CN103092411A - 一种触摸屏及其制作方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触摸屏及其制作方法、显示装置，用以实现一种结构及制作工艺更加简单的触摸屏。本发明提供的触摸屏包括：基板；形成在所述基板上位于触摸区域的多条沿第一方向分布的第一电极，和多条沿第二方向分布的第二电极；形成在所述基板上位于边框区域的遮光层，和位于所述第一电极中相邻的两个电极单元之间与所述遮光层同材料且同层设置的第一绝缘层；形成在所述基板上位于所述第一绝缘层上用于连接第一电极中相邻的电极单元的导电连接线和位于所述遮光层上与触摸驱动电极和触摸感应电极连接的导电引线；形成在所述基板上覆盖整个基板的第二绝缘层。

Description

一种触摸屏及其制作方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触摸屏及其制作方法、显示装置。

背景技术

在显示技术领域，触控面板作为一种新的输入装置已经在触控显示屏技术领域应用越来越广泛。触控面板（Touch Panel）的触控输入方式包括电阻式、电容式、光学式、声波式、电磁式等。其中，电容式触控面板具有反应时间快、可靠度佳以及耐用度高等优点。从与显示装置的集成方式分类，触摸屏至少包括内嵌式（In Cell）和外挂式（Add on）两种。

外挂式触摸屏的结构一般至少包括两层，为触控玻璃(Touch Sensor)与保护玻璃(Cover Glass)，触控玻璃和保护玻璃集成在一起的产品称为单片玻璃触摸屏(One glass solution)。也就是在保护玻璃的一侧制作具体一定图案的导电膜层。单片玻璃触摸屏不仅具备保护玻璃的强度、安全性，同时也兼具触控功能。单片玻璃触摸屏的触摸驱动电极和触摸感应电极位于同一层，二者交叠的区域用绝缘层隔开，在具体实施过程中，属于同一条触摸驱动电极或触摸感应电极通过过桥搭线的方式连接。

一般地，触摸屏包括触摸区域和边框区域。触摸区域与显示装置的显示区域对应，边框区域与显示装置的***区域对应。边框区域铺设有触摸驱动电极和触摸感应电极的导电引线。

常见的单片玻璃触摸屏的结构之一如图1所示，包括形成在玻璃基板10上位于边框区域的黑色遮光层11，形成在玻璃基板10上位于黑色遮光层11上的第一绝缘层12，形成在玻璃基板10上位于触摸区域的触摸驱动电极13和分离的触摸感应子电极（图1中未示出），形成在玻璃基板10上位于相邻的触摸感应子电极之间的第二绝缘层14；形成在玻璃基板10上位于第二绝缘层14上连接相邻的触摸感应子电极的连接线15以及位于边框区域的连接每一触摸驱动电极13和触摸感应电极的导电引线16，形成在玻璃基板10上覆盖整个玻璃基板的第三绝缘层17，该第三绝缘层17起到保护整个触摸屏的作用。还包括在第三绝缘层17上制作过孔，露出导电引线16。由于连接线15和导电引线16同层设置，也就是在同一次工艺中形成。因此，图1所示的触摸屏包括七层，在六次构图工艺中完成。对于追求轻、薄、工艺流程简单的触摸屏，现有触摸屏的结构还较复杂，制成的触摸屏厚度较厚，工艺流程不够简单。

发明内容

本发明实施例提供一种触摸屏及其制作方法、显示装置，用以实现一种结构和制作工艺更加简单的触摸屏。

本发明实施例提供一种触摸屏包括：

基板；

形成在所述基板上位于触摸区域的多条沿第一方向分布的第一电极，和多条沿第二方向分布的第二电极；所述第一电极和第二电极同层设置，第一电极包括多个相互独立的电极单元，所述每一电极单元位于任意相邻的两条第二电极之间；

形成在所述基板上位于边框区域的遮光层，和位于所述第一电极中相邻的两个电极单元之间与所述遮光层同材料且同层设置的第一绝缘层；

形成在所述基板上位于所述第一绝缘层上用于连接第一电极中相邻的电极单元的导电连接线和位于所述遮光层上与所述第一电极和第二电极连接的导电引线；

形成在所述基板上覆盖整个基板的第二绝缘层。

较佳地，所述遮光层为黑色遮光层或白色遮光层。

较佳地，所述黑色遮光层为树脂黑矩阵遮光层或炭粒子遮光层。

较佳地，所述第一电极和第二电极为透明金属氧化物导电电极或银纳米线导电电极。

较佳地，还包括位于所述第二绝缘层上用于露出所述导电引线的过孔。

较佳地，所述触摸驱动电极和触摸感应电极分别沿两个相互垂直的方向交叉排列。

本发明实施例提供一种触摸屏的制作方法，包括以下步骤：

采用镀膜工艺在基板上沉积第一导电膜层，通过构图工艺形成多条沿第一方向分布的第一电极图形，和多条沿第二方向分布的第二电极图形；第一电极包括多个相互独立的电极单元，所述每一电极单元位于任意相邻的两条第二电极之间；

在形成有所述第一电极和第二电极的基板上采用镀膜工艺沉积一层覆盖整个基板的具有遮光作用的绝缘层，通过构图工艺形成位于边框区域的遮光层图形和形成位于所述第一电极中相邻的两个电极单元之间的第一绝缘层图形；

在形成有所述遮光层和第一绝缘层的基板上沉积第二导电膜层，通过构图工艺形成位于所述遮光层上与所述第一电极和第二电极连接的导电引线图形，以及形成位于所述第一绝缘层上连接相邻的两个电极单元之间的导电连接线；

在形成有所述导电引线和导电连接线的基板上通过镀膜工艺沉积一层覆盖整个基板的第二绝缘层。

较佳地，所述沉积一层覆盖整个基板的具有遮光作用的绝缘层具体为，沉积一层覆盖整个基板的黑色遮光层或者白色遮光层。

较佳地，沉积一层黑色遮光层具体为，沉积一层树脂黑矩阵遮光层或炭粒子遮光层。

较佳地，在形成所述第二绝缘层之后，还包括：

在所述第二绝缘层上与所述导电引线相对应的区域形成过孔。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括所述触摸屏。

综上所述，本发明实施例提供的触摸屏，遮光层和第一绝缘层同层设置，且属于同一种材料，结构简单，使得触摸屏更薄。同层设置也就是说在同一次制作工艺中完成，具体地，通过一次镀膜、一次掩模、一次曝光和显影，一次光刻和刻蚀形成，触摸屏的制作工艺流程更加简单，节约成本。

附图说明

图1为现有技术触摸屏截面示意图；

图2为本发明实施例提供的触摸屏截面示意图；

图3为本发明实施例提供的制作图2所示的触摸屏的流程示意图；

图4为本发明形成有触摸驱动电极和触摸感应电极的触摸屏俯视图；

图5为图4所示的触摸屏在A-A’向的截面图；

图6为本发明形成有遮光层和第一绝缘层的触摸屏俯视图；

图7为图6所示的触摸屏在A-A’向的截面图；

图8为本发明形成有导电引线和导电连接线的触摸屏俯视图；

图9为图8所示的触摸屏在A-A’向的截面图；

图10为形成有过孔的触摸屏俯视图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种触摸屏及其制作方法、显示装置，用以实现一种结构和制作工艺更加简单的触摸屏。

本发明实施例提供的单片玻璃触摸屏，采用三次构图工艺，形成结构简单、较轻、较薄的触摸屏。相比较现有技术节省了工艺流程，且遮光层和用于绝缘触摸驱动电极和触摸感应电极的绝缘层在同一次构图工艺中完成，也就是说制作材料相同，通过一次镀膜、一次曝光显影、一次刻蚀过程制作而成。

本发明中的构图工艺一般包括光刻胶涂覆、曝光、显影、光刻胶去除等工艺步骤。

需要说明的是本发明提供的触摸屏为外挂式（And on式）触摸屏，触摸驱动电极和触摸感应电极位于同一基板上，触摸驱动电极和触摸感应电极沿相互垂直的方向交叉排列，触摸驱动电极和触摸感应电极在基板上的图形可以是菱形、矩形或六边形等。

参见图2，本发明实施例提供的触摸屏，具体包括：

基板1；

形成在基板1上位于触摸区域的多条沿第一方向分布的第一电极，和多条沿第二方向分布的第二电极2；第一电极（图2中未体现）和第二电极2同层设置，第一电极包括多个相互独立的电极单元，每一电极单元位于任意相邻的两条第二电极之间且与所述第二电极2相绝缘；

形成在基板1上位于边框区域的遮光层4，和位于第一电极中相邻的两个电极单元之间与遮光层4同材料且同层设置的第一绝缘层5；

形成在基板1上位于第一绝缘层5上用于连接第一电极中相邻的电极单元的导电连接线6和位于遮光层4上与第一电极和第二电极2连接的导电引线（图2中未体现）；导电连接线6和导电引线同层设置；

形成在基板上覆盖整个基板的第二绝缘层8。

所述第一电极可以为触摸驱动电极，所述第二电极为触摸感应电极；

所述第一电极可以为触摸感应电极，所述第二电极为触摸驱动电极；

所述第一方向和第二方向垂直，第一方向可以为横向，第二方向为纵向；或者第一方向可以为纵向，第二方向为横向。

下面以第一电极为触摸感应电极，第二电极为触摸驱动电极，且第一方向为横向，第二方向为纵向说明本发明提供的技术方案。

需要说明的是，本发明所述的同层设置指在同一次制作工艺过程中形成的结构，也即同层设置的结构制作材料相同，不仅简化结构，还简化了制作工艺。

当然，触摸驱动电极和触摸感应电极可以不同层设置，也就是说，在基板上先形成触摸驱动电极，后形成触摸感应电极。导电引线和导电连接线也可以不同层设置，也就是通过两次工艺形成。图2所示的仅是较佳的实施例。

较佳地，还包括位于第二绝缘层上用于露出导电引线的过孔。

下面通过附图具体说明本发明实施例形成触摸屏的过程。

参见图3，本发明实施例提供的触摸屏制作方法整体包括以下步骤：

S11、采用镀膜工艺在基板上沉积第一导电膜层，通过构图工艺形成多条沿第一方向分布的触摸感应电极图形，和多条沿第二方向分布的触摸驱动电极图形；触摸感应电极包括多个相互独立的电极单元，所述每一电极单元位于任意相邻的两条触摸驱动电极之间且与所述触摸驱动电极相绝缘。

S12、在形成有所述触摸驱动电极和触摸感应电极的基板上采用镀膜工艺沉积一层覆盖整个基板的具有遮光作用的绝缘层，通过构图工艺形成位于边框区域的遮光层图形和形成位于所述触摸感应电极中相邻的两个电极单元之间的第一绝缘层图形。

S13、在形成有所述遮光层和第一绝缘层的基板上沉积第二导电膜层，通过构图工艺形成位于所述遮光层上与所述触摸驱动电极和触摸感应电极连接的导电引线图形，以及形成位于所述第一绝缘层上连接第一电极中相邻的两个电极单元之间的导电连接线。

S14、在形成有所述导电引线和导电连接线的基板上通过镀膜工艺沉积一层覆盖整个基板的第二绝缘层。

所述遮光层可以为黑色遮光层或者白色遮光层等。

所述黑色遮光层可以为树脂黑矩阵遮光层或炭粒子遮光层等。

所述白色遮光层可以为白色树脂遮光层等。

其中，树脂黑矩阵遮光层适合湿法刻蚀，炭粒子遮光层适合干法刻蚀。

较佳地，在形成所述第二绝缘层之后，还包括：形成位于所述第二绝缘层上与所述导电引线相对应的区域的过孔。

下面从工艺流程方面具体说明图3所示的触摸屏的形成过程。

步骤1：参见图4，采用热蒸镀法或磁控溅射法，在一洁净的玻璃基板1上沉积一层预设厚度的透明导电膜层，该透明导电膜层为铟锌氧化物IZO、铟锡氧化物ITO或者银纳米线层。通过掩模、曝光、显影、光刻、湿法刻蚀等工艺，形成位于触摸区域的触摸驱动电极2和触摸感应电极3的图形；触摸区域如图4中虚线框中所示。如图4所示，触摸驱动电极2沿纵向分布；触摸感应电极3沿横向分布，触摸感应电极3包括多个电极单元31，电极单元31相互独立，且与触摸驱动电极2相绝缘。属于一条触摸感应电极3的每一电极单元31位于相邻的两条触摸驱动电极2之间。

图4中所示的触摸驱动电极2和触摸感应电极3在基板1上的图形为菱形。图4为待形成的触摸屏的俯视示意图；图5为图4所示的触摸屏在A-A’向的截面示意图。

步骤2：在形成有图4所示的触摸驱动电极2和触摸感应电极3的基板1上采用磁控溅射法在基板上沉积预设厚度的具有遮光作用的绝缘层，例如树脂黑色矩阵遮光层；通过构图工艺形成如图6所示的包括边框区域的遮光层4图形和形成位于相邻两个电极单元31之间的第一绝缘层图形5；第一绝缘层图形5位于相邻两个电极单元31之间且覆盖触摸驱动电极2，保证触摸驱动电极2和触摸感应电极3相绝缘。图7为图6所示的触摸屏在A-A’向的截面示意图。

步骤3：如图8，采用热蒸镀法或磁控溅射法，在图6所示的触摸屏上，沉积一层预设厚度的金属膜层，该金属膜层可以是铝、铜、钼等金属。通过掩模、曝光、显影、光刻、湿法刻蚀等工艺，形成位于第一绝缘层5上的导电连接线6，保证相邻的电极单元31电性相连，以及形成位于边框区域的导电引线7，导电引线7用于与触摸驱动电极2和触摸感应电极3相连，每一根触摸驱动电极2对应一根导电引线7，每一根触摸感应电极3对应一根导电引线7。为了说明边框区域的导电引线，图8中未体现遮光层。图9为图8所示的触摸屏在A-A’向的截面示意图。

此时，触摸感应电极3的电极单元31由导电连接线6接通。

步骤4：如图2，采用热蒸镀法或磁控溅射法，在图9所示的触摸屏上，沉积一层预设厚度的第二绝缘层8，该第二绝缘层8可以为二氧化硅层或二氧化氮层，硬度比较高，保护触摸屏中的各功能膜层免受外界的影响。

步骤5：参见图10，在形成第二绝缘层8之后还形成过孔9，过孔9设置与导电引线上方，过孔9保证导电引线7露出，便于与柔性线路板FPC接触，实现信号的输入。

可以看出，本发明实施例最多可由5个步骤实现触摸屏，工艺流程简单。形成在触摸屏如图2所示包括三层，相比较现有由七层或六层结构够成的触摸屏，大大简化了器件结构，同时节约工艺流程，降低了触摸屏的制作成本。

综上所述，本发明实施例提供的触摸屏，遮光层和第一绝缘层同层设置，且属于同一种材料，结构简单，使得触摸屏更薄。同层设置也就是说在同一次制作工艺中完成，具体地，通过一次镀膜、一次掩模、一次曝光和显影，一次光刻和刻蚀形成，触摸屏的制作工艺流程更加简单，节约成本。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种触摸屏，其特征在于，包括：

基板；

形成在所述基板上位于触摸区域的多条沿第一方向分布的第一电极，和多条沿第二方向分布的第二电极；所述第一电极和第二电极同层设置，第一电极包括多个相互独立的电极单元，所述每一电极单元位于任意相邻的两条第二电极之间；

形成在所述基板上位于边框区域的遮光层，和位于所述第一电极中相邻的两个电极单元之间与所述遮光层同材料且同层设置的第一绝缘层；

形成在所述基板上位于所述第一绝缘层上用于连接第一电极中相邻的电极单元的导电连接线和位于所述遮光层上与所述第一电极和第二电极连接的导电引线；

形成在所述基板上覆盖整个基板的第二绝缘层。

2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述遮光层为黑色遮光层或白色遮光层。

3.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，所述黑色遮光层为树脂黑矩阵遮光层或炭粒子遮光层。

4.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第一电极和第二电极为透明金属氧化物导电电极或银纳米线导电电极。

5.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，还包括位于所述第二绝缘层上用于露出所述导电引线的过孔。

6.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸驱动电极和触摸感应电极分别沿两个相互垂直的方向交叉排列。

7.一种触摸屏的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用镀膜工艺在基板上沉积第一导电膜层，通过构图工艺形成多条沿第一方向分布的第一电极图形，和多条沿第二方向分布的第二电极图形；第一电极包括多个相互独立的电极单元，所述每一电极单元位于任意相邻的两条第二电极之间；

在形成有所述第一电极和第二电极的基板上采用镀膜工艺沉积一层覆盖整个基板的具有遮光作用的绝缘层，通过构图工艺形成位于边框区域的遮光层图形和形成位于所述第一电极中相邻的两个电极单元之间的第一绝缘层图形；

在形成有所述遮光层和第一绝缘层的基板上沉积第二导电膜层，通过构图工艺形成位于所述遮光层上与所述第一电极和第二电极连接的导电引线图形，以及形成位于所述第一绝缘层上连接第一电极中相邻的两个电极单元之间的导电连接线；

在形成有所述导电引线和导电连接线的基板上通过镀膜工艺沉积一层覆盖整个基板的第二绝缘层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述沉积一层覆盖整个基板的具有遮光作用的绝缘层具体为，沉积一层覆盖整个基板的黑色遮光层或者白色遮光层。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，沉积一层黑色遮光层具体为，沉积一层树脂黑矩阵遮光层或炭粒子遮光层。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在形成所述第二绝缘层之后，还包括：在所述第二绝缘层上与所述导电引线相对应的区域形成过孔。

11.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-6任一权项所述的触摸屏。

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