CN103455203A - 触摸屏、其制作方法及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种触摸屏、其制作方法及显示装置，该方法包括：在基板上形成触控电极层的图形；在触控电极层上形成绝缘层的图形；接着在绝缘层上通过一次构图工艺形成桥接层和周边走线的图形。本发明在一次构图工艺中使用同时完成桥接层和周边走线的构图，减少了制造过程中构图次数，提高了触摸屏的制造效率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种触摸屏、其制作方法及显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触摸屏（Touch Screen Panel）已经逐渐遍及人们的生活中。目前，触摸屏按照工作原理可以分为：电阻式、电容式、红外线式以及表面声波式、电磁式、振波感应式以及受抑全内反射光学感应式等。其中，电容式触摸屏以其独特的触控原理，凭借高灵敏度、长寿命、高透光率等优点，被业内追捧为新宠。
目前应用比较广泛的单片式（OGS，One Glass Solution）触控模组，是在基板上直接形成单层的触控导电膜及传感器，如图1a和图1b所示，OGS触控模组的具体结构包括：在基板101上依次层叠设置的遮蔽层（Blackmatrix，简称BM）102、桥接层（Bridge）103、绝缘层（Overcoat，简称OC）104、触控电极层105、周边走线106以及钝化层107；其中，触控电极层105具体包括交叉而置且相互绝缘的触控感应电极1051和触控驱动电极1052，触控感应电极1051和触控驱动电极1052为菱形图案，相邻的且相互断开的触控驱动电极1052通过桥接层103桥接，触控感应电极1051和触控驱动电极1052在触控模组的非显示区域与对应的周边走线106相连，周边走线106会将触控电极层105上的信号传输到对应的IC芯片进行分析处理。
上述结构的OGS触控模组在制备时需要采用六道掩膜板（Mask）进行构图：第一道Mask形成遮蔽层102的图形，第二道Mask形成桥接层103的图形，第三道Mask形成绝缘层104的图形，第四道Mask形成触控电极层105的图形，第五道Mask形成周边走线106的图形，第六道Mask形成钝化层107的图形。上述制备工艺所用到的掩模板数量比较多，使用每个掩模板时都要与基板精确对位，会降低生产效率，增加了生产成本。
发明内容
本发明实施例提供了一种触摸屏、其制作方法及显示装置，用以解决现有技术中制造OGS触控模组时使用掩模板次数较多，生产效率低的问题。
本发明实施例提供的一种触摸屏的制作方法，包括：
在基板上形成触控电极层的图形；所述触控电极层包括交叉而置且相互绝缘的触控感应电极和触控驱动电极；
在所述触控电极层上形成绝缘层的图形；
在所述绝缘层上通过一次构图工艺形成桥接层和周边走线的图形；所述桥接层桥接相邻的所述触控驱动电极或相邻的所述触控感应电极。
本发明实施例提供的一种触摸屏，包括一基板，在所述基板上依次层叠设置的触控电极层、绝缘层、桥接层及周边走线层；其中，
所述触控电极层、绝缘层和桥接层位于所述触摸屏的触控区域；所述触控电极层包括同层设置、交叉而置且相互绝缘的触控感应电极和触控驱动电极；所述桥接层桥接相邻的所述触控驱动电极或相邻的所述触控感应电极；
所述触控电极层、绝缘层、桥接层及周边走线位于所述触摸屏的非触控区域。
本发明实施例提供的一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述触摸屏。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种触摸屏、其制作方法及显示装置，该方法包括：在基板上形成触控电极层的图形；在触控电极层上形成绝缘层的图形；接着在绝缘层上通过一次构图工艺形成桥接层和周边走线的图形。本发明在一次构图工艺中同时完成桥接层和周边走线的构图，减少了制造过程中构图次数，提高了触摸屏的制造效率，降低了生产成本。
附图说明
图1a为现有技术中的OGS触控模组的俯视示意图；
图1b为图1a中A-A向的截面示意图；
图2为本发明实施例提供的触摸屏的制造方法的流程图；
图3a为本发明实施例中在基板上形成遮蔽层后的截面示意图；
图3b为本发明实施例中在形成触控电极层后的截面示意图；
图3c为本发明实施例中在形成绝缘层后的截面示意图；
图3d为本发明实施例中在通过一次构图工艺形成桥接层和周边走线后的截面示意图；
图3e为本发明实施例中在形成钝化层后的截面示意图；
图4a-图4e为本发明实施例中通过一次构图工艺形成桥接层和周边走线的各步骤的截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的触摸屏、其制作方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各层薄膜厚度和区域大小形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供的一种触摸屏的制作方法，如图2所示，具体包括以下几个步骤：
步骤S101、在基板1上形成触控电极层3的图形，该触控电极层3包括交叉而置且相互绝缘的触控感应电极31和触控驱动电极32，如图3b所示其中，触控电极层3在触控区域A和非触控区域B都有图形；
步骤S102、在触控电极层3上形成绝缘层4的图形，如图3c所示，其中，绝缘层4在触控区域A和非触控区域B都有图形；
较佳地，在执行步骤S102之前，还可以包括：在基板1上形成遮蔽层2的图形，如图3a所示，其中，遮蔽层2仅在非触控区域B有图形；具体地，可以先在基板1上形成遮蔽层2的图形，然后在遮蔽层2上形成触控电极层3的图形。也可以先在基板1上形成触控电极层3的图形，然后在触控电极层3上形成遮蔽层2的图形；并且，还可以采用一次构图工艺（具体的掩膜工艺可采用灰阶掩模或者半色调掩膜）同时形成位于下方的触控电极层3和上方的遮蔽层2的图形，在此不做详述，这样可以减少掩膜次数，节约成本；进一步地，还可以直接使用诸如黑色感光性树脂的光刻胶作为遮蔽层2，省去了单独制作遮蔽层2的工艺，降低了生产成本。
步骤S103、在绝缘层4上通过一次构图工艺形成桥接层5和周边走线6的图形，如图3d所示，其中，桥接层5在触控区域A和非触控区域B都有图形；周边走线6仅在非触控区域B有图形，对应于具有遮蔽层3图形的区域，遮蔽层3可以遮蔽触摸屏的周边引线（即周边走线6）；桥接层5桥接相邻的触控驱动电极32或相邻的触控感应电极31，在图3d中以桥接层3桥接相邻的触控感应电极31为例进行说明。进一步地，周边走线可以是金属走线，金属的电阻比较小，导电效果更好，有利于提高触摸屏的触控灵敏度。
进一步地，本发明实施例提供的上述方法中，如图2所示，还可以包括：
步骤S104、在周边走线6上形成钝化层7的图形，如图3e所示，其中，钝化层7在触控区域A和非触控区域B都有图形。
本发明实施例提供的上述触摸屏的制作方法在一次构图工艺中同时完成桥接层和周边走线的构图，相对于现有技术中需要使用六次构图工艺，减少了制造过程中构图次数，提高了触摸屏的制造效率，降低了生产成本。
在本发明实施例的以下描述中为了叙述方便，对步骤S101-S104中掩模板的描述采用第一掩模板、第二掩模板、第三掩模板、第四掩模板以及第五掩膜板的方式来描述。
下面对上述步骤S101-S104分别进行详细地说明。
在基板1上形成遮蔽层2的图形，具体通过下述方式实现：
首先，在基板1上形成遮蔽层2的薄膜；在具体实施时，可以采用光刻胶材料制备遮蔽层2；
然后，使用第一掩模板对遮蔽层2的薄膜进行构图，如图3a所示，形成遮蔽层2的图形，需要说明的是本发明所有实施例中的构图工艺都至少包括涂覆光刻胶、曝光显影、蚀刻工艺。需要说明的是本发明实施例中的蚀刻工艺可以是湿刻或者干刻工艺。
步骤S101、在遮蔽层2上形成触控电极层3的图形，通过下述方式实现：
首先，在遮蔽层2上形成触控电极层3的薄膜；
然后，在触控电极层3的薄膜上涂敷光刻胶，使用第二掩模板对光刻胶曝光显影；
最后，刻蚀触控电极层3的薄膜，剥去光刻胶，得到触控电极层3的图形，如图3b所示，其中，触控电极层3包括交叉而置且相互绝缘的触控感应电极31和触控驱动电极32。
步骤S102、在完成步骤S101后，在触控电极层3上形成绝缘层4的图形，通过下述方式实现：
首先，在触控电极层3上沉积绝缘层4的薄膜；
然后，使用第三掩模板对绝缘层4的薄膜进行构图，形成绝缘层4的图形，如图3c所示。
步骤S103、在完成步骤S102后，在绝缘层4上通过一次构图工艺形成桥接层5和周边走线6的图形，通过下述方式实现：
首先，在绝缘层4上依次形成桥接层5的薄膜以及周边走线6的薄膜，如图4a所示；
然后，在周边走线6的薄膜上形成光刻胶8，使用第四掩膜板9对光刻胶8曝光显影，如图4b所示，得到光刻胶完全去除区域a、光刻胶部分保留区域b以及光刻胶完全保留区域c；在具体实施时，第四掩模板9可以为半色调掩模板或者灰色调掩模板，在图4b中使用的是灰色调掩膜板；
其中，光刻胶部分保留区域b对应于形成桥接层5的图形区域，光刻胶完全保留区域c对应于形成周边走线6的图形区域；
最后，对光刻胶完全去除区域a、光刻胶部分保留区域b以及光刻胶完全保留区域c分别进行刻蚀，形成桥接层5和周边走线6的图形。
其中，对光刻胶完全去除区域a、光刻胶部分保留区域b以及光刻胶完全保留区域c分别进行刻蚀，形成桥接层5和周边走线6的图形的过程，具体通过以下方式实现：
首先，采用蚀刻工艺去掉光刻胶完全去除区域a的桥接层5的薄膜与周边走线6的薄膜，得到桥接层5的图形，如图4c所示，该桥接层5将会桥接后续制备工艺中制成的相邻的触控感应电极61；
然后，采用灰化工艺去除掉光刻胶部分保留区域b的光刻胶8，减薄光刻胶完全保留区域c的光刻胶，如图4d所示；
接着，采用蚀刻工艺去掉光刻胶部分保留区域b的周边走线6的薄膜，暴露出桥接层5的图形，如图4e所示；
最后，剥离光刻胶完全保留区域c的光刻胶8，得到周边走线6的图形，如图3d所示。
较佳地，在具体实施时，桥接层5的材料为透明导电材料，例如可以是氧化铟锡（ITO）、氧化铟锌（IZO）材料、碳纳米管或者石墨烯。采用ITO作为桥接层5的好处在于提高触摸屏的透过率，并且ITO相对金属对光的反射率较小降低了反射光对人的视觉影响。
当然，桥接层5也可以采用金属材料制备，在此不做限定。并且，当桥接层5和周边走线6都采用金属材料制备时，桥接层5和周边走线6可以同层设置，可以通过一次掩膜工艺得到。
步骤S104、在完成步骤S103之后，在周边走线6上形成钝化层7的图形，通过下述方式实现：
首先，在周边走线6上沉积钝化层7的薄膜；
然后，使用第五掩膜板对钝化层7的薄膜进行构图，形成钝化层7的图形，如图3e所示，钝化层7可以保护周边走线6不被外界空气氧化。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种采用上述触摸屏的制作方法制备出的触摸屏，如图3e所示，该触摸屏具体包括：一基板1，在基板1上依次层叠设置的触控电极层3、绝缘层4、桥接层5及周边走线6；其中，
触控电极层3、绝缘层4和桥接层5位于触摸屏的触控区域A；触控电极层3包括同层设置、交叉而置且相互绝缘的触控感应电极31和触控驱动电极32；桥接层5桥接相邻的触控驱动电极32或相邻的触控感应电极31，在图3e中以桥接层5桥接相邻的触控感应电极31为例进行说明；
触控电极层3、绝缘层4、桥接层5及周边走线6位于触摸屏的非触控区域B；从图3e中可看出，周边走线6只设置在触摸屏的非触控区域B。
具体地，如图3e所示，上述触摸屏还可以包括：位于触摸屏的非触控区域B，且位于触控电极层3与基板1之间的遮蔽层2。或者，遮蔽层2可以位于触控电极层3与绝缘层4之间，且位于触摸屏的非触控区域B。
具体地，如图3e所示，上述触摸屏还可以包括：位于周边走线6之上，且覆盖触控区域A和非触控区域B的钝化层7。进一步地，周边走线可以是金属走线，金属的电阻比较小，导电效果更好，有利于提高触摸屏的触控灵敏度。
具体地，在本实施例中该触摸屏中的遮蔽层2的材料可以为黑色感光性树脂，这样同时可以将黑色感光性树脂作为掩膜工艺中的光刻胶使用，省去了单独涂覆光刻胶的工艺，减少了对光刻胶的使用量，节约了生产成本。
具体地，该触摸屏中的桥接层5的材料可以采用透明导电材料，例如，可以是氧化铟锡（ITO）、氧化铟锌（IZO）材料、碳纳米管或者石墨烯，桥接层也可以采用金属。采用ITO作为桥接层5的好处在于提高触摸屏的透过率，并且ITO与金属相比对光的反射率较小，降低了反射光对人的视觉影响。如果桥接层2的材料采用金属制备，金属的电阻比ITO小，有利于减小触控电极层的电阻，提高触控灵敏度，但是金属一般是不透光的，会影响触摸屏的透过率。这样，桥接层5和周边走线6可以通过一次构图工艺制成，即采用一块灰色调掩膜板或半色调掩膜板制备两个膜层的图形，具体的制备方法与之前的实施例相同，此处不再详述。这样相对于现有技术中采用六道构图工艺制备，可以减少掩膜板的使用次数，从而提高触摸屏的制造效率，降低生产成本。
具体地，该触摸屏中的触控电极层3的材料可以采用透明导电材料，例如，可以是氧化铟锡（ITO）或氧化铟锌（IZO）材料，还可以是碳纳米管、石墨烯等透明导电材料。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述触摸屏，该显示装置可以为：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。该显示装置的实施可以参见上述触摸屏的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种触摸屏、其制作方法及显示装置，该方法包括：在基板上形成触控电极层的图形；在触控电极层上形成绝缘层的图形；接着在绝缘层上通过一次构图工艺形成桥接层和周边走线的图形。本发明在一次构图工艺中同时完成桥接层和周边走线的构图，减少了制造过程中构图次数，提高了触摸屏的制造效率，降低了生产成本。
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 (13)
1.一种触摸屏的制作方法，其特征在于，包括：
在基板上形成触控电极层的图形；所述触控电极层包括交叉而置且相互绝缘的触控感应电极和触控驱动电极；
在所述触控电极层上形成绝缘层的图形；
在所述绝缘层上通过一次构图工艺形成桥接层和周边走线的图形；所述桥接层桥接相邻的所述触控驱动电极或相邻的所述触控感应电极。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述触控电极层上形成绝缘层的图形的步骤之前，还包括：
在所述基板上形成遮蔽层的图形。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述绝缘层上通过一次构图工艺形成桥接层和周边走线的图形的步骤，包括：
在所述绝缘层上依次形成桥接层的薄膜以及周边走线的薄膜；
在所述周边走线的薄膜上形成光刻胶，使用一掩膜板对光刻胶曝光显影，得到光刻胶完全去除区域、光刻胶部分保留区域以及光刻胶完全保留区域；所述光刻胶部分保留区域对应于形成桥接层的图形区域，所述光刻胶完全保留区域对应于形成所述周边走线的图形区域；
对光刻胶完全去除区域、光刻胶部分保留区域以及光刻胶完全保留区域分别进行刻蚀，形成桥接层和周边走线的图形。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述掩模板为半色调掩模板或灰色调掩模板。
5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述对光刻胶完全去除区域、光刻胶部分保留区域以及光刻胶完全保留区域分别进行刻蚀，形成桥接层和周边走线的图形，具体包括：
采用蚀刻工艺去掉所述光刻胶完全去除区域的桥接层的薄膜与周边走线的薄膜，得到桥接层的图形；
采用灰化工艺去除掉所述光刻胶部分保留区域的光刻胶，减薄光刻胶完全保留区域的光刻胶；
采用蚀刻工艺去掉所述光刻胶部分保留区域的周边走线的薄膜，暴露出所述桥接层的图形，剥离所述光刻胶完全保留区域的光刻胶，得到周边走线的图形。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述绝缘层上通过一次构图工艺形成桥接层和周边走线的图形之后，还包括：
在所述周边走线上形成钝化层的图形。
7.一种触摸屏，其特征在于，包括一基板，在所述基板上依次层叠设置的触控电极层、绝缘层、桥接层及周边走线；其中，
所述触控电极层、所述绝缘层和所述桥接层位于所述触摸屏的触控区域；所述触控电极层包括同层设置、交叉而置且相互绝缘的触控感应电极和触控驱动电极；所述桥接层桥接相邻的所述触控驱动电极或相邻的所述触控感应电极；
所述触控电极层、所述绝缘层、所述桥接层及所述周边走线位于所述触摸屏的非触控区域。
8.如权利要求7所述的触摸屏，其特征在于，还包括：位于所述触摸屏的非触控区域的遮蔽层；
所述遮蔽层位于所述基板与所述触控电极层之间，或位于所述触控电极层与所述绝缘层之间。
9.如权利要求7所述的触摸屏，其特征在于，还包括：位于所述周边走线之上，且覆盖所述触控区域和所述非触控区域的钝化层。
10.如权利要求8所述的触摸屏，其特征在于，所述遮蔽层的材料为黑色感光性树脂。
11.如权利要求7所述的触摸屏，其特征在于，所述桥接层和或所述触控电极层的材料为透明导电材料。
12.如权利要求11所述的触摸屏，其特征在于，所述透明导电材料为氧化铟锡ITO、氧化铟锌IZO材料、碳纳米管或者石墨烯。
13.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求7-12任一项所述的触摸屏。
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