CN103914163A - 一种触控面板以及触控显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种触控面板以及触控显示装置，所述触控面板包括：透明基板；形成于所述透明基板上的导电层，所述导电层包括多条第一导电图案和与所述多条第一导电图案交叉的多条第二导电图案，每一所述第二导电图案被所述多条第一导电图案分成多段；平铺于所述导电层上的色阻绝缘层，所述色阻绝缘层包括多个过孔；形成于所述色阻绝缘层上的金属桥接层，所述金属桥接层通过所述过孔将所述多段第二导电图案连接在一起。采用本发明的技术方案，将色阻作为绝缘层以代替现有的有机膜层，避免了有机膜制程工艺带来的不良风险，简化了制程工艺并降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种触控面板以及触控显示装置。
背景技术
现有的电容式触控面板结构如图1所示，包括透明基板10、黑色矩阵层11、金属层12、ITO层13、有机绝缘层15、金属桥接层14、色阻绝缘层16以及保护层17。所述ITO层15用于形成感应电极和驱动电极，所述金属层12层叠于所述ITO层13的边缘，所述有机绝缘层15使所述感应电极与驱动电极之间绝缘，在所述有机绝缘层15打孔，使金属桥接层12能够搭接ITO层13，将断开的感应电极或者驱动电极连接起来。以上电容式触控面板结构中的绝缘层是通过有机膜实现的，在制程工艺中有机膜的涂布工艺相对困难且容易降低产品良率，因此需要一种能够替代有机膜的结构从而省去该有机膜的制程工艺，以提高产品良率。
发明内容
本发明的目的在于提出一种触控面板以及触控显示装置，将色阻绝缘层作为绝缘层以代替现有的有机膜层，从而省去有机膜层制程工艺。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种触控面板，包括：
一透明基板；形成于所述透明基板上的导电层，所述导电层包括多条第一导电图案和与所述多条第一导电图案交叉的多条第二导电图案，每一所述第二导电图案被所述多条第一导电图案分成多段；
平铺于所述导电层上的色阻绝缘层，所述色阻绝缘层包括多个过孔；
形成于所述色阻绝缘层上的金属桥接层，所述金属桥接层通过所述过孔将所述第二导电图案的多段连接在一起。
所述触控面板还包括形成于所述透明基板与所述导电层之间的黑色矩阵层。
所述导电层包括网格状金属层，所述网格状金属层被所述黑色矩阵层遮挡。
所述导电层还包括与所述网格状金属层层叠的透明导电层。
所述透明导电层为ITO或IZO。
所述触控面板还包括形成于所述金属桥接层上的平坦化层。
所述第一导电图案为驱动电极，所述第二导电图案为感应电极。
所述第一导电图案为感应电极，所述第二导电图案为驱动电极。
一种触控显示装置，包括：
TFT阵列基板；
与所述TFT阵列基板相对设置的如权利要求1所述的触控面板。
所述触控面板还包括形成于所述透明基板与所述导电层之间的黑色矩阵层。
所述导电层包括网格状金属层，所述网格状金属层被所述黑色矩阵层遮挡。
所述导电层还包括与所述网格状金属层层叠的透明导电层。
所述触控面板还包括形成于所述金属桥接层上的平坦化层。
所述平坦化层与所述液晶层之间涂有配向层，所述配向层的材质为聚酰亚胺。
所述TFT阵列基板与所述触控面板之间设置有液晶层。
采用本发明的技术方案，将色阻作为绝缘层以代替现有的有机膜层，避免了有机膜制程工艺带来的不良风险，简化了制程工艺并降低生产成本。
附图说明
图1是一种现有的触控面板结构剖面示意图；
图2（a）是本发明实施例一提供的触控面板俯视示意图；
图2（b）是图2（a）中某一触控单元的放大示意图；
图2（c）是图2（b）中触控单元a-a’处的剖面示意图；
图2（d）是图2（b）中触控单元b-b’处的剖面示意图；
图2（e）是本发明实施例一提供的一种优选的触控单元的放大示意图；
图2（f）是图2（a）或者图2（e）所示的触控单元进行平坦化后a-a’处的剖面示意图；
图2（g）是图2（a）或者图2（e）所示的触控单元进行平坦化后b-b’处的剖面示意图；
图2（h）是图2（a）或者图2（e）所示的触控单元用于嵌入显示装置后a-a’处的剖面示意图；
图2（i）是图2（a）或者图2（e）所示的触控单元用于嵌入显示装置后b-b’处的剖面示意图。
图3（a）是本发明实施例二提供的触控面板中黑色矩阵的分布示意图；
图3（b）是本发明实施例二提供的触控面板中某一触控单元的放大示意图；
图3（c）是图3（b）中触控单元c-c’处的剖面示意图；
图3（d）是图3（b）中触控单元d-d’处的剖面示意图；
图3（e）是图3（b）所示的触控单元进行平坦化后c-c’处的剖面示意图；
图3（f）是图3（b）所示的触控单元进行平坦化后d-d’处的剖面示意图；
图3（g）是图3（b）所示的触控单元用于嵌入显示装置后c-c’处的剖面示意图；
图3（h）是图3（b）所示的触控单元用于嵌入显示装置后d-d’处的剖面示意图；
图4（a）是本发明实施例三提供的触控面板中某一触控单元的放大示意图；
图4（b）是图4（a）中触控单元e-e’处的剖面示意图；
图4（c）是图4（a）中触控单元f-f’处的剖面示意图；
图4（d）是图4（a）所示的触控单元进行平坦化后e-e’处的剖面示意图；
图4（e）是图4（a）所示的触控单元进行平坦化后f-f’处的剖面示意图；
图4（f）是图4（a）所示的触控单元用于嵌入显示装置后e-e’处的剖面示意图；
图4（g）是图4（a）所示的触控单元用于嵌入显示装置后f-e’处的剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明实施例提供的触控面板包括形成于透明基板上的导电层，所述导电层如图2（a）所示包括多条所述的第一导电图案21和与所述多条第一导电图案21交叉的多条第二导电图案22，每一所述第二导电图案22被所述多条第一导电图案21分成多段；金属桥接层23将所述被分开的第二导电图案的多段连接在一起。所述触控面板以每一第二导电图案22的桥接部，即所述第二导电图案22与第一导电图案21的交叉部，作为一个触控单元，如图2（a）虚线区域所示，所述触控面板由多个所述触控单元构成，所述触控单元的局部示意图如图2（b）所示。
实施例一
图2（b）是本发明实施例一提供的触控面板中某一触控单元的俯视示意图，包括形成于透明基板上的导电层，所述导电层包括位于同一层的第一导电图案21和第二导电图案22，第一导电图案21和第二导电图案22彼此交叉设置。所述第一导电图案21和第二导电图案22形成后再平铺色阻绝缘层，通常所述色阻绝缘层由RGB三色色阻单元呈阵列排布而成，当然也可以是黑白色阻或RGBW色阻呈阵列排布而成，不构成对本发明的限定。所述第一导电图案21为所述触控单元的驱动电极，第二导电图案22为所述触控单元的感应电极，此时需要通过金属桥接层23将断开的感应电极连接起来，在金属桥接区域要形成有色阻绝缘层，所述金属桥接区域的色阻绝缘层可以单独形成在色阻单元阵列中的各色阻单元之间，亦可通过平铺色组单元阵列同时形成，用于使金属桥阶层23与所述第一导电图案21之间绝缘。
对所述金属桥接区域的色阻绝缘层进行蚀刻形成过孔26。在所述金属桥接区域的色阻绝缘层上沿所述过孔26形成带状的金属桥接层23，所述金属桥接层23在过孔26处与第二导电图案22相接触，从而将位于第一导电图案21两侧的第二导电图案22连接起来。在所述第一导电图案21两侧的第二导电图案22的金属桥接区域的色阻绝缘层上分别蚀刻一个所述过孔26，即可通过所述金属桥接层23实现第二导电图案22的连接，亦可蚀刻出多个过孔26如图2（b)中所示，以使金属桥接层23与所述第二导电图案22之间形成多处接触从而确保桥接的可靠性。
图2（c）是图2（b）所示的触控单元中a-a’处的剖面图，包括透明基板20；形成于所述透明基板20上的导电层，所述导电层在图2（a）中a-a’处形成的是第二导电图案22；平铺于所述导电层上的色阻绝缘层24，所述色阻绝缘层24刻蚀有多个过孔以暴露出所述导电层的第二导电图案22；形成于所述色阻绝缘层24上的金属桥接层23，所述金属桥接层23通过所述过孔与所述导电层的第二导电图案22相接触。图2（d）是图2（b）所示触控单元中b-b’的剖视图，包括透明基板20，形成于所述透明基板上的导电层，所述导电层在b-b’处分别形成第一导电图案21和第二导电图案22，所述第二导电图案22被第一导电图案21分为两段并通过金属桥接层23相连，金属桥接区域的色阻24使所述金属桥接层23与所述第一导电图案21绝缘。所述导电层材料为铟锡金属氧化物ITO或者铟锌金属氧化物IZO。
需要说明的是，金属桥接区域的色阻绝缘层并不限于采用如图2（c）和图2（d）中所示的色阻单元构成形式，可以是一个或多个色阻单元构成，色阻单元颜色也可以任意选择。
本实施例中所述第一导电图案21为所述触控面板的驱动电极，第二导电图案22为所述触控面板的感应电极。同理，该触控单元中第一导电图案21作为感应电极，第二导电图案22作为断开的驱动电极时，也可通过上述方式将感应电极两侧的驱动电极桥接在一起。
所述色阻绝缘层24的厚度可以在1μm~4μm之间，优选为2.2μm；介电常数可以在2～4.5之间，优选为3.5。利用所述色阻绝缘层25代替了现有技术中的有机膜使感应电极与驱动电极之间绝缘，从而省去了有机膜制程工艺，避免了有机膜制程对产品良率的影响。
本实施例的一种优选方式为如图2（e）所示的触控单元，在图2（b）的基础上增加了另一条金属桥接层23’，所述新增加的金属桥接层23’，它的形成方法与原有的金属桥接层23相同，主要用来与原有的金属桥接层23之间互相作为备份以提高所述触控单元的可靠性。
通常，所述触控面板在使用时需要在图2（a）或者图2（e）所示的每个触控单元上平铺一层平坦化层，平铺所述平坦化层后a-a’和b-b’处的剖面图分别如图2（f）和图2（g）所示，图中的平坦化层25使表面形成有带状金属桥接层的色阻绝缘层表面趋于平坦，所述平坦化层材料为聚合脂类有机物，以使所述触控面板内部线路平坦化同时对内部线路可起到介电保护作用。
上述平坦化后的触控面板用于嵌入式触控显示装置时a-a’和b-b’处的剖面图如图2（h）和图2（i）所示，将一TFT阵列基板26与上述触控面板相对设置，通常，所述触控面板中的色阻绝缘层由RGB三种颜色色阻单元阵列而成，每一列色阻颜色相同并且每列色阻的宽度与TFT阵列基板上像素显示区域宽度相同，从而保证所述色阻绝缘层的颜色分布与TFT阵列基板上每列像素的显示颜色相同。因此所述色阻绝缘层在所述触控显示装置的像素显示区域还起到滤光作用，从而不需要在触控面板的透明基板20处再设置彩色滤光片。
对于液晶显示装置，所述触控面板与所述TFT阵列基板之间还设置有液晶层（图中未示出）。由于液晶分子在不同驱动电压下的反转不同会使感应电极和驱动电极对地的寄生电容产生变化，进而影响触控面板感应电极的感应效果，因此需要控制所述液晶层与触控面板中金属桥接层23的距离，该距离优选为4μm~6μm，在这个距离范围内由于液晶分子反转带来的寄生电容变化最小，这个距离可通过预设所述平坦化层25的厚度来控制。
通常，所述平坦化层25与所述液晶层之间涂有配向层（图中未示出），所述配向层的材质为聚酰亚胺。所述配向层很薄，对上述液晶层与触控面板中金属桥接层23的距离的影响可以忽略不计。
本发明实施例一提供的触控面板还包括形成于透明基板与导电层之间的黑色矩阵层1，所述黑色矩阵层如图3（a）所示分布于像素显示区域之间，防止所述触控面板应用于显示装置时发生漏光。黑色矩阵内平铺有色阻单元阵列2，所述色阻单元阵列2在像素显示区域起到滤光作用。另外，黑色矩阵1还遮挡住前文以及图2（a）-（i）所述的金属桥接区域，这样金属桥接区域的设置就不会降低显示装置的开口率。
本发明实施例一提供的触控面板中，导电层为透明导电层，包括第一导电图案和第二导电图案。本实施例提供的触控面板包括图3（a）所示的黑色矩阵层，遮挡所述金属桥接区域。
实施例二
图3（b）是本发明实施例二提供的触控面板中某一触控单元的俯视示意图，其中的黑色区域31和32所示的触控单元的导电层为网格状金属，并被上述黑色矩阵（如图3(a)所示）遮挡。所述触控单元包括形成于透明基板上的导电层，所述导电层包括位于同一层的第一导电图案31和第二导电图案32，第一导电图案31和第二导电图案32彼此交叉设置。所述第一导电图案31和第二导电图案32形成后再平铺色阻绝缘层，通常，所述色阻绝缘层由RGB三色色阻单元呈阵列排布而成，当然也可以是黑白色阻或RGBW色阻呈阵列排布而成，不构成对本发明的限定。通过金属桥接层33将第一导电图案31两侧的所述第二导电图案32连接起来，需要在金属桥接区域形成色阻绝缘层，所述金属桥接区域位于黑色矩阵层的遮挡区域内。金属桥接区域的色阻绝缘层可单独形成于色阻单元之间的黑色矩阵遮挡区域，亦可在平铺色阻单元阵列时同时形成。对金属桥接区域的色组绝缘层进行蚀刻形成过孔36，在金属桥接区域的色阻绝缘层上沿所述过孔36形成带状的金属桥接层33，所述金属桥接层33在过孔36处与第二导电图案32相接触，从而将位于第一导电图案31两侧的第二导电图案32连接起来。
图3（c）是图3（b）所示的触控单元中c-c’处的剖面图，包括透明基板30；形成于所述透明基板30上的导电层，所述导电层在图3（a）中c-c’处形成的是第二导电图案32；平铺于所述导电层上的色阻绝缘层35，所述色阻绝缘层35刻蚀有多个过孔以暴露出所述导电层的第二导电图案32；形成于所述色阻绝缘层35上的金属桥接层33，所述金属桥接层33通过所述过孔与所述导电层的第二导电图案32相接触。还包括形成于所述透明基板30与导电层的第二导电图案32之间的黑色矩阵层39，形成有金属桥接层33的金属桥接区域被所述黑色矩阵层39遮挡。图3（d）是图3（b）所示的触控单元中d-d’处的剖面图，包括透明基板30，形成于所述透明基板上的导电层，所述导电层在d-d’处分别形成第一导电图案31和第二导电图案32，所述第二导电图案32被第一导电图案31分为两段并通过金属桥接层33相连，金属桥接区域的色阻35使所述金属桥接层33与所述第一导电图案31绝缘；还包括形成于所述透明基板30与导电层的第二导电图案32之间的黑色矩阵层39。
需要说明的是，金属桥接区域的色阻绝缘层并不限于采用如图3（c）和图3（d）中所示的色阻单元构成形式，可以是一个或多个色阻单元构成，色阻单元颜色也可以任意选择。
通常，所述触控面板在使用时需要在图3（b）所示的每个触控单元上平铺一层平坦化层，平铺所述平坦化层后c-c’处和d-d’处的剖面图分别如图3（e）图3（f）所示，图中的平坦化层37使表面形成有带状金属桥接层的色阻绝缘层表面趋于平坦。上述平坦化后的触控面板用于嵌入式触控显示装置时c-c’处和d-d’处的剖面图分别如图3（g）和图3（h）所示，所述触控面板与TFT阵列基板38相对设置，对于液晶显示装置，还包括形成于所述TFT阵列基板38和所述触控面板之间的液晶层（图中未示出）。
本实施例中所述导电层可以是网格状金属层，用来形成所述第一导电图案31和第二导电图案32，所述网格状金属层形成的第一和第二导电图案被所述黑色矩阵层39遮挡。
本发明实施例二提供的触控面板中，导电层为网格状金属层，包括第一导电图案和第二导电图案。本实施例提供的触控面板同样包括图3（a）所示的黑色矩阵层，遮挡所述网格状金属层和金属桥接区域。
实施例三
图4（a）是本发明实施例三提供的触控面板中某一触控单元的俯视示意图，其中的触控单元的导电层由网格状金属和透明导电层层叠而成（层叠顺序可以互换），并被黑色矩阵遮挡；黑色区域为网格状金属所覆盖的区域。也就是说，所述导电层中的网格状金属层位于所述被黑色矩阵遮挡的区域内，与所述网格状金属层层叠的透明导电层的轮廓440如图中所示包围形成的导电图案。所述触控单元中形成于透明基板上的导电层包括第一导电图案41和第二导电图案42，所述第一导电图案41和第二导电图案42均包括网格状金属层和透明导电层的层叠结构，所述第一导电图案41和第二导电图案42彼此交叉设置。所述第一导电图案41和第二导电图案42形成后再平铺色阻绝缘层，通常，所述色阻绝缘层由RGB三色色阻单元呈阵列排布而成，当然也可以是黑白色阻或RGBW色阻呈阵列排布而成，不构成对本发明的限定。通过金属桥接层43将第一导电图案41两侧的所述第二导电图案42连接起来，需要在金属桥接区域形成色阻绝缘层，所述金属桥接区域位于黑色矩阵层的遮挡区域内。金属桥接区域的色阻绝缘层可单独形成于色阻单元之间的黑色矩阵遮挡区域，亦可在平铺色阻单元阵列时同时形成。对金属桥接区域的色组绝缘层进行蚀刻形成过孔46。在金属桥接区域的色阻绝缘层上沿所述过孔46形成带状的金属桥接层43，所述金属桥接层33在过孔46处与第二导电图案42相接触，从而将位于第一导电图案41两侧的第二导电图案42连接起来。
图4（b）是图4（a）所示的触控单元中e-e’处的剖面图，包括透明基板40；形成于所述透明基板40上的导电层，所述导电层包括透明导电层440以及与所述透明导电层440层叠的网格状金属层441；平铺于所述导电层上的色阻绝缘层45，所述色阻绝缘层45刻蚀有多个过孔以暴露出所述导电层的第二导电图案42；形成于所述色阻绝缘层45上的金属桥接层43，所述金属桥接层43通过所述过孔与所述导电层的第二导电图案42相接触；形成于所述透明基板40与网格状金属层441之间的黑色矩阵层48，所述黑色矩阵层48用于遮挡所述网格状金属层441和金属桥接层43。图4（c）是图4（a）所示的触控单元中f-f’处的剖面图，包括透明基板40，形成于所述透明基板上的导电层，所述导电层包括网格状金属层441，以及与网格状金属层层叠的透明导电层440。所述第二导电图案被第一导电图案分为两段并通过金属桥接层43相连，金属桥接区域的色阻绝缘层45使所述金属桥接层43与形成所述第一导电图案的网格状金属层441和透明导电层440绝缘；还包括形成于所述透明基板40与所述网格状金属层441之间的黑色矩阵层48。所述触控面板在使用时需要在图4（a）所示的每个触控单元上平铺一层平坦化层，平铺所述平坦化层后在e-e’和f-f’处的剖面图分别如图4（d）和图4（e）所示，图中的平坦化层47使表面形成有带状金属桥接层的色阻绝缘层表面趋于平坦。上述平坦化后的触控面板用于嵌入式触控显示装置时e-e’处和f-f’处的剖面图分别如图4（f）图4（g）所示，所述触控面板与TFT阵列基板49相对设置，对于液晶显示装置，还包括形成于所述TFT阵列基板49和所述触控面板之间的液晶层（图中未示出）。
本发明实施例三提供的触控面板中，导电层包括层叠的透明导电层以及网格状金属层。本实施例所述触控面板同样包括图3（a）所示的黑色矩阵层，用来遮挡所述网格状金属层和金属桥接区域。
采用本发明的技术方案，将色阻作为绝缘层以代替现有的有机膜层，避免了有机膜制程工艺带来的不良风险，简化了制程工艺并降低生产成本。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种触控面板，其特征在于，包括：
一透明基板；形成于所述透明基板上的导电层，所述导电层包括多条第一导电图案和与所述多条第一导电图案交叉的多条第二导电图案，每一所述第二导电图案被所述多条第一导电图案分成多段；
平铺于所述导电层上的色阻绝缘层，所述色阻绝缘层包括多个过孔；
形成于所述色阻绝缘层上的金属桥接层，所述金属桥接层通过所述过孔将所述第二导电图案的多段连接在一起。
2.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述触控面板还包括形成于所述透明基板与所述导电层之间的黑色矩阵层。
3.如权利要求2所述的触控面板，其特征在于，所述导电层包括网格状金属层，所述网格状金属层被所述黑色矩阵层遮挡。
4.如权利要求3所述的触控面板，其特征在于，所述导电层还包括与所述网格状金属层层叠的透明导电层。
5.如权利要求4所述的触控面板，其特征在于，所述透明导电层为ITO或IZO。
6.如权利要求1-5任一所述的触控面板，其特征在于，所述触控面板还包括形成于所述金属桥接层上的平坦化层。
7.如权利要求1-5任一所述的触控面板，其特征在于，所述第一导电图案为驱动电极，所述第二导电图案为感应电极。
8.如权利要求1-5任一所述的触控面板，其特征在于，所述第一导电图案为感应电极，所述第二导电图案为驱动电极。
9.一种触控显示装置，其特征在于，包括：
TFT阵列基板；
与所述TFT阵列基板相对设置的如权利要求1所述的触控面板。
10.如权利要求9所述的触控显示装置，其特征在于，所述触控面板还包括形成于所述透明基板与所述导电层之间的黑色矩阵层。
11.如权利要求10所述的触控显示装置，其特征在于，所述导电层包括网格状金属层，所述网格状金属层被所述黑色矩阵层遮挡。
12.如权利要求11所述的触控显示装置，其特征在于，所述导电层还包括与所述网格状金属层层叠的透明导电层。
13.如权利要求9-12任一所述的触控显示装置，其特征在于，所述触控面板还包括形成于所述金属桥接层上的平坦化层。
14.如权利要求13所述的触控显示装置，其特征在于，所述平坦化层与所述液晶层之间涂有配向层，所述配向层的材质为聚酰亚胺。
15.如权利要求9所述的触控显示装置，其特征在于，所述TFT阵列基板与所述触控面板之间设置有液晶层。
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