CN105630246A - 触摸屏及其制作方法、显示器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及触控显示技术领域，公开了一种触摸屏及其制作方法、显示器件。所述触摸屏包括交叉分布的第一触控电极和第二触控电极，所述第一触控电极或第二触控电极包括多个金属桥接线和多个间隔设置的透明导电部，所述金属桥接线在所述交叉位置电性连接相邻的所述透明导电部。所述触摸屏还包括多个不透光图形，所述金属桥接线与至少一个所述不透光图形的位置对应，其中，所述不透光图形位于金属桥接线靠近显示画面的一侧，用以减少金属桥接线向显示画面侧反射的光线，从而解决金属桥接线的可视性问题。还可以适当增加金属桥接线的宽度，降低其电阻，克服了金属桥接线电阻的降低和解决可视性问题之间存在的矛盾。

Description

触摸屏及其制作方法、显示器件
技术领域
本发明涉及触控显示技术领域，特别是涉及一种触摸屏及其制作方法、显示器件。
背景技术
由于电容式触摸屏具有高敏感、长寿命且支持多点触摸的优点，成为时下的主流触摸技术。而电容式触摸屏又分为自感式触摸屏和互感式触摸屏，互感式触摸屏又分为单层互感式触摸屏和双层互感式触摸屏。其中，单层互感式触摸屏的驱动电极和感应电极由同一透明导电层形成，双层互感式触摸屏的驱动电极和感应电极由两个不同的透明导电层形成，相比较而言，单层互感式触摸屏的制作工艺较简单。
如图1a所示，对于单层互容式触摸屏，由同一透明导电层形成沿行方向分布的第一透明导电部和沿列方向分布的第二透明导电部，并形成金属桥接线11将断开的第一透明导电部连接在一起，形成驱动电极1，第二透明导电部为整条不断开，形成感应电极2。金属桥接线和感应电极2之间具有绝缘层。
目前主流的触摸屏生产厂，一方面要减少横向的触控电阻，即金属桥接线的电阻，需要金属桥接线的宽度较大，一般宽度都维持在10um左右。但是金属桥接线的宽度太大，其向显示画面侧反射的光线会进入人眼，造成可视性问题，如图1b所示。为了减少可视性问题，需要降低金属桥接线的宽度。因此，金属桥接线电阻的降低和减少可视性问题之间的矛盾。
发明内容
本发明提供一种触摸屏及其制作方法，用以解决金属桥接线电阻的降低和减少可视性问题之间存在矛盾的问题。
本发明还提供一种显示器件，采用上述触摸屏，用以提高触摸显示器件的显示品质。
为解决上述技术问题，本发明实施例中提供一种触摸屏，包括设置在一基底上的沿不同方向交叉分布的第一触控电极和第二触控电极，所述第一触控电极和所述第二触控电极在交叉位置相绝缘，所述第一触控电极或第二触控电极包括多个金属桥接线和间隔设置的多个透明导电部，所述金属桥接线在所述交叉位置电性连接相邻的间隔设置的所述透明导电部，所述触摸屏还包括多个不透光图形，所述金属桥接线与至少一个所述不透光图形的位置对应。
本发明实施例中还提供一种显示器件，包括如上所述的触摸屏，所述触摸屏的不透光图形位于金属桥接线靠近显示画面的一侧。
本发明实施例中还提供一种如上所述的触摸屏的制作方法，包括在一基底上形成沿不同方向交叉分布的第一触控电极和第二触控电极的步骤，所述第一触控电极和所述第二触控电极在交叉位置相绝缘，形成第一触控电极或第二触控电极的步骤包括形成多个金属桥接线和间隔设置的多个透明导电部，所述金属桥接线在所述交叉位置电性连接相邻的间隔设置的所述透明导电部，所述制作方法还包括：
形成多个不透光图形，所述金属桥接线与至少一个所述不透光图形的位置对应。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述技术方案中，所述触摸屏包括交叉分布的第一触控电极和第二触控电极，所述第一触控电极或第二触控电极包括多个金属桥接线和多个间隔设置的透明导电部，所述金属桥接线在所述交叉位置电性连接相邻的所述透明导电部。所述触摸屏还包括多个不透光图形，所述金属桥接线与至少一个所述不透光图形的位置对应，其中，所述不透光图形位于金属桥接线靠近显示画面的一侧，用以减少金属桥接线向显示画面侧反射的光线，并使得反射的光线不会被人眼能分辨出来，从而解决金属桥接线的可视性问题。进一步地，可以适当增加金属桥接线的宽度，降低其电阻，克服了金属桥接线电阻的降低和解决可视性问题之间存在的矛盾。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a表示现有技术中单层互容式触摸屏的驱动电极和感应电极的分布示意图；
图1b表示图1a中的金属桥接线存在可视性问题的原理示意图；
图2a表示本发明实施例中单层互容式触摸屏的驱动电极和感应电极的分布示意图；
图2b表示图2a中触控电极的金属桥接线所在位置的局部结构示意图；
图3、图5-图7表示本发明实施例中单层互容式触摸屏的驱动电极和感应电极的制作过程示意图；
图4表示图3沿A-A的剖视图；
图8表示本发明实施例中单层互容式触摸屏的后视图一；
图9表示本发明实施例中单层互容式触摸屏的后视图二；
图10表示本发明实施例中单层互容式触摸屏的后视图三。
具体实施方式
对于互容式触摸屏，其包括用于产生互电容的驱动电极和感应电极，驱动电极和感应电极交叉分布，在交叉处形成检测电容矩阵。设定驱动电极的延伸方向为第一方向，感应电极的延伸方向为第二方向。对于单层互容式触摸屏，所述驱动电极和感应电极由同一层透明导电层形成。
本发明提供的触摸屏即为单层互容式触摸屏，所述触摸屏包括沿不同方向交叉分布的第一触控电极和第二触控电极，所述第一触控电极和所述第二触控电极在交叉位置相绝缘，所述第一触控电极或第二触控电极包括多个金属桥接线和间隔设置的多个透明导电部，所述金属桥接线在所述交叉位置电性连接相邻的间隔设置的透明导电部。所述触摸屏还包括多个不透光图形，所述金属桥接线与至少一个所述不透光图形的位置对应，且在应用与显示器件上时，所述不透光图形位于金属桥接线靠近显示画面的一侧，用以减少金属桥接线向显示画面侧反射的光线，并使得反射的光线不会被人眼能分辨出来，从而解决金属桥接线的可视性问题。进一步地，可以适当增加金属桥接线的宽度，降低其电阻，克服了金属桥接线电阻的降低和解决可视性问题之间存在的矛盾。
其中，所述第一触控电极可以为触摸屏的驱动电极，则第二触控电极为感应电极。当然，所述第一触控电极也可以为触摸屏的感应电极，则第二触控电极为触摸屏的驱动电极。
下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明实施例中以第一触控电极为触摸屏的驱动电极，包括多个金属桥接线和间隔设置的多个透明导电部为例来具体介绍本发明的技术方案。
结合图2a和2b所示，所述触摸屏包括透明基底100，以及设置在基底100上的多条沿第一方向延伸的驱动电极1和多条沿第二方向延伸的感应电极2，驱动电极1和感应电极2交叉分布。驱动电极1包括多个沿第一方向分布的第一透明导电部10和多个金属桥接线11，相邻的第一透明导电部10间隔一定距离。金属桥接线11位于相邻第一透明导电部10之间，用于电性连接相邻的间隔设置的第一透明导电部10。其中，金属桥接线11对应驱动电极1和感应电极2的交叉位置。
所述触摸屏还包括多个不透光图形12，金属桥接线11与至少一个不透光图形12的位置对应，且在应用与显示器件上时，不透光图形12位于金属桥接线11靠近显示画面的一侧，减少金属桥接线11反射至显示画面侧的光线，解决金属桥接线11的可视性问题，如图2b所示。
在本实施例中，不透光图形的设置解决了金属桥接线的可视性问题。通过适当增加金属桥接线的宽度，能够降低其电阻，克服了金属桥接线电阻的降低和解决可视性问题之间存在的矛盾。
所述触摸屏还包括位于触控区域周边的遮光区域，在应用于显示器件上时，能够进一步防止显示器件的周边漏光。其中，不透光图形12和遮光区域的遮光图形13可以通过对同一膜层的构图工艺形成，如图3所示。
为了实现金属桥接线11与至少一个不透光图形12的位置对应，可以在金属桥接线11上形成至少一个不透光图形12，也可以在至少一个不透光图形12上形成金属桥接线11。
在一个具体的实施方式中，如图2b所示，金属桥接线11设置在至少一个不透光图形12上，不透光图形12的表面包括不与基底100平行且不与基底100垂直的斜面，金属桥接线11具有覆盖所述斜面的部分，其中，所述斜面与第一直线之间具有大于0°的夹角，所述第一直线与基底100平行，且所述第一直线的延伸方向垂直于驱动电极1的延伸方向，从而金属桥接线11在基底100上投影不变的情况下，增加了金属桥接线11的宽度，降低了金属桥接线11的电阻。而且斜面的设计有利于金属桥接线11的爬坡，防止金属桥接线11发生断线。其中，金属桥接线11在垂直于驱动电极1延伸方向的方向上的延伸距离为其宽度。
为了进一步减小金属桥接线11的电阻，在垂直于驱动电极1延伸方向的方向上，金属桥接线11在基底100上的第一投影的宽度d1大于不透光图形12在基底100上的第二投影的宽度d2，设置1um≤d1-d2≤3um，不透光图形12不完全遮挡金属桥接线11，但是却能够保证金属桥接线11反射至显示画面侧的光线不会被人眼能分辨出来，解决金属桥接线11的可视性问题，如图2b所示。同时还有效增加了金属桥接线11的宽度，降低其电阻。为了解决金属桥接线11的可视性问题，上述技术方案相对于金属桥接线11在基底100上的第一投影完全位于不透光图形12在基底100上的第二投影中的技术方案，能够减小不透光图形12的面积。
在实际应用过程中，可以结合“斜面”和“不完全遮挡”两个技术特征，即金属桥接线11设置在至少一个不透光图形12上，且不透光图形12包括上述能够增加金属桥接线11线宽的斜面，同时，金属桥接线11在基底100上的第一投影的宽度d1大于不透光图形11在基底100上的第二投影的宽度d2，能够更有效降低金属桥接线11的电阻，并减小不透光图形12的面积。
虽然可以通过增加金属桥接线11线宽的方式来降低其电阻，但是金属桥接线11的线宽会受到显示器件开口率的限制，不能够太大，进而导致不透光图形12的尺寸也较小，因此，通过多灰阶掩膜板曝光进行光刻工艺来形成上述斜面的方式很难实现。但是，发明人发现当不透光图形12的尺寸接近于光刻设备的分辨率或者更小一些，就能够形成边缘为平坦的斜面，甚至整个厚度也降低很多的不透光图形12，当在不透光图形12上形成覆盖不透光图形12的金属桥接线11时，有利于属桥接线11的爬坡，防止金属桥接线11发生断线。
基于上述分析，优选地，不透光图形12的所述斜面位于不透光图形12的边缘，便于工艺上的实现。
目前，不透光膜层的光刻分辨率为8～10um左右，为了在不透光图形12的边缘形成平坦斜面，需要保证不透光图形12的尺寸小于8～10um，但是考虑到尺寸过小容易造成尺寸波动，因此，本实施例中设定不透光图形12的宽度5um≤d1≤10um，形成所需的斜面，甚至减小不透光图形12的整体厚度，所述斜面能够增加设置在其上的金属桥接线11的线宽，有效降低金属桥接线11的电阻，并防止金属桥接线11因爬坡发生断线。其中，不透光图形12的宽度为其在垂直于驱动电极1延伸方向的方向上的延伸距离。进一步地，为了保证不透光图形12的尺寸满足需求，并降低金属桥接线11的电阻，本实施例中优选将金属桥接线11设置在至少一个不透光图形12上，以减小不透光图形12的尺寸，并利用不透光图形12表面的斜面来增加金属桥接线11的线宽，有效降低金属桥接线11的电阻。
当不透光图形12的尺寸仍过大，不能有效减小整体的不透光图形12厚度以及边缘坡度角时，为了保证不透光图形12的尺寸满足上述条件，设置金属桥接线11与至少两个不透光图形12的位置对应，以减小不透光图形12的尺寸，有效减小不透光图形12的整体厚度及边缘斜面的坡度角，参加图9和图10所示(仅示意出金属桥接线11与两个不透光图形12位置对应的情况)。图9中至少两个不透光图形12的排布方向与金属桥接线11的延伸方向(与整个驱动电极1的延伸方向一致)一致，对光刻设备的精度要求更高些。图10中至少两个不透光图形12的排布方向与金属桥接线11的延伸方向垂直，对光刻设备没有太高的精度要求，适应性较广。其中，不透光图形12之间的缝隙宽度和不透光图形12的宽度可以远小于光刻设备精度，有效减小不透光图形12的整体厚度及边缘斜面的坡度角。
作为一个优选的实施方式，驱动电极1的金属桥接线11设置在至少两个不透光图形12上，不透光图形12的宽度5um≤d1≤10um，至少两个不透光图形12的排布方向与金属桥接线11的延伸方向垂直，金属桥接线11在基底100上的第一投影的宽度d1大于所有不透光图形12及其之间的缝隙在基底100上的第二投影的宽度d2，其中，1um≤d1-d2≤3um。该优选实施方式可以保证不透光图形12的边缘为平坦的斜面，并增加金属桥接线11的宽度，有效降低其电阻，同时，还能够解决金属桥接线11的可视性问题。
本发明实施例中的触摸屏具体包括：
位于触控区域的不透光图形12和位于触控区域周边的遮光图形13，不透光图形12的尺寸小于光刻设备的分辨率，能够有效减小不透光图形12的整体厚度及边缘斜面的坡度角，结合图3和图4所示；
设置在至少一个不透光图形12上的金属桥接线11和用于向驱动电极1施加电压的信号线14，结合图3和图5所示；
设置在金属桥接线11上的绝缘层15，结合图5和图6所示；
位于触控区域的多个沿行方向分布的第一透明导电部10和多个第二透明导电部2(具体为触摸屏的感应电极)，第一透明导电部10沿行方向分布，相邻的透明导电部10之间间隔一定距离设置，在行方向上，金属桥接线11电性连接相邻的第一透明导电部10，形成驱动电极1，结合图7和图8所示；第二透明导电部2沿列方向延伸，形成感应电极，与驱动电极1交叉分布，如图7所示。
其中，第一透明导电部10和感应电极2由同一透明导电层形成，不透光图形12和遮光图形13可以由同一不透光膜层形成，金属桥接线11和信号线14可以由同一金属膜层形成。第一透明导电部10和感应电极2的材料可以为铟锌氧化物或铟锡氧化物，如：ZnO、IGO、IZO、ITO或IGZO中的一种或多种。金属桥接线11的材料可以为Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金，不透光图形12和遮光图形13可以为黑色的有机树脂，绝缘层15的材料可以为氮氧化合物。
本发明实施例中还提供一种显示器件，包括本实施例中的触摸屏，所述触摸屏的不透光图形位于金属桥接线靠近显示画面的一侧，克服了金属桥接线电阻的降低和解决可视性问题之间的矛盾，提高了触摸显示器件的显示品质。
相应地，本发明实施例中还提供一种如上所述的触摸屏的制作方法，包括在一透明基底(如：玻璃基底、石英基底、有机树脂基底)上形成交叉分布的驱动电极和感应电极的步骤，驱动电极和感应电极在交叉位置相绝缘，形成驱动电极的步骤包括形成多个金属桥接线和间隔设置的多个透明导电部，所述金属桥接线在所述交叉位置电性连接相邻的间隔设置的所述透明导电部，所述制作方法还包括：
形成多个不透光图形，所述金属桥接线与至少一个所述不透光图形的位置对应。
上述制作方法制得的不透光图形具体位于金属桥接线靠近显示画面的一侧，能够减少金属桥接线反射至显示画面侧的光线，使得反射的光线不会被人眼分辨出来，解决金属桥接线的可视性问题。进一步地，可以适当增加金属桥接线的宽度，降低其电阻，克服了金属桥接线电阻的降低和解决可视性问题之间存在的矛盾。
本实施例中触摸屏的制作方法具体包括：
如图3和图4所示，在触控区域形成不透光图形12，并在触控区域的周边形成遮光图形13，其中，不透光图形12和遮光图形13由通过对同一不透光膜层的光刻工艺形成，不透光图形12的尺寸小于光刻设备的分辨率，能够有效减小不透光图形12的整体厚度及边缘斜面的坡度角；
结合图3和图5所示，在至少一个不透光图形12上形成金属桥接线11，在触控区域的周边形成信号线14，金属桥接线11和信号线14由通过对同一金属膜层的光刻工艺形成，信号线14用于向驱动电极施加电压信号；
在金属桥接线11上形成绝缘层15，如图6所示；
通过对同一透明导电层的构图工艺在触控区域形成多个第一透明导电部10和多个第二透明导电部2(具体为触摸屏的感应电极)，第一透明导电部10沿行方向分布，且相邻的第一透明导电部10之间间隔一定距离设置，在行方向上，金属桥接线10电性连接相邻的第一透明导电部10，形成驱动电极1，结合图7和图8所示；第二透明导电部2沿列方向延伸，形成感应电极，与驱动电极1交叉分布。
至此完成触摸屏的制作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种触摸屏，包括设置在一基底上的沿不同方向交叉分布的第一触控电极和第二触控电极，所述第一触控电极和所述第二触控电极在交叉位置相绝缘，所述第一触控电极或第二触控电极包括多个金属桥接线和间隔设置的多个透明导电部，所述金属桥接线在所述交叉位置电性连接相邻的间隔设置的所述透明导电部，其特征在于，所述触摸屏还包括多个不透光图形，所述金属桥接线与至少一个所述不透光图形的位置对应。
2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述金属桥接线设置在所述至少一个不透光图形上，所述不透光图形的表面包括不与所述基底平行且不与所述基底垂直的斜面，所述斜面与第一直线之间具有大于0°的夹角，所述第一直线与所述基底平行，且所述第一直线的延伸方向垂直于所述第一触控电极或第二触控电极的延伸方向，所述金属桥接线具有覆盖所述斜面的部分。
3.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，所述斜面位于所述不透光图形的边缘。
4.根据权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，在垂直于所述第一触控电极或第二触控电极延伸方向的方向上，所述金属桥接线在所述基底上的第一投影的宽度d1大于所述不透光图形在所述基底上的第二投影的宽度d2，其中，1um≤d1-d2≤3um。
5.根据权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，在垂直于所述第一触控电极或第二触控电极延伸方向的方向上，所述不透光图形的宽度为d1，其中，5um≤d1≤10um。
6.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述金属桥接线与至少两个所述不透光图形的位置对应。
7.根据权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，所述至少两个不透光图形的排布方向与所述金属桥接线的延伸方向一致。
8.根据权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，所述至少两个不透光图形的排布方向与所述金属桥接线的延伸方向垂直。
9.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏具体包括：
位于触控区域的不透光图形；
设置在至少一个不透光图形上的金属桥接线；
设置在金属桥接线上的绝缘层；
位于触控区域的、同层设置的多个第一透明导电部和多个第二透明导电部，所述第一透明导电部沿行方向分布，且相邻的第一透明导电部之间间隔一定距离设置，在行方向上，所述金属桥接线电性连接相邻的第一透明导电部，形成第一触控电极；所述第二透明导电部沿列方向延伸，形成第二触控电极，所述第二触控电极与所述第一触控电极交叉分布。
10.一种显示器件，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的触摸屏，所述触摸屏的不透光图形位于金属桥接线靠近显示画面的一侧。
11.一种权利要求1-9任一项所述的触摸屏的制作方法，包括在一基底上形成沿不同方向交叉分布的第一触控电极和第二触控电极的步骤，所述第一触控电极和所述第二触控电极在交叉位置相绝缘，形成第一触控电极或第二触控电极的步骤包括形成多个金属桥接线和间隔设置的多个透明导电部，所述金属桥接线在所述交叉位置电性连接相邻的间隔设置的所述透明导电部，其特征在于，所述制作方法还包括：
形成多个不透光图形，所述金属桥接线与至少一个所述不透光图形的位置对应。
12.根据权利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法具体包括：
在触控区域形成不透光图形；
在至少一个不透光图形上形成金属桥接线；
在金属桥接线上形成绝缘层；
通过对同一透明导电层的构图工艺在触控区域形成多个第一透明导电部和多个第二透明导电部，所述第一透明导电部沿行方向分布，且相邻的第一透明导电部之间间隔设置，在行方向上，所述金属桥接线电性连接相邻的第一透明导电部，形成第一触控电极；所述第二透明导电部沿列方向延伸，形成第二触控电极，所述第二触控电极与所述第一触控电极交叉分布。
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