CN111638811A - 触控面板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

触控面板及其制备方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种触控面板及其制备方法、显示装置，该触控面板包括衬底以及设置于所述衬底上的同层设置的多个间隔设置的第一触控电极以及多个间隔设置的第二触控电极，所述第一触控电极与所述第二触控电极互相绝缘，所述衬底上还设置有多个凹槽，所述第一触控电极与所述第二触控电极在所述衬底上的正投影与所述凹槽在所述衬底上的正投影不重叠；以降低触控面板形变时电容电阻变化和反复形变导致的断线问题。

Description

触控面板及其制备方法、显示装置
技术领域
本发明涉及触控技术领域，具体涉及一种触控面板及其制备方法、显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)为主动发光显示器件，具有自发光、广视角、高对比度、低功耗、宽色域、轻薄化、可异形化等优点。随着显示技术的不断发展，OLED技术越来越多的应用于柔性显示和透明显示中。透明显示是显示技术的一个重要分支，是指在透明状态下进行图像显示，观看者不仅可以看到显示装置中的影像，而且可以看到显示装置背后的景象，可实现虚拟现实/增强现实(Virtual Reality/Augmented Reality，VR/AR)和3D显示功能。
随着柔性显示技术的发展，尤其是折叠、卷曲技术的发展，对触控面板提出了更高的要求，其中on-cell touch(将触控电极设置在显示面板的上玻璃基板之上)方案技术优势明显，具备阻容延迟(RC delay)小，不遮光，厚度薄等优势，更有利于折叠和卷曲。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是，提供一种触控面板及其制备方法、显示装置，以降低触控面板形变时电容电阻变化和反复形变导致的断线问题。
目前，触控面板应用在可拉伸柔性显示装置中，当柔性显示装置发生形变(如，拉伸、卷曲、折叠)时，触控电极发生形变，互容式触控电极的电阻和电容均出现改变，且反复变形后，触控电极可能出现局部断线情况，进而导致触控性能的不稳定变化，出现鬼点、断线，感应量下降等问题，影响触控位置判断的准确性，限制了触控面板的变形量。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种触控面板，包括衬底以及设置于所述衬底上的同层设置的多个间隔设置的第一触控电极以及多个间隔设置的第二触控电极，所述第一触控电极与所述第二触控电极互相绝缘，所述衬底上还设置有多个凹槽，所述第一触控电极与所述第二触控电极在所述衬底上的正投影与所述凹槽在所述衬底上的正投影不重叠。
可选地，所述第一触控电极和所述第二触控电极均为网格结构。
可选地，还包括设置于所述衬底上的多个子像素，所述网格结构设置于所述子像素之上。
可选地，所述网格结构中，每个网格对应一个或一组子像素，该一个或一组子像素在所述网格所在平面的投影落入对应的网格中。
可选地，所述子像素包括设置于所述衬底上的驱动结构层以及设置于所述驱动结构层上的发光结构层，所述发光结构层用于发射显示光，所述驱动结构层与所述发光结构层连接，用于控制和驱动所述发光结构层。
可选地，相邻所述第二触控电极或相邻所述第一触控电极通过搭桥电连接，所述第一触控电极与所述第二触控电极位于绝缘层同侧，所述搭桥与所述第一触控电极和所述第二触控电极分设于所述绝缘层的两侧。
可选地，所述衬底包括子像素区以及位于所述子像素区周边的***区域，相邻的所述第一触控电极和/或相邻的所述第二触控电极在所述***区域连接。
可选地，还包括设置于所述衬底上的浮动电极，所述浮动电极与所述第一触控电极和所述第二触控电极同层设置，且所述浮动电极与所述第一触控电极和所述第二触控电极互相绝缘。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括前述的触控面板。
本发明实施例还提供了一种触控面板的制备方法，包括：
在衬底上形成凹槽；
在所述衬底上形成多个间隔设置的第一触控电极以及多个间隔设置的第二触控电极，使所述第一触控电极与所述第二触控电极互相绝缘，并使所述第一触控电极与所述第二触控电极在所述衬底上的正投影与所述凹槽在所述衬底上的正投影不重叠。
本发明实施例提供了一种触控基板及其制备方法、显示装置，通过在衬底上形成凹槽，并使第一触控电极与第二触控电极在衬底上的正投影与凹槽在衬底上的正投影不重叠，从而使触控面板发生柔性变形(如，拉伸、卷曲、折叠)时，形变量集中在凹槽，使触控电极的耦合电容区域位于拉伸变形较小的凹槽的***区域，进而降低触控电极之间的耦合电容的变化，同时避触控电极在柔性变形过程中发生断裂。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书实施例中阐述，并且，部分地从说明书实施例中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
图1为本发明实施例触控面板的结构示意图；
图2为图1中a处的放大图；
图3为图1中A-A处的剖视图；
图4为本发明实施例触控面板中子像素的剖视图；
图5为本发明实施例形成子像素以及封装层、第二缓冲层后的示意图；
图6为本发明实施例形成搭桥后的示意图一；
图7为本发明实施例形成绝缘层后的示意图一；
图8为本发明实施例形成保护层后的示意图一；
图9为本发明实施例形成子像素以及第一封装层、阻挡层后的示意图；
图10为本发明实施例形成第二封装层后的示意图；
图11为本发明实施例形成搭桥后的示意图二；
图12为本发明实施例形成绝缘层后的示意图二；
图13为本发明实施例形成第一触控电极和第二触控电极后的示意图；
图14为本发明实施例形成保护层后的示意图二。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。需要说明的是，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任意组合。
为了解决触控面板在形变时电容电阻变化和反复形变导致的断线等问题，本发明实施例提供了一种触控面板。本发明实施例触控面板的主体结构包括衬底以及设置于所述衬底上的同层设置的多个间隔设置的第一触控电极以及多个间隔设置的第二触控电极，所述第一触控电极与所述第二触控电极互相绝缘，所述衬底上还设置有多个凹槽，所述第一触控电极与所述第二触控电极在所述衬底上的正投影与所述凹槽在所述衬底上的正投影不重叠。
本发明实施的触控面板通过在衬底上形成凹槽，并使第一触控电极与第二触控电极在衬底上的正投影与凹槽在衬底上的正投影不重叠，从而使触控面板发生柔性变形(如，拉伸、卷曲、折叠)时，形变量集中在凹槽，使触控电极的耦合电容区域位于拉伸变形较小的凹槽的***区域，进而降低触控电极之间的耦合电容的变化，同时避触控电极在柔性变形过程中发生断裂。
图1为本发明实施例触控面板的结构示意图；图2为图1中a处的放大图。如图1和图2所示，本发明实施例触控面板的平面结构包括衬底1以及设置于衬底1上的多个间隔设置的第一触控电极2以及多个间隔设置的第二触控电极3，第一触控电极2与第二触控电极3互相绝缘。第一触控电极2与第二触控电极3之间形成耦合电容区域。当发生触控时，第一触控电极2与第二触控电极3之间的耦合电容区域的电容发生变化，从而使得感应信号发生相应的变化，进而确定触控位置。其中，第一触控电极2和第二触控电极3，其中一个为Tx(驱动)电极，另一个为Rx(感应)电极，从而二者配合完成触控反应。具体实施时，既可以第一触控电极2为Tx电极，第二触控电极3为Rx电极，也可以第二触控电极3为Tx电极，第一触控电极2为Rx电极。
如图1和图2所示，衬底1上还设置有多个凹槽4，第一触控电极2和第二触控电极3在衬底1上的正投影与凹槽4在衬底1上的正投影不重叠，即第一触控电极2和第二触控电极3在凹槽4的***区域走线。凹槽4用于在触控面板发生形变时，提供形变量。
实施例中，凹槽4可以为条形槽，条形槽的延伸方向与第一触控电极2和第二触控电极3的延伸方向可以相同，条形槽的延伸方向与第一触控电极2和第二触控电极3的延伸方向也可以不相同。比如，条形槽包括与第一触控电极2和第二触控电极3的延伸方向相同的第一条形槽，以及与第一触控电极2和第二触控电极3的延伸方向垂直的第二条形槽。
如图2所示，第一触控电极2和第二触控电极3均为网格结构。本发明实施例触控面板还包括设置于衬底1上的多个子像素5，网格结构设置于子像素5之上。在网格结构中，每个网格对应一个或一组子像素5，该一个或一组子像素5在网格所在平面的投影落入对应的网格中，即网格围绕子像素5的四周，从而不遮挡子像素5。例如，RBGB排列或pentile排列，网格的形状可以根据子像素进行变化。
在垂直于衬底的平面，子像素包括设置于衬底上的驱动结构层以及设置于驱动结构层上的发光结构层，发光结构层用于发射显示光，驱动结构层与发光结构层连接，用于控制和驱动发光结构层。驱动结构层主要包括多个薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)组成的像素驱动电路，发光结构层主要包括阳极、有机发光层和阴极。
实施例中，子像素中的发光结构层上设置有封装层和缓冲层，封装层和缓冲层上设置有第一触控电极以及第二触控电极。
实施例中，衬底上形成有围坝。围坝用于保护子像素，防止水氧原子进入。围坝为连续的坝体，在衬底上围成凹槽。其中，围坝的材料可以采用氮化硅、氧化硅、无机或有机绝缘材料等。
实施例中，衬底包括子像素区以及位于子像素区周边的***区域。为降低触控电极的电阻，相邻的第一触控电极和/或相邻的第二触控电极在***区域连接。
由上述对触控结构的描述可知，该触控结构为互容式触控结构，其实现触控的原理为：在第一触控电极和第二触控电极之间会形成电容。当手指触摸到触控结构时，影响了触摸点附近第一触控电极和第二触控电极之间的耦合，从而改变了第一触控电极和第二触控电极之间的电容值。检测互容值大小时，沿多个第一触控电极依次发出激励信号，沿所有的第二触控电极同时接收信号，这样就可以得到所有的第一触控电极和所有的第二触控电极交汇点的电容值大小。根据所有的第一触控电极和所有的第二触控电极交汇点的电容变化量数据，可以计算出每个触摸点的坐标。
如图1所示，本发明实施例触控面板还包括设置于衬底1上的浮动电极6，浮动电极6与第一触控电极2和第二触控电极3同层设置，且浮动电极6与第一触控电极2和第二触控电极3互相绝缘。浮动电极6用于降低触控电极以及阴极的负载电容，用来优化(均一)显示效果。
图3为图1中A-A处的剖视图。如图3所示，在垂直于衬底的平面，相邻第二触控电极2或相邻第一触控电极3通过搭桥7电连接，第一触控电极2与第二触控电极3位于绝缘层8同侧，搭桥7与第一触控电极2和第二触控电极3分设于绝缘层8的两侧。通过搭桥7结构，能够使触控面板获得较大的感应量。
下面通过本实施例触控基板的制备过程进一步说明本实施例的技术方案。本实施例中所说的“构图工艺”包括沉积膜层、涂覆光刻胶、掩模曝光、显影、刻蚀、剥离光刻胶等处理，是相关技术中成熟的制备工艺。本实施例中所说的“光刻工艺”包括涂覆膜层、掩模曝光和显影，是相关技术中成熟的制备工艺。沉积可采用溅射、蒸镀、化学气相沉积等已知工艺，涂覆可采用已知的涂覆工艺，刻蚀可采用已知的方法，在此不做具体的限定。在本实施例的描述中，需要理解的是，“薄膜”是指将某一种材料在衬底上利用沉积或涂覆工艺制作出的一层薄膜。若在整个制作过程当中该“薄膜”无需构图工艺或光刻工艺，则该“薄膜”还可以称为“层”。若在整个制作过程当中该“薄膜”还需构图工艺或光刻工艺，则在构图工艺前称为“薄膜”，构图工艺后称为“层”。经过构图工艺或光刻工艺后的“层”中包含至少一个“图案”。
图3至图8为本实施例触控面板制备过程的示意图。本实施例触控面板制备过程包括：
(1)在玻璃载板上涂布柔性材料，固化成膜，形成衬底。本发明实施例中，衬底的厚度为50μm～150μm。柔性材料可以采用聚酰亚胺PI、聚对苯二甲酸乙二酯PET或经表面处理的聚合物软膜等材料。
(2)在形成上述结构的玻璃载板上，在衬底上形成子像素。如图4所示，形成子像素包括：
在衬底1上沉积一层缓冲薄膜，通过构图工艺将缓冲薄膜形成第一缓冲层201图案，其中，缓冲薄膜可以采用氮化硅SiNx或氧化硅SiOx等，为无机材料，可以是单层，也可以是氮化硅/氧化硅的多层结构。本实施例中，第一缓冲层用于提高衬底的抗水氧能力。
随后，在第一缓冲层201上沉积一层源漏极薄膜，通过构图工艺对源漏极薄膜进行构图，在第一缓冲层201上形成源漏极202图案。
随后，在第一缓冲层201上涂覆一层钝化薄膜，通过构图工艺对钝化薄膜进行构图，在第一缓冲层201上形成覆盖源漏极202的钝化层203图案。钝化层203上开设有第一过孔，第一过孔暴露出源漏极202。
随后，在钝化层203上形成平坦化层204(PLN)图案，平坦化层204开设有第二过孔，第二过孔暴露出源漏极202。
随后，在平坦化层204上沉积第一金属薄膜。通过构图工艺对第一金属薄膜进行构图，在平坦化层204上形成阳极205，阳极205通过第一过孔和第二过孔与源漏极202连接。
随后，在平坦化层204上形成像素界定层206(PDL)，在像素界定层206(PDL)中形成第三过孔，第三过孔将阳极205暴露。
随后，在阳极205上形成发光层207，在发光层207上形成阴极208，完成子像素20的制备。
其中，在制备子像素各膜层的过程中，围坝30可以由子像素的各膜层的材料形成。围坝30的材料可以采用氮化硅、氧化硅、无机或有机绝缘材料等，围坝30用于在衬底1上围成凹槽，以形成凹槽4，如图3所示。
(3)在形成上述结构的玻璃载板10上，在子像素20上依次形成叠加设置的封装层30和第二缓冲层40，如图5所示。
(4)在形成上述结构的玻璃载板10上，在第二缓冲层40上沉积第二金属薄膜。通过构图工艺对第二金属薄膜进行构图，在第二缓冲层40上形成搭桥7，如图6所示。
(5)在形成上述结构的玻璃载板10上，在搭桥7上形成绝缘层8，绝缘层8中设置有第四过孔，第四过孔与搭桥7连通，如图7所示。
(6)在形成上述结构的玻璃载板10上，在绝缘层8上沉积第三金属薄膜。通过构图工艺对第三金属薄膜进行构图，在绝缘层8上形成第一触控电极2和第二触控电极3，任意相邻第二触控电极3通过第四过孔与搭桥7连接，如图3所示。
(7)在形成上述结构的玻璃载板10上，在绝缘层8上形成覆盖第一触控电极2和第二触控电极3的保护层50，如图8所示。其中，保护层50的材料例如可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或多种，可以用于保护触控结构，以及可以使触控结构的上表面平坦，方便后续在触控基板上制作其他膜层。
在一些实施例中，凹槽形成于子像素之上。
具体地，图9至图14为本实施例触控面板制备过程的示意图。本实施例触控面板制备过程包括：
(1)在玻璃载板10上涂布柔性材料，固化成膜，形成衬底1。本发明实施例中，衬底1的厚度为50μm～150μm。柔性材料可以采用聚酰亚胺PI、聚对苯二甲酸乙二酯PET或经表面处理的聚合物软膜等材料。
(2)在形成上述结构的玻璃载板10上，在衬底1上形成子像素20，随后，在成子像素20上依次形成叠加设置的第一封装层60和阻挡层70，如图9所示。
(3)在形成上述结构的玻璃载板10上，在阻挡层70上沉积封装薄膜材料，将封装薄膜材料形成第二封装层80，第二封装层80在衬底1的凹槽区域断开，如图10所示。
(4)在形成上述结构的玻璃载板10上，在第二封装层80上沉积第二金属薄膜。通过构图工艺对第二金属薄膜进行构图，在第二封装层80上形成搭桥7，如图11所示。
(5)在形成上述结构的玻璃载板10上，在搭桥7上形成绝缘层8，绝缘层8在衬底1的凹槽区域断开，绝缘层8中设置有过孔，过孔与搭桥7连通，如图12所示。
(6)在形成上述结构的玻璃载板10上，在绝缘层8上沉积第三金属薄膜。通过构图工艺对第三金属薄膜进行构图，在绝缘层8上形成第一触控电极2和第二触控电极3，任意相邻第二触控电极3通过过孔与搭桥7连接，如图13所示。
(7)在形成上述结构的玻璃载板10上，在绝缘层8上形成覆盖第一触控电极2和第二触控电极3的保护层50，如图14所示。其中，保护层50的材料例如可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或多种，可以用于保护触控结构，以及可以使触控结构的上表面平坦，方便后续在触控基板上制作其他膜层。
通过本发明实施例触控面板的结构以及上述制备流程可以看出，本发明实施例所提供的触控面板在发生柔性变形时，降低触控电极之间的耦合电容的变化，同时避免触控电极在柔性变形过程中发生断裂。
在前述触控面板的技术构思基础上，本发明实施例还提供了一种触控面板的制备方法。本发明实施例触控面板的制备方法包括：
在衬底上形成凹槽；
在所述衬底上形成多个间隔设置的第一触控电极以及多个间隔设置的第二触控电极，使所述第一触控电极与所述第二触控电极互相绝缘，并使所述第一触控电极与所述第二触控电极位于所述凹槽的***区域。
本发明实施例触控面板的制备方法的详细制备过程，已在前述实施例中详细说明，这里不再赘述。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括前述实施例的触控面板。显示装置可以为手机、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，也可以为具有VR、AR和3D显示功能的产品或部件。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但在本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种触控面板，其特征在于，包括衬底以及设置于所述衬底上的同层设置的多个间隔设置的第一触控电极以及多个间隔设置的第二触控电极，所述第一触控电极与所述第二触控电极互相绝缘，所述衬底上还设置有多个凹槽，所述第一触控电极与所述第二触控电极在所述衬底上的正投影与所述凹槽在所述衬底上的正投影不重叠。
2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一触控电极和所述第二触控电极均为网格结构。
3.根据权利要求2所述的触控面板，其特征在于，还包括设置于所述衬底上的多个子像素，所述网格结构设置于所述子像素之上。
4.根据权利要求3所述的触控面板，其特征在于，所述网格结构中，每个网格对应一个或一组子像素，该一个或一组子像素在所述网格所在平面的投影落入对应的网格中。
5.根据权利要求3所述的触控面板，其特征在于，所述子像素包括设置于所述衬底上的驱动结构层以及设置于所述驱动结构层上的发光结构层，所述发光结构层用于发射显示光，所述驱动结构层与所述发光结构层连接，用于控制和驱动所述发光结构层。
6.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，相邻所述第二触控电极或相邻所述第一触控电极通过搭桥电连接，所述第一触控电极与所述第二触控电极位于绝缘层同侧，所述搭桥与所述第一触控电极和所述第二触控电极分设于所述绝缘层的两侧。
7.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述衬底包括子像素区以及位于所述子像素区周边的***区域，相邻的所述第一触控电极和/或相邻的所述第二触控电极在所述***区域连接。
8.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，还包括设置于所述衬底上的浮动电极，所述浮动电极与所述第一触控电极和所述第二触控电极同层设置，且所述浮动电极与所述第一触控电极和所述第二触控电极互相绝缘。
9.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～8任一所述的触控面板。
10.一种触控面板的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底上形成凹槽；
在所述衬底上形成多个间隔设置的第一触控电极以及多个间隔设置的第二触控电极，使所述第一触控电极与所述第二触控电极互相绝缘，并使所述第一触控电极与所述第二触控电极在所述衬底上的正投影与所述凹槽在所述衬底上的正投影不重叠。
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