CN106354320B - 触摸屏及其制备方法、触控显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触摸屏及其制备方法、触控显示装置，涉及显示技术领域，用于解决现有防ESD的方式无法有效去除触摸屏内部的静电的问题。其中所述触摸屏包括衬底基板，设置于衬底基板上的多个触控电极，设置于衬底基板边缘区域的GND走线，及与所述多个触控电极同层设置的至少一个放电电极；每个放电电极设置于若干触控电极之间，且每个放电电极与其周围的触控电极相互间隔；每个放电电极具有若干尖端，且每个放电电极的尖端与位于该放电电极周围的触控电极的尖端相对，以使该放电电极能够与其周围的触控电极产生尖端放电；每个放电电极均与所述GND走线电连接。上述触摸屏主要用于实现触控感应功能。

Description

触摸屏及其制备方法、触控显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触摸屏及其制备方法、触控显示装置。

背景技术

触摸屏是通过计算屏内的触点坐标对用户触摸屏幕的位置进行的定位的一套系统，由触控检测部分和触控控制器组成。其中，触控检测部分主要包括设置于屏幕表面的触控功能层，用于检测用户触摸屏幕的位置，然后将检测的信息发送给触控控制器；触控控制器用于将检测的信息转换成坐标，并将该坐标输送给触摸屏所属终端的中央处理器，同时接受中央处理器返回的指令信号并加以执行，从而实现人机交互。

在触摸屏的使用过程和制程过程中，比如：比如人们使用手指触摸屏幕时，或者触摸屏产品在制程中进行撕可剥胶和保护膜的过程中，均会产生静电。如果静电进入触摸屏中，积累到一定程度会发生ESD(Electro-Static Discharge，静电释放)现象。ESD发生的瞬间产生高电压，会对触摸屏内部电极和走线造成损伤。

现有技术中通过在触摸屏周边设置GND走线(接地走线)的方式来抵御ESD，当外部有静电欲进入到触摸屏的内部时，GND走线能够在第一时间将静电导出。但是这种方式只能阻止外部的静电，对于触摸屏内部的静电，比如：在制程过程中撕可剥胶和保护膜引入触摸屏内部的静电，并不能有效地去除。

发明内容

本发明提供一种触摸屏及其制备方法、触控显示装置，以解决现有防ESD的方式无法有效去除触摸屏内部的静电的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面提供了一种触摸屏，包括衬底基板，及设置于所述衬底基板上的多个触控电极，所述触摸屏还包括：设置于所述衬底基板边缘区域的GND走线；与所述多个触控电极同层设置的至少一个放电电极，每个放电电极设置于若干触控电极之间，且每个放电电极与其周围的触控电极相互间隔；每个放电电极具有若干尖端，且每个放电电极的尖端与位于该放电电极周围的触控电极的尖端相对，以使该放电电极能够与其周围的触控电极产生尖端放电；每个放电电极均与所述GND走线电连接。

在本发明所提供的触摸屏中，与触控电极同层设置放电电极，将每个放电电极设置于若干触控电极之间，且每个放电电极与其周围的触控电极相互间隔，每个放电电极具有若干尖端，且每个放电电极的尖端与位于该放电电极周围的触控电极的尖端相对，并将各放电电极与GND走线电连接。当触控电极上的静电积累到一定程度时，由于触控电极的尖端与放电电极的尖端相对，因此会产生尖端放电，从而触控电极与放电电极之间形成通路，触控电极上的静电传导至放电电极上，进而传导至与放电电极电连接的GND走线上被释放。可见，本发明中的触摸屏能够有效将内部的静电释放，提高了触摸屏的良率。

本发明的第二方面提供了一种触摸屏的制备方法，所述制备方法包括：在衬底基板上制备GND走线；在制备好所述GND走线的衬底基板上形成绝缘层；在所述绝缘层上制备透明导电薄膜，刻蚀所述透明导电薄膜，形成多个触控电极和至少一个放电电极；其中，每个放电电极设置于若干触控电极之间，且每个放电电极与其周围的触控电极相互间隔；每个放电电极具有若干尖端，且每个放电电极的尖端与位于该放电电极周围的触控电极的尖端相对，以使该放电电极能够与其周围的触控电极产生尖端放电；每个放电电极均与所述GND走线电连接。

本发明所提供的触摸屏的制备方法的有益效果与本发明所提供的触摸屏的有益效果相同，此处不再赘述。

本发明的第三方面提供了一种触控显示装置，包括显示面板，所述触控显示装置还包括与所述显示面板叠加的触摸屏，所述触摸屏为如本发明的第一方面所述的触摸屏。

本发明所提供的触控显示装置的有益效果与本发明所提供的触摸屏的有益效果相同，此处不再赘述。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例所提供的触摸屏中电极结构的平面图；

图2为图1中A区域的局部放大图；

图3为本发明实施例所提供的触控显示装置的基本结构图一；

图4为本发明实施例所提供的触控显示装置的基本结构图二。

附图标记说明：

1-触控电极； 11-第一触控电极；

12-第二触控电极； L-左侧部分；

R-右侧部分； 3-放电电极；

4-导电走线； 5-桥接结构；

6-第一信号线； 7-第二信号线；

100-触摸屏； 101-触控功能层；

102-衬底基板； 200-显示面板；

201-阵列基板； 202-彩膜基板；

203-封框胶； 300-偏光片；

400-光学胶层； 500-盖板。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供一种触摸屏，如图1和图2所示，该触摸屏包括：衬底基板，设置于衬底基板上的多个触控电极1和至少一个放电电极3，及设置于衬底基板边缘区域的GND走线2。其中，所述多个触控电极1与所述至少一个放电电极3同层设置；每个放电电极3设置于若干触控电极1之间，且每个放电电极3与其周围的触控电极1相互间隔；每个放电电极3具有若干尖端，且每个放电电极3的尖端与位于该放电电极3周围的触控电极1的尖端相对，以使该放电电极3能够与其周围的触控电极1产生尖端放电；每个放电电极3均与GND走线2电连接。

由于在触摸屏的制程过程中撕可剥胶和保护膜等原因，导致引入触摸屏内部引入静电，静电会在触摸屏的触控电极中积累。在上述触摸屏的结构中，当触控电极1上的静电积累到一定程度时，由于触控电极1的尖端与放电电极3的尖端相对(如图2中虚线圈所示部位)，因此会产生尖端放电，尖端放电使触控电极1与邻近的放电电极3之间形成通路，从而触控电极1上的静电传导至邻近的放电电极3上，进而传导至与放电电极3电连接的GND走线2上被释放。可见，本实施例中的触摸屏能够有效将内部的静电释放，提高了触摸屏的良率。

需要说明的是，由于放电电极3与其周围的触控电极1相互间隔，即放电电极3与其周围的触控电极1相互绝缘，因此在放电电极3与其周围的触控电极1未发生尖端放电，触摸屏进行正常的触控感应的过程中，放电电极3与其周围的触控电极1之间不会形成通路，从而放电电极3也就不会干扰触控电极1上的电信号。并且，由于尖端放电瞬间产生的电压通常为几千伏，而进行正常的触控感应所需要的电压仅为几伏，因此当放电电极3与其周围的触控电极1发生尖端放电时，中央处理器所接收到的信号必然不同于正常触控感应时所接收到的信号，中央处理器不会对这种异常情况进行触控感应的相关处理的，从而尖端放电时也不会影响正常的触控感应过程。

请继续参见图1和图2，为了增强放电电极消除触摸屏内部静电的效果，优选的，触摸屏包括多列放电电极3，每列的各放电电极3之间通过导电走线4串接，且各列放电电极3均通过导电走线4连接至GND走线2。

基于上述方案，所述多列放电电极3的设置可依触摸屏中触控电极1的实际形状、排布方式等因素相应设计。

如图1和图2所示，触摸屏中触控电极1的排布方式具体可为：触摸屏所包括的多个触控电极1包括多列第一触控电极11和多行第二触控电极12，每列的各第一触控电极11直接串联，每行的各第二触控电极12通过桥接结构串联。

请继续参见图1和图2，对于上述触控电极1的排布方式，为了在全屏范围内消除各触控电极1上所积累的静电，进一步的，可使触摸屏所包括的多列放电电极3与触摸屏所包括的多列第一触控电极11交替设置，且沿各列放电电极3的列方向，放电电极3与第二触控电极12交替设置。对于这种结构，用于串接放电电极3的导电线4需要经过第二触控电极12，为了保证导电线4与第二触控电极12相互绝缘，可将相邻且处于同一列的两个放电电极3之间的第二触控电极12分为左侧部分L和右侧部分R，使该左侧部分L与该右侧部分R之间保持一定的间隙，且通过桥接结构电连接该左侧部分L与该右侧部分R，以构成一完整的第二触控电极12，用于串接相邻且处于同一列的两个放电电极3的导电走线4从该左侧部分L和该右侧部分R之间的间隙穿过，且不与该左侧部分L和该右侧部分R形成电接触。

需要说明的是，本实施例中所述的“桥接结构”包括：光学透明绝缘层(英文名称：OC层，英文全称：Optically Clear)及桥点电极。其中，光学透明绝缘层中至少具有两个过孔，其中一个过孔暴露待电连接的一个电极的部分表面，另外一个过孔暴露待电连接的另外一个电极的部分表面；桥点电极的两端分别通过相应的过孔与相应的待电连接的过孔形成电接触，从而将两个待电连接的电极电连接。在本实施例中，前述“两个待电连接的电极”是指每行第二触控电极11中相邻的两个第二触控电极11，或者每个第二触控电极11的左侧部分L和右侧部分R。

在本实施例中，为了增强放电效果，如图2所示，可使每个放电电极3的尖端与位于该放电电极3周围的触控电极1的尖端一一相对。

对于相对的放电电极3的尖端与触控电极1的尖端而言，若相对的两尖端之间的距离过短，则受到工艺限制，二者之间所存在的电极材料的残留可能会导致二者之间短路，进而导致二者无法产生尖端放电；若相对的两尖端之间的距离过大，则可能会导致放电效果不好或放电不及时的问题，因此需要对相对的两尖端之间的距离进行合理设计。优选的，相对的放电电极3的尖端与触控电极1的尖端之间的距离为3μm～10μm，从而可保证有效放电，且保证较好的放电效果。

请参见图1，为了避免外部的静电进入触控屏的内部，优选的，GND走线2可围绕触控屏所包括的多个触控电极1，这样无论外部的静电欲从哪个方位进入触控屏内部，均会遇见GND走线2而被导走。

需要补充说明的是，请参见图1和图2，在本实施例所提供的触摸屏中，为了实现触控感应功能，触摸屏还包括设置于衬底基板边缘区域的多条第一信号线6和多条第二信号线7，其中，各条第一信号线6一一对应的与各列第一触控电极11相连，各条第二信号线7一一对应的与各行第二触控电极12相连，以实现各列第一触控电极11和各行第二触控电极12上信号的传导。具体而言，第一触控电极11可为触控感应电极，且第二触控电极12为触控驱动电极，相应的，第一信号线6用于将第一触控电极11上产生的触控感应信号传输给触摸屏的触控控制器，第二信号线7用于将触控驱动信号传输给第二触控电极12。或者，第一触控电极11可为触控驱动电极，且第二触控电极12为触控感应电极，相应的，第一信号线6用于将触控驱动信号传输给第一触控电极11，第二信号线7用于将第二触控电极12上产生的触控感应信号传输给触摸屏的触控控制器。

实施例二

本实施例提供了一种触摸屏的制备方法，如图1所示，该制备方法包括以下步骤：

在衬底基板上制备GND走线2；

在制备好GND走线2的衬底基板上形成绝缘层(图1中未示出)；

在所述绝缘层上制备透明导电薄膜，刻蚀所述透明导电薄膜，形成多个触控电极1和至少一个放电电极3。

其中，每个放电电极3设置于若干触控电极1之间，且每个放电电极3与其周围的触控电极1相互间隔；每个放电电极3具有若干尖端，且每个放电电极3的尖端与位于该放电电极3周围的触控电极1的尖端相对，以使该放电电极3能够与其周围的触控电极1产生尖端放电；每个放电电极3均与GND走线2电连接。

采用上述制备方法所制备的触摸屏，当触控电极1上的静电积累到一定程度时，由于触控电极1的尖端与放电电极3的尖端相对，因此会产生尖端放电，尖端放电使触控电极1与邻近的放电电极3之间形成通路，从而触控电极1上的静电传导至邻近的放电电极3上，进而传导至与放电电极3电连接的GND走线2上被释放，实现将触摸屏内部的静电释放的目的。

并且上述制备方法中，放电电极3与触控电极1形成与同一步骤下，因此上述制备方法可完全兼容于现有产线制程，无需额外增加用于制备放电电极3的步骤。

在上述制备方法中，GND走线2的制备过程具体可为：首先在衬底基板上制备金属薄膜，然后采用构图工艺刻蚀该金属薄膜，形成包括GND走线2的图形。在刻蚀透明导电薄膜以形成触控电极1和放电电极3的步骤中，采用构图工艺；此外，透明导电薄膜的材料优选为ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)。

进一步的，参见图1，用于串接各列放电电极3的导电走线4，及用于将各列放电电极3连接至GND走线2的导电走线4，可与触控电极1和放电电极3在同一步骤下形成。与各列第一触控电极11电连接的第一信号线6，及与各行第二触控电极12电连接的第二信号线7，可与GND走线2形成于同一步骤下。基于此，在本实施例所提供的触摸屏的制备方法中，形成绝缘层的步骤还包括在绝缘层中制备若干过孔的工序，其中一些过孔用于使后续形成的用于将各列放电电极3连接至GND走线2的导电走线4与GND走线2电连接，另外一些过孔用于使第一信号线6与相应列第一触控电极11电连接，和使第二信号线7与相应行第二触控电极12电连接。

在刻蚀透明导电薄膜所形成的多个触控电极1中，每列第一触控电极11直接串联，每行第二触控电极12中的各第二触控电极12相互间隔。为了将每行第二触控电极12中的各第二触控电极12电连接，同时保证各列第一触控电极11与各行第二触控电极12相互绝缘，在刻蚀透明导电薄膜以形成触控电极1和放电电极3的步骤之后，还包括制备桥接结构5的步骤。该制备桥接结构5的步骤包括以下过程：首先在各列第一触控电极11与各行第二触控电极12的相交位置处形成第一光学透明绝缘层(OC1)；然后采用构图工艺在该第一光学透明绝缘层中形成若干过孔；之后采用构图工艺在该第一光学透明绝缘层上形成若干桥点电极，每个桥点电极的两端分别通过相应的过孔与相邻且处于同一行的两个第二触控电极12形成电接触，从而将每行第二触控电极12中的各第二触控电极12串联，并且由于各列第一触控电极11与各行第二触控电极12的相交位置处有第一光学透明绝缘层相隔，因此保证了各列第一触控电极11与各行第二触控电极12相互绝缘，桥点电极的材料优选为金属，以保证桥点电极具有良好的导电性能。

类似的，为了电连接每个第二触控电极12的左侧部分L和右侧部分R，同时保证左侧部分L和右侧部分R均与用于串接各列放电电极3的导电走线4电绝缘，也需要制备相应的桥接结构5，该桥接结构5的制备步骤与上述桥接结构5的制备步骤类似。并且，这两种桥接结构5可形成于相同的工序下，以简化触摸屏的制备过程。

在制备完桥接结构5之后，为了保护触控电极1、放电电极3、桥接结构5、第一信号线6、及第二信号线7等元件，还可在衬底基板上覆盖第二光学透明绝缘层(OC2)。

实施例三

本实施例提供了一种触控显示装置，如图3和图4所示，该触控显示装置包括显示面板200，及与显示面板200叠加的触摸屏100。其中，该触摸屏100为如实施例一所述的触摸屏。

由于实施例一所述的触摸屏具有可有效将触摸屏内部静电释放优点，因此本实施例所提供的触控显示装置的抗静电性能好、可靠性高。

示例性的，本实施例中的触控显示装置可为On Cell结构的触控显示装置，如图3所示，该On Cell结构的触控显示装置的具体结构为：显示面板200包括对盒设置的阵列基板201和彩膜基板202，阵列基板201和彩膜基板202之间通过封框胶203粘接，触摸屏100与彩膜基板202共用衬底基板，触摸屏100的触控功能层101设置于所共用的衬底基板背离阵列基板201的表面上，也就是说，触摸屏100的触控功能层101所包括的多个触控电极设置于所共用的衬底基板背离阵列基板201的表面上；此外，该On Cell结构的触控显示装置还包括：依次设置于触摸屏100的触控功能层101背离阵列基板201的一侧的偏光片300、光学胶层400、及盖板500。

示例性的，本实施例中的触控显示装置也可为OGS(One Glass Solution，一体化触控)结构的触控显示装置，如图4所示，该OGS结构的触控显示装置的具体结构为：显示面板200包括对盒设置的阵列基板201和彩膜基板202，阵列基板201和彩膜基板202之间通过封框胶203粘接，触摸屏100设置于彩膜基板202背离阵列基板201的一侧，且触摸屏100的触控功能层101位于彩膜基板202与触摸屏100的衬底基板102之间，也就是说，触摸屏100的触控功能层101所包括的多个触控电极位于彩膜基板202与触摸屏100的衬底基板102之间；此外，该OGS结构的触控显示装置还包括：设置于彩膜基板202与触摸屏100之间的偏光片300、及光学胶层400，其中偏光片300相对于光学胶层400更靠近彩膜基板202。

需要说明的是，本实施例中的触控显示装置可以为液晶面板、电子纸、OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)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。

以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种触摸屏，包括衬底基板，及设置于所述衬底基板上的多个触控电极，其特征在于，所述触摸屏还包括：

设置于所述衬底基板边缘区域的GND走线；

与所述多个触控电极同层设置的至少一个放电电极，每个放电电极设置于若干触控电极之间，且每个放电电极与其周围的触控电极相互间隔；每个放电电极具有若干尖端，且每个放电电极的尖端与位于该放电电极周围的触控电极的尖端相对，以使该放电电极能够与其周围的触控电极产生尖端放电；每个放电电极均与所述GND走线电连接；

所述触摸屏包括多列放电电极，每列的各放电电极之间通过导电走线串接，且各列放电电极均通过导电走线连接至所述GND走线；

所述多个触控电极包括多列第一触控电极和多行第二触控电极，每列的各第一触控电极直接串联，每行的各第二触控电极通过桥接结构串联；

所述多列放电电极与所述多列第一触控电极交替设置，相邻且处于同一列的两个放电电极之间的第二触控电极分为左侧部分和右侧部分，所述左侧部分与所述右侧部分之间具有间隙且二者通过桥接结构电连接，用于串接所述两个放电电极的导电走线从所述左侧部分和所述右侧部分之间的间隙穿过。

2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第一触控电极为触控驱动电极，所述第二触控电极为触控感应电极；或者，

所述第一触控电极为触控感应电极，所述第二触控电极为触控驱动电极。

3.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，每个放电电极的尖端与位于该放电电极周围的触控电极的尖端一一相对。

4.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，相对的放电电极的尖端与触控电极的尖端之间的距离为3μm～10μm。

5.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述GND走线围绕所述多个触控电极。

6.一种触摸屏的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

在衬底基板上制备GND走线；

在制备好所述GND走线的衬底基板上形成绝缘层；

在所述绝缘层上制备透明导电薄膜，刻蚀所述透明导电薄膜，形成多个触控电极和至少一个放电电极；

其中，每个放电电极设置于若干触控电极之间，且每个放电电极与其周围的触控电极相互间隔；每个放电电极具有若干尖端，且每个放电电极的尖端与位于该放电电极周围的触控电极的尖端相对，以使该放电电极能够与其周围的触控电极产生尖端放电；每个放电电极均与所述GND走线电连接；

所述触摸屏包括多列放电电极，每列的各放电电极之间通过导电走线串接，且各列放电电极均通过导电走线连接至所述GND走线；

所述多个触控电极包括多列第一触控电极和多行第二触控电极，每列的各第一触控电极直接串联，每行的各第二触控电极通过桥接结构串联；

所述多列放电电极与所述多列第一触控电极交替设置，相邻且处于同一列的两个放电电极之间的第二触控电极分为左侧部分和右侧部分，所述左侧部分与所述右侧部分之间具有间隙且二者通过桥接结构电连接，用于串接所述两个放电电极的导电走线从所述左侧部分和所述右侧部分之间的间隙穿过。

7.一种触控显示装置，包括显示面板，其特征在于，所述触控显示装置还包括与所述显示面板叠加的触摸屏，所述触摸屏为如权利要求1～5任一项所述的触摸屏。

8.根据权利要求7所述的触控显示装置，其特征在于，所述显示面板包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，所述触摸屏与所述彩膜基板共用衬底基板，且所述触摸屏的多个触控电极设置于该衬底基板背离所述阵列基板的表面上；

所述触控显示装置还包括：依次设置于所述触摸屏的多个触控电极背离所述阵列基板的一侧的偏光片、光学胶层、及盖板。

9.根据权利要求7所述的触控显示装置，其特征在于，所述显示面板包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，所述触摸屏设置于所述彩膜基板背离所述阵列基板的一侧，且所述触摸屏的多个触控电极位于所述彩膜基板与所述触摸屏的衬底基板之间；

所述触控显示装置还包括：设置于所述彩膜基板与所述触摸屏之间的偏光片、及光学胶层，所述偏光片相对于所述光学胶层更靠近所述彩膜基板。

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