CN104407742B - 触控基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控基板及其制备方法、显示装置，属于触控技术领域，其可解决现有的触控基板的净空区会影响触控效果的问题。本发明的触控基板包括多个第一电极和多个第二电极，所述第一电极和所述第二电极交叉设置且相互绝缘，每个第一电极和每个第二电极都包括网格状的导电结构；所述触控基板具有无导电结构的净空区，所述净空区中设有对位标记；所述净空区中设有至少一个透明导电层，每个透明导电层与所述第一电极或第二电极的导电结构电连接。

Description

触控基板及其制备方法、显示装置
技术领域
本发明属于触控技术领域，具体涉及一种触控基板及其制备
方法、显示装置。
背景技术
在现有触摸屏的触控基板包括多个交叉设置但相互绝缘的驱动电极(Tx)和感应电极(Rx)，当有人体或触摸笔进行触摸时，会对触控区中两种电极间的电感应(如电容等)产生影响，从而可确定触摸位置。为降低电阻，驱动电极和感应电极可采用银、铝等低电阻的金属材料形成。由于金属不透明，故如图1所示，为防止影响显示，驱动电极1和感应电极2的导电结构9不能为片状的金属，而需为网格状，即驱动电极1和感应电极2是由带有很多小孔的金属网格组成的，这种形式的电极称为metal mesh方式。由于金属网格中的金属线很细，肉眼看不到，故其可在实现导电作用的情况下保证不影响显示。对于metal mesh式的驱动电极1和感应电极2，它们可位于同一层中，为避免两电极在交叉处导通，故其中一个电极(以驱动电极1为例)的导电结构9可分为多个独立的块，相邻的导电结构9间通过由氧化铟锡(ITO)构成的导电桥11电连接，该导电桥11与导电结构9间设有绝缘层，导电桥11通过绝缘层中的第一过孔与导电结构9相连。
触控基板中的结构是通过构图工艺形成的，显然，构图工艺中必须保证新形成的结构与之前的结构满足特定位置关系，也就是保证掩膜板(mask)与触控基板满足特定位置关系。为此在触控基板上要设置对位标记(mark)，以根据对位标记调整掩膜板与触控基板的位置。为避免对显示性能造成影响，故对位标记优选位于用于进行显示的显示区外。但有些情况下对位标记必须位于显示区中，如对分为多个曝光区分别曝光的大尺寸触控基板，有的曝光区整体位于显示区中，其对位标记就只能位于显示区中。显示区中的网格状导电结构虽肉眼不可见，但却会影响对位(对位是用特定设备进行的，网格状导电结构对这些设备可见)。
故如图2所示，现有对位标记81周围设有无导电结构9的净空区8，但由于净空区8中不存在导电结构9，故也就无法进行触控感应，会影响触控效果。
发明内容
本发明针对现有的触控基板的净空区会影响触控效果的问题，提供一种改善触控效果的触控基板及其制备方法、显示装置。
本申请所提供的技术方案包括：一种触控基板，其包括
多个第一电极和多个第二电极，所述第一电极和所述第二电极交叉设置且相互绝缘，每个第一电极和每个第二电极都包括网格状的导电结构；所述触控基板具有无导电结构的净空区，所述净空区中设有对位标记；
所述净空区中设有至少一个透明导电层，每个透明导电层与所述第一电极或第二电极的导电结构电连接。
优选的是，每个所述第一电极包括多个导电结构，其中至少两个相邻的导电结构间通过导电桥连接；所述第一电极和第二电极的导电结构同层设置，所述导电桥所在层与导电结构所在层之间设有第一绝缘层，所述导电桥通过第一绝缘层中的第一过孔与所述第一电极的导电结构连接；所述透明导电层与所述导电桥同层设置，并通过第一绝缘层中的第二过孔与所述导电结构连接。
进一步优选的是，所述透明导电层与导电结构部分重叠，所述第二过孔设于所述透明导电层与导电结构的重叠位置处的第一绝缘层中。
优选的是，所述透明导电层与其所连接的所述导电结构同层设置且电连接。
优选的是，所述触控基板还包括：设于所述触控基板边缘区中的、用于遮挡所述第一电极和第二电极的引线的黑矩阵；所述对位标记与所述黑矩阵同层设置。
优选的是，所述对位标记由透明材料构成；所述对位标记与透明导电层之间设有第二绝缘层。
优选的是，对于与第一电极连接的透明导电层，其离开所连接的导电结构的一侧的轮廓与第一电极在其他对应位置的轮廓相同；对于与第二电极连接的透明导电层，其离开所连接的导电结构的一侧的轮廓与第二电极在其他对应位置的轮廓相同。
优选的是，所述透明导电层围绕所述对位标记设置；或，所述透明导电层与所述对位标记部分重叠；或，所述对位标记完全设于所述透明导电层所在的区域中。
优选的是，所述净空区位于显示区中。
优选的是，所述导电结构由金属材料构成。
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；或，所述第二电极为驱动电极，所述第一电极为感应电极。
本申请还提供了一种触控基板的制备方法，所述触控基板为上述触控基板，所述触控基板的制备方法包括：
在基底上通过构图工艺在所述净空区中形成透明导电层。
优选的是，所述触控基板为上述具有导电桥的触控基板，所述制备方法还包括：在基底上通过构图工艺形成第一绝缘层；且，所述在基底上通过构图工艺在所述净空区中形成透明导电层包括：在基底上通过构图工艺形成导电桥和位于净空区的透明导电层。
进一步优选的是，形成所述第一绝缘层的步骤先于所述形成透明导电层的步骤进行，且在形成第一绝缘层之前，还包括：在基底上通过构图工艺形成第一电极和第二电极的导电结构；在完成前述步骤的基底上通过构图工艺形成第一绝缘层。
优选的是，所述触控基板为上述具有黑矩阵的触控基板，所述触控基板的制备方法还包括：在基底上通过构图工艺形成所述黑矩阵和对位标记。
本申请还提供一种显示装置，其包括上述的触控基板。
优选的是，所述显示装置还包括用于进行图像显示的显示基板，所述触控基板设于所述显示基板的出光侧。
其中，“同层设置”是指在一次构图工艺中同时形成的两结构，该二者可采用相同的材料，且在层叠顺序上相同；但其并不代表二者在厚度方向上必然处于相同的位置；但“同层设置”并不限定为形成一个整体的必然连接的层，而是也可能形成两个或以上数目的不相邻接的图案，并可采用不同的材料构成。
其中，“构图工艺”是指形成所需要的具有或不具有特定图案的层的任何工艺，例如，可以是包括形成材料层、涂布光刻胶、曝光、显影、刻蚀、剥离光刻胶步骤中的一步或多步的过程，也可以是通过例如3D打印等其他方式形成所需要的具有或不具有特定图案的层的过程。
本发明的触控基板的净空区中设有透明导电层，该透明导电层与驱动电极或感应电极电连接，故也可起到感应的作用，从而减小净空区对触控感应效果的影响；同时透明导电层又是透明的，不会对对位标记造成影响。
附图说明
图1为现有的触控基板的结构示意图；
图2为现有的具有净空区的触控基板的结构示意图；
图3为本发明的实施例的一种触控基板的结构示意图；
图4为图3的触控基板沿AA线的剖面结构示意图；
图5为图3的触控基板沿BB线的剖面结构示意图；
其中，附图标记为：1、驱动电极；11、导电桥；2、感应电极；5、透明导电层；7、基底；71、第一绝缘层；8、净空区；81、对位标记；9、导电结构。
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。
实施例1：
如图3至图5所示，本实施例提供一种触控基板，其包括多个交叉设置且相互绝缘的第一电极和第二电极。
其中，触控基板中有驱动电极1和感应电极2，具体的，可以是第一电极为驱动电极1，第二电极为感应电极2；或者，也可以是第二电极为驱动电极1，第一电极为感应电极2。在本实施例中，全部以第一电极是驱动电极1，第二电极是感应电极2作为例子进行说明；而第一电极是感应电极2，第二电极是驱动电极1的方式于此类似。
其中，每个驱动电极1和每个感应电极2都包括网格状的导电结构9；也就是说，本实施例的触控基板中的电极采用的是“metal mesh(金属网格)”的形式，即电极的各部分不是连续的片状，而是带有很多孔的网格状。当然，这种网格状电极仅是本申请的实施方式的一种实施例，本申请的技术方案所涵盖的范围不限于此，还包括了片状，线状或其他可能的各种形状结构的电极形式，应用本申请的技术方案均能够解决所要解决的技术问题以及达到预期的技术效果。
优选的，网格状的导电结构9由金属材料构成；其中，金属材料是指纯金属或多种金属的合金，例如，铝、钼、铌、铜、银等金属或它们中多种金属的合金。
但本申请的实施方式范围不限于以上形式的驱动电极1和感应电极2，驱动电极1和感应电极2还可以是其他的形式，例如，电极的材质不限于金属还可以是氧化铟锡等透明导电材料，导电结构9的形状不限于由平行线组成的规则网格，还可以是不规则的多条枝状的网格或不规则的线条交错形成的网格等。
在触控基板中，还设有无导电结构9的净空区8，净空区8中设有对位标记81；其中，净空区8位于显示区中。
也就是说，在触控基板用于进行显示的显示区中，为了防止导电结构9对对位标记81造成影响，可设置没有导电结构9存在的净空区8，并将对位标记81设置在该净空区8中。
需注明的是，本申请的实施方式的范围也并不限于仅应用于触控基板的显示区中，即使是在非显示区域，也可能有因净空区8的存在而影响触控效果的情况，即，本申请的技术方案涵盖了触控基板上的任何位置，只要存在类似于上述的因净空区8影响触控效果问题的情况，即可应用本申请的技术方案来提高触控效果。
本实施例中，以显示区中的净空区8为例进行说明。
其中，在净空区8中还设有至少一个透明导电层5，每个透明导电层5与驱动电极1或感应电极2的导电结构9电连接。其中，优选的，透明导电层5由ITO(氧化铟锡)构成。
也就是说，如图3、图4所示，本实施例的触控基板的净空区8中，除设有对位标记81外，还设有由氧化铟锡等透明导电材料构成的透明导电层5，且该透明导电层5与驱动电极1或感应电极2电连接。故该透明导电层5上会产生与驱动电极1或感应电极2相同的电信号，可被视为驱动电极1或感应电极2的一部分，起到驱动电极1或感应电极2的功能，由此使净空区8中也可实现触控感应，从而改善触控效果；同时，该透明导电层5是透明的，故其不会像导电结构9一样对对位标记81造成影响。
优选的，对于与驱动电极1连接的透明导电层5，其离开所连接的导电结构9的一侧的轮廓与驱动电极1在其他对应位置的轮廓相同；对于与感应电极2连接的透明导电层5，其离开所连接的导电结构9的一侧的轮廓与感应电极2在其他对应位置的轮廓相同。
也就是说，如图3所示，各透明导电层5的形状、尺寸等优选与驱动电极1或感应电极2因净空区8的存在而“缺失”的部分相同，从而透明导电层5可正好对驱动电极1或感应电极2进行“修补”，以使得净空区8中的触控感应效果与无净空区8时尽量相似。
作为另一种优选的方式，透明导电层5也可不是正好“修补”驱动电极1或感应电极2，例如，透明导电层5的面积也可大于上述“缺失”的部分或小于上述“缺失”的部分，或透明导电层5的形状也可与上述“缺失”的部分形状不同。再有，透明导电层5也可以根据需要设置成除片状外的其他的形状，例如，网格状、空心矩形(空心内设置对位标记81)、交叉的条状(条状端部与导电结构9的断处电连接)等等。优选的，当需要较强的导电性能时，透明导电层5边缘与导电结构9边缘的搭接区域设置得较宽，例如宽度大于等于搭接处第二过孔直径的2倍或3倍等，则可获得更优良的导电特性，以期与导电结构9的触控反馈效果更均一。
总之，透明导电层5的具体形式可根据透明导电层5的材料性能等决定，其目的是使透明导电层5实现与上述“缺失”的部分尽量相似的触控效果。
其中，透明导电层5与对位标记81的相对位置关系也可以是多样的。例如，对位标记81可围绕透明导电层5设置，即对位标记81与透明导电层5间无重叠部分；或者，如图3所示，对位标记81也可与透明导电层5部分重叠；再或者，对位标记81也可设于透明导电层5所在的区域中，即透明导电层5覆盖对位标记81或对位标记81设于透明导电层5上方。
优选的，每个驱动电极1包括多个导电结构9，至少两个相邻导电结构9间通过导电桥11连接；驱动电极1和感应电极2的导电结构9同层设置，导电桥11所在层与导电结构9所在层之间设有第一绝缘层71，导电桥11通过第一过孔与驱动电极1的导电结构9连接；透明导电层5与导电桥11同层设置，并通过第二过孔与导电结构9连接。
也就是说，如图5所示，当驱动电极1和感应电极2同层设置时，为避免二者在相交处导通，驱动电极1可被分为多个独立的块，各块之间通过由氧化铟锡或金属等材料构成的导电桥11电连接；导电桥11所在的层可以在导电结构9所在层之上或之下，图5中是以导电桥11所在的层在导电结构9所在层之上为例进行说明的；其中，导电结构9上设有第一绝缘层71，导电桥11即位于该第一绝缘层71上，并通过第一绝缘层71中的第一过孔与分别驱动电极1的各导电结构9电连接。在这种情况下，透明导电层5与导电桥11同层设置，分别通过第一绝缘层71中的第二过孔与各导电结构9电连接(当然此时透明导电层5需要稍微超出净空区8而与导电结构9部分重叠，第二过孔即位于该重叠位置处的第一绝缘层71中)。根据以上的设计，透明导电层5与导电桥11同层设置，即二者可通过一次构图工艺同步制造出来，由于制备导电桥11的工艺步骤是已有的，故上述结构不需要增加额外的工艺步骤即可形成透明导电层5，而只要改变导电桥11制备工艺中所用的掩膜板的图案即可。
当然，对于驱动电极1和感应电极2分层设置(二者间设有绝缘层)的情况，由于没有制备导电桥11的步骤存在，故也可增加单独的形成透明导电层5的步骤。此时，透明导电层5也可以与其所连接的导电结构9同层设置，即透明导电层5也可与导电结构9同步直接形成一体的图案并电连接，或者，透明导电层5也可以与导电结构9直接搭接(不通过过孔)而电连接。
优选的，作为本实施例的一种方式，触控基板还包括设于其边缘区域(或者说围绕显示区设置)的的黑矩阵，该黑矩阵用于遮挡驱动电极1和感应电极2的引线，而对位标记81与黑矩阵同层设置。
也就是说，在触控基板的显示区之外中可设有黑矩阵，该黑矩阵位于触控基板的基底7上，用于将以上驱动电极1、感应电极2导出的引线设于该黑矩阵上。这样，当把触控基板有黑矩阵的一侧朝向显示面板设置时，在外侧看来，引线会被黑矩阵挡住而不可见。当具有黑矩阵时，可直接在形成该黑矩阵的同时形成对位标记81，这样不用增加单独的形成对位标记81的步骤。
当然，当触控基板上不具有黑矩阵时，对位标记81也可以利用通常被用于制作黑矩阵的材料来制作，或者可以采用其他任何的带有深色的材料，或与透明导电层5形成鲜明对比的其他颜色的材料来制作。
优选的，作为本实施例的另一种方式，触控基板中的对位标记81由透明材料构成，且对位标记81与透明导电层5之间设有第二绝缘层。其中，透明材料是在检测光线下可见的材料。
也就是说，也可以用透明材料形成对位标记81，而为了防止对位标记81与透明导电层5导通，故还要在二者间形成第二绝缘层。显然，黑矩阵是黑色不透光的，肉眼可见，故会对产品的显示效果造成影响(如有一个小黑点)，为此可采用透明材料形成对位标记81，这样的对位标记81对于显示效果没有影响。其中，虽然透明材料通常情况下肉眼不可见，但在对位过程中，通过使用特殊的检测光线(如紫外光、红外光等)进行照射，该透明材料是可以观察到的，即对位标记81是可见的，可用于进行对位；另外，通过使透明材料对位标记81的厚度、形状等与透明导电层5不同，也可保证透明导电层5不会对对位标记81造成影响。
本实施例还提供一种上述触控基板的制备方法，其包括通过构图工艺在净空区8形成透明导电层5的步骤。
具体的，形成上述触控基板的方法可包括：
S101、优选的，在基底7上，通过构图工艺用透明材料形成对位标记81，再形成覆盖该对位标记81的第二绝缘层。
也就是说，形成上述透明材料的对位标记81，并在其上形成第二绝缘层。
S102、在完成前述步骤的基底7上，通过构图工艺形成位于显示区周边的黑矩阵。
也就是说，形成位于显示区周边的黑矩阵，用以遮蔽各电极的引线。
优选的，若未进行S101步骤，则也可在本步骤中，在形成黑矩阵的同时形成对位标记81。也就是说，也可用黑矩阵形成对位标记81。
其中，根据本实施例，不论用透明材料还是黑矩阵形成对位标记81，其都是在基底7上形成的第一个结构，这样便于之后的各种结构均可以该对位标记81为参照形成。
S103、在完成前述步骤的基底7上，通过构图工艺形成驱动电极1和感应电极2的导电结构9。
也就是说，在一次构图工艺中形成位于同一层中的驱动电极1和感应电极2的导电结构9，其中，驱动电极1的导电结构9分为多个，且在预定的净空区8中，没有导电结构9形成。
S104、在完成前述步骤的基底7上，通过构图工艺形成第一绝缘层71。
也就是说，继续形成第一绝缘层71，且第一绝缘层71中包括多个过孔。
S105、在完成前述步骤的基底7上，通过构图工艺形成导电桥11和位于净空区8中的透明导电层5。
也就是说，在一次构图工艺中形成位于同一层中的透明导电层5和导电桥11。其中，导电桥11通过第一绝缘层71中的过孔将驱动电极1的各个导电结构9连接起来；而透明导电层5位于净空区8中，并通过第一绝缘层71中的过孔与驱动电极1或感应电极2中的导电结构9电连接。
当然，以上S103至S105步骤描述的是先形成驱动电极1和感应电极2，再形成导电桥11和透明导电层5的步骤，也就是导电桥11和透明导电层5位于电极层上方的情况。但应当理解，若先形成导电桥11和透明导电层5，再形成驱动电极1和感应电极2，也是可行的。同时，以上S103至S105步骤描述的是驱动电极1和感应电极2位于同一层中的情况，若驱动电极1和感应电极2位于不同层中，则以上方法可变为：同步形成驱动电极1和与驱动电极1电连接的透明导电层5-形成完整的绝缘层-同步形成感应电极2和与感应电极2电连接的透明导电层5。由于其具体的制备参数的等是已知的，故在此不再详细描述。
本实施例还提供一种显示装置，其包括上述的触控基板。
优选的，该显示装置还包括用于进行显示的显示基板，触控基板设于所述显示基板的出光面外。
其中，显示基板可以是任何显示模式，例如液晶显示基板，OLED(有机发光二极管)显示基板，电子纸显示基板，其可以包括薄膜晶体管阵列基板，也可包括彩膜基板，还可包括3D显示基板，或可包括显示面板等。也就是说，可以在常规显示基板的出光面外设置本实施例的触控基板(触控基板设有导电结构的一侧朝向显示基板)，从而组成具有触控功能的显示装置。
当然，若该触控基板上集成有其他的显示结构，从而直接构成显示装置或显示装置中一个基板，也是可行的。
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 (15)

1.一种触控基板，包括多个第一电极和多个第二电极，所述第一电极和所述第二电极交叉设置且相互绝缘，每个第一电极和每个第二电极都包括网格状的导电结构；所述触控基板具有无导电结构的净空区，所述净空区中设有对位标记；其特征在于，
所述净空区中设有至少一个透明导电层，每个透明导电层与所述第一电极或第二电极的导电结构电连接；
其中，
所述净空区位于显示区中；
所述导电结构由金属材料构成。
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导电结构，其中至少两个相邻的导电结构间通过导电桥连接；
所述第一电极和第二电极的导电结构同层设置，所述导电桥所在层与导电结构所在层之间设有第一绝缘层，所述导电桥通过第一绝缘层中的第一过孔与所述第一电极的导电结构连接；
所述透明导电层与所述导电桥同层设置，并通过第一绝缘层中的第二过孔与所述导电结构连接。
3.根据权利要求2所述的触控基板，其特征在于，
所述透明导电层与导电结构部分重叠，所述第二过孔设于所述透明导电层与导电结构的重叠位置处的第一绝缘层中。
4.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，
所述透明导电层与其所连接的所述导电结构同层设置。
5.根据权利要求1项所述的触控基板，其特征在于，还包括：
设于所述触控基板边缘区中的、用于遮挡所述第一电极和第二电极的引线的黑矩阵；
所述对位标记与所述黑矩阵同层设置。
6.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，
所述对位标记由透明材料构成；
所述对位标记与透明导电层之间设有第二绝缘层。
7.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，
对于与第一电极连接的透明导电层，其离开所连接的导电结构的一侧的轮廓与第一电极在其他对应位置的轮廓相同；
对于与第二电极连接的透明导电层，其离开所连接的导电结构的一侧的轮廓与第二电极在其他对应位置的轮廓相同。
8.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，
所述透明导电层围绕所述对位标记设置；
或
所述透明导电层与所述对位标记部分重叠；
或
所述对位标记完全设于所述透明导电层所在的区域中。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的触控基板，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；
或
所述第二电极为驱动电极，所述第一电极为感应电极。
10.一种触控基板的制备方法，其特征在于，所述触控基板为权利要求1至9中任意一项所述的触控基板，所述触控基板的制备方法包括：
在基底上通过构图工艺在所述净空区中形成透明导电层。
11.根据权利要求10所述的触控基板的制备方法，其特征在于，所述触控基板为权利要求2或3所述的触控基板，所述触控基板的制备方法还包括：
在基底上通过构图工艺形成第一绝缘层；
且，所述在基底上通过构图工艺在所述净空区中形成透明导电层包括：在基底上通过构图工艺形成导电桥和位于净空区的透明导电层。
12.根据权利要求11所述的触控基板的制备方法，其特征在于，形成所述第一绝缘层的步骤先于所述形成透明导电层的步骤进行，且在形成第一绝缘层之前，还包括：
在基底上通过构图工艺形成第一电极和第二电极的导电结构；
在完成前述步骤的基底上通过构图工艺形成第一绝缘层。
13.根据权利要求10所述的触控基板的制备方法，其特征在于，所述触控基板为权利要求5所述的触控基板，所述触控基板的制备方法还包括：
在基底上通过构图工艺形成所述黑矩阵和对位标记。
14.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的触控基板。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，还包括：
用于进行图像显示的显示基板，所述触控基板设于所述显示基板的出光侧。
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