CN114327144A - 一种触控组件、触控显示面板及制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种触控组件、触控显示面板及制备方法，该触控组件包括触控电极和触控引线，触控电极包括触控区和搭接区；触控引线包括柔性膜以及设置在柔性膜上的金属走线，触控引线外挂于触控电极，触控引线的第一端通过导电连接件与搭接区的触控电极电连接。通过上述方式，本申请能够在实现窄边框的基础上提高触控引线的线路稳定性，并降低布线成本。

Description

一种触控组件、触控显示面板及制备方法

技术领域

本申请涉及半导体显示技术领域，特别是涉及一种触控组件、触控显示面板及制备方法。

背景技术

一体化触控显示已经广泛地被人们所接受及使用，如智能手机、平板电脑等均使用了触控显示技术。随着显示技术的进一步发展，人们对触控显示设备的要求越来越多，如追求更轻薄及更窄的边框等。由于触控显示面板四周需要有金属走线，且对线宽/线距有要求；当边框变窄时，边框的空间并不能满足走线宽度的要求，这个时候就会存在一些极限工艺需求，往往会造成产品的不良增多和产品价格的增加等等。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种触控组件、触控显示面板及制备方法，能够在实现窄边框的基础上提高触控引线的线路稳定性，并降低布线成本。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种触控组件，该触控组件包括触控电极和触控引线，触控电极包括触控区和搭接区；触控引线包括柔性膜以及设置在柔性膜上的金属走线，触控引线外挂于触控电极，触控引线的第一端通过导电连接件与搭接区的触控电极电连接。

其中，触控引线还保护层，保护层设置于金属走线远离柔性膜的一侧，且保护层不完全覆盖金属走线。

其中，柔性膜包括菲林膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中的一种或多种。

其中，导电连接件包括导电双面胶。

其中，触控引线的第二端连接柔性电路板。

其中，金属走线包括金属纳米线。

其中，金属纳米线的直径为20～100nm，长度为20～100μm。

其中，柔性膜的厚度为50～150μm。

其中，金属走线的宽度为5～20μm。

其中，相邻两金属走线间的间距为5～20μm

其中，搭接区的宽度为0.5～10μm。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种触控显示面板。包括显示基板及如上述任一项的触控组件，触控组件设置于显示基板上，且触控引线弯折至显示基板的背光侧。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种触控组件的制备方法，包括提供柔性膜，在柔性膜上形成金属走线，以得到触控引线结构；将触控引线通过导电连接件与位于搭接区的触控电极电连接，得到触控组件。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请所提供的触控组件，将触控引线外挂于触控电极所在膜层设置，并通过导电连接件与位于搭接区的触控电极电连接。通过这种方式，触控电极膜层上只需要预留导电连接件连接的空间即可，即只要空间上能够实现触控引线与触控电极的连接就足够了，不再需要设置触控引线的空间，能够缩窄触控显示面板的边框区域。同时能够扩大触控引线的布线空间，降低布线成本。

附图说明

图1是本申请一实施方式中触控组件的结构示意图；

图2是本申请一实施方式中触控引线的结构示意图；

图3是本申请另一实施方式中触控组件的结构示意图；

图4是本申请一实施方式中触控显示面板的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。

请参阅图1，图1是本申请一实施方式中触控组件的结构示意图。该实施方式中，触控组件100包括触控电极层10和触控引线20。触控电极层10包括触控区110和搭接区120。触控电极用于响应触控信号，以实现触控操作。具体地，可以通过与触控电极连接的触控引线20输入及输出信号至触控电极。

一般地，触控引线20与触控电极层10同层设置，并与位于搭接区120的触控电极搭接。但是随着触控显示面板边框的变窄，触控引线20的设置空间被压缩，使得触控显示面板容易出现因线路异常造成的产品不良，且对布线工艺要求增高，造成触控显示面板的制造成本升高。基于此，本申请提供一种新的布线设计方案，将触控引线20外挂于触控电极层10设置，通过这种方式，触控组件上只需要预留导电连接件连接的空间即可，即只要空间上能够实现触控引线与触控电极的连接就足够了，不再需要设置触控引线的空间，能够缩窄触控显示面板的边框区域。换句话说，现有的***线路区包括搭接区和触控引线区，搭接区内混合设置有触控电极和触控引线，触控引线区设置有预定布局的触控引线，而本申请所提供的方案，***线路区可以仅包括搭接区，将触控引线区外挂了。同时，外挂空间较大，能够扩大触控引线20的布线空间，降低对布线工艺的要求，进而降低制作成本。

具体地，本申请方案中，触控引线20外挂于触控电极层10设置，并通过导电连接件30与位于搭接区120的触控电极电连接。其中，所谓外挂于触控电极层10设置，是指触控引线20和触控电极层10是分别独立的两个结构，可以分别独立存在，两者通过导电连接件30电连接。

在一实施方式中，本申请所提供的触控引线20包括柔性膜，以及设置于柔性膜上的金属走线，以使触控引线20能够柔性折叠，进而节省其在触控显示面板中所占据的空间。具体地，触控引线20可以做成一个柔性膜层，一端与触控电极层10电连接后，另一端可以自由折叠，收容于触控显示面板的背面，以降低因增大触控引线20布局空间而对触控显示面板带来的体积/面积增大，进而符合触控显示面板更轻薄，更窄边框的设计理念，使最终产品能够实现更轻薄、更窄边框。或者说，触控引线20的另一端是自由端，本申请不限制触控引线自由端的具体形态位置，当组装形成触控显示装置时，仅需将触控引线20收容进触控显示装置的机壳即可，而其收容位置可以根据触控显示装置机壳内的空间布局来适应设置。

请参阅图2，图2是本申请实施方式中触控引线的结构示意图。该实施方式中，触控引线20包括柔性膜21，以及设置于柔性膜21上的金属走线22。

柔性膜21至少包括一层柔性层。柔性层可以是具有柔性的树脂、有机高分子材料等形成的膜层。如可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、菲林板、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PBN)、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺(PI)基板、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)、环烯烃共聚物(COP、Arton)的一种或多种混合。通过选用柔性膜，一方面能够实现对触控引线20的折叠，另一方面还能够对金属走线起到一定的支撑保护作用，使其不易断裂。另外，柔性膜优选具备良好的水和气体阻隔性能的材料，能够保护金属走线。

在其他实施方式中，柔性膜21也可以是多层膜层的组合。如可以是绝缘层、金属层、绝缘层的夹心结构，中间的金属层提供一定的支撑作用，以支撑金属走线22，同时该金属层应具有一定的柔性，以实现柔性折叠。绝缘层可以是无机层也可以是有机层，但是金属层、绝缘层的厚度应尽量的小，以使柔性膜21具有足够的柔性，同时降低柔性膜21的总厚度。

在一实施方式中，金属走线22设置在柔性膜21上。可以是先在柔性膜21上整面沉积形成金属层，如金属铜层，再蚀刻得到金属走线22结构。金属走线22可以是单层设置，也可以分多层设置，如可以设置两层金属层，金属层间绝缘。多条金属走线可以阵列排布，如沿同一方向延伸的多条金属线。

在另一实施方式中，金属走线22优选使用柔性导线制成，以使触控引线能够折叠。例如可以使用金属纳米线来制作金属走线22。金属纳米线，例如纳米银线(silvernanowires)、纳米金线(gold nano-wires)或纳米铜线(copper nano-wires)；更详细的说，本文所用的「金属纳米线(metal nano-wires)」系为一集合名词，其指包含多个元素金属、金属合金或金属化合物(包括金属氧化物)的金属线的集合，其中所含金属纳米线的数量，并不影响本发明所主张的保护范围；且单一金属纳米线的至少一个截面尺寸(即截面的直径)小于约500nm，较佳小于约100nm，且更佳小于约50nm；而本发明所称的为“线(wire)”的金属纳米结构，主要具有高的纵横比，例如介于约10至100,000之间，更详细的说，金属纳米线的纵横比(长度：截面的直径)可大于约10，较佳大于约50，且更佳大于约100。

其中，金属纳米线可以具有平均约20至100纳米的直径，平均约20至100微米的长度，较佳为平均约20至70纳米的直径，平均约20至70微米的长度(即纵横比为1000)。

请继续参阅图2，触控引线还包括保护层23。保护层23设置于金属走线22远离柔性膜21的一侧，用于保护金属走线22，同时起到绝缘作用。即柔性膜21和保护层23位于金属走线22的两侧，能够保护金属走线22与其他元器件绝缘，且能保护金属走线22不易断裂。

其中，保护层23不完全覆盖金属走线22，具体地，至少不覆盖金属走线22的两端，以使裸露的金属走线22用于电连接。如图2所示，触控引线20包括线路区210和连接区220，位于连接区220的金属走线22与导电连接件30连接，进而与其他元器件电连接。

在一实施方式中，柔性膜的厚度可以为50～150μm，以足够支撑金属走线。该实施方式中，触控引线作为外挂结构设置，能够有较大布线设计空间，不再需要极限工艺无限降低金属走线的线宽和线距，降低布线成本。例如，可以使用丝印工艺来制作金属走线，金属走线的宽度可以为5～20μm；相邻两金属走线间的间距可以为5～20μm。在其他实施方式中，也可以使用黄光工艺来制作金属走线，同样地，因为布线空间增大，相对直接在边框上制作金属走线，本申请选用黄光工艺时，对精度的要求可以有一定程度的降低，进而降低工艺成本。

请参阅图3，图3是本申请另一实施方式中触控组件的结构示意图。触控引线20的第一端通过导电连接件30与位于搭接区120的触控电极电连接。导电连接件30的一端连接触控引线20，另一端连接触控电极，进而实现触控引线20与触控电极的电连接。导电连接件30可以是导电双面胶，如可以是异方性导电胶膜(Anisotropic Conductive Film，ACF)。利用导电双面胶将触控引线20粘附在触控电极层10上。通过这种方式，触控电极层10上只需要预留导电连接件30粘附的空间即可，即只要空间上能够实现触控引线20与触控电极的连接就足够了，不再需要设置触控引线20的空间，能够缩窄触控显示面板的边框区域。换句话说，本申请所提供触控显示面板，其边框宽度可约等于搭接区宽度。而搭接区的宽度可以取决于导电双面胶的尺寸，导电双面胶的宽度可以做到0.5微米，那么本申请的搭接区就可做到0.5微米，为了保证良好的连接效果，可以选用0.5～10微米的导电双面胶，例如1微米、3微米、5微米等，远远小于现有搭接区的宽度。现有方案中，除了搭接区还有金属走线区，使得边框宽度至少有3～4mm，而本申请可以做到微米级，远远小于传统的触控面板的边框尺寸。例如，本申请的触控显示面板的边框可以小于1mm。

在其他实施方式中，还可以在触控引线20的连接区220和触控电极层10的搭接区120设置匹配的锁合结构，如设置相匹配的凸起和凹槽、相匹配的卡扣结构等。利用锁合结构实现触控引线20与触控电极层10的连接。

触控引线20的第二端用于连接FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)(图未示)，FPC用于与触控显示面板的主板连接，可传输电流和信号，具有高度可靠性和绝佳可挠性。触控引线20与FPC也可以利用导电胶连接。该实施方式中，触控引线20以及FPC可以外挂于触控电极层10，能够降低触控显示面板厚度方向上的空间，实现轻薄的目的。同样地，能够降低触控显示面板宽度方向上的空间，实现窄边框的目的。由于触控引线20是柔软的可以弯折，当整机装配时只需要将触控引线20和FPC弯折进机壳就可以了，更大程度的提升空间利用率，同时降低了触控显示面板制作成本。

进一步地，通过设计触控引线外挂于触控电极层，还能够简化触控组件的制备工艺。该种设计下，触控引线可以作为独立的结构模组，能够独立制作完成后贴装于触控电极层上，能够降低制作成本。

基于此，本申请提供一种触控显示面板，该触控显示面板包括显示基板和触控组件，触控组件设置于显示基板上，且触控引线弯折至显示基板的背光侧。

显示基板包括阵列基板以及设置在阵列基板上的发光器件，阵列基板可以是薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)基板。发光器件可以是发光二极体(LED)、有机发光二极体(OLED)、Micro-LED等。即本申请公开的触控显示面板可用于多种显示方式，例如OLED显示、量子点显示，Micro-LED显示等。以下将以OLED显示为例进行说明，但不限于该显示方式。

触控组件设置在显示基板上。按照叠层结构划分，触控组件与显示基板可以有多种结合方式。如可以是GG结构/GP结构、OGS结构、一体式的on-cell结构和一体式的in-cell结构等。

GG结构/GP结构式触控显示面板是将触控膜层贴合在显示基板的玻璃盖板/树脂盖板之上；OGS结构式触控显示面板是利用光学胶将触控膜层贴合在偏光片等功能膜层上。一体式的on-cell结构是将触控膜层设置在显示基板的发光器件层之上，如设置在薄膜封装层之上；一体式的in-cell结构是将触控膜层设置在显示基板的发光器件层之内，如设置在薄膜封装层之内。

请参阅图4，图4是本申请一实施方式中触控显示面板的结构示意图。该实施方式中，触控显示面板200包括显示基板50和触控组件100。显示基板50包括TFT阵列基板51、发光器件层52和薄膜封装层53，触控组件100设置在薄膜封装层53上。

其中，触控膜层可以是仅包括触控电极层的薄膜层，以便于与其他结构贴合，提高贴合的平整度。此时触控膜层与显示基板共用基板支撑承载，能够降低触控显示面板的总厚度。触控膜层也可以是包括透明基板和触控电极层，以提高触控膜层的支撑性。

触控电极层可为单轴向的触控电极(例如是梳状电极)或双轴向的触控电极(例如是二轴向彼此交错排列)，触控电极层可以包含单层的触控电极，也可以包含双层或多层的触控电极。触控电极层可利用金属纳米导线、透明导电膜或金属网格(metal mesh)等形式来呈现。金属纳米导线可例如为纳米银线(silver nanowire，SNW)或纳米碳管(carbonnanotubes，CNT)，而透明导电膜可例如为铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)、铟锌氧化物(indium zinc oxide，IZO)、掺氟氧化锡(fluorine doped tin oxide，FTO)、掺铝氧化锌(aluminium doped zinc oxide，AZO)或掺镓氧化锌(gallium doped zinc oxide，GZO)。

一般地，触控电极包括阵列排布的多条第一触控电极和多条第二触控电极，第一触控电极沿着第一方向排列，第二触控电极沿着第二方向排列，且第一触控电极与第二触控电极电性绝缘。可以是第一方向与第二方向垂直，如可以是第一触控电极沿横向排列，第二触控电极沿纵向排列，形成触控感应传感器，以响应触控信号。

另外，每一条第一触控电极以及每一条第二触控电极会分别与对应的一条触控引线电性连接。通过触控引线可以输入及输出信号至第一触控电极与第二触控电极电性。且第一触控电极与第二触控电极形成有多个透光开口图案，每一透光开口图案对应像素单元中的每一像素结构设置。

可以是先制作形成触控组件，然后将触控组件与显示基板贴合，也可以是将触控组件做在显示基板的功能膜层上。

在一实施方式中，触控膜层仅包括触控电极层的薄膜层。其形成步骤可例如但不限于：提供承载基板，在承载基板上形成触控电极层，可利用物理气相沉积、溅射沉积或光刻的方式形成触控电极层，去除承载基板，得到触控电极层。提供柔性膜层，在柔性膜层上形成金属层、蚀刻形成触控引线。利用导电双面胶将带有触控引线的柔性膜层与触控膜层粘结连接，形成触控组件。再将触控组件利用光学胶与显示基板贴合，如可以贴合在盖板外侧、贴合在薄膜封装层上、贴合在显示基板的功能膜层上，如贴合在偏光片上。该实施方式下，触控组件为仅包括触控电极层的薄膜层，由于薄膜层较为平整，故可提高贴合平整度。且与显示基板共用同一基板，以节省基板的数量，同时可减少触控显示面板的重量及厚度。

在一实施方式中，可以将触控膜层设置在显示基板的功能膜层上。如可以设置在偏光片上。其形成步骤可例如但不限于：提供承载基板，在承载基板上偏光片，在偏光片上形成触控电极层，可利用物理气相沉积、溅射沉积或光刻的方式形成触控电极层，去除承载基板，得到带有触控膜层的偏光片。再在该触控膜层上贴合触控引线形成带有触控组件的偏光片。可以利用光学胶将该偏光片与显示基板贴合。通过在触控电极结构的制作过程中引入承载基板，虽然承载基板不构成最终产品触控显示面板的一部分，但其在触控电极结构的形成过程中起到了很大的作用。借由承载基板的支撑作用将触控电极结构形成于偏光片层上，并后续移除承载基板，如此，形成的触控显示面板更加轻、薄，制作成本较低。

本申请所提供的触控组件和触控显示面板可以用于智能手机、平板电脑、电视机、显示器、车载显示屏、导航仪等各类触控显示设备。

其中，触控显示设备包括控制芯片和触控显示面板，触控显示面板包括触控组件，触控组件的触控电极通过触控引线与控制芯片连接，以接收触控信号。具体地，触控引线连接柔性电路板，再通过柔性电路板与控制芯片连接。该实施方式中，触控引线和柔性电路板可以外挂在触控显示面板外，在组装形成触控显示设备时，将它们弯折进机壳就可以。通过这种方式，使触控引线和柔性电路板的绑定不再占用过多空间，能够实现窄边框、轻薄的目的。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种触控组件，其特征在于，包括：

触控电极，包括触控区和搭接区；

触控引线，包括柔性膜以及设置在所述柔性膜上的金属走线，所述触控引线外挂于所述触控电极，所述触控引线的第一端通过导电连接件与所述搭接区的所述触控电极电连接。

2.根据权利要求1所述的触控组件，其特征在于，所述触控引线还包括：

保护层，设置于所述金属走线远离所述柔性膜的一侧，且所述保护层不完全覆盖所述金属走线。

3.根据权利要求1所述的触控组件，其特征在于，

所述柔性膜包括菲林膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的触控组件，其特征在于，

所述导电连接件包括导电双面胶。

5.根据权利要求1所述的触控组件，其特征在于，

所述触控引线的第二端连接柔性电路板。

6.根据权利要求1所述的触控组件，其特征在于，

所述金属走线包括金属纳米线；

优选地，所述金属纳米线的直径为20～100nm，长度为20～100μm。

7.根据权利要求1所述的触控组件，其特征在于，

所述柔性膜的厚度为50～150μm；

所述金属走线的宽度为5～20μm；

相邻两金属走线间的间距为5～20μm。

8.根据权利要求1所述的触控组件，其特征在于，

所述搭接区的宽度为0.5～10μm。

9.一种触控显示面板，其特征在于，包括：

显示基板及如权利要求1-8任一项所述的触控组件，所述触控组件设置于所述显示基板上，且所述触控引线弯折至所述显示基板的背光侧。

10.一种触控组件的制备方法，其特征在于，包括：

提供柔性膜，在所述柔性膜上形成金属走线，得到触控引线；

将所述触控引线通过导电连接件与位于搭接区的触控电极电连接，得到触控组件。

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