CN104281351A - 触控基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控基板及显示装置，属于显示技术领域，本发明的触控基板，包括多条交叉设置的第一电极和第二电极，其中，所述第一电极和第二电极在交叉位置相接触且形成异质结。本发明的触控基板性能良好，适用性强，同时本发明的显示装置包括该触控基板。

Description

触控基板及显示装置
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种触控基板及显示装置。
背景技术
具有触控功能的显示屏(触控屏)获得了越来越广泛的应用。而电容式触控屏是触控屏的一种重要形式，电容式触控屏中设有多个相互交叉的驱动电极(Tx)和感应电极(Rx)，两种电极相邻处形成电容；各驱动电极以扫描形式加载驱动信号，感应电极上相应产生感应信号；当有触控发生时，人体或触控笔靠近触控区，影响该区域中两种电极间的电容，相应感应电极的感应信号发生变化，从而可确定触控位置。
为避免电极对显示造成影响，故传统驱动电极和感应电极由氧化铟锡(ITO)等透明导电材料制成，但氧化铟锡电阻高，会影响触控效果。因此，人们提出了Metal mesh(金属网格)技术，即用低电阻的金属材料(如银、铝、铜、钼、铌或其合金等)制造驱动电极和/或感应电极，由于金属不透明，故其被制成网格状。
一种Metal mesh触控基板如图1至图3所示，其可为显示屏最外侧的保护板，其触控结构设于基底9一侧(该侧朝向显示面板设置)，在基底9周边设有一圈黑矩阵，用于遮挡触控结构的引线(图中未示出)，引线设于黑矩阵远离基底9的一侧(从而当从基底9一侧看时，其被黑矩阵遮挡)，用于将驱动电极1和感应电极2连接到触控芯片；在基底9中部设有多个沿行方向(横向)排列的驱动电极1和沿列方向(纵向)排列的感应电极2。其中，每个驱动电极1由位于一行中的多块菱形的驱动金属网11组成，相邻驱动金属网11间通过连接部12直接连接；而每个感应电极2由位于一列中的多块菱形的感应金属网21组成，感应金属网21与驱动金属网11同层，相邻感应金属网21间通过连接桥22连接，其中，连接桥22可由氧化铟锡制成(即为ITO桥)；其中，驱动金属网11、感应金属网21、连接部12均设于基底上并同步形成，其上覆盖绝缘层4，连接桥22设于绝缘层4上，并通过绝缘层4中的过孔与感应金属网21相连，从而避免驱动电极1和感应电极2在交叠处导通。连接桥22实际位于绝缘层4之上，与金属网、连接部12不同层，但因绝缘层4是透明的，故在俯视图中连接桥22、金属网、连接部12等同时可见。
在以上例子中，驱动金属网11和感应金属网21均为菱形，当然，它们也可采用其他的形状，例如为条形等，只要二者能分别组成相互交叉的驱动电极1和感应电极2，且不同种电极的金属网相邻处能形成电容即可，在此不再逐一详细描述。
可见，Metal mesh触控基板的触控结构设在一块基板上，属于OGS(One glass solution)模式，有利于减薄触控屏厚度；同时其电极均位于一层中，故制备时仅需要：形成黑矩阵、形成金属层(包括驱动金属网11、感应金属网21、连接部12)、形成带过孔的绝缘层4、形成连接桥22这四道工序。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：相邻感应金属网21间通过连接桥22连接，故在桥接的位置必然会产生结构的堆积，从而很容易导致抗ESD性能不高和桥接点可见的问题，而且触控基板的制作工艺步骤较为复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的触控基板存在的上述问题，提供一种显示效果以及性能较好的触控基板及显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种触控基板，其包括：多条交叉设置的第一电极和第二电极，其中，所述第一电极和第二电极在交叉位置相接触且形成异质结。
本发明的触控基板，在第一电极与第二电极的交叉位置形成异质结，利用异质结的单向导通特性，从而使得第一电极与第二电极的信号互不干扰，进而使得触控基板的性能良好，同时避免了现有技术中由于桥接位置的膜层堆积容易导致ESD和桥接点可见的问题。
优选的是，每个所述第一电极包括多个第一子电极和用于连接两相邻第一子电极的第一连接部；每个所述第二子电极包括多个第二子电极和用于连接两相邻第二子电极的第二连接部；所述第一电极的第一连接部与第二电极的第二连接部交叉接触。
优选的是，所述第一电极由金属材料制成，所述第二电极由半导体材料制成。
进一步优选的是，所述半导体材料为石墨烯。
进一步优选的是，所述第一子电极的结构为金属网格。
优选的是，所述第一电极由n掺杂的半导体材料制成，所述第二电极由p掺杂的半导体材料制成。
进一步优选的是，所述n掺杂的半导体材料为掺杂氮原子的石墨烯；所述p掺杂的半导体材料为掺杂磷原子的石墨烯。
优选的是，所述第一电极为驱动电极，所述第二电极为感应电极。
优选的是，所述第一电极为感应电极，所述第二电极为驱动电极。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，其包括上述的触控基板。
附图说明
图1为现有触控基板的局部俯视结构示意图(绝缘层透明)；
图2为图1的触控基板沿B-B线的剖面结构示意图；
图3为图1的触控基板沿C-C线的剖面结构示意图；
图4为本发明的实施例1的触控基板的局部俯视结构示意图；
图5为图4的触控基板沿B-B线的剖面结构示意图；
图6为图4的触控基板沿C-C线的剖面结构示意图；
图7为本发明的实施例2的触控基板的局部俯视结构示意图。
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作进一步详细描述。
一种触控基板，其包括基底和设于基底上的多个交叉设置的第一电极和第二电极，在本实施例中在第一电极和第二电极交叉位置是相接触的且形成异质结。
本领域技术人员可以理解的是，异质结可以是由两种半导体材料接触形成的区域，即p-n结，或者是由导体和半导体接触形成的区域，即肖特基结；异质结具有单向导通特性，也就是说形成异质结的两种材料即使相接触也不会相互导通。而在本实施例中就是利用异质结的单向导通特性，在第一电极和第二电极的交叉位置接触形成异质结，通过异质结原理形成空间电荷区(该空间电荷区为一个虚拟的区域)，从而阻止第一电极和第二电极在交叉为位置处的垂直方向的电流的传输，使得第一电极和第二电极的信号传输互不干扰，进而使得第一电极和第二电极所在层之间无需绝缘层隔开，此时可以简化工艺制程，同时不会存在现有技术中触控基板上的桥接点位置的膜层堆积的情况，解决了桥接点可见的问题，提高了抗ESD能力。
实施例1：
本实施例提供一种触控基板，其包括基底9和设置在基底9上的多个交叉设置的第一电极和第二电极。
优选地，如图4至6所示，本实施例中以驱动电极1为第一电极，感应电极2为第二电极；第一电极的材料为金属材料，第二电极的材料为半导体，具体的第二电极的材料为石墨烯。
之所以如此设置，是因为第二电极的材料为石墨烯半导体材料，而第一电极采用金属材料，所以第一电极的电阻相对第二电极而言电阻较小，而驱动电极1一般需要加载的信号较大，需要更低的电阻以提高加载能力，故第一电极更适合作为驱动电极1。当然，应当理解，如果以感应电极2作为第一电极，驱动电极1作为第二电极也是可行的，只要改变它们与触控芯片的连接关系即可，在此不再详细描述。
在本实施例中，驱动电极1为第一电极，感应电极2为第二电极，故相应的，驱动子电极1-1为第一子电极，感应子电极2-1为第二子电极。
优选地，每个驱动电极1包括多个驱动子电极1-1，相邻的驱动子电极1-1间通过第一连接部1-2连接，每个感应电极2包括多个感应子电极2-1，相邻的感应子电极2-1间通过第二连接部2-2连接，且驱动电极1的第一连接部1-2与感应电极2的第二连接部2-2交叉接触。进一步优选地，驱动子电极1-1的结构为金属网格，从而不仅可以降低驱动电极1的电阻，而且还可以提高开口率。
具体的，触控基板通常包括多个相互间隔设置的“子电极”，这些子电极的结构可为菱形，从而基本排满触控基板；且处于同一行中的多个驱动子电极1-1通过第一连接部1-2相互连接，从而形成一个驱动电极1；处于同一列中的多个感应子电极2-1通过第二连接部2-2相互连接，从而形成一个感应电极2。可见，感应子电极2-1和驱动子电极1-1的边缘相邻处之间可形成电容，从而用于进行触控。
其中，由于驱动电极1的第一连接部1-2和感应电极2的第二连接部2-2是相交叉且接触的，故可以在驱动电极1上方直接制备感应电极2，此时可以省略现有技术中第一连接部1-2与第二连接部2-2的之间的绝缘层的制备，从而简化制备工艺，同时使得触控基板更加轻薄。
也就是说，在第一连接部1-2和第二连接部2-2交叉接触的位置形成了异质结，由于第一连接部1-2的材料为金属，第二连接部2-2的材料为石墨烯，也就是半导体材料，该异质结也就是肖特基结，从而使得第一连接部1-2和第二连接部2-2均单向导通，可以理解的是，驱动电极1和感应电极2是单向导通的，因此驱动电极1与感应电极2的信号不会相互影响，同时提高抗EDS能力。
应当理解的是，只要是在第一电极和第二电极交叉位置形成异质结，第一电极和第二电极就不会相互导通，两电极的信号也不会相互干扰，故在本实施例中，第一子电极、第一连接部1-2以及第二子电极采用金属材料，第二连接部2-2采用半导体材料；或者，第二子电极、第二连接部2-2以及第一子电极采用金属，第一连接部1-2采用半导体材料也是可行的。
实施例2：
如图7所示，本实施例提供一种触控基板，其具有与实施例1的触控基板类似的结构。
与实施例1的触控基板的区别在于，本实施例的触控基板中，驱动电极1由n掺杂的半导体材料制成，感应电极2由p掺杂的半导体材料制成；具体的，驱动电极1的材料采用掺杂氮原子的石墨烯，感应电极2的材料采用掺杂磷原子的石墨烯。
与上述触控基板相同的是，该种情况的触控基板的每个驱动电极1同样优选地，包括多个驱动子电极1-1，相邻的驱动子电极1-1间通过第一连接部1-2连接，每个感应电极2包括多个感应子电极2-1，相邻的感应子电极2-1间通过第二连接部2-2连接，且驱动电极1的第一连接部1-2与感应电极2的第二连接部2-2交叉接触。
在该种情况下，由于驱动电极1由n掺杂的半导体材料制成，感应电极2由p掺杂的半导体材料制成，故在第一连接部1-2和第二连接部2-2交叉且接触的位置形成的异质结为p-n结，从而使得第一连接部1-2和第二连接部2-2均单向导通，可以理解的是，驱动电极1和感应电极2是单向导通的，因此驱动电极1与感应电极2的信号不会相互影响，同时提高抗ESD能力。
应当理解的是，只要在第一电极和第二电极的交叉为形成异质结，第一电极和第二电极就不会相互导通，两电极的信号也不会相互干扰，也就是说，在本实施例中，相互交叉的第一连接部1-2和第二连接部2-2的材料一个为n掺杂半导体材料制成的，另一个为p掺杂半导体材料制成的即可，因此第一子电极和第二子电极同样可以采用金属材料制成。只不过制备工艺上稍微复杂而已。
当然，以上的各实施例还可进行许多变化，例如其中的每个子电极也可以是条形等其他已知形状。同时，需要说明的是，在各实施例中的所采用的半导体材料，无论是n掺杂的还是p掺杂的，均为重掺杂的半导体材料，以保证半导体材料具有良好的导电性能。本领域技术人员可以理解的是，当对半导体材料进行重掺杂后，其导电性能与导体的导电性能相当。
实施例3：
本实施例提供一种显示装置，其包括上述任意一种触控基板。所述显示装置可为液晶显示面板、电子纸、OLED面板、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和触控功能的产品或部件。
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 (10)

1.一种触控基板，其包括：多条交叉设置的第一电极和第二电极，其特征在于，所述第一电极和第二电极在交叉位置相接触且形成异质结。
2.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，每个所述第一电极包括多个第一子电极和用于连接两相邻第一子电极的第一连接部；每个所述第二子电极包括多个第二子电极和用于连接两相邻第二子电极的第二连接部；所述第一电极的第一连接部与第二电极的第二连接部交叉接触。
3.根据权利要求1或2所述的触控基板，其特征在于，所述第一电极由金属材料制成，所述第二电极由半导体材料制成。
4.根据权利要求3所述的触控基板，其特征在于，所述半导体材料为石墨烯。
5.根据权利要求3所述的触控基板，其特征在于，所述第一子电极的结构为金属网格。
6.根据权利要求1或2所述的触控基板，其特征在于，所述第一电极由n掺杂的半导体材料制成，所述第二电极由p掺杂的半导体材料制成。
7.根据权利要求6所述的触控基板，其特征在于，所述n掺杂的半导体材料为掺杂氮原子的石墨烯；所述p掺杂的半导体材料为掺杂磷原子的石墨烯。
8.根据从权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述第一电极为驱动电极，所述第二电极为感应电极。
9.根据从权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述第一电极为感应电极，所述第二电极为驱动电极。
10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1至9中任意一项所述的触控基板。
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