CN106249945A - 触控屏及其制作方法、触控装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种触控屏及其制作方法、触控装置，属于触控技术领域。触控屏，包括形成在衬底基板上的触控电极和覆盖所述触控电极的消影层，所述触控屏还包括：形成在所述消影层上第一区域的增透图形，所述增透图形与所述消影层和所述衬底基板相配合能够使得所述第一区域的可见光透过率大于阈值。本发明的技术方案能够提高触控屏特定区域的透过率，并且不会增加生产成本和工艺难度。

Description

触控屏及其制作方法、触控装置
技术领域
本发明涉及触控技术领域，特别是指一种触控屏及其制作方法、触控装置。
背景技术
目前应用最广泛的触控屏为电容式触控屏，电容式触控屏支持多点触控功能，拥有更高的透光率、更低的整体功耗，其接触面硬度高，无需按压，使用寿命较长。触控屏透过率的高低直接影响触控屏的视觉效果，特别是应用触控屏的移动终端，对于前置摄像头孔处的透过率有着较高的要求。
现有触控屏的触控电极大多采用ITO制作，为了消除触控电极图形区域与空白区域的视觉差异，在触控电极上覆盖一整层的高折射率材料(比如SiON)做为消影层。对于移动终端来说，前置摄像头孔处的高折射率材料与触控屏的衬底基板组合将起到增反作用，为了增加前置摄像头孔处的透光率，现有技术中一般是利用蚀刻膏刻蚀前置摄像头孔处的SiON，但刻蚀SiON将会产生过刻与残留风险，反而会降低前置摄像头孔处的透过率。另外，如果刻蚀后前置摄像头孔处的透过率达不到要求，还需要在前置摄像头孔处额外贴附AR(增透膜)来提高透光率，不但增加了触控屏的生产工序，还提高了触控屏的生产成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种触控屏及其制作方法、触控装置，能够提高触控屏特定区域的透过率，并且不会增加生产成本和工艺难度。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种触控屏，包括形成在衬底基板上的触控电极和覆盖所述触控电极的消影层，所述触控屏还包括：
形成在所述消影层上第一区域的增透图形，所述增透图形与所述消影层和所述衬底基板相配合能够使得所述第一区域的可见光透过率大于阈值。
进一步地，所述阈值为95％。
进一步地，所述消影层的折射率不小于1.55，所述增透图形的折射率小于1.5。
进一步地，所述消影层采用氮氧化硅，或五氧化二磷和二氧化硅的混合材料；
所述增透图形采用二氧化硅，或氟化镁。
进一步地，所述消影层的厚度为80-100nm。
进一步地，所述增透图形的厚度d满足n*d＝(可见光波长/4)*(2k-1)，其中，k为正整数，n为增透图形的折射率。
进一步地，k等于1。
本发明实施例还提供了一种触控装置，包括如上所述的触控屏。
进一步地，所述触控装置为移动终端，所述第一区域为移动终端前置摄像头在所述消影层上的正投影所在区域。
本发明实施例还提供了一种触控屏的制作方法，包括：
在衬底基板上形成触控电极；
形成覆盖所述触控电极的消影层，其特征在于，所述制作方法还包括：
在所述消影层上第一区域形成增透图形，所述增透图形与所述消影层相配合能够使得所述第一区域的可见光透过率大于阈值。
进一步地，形成所述增透图形包括：
利用光刻工艺在所述第一区域形成所述增透图形；或
利用掩膜板镀膜工艺在所述第一区域形成所述增透图形。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，不用对消影层进行刻蚀，只在消影层的特定区域上形成增透图形，增透图形选用特定材料，与消影层和衬底基板相互配合能够使得特定区域的可见光透过率大于阈值，由于本发明的技术方案不需要对消影层进行刻蚀，因此不但减少了生产工序，降低了工艺难度，还避免了消影层过刻和残留的风险；另外由于本发明的技术方案不需要在消影层上贴附AR，因此，进一步降低了触控屏的生产成本。
附图说明
图1为本发明实施例触控装置的俯视示意图；
图2为图1中A部分的截面示意图；
图3为本发明实施例不同膜层结构透过率的曲线示意图；
图4为本发明实施例不同膜层结构单面反射率的曲线示意图；
图5为本发明实施例触控屏的截面示意图。
附图标记
1 衬底基板 2 消影层 3 增透图形 4 黑矩阵图形
5 架桥 6 金属走线 7 绝缘层 8 触控电极
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明的实施例针对现有技术中在移动终端前置摄像头孔处额外贴附AR来提高透光率，不但增加了触控屏的生产工序，还提高了触控屏的生产成本的问题，提供一种触控屏，能够提高触控屏特定区域的透过率，并且不会增加生产成本和工艺难度。
本实施例提供了一种触控屏，包括形成在衬底基板上的触控电极和覆盖所述触控电极的消影层，所述触控屏还包括：
形成在所述消影层上第一区域的增透图形，所述增透图形与所述消影层和所述衬底基板相配合能够使得所述第一区域的可见光透过率大于阈值。
本实施例中，不用对消影层进行刻蚀，只在消影层的特定区域上形成增透图形，增透图形选用特定材料，与消影层和衬底基板相互配合能够使得特定区域的可见光透过率大于阈值，由于本发明的技术方案不需要对消影层进行刻蚀，因此不但减少了生产工序，降低了工艺难度，还避免了消影层过刻和残留的风险；另外由于本发明的技术方案不需要在消影层上贴附AR，因此，进一步降低了触控屏的生产成本。
进一步地，所述阈值为95％。增透图形与消影层相配合能够使得第一区域的可见光透过率大于95％。
具体实施例中，消影层的折射率不小于1.55，增透图形的折射率小于1.5。
具体实施例中，消影层采用氮氧化硅，或五氧化二磷和二氧化硅的混合材料；增透图形采用二氧化硅，或氟化镁。
优选地，消影层的厚度为80-100nm，这样一方面使得消影层的厚度不太大，不会显著增加触控屏的厚度，另一方面还能够保证消除触控屏触控电极图形区域与空白区域的视觉差异。
具体地，增透图形的厚度d满足n*d＝(可见光波长/4)*(2k-1)，其中，k为正整数，n为增透图形的折射率。在增透图形的厚度采用上述取值时，能够保证增透图形与消影层和衬底基板相互配合使第一区域的可见光透过率达到最大。
优选地，k的值为1，这样可以使得增透图形的厚度尽可能小，降低触控屏的整体厚度并不影响触控屏的触感。
实施例二
本实施例提供了一种触控装置，包括如上所述的触控屏。该触控装置可以应用在人机交互设备中，比如移动终端、广告机、取款机等。
进一步地，在所述触控装置为具有前置摄像头的移动终端时，第一区域具体为移动终端前置摄像头在消影层上的正投影所在区域。第一区域的增透图形选用特定材料，与消影层和衬底基板相互配合能够有效增加前置摄像头孔处的透光率，不影响前置摄像头进行图像采集。
实施例三
本实施例提供了一种触控屏的制作方法，包括：
在衬底基板上形成触控电极；
形成覆盖所述触控电极的消影层，其特征在于，所述制作方法还包括：
在所述消影层上第一区域形成增透图形，所述增透图形与所述消影层相配合能够使得所述第一区域的可见光透过率大于阈值。
本实施例中，不用对消影层进行刻蚀，只在消影层的特定区域上形成增透图形，增透图形选用特定材料，与消影层和衬底基板相互配合能够使得特定区域的可见光透过率大于阈值，由于本发明的技术方案不需要对消影层进行刻蚀，因此不但减少了生产工序，降低了工艺难度，还避免了消影层过刻和残留的风险；另外由于本发明的技术方案不需要在消影层上贴附AR，因此，进一步降低了触控屏的生产成本。
进一步地，形成所述增透图形包括：
利用光刻工艺在所述第一区域形成所述增透图形；或
利用掩膜板镀膜工艺在所述第一区域形成所述增透图形。
其中，利用光刻工艺在所述第一区域形成所述增透图形具体包括：
在所述消影层上形成增透材料层；
在所述增透材料层上涂覆一层光刻胶，利用第一掩膜板对所述光刻胶进行曝光，显影后在所述第一区域保留有光刻胶，在所述第一区域之外未保留光刻胶；
刻蚀掉第一区域之外的增透材料层；
剥离第一区域的光刻胶，形成该增透图形。
其中，利用掩膜板镀膜工艺在所述第一区域形成所述增透图形具体包括：
利用第二掩膜板在消影层上沉积或蒸镀增透材料形成增透图形，第二掩膜板包括有对应第一区域的开口。
实施例四
利用高折射率材料和低折射率材料组成组合膜层，通过折射率匹配可减低反射率，另外，通过厚度调控可实现特定波长处透过率大大增加。现有触控屏的消影层的折射率一般大于1.55，厚度在80-100nm左右，具体可以为90nm，消影层可以采用氮氧化硅、或五氧化二磷和二氧化硅的混合材料，为了提高触控屏上特定区域的可见光透过率，在特定区域形成增透图形，增透图形采用的是折射率比较低的材料，具体可以采用二氧化硅或氟化镁，其中二氧化硅的折射率为1.46，氟化镁的折射率为1.38。
如图1和图2所示，在触控屏的整个衬底基板1上形成有消影层2，本实施例在消影层2的特定区域形成增透图形3，特定区域可以为触控屏的前置摄像头区域。具体地，本实施例的消影层采用SiON，其折射率为1.65，增透图形采用SiO2，其折射率为1.46，增透图形与消影层和衬底基板相配合能够使得特定区域的可见光透过率大大增加。
图3为不同膜层结构透过率的曲线示意图，其中，曲线Q1为玻璃基板+SiON+SiO2的膜层组合的透过率，曲线Q2为玻璃基板的透过率，曲线Q3为玻璃基板+SiON的膜层组合的透过率；图4为不同膜层结构单面反射率的曲线示意图，其中，曲线Q4为玻璃基板+SiON的膜层组合的单面反射率，曲线Q5为玻璃基板的单面反射率，曲线Q6为玻璃基板+SiON+SiO2的膜层组合的单面反射率。如图3和图4所示，利用SiO2与SiON和玻璃基板组合，可有效增加可见光透过率，在波长为550nm的可见光下，玻璃基板的透过率为92％左右，而玻璃基板+SiON+SiO2的膜层组合的透过率增加到95％，并且可见光波段的平均透过率也得到增强；另外，在波长为550nm的可见光下，玻璃基板的单面发射率为4.2％左右，而玻璃基板+SiON+SiO2的膜层组合的单面反射率降低到0.78％，并且可见光波段的平均单面反射率也得到降低。如果调整增透图形的材料，使得增透图形的折射率达到1.8，则玻璃基板+SiON+增透图形的膜层组合的单面反射率还能够降到0。
其中，增透图形的厚度d满足n*d＝(可见光波长/4)*(2k-1)，k为正整数，n为增透图形的折射率。在增透图形的厚度采用上述取值时，能够保证增透图形与消影层和衬底基板相互配合使第一区域的可见光透过率达到最大。优选地，k的值为1，这样可以使得增透图形的厚度尽可能小，降低触控屏的整体厚度并不影响触控屏的触感。
本实施例的触控屏的制作方法具体包括以下工艺：
1、第一次构图工艺，提供一衬底基板1，该衬底基板1可以为玻璃基板或石英基板；
在衬底基板1上形成黑色不透光材料层，对黑色不透光材料层进行构图，形成黑矩阵图形4，黑矩阵图形4覆盖触控屏的边缘区域；
2、第二次构图工艺，在经过步骤1的衬底基板1上沉积第一透明导电层，具体地，第一透明导电层可以采用ITO或IZO，对第一透明导电层进行构图，形成用于连接触控电极的架桥5；
3、第三次构图工艺，在经过步骤2的衬底基板1上沉积绝缘材料层，具体地，绝缘材料层可以采用树脂、氮化硅或氧化硅；
对绝缘材料层进行构图，形成覆盖架桥5的绝缘层7的图形，通过绝缘层7能够实现架桥5与触控电极8的绝缘；
4、第四次构图工艺，在经过步骤3的衬底基板1上沉积第二透明导电层，具体地，第二透明导电层可以采用ITO或IZO；
对第二透明导电层进行构图，形成触控电极8的图形；
5、第五次构图工艺，在经过步骤4的衬底基板1上沉积金属层，对金属层进行构图，在黑矩阵图形4上形成外围的金属走线6；
6、在经过步骤5的衬底基板上利用磁控溅射沉积一整层消影材料SiON，形成消影层2；
7、在消影层2上特定区域形成增透图形3。
经过上述步骤1-7即可制作得到如图5所示的本实施例的触控屏。
本实施例中，不用对消影层进行刻蚀，只在消影层的特定区域上形成增透图形，增透图形选用特定材料，与消影层和衬底基板相互配合能够使得特定区域的可见光透过率大于阈值，由于本发明的技术方案不需要对消影层进行刻蚀，因此不但减少了生产工序，降低了工艺难度，还避免了消影层过刻和残留的风险；另外由于本发明的技术方案不需要在消影层上贴附AR，因此，进一步降低了触控屏的生产成本。
在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，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，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。
以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种触控屏，包括形成在衬底基板上的触控电极和覆盖所述触控电极的消影层，其特征在于，所述触控屏还包括：
形成在所述消影层上第一区域的增透图形，所述增透图形与所述消影层和所述衬底基板相配合能够使得所述第一区域的可见光透过率大于阈值。
2.根据权利要求1所述的触控屏，其特征在于，所述阈值为95％。
3.根据权利要求1所述的触控屏，其特征在于，所述消影层的折射率不小于1.55，所述增透图形的折射率小于1.5。
4.根据权利要求3所述的触控屏，其特征在于，所述消影层采用氮氧化硅，或五氧化二磷和二氧化硅的混合材料；
所述增透图形采用二氧化硅，或氟化镁。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的触控屏，其特征在于，所述消影层的厚度为80-100nm。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的触控屏，其特征在于，所述增透图形的厚度d满足n*d＝(可见光波长/4)*(2k-1)，其中，k为正整数，n为增透图形的折射率。
7.根据权利要求6所述的触控屏，其特征在于，k等于1。
8.一种触控装置，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的触控屏。
9.根据权利要求8所述的触控装置，其特征在于，所述触控装置为移动终端，所述第一区域为移动终端前置摄像头在所述消影层上的正投影所在区域。
10.一种触控屏的制作方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成触控电极；
形成覆盖所述触控电极的消影层，其特征在于，所述制作方法还包括：
在所述消影层上第一区域形成增透图形，所述增透图形与所述消影层相配合能够使得所述第一区域的可见光透过率大于阈值。
11.根据权利要求10所述的触控屏的制作方法，其特征在于，形成所述增透图形包括：
利用光刻工艺在所述第一区域形成所述增透图形；或
利用掩膜板镀膜工艺在所述第一区域形成所述增透图形。
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