CN104076982A - 一种触摸屏及其制作方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种触摸屏，该触摸屏包括：基板、第一导电层、第一保护层、第二导电层、第二保护层，其中：第一导电层形成于基板上；第一导电层与第二导电层的方向不同，且在垂直投影上有交叉；第一导电层与第二导电层之间、至少在第一导电层和第二导电层相互重叠位置处，形成有第一保护层；第二导电层上形成有第二保护层；基板在第一导电层与第二导电层交叉重叠区域处设有凹槽，凹槽的面积不小于第一导电层与第二导电层交叉重叠的区域的面积，且凹槽的深度大于第一导电层的厚度。本发明同时还公开了一种显示装置和触摸屏的制作方法。本发明消除了两导电层的连接区域，避免两导电层之间出现电性连接，从而在一定程度上保证了触摸屏的良品率。

Description

一种触摸屏及其制作方法、显示装置
技术领域
本发明涉及触控显示技术领域，尤其是一种触摸屏及其制作方法、显示装置。
背景技术
近年来，触控技术被广泛地应用在各种多媒体电子产品中，特别是便携式的移动电子产品中，比如手机、电子书、平板电脑等。使用触控技术作为输入的手段可有效取代现有的键盘或者鼠标的输入方法。除了具备便利性之外，更由于操作的直觉性，触控输入方式这一技术已成为极受欢迎的人机交互界面与多媒体互动方式。
传统的触控屏幕包括最外层的保护玻璃，中间的触摸屏和最内侧的显示屏，而一体化触控屏幕(One Glass Solution，OGS)是在最外层的保护玻璃上直接形成ITO导电膜及传感器的一种技术，也就是说，OGS技术将最外层的保护玻璃和触摸屏结合成为一个屏。相较于传统的触控技术，OGS技术具有以下几点优势：1)节约了一层玻璃成本和降低了一次贴合成本；2)结构简单，减轻了重量，实现了轻薄化；3)增加了透光度。由于OGS技术降低了生产成本，提高了产品合格率，能够较好地满足智能终端超薄化的需求，并提升了显示效果，因此，OGS技术越来越多的应用到了智能终端等电子设备上。
图1是根据现有技术制得的OGS屏幕的剖面图，如图1所示，现有技术中，在制作OGS触摸屏时，通常将ITO导电膜用作两个不同方向上的轴布线，两个方向上的导电膜(ITO2)在同一平面上且需要电性隔离。其中一个方向上的导电膜(ITO2)在两个轴布线交界处需要利用一导电桥膜(ITO1)进行导通，两层膜之间会产生交叠的部分，如图1中的圆圈所示。此时，若ITO1与ITO2由于电性连接在工程上出现不稳定的情况，则必定会降低OGS屏幕的良品率。
发明内容
为了解决以上现有技术存在的问题，本发明提出一种触摸屏及其制作方法、显示装置。
根据本发明的一方面，提出一种触摸屏，该触摸屏包括：基板1、第一导电层2、第一保护层3、第二导电层4、第二保护层5，其中：
所述第一导电层2形成于所述基板1上；
所述第一导电层2与第二导电层4的方向不同，且在垂直投影上存在交叉；
所述第一导电层2与第二导电层4之间、至少在所述第一导电层2与第二导电层4相互重叠的位置处，形成有第一保护层3；
所述第二导电层4上形成有第二保护层5；
所述基板1在第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域处设有凹槽，所述凹槽的面积不小于所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域的面积，且所述凹槽的深度大于所述第一导电层2的厚度。
其中，所述第一导电层2和第二导电层4分别包括等间隔平行的设置的多个条状电极。
其中，所述第一导电层2和第二导电层4均由导电材料制成，所述第一保护层3和第二保护层5均由非导电材料制成。
其中，所述导电材料为透明导电材料。其中，所述第一保护层3的面积至少大于所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域面积。
根据本发明的另一方面，还提出一种显示装置，所述显示装置包括如上所述的触摸屏。
根据本发明的再一方面，还提出一种触摸屏的制作方法，该方法包括以下步骤：
在基板1上、第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域处形成凹槽；
在形成有凹槽的基板1上形成第一导电层2，所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的部分完全通过所述凹槽；
在所述第一导电层2上形成第一保护层3；
在所述第一保护层3上形成第二导电层4，其中，所述第二导电层4与第一导电层2的方向不同，且在垂直投影上存在交叉；
在所述第二导电层4上形成第二保护层5；
所述第一保护层3至少处于所述第一导电层2与第二导电层4相互重叠的位置处；
其中，所述凹槽的面积不小于所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域的面积，且深度大于所述第一导电层2的厚度。
其中，所述第一导电层2和第二导电层4分别包括等间隔平行设置的多条电极。
其中，所述第一导电层2和第二导电层4均由透明导电材料制成。
其中，所述第一保护层3的面积至少大于所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域面积。
本发明消除了现有技术中产生的第一导电层与第二导电层的连接(contact)区域，从而避免了第一导电层与第二导电层之间的电性连接，以及电性连接在工程上出现的不稳定的情况，进而在一定程度上保证了OGS屏幕的良品率。
附图说明
图1是根据现有技术制得的OGS屏幕的剖面图；
图2是根据本发明一实施例制得的触摸屏的俯视图；
图3是根据本发明一实施例制得的触摸屏的剖面图；
图4是根据本发明一实施例的触摸屏制作方法的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
图2是根据本发明一实施例制得的触摸屏的俯视图，图3是根据本发明一实施例制得的触摸屏的剖面图，如图2和图3所示，所述触摸屏包括基板1、第一导电层2、第一保护层3、第二导电层4、第二保护层5，其中：
所述第一导电层2形成于所述基板1上；
可选地，所述基板1的制作材料包括玻璃、硅片、石英、塑料以及硅片等材料，优选为玻璃。
所述第一导电层2与第二导电层4的方向不同，且在水平投影上存在交叉，比如所述第一导电层2与第二导电层4的方向相互垂直。在本发明一实施例中，所述第一导电层2和第二导电层4均包括间隔排列的多个电极。本发明对于所述第一导电层2和第二导电层4中电极的具体结构和型式并没有特殊的要求，只是为了便于确定触摸点的具体坐标，优选地，所述电极为条状电极，更优选地，所述第一导电层2和第二导电层4中的多个条状电极等间隔平行设置。
这样，所述第一导电层2和第二导电层4相互交叉形成电阻网络，两导电层分别作为触摸驱动电极和触摸感应电极，触摸屏工作时，当作为驱动电极的导电层施加相应的电压时，接收电极接收稳定的电流。当人体接触到触摸屏时，手指与触摸屏之间形成一个等效电容，导致接收电极的电流变小，最后根据接收电极接收的电流强度确定接触点处的坐标，实现触摸定位。
其中，所述第一导电层2和第二导电层4由导电材料制成，可选地，所述导电材料为透明导电材料，比如氧化铟锡(ITO)等材料，也可以为金属材料，比如锌、锡、镆、铝、钨、钛等常用金属。
所述第一导电层2与第二导电层4之间、至少在所述第一导电层2与第二导电层4相互重叠的位置处，即所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域上，形成有第一保护层3，如图2所示，当然，在实际应用中，除此之外，所述第一保护层3也可以形成于所述第一导电层2上的其它位置处，但是需要特别说明的是，无论所述第一保护层3的形成位置如何，其必须覆盖住与所述第二导电层4产生交叉的所述第一导电层2上的相应位置处，即所述第一保护层3的面积至少要大于所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域面积，以阻断所述第一导电层2与所述第二导电层4之间任何可能产生的电性连接，降低由于电性连接在工程上出现不稳定而导致的触摸屏次品率。
其中，所述第一保护层3由非导电材料制成，以隔离所述第一导电层2和第二导电层4，避免两者出现电性连接。
可选地，所述第一保护层3的厚度为1～3μm，在实际应用中，可根据实际应用的需求来进行选择。
由于所述第一保护层3完全覆盖了第一导电层2与第二导电层4相交叉的部分，因此本发明对于第二导电层4并无特殊限制，只需达到无断线的要求即可。
所述第二导电层4上形成有第二保护层5。
其中，所述第二保护层5也由非导电材料制成。
在本发明一实施例中，所述基板1在第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域处设有凹槽，其中，本发明对于所述凹槽的形状不作任何限制，只要所述凹槽的面积不小于所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域的面积、所述凹槽的深度大于所述第一导电层2的厚度即可，这样，在基板1上形成第一导电层2时，第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的相应位置处就会完全陷入到凹槽中，也就是说，第一导电层2完全通过所述凹槽，然后再在所述第一导电层2上形成第一保护层3以及另一方向上的第二导电层4，所述第一保护层3面积至少大于所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域面积或凹槽面积，也就是说，所述第一保护层3能够完全覆盖所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域或者第一导电层2在凹槽中的部分，这样，第一导电层2与第二导电层4之间就会由于第一保护层3的绝缘保护而不会产生任何的电性连接，如图3所示，从而避免工程不稳定等不良情况的发生。
根据本发明上述任一实施例的触摸屏消除了现有技术中产生的第一导电层与第二导电层的连接(contact)区域，从而避免了第一导电层与第二导电层之间的电性连接，以及电性连接在工程上出现的不稳定的情况，进而在一定程度上保证了OGS屏幕的良品率。
根据本发明的另一方面，还提出一种显示装置，所述显示装置包括如上所述的触摸屏。
根据本发明的再一方面，还提出一种触摸屏的制作方法，该方法包括以下步骤：
在基板1上形成第一导电层2；
可选地，所述基板1的制作材料包括玻璃、硅片、石英、塑料以及硅片等材料，优选为玻璃。
在所述第一导电层2上形成第一保护层3；
在所述第一保护层3上形成第二导电层4；
在所述第二导电层4上形成第二保护层5。
其中，所述第一导电层2与第二导电层4的方向不同，比如所述第一导电层2与第二导电层4的方向相互垂直，且在垂直投影上存在交叉；
所述第一保护层3至少处于所述第一导电层2与第二导电层4相互重叠的位置处，即所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域上。当然，在实际应用中，除此之外，所述第一保护层3也可以形成于所述第一导电层2上的其它位置处，但是需要特别说明的是，无论所述第一保护层3的形成位置如何，其必须覆盖住与所述第二导电层4产生交叉的所述第一导电层2上的相应位置处，即，所述第一保护层3的面积至少要大于所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域面积，以阻断所述第一导电层2与所述第二导电层4之间任何可能产生的电性连接，降低由于电性连接在工程上出现不稳定而导致的触摸屏次品率。
其中，所述第一导电层2和第二导电层4均由导电材料制成，可选地，所述导电材料为透明导电材料，比如氧化铟锡(ITO)等材料，也可以为金属材料，比如锌、锡、镆、铝、钨、钛等常用金属。
其中，所述第一保护层3由非导电材料制成，以隔离所述第一导电层2和第二导电层4，避免两者出现电性连接；所述第二保护层5也由非导电材料制成。
可选地，所述第一保护层3的厚度为1～3μm，在实际应用中，可根据实际应用的需求来进行选择。
其中，由于所述第一保护层3完全覆盖了第一导电层2与第二导电层4相交叉的部分，因此该步骤中只需要将第二导电层4设计成无断线即可。
图4是根据本发明一实施例的触摸屏制作方法的工艺流程图，该实施例通过在所述基板1在第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域处设有凹槽来实现第一导电层2与第二导电层4之间的绝对绝缘。在该实施例中，所述制作方法包括以下步骤：
在基板1上、第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域处形成凹槽，如图4A所示；
可选地，所述基板1的制作材料包括玻璃、硅片、石英、塑料以及硅片等材料，优选为玻璃。
其中，本发明对于所述凹槽的形状不作任何限制，只要所述凹槽的面积不小于所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域的面积、所述凹槽的深度大于所述第一导电层2的厚度即可。
在本发明一实施例中，利用刻蚀(etching)等工艺在所述基板1上形成所述凹槽。
在形成有凹槽的基板1上形成第一导电层2，这样，第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的相应位置处就会完全陷入到凹槽中，也就是说，第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的部分完全通过所述凹槽，如图4B所示；
在所述第一导电层2上形成第一保护层3，如图4C所示；
其中，所述第一保护层3的面积至少大于所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域面积或凹槽面积，也就是说，所述第一保护层3能够完全覆盖所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域或者第一导电层2在凹槽中的部分，以阻断所述第一导电层2与所述第二导电层4之间任何可能产生的电性连接，降低由于电性连接在工程上出现不稳定而导致的触摸屏次品率。
在所述第一保护层3上形成第二导电层4，如图4D所示。
其中，所述第一导电层2与第二导电层4的方向不同，且在水平投影上存在交叉，比如所述第一导电层2与第二导电层4的方向相互垂直。
在本发明一实施例中，所述第一导电层2和第二导电层4均包括间隔排列的多个电极。本发明对于所述第一导电层2和第二导电层4中电极的具体结构和型式并没有特殊的要求，只是为了便于确定触摸点的具体坐标，优选地，所述电极为条状电极，更优选地，所述第一导电层2和第二导电层4中的多个条状电极等间隔平行设置。
这样，所述第一导电层2和第二导电层4相互交叉形成电阻网络，两导电层分别作为触摸驱动电极和触摸感应电极，触摸屏工作时，当作为驱动电极的导电层施加相应的电压时，接收电极接收稳定的电流。当人体接触到触摸屏时，手指与触摸屏之间形成一个等效电容，导致接收电极的电流变小，最后根据接收电极接收的电流强度确定接触点处的坐标，实现触摸定位。
在所述第二导电层4上形成第二保护层5，如图4E所示。
其中，所述第一保护层3至少处于所述第一导电层2与第二导电层4相互重叠的位置处，即所述第一导电层2与第二导电层4交叉重叠的区域上。当然，在实际应用中，除此之外，所述第一保护层3也可以形成于所述第一导电层2上的其它位置处，但是需要特别说明的是，无论所述第一保护层3的形成位置如何，其必须覆盖住与所述第二导电层4产生交叉的所述第一导电层2上的相应位置处，以阻断所述第一导电层2与所述第二导电层4之间任何可能产生的电性连接，降低由于电性连接在工程上出现不稳定而导致的触摸屏次品率。
其中，所述第一导电层2和第二导电层4均由导电材料制成，可选地，所述导电材料为金属材料，比如锌、锡、镆、铝、钨、钛等常用金属，所述导电材料也可以是其它导电性能较好的材料，比如氧化铟锡(ITO)等材料。
其中，所述第一保护层3由非导电材料制成，以隔离所述第一导电层2和第二导电层4，避免两者出现电性连接；所述第二保护层5也由非导电材料制成。
本发明的上述技术方案消除了现有技术中产生的第一导电层与第二导电层的连接(contact)区域，从而避免了第一导电层与第二导电层之间的电性连接，以及电性连接在工程上出现的不稳定的情况，进而在一定程度上保证了OGS屏幕的良品率。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种触摸屏，其特征在于，该触摸屏包括：基板(1)、第一导电层(2)、第一保护层(3)、第二导电层(4)、第二保护层(5)，其中：
所述第一导电层(2)形成于所述基板(1)上；
所述第一导电层(2)与第二导电层(4)的方向不同，且在垂直投影上存在交叉；
所述第一导电层(2)与第二导电层(4)之间、至少在所述第一导电层(2)与第二导电层(4)相互重叠的位置处，形成有第一保护层(3)；
所述第二导电层(4)上形成有第二保护层(5)；
所述基板(1)在第一导电层(2)与第二导电层(4)交叉重叠的区域处设有凹槽，所述凹槽的面积不小于所述第一导电层(2)与第二导电层(4)交叉重叠的区域的面积，且所述凹槽的深度大于所述第一导电层(2)的厚度。
2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第一导电层(2)和第二导电层(4)分别包括等间隔平行设置的多条电极。
3.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第一导电层(2)和第二导电层(4)均由导电材料制成，所述第一保护层(3)和第二保护层(5)均由非导电材料制成。
4.根据权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，所述导电材料为透明导电材料。
5.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第一保护层(3)的面积至少大于所述第一导电层(2)与第二导电层(4)交叉重叠的区域面积。
6.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1-5任一项所述的触摸屏。
7.一种触摸屏的制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
在基板(1)上、第一导电层(2)与第二导电层(4)交叉重叠的区域处形成凹槽；
在形成有凹槽的基板(1)上形成第一导电层(2)，所述第一导电层(2)与第二导电层(4)交叉重叠的部分完全通过所述凹槽；
在所述第一导电层(2)上形成第一保护层(3)；
在所述第一保护层(3)上形成第二导电层(4)，其中，所述第二导电层(4)与第一导电层(2)的方向不同，且在垂直投影上存在交叉；
在所述第二导电层(4)上形成第二保护层(5)；
所述第一保护层(3)至少处于所述第一导电层(2)与第二导电层(4)相互重叠的位置处；
其中，所述凹槽的面积不小于所述第一导电层(2)与第二导电层(4)交叉重叠的区域的面积，且深度大于所述第一导电层(2)的厚度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一导电层(2)和第二导电层(4)分别包括等间隔平行设置的多条电极。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一导电层(2)和第二导电层(4)均由透明导电材料制成。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一保护层(3)的面积至少大于所述第一导电层(2)与第二导电层(4)交叉重叠的区域面积。
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