本實用新型涉及觸控顯示領域，具體地，涉及一種彩色濾光片和觸控裝置。

背景技術：

彩色濾光片(Color filter，又名彩膜)用途包括通過選色通帶及LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)的最大輸出功率對單色顯示器(如VF(Vacuum Fluorescent，真空熒光顯示器)、EL(Electroluminescent，電熒發(fā)光顯示器)、LED(發(fā)光二極管顯示器)等)進行反差增強；寬帶濾光片用來提高光學掃描儀和紅、黃、琥珀色發(fā)光二極管顯示器的反差及性能；中密度三槽型濾光片及極化鏡通過減少內部反射并在顯示器輸出功率及背景之間產生一個較大的變量從而增強LCD的反差。

圖1示出了一種現有技術的液晶顯示器。如圖1所示，液晶顯示器(LCD)為非主動發(fā)光之組件，其一般包括彩色濾光片1、液晶面板2、TFT元件3和背光模塊4，其色彩的顯示必須要透過顯示器內部的背光模塊4(如穿透型LCD)或外部的環(huán)境入射光(如反射型或半穿透型LCD)提供光源，再搭配驅動IC(Drive IC，驅動芯片)與液晶面板2的控制形成灰階顯示(Gray Scale)，而后透過彩色濾光片1的RGB(其中，R表示紅色、G表示綠色、B表示藍色)彩色層提供色相(Chromacity)，最終形成彩色顯示畫面(圖中未示出顏色)。

觸控面板是在透明玻璃表面鍍上一層氧化錫銻薄膜(ATO Layer)及保護膜(Hard Coat Layer)，與液晶銀幕(LCD Monitor)間需作防電子信號干擾處理(Shielded Layer)。觸控面板是觸控技術的直接體現，用來感應接觸信號，并分析辨認。

觸控面板技術簡介觸控面板結構包含：感應器(Sensor)、控制器(Controller)及軟件(Software)三部分。感應器即觸控面板部分，以接收經接觸所輸入的信息為主；控制器功能在于分析、計算接觸點所在位置，并轉換模擬信號為數字信號，使資訊設備得以接受該輸入信號；軟件部分在連接資訊處理設備與控制器間的溝通協定，讓資訊處理設備可以接收并辨認控制器所輸入的信號以進行后續(xù)處理動作。

觸控面板依感應技術不同通?？蓞^(qū)分為電阻式、電容式、光學式、音波式四種。其中，電容式觸控面板是利用透明電極與人體之間的靜電結合所產生的電容變化，從所產生的誘導電檢測其坐標。感應原理以電壓作用在熒幕感應區(qū)的四個角落并形成一固定電場，當手指碰觸熒幕時，可使電場引發(fā)電流，藉由控制器測定，并依電流距四個角比例的不同，即可計算出接觸位置。然而電容式觸控面板必須克服手指或其他觸控媒介因帶有靜電所產生的噪聲影響，所以在電流與結構設計上較為困難。當遭受觸壓時依電流比值便可計算出位置。

圖2示出了一種現有技術的電容式觸控面板。如圖2所示，電容式觸控面板基本上是為了改良電阻式不耐刮的特性而來的，在結構最外層為一薄薄的二氧化硅硬化處理層5，硬度達到7H，第二層為ITO層6，在玻璃表面建立一均勻電場，利用感應人體微弱電流的方式來達到觸控的目的，第三層為玻璃基板7，最下層的ITO層8作用為遮蔽功能，以維持觸控面板能在良好無干擾的環(huán)境下工作。

電容式觸控技術從發(fā)明至今，已有數十年歷史。由于其技術特性可實現完全氣密式的外觀機構設計，對于有特殊防水需求的電子產品相當有吸引力，因此電容式觸控技術早年多半被應用在廚房小家電領域。除此之外，機械式的旋鈕或按鍵也有操作次數的限制，因此繼廚房家電之后，如冰箱、洗衣機、微波爐等產品生命周期較長的家電產品，也紛紛開始導入電容式觸控按鍵，以藉此降低維修和售后服務的成本。事實上，即便電容式觸控技術目前已在液晶電視、可攜式多媒體播放系統(tǒng)、手機、筆記本電腦等信息娛樂產品上日益普及，家電用品和白色家電等傳統(tǒng)應用領域仍是相關零組件供貨商不能輕言放棄的應用大宗市場。藉由縮減系統(tǒng)的層數，讓傳感器變得更薄與更低廉，對于手機制造商極具吸引力，然而許多屏幕廠商正盡全力把傳感器整合到屏幕上。如此將簡化供應鏈，同時降低系統(tǒng)成本與厚度。不過，這也將導致設計的彈性受到限制。許多人士預測在未來市場成熟之后，On-cell外掛式與In-cell內嵌式堆棧僅會擁有一部分的市占率。兩種主要屏幕整合技術為On-cell與In-cell。兩種技術的定義有些許不同，端看所指的屏幕種類而定，例如像薄膜晶體管(TFT)、IPS(In-plane Switching)及有機發(fā)光二極管(OLED)等，然而它們彼此擁有一些相同的原則，On-cell屏幕把傳感器層外掛在彩色濾光片上，而In-cell屏幕則整合在底部。在一個典型的On-cell液晶顯示器(LCD)中，觸控屏幕傳感器層位于偏光板的下方，并位于彩色濾光片的上方。

液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)的滴注式液晶灌注工藝(one drop fill，ODF)已逐漸取代傳統(tǒng)工藝技術成為制造液晶面板的主要技術。此外，液晶的滴入量與柱狀層在彩色層上面的高度、寬度、在面板上所占的體積相關，因此在滴入液晶步驟之前必須事先確定間隔距離以及光間隔物的體積與數目，重點在于柱狀物在彩色層上面的段差均勻度是否不受彩色層的不平坦度而影響。如圖3所示，可以看出，目前ODF工藝存在著液晶工藝操作容許度(LC margin)不足的關鍵瓶頸，也就是滿足低溫泡測試條件的液晶量偏移范圍太小，其中低溫泡指低溫下液晶因體積收縮而在兩基板間所造成的真空間隙；當液晶量不準確或是間隔物高度偏移時，就容易產生氣泡。而現有技術中上述問題的解決方式之一是使用較軟的間隔物或是將間隔物的面積降低，以使基板間的間隔在工藝中的調整空間提高；但此方式雖然可增加操作容許度，但卻會使耐壓性降低，不適于批量生產。況且，當觸控功能的結構層加注在彩膜的色層上，更容易導致柱狀層因為色層和觸控層的不平坦度而產生操作容許度不穩(wěn)定的情形。

圖4是一種現有技術的彩色濾光片的示意圖，該彩色濾光片包括：具有不同顏色的顏色基膜、顏色基膜之間的黑色矩陣、設置在顏色基膜上的多層結構(例如平坦層、第三金屬層等)以及設置在多層結構上的柱狀層，其中，柱狀層可以分為主柱狀層9和次柱狀層10。由圖中可以看出，由于柱狀層設置在多層結構上，而多層結構的膜厚平坦度參差不齊，因此，會導致各柱狀層的平坦度參差不齊，從而產生上面提到的操作容許度不穩(wěn)定易產生氣泡的問題。

因此，現在急需一種能夠提高操作容許度并降低液晶顯示器氣泡產生和重力著色的彩色濾光片以及觸控面板。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為了克服現有技術中觸控式液晶顯示器面板制備過程中操作容許度低且易產生氣泡等缺陷，提供一種彩色濾光片和觸控裝置。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種彩色濾光片，該彩色濾光片包括：

第一基板；

位于所述第一基板一側上的色膜層和平坦層，所述第一基板、所述色膜層和所述平坦層依次層疊，所述色膜層包括多個具有不同顏色的顏色基膜；以及

位于所述第一基板另一側上的柱狀層；

其中，在所述第一基板與所述色膜層之間設置有多個黑色矩陣以及位于每個黑色矩陣上的電極，并且配合設置的黑色矩陣和電極位于相鄰的兩個顏色基膜之間。

優(yōu)選地，該彩色濾光片還包括：設置在所述柱狀層和所述第一基板之間的導電膜。

優(yōu)選地，該彩色濾光片還包括第一配向層，所述第一配向層覆蓋所述柱狀層以及設置有所述柱狀層的所述第一基板的表面。

優(yōu)選地，所述柱狀層包括：主柱狀層和次柱狀層。

優(yōu)選地，所述電極包括驅動電極和感應電極；且感應電極之間通過金屬架橋電連。

優(yōu)選地，該裝置還包括設置在所述平坦層上的第三金屬層。

優(yōu)選地，具有不同顏色的顏色基膜包括：紅色基膜R、綠色基膜G和藍色基膜B。

另一方面，本實用新型提供了一種觸控裝置，該觸控裝置包括上述彩色濾光片。

優(yōu)選地，該觸控裝置還包括：

液晶層；

觸控層；以及

所述液晶層和觸控層之間的第二配向層；

其中，所述觸控層包括：第二基板和所述第二基板上的半導體器件，且所述半導體器件與第二配向層鄰近設置。

優(yōu)選地，所述半導體器件包括：在所述第二基板上層疊設置的第一金屬層、介電層和第二金屬層。

通過上述技術方案，將色膜層設置在第一基板一側上，且在色膜層上還設置有平坦層，以及將柱狀層設置在第一基板另一側上，所形成的特定結構的彩色濾光片在應用到觸控裝置及顯示裝置中時，由于柱狀層可以站立在平坦的玻璃上，因此，可以提高操作容許度和降低觸控裝置的氣泡以及解決重力著色不均的問題。

本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

圖1示出了一種現有技術的液晶顯示器；

圖2示出了一種現有技術的電容式觸控面板；

圖3示出了現有ODF工藝的液晶工藝操作中存在的問題；

圖4示出了一種現有技術的彩色濾光片的示意圖；

圖5示出了本實用新型一種實施方式的觸控裝置的橫截面圖；

圖6示出了本實用新型一種實施方式的彩色濾光片制備工藝的流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。

圖5是本實用新型一種實施方式的觸控裝置的橫截面圖。

如圖5所示，本實用新型一種實施方式提供的彩色濾光片1包括：

第一基板11；位于所述第一基板11一側上的色膜層12和平坦層13，所述第一基板11、所述色膜層12和所述平坦層13依次層疊，所述色膜層12包括多個具有不同顏色的顏色基膜；以及位于所述第一基板11另一側上的柱狀層14；

其中，在所述第一基板11與所述色膜層12之間設置有多個黑色矩陣15以及位于每個黑色矩陣上的電極，并且配合設置的黑色矩陣和電極位于相鄰的兩個顏色基膜之間。

通過上述技術方案，將色膜層12設置在第一基板11一側上，且在色膜層12上還設置有平坦層13，以及將柱狀層14設置在第一基板11另一側上，所形成的特定結構的彩色濾光片1在應用到觸控裝置及顯示裝置中時，由于柱狀層14可以站立在平坦的玻璃上，因此，可以提高操作容許度和降低觸控裝置的氣泡以及解決重力著色不均的問題。

根據本實用新型一種優(yōu)選實施方式，該彩色濾光片還包括：設置在所述柱狀層14和所述第一基板11之間的導電膜6，柱狀層直接站立在相當平坦的玻璃基板的導電膜6上，從而能夠提升整個觸控面板內的液晶裕度(LC Margin)，使面板的氣泡問題及著色不均問題徹底解決，并可以使得柱狀層本身調整最精確的膜后段差值。

本領域的技術人員知曉，導電膜(ITO)可以為氧化銦錫導電膜，并且，導電膜(ITO)的厚度可以為以上。因此，即使在所述柱狀層14和所述第一基板11之間設置導電膜6，也不會影響第一基板11表面的平坦度。

本實用新型中，黑色矩陣15的數量按照彩色畫素(R/G/B)數量而改變，例如每個重復單元的子化素為RGB三個，則需要4個黑色矩陣，若為RGBW三個，則需要5個黑色矩陣，依此類推。所述電極設置在黑色矩陣15上，且尺寸小于黑色矩陣。

根據本實用新型一種優(yōu)選實施方式，彩色濾光片還包括第一配向層16，所述第一配向層16覆蓋所述柱狀層14以及設置有所述柱狀層14的所述第一基板11的表面，從而能夠使得觸控裝置通電時可以通過第一配向層16控制液晶層20的液晶的排列方向。

根據本實用新型一種具體實施方式，所述柱狀層可以包括：主柱狀層9和次柱狀層10。

根據本實用新型一種優(yōu)選實施方式，所述電極包括驅動電極17和感應電極18；且感應電極18之間通過金屬架橋19電連。其中，金屬架橋可以為氧化銦錫透明導電橋。

根據本實用新型一種優(yōu)選實施方式，該裝置還包括設置在所述平坦層13上的第三金屬層。

根據本實用新型一種具體實施方式，具有不同顏色的顏色基膜可以包括：紅色基膜(R)、綠色基膜(G)和藍色基膜(B)。

本實用新型中，所述柱狀層的材料可以為樹脂。黑色矩陣的材料也可以為樹脂。上述材料僅僅是示例性的，并非用于限定本實用新型。

如圖5所示，本實用新型還提供了一種觸控裝置，該觸控裝置包括上述的彩色濾光片1。

根據本實用新型一種優(yōu)選實施方式，該觸控裝置還包括：液晶層20；觸控層21；以及所述液晶層20和觸控層21之間的第二配向層22；其中，所述觸控層21包括：第二基板23和所述第二基板23上的半導體器件24，且所述半導體器件24與第二配向層22鄰近設置。

根據本實用新型一種優(yōu)選實施方式，所述半導體器件24包括：在所述第二基板23上層疊設置的第一金屬層25、介電層26和第二金屬層27。

本實用新型中，介電層可以為氮化硅(SiNx)、SiO_x、SiOC、SiC等無機材料中的至少一種。

本實用新型中，所述第一基板11和所述第二基板23可以為玻璃基板。

如圖6所示，本實用新型的彩色濾光片的一種具體制造方法可以包括：依次在第一基板上進行黑色矩陣樹脂成膜和微影制程，感應電極層微影制程和蝕刻剝膜，驅動電極層微影制程和蝕刻剝膜；色膜層樹脂成膜和微影制程；金屬架橋層微影制程和蝕刻剝膜；平坦層微影制程；然后將制得的半成品翻轉180度，在第一基板的另一側上進行柱狀層樹脂成膜和微影制程。其中，在平坦層微影制程后還可以包括常規(guī)的電容電阻測試，待電容電阻測試合格后再進行后續(xù)的制作步驟。

本實用新型中，樹脂成膜、微影制程和蝕刻剝膜均為本領域常規(guī)的方法，在此不再贅述。

以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。