CN103365518B - 一种电容式触摸屏以及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于显示技术领域，涉及一种电容式触摸屏以及制备方法。该电容式触摸屏包括基板以及设置于所述基板上的传感器电极，所述传感器电极包括多行平行排列的第一电极组、多列平行排列的第二电极组，所述第一电极组包括多个依次电连接的第一电极，所述第二电极组包括多个依次电连接的第二电极，其中，所述第一电极和/或所述第二电极包括分布在周边的周边电极和与所述周边电极电性隔离的中心电极，同一行/列中相邻的所述周边电极互相电连接。本发明的有益效果是：该电容式触摸屏的传感器电极与公共电极之间的耦合更小，降低了RC负载，使得传感器电极充电更快，保证了触摸屏的触摸感应灵敏度。

Description

一种电容式触摸屏以及制备方法
技术领域
本发明属于显示技术领域，涉及一种电容式触摸屏以及制备方法。
背景技术
触摸屏是目前最新的信息输入设备，它能简单、方便、自然地实现人机交互，为人们提供一种全新的多媒体人机交互方法，由于其具有触摸反应灵敏、支持多点触摸等优点，极大地满足了人们的视觉和触觉的享受。
按照工作原理和传输介质的不同，触摸屏可分为电阻式、电容式、表面声波式和红外式，其中以电容式触摸屏准确度高、抗干扰能力强而被广泛采用。
同时，为了实现触摸屏的薄型化和轻量化，出现了将触摸面板功能与液晶面板一体化的方法，具体包括“In-cell”方法和“On-cell”方法。“In-cell”方法是将触摸面板功能嵌入到像素区域内的方法，“On-cell”方法是将触摸面板功能嵌入到彩膜基板和偏光板之间的方法。鉴于目前半导体制造工艺的限制，很难实现“In-cell”方法中在阵列基板上的像素区域内嵌入触摸传感器的制程，也难以解决像素区域内嵌入触摸传感器后造成的有效显示面积减小的问题，难以确保成品率和显示性能，因此尚未实用化。而“On-cell”方法由于在彩膜基板和偏光板之间形成简单的传感器电极图案的制程已经较成熟，而且也不会造成像素区域内的有效显示面积减小的问题，容易确保成品率和显示性能，因此得到了广泛采用。
根据驱动电场的不同，液晶显示器（TFT-LCD）可分为水平电场型和垂直电场型两大类。其中，垂直电场型主要包括垂直向列型（VerticalAlignment，简称VA）和扭曲向列型（TwistedNematic，简称TN）两类。如图1所示为垂直电场型液晶显示器的结构示意图，其包括彩膜基板1（CF）、阵列基板2（TFT）以及彩膜基板1与阵列基板2之间的液晶3，在彩膜基板1靠近液晶3侧设置有公共电极11（COMITO），在阵列基板中设置有像素电极21（PXLITO），公共电极11与像素电极21形成垂直电场以驱动液晶3进行图像显示。
在采用垂直电场型液晶显示器的“On-cell”电容式触摸屏中，在彩膜基板上还设置有透明的传感器（Sensor）电极，由传感器电极实现触摸感应。如图2、3所示，传感器电极4包括多行平行、间隔排列的第一电极组41，多列平行、间隔排列的第二电极组42，第一电极组41、第二电极组42包括依次串联电连接的菱形电极。其中，第一电极组41中的每个菱形电极为横向取向（即图2中的左右方向或水平方向），第二电极组42中的每个菱形电极为纵向取向（即图2中的上下方向或垂直方向），第一电极组41中各第一电极和第二电极组42中各第二电极之间的电连接部分通过绝缘层6绝缘隔离、且在正投影方向上部分重叠，重叠区域形成节点电容。
基于上述的垂直电场型液晶显示器的“On-cell”电容式触摸屏结构，在制备过程中，先在彩膜基板上先后沉积两层金属，其中一层金属形成传感器电极4以及行/列传感器电极之间电连接的桥接部分，另一层金属形成列/行传感器电极之间电连接的桥接部分。如图3、4所示，第二电极组42中的电极通过开设在绝缘层6中的多个较小过孔426与第二导通部425电连接。
经测试证明，在垂直电场型液晶显示器中直接制作常规的触摸传感面板（TouchSensorPanel，简称TSP），传感器电极和液晶显示器中的公共电极之间的耦合非常大，即，单个传感器电极的整个有效面积均为电容的一个极板面积，导致RC负载（loading）过重，进一步导致传感器电极在采样时可能出现充电不足的不良，影响触摸屏的触摸感应灵敏度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种电容式触摸屏以及制备方法，该电容式触摸屏的传感器电极与公共电极之间的耦合更小，降低了RC负载，使得传感器电极充电更快，保证了触摸屏的触摸感应灵敏度。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是该电容式触摸屏，包括基板以及设置于所述基板上的传感器电极，所述传感器电极包括多行平行排列的第一电极组、多列平行排列的第二电极组，所述第一电极组包括多个依次电连接的第一电极，所述第二电极组包括多个依次电连接的第二电极，所述第一电极和/或所述第二电极包括分布在周边的周边电极和与所述周边电极电性隔离的中心电极，同一行/列中相邻的所述周边电极互相电连接。
优选的是，所述第一电极中开设有封闭的第一隔离沟槽，所述第一隔离沟槽的内侧为第一中心电极，所述第一隔离沟槽外侧为第一周边电极，相邻的所述第一周边电极互相电连接；和/或，所述第二电极中开设有封闭的第二隔离沟槽，所述第二隔离沟槽内侧为第二中心电极，所述第二隔离沟槽外侧为第二周边电极，相邻的所述第二周边电极互相电连接。
优选的是，所述第一隔离沟槽的形状与所述第一电极的轮廓形状相似，所述第一隔离沟槽的深度等于所述第一电极的厚度；和/或，所述第二隔离沟槽的形状与所述第二电极的轮廓形状相似，所述第二隔离沟槽的深度等于所述第二电极的厚度。
优选的是，所述第一电极与所述第二电极为大小相同的菱形，所述第一隔离沟槽为菱形沟槽，所述第一隔离沟槽的宽度为5-30μm；和/或，所述第二隔离沟槽为菱形沟槽，所述第二隔离沟槽的宽度为5-30μm。
优选的是，所述第一中心电极的面积为所述第一电极的面积的30-70%，所述第二中心电极的面积为所述第二电极的面积的30-70%。
进一步优选的是，相邻的所述第一周边电极沿所述第一电极组排列方向的菱角之间设置有第一导通部，相邻的所述第一周边电极通过所述第一导通部电连接；相邻的所述第二周边电极沿所述第二电极组排列方向的菱角之间设置有第二导通部，相邻的所述第二周边电极通过所述第二导通部电连接，所述第一导通部与所述第二导通部设置在不同层，且二者在正投影方向上部分正交重叠。
优选的是，所述第一导通部与所述第二导通部之间设置有绝缘层，所述第一导通部与所述第一电极、所述第二电极同层形成，所述第二导通部设置于所述第一导通部的下方，所述绝缘层中设置有过孔，所述第二导通部与所述第二电极通过所述过孔电连接；
或者，所述第二导通部与所述第一电极、所述第二电极同层形成，所述第一导通部设置于所述第二导通部的下方，所述绝缘层中设置有过孔，所述第一导通部与所述第一电极通过所述过孔电连接。
优选的是，所述第一导通部为条状，所述第一导通部的宽度小于相邻所述第二电极沿所述第二电极组排列方向上的间距，所述第一导通部的长度大于等于相邻所述第一电极沿所述第一电极组排列方向上的间距；
所述第二导通部为条状，所述第二导通部的宽度小于相邻所述第一电极沿所述第一电极组排列方向上的间距，所述第二导通部的长度大于等于相邻所述第二电极沿所述第二电极组排列方向上的间距。
优选的是，所述第一电极、所述第二电极以及与所述第一电极、所述第二电极同层设置的所述第一导通部或所述第二导通部采用氧化铟锡形成；
与所述第一电极、所述第二电极设置在不同层的所述第二导通部或所述第一导通部采用钼、钼铌合金、铝、铝钕合金、钛和铜中的至少一种材料形成。
另外，所述基板在与所述第一电极组、所述第二电极组相背的另一面上还设置有彩膜层。
一种电容式触摸屏的制备方法，包括在基板上形成传感器电极的步骤，形成所述传感器电极包括形成多行平行排列的第一电极组、多列平行排列的第二电极组的步骤，所述第一电极组包括多个依次电连接的第一电极，所述第二电极组包括多个依次电连接的第二电极，所述制备方法还包括，将所述第一电极和/或所述第二电极形成包括分布在周边的周边电极和与所述周边电极电性隔离的中心电极，且使得同一行/列中相邻的所述周边电极互相电连接的步骤。
优选的是，所述制备方法具体包括如下步骤：
步骤S11：在所述基板上，形成包括第二导通部或第一导通部的图形；
步骤S12：在完成步骤S11的所述基板上，形成绝缘层，所述绝缘层在对应着所述第二导通部或所述第一导通部的端部的区域开设有过孔；
步骤S13：在完成步骤S12的所述基板上，形成包括所述第一电极、所述第二电极、所述第一导通部的图形，所述第一电极中还同时形成有包括封闭的第一隔离沟槽的图形；和/或，所述第二电极中还同时形成有包括封闭的第二隔离沟槽的图形，相邻的所述第一电极通过所述第一导通部电连接，相邻的所述第二电极通过所述过孔与所述第二导通部电连接；
或者，在完成步骤S12的所述基板上，形成包括所述第一电极、所述第二电极、所述第二导通部的图形，所述第一电极中还同时形成有包括封闭的第一隔离沟槽的图形；和/或，所述第二电极中还同时形成有包括封闭的第二隔离沟槽的图形，相邻的所述第二电极通过所述第二导通部电连接，相邻的所述第一电极通过所述过孔与所述第一导通部电连接；
步骤S14：在完成步骤S13的所述基板上，形成钝化层。
优选的是，在步骤S13中，采用一次构图工艺，形成同层设置的包括所述第一电极、所述第二电极、所述第一导通部或所述第二导通部的图形，所述第一导通部与在步骤S11中形成的所述第二导通部在正投影方向上部分正交重叠，或者，所述第二导通部与在步骤S11中形成的所述第一导通部在正投影方向上部分正交重叠。
优选的是，所述第一隔离沟槽的形状与所述第一电极的轮廓形状相似，所述第一隔离沟槽的深度等于所述第一电极的厚度；和/或，所述第二隔离沟槽的形状与所述第二电极的轮廓形状相似，所述第二隔离沟槽的深度等于所述第二电极的厚度。
优选的是，所述第一电极与所述第二电极均为大小相同的菱形，所述第一隔离沟槽为菱形沟槽，所述第一隔离沟槽的宽度为5-30μm；和/或，所述第二隔离沟槽为菱形沟槽，所述第二隔离沟槽的宽度为5-30μm。
优选的是，所述第一中心电极的面积为所述第一电极的面积的30-70%，所述第二中心电极的面积为所述第二电极的面积的30-70%。
优选的是，所述第一导通部为条状，所述第一导通部形成于相邻的所述第一周边电极沿所述第一电极组排列方向的菱角之间，所述第一导通部的宽度小于所述第二电极沿所述第二电极组排列方向上的间距，所述第一导通部的长度大于等于所述第一电极沿所述第一电极组排列方向上的间距；
所述第二导通部为条状，所述第二导通部形成于相邻的所述第二周边电极沿所述第二电极组排列方向的菱角之间，所述第二导通部的宽度小于所述第一电极沿所述第一电极组排列方向上的间距，所述第二导通部的长度大于等于所述第二电极沿所述第二电极组排列方向上的间距。
优选的是，所述第一电极、所述第二电极以及与所述第一电极、所述第二电极同层设置的所述第一导通部或所述第二导通部采用氧化铟锡形成；
与所述第一电极、所述第二电极设置在不同层的所述第二导通部或所述第一导通部采用钼、钼铌合金、铝、铝钕合金、钛和铜中的至少一种材料形成。
另外，在完成将所述第一电极和/或所述第二电极形成包括分布在周边的周边电极和与所述周边电极电性隔离的中心电极，且使得同一行/列中相邻的所述周边电极互相电连接的步骤之后，还进一步包括：
步骤S21：将所述基板在垂直方向翻转；
步骤S22：在翻转后的所述基板与所述第一电极组、所述第二电极组相背的另一面上，形成彩膜层。
本发明的有益效果是：本发明的垂直电场型液晶显示器的“On-cell”电容式触摸屏中，由于在传感器电极中采用了悬浮式的中心电极，使得传感器电极与公共电极之间的耦合变小，降低了RC负载，使得传感器电极充电更快，抗干扰能力更强，触摸灵敏度更高，使得显示装置在具备较高显示品质的同时，还具备了良好的触摸效果。
附图说明
图1为现有技术中垂直电场型液晶显示器的结构示意图；
图2为图1中电容式触摸屏的传感器电极的俯视图；
图3为图2中电容式触摸屏的传感器电极的局部放大俯视图；
图4为图2中电容式触摸屏示意搭桥的局部放大俯视图；
图5为本发明实施例1中垂直电场型液晶显示器的结构示意图；
图6为图5中电容式触摸屏的传感器电极的俯视图；
图7为图6中电容式触摸屏的传感器电极的局部放大俯视图；
图8为图6中电容式触摸屏示意搭桥的局部放大俯视图；
图9为图6中A-A切面剖视图；
图10为图6中B-B切面剖视图；
图11（图11A-图11F）为图5中电容式触摸屏制备过程中的剖视图；
图中：1－彩膜基板；11-公共电极；12-彩膜层；2－阵列基板；21-像素电极；3-液晶；4－传感器电极；41－第一电极组；411-第一电极；412-第一隔离沟槽；413-第一中心电极；414-第一周边电极；415-第一导通部；42-第二电极组；421-第二电极；422-第二隔离沟槽；423-第二中心电极；424-第二周边电极；425-第二导通部；426-过孔；5-基板；6-绝缘层；7-钝化层。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明电容式触摸屏以及制备方法作进一步详细描述。
一种电容式触摸屏，包括基板以及设置于所述基板上的传感器电极，所述传感器电极包括多行平行排列的第一电极组、多列平行排列的第二电极组，所述第一电极组包括多个依次电连接的第一电极，所述第二电极组包括多个依次电连接的第二电极，所述第一电极和/或所述第二电极包括分布在周边的周边电极和与所述周边电极电性隔离的中心电极，同一行/列中相邻的所述周边电极互相电连接。
一种电容式触摸屏的制备方法，包括在基板上形成传感器电极的步骤，形成所述传感器电极包括形成多行平行排列的第一电极组、多列平行排列的第二电极组的步骤，所述第一电极组包括多个依次电连接的第一电极，所述第二电极组包括多个依次电连接的第二电极，所述制备方法还包括，将所述第一电极和/或所述第二电极形成包括分布在周边的周边电极和与所述周边电极电性隔离的中心电极，且使得同一行/列中相邻的所述周边电极互相电连接的步骤。
实施例1：
如图5-7所示，电容式触摸屏包括基板以及设置于基板上的传感器电极4，传感器电极4包括多行平行排列的第一电极组41、多列平行排列的第二电极组42，第一电极组41包括多个依次电连接的第一电极411，第二电极组42包括多个依次电连接的第二电极421。在本实施例中，第一电极411和第二电极421均包括分布在周边的周边电极和与周边电极电性隔离的中心电极，同一行/列中相邻的周边电极互相电连接。
如图7所示，第一电极411中开设有封闭的第一隔离沟槽412，第一隔离沟槽412的内侧为第一中心电极413，第一隔离沟槽412外侧为第一周边电极414，相邻的第一周边电极414互相电连接；同时，第二电极421中开设有封闭的第二隔离沟槽422，第二隔离沟槽422内侧为第二中心电极423，第二隔离沟槽422外侧为第二周边电极424，相邻的第二周边电极424互相电连接。
为了达到周边电极与中心电极完全电性隔离的目的，优选的是，第一隔离沟槽412的形状与第一电极411的轮廓形状相似，第一隔离沟槽412的深度等于第一电极411的厚度；第二隔离沟槽422的形状与第二电极421的轮廓形状相似，第二隔离沟槽422的深度等于第二电极421的厚度。
在本实施例中，第一电极411与第二电极421为大小相同的菱形，第一隔离沟槽412为菱形沟槽，第一隔离沟槽412的宽度为5-30μm；第二隔离沟槽422为菱形沟槽，第二隔离沟槽422的宽度为5-30μm。该宽度范围内的隔离沟槽，既能有效电隔离中心电极和周边电极，又不至于对触摸屏的视觉效果造成影响。
优选的是，第一中心电极413的面积为第一电极411的面积的30-70%，例如：当第一周边电极414的菱形外边长为5mm时，第一中心电极413的菱形边长为2-3mm；第二中心电极423的面积为第二电极421的面积的30-70%。在上述面积比范围内，既能有效减小传感器电极4与彩膜基板上公共电极之间的耦合，从而有效地减小RC负载，又不至于影响触摸屏的灵敏度。
如图7、8所示，为了保证第一电极组41之间各第一电极411的电连接，相邻的第一周边电极414沿第一电极组41排列方向的菱角之间设置有第一导通部415，相邻的第一周边电极414通过第一导通部415电连接；相应的，为了保证第二电极组42之间各第二电极421的电连接，相邻的第二周边电极424沿第二电极组42排列方向的菱角之间设置有第二导通部425，相邻的第二周边电极424通过第二导通部425电连接，第一导通部415与第二导通部425设置在不同层，且二者在正投影方向上部分正交重叠。
如图5所示，并同时参考图7，第一导通部415与第二导通部425之间设置有绝缘层6。在本实施例中，第一导通部415与第一电极411、第二电极421同层形成，第二导通部425设置于第一导通部415的下方，绝缘层6中设置有过孔426，第二导通部425与第二电极421通过过孔426电连接。
优选的，绝缘层6采用硅氧化物、硅氮化物、铪氧化物、硅氮氧化物、铝氧化物中的至少一种材料形成。
这里应该理解的是，为能更突出地示意本实施例中第一导通部415与第二导通部425的位置关系，图8中的第一导通部415、第一周边电极414和第二周边电极424设置为具有一定透明度；为能更突出地示意本实施例中第二导通部425与第二电极421的电连接结构，在过孔426的示意中也设置为具有一定的透明度；同时，应该理解的是，由于绝缘层6一般采用透明材料（硅氧化物、硅氮化物、铪氧化物、硅氮氧化物、铝氧化物）形成，对平面图的观察不会造成阻碍，因此在图7的俯视图中略去绝缘层6的示意，以便能更好地示出第二导通部425与第二电极421的相对位置关系。
其中，第一导通部415为条状，第一导通部415的宽度小于相邻第二电极421沿第二电极组42排列方向上的间距，第一导通部415的长度大于等于相邻第一电极411沿第一电极组41排列方向上的间距；第二导通部425为条状，第二导通部425的宽度小于相邻第一电极411沿第一电极组41排列方向上的间距，第二导通部425的长度大于等于相邻第二电极421沿第二电极组42排列方向上的间距。
在本实施例中，优选的，第一电极411、第二电极421以及与第一电极、第二电极同层设置的第一导通部415采用氧化铟锡（IndiumTinOxide，简称ITO）形成。由于氧化铟锡为透明材料，因此形成的传感器电极4在保证触摸功能的同时，不会阻碍触摸屏的显示功能。当然，本发明并不限定必须采用氧化铟锡形成传感器电极，只要满足导电、且能通过半导体制备工艺制程条件的透明材料，均可用作传感器电极的制备材料，这里不做限定。
优选的，与第一电极、第二电极设置在不同层的第二导通部425采用钼、钼铌合金、铝、铝钕合金、钛和铜中的至少一种材料形成。上述材料均为导电材料，且相对氧化铟锡材料而言，具有更小的电阻，能保证第二电极421之间良好的电连接性能。
当然，作为垂直电场型液晶显示器的“On-cell”电容式触摸屏，本实施例的电容式触摸屏中，基板在与第一电极组41、第二电极组42相背的另一面上还设置有彩膜层12，也即该电容式触摸屏包括图5中的彩膜基板1和阵列基板2。彩膜基板1和阵列基板2的结构与现有技术相同，这里不再赘述。
相应的，本实施例还提供一种电容式触摸屏的制备方法，包括在基板上形成传感器电极的步骤，形成传感器电极包括形成多行平行排列的第一电极组、多列平行排列的第二电极组的步骤，第一电极组包括多个依次电连接的第一电极，第二电极组包括多个依次电连接的第二电极，其中，制备方法还包括，将第一电极和/或第二电极形成包括分布在周边的周边电极和与周边电极电性隔离的中心电极，且使得同一行/列中相邻的周边电极互相电连接的步骤。
在具体阐述制备方法之前，首先定义：在本发明中，构图工艺，可只包括光刻工艺，或，包括光刻工艺以及刻蚀步骤，同时还可以包括打印、喷墨等其他用于形成预定图形的工艺；光刻工艺，是指包括成膜、曝光、显影等工艺过程的利用光刻胶、掩模板、曝光机等形成图形的工艺。可根据本发明中所形成的结构选择相应的构图工艺。
具体的，制备方法具体包括如下步骤：
步骤S11：在基板上，形成包括第二导通部的图形。
如图11A所示，在该步骤中，先在基板5上形成一层金属薄膜层，形成金属薄膜层可采用沉积、溅射或热蒸发等多种方法。形成金属薄膜层可采用钼、钼铌合金、铝、铝钕合金、钛和铜中的至少一种材料。
然后，通过曝光、显影、刻蚀等构图工艺，使金属薄膜层形成包括第二导通部425的图形。
步骤S12：在完成步骤S11的基板上，形成绝缘层，绝缘层在对应着第二导通部的端部的区域开设有过孔。
如图11B所示，在该步骤中，在完成步骤S11的基板上，先采用等离子体增强化学气相沉积法形成一层绝缘层膜，然后通过普通掩模板通过一次光刻工艺形成绝缘层6。形成绝缘层6采用硅氧化物、硅氮化物、铪氧化物、硅氮氧化物、铝氧化物中的至少一种材料。
步骤S13：在完成步骤S12的基板上，形成包括第一电极、第二电极、第一导通部的图形，第一电极中还同时形成有包括封闭的第一隔离沟槽的图形；第二电极中还同时形成有包括封闭的第二隔离沟槽的图形，相邻的第一电极通过第一导通部电连接，相邻的第二电极通过过孔与第二导通部电连接。
在该步骤中，在完成步骤S12的基板上形成一层金属薄膜层，形成金属薄膜层可采用沉积、溅射或热蒸发等多种方法。形成金属薄膜层可采用氧化铟锡材料。
然后，通过曝光、显影、刻蚀等构图工艺，使金属薄膜层形成包括第一电极、第二电极、第一导通部的图形。如图11C所示，并同时参考图6、7，在该步骤中，采用一次构图工艺，形成同层设置的包括第一电极411、第二电极421、第一导通部415的图形（第一电极411、第二电极421、第一导通部415的具体位置关系参考图6、7），第一导通部415与在步骤S11中形成的第二导通部425在正投影方向上部分正交重叠。
参考图7，第一隔离沟槽412的形状与第一电极411的轮廓形状相似，第一隔离沟槽412的深度等于第一电极411的厚度；第二隔离沟槽422的形状与第二电极421的轮廓形状相似，第二隔离沟槽422的深度等于第二电极421的厚度。
优选的是，第一电极411与第二电极421均为大小相同的菱形，第一隔离沟槽412为菱形沟槽，第一隔离沟槽412的宽度为5-30μm；第二隔离沟槽422为菱形沟槽，第二隔离沟槽422的宽度为5-30μm。
优选的是，第一中心电极413的面积为第一电极411的面积的30-70%，第二中心电极423的面积为第二电极421的面积的30-70%。
在本步骤中，曝光工艺中所采用的掩模板中，除了具有对应着形成第一电极411、第二电极421的图案，还同时具有对应着形成第一隔离沟槽412和第二隔离沟槽422的图案。其中，对应着形成第一隔离沟槽412和第二隔离沟槽422的图案为光刻胶完全去除区，相应的，在曝光工艺、显影工艺结束后，金属薄膜层中的对应部分金属薄膜在刻蚀工艺中被完全去除，从而形成第一隔离沟槽412和第二隔离沟槽422。
在本实施例中，如图7所示，第一中心电极413和第一周边电极414完全电性隔离（即二者之间无任何信号连接，第一中心电极相当于悬浮着）、第二中心电极423和第二周边电极424完全电性隔离（即二者之间无任何信号连接，第二中心电极相当于悬浮着），与现有技术电容式触摸屏中传感器电极相比，第一中心电极413和第二中心电极423是绝缘孤岛（floatingITO），因此第一中心电极413和第二中心电极423在传感器电极4充电的时候不会与公共电极产生耦合，从而避免了进一步产生RC负载。
这里应该理解的是，本发明中传感器电极4的图形并不局限于本实施例中所示例的菱形图形，其本质在于，通过悬浮式（floating）的中心电极的设计，使得传感器电极与公共电极之间的耦合减小，而其外在形状或相关结构的改变，并不脱离本发明保护的范畴。
在本实施例中，第一导通部415为条状，第一导通部415形成于相邻的第一周边电极414沿第一电极组41排列方向的菱角之间，第一导通部415的宽度小于第二电极421沿第二电极组42排列方向上的间距，第一导通部415的长度大于等于第一电极411沿第一电极组41排列方向上的间距；第二导通部425为条状，第二导通部425形成于相邻的第二周边电极424沿第二电极组42排列方向的菱角之间，第二导通部425的宽度小于第一电极411沿第一电极组41排列方向上的间距，第二导通部425的长度大于等于第二电极421沿第二电极组42排列方向上的间距。
在本实施例中，步骤S11中的金属薄膜层形成第二电极421之间的搭桥和边沿走线，其中：搭桥即第二导通部425，边沿走线即传感器电极与该电容式触摸屏的周边电路之间的电连接线；步骤S13中的金属薄膜层形成第一电极411之间的搭桥，即第一导通部415。
如图7、8所示，与现有技术中传感器电极之间的电连接方式相比，本实施例中只需在绝缘层6中形成一个较大过孔426即可，使得工艺设计更简单，减小了工艺误差；同时，采用一个较大的过孔形成设置在不同层的第二电极与第二导通部的电连接，相比现有技术中采用多个较小的过孔形成不在同一层的电极与导通部的电连接（如图3、4所示），更容易获得稳定的电连接效果，使得显示画面更干净，消影效果更好。与现有技术相同的是，本实施例中第一电极组41和第二电极组42之间仍采用互感方式进行触摸感应，并不会影响耦合电场中Tx（Transmit：传送）和Rx（Receive：接收）之间的耦合，灵敏度得到提升。
如图9、10所示，为本实施例中电容式触摸屏在沿纸面水平方向（A-A）和垂直方向（B-B）的剖视图。其中，图9示出了列方向的第二电极组42中的第二电极421通过第二导通部425（金属桥）做电连接，即采用钼、钼铌合金、铝、铝钕合金、钛和铜中的至少一种材料形成第二导通部425，第二电极组42中相邻第二电极421通过第二导通部425电连接；图10示出了行方向的第一电极组41通过第一导通部415（传感器电极桥，图10中，与第二导通部425区域对应区域的传感器电极部分即为第一导通部415）做电连接，即采用氧化铟锡材料形成第一导通部415，第一电极组41中相邻第一电极411通过第一导通部415电连接。第一导通部415与第二导通部425的重叠区域形成节点电容，第一导通部415与第二导通部425之间通过绝缘层6绝缘隔离。
步骤S14：在完成步骤S13的基板上，形成钝化层。
如图11D所示，在该步骤中，在完成步骤S13的基板上，采用等离子体增强化学气相沉积法形成一层钝化层7。形成钝化层7采用硅氧化物、硅氮化物、铪氧化物、硅氮氧化物、铝氧化物中的至少一种材料。
然后，通过曝光、显影、刻蚀等构图工艺，在钝化层7中形成过孔，传感器电极4与该电容式触摸屏的周边电路之间的边沿走线通过上述过孔电连接。
至此，就形成了电容式触摸屏的触摸面板功能部分。
在本实施例的制备方法中，在完成将第一电极和/或第二电极形成包括分布在周边的周边电极和与周边电极电性隔离的中心电极，且使得同一行/列中相邻的周边电极互相电连接的步骤之后，还进一步包括：
步骤S21：将基板在垂直方向翻转（即翻转180°），如图11E所示。
步骤S22：在翻转后的基板与第一电极组、第二电极组相背的另一面上，形成彩膜层，如图11F所示。
即，在本实施例中，先制备完成触摸面板功能部分，然后将基板倒置（有传感器电极4的图形的一面朝下），然后以没有图形的一面，采用光刻工艺制备形成彩膜基板1中的彩膜层12以及其他相应的膜层。本实施例中彩膜基板的制备与现有技术中彩膜基板的制备相同，这里不再赘述。
在本实施例中，还包括与彩膜基板相对设置的阵列基板，本实施例中阵列基板的制备与现有技术中阵列基板的制备相同，这里不再赘述。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例的电容性触摸屏结构中，第二导通部与第一电极、第二电极同层形成，第一导通部设置于第二导通部的下方，绝缘层中设置有过孔，第一导通部与第一电极通过过孔电连接。
在本实施例中，第一电极、第二电极以及第二导通部采用氧化铟锡形成；第一导通部采用钼、钼铌合金、铝、铝钕合金、钛和铜中的至少一种材料形成。
相应的，制备方法具体包括如下步骤：
步骤S11：在基板上，形成包括第一导通部的图形。
步骤S12：在完成步骤S11的基板上，形成绝缘层，绝缘层在对应着第一导通部的端部的区域开设有过孔。
步骤S13：在完成步骤S12的基板上，形成包括第一电极、第二电极、第二导通部的图形，第一电极中还同时形成有包括封闭的第一隔离沟槽的图形；第二电极中还同时形成有包括封闭的第二隔离沟槽的图形，相邻的第二电极通过第二导通部电连接，相邻的第一电极通过过孔与第一导通部电连接。
步骤S14：在完成步骤S13的基板上，形成钝化层。
本实施例中电容式触摸屏的其他结构以及制备方法中的其他步骤具体可参考实施例1，这里不再详述。
实施例3：
本实施例与实施例1、2的区别在于，在本实施例中，仅有第一电极组中的第一电极，或者仅有第二电极组中的第二电极中开设有封闭的隔离沟槽。
相应的，在制备工艺中形成传感器电极时，在曝光工艺中所采用的掩模板中，除了具有对应着形成第一电极411、第二电极421的图案，还同时具有对应着形成第一隔离沟槽412（对应第一电极中开设有封闭的隔离沟槽）；或者，还同时具有对应着形成第二隔离沟槽422（对应第二电极中开设有封闭的隔离沟槽）的图案。其中，对应着形成第一隔离沟槽412或第二隔离沟槽422的图案为光刻胶完全去除区，相应的，在曝光工艺、显影工艺结束后，金属薄膜层中的对应部分金属薄膜在刻蚀工艺中被完全去除，从而形成第一隔离沟槽412或第二隔离沟槽422。
本实施例中电容式触摸屏的其他结构以及制备方法中的其他步骤具体可参考实施例1、2，这里不再详述。
应该理解的是，本发明实施例1-3的传感器电极中，将行排列方向定义为第一电极、列排列方向定义为第二电极，仅是为了叙述方便，事实上，传感器电极中第一电极、第二电极并不限定方向，即，也可以将行排列方向定义为第二电极、列排列方向定义为第一电极，这里不做限定。
综上，本发明的垂直电场型液晶显示器的“On-cell”电容式触摸屏中，由于在传感器电极中采用了悬浮式的中心电极，使得传感器电极与公共电极之间的耦合变小，降低了RC负载，使得传感器电极充电更快，抗干扰能力更强，触摸灵敏度更高，使得显示装置在具备较高显示品质的同时，还具备了良好的触摸效果。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (23)

1.一种电容式触摸屏，包括基板以及设置于所述基板上的传感器电极，所述传感器电极包括多行平行排列的第一电极组、多列平行排列的第二电极组，所述第一电极组包括多个依次电连接的第一电极，所述第二电极组包括多个依次电连接的第二电极，其特征在于，所述第一电极和/或所述第二电极包括分布在周边的周边电极和与所述周边电极电性隔离的中心电极，同一行/列中相邻的所述周边电极互相电连接。
2.根据权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述第一电极中开设有封闭的第一隔离沟槽，所述第一隔离沟槽的内侧为第一中心电极，所述第一隔离沟槽外侧为第一周边电极，相邻的所述第一周边电极互相电连接；和/或，所述第二电极中开设有封闭的第二隔离沟槽，所述第二隔离沟槽内侧为第二中心电极，所述第二隔离沟槽外侧为第二周边电极，相邻的所述第二周边电极互相电连接。
3.根据权利要求2所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述第一隔离沟槽的形状与所述第一电极的轮廓形状相似，所述第一隔离沟槽的深度等于所述第一电极的厚度；和/或，所述第二隔离沟槽的形状与所述第二电极的轮廓形状相似，所述第二隔离沟槽的深度等于所述第二电极的厚度。
4.根据权利要求3所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极为大小相同的菱形，所述第一隔离沟槽为菱形沟槽，所述第一隔离沟槽的宽度为5-30μm；和/或，所述第二隔离沟槽为菱形沟槽，所述第二隔离沟槽的宽度为5-30μm。
5.根据权利要求4所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述第一中心电极的面积为所述第一电极的面积的30-70％，所述第二中心电极的面积为所述第二电极的面积的30-70％。
6.根据权利要求2-5任一项所述的电容式触摸屏，其特征在于，相邻的所述第一周边电极沿所述第一电极组排列方向的菱角之间设置有第一导通部，相邻的所述第一周边电极通过所述第一导通部电连接；相邻的所述第二周边电极沿所述第二电极组排列方向的菱角之间设置有第二导通部，相邻的所述第二周边电极通过所述第二导通部电连接，所述第一导通部与所述第二导通部设置在不同层，且二者在正投影方向上部分正交重叠。
7.根据权利要求6所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述第一导通部与所述第二导通部之间设置有绝缘层，所述第一导通部与所述第一电极、所述第二电极同层形成，所述第二导通部设置于所述第一导通部的下方，所述绝缘层中设置有过孔，所述第二导通部与所述第二电极通过所述过孔电连接；
或者，所述第二导通部与所述第一电极、所述第二电极同层形成，所述第一导通部设置于所述第二导通部的下方，所述绝缘层中设置有过孔，所述第一导通部与所述第一电极通过所述过孔电连接。
8.根据权利要求7所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述第一导通部为条状，所述第一导通部的宽度小于相邻所述第二电极沿所述第二电极组排列方向上的间距，所述第一导通部的长度大于等于相邻所述第一电极沿所述第一电极组排列方向上的间距；
所述第二导通部为条状，所述第二导通部的宽度小于相邻所述第一电极沿所述第一电极组排列方向上的间距，所述第二导通部的长度大于等于相邻所述第二电极沿所述第二电极组排列方向上的间距。
9.根据权利要求8所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述第一电极、所述第二电极以及与所述第一电极、所述第二电极同层设置的所述第一导通部或所述第二导通部采用氧化铟锡形成；
与所述第一电极、所述第二电极设置在不同层的所述第二导通部或所述第一导通部采用钼、钼铌合金、铝、铝钕合金、钛和铜中的至少一种材料形成。
10.根据权利要求1-5任一所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述基板在与所述第一电极组、所述第二电极组相背的另一面上还设置有彩膜层。
11.根据权利要求6所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述基板在与所述第一电极组、所述第二电极组相背的另一面上还设置有彩膜层。
12.根据权利要求7所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述基板在与所述第一电极组、所述第二电极组相背的另一面上还设置有彩膜层。
13.根据权利要求8所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述基板在与所述第一电极组、所述第二电极组相背的另一面上还设置有彩膜层。
14.根据权利要求9所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述基板在与所述第一电极组、所述第二电极组相背的另一面上还设置有彩膜层。
15.一种电容式触摸屏的制备方法，包括在基板上形成传感器电极的步骤，形成所述传感器电极包括形成多行平行排列的第一电极组、多列平行排列的第二电极组的步骤，所述第一电极组包括多个依次电连接的第一电极，所述第二电极组包括多个依次电连接的第二电极，其特征在于，所述制备方法还包括，将所述第一电极和/或所述第二电极形成包括分布在周边的周边电极和与所述周边电极电性隔离的中心电极，且使得同一行/列中相邻的所述周边电极互相电连接的步骤。
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：
步骤S11：在所述基板上，形成包括第二导通部或第一导通部的图形；
步骤S12：在完成步骤S11的所述基板上，形成绝缘层，所述绝缘层在对应着所述第二导通部或所述第一导通部的端部的区域开设有过孔；
步骤S13：在完成步骤S12的所述基板上，形成包括所述第一电极、所述第二电极、所述第一导通部的图形，所述第一电极中还同时形成有包括封闭的第一隔离沟槽的图形，所述第一隔离沟槽的内侧为第一中心电极，所述第一隔离沟槽外侧为第一周边电极；和/或，所述第二电极中还同时形成有包括封闭的第二隔离沟槽的图形，所述第二隔离沟槽内侧为第二中心电极，所述第二隔离沟槽外侧为第二周边电极，相邻的所述第一电极通过所述第一导通部电连接，相邻的所述第二电极通过所述过孔与所述第二导通部电连接；
或者，在完成步骤S12的所述基板上，形成包括所述第一电极、所述第二电极、所述第二导通部的图形，所述第一电极中还同时形成有包括封闭的第一隔离沟槽的图形，所述第一隔离沟槽的内侧为第一中心电极，所述第一隔离沟槽外侧为第一周边电极；和/或，所述第二电极中还同时形成有包括封闭的第二隔离沟槽的图形，所述第二隔离沟槽内侧为第二中心电极，所述第二隔离沟槽外侧为第二周边电极，相邻的所述第二电极通过所述第二导通部电连接，相邻的所述第一电极通过所述过孔与所述第一导通部电连接；
步骤S14：在完成步骤S13的所述基板上，形成钝化层。
17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，在步骤S13中，采用一次构图工艺，形成同层设置的包括所述第一电极、所述第二电极、所述第一导通部或所述第二导通部的图形，所述第一导通部与在步骤S11中形成的所述第二导通部在正投影方向上部分正交重叠，或者，所述第二导通部与在步骤S11中形成的所述第一导通部在正投影方向上部分正交重叠。
18.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述第一隔离沟槽的形状与所述第一电极的轮廓形状相似，所述第一隔离沟槽的深度等于所述第一电极的厚度；和/或，所述第二隔离沟槽的形状与所述第二电极的轮廓形状相似，所述第二隔离沟槽的深度等于所述第二电极的厚度。
19.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极均为大小相同的菱形，所述第一隔离沟槽为菱形沟槽，所述第一隔离沟槽的宽度为5-30μm；和/或，所述第二隔离沟槽为菱形沟槽，所述第二隔离沟槽的宽度为5-30μm。
20.根据权利要求19所述的制备方法，其特征在于，所述第一中心电极的面积为所述第一电极的面积的30-70％，所述第二中心电极的面积为所述第二电极的面积的30-70％。
21.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，所述第一导通部为条状，所述第一导通部形成于相邻的所述第一周边电极沿所述第一电极组排列方向的菱角之间，所述第一导通部的宽度小于所述第二电极沿所述第二电极组排列方向上的间距，所述第一导通部的长度大于等于所述第一电极沿所述第一电极组排列方向上的间距；
所述第二导通部为条状，所述第二导通部形成于相邻的所述第二周边电极沿所述第二电极组排列方向的菱角之间，所述第二导通部的宽度小于所述第一电极沿所述第一电极组排列方向上的间距，所述第二导通部的长度大于等于所述第二电极沿所述第二电极组排列方向上的间距。
22.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，所述第一电极、所述第二电极以及与所述第一电极、所述第二电极同层设置的所述第一导通部或所述第二导通部采用氧化铟锡形成；
与所述第一电极、所述第二电极设置在不同层的所述第二导通部或所述第一导通部采用钼、钼铌合金、铝、铝钕合金、钛和铜中的至少一种材料形成。
23.根据权利要求15-22任一所述的制备方法，其特征在于，在完成将所述第一电极和/或所述第二电极形成包括分布在周边的周边电极和与所述周边电极电性隔离的中心电极，且使得同一行/列中相邻的所述周边电极互相电连接的步骤之后，还进一步包括：
步骤S21：将所述基板在垂直方向翻转；
步骤S22：在翻转后的所述基板与所述第一电极组、所述第二电极组相背的另一面上，形成彩膜层。
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