电极包括多个条状子电极，每个所述条状子电极具有随机的形状。在本实施例中，感应电极和驱动电极分别位于透明基板52的两侧。
[0063]进一步优选的，所述触控电极层的感应电极可以包括多个条状子电极51，以及，用于连接部分条状子电极51的多个第一部分53。且在另一个实施例中，所有第一部分53还可以与柔性线路板(FPC,Flexible Printed Circuit)54连接,从而保证后续彩膜基板与其他部件连接时信号传递的可靠性，并满足元器件组装的小型化和高密度要求。需要说明的是，触控电极层的驱动电极在图5中未示出。可以理解为触控电极层的驱动电极位于透明基板52背离所述感应电极的一侧。
[0064]较优的，结合图6所示，所述彩膜基板还可以包括1/4玻片55，所述感应电极50位于所述透明基板52和所述1/4玻片55之间。通过在感应电极50上增加1/4玻片55，可以使得包括本实施例提供的触控电极层的内嵌式触摸屏在显示时，减少反射光的影响，优化显示效果。
[0065]更优的，所述彩膜基板还可以包括一偏光片56，所述偏光片56位于所述1/4玻片55背离所述感应电极50的一侧。从而保证实现光线的偏振。
[0066]需要说明的是，较优的，所述彩膜基板还可以包括彩色滤光层57，所述驱动电极59位于所述透明基板52和所述彩色滤光层57之间，从而可以通过彩色滤光层57把白光过滤为红光、绿光、蓝光等。
[0067]更优的，所述彩膜基板还可以包括黑矩阵58，所述黑矩阵58位于所述彩色滤光层57面向或者背离所述驱动电极59的一侧，以减少漏光，图6中以黑矩阵58位于所述彩色滤光层57面向所述驱动电极59的一侧为例进行说明。
[0068]基于本发明实施例三提供的彩膜基板，本发明实施例四进一步提供一种显示面板。可以理解为，实施例四提供的显示面板中的彩膜基板，可以包括本发明实施例三提供的彩膜基板的全部特征。
[0069]实施例四
[0070]本发明实施例四提供一种显示面板，如图7所示，所述显示面板包括本发明实施例三提供的任意一种彩膜基板71，以及，与所述彩膜基板71相对设置的阵列基板72。
[0071]具体的，结合图8所示，彩膜基板71可以包括第一透明基板82和触控电极层，所述触控电极层包括位于所述第一透明基板82两侧的驱动电极和感应电极，所述感应电极包含多个条状子电极81和多个第一部分83，每个所述第一部分83连接部分条状子电极81。本实施例中所述感应电极位于第一透明基板82远离所述阵列基板72的一侧。进一步的，所述彩膜基板71还可以包括第一柔性线路板84，用于接收来自于所述感应电极的信号。
[0072]所述阵列基板72可以为薄膜场效应晶体管(TFT)阵列基板。所述阵列基板72可以包括第二透明基板85，以及形成于第二透明基板85面向彩膜基板71表面的TFT阵列。且在另一个实施例中，阵列基板72还可以包括第二柔性线路板86，用于向所述阵列基板72输入信号。
[0073]第一透明基板82和第二透明基板85均可以为玻璃基板。
[0074]需要说明的是，触控电极层中的感应电极和驱动电极可以分别位于第一透明基板82的两侧，除了可以理解为感应电极位于第一透明基板82背离第二透明基板85的一面，驱动电极位于第一透明基板82面向第二透明基板85的一侧之外，还可以理解为感应电极位于第一透明基板82背离第二透明基板85的一面，驱动电极位于第二透明基板85面向第一透明基板82的一侧。
[0075]进一步的，所述显示面板还可以包括位于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层，从而实现图像显示。
[0076]根据本发明各实施例提供的方案，可以利用新型的金属电极作为感应电极，并进一步提供了采用本发明实施例提供的金属电极作为感应电极的触控电极层，采用该触控电极层的彩膜基板，以及采用该彩膜基板的显示面板。从而可以利用本发明提供的新型的金属电极，减小感应电极电阻，并提高触摸检测的灵敏性、以及显示的清晰度和准确性。由于金属电极中每个条状子电极可以设计为较窄的宽度，可以实现条状子电极在宏观上不可见，且进一步的，一个子像素区域中优选只设置一条条状子电极，减小遮光区域，优化显示效果。同时，通过将新型的金属电极的材料设计为低反射金属电极材料，或者通过将该金属电极上覆盖1/4玻片，还可以有效减少图像显示时，反射光的影响，优化显示效果。
[0077]以上实施例是为更好的说明本发明技术方案，本领域技术人员所知，本发明也包括以上实施例所述技术方案实质等效或等同的方案，并不应以实施例所述具体情形作为对本发明权利要求的限制。此外，尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
[0078]显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种金属电极，包括多个条状子电极，其特征在于，所述条状子电极具有随机的形状。
2.如权利要求1所述的金属电极，其特征在于，所述金属电极是感应电极。
3.如权利要求1所述的金属电极，其特征在于，每个所述条状子电极的宽度大于等于I微米且小于等于5微米。
4.如权利要求1所述的金属电极，其特征在于，每个所述条状子电极的宽度为3微米。
5.如权利要求1所述的金属电极，其特征在于，所述金属电极的宽度大于等于4毫米且小于等于5毫米。
6.如权利要求1所述的金属电极，其特征在于，相邻两个所述条状子电极间的间距大于等于2微米且小于等于200微米。
7.如权利要求1所述的金属电极，其特征在于，所述金属电极还包括第一部分，所述第一部分连接部分所述条状子电极。
8.如权利要求1所述的金属电极，其特征在于，每个所述条状子电极的电阻的阻值的误差在设定阻值的25%以内。
9.如权利要求1所述的金属电极，其特征在于，所述金属电极为低反射金属电极材料。
10.如权利要求9所述的金属电极，其特征在于，所述低反射金属电极材料为铬或者掺杂氧的钥。
11.一种触控电极层，其特征在于，包括驱动电极，以及如权利要求2所述的感应电极。
12.如权利要求11所述的触控电极层，其特征在于，所述驱动电极由氧化铟锡或者氧化铟锌制成。
13.如权利要求11所述的触控电极层，其特征在于，所述驱动电极和所述感应电极垂直。
14.一种彩膜基板，包括透明基板和权利要求11所述的触控电极层，其特征在于，所述触控电极层的驱动电极和感应电极分别位于所述透明基板的两侧。
15.如权利要求14所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板还包括1/4玻片，所述感应电极位于所述透明基板和所述1/4玻片之间。
16.如权利要求15所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板还包括一偏光片，所述偏光片位于所述1/4玻片背离所述感应电极的一侧。
17.如权利要求14所述的彩膜基板，还包括彩色滤光层，其特征在于，所述驱动电极位于所述透明基板和所述彩色滤光层之间。
18.如权利要求17所述的彩膜基板，还包括黑矩阵，其特征在于，所述黑矩阵位于所述彩色滤光层面向或者背离所述驱动电极的一侧。
19.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求14-18中任一项所述的彩膜基板、与所述彩膜基板相对设置的阵列基板。
20.如权利要求19所述的显示面板，其特征在于，所述阵列基板是TFT阵列基板。
21.如权利要求20所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括位于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层。
【文档编号】G06F3/041GK103927034SQ201310018506
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年1月18日 优先权日:2013年1月18日
【发明者】姚绮君, 马骏 申请人:上海天马微电子有限公司, 天马微电子股份有限公司