CN105094493B - 一种触控基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

一种触控基板及其制备方法、显示装置 Download PDF

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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，属于显示技术领域，其可解决现有的石墨烯电极的结构用于弯曲的面板时容易产生触控盲点，不适于柔性显示的问题。本发明的触控基板第一层的第一引线通过第一过孔与第二层的第一图案连接，第一层的第二引线通过第二过孔与第二层中的第二图案连接，第一图案与第二图案产生互电容。第一图案包括由中心向周围放射的多个分支，每个第二图案围绕一个第一图案设置并相互隔开，当其用于柔性显示时，第二图案可以布满整个弯曲的面，用户在触控到触控基板的任意处均能快速响应，不会形成盲点。本发明的触控基板适用于各种形状的触摸屏，尤其适用于曲面显示或车载等领域。

Description

一种触控基板及其制备方法、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其制备方法、显示装置。
背景技术
目前，手机、Pad、Notebook等都开始使用触摸屏。其中，电容式触摸屏由于具有定位精确灵敏、触摸手感好以及使用寿命长等优点，越来越多的受人们的关注。电容式触摸屏可以分为互容式触摸屏和自容式触摸屏两种，由于互容式触摸屏可以实现多点触控，因而成为触摸屏市场上的主流和未来发展的趋势。
电容式触摸屏的制作过程中，会使用到很多材料来作为触控感应层，其中大量使用的就是ITO，其特点是透过率高，导电性能优异，在显示领域有着极大的应用市场。但是由于ITO材料中的金属铟价格昂贵并且资源匮乏，并且，由于ITO较脆并且不易弯折等特点，使得它在柔性显示等领域具有一定的局限性。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术中有以石墨烯代替ITO为电极的，但是其结构与ITO的相同，多用于平板显示，现有的这种结构若用于柔性显示、弯曲的面板中，在弯曲处容易产生触控盲点，降低柔性显示的灵敏度，因此，不适于柔性显示。
发明内容
本发明针对现有的石墨烯电极的结构用于弯曲的面板时容易产生触控盲点，不适于柔性显示的问题，提供一种触控基板及其制备方法、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，包括：
基底；
位于第一层的、由石墨烯构成的第一引线和第二引线，所述第一引线用于连接第一信号端，所述第二引线用于连接第二信号端；
位于第二层中的、由石墨烯构成的多个触控单元，每个触控单元包括一个第一图案和一个第二图案，其中，第一图案包括由中心向周围放射的多个分支，每个第二图案围绕一个第一图案设置并相互隔开；
位于第一层和第二层之间的绝缘层，包括多个过孔，每个第一图案处设有一个第一过孔，用于将第一图案与第一引线连接，每个第二图案处设有一个第二过孔，用于将第二图案与第二引线连接。
优选的，所述第一过孔位于第一图案的中心处。
优选的，所述第一信号端为给信号端，所述第二信号端为感应信号端。
优选的，所述触控基板还包括位于第二层中的由石墨烯构成的平坦结构，其位于无第一图案、第二图案的位置，并与第一图案、第二图案隔开。
优选的，所述第一引线和第二引线至少部分设于所述第二层中的平坦结构。
优选的，所述第二图案包括围绕第一图案分支的凸出部，第二图案的至少部分凸出部伸入与其相邻的触控单元的第二图案的凸出部之间。
优选的，所述第一引线宽度范围为1μm-3μm，第二引线宽度范围为1μm-3μm。
优选的，所述基底由柔性材料构成。
优选的，所述柔性材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的任意一种。
优选的，所述绝缘层由有机碳构成。
本发明还提供一种上述触控基板的制备方法，包括以下步骤：
形成第一引线和第二引线的步骤；
形成绝缘层的步骤；
形成多个触控单元的步骤。
优选的，所述形成第一引线和第二引线的步骤包括：通过光刻工艺形成由石墨烯构成的第一引线和第二引线。
优选的，所述形成多个触控单元的步骤包括：通过光刻工艺形成由石墨烯构成的多个触控单元。
本发明还提供一种显示装置，包括上述的触控基板。
其中，第一层的石墨烯和第二层的石墨烯，均可采用转移法将预先形成的单层石墨烯或双层石墨烯转移到基板上，预先形成的单层或双层石墨烯可以通过的多种方法获得。例如：机械分离法、氧化还原法和化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition，CVD)。
本发明的触控基板中，第一层的第一引线通过第一过孔与第二层中的第一图案连接，第一层的第二引线通过第二过孔与第二层中的第二图案连接，第一图案与第二图案产生互电容。其中，第一图案包括由中心向周围放射的多个分支，每个第二图案围绕一个第一图案设置并相互隔开，当其用于柔性显示时，围绕第一图案的向周围放射的多个分支的第二图案可以布满整个弯曲的面，用户在触控到触控基板的任意处均能快速响应，不会形成盲点。本发明的触控基板适用于各种形状的触摸屏，尤其适用于曲面显示或车载等领域。
附图说明
图1为本发明的实施例2的触控基板的结构示意图；
图2为本发明的实施例2的触控基板的俯视示意图；
其中，附图标记为：1、第一层；11、第一引线；12、第二引线；2、第二层；21、第一图案；22、第二图案；3、绝缘层；31、第一过孔；32、第二过孔；4、基底；5、驱动IC芯片；51、第一信号端；52、第二信号端。
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：
本实施例提供一种触控基板，包括：
基底；
位于第一层的、由石墨烯构成的第一引线和第二引线，所述第一引线用于连接第一信号端，所述第二引线用于连接第二信号端；
位于第二层中的、由石墨烯构成的多个触控单元，每个触控单元包括一个第一图案和一个第二图案，其中，第一图案包括由中心向周围放射的多个分支，每个第二图案围绕一个第一图案设置并相互隔开；
位于第一层和第二层之间的绝缘层，包括多个过孔，每个第一图案处设有一个第一过孔，用于将第一图案与第一引线连接，每个第二图案处设有一个第二过孔，用于将第二图案与第二引线连接。
本实施例的触控基板中，第一层的第一引线通过第一过孔与第二层中的第一图案连接，第一层的第二引线通过第二过孔与第二层中的第二图案连接，第一图案与第二图案产生互电容。其中，第一图案包括由中心向周围放射的多个分支，每个第二图案围绕一个第一图案设置并相互隔开，当其用于柔性显示时，围绕第一图案的向周围放射的多个分支的第二图案可以布满整个弯曲的面，用户在触控到触控基板的任意处均能快速响应，不会形成盲点。本发明的触控基板适用于各种形状的触摸屏，尤其适用于曲面显示或车载等领域。
实施例2：
本实施例提供一种触控基板，如图1-2所示，包括：
基底4；
位于第一层1的、由石墨烯构成的第一引线11和第二引线12，所述第一引线11用于连接第一信号端，所述第二引线12用于连接第二信号端；
位于第二层2中的、由石墨烯构成的多个触控单元，每个触控单元包括一个第一图案21和一个第二图案22，其中，第一图案21包括由中心向周围放射的多个分支，每个第二图案22围绕一个第一图案设置并相互隔开；
位于第一层1和第二层2之间的绝缘层3，包括多个过孔，每个第一图案21处设有一个第一过孔31，用于将第一图案21与第一引线11连接，每个第二图案22处设有一个第二过孔32，用于将第二图案22与第二引线12连接。
本实施例的触控基板中，第一层1的第一引线11通过第一过孔31与第二层2中的第一图案21连接，第一层1的第二引线12通过第二过孔32与第二层2中的第二图案22连接，通过第一图案21来形成信号发射层；第一图案21与第二图案22产生互电容。其中，第一图案21包括由中心向周围放射的多个分支，每个第二图案22围绕一个第一图案21设置并相互隔开，当其用于柔性显示时，围绕第一图案21的向周围放射的多个分支的第二图案22可以布满整个弯曲的面，用户在触控到触控基板的任意处均能快速响应，不会形成盲点。本发明的触控基板适用于各种形状的触摸屏，尤其适用于曲面显示或车载等领域。
优选的，所述第一过孔31位于第一图案的中心处。
优选的，所述第一信号端为给信号端，所述第二信号端为感应信号端。
也就是说，驱动IC芯片5包括第一信号端51和第二信号端52，与第一信号端相连的第一引线11经过第一过孔31给信号到中心处的第一图案21，与第二信号端相连的第二引线12经过第二过孔32感应第二图案22的信号。由于第二图案22是围绕第一图案的向周围放射的多个分支的，且其面积几乎覆盖了触控基板的所有的点，即第二图案22布满了整个弯曲的面，因此用户在触控到触控基板的任意处均能快速响应，不会形成盲点。
优选的，所述触控基板还包括位于第二层2中的由石墨烯构成的平坦结构，其位于无第一图案21、第二图案22的位置，并与第一图案21、第二图案22隔开。
也就是说，如图2所示，阴影的区域表示是石墨烯，白线区域代表刻蚀刻掉的部分。第二层2中，触控单元之间，即被相邻两个触控单元夹住的部分，也是由石墨烯构成的，这部分石墨烯不传递信号，保留这部分石墨烯是因为形成整层的第二层2石墨烯时，可以少刻蚀一部分，并且其可以起到支撑作用，维持整个平面的平整。
优选的，所述第一引线11和第二引线12至少部分设于所述第二层中的平坦结构。
也就是说，第一引线11和第二引线12主要设于触控单元之间的位置处，这样不同的信号之间不会产生干扰。
优选的，所述第二图案22包括围绕第一图案21分支的凸出部，第二图案22的至少部分凸出部伸入与其相邻的触控单元的第二图案22的凸出部之间。
也就是说，将相邻触控单元的第二图案22彼此穿插设置，这样使得触控基板所有位置都能布满感应信号的第二图案22。
优选的，所述第一引线11宽度范围为1μm-3μm，第二引线12宽度范围为1μm-3μm。
也就是说，引线的宽度、长度可以根据实际需要进行设计，一般第一引线11宽度为1μm-3μm，第二引线12宽度为1μm-3μm时易于符合曝光设备的要求。
优选的，所述基底由柔性材料构成。
也就是说，将触控基板做成柔性的曲面的时，需要弯曲的基底，然后将第一层1、第二层2和绝缘层3均做成同一弧度的曲面。
优选的，所述柔性材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的任意一种。
优选的，所述绝缘层3由有机碳构成。
实施例3：
本实施例提供一种实施例2的触控基板的制备方法，包括以下步骤：
S1在基底上形成第一层1的、由石墨烯构成的第一引线11和第二引线12；
优选的，所述形成第一引线11和第二引线12的步骤包括：通过光刻工艺形成由石墨烯构成的第一引线11和第二引线12。
也就是说，具体的形成第一层1的石墨烯可以通过采用转移法将预先形成的单层石墨烯或双层石墨烯转移到基板上。预先形成的单层或双层石墨烯可以通过多种方法获得。例如：机械分离法、氧化还原法或化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition，CVD)。CVD法主要是利用甲烷、乙烯等烃类气体在高温下吸附在催化剂金属衬底表面，并在金属催化作用下分解、重组形成石墨烯。一般CVD法是在高温炉中进行的，生长结束后，生长的石墨烯完全贴附在催化剂金属上。因此要将这种方法制备的石墨烯形成于基板上还需要一个额外的转移步骤。转移通常需要在FeCl3溶液中浸泡十多个小时以刻蚀掉催化剂金属衬底，然后再用目标衬底即本发明的基板捞取，然后烘干即可在基板上形成石墨烯。具体地，制备单层或多层石墨烯的方法和转移石墨烯的方法均与现有技术相同，在此不作赘述。对石墨在所述石墨烯层上旋涂覆盖所述石墨烯层的光刻胶层；对旋涂有所述光刻胶层的基板进行曝光、显影、刻蚀和剥离处理，形成所要的图形。
S2在完成上述步骤的基板上形成绝缘层3，并在绝缘层3上形成过孔；
S3在完成上述步骤的基板上形成第二层2的、由石墨烯构成的多个触控单元；
优选的，所述形成多个触控单元的步骤包括：通过光刻工艺形成由石墨烯构成的多个触控单元。
也就是说，当形成第二层2的、由石墨烯构成的多个触控单元时，石墨烯会灌入到绝缘层3的过孔中，从而将第一层1的第一引线11与第二层2中的第一图案21连接，第一层1的第二引线12与第二层2中的第二图案22连接。
显然，上述各实施例的具体实施方式还可进行许多变化；例如：实施例3仅以先形成第一引线和第二引线的步骤，然后再依次形成绝缘层和触控单元，也可以先形成触控单元，再依次形成绝缘层和触控单元第一引线和第二引线。此外第二层2的第一图案21和第二图案22的具体形式可以根据需要进行改变，使之布满触控基板整个面。
实施例4：
本实施例提供了一种显示装置，其包括上述任意一种触控基板。所述显示装置可以为：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 (14)

1.一种触控基板，其特征在于，包括：
基底；
位于第一层的、由石墨烯构成的第一引线和第二引线，所述第一引线用于连接第一信号端，所述第二引线用于连接第二信号端；
位于第二层中的、由石墨烯构成的多个触控单元，每个触控单元包括一个第一图案和一个第二图案，其中，第一图案包括由中心向周围放射的多个分支，每个第二图案围绕一个第一图案设置并相互隔开；
位于第一层和第二层之间的绝缘层，包括多个过孔，每个第一图案处设有一个第一过孔，用于将第一图案与第一引线连接，每个第二图案处设有一个第二过孔，用于将第二图案与第二引线连接。
2.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述第一过孔位于第一图案的中心处。
3.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述第一信号端为给信号端，所述第二信号端为感应信号端。
4.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述触控基板还包括位于第二层中的由石墨烯构成的平坦结构，其位于无第一图案、第二图案的位置，并与第一图案、第二图案隔开。
5.根据权利要求3所述的触控基板，其特征在于，所述第一引线和第二引线至少部分设于所述第二层中的平坦结构。
6.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述第二图案包括围绕第一图案分支的凸出部，第二图案的至少部分凸出部伸入与其相邻的触控单元的第二图案的凸出部之间。
7.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述第一引线宽度范围为1μm-3μm，第二引线宽度范围为1μm-3μm。
8.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述基底由柔性材料构成。
9.根据权利要求8所述的触控基板，其特征在于，所述柔性材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。
10.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述绝缘层由有机碳构成。
11.一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1-10任一项所述的触控基板包括以下步骤：
形成第一引线和第二引线的步骤；
形成绝缘层的步骤；
形成多个触控单元的步骤。
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，所述形成第一引线和第二引线的步骤包括：通过光刻工艺形成由石墨烯构成的第一引线和第二引线。
13.根据权利要求11所述的触控基板的制备方法，其特征在于，所述形成多个触控单元的步骤包括：通过光刻工艺形成由石墨烯构成的多个触控单元。
14.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的触控基板。
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