CN104020902B - 一种触摸屏及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种触摸屏及显示装置，涉及显示技术领域，该触摸屏包括设置有多条数据线的第一基板和设置有触摸屏的第二触控电极的第二基板，其中，所述数据线和第二触控电极由金属材料制成，在第二触控电极上至少与所述数据线相对应的地方设置防反射层图形。可以改善图形可视现象及色域偏差。

Description

一种触摸屏及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触摸屏及显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触摸屏(TouchScreenPanel)已经逐渐遍及人们的生活中。目前,内嵌式触摸屏(InCellTouchPanel)将触摸屏的触控电极内嵌在显示屏内部，在显示屏内部制作两层相互异面相交的条状电极，这两层电极分别作为触摸屏的触控驱动电极(Tx)和触控感应电极(Rx)，在两条电极的异面相交处形成感应电容。可以减薄模组整体的厚度，又可以大大降低触摸屏的制作成本，受到各大面板厂家青睐。例如图1所示，在第一基板10上形成触摸屏的触控驱动电极102，在第二基板20上形成触控感应电极201，把彩膜上的触控感应电极201形成在黑矩阵图形202的下方。第一基板10和第二基板20中间设置有液晶层30。但是在实际的工艺过程中，会发生金属电极可视性的问题，在显示的时候，阵列基板上的金属图形总是能够被看到，引起色域偏差和图形可视，极大的影响显示效果。
发明内容
本发明实施例提供的一种触摸屏及显示装置，用以改善现有的触控显示屏中的色域偏差和图形可视的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，提供一种触摸屏，包括设置有多条数据线的第一基板和设置有触摸屏的第二触控电极的第二基板，其中，数据线和第二触控电极由金属材料制成，在第二触控电极上至少与所述数据线相对应的地方设置防反射层图形。
可选的，所述防反射层图形的宽度大于或等于所述数据线的宽度。
可选的，所述第二基板为彩膜基板，所述第二触控电极为触控感应电极。
可选的，所述第一基板上还设置有TFT阵列，所述防反射层图形还设置在所述第二触控电极上与所述TFT相对应的地方。
可选的，所述第一基板上还设置有多条栅线，所述栅线与所述数据线交叉形成多个像素单元，所述防反射层图形还设置在所述第二触控电极上与所述栅线相对应的地方。
可选的，所述防反射层图形为与所述第二触控电极同层形成，直接对所述第二触控电极的表面进行处理以形成表面粗糙度在的防反射层图形。
进一步的，所述防反射层图形直接设置在所述第二触控电极上。
进一步的，所述防反射层图形由黑色遮光材料形成。
进一步的，所述防反射层图形由导电材料形成，且直接设置在所述第二触控电极上。
进一步的，所述第二基板还包括黑矩阵，所述黑矩阵与所述第一基板上的所述栅线和所述数据线的位置相对应，构成多个矩阵单元，所述矩阵单元里设置彩色滤光片，所述防反射层图形与所述彩色滤光片由同一层膜层形成。
另一方面，提供一种显示装置，该显示装置包括，上述的触摸屏。
本发明实施例提供了一种触摸屏及显示装置，涉及显示技术领域，该触摸屏包括设置有多条数据线的第一基板和设置有触摸屏的第二触控电极的第二基板，其中，所述数据线和第二触控电极由金属材料制成，在第二触控电极上至少与所述数据线相对应的地方设置防反射层图形。可以改善图形可视现象及色域偏差，从而改善显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种触摸屏的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种触摸屏中的触控感应电极的平面位置示意图；
图3为本发明实施例提供的一种触摸屏的结构示意图一；
图4为本发明研究发现的图形可视的原理示意图；
图5为本发明实施例提供的一种触摸屏的结构示意图二；
图6为本发明实施例提供的一种触摸屏的结构示意图三；
图7为本发明实施例提供的一种触摸屏的结构示意图四。
附图标记：
10-第一基板；20-第二基板；200-衬底基板；30-液晶层；102-触控驱动电极；201-触控感应电极；202-黑矩阵图形；203-彩色滤光片；203a-红色滤光片；203b-绿色滤光片；203c-蓝色滤光片；103-数据线；40-防反射层图形；50-背光；60-人眼；205-平坦层；206-隔垫物
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的一种触摸屏及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
如图3所示，一种触摸屏，包括第一基板10和第二基板20，在第二基板形成触摸屏的第二触控电极(图中以第二触控电极为触控感应电极201为例进行说明)。在第一基板上设置有数据线103，所述数据线103为金属材料形成。人眼60位于第二基板20远离第一基板10的那一侧，代表触摸屏的观看方向。在第二触控电极上至少与数据线103相对应的地方设置防反射层图形40，用以防止第二触控电极将光反射到阵列基板10上，从而防止阵列基板10上的数据线103将光反射出去进入人眼60，从而防止引起色域偏差和图形可视。从图上的光路图可以看出，防反射层图形40能够防止背光50那一侧的光进入第二触控电极，从而阻断了第二触控电极将光反射到阵列基板10上，从而防止引起色域偏差和图形可视。
本发明的实施例中，触摸屏也可以不包括背光50。例如OLED是主动发光器件，OLED触摸屏就可以不包括背光。触摸屏也可以不包括黑矩阵图形202和彩色滤光片203。
进一步地，触摸屏的第一触控电极可以形成在第一基板上，与第二触控电极异面相交，形成感应电容；触摸屏的第一触控电极也可以形成在第二基板上，与第二触控电极异面相交，形成感应电容。类似的，第一基板可以为阵列基板，第二基板可以为彩膜基板，也可以反之。在此不做限定。以下以第一基板为阵列基板，第二基板为彩膜基板为例，以第一触控电极为触控驱动电极，以第二触控电极为触控感应电极为例，来详细说明具体实施方式。
一般地，把彩膜上的触控感应电极形成在黑矩阵的下方。这样既不影响触摸功能，同时也可以避免彩膜上的触控感应电极在显示图像的时候被看到，不会影响开口率。但是在实际的生产过程及检测中发现，会发生色域偏差和阵列基板上的金属图形可视性的问题。因为在彩膜基板上在与栅线和数据线对应的地方已经设置了黑矩阵来避免阵列基板上的金属图形可视问题，然而现在还是出现图形可视及色域偏差，研究人员多方寻找原因，最终发现是因为这些材料都有着高反射的特性所造成的。如图4所示，彩膜基板20包括衬底基板200，在衬底基板200上设置黑矩阵图形202、彩色滤光片203以及触控感应电极201。由于触控感应电极201需要低电阻材料，如果采用透光的ITO等导电材料，电阻非常大，不能够满足触控要求，所以只能采用不透光导电材料，如钼，铝等金属导电材料。图4中，背光50发出的光经过阵列基板10上图案的边缘或透光区域照在了彩膜基板上的触控感应电极201上，而触控感应电极201会再次将光反射到阵列基板10上再经阵列基板10上的金属图案反射出去，进入到人眼60，从而引起色域偏差和图形可视。阵列基板上的金属图案，可以包括数据线103、也可以包括栅线、源极、漏极或者栅极等。经过实验证明，在第二触控电极上至少与数据线103相对应的地方设置防反射层图形，可以将图形可视和色域偏差的问题减少70％以上。
进一步地，作为本发明的一个实施例，所述防反射层图形的宽度大于或等于所述数据线的宽度。从而可以避免绝大部分的数据线图形上接收到触控感应电极反射的光。
进一步地，作为本发明的一个实施例，所述第一基板上还设置有TFT(ThinFilmTransistor，薄膜晶体管)阵列，所述防反射层图形还设置在所述第二触控电极上与所述TFT相对应的地方。
因为TFT的源极、漏极和栅极一般都是金属制成的，表面比较光滑，容易反射光线引起图形可视和色域偏差。再者，因为触控感应电极会将光反射到阵列基板上的TFT沟道上，可能会引起TFT的漏电流的问题，影响TFT的特性。通过将防反射层图形还设置在所述第二触控电极上与所述TFT相对应的地方，可以进一步的减轻图形可视和色域偏差，还可以解决TFT的漏电流的问题。
进一步地，作为本发明的一个实施例，所述第一基板上还设置有多条栅线，所述栅线与所述数据线交叉形成多个像素单元，每个像素单元对应设置一个TFT。所述栅线用于传递扫描信号给所述像素单元，以控制与其所对应的TFT的导通与断开。所述数据线用于在像素单元对应的TFT导通时，将数据信号传递给相对应的像素单元，以实现显示功能。所述防反射层图形还设置在所述第二触控电极上与所述栅线相对应的地方。因为栅线一般也是金属制成的，通过将防反射层图形还设置在所述第二触控电极上与所述栅线相对应的地方，可以进一步的减轻图形可视和色域偏差，从而改善显示。
或者，作为本发明的一个实施例，可以对阵列基板上的金属图案的进行表面处理，使得阵列基板上的金属图案的表面粗糙度增大，从而对光线的反射作用减弱，从而减小图形可视化和色域偏差。
作为本发明的一个实施例，防反射层图形可以采用为与所述第二触控电极同层形成，直接对电极的表面部分进行处理以使电极表面形成比较大的粗糙度，从而使得照射到其上的光发生漫反射，从而使得反射到阵列基板上的金属图案上的光线比较少，从而可以避免图形可视和色域偏差。
下面以一个实施例来详细说明本发明的一种触摸屏的制备方法，包括：在第二基板上形成黑矩阵图形、彩色滤光片图形、第二触控电极图形；进一步还包括，在第二触控电极图形上至少与所述数据线相对应的地方设置防反射层图形。设置防反射层图形的方法可以是直接对电极的表面部分进行处理以使电极表面形成比较大的粗糙度。
其中，所述形成黑矩阵图形、彩色滤光片图形、第二触控电极图形的顺序可以相互交换，防反射层图形和彩色滤光片图形的顺序也可以相互调换，只要最后形成这些图形即可，并没有限制。
其中，在第二触控电极图形上至少与所述数据线相对应的地方设置防反射层图形可以采用直接对电极的表面部分进行处理以使电极表面形成比较大的粗糙度，具体包括：
步骤一、涂布光刻胶，根据对位标记，将第二触控电极图形上至少与所述数据线相对应的地方设为曝光区域，其他地方的光刻胶为不曝光区域。
步骤二、曝光，显影，将曝光区域的光刻胶去除。
步骤三、对第二触控电极上没有光刻胶覆盖的区域进行刻蚀，使得该区域的表面形成比较大的粗糙度。
通过调整刻蚀条件，如刻蚀液的浓度配比，以及刻蚀时间，可以使得表面处理后的第二触控电极的表面粗糙度在之间，从而形成防反射层图形，达到减轻反射的目的。
进一步地，作为本发明的一个实施例，结合图2和图3所示，所述第二基板20包括：衬底基板200，设置在所述衬底基板上的黑矩阵图形202，所述黑矩阵图形202与第一基板10上的栅线(图中未表示)和数据线103的位置相对应，构成多个矩阵单元，所述矩阵单元里设置彩色滤光片203。如图2和图3所示，彩色滤光片203可以包括红色滤光片203a、绿色滤光片203b、蓝色滤光片203c三个颜色的滤光片。在第二基板上与所述数据线相对应的黑矩阵材料层上设置有第二触控电极，可以是触控感应电极，所述触控感应电极可以采用钼，铝等金属导电材料制成。所述防反射层图形40设置在所述触控感应电极201上至少与数据线103相对应的地方。这样，在所述触控感应电极的上下两侧都形成有遮光材料，可以避免来自触摸屏内部以及触摸屏外部两个方向的光线在触控感应电极发生反射，从而避免引起图形可视以及色域偏差。可选的，所述防反射层图形40还覆盖触控感应电极201的两侧，可以更好的防止反射光。
进一步地，所述防反射层图形可以直接设置在所述触控感应电极上，在所述防反射层图形同样宽度的情况下，可以阻挡更大范围内的阵列基板上的金属图形接收到所述触控感应电极反射的光线。以便于更好的实现遮光及防反射功能。
进一步地，所述防反射层图形可以由黑色遮光材料形成。黑色遮光材料可以采用与黑矩阵图形202相同的材料。
进一步地，所述防反射层图形由导电材料形成，例如，可以采用导电的黑色遮光材料形成，且直接设置在所述第二触控电极上。这样，所述防反射层图形还可以成为所述第二触控电极的一部分，进一步起到降低电阻的作用，使得传输的信号好，更好的满足触控要求。
进一步地，如图7所示，第二基板20包括衬底基板200，设置在所述衬底基板200上的黑矩阵图形202，所述黑矩阵图形202构成多个矩阵单元。所述矩阵单元里设置彩色滤光片203，所述防反射层图形40与所述彩色滤光片203由同一层膜层形成。彩色滤光片203可以包括红色滤光片203a、绿色滤光片203b、蓝色滤光片203c。所述彩色滤光片203可以直接设置在所述触控感应电极201上，除了可以阻挡更大范围内的阵列基板上的金属图形接收到所述触控感应电极反射的光线外，由于彩色滤光片203的树脂材料一般和触控感应金属电极的粘附性比较好，还可以避免脱落，从而使得在后续形成的各膜层(例如平坦层205、隔垫物206等)的粘附性也会更好。
下面以一个实施例来详细说明本发明的一种触摸屏的制备方法，包括：在第二基板上形成黑矩阵图形、彩色滤光片图形、第二触控电极图形；在第二触控电极图形上至少与所述数据线相对应的地方设置防反射层图形。
以下是一个具体的实施例：
步骤一、形成黑矩阵材料的膜层，进行构图工艺，制作出对应的黑矩阵图形。
其中，形成黑矩阵材料的膜层可以是旋涂或者刮胶的方式。构图工艺包括对黑矩阵膜层并进行曝光，显影，从而制作出对应的黑矩阵图形。所述黑矩阵与所述第一基板上的所述栅线和所述数据线的位置相对应，构成一个个矩阵单元，所述矩阵单元里可以设置彩色滤光片。
步骤二、沉积金属层，进行构图工艺，制作出第二触控电极的图形。
其中，该金属层可以采用钼，铝等材料，采用溅射(sputter)方式形成金属膜层。构图工艺包括在金属层上涂布光刻胶，对光刻胶进行进行曝光，显影，形成于第二触控电极对应的光刻胶图形；接着，对没有光刻胶保护的地方进行刻蚀，在金属层上形成第二触控电极的图形。然后对光刻胶进行剥离，清洗掉光刻胶，就得到了第二触控电极的图形。
步骤三、形成防反射层图形的材料，进行构图工艺，制作出对应的防反射层图形。
其中，防反射层图形可以由黑色遮光材料形成。黑色遮光材料可以采用与黑矩阵图形相同的材料。防反射层图形可以设置在第二触控电极上至少与所述数据线相对应的地方。具体包括：以旋涂或者刮胶的方式形成防反射层图形的膜层，然后进行构图工艺，对防反射层图形的膜层并进行曝光，显影，从而制作出对应的防反射层图形。该防反射层图形可以直接设置在第二触控电极上并覆盖第二触控电极，也可以是隔层设置在第二触控电极上，只要能起到防止第二触控电极反射的功能即可。
接下来，可以形成其他材料的图形。如图5，图6所示，当第二基板20作为彩膜基板时，接下来的步骤还可以包括：在衬底基板200上形成彩色滤光片203的图形，平坦层205以及隔垫物206的图形。彩色滤光片203可以包括红色滤光片203a、绿色滤光片203b、蓝色滤光片203c。其中，防反射层图形40和彩色滤光片203的顺序也可以相互调换，所述形成黑矩阵图形202、彩色滤光片203图形、第二触控电极201图形的顺序也可以相互交换，只要最后形成这些图形即可，并没有限制。
作为本发明的一种实施例，本发明的一种触摸屏的制备方法还可以如下：
步骤一、形成黑矩阵材料的膜层，进行构图工艺，制作出对应的黑矩阵图形。
其中，形成黑矩阵材料的膜层可以是旋涂或者刮胶的方式。构图工艺包括对黑矩阵膜层进行曝光，显影，从而制作出对应的黑矩阵图形。所述黑矩阵与所述第一基板上的所述栅线和所述数据线的位置相对应，构成一个个矩阵单元，所述矩阵单元里可以设置彩色滤光片。
步骤二、沉积金属层，进行构图工艺，制作出第二触控电极的图形。
其中，该金属层可以采用钼，铝等材料，采用溅射(sputter)方式形成金属膜层。构图工艺包括在金属层上涂布光刻胶，对光刻胶进行进行曝光，显影，形成于第二触控电极对应的光刻胶图形；接着，对没有光刻胶保护的地方进行刻蚀，在金属层上形成第二触控电极的图形。然后对光刻胶进行剥离，清洗掉光刻胶，就得到了第二触控电极的图形。
步骤三、形成防反射层图形的材料，进行构图工艺，制作出对应的防反射层图形。
防反射层图形可以设置在第二触控电极上至少与所述数据线相对应的地方。本实施例中，彩色滤光片可以设置在矩阵单元里，所述防反射层图形可以采用与所述彩色滤光片由同一层膜层形成，这样就可以在形成彩色滤光片图形的同时形成防反射层图形，减少一次构图工艺。所述防反射层图形可以采用与所述彩色滤光片由同一层膜层形成，可以是在形成红色滤光片的同时，通过掩膜板(MASK)图形的调整，利用红色滤光片材料同时在至少与数据线对应的地方形成防反射层图形。类似的，也可以在形成绿色或者蓝色滤光片的同时，通过掩膜板(MASK)图形的调整，利用绿色或者蓝色滤光片材料同时在至少与数据线对应的地方形成防反射层图形。也可以同时利用红色、绿色或者蓝色滤光片材料中的多种材料，在制成红、绿、蓝彩色滤光片的同时，形成防反射层图形。下面以所述防反射层图形与红色滤光片由同一层膜层形成为例来说明步骤三中形成防反射层图形的具体过程，包括如下：
子步骤一、通过旋涂或者刮胶的方式，形成红色滤光片的膜层。
子步骤二、将红色滤光片的膜层区分曝光区域和非曝光区域，所述非曝光区域对应红色滤光片的图形及防反射层图形的区域。通过掩膜板，对曝光区域进行曝光，显影，将曝光区域的光刻胶去除，从而制作出对应的红色滤光片的图形以及防反射层图形。
接下来，可以形成其他材料的图形。当第二基板作为彩膜基板时，接下来的步骤还可以包括：形成彩色滤光片图形、平坦层图形以及隔垫物的图形。其中，防反射层图形和彩色滤光片图形的顺序也可以相互调换，所述形成黑矩阵图形、彩色滤光片图形、第二触控电极图形的顺序也可以相互交换，只要最后形成这些图形即可，并没有限制。
本发明还提供一种显示装置，具体地，所述显示装置可以为液晶显示装置，例如液晶面板、液晶电视、手机、液晶显示器等，其包括上述实施例中所述的触摸屏；除了液晶显示装置，所述显示装置还可以是有机电致发光显示器，其包括上述实施例中所述的触摸屏。该显示装置既可以实现显示功能，也可以实现触摸功能。
本发明实施例可以避免触控感应电极将光反射到阵列基板的金属图案上，从而避免色域偏差和图形可视。同时，也可以避免触控感应电极将光反射到阵列基板上的TFT沟道上，从而避免TFT的漏电流的问题，避免影响TFT的特性。从而改善显示不良，提高显示效果。
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 (12)

1.一种触摸屏，包括设置有多条数据线的第一基板和设置有所述触摸屏的第二触控电极的第二基板，其中，所述数据线和第二触控电极由金属材料制成，其特征在于，在第二触控电极上至少与所述数据线相对应的地方设置用于防止所述第二触控电极将光反射到所述第一基板上的防反射层图形。
2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述防反射层图形的宽度大于或等于所述数据线的宽度。
3.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第二基板为彩膜基板，所述第二触控电极为触控感应电极。
4.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第一基板上还设置有TFT阵列，所述防反射层图形还设置在所述第二触控电极上与所述TFT相对应的地方。
5.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第一基板上还设置有多条栅线，所述栅线与所述数据线交叉形成多个像素单元，所述防反射层图形还设置在所述第二触控电极上与所述栅线相对应的地方。
6.根据权利要求1-5任一项所述的触摸屏，其特征在于，所述防反射层图形为与所述第二触控电极同层形成，直接对所述第二触控电极的表面进行处理以形成表面粗糙度在的防反射层图形。
7.根据权利要求1-5任一项所述的触摸屏，其特征在于，所述防反射层图形直接设置在所述第二触控电极上。
8.根据权利要求1-5任一项所述的触摸屏，其特征在于，所述防反射层图形由黑色遮光材料形成。
9.根据权利要求8所述的触摸屏，其特征在于，所述防反射层图形由导电材料形成，且直接设置在所述第二触控电极上。
10.根据权利要求1-4任一项所述的触摸屏，其特征在于，所述第一基板上还设置有多条栅线，所述栅线与所述数据线交叉形成多个像素单元；所述第二基板还包括黑矩阵，所述黑矩阵与所述第一基板上的所述栅线和所述数据线的位置相对应，构成多个矩阵单元，所述矩阵单元里设置彩色滤光片，所述防反射层图形与所述彩色滤光片由同一层膜层形成。
11.根据权利要求5所述的触摸屏，其特征在于，所述第二基板还包括黑矩阵，所述黑矩阵与所述第一基板上的所述栅线和所述数据线的位置相对应，构成多个矩阵单元，所述矩阵单元里设置彩色滤光片，所述防反射层图形与所述彩色滤光片由同一层膜层形成。
12.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的触摸屏。
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