CN106681577B - 一种触控电极结构、触控面板、显示设备及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供的一种触控电极结构、触控面板、显示设备及制备方法用以提高触控电极结构表面平整度。本申请实施例提供的一种触控电极结构，包括第一触控电极、第二触控电极；第一连接部，第一连接部电连接在第一方向排列的相邻第一触控电极；第二连接部，第二连接部电连接在第二方向排列的相邻第二触控电极，第一连接部和第二连接部相互交叠形成交叠区域；第一触控电极和第二触控电极之间具有第一绝缘介质，第一绝缘介质使得第一触控电极和第二触控电极绝缘；在交叠区域具有第二绝缘介质，第二绝缘介质使得第一连接部和第二连接部绝缘；第二绝缘介质的厚度、第一连接部以及第二连接部在交叠区域的厚度均小于第一触控电极和第二触控电极的厚度。

Description

一种触控电极结构、触控面板、显示设备及制备方法
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控电极结构、触控面板、显示设备及触控电极结构制备方法。
背景技术
近年来，触控感应技术发展迅速，目前常见的触控板包括电阻式、电容式和光学式等。其中电容式触控板已成为许多电子产品使用的主流触控板。现有技术中，对于触控感应电极和触控驱动电极同层设置的互容式触控结构，同一行或者同一列的触控电极需要使用金属跨桥结构进行电连接，如图1所示，纵向排列的触控感应电极1之间通过金属跨桥3进行电连接，横向排列的触控驱动电极2与金属跨桥相互交叠，交叠区域的结构如图2所示，为图1沿AA’的截面，图中触控感应电极1和触控驱动电极在金属跨桥3对应的交叠区域通过绝缘层4绝缘，在跨桥区域5，触控驱动电极与触控感应电极的厚度相同，由于触控驱动电极之上还设置有绝缘层和金属跨桥，因此，跨桥区域的高度高于触控感应电极1或触控驱动电极2的高度。
综上所述，现有技术中，触控电极跨桥区域的高度比非跨桥区域的高度高，会造成触控电极结构表面平整度差，触控电极层厚度均一性差，触控电极层光学性质不均衡。
发明内容
本申请实施例提供了一种触控电极结构、触控面板、显示器及触控电极结构制备方法，用以提高触控电极结构表面平整度，从而改善触控电极结构的厚度均一性，使触控电极结构光学性质均衡。
本申请实施例提供的一种触控电极结构，包括相互交错且同层设置的第一触控电极和第二触控电极，还包括：第一连接部，所述第一连接部电连接在第一方向排列的相邻所述第一触控电极；
第二连接部，所述第二连接部电连接在第二方向排列的相邻所述第二触控电极，所述第一连接部和所述第二连接部相互交叠形成交叠区域；
所述第一触控电极和所述第二触控电极之间具有第一绝缘介质，所述第一绝缘介质使得所述第一触控电极和所述第二触控电极绝缘；
所述第一连接部和所述第二连接部在所述交叠区域具有第二绝缘介质，所述第二绝缘介质使得所述第一连接部和所述第二连接部绝缘；
所述第二绝缘介质的厚度、所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的厚度均小于所述第一触控电极和所述第二触控电极的厚度。
本申请提供的触控电极结构，通过在所述第一触控电极和所述第二触控电极之间设置所述第一绝缘介质，可以使触控电极结构为一个整面；在所述交叠区域，通过将所述第二绝缘介质的厚度、所述第一连接部以及所述第二连接部的厚度进行减薄，与现有技术相比，降低了交叠区域的厚度，从而提高了触控电极结构表面平整度，改善触控电极厚度均一性，使触控电极结构光学性质均衡。
本申请实施例提供的一种触控面板，包括上述触控电极结构。
本申请实施例提供的一种显示设备，包括上述触控面板。
本申请实施例提供的一种上述触控电极结构的制备方法，包括：
形成触控电极层；所述触控电极层包括第一触控电极、第二触控电极以及第一连接部；所述第一连接部电连接在第一方向排列的相邻所述第一触控电极；
形成第一绝缘介质和第二绝缘介质，所述第一绝缘介质位于所述第一触控电极和所述第二触控电极之间；
形成第二连接部，所述第二连接部电连接在第二方向排列的相邻所述第二触控电极，所述第二连接部与所述第一连接部交叠形成交叠区域；
所述第二绝缘介质使得所述第一连接部和所述第二连接部绝缘；
所述第二绝缘层介质的厚度、所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的厚度均小于所述第一触控电极和所述第二触控电极的厚度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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他的附图。
图1为现有技术的触控电极结构示意图；
图2为现有技术的触控电极跨桥区域结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种触控电极结构的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种触控电极结构的交叠区域的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的第二种触控电极结构的交叠区域的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的第三种触控电极结构的交叠区域的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的第四种触控电极结构的交叠区域的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的触控电极结构的第一触控电极与第二触控电极之间的距离的示意图；
图9为本申请实施例提供的第五种触控电极结构的示意图；
图10为本申请实施例提供的一种触控面板示意图；
图11为本申请实施例提供的一种显示设备示意图；
图12为本申请实施例提供的一种触控电极结构制备方法流程图；
图13为本申请实施例提供的另一种触控电极结构制备方法流程示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种触控电极结构、触控面板、显示器及触控电极结构制备方法，用以提高触控电极结构表面平整度，从而改善触控电极结构的厚度均一性，使触控电极结构光学性质均衡。
本申请实施例提供的一种触控电极结构，所述触控电极结构的俯视图如图3所示，包括相互交错且同层设置的第一触控电极6和第二触控电极7，还包括：
第一连接部8，所述第一连接部电连接在第一方向排列的相邻所述第一触控电极6；
第二连接部9，所述第二连接部电连接在第二方向排列的相邻所述第二触控电极7，所述第一连接部和所述第二连接部相互交叠形成交叠区域12，即所述第一连接部和所述第二连接部在垂直于面板方向的投影具有重叠部分；
所述第一触控电极6和所述第二触控电极7之间具有第一绝缘介质10，所述第一绝缘介质10使得所述第一触控电极6和所述第二触控电极7绝缘；
所述第一连接部8和所述第二连接部9在所述交叠区域12具有第二绝缘介质11，所述第二绝缘介质11使得所述第一连接部和所述第二连接部绝缘；
所述第二绝缘介质的厚度、所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的厚度均小于所述第一触控电极和所述第二触控电极的厚度。
需要说明的是，由于第一连接部之上设置有第二绝缘介质以及第二连接部，因此在触控电极结构的俯视图中无法看到所述第一连接部，图3中的虚线只表示第一连接部的位置；
图3中，沿BB’截面的结构如图4所示，所述第一连接部8和所述第二连接部9在所述交叠区域具有第二绝缘介质11，所述第二绝缘介质11使得所述第一连接部8和所述第二连接部9绝缘；
本申请提供的触控电极结构，通过在所述第一触控电极和所述第二触控电极之间设置所述第一绝缘介质，可以使触控电极结构为一个整面；在所述交叠区域，通过将所述第二绝缘介质的厚度、所述第一连接部以及所述第二连接部的厚度进行减薄，与现有技术相比，降低了交叠区域的厚度，从而提高了触控电极结构表面平整度，改善触控电极厚度均一性，使触控电极结构光学性质均衡。通过本实施例的技术方案使触控电极结构具有平整的表面，将不存在这一问题，增加了触控电极结构设置的自由度，而不会对显示面板的显示画面造成影响。需要说明的是，本申请的技术方案中，只有当第一连接部和第二连接部以及第二绝缘介质的厚度均小于第一触控电极和第二触控电极的厚度，并且第一触控电极和第二触控电极之间填充有第一绝缘介质才能够实现本申请所要达到的光学性能均一的技术目的和效果。可选的，第一绝缘介质和第二绝缘介质可以一体形成，当第一绝缘介质和第二绝缘介质一体形成，一方面简化工艺成本，另一发面增加触控电极结构的整体性，使得触控电极结构具有更好的光学均一性。
可选的，所述第一触控电极与所述第一连接部一体形成，和/或，所述第二触控电极与所述第二连接部一体形成。
现有技术中，连接触控感应电极之间电连接的跨桥一般为金属线，可能存在接触不良导致断路的问题。本申请实施例提供的触控电极结构，当所述第一触控电极与所述第一连接部一体形成，并且所述第二触控电极与所述第二连接部一体形成的情况下，不会发生由于电极部和连接部接触不良导致的断路。第一连接部、第一触控电极、第二连接部和第二触控电极可以采用相同的材料形成，可选的，均可以为ITO(indium tin oxide，氧化铟锡)，从而使触控电极结构具有良好的光学均一性，避免了现有技术金属跨桥电极可见的问题。
可选的，所述第二触控电极、所述第一触控电极和所述第一绝缘介质的厚度相等。
这样，可以实现在所述触控电极结构的非交叠区域，触控电极结构表面平整。
可选的，所述第二绝缘介质与所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的总厚度，与所述第二触控电极的厚度之差，小于等于所述第二触控电极厚度的15％；
或者，所述第二绝缘介质与所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的总厚度，与所述第一触控电极的厚度之差，小于等于所述第一触控电极厚度的15％。
可选的，本案以所述第二绝缘介质与所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的总厚度，与所述第二触控电极的厚度之差，小于等于所述第二触控电极厚度的10％；或者，所述第二绝缘介质与所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的总厚度，与所述第一触控电极的厚度之差，小于等于所述第一触控电极厚度的10％为例，当交叠区域的总厚度与所述第一触控电极或所述第二触控电极的厚度之差小于10％，触控电极结构可以获得表面相对平整的、厚度均一性好、光学性质均衡的触控电极结构。显示像素的光线经过厚度差值10％的介质，光线透过率相差较小，难以被人眼所察觉。而当所述第二绝缘介质与所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的总厚度，与所述第二触控电极的厚度之差，大于所述第二触控电极厚度的15％；或者，当第二绝缘介质与所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的总厚度，与所述第一触控电极的厚度之差，大于所述第一触控电极厚度的15％，交叠区域与交叠区域以外的区域具有较大的厚度差，触控电极结构的表面形成凹凸不平，一方面为后续工艺制程带来难度，另一方面，影响显示的光学均一性，显示面板的出射光经过交叠区域和非交叠区域的透过率不一致，将会带来显示不均的问题。另一方面，由于触控电极结构的不平整性，在触控电极结构与显示面板结合的过程中，需要使触控电极结构的厚度较大的交叠区域避开显示面板的像素单元，从而避免电极可见以及光学均一性差的问题，这无疑增加了工艺难度。
可选的，所述第二绝缘介质的厚度、所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的总厚度与所述第一触控电极或者所述第二触控电极的厚度相等。
所述第二绝缘介质的厚度、所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的总厚度与所述第一触控电极或者所述第二触控电极的厚度相等，使得所述交叠区域与非交叠区域的厚度完全，即整个触控电极结构的厚度完全一致，从而可以获得表面平整的、厚度均一性好、光学性质均衡的触控电极结构。
可选的，所述第二绝缘介质具有一凹槽，所述凹槽对应所述交叠区域，所述第一连接部或所述第二连接部在所述交叠区域的部分位于所述凹槽内。
如图5所示，所述第二绝缘介质11具有一凹槽13，所述凹槽13对应所述交叠区域12，所述第二连接部9在所述交叠区域12的部分位于所述凹槽13内。
可选的，所述第二绝缘介质在所述凹槽之外的部分的厚度，等于所述第二绝缘介质在所述交叠区域的厚度与位于所述凹槽内的第一连接部或第二连接部在所述交叠区域的厚度之和。
如图6所示，所述第二绝缘介质在所述凹槽之外的部分的厚度为h0，所述第二绝缘介质在所述交叠区域的厚度为h2，位于所述凹槽内的第二连接部的厚度为h3，h0＝h2+h3。这样的设计一方面保证了交叠区域和第一触控电极或者第二触控电极厚度相等，另一方面保证了第一连接部和第二连接部良好的绝缘性，从而保证触控功能的正常实现。
可选的，所述第二绝缘介质、所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的厚度均为所述第一触控电极厚度的三分之一；
或者，所述第二绝缘介质、所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的厚度均为所述第二触控电极厚度的三分之一。
如图7所示，所述第一触控电极厚度为h，在所述的交叠区域，所述第二绝缘介质的厚度h3、所述第一连接部的厚度h1以及所述第二连接部的厚度h2，均为h/3，即h1＝h2＝h3。需要说明的是，本申请的技术方案理想情况下是实现第二绝缘介质的厚度h3、所述第一连接部的厚度h1以及所述第二连接部的厚度h2，实际产品中由于不可避免的工艺误差所带来的厚度偏差也仍在本申请保护的范围之内。本实施例通过设计第二绝缘介质的厚度h3、所述第一连接部的厚度h1以及所述第二连接部的厚度h2相等，能够使触控电极结构获得良好的光学均一性。
可选的，所述第一触控电极和所述第二触控电极厚度相同。
可选的，所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质为透明绝缘介质。这样，可以提高触控电极结构的透光效果。
可选的，所述第一触控电极、所述第二触控电极为ITO。
可选的，所述第一连接部和所述第二连接部也为ITO。这样，避免了现有技术中跨桥金属线不透光，外界光线对金属具有反射作用，从而导致跨桥金属线可见的问题，增加了触控电极结构和显示面板结合的自由度。
可选的，所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质为氮化硅或者氧化硅。
需要说明的是，所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质的光学折射率优选与ITO折射率相近的材料，这样便可以增加出光均匀性。所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质还可以为OCA(Optically Clear Adhesive，光学胶)。OCA具有较高的光学透过率，并且使用OCA作为第一绝缘介质和和第二绝缘介质一方面能够有效使第一触控电极和第二触控电极绝缘，另一方面由于OCA的粘性，第一触控电极和第二触控电极不会因为外力而发生分离，从而保证了触控电极结构的触控性能。
可选的，如图8所示，相邻的所述第一触控电极与所述第二触控电极之间的距离d，小于5微米。
需要说明的是，由于所述第一触控电极与所述第二触控电极之间设置有所述第一绝缘介质，与现有技术相比，相邻的触控电极之间的距离可以缩小，并且不会产生短路，从而增加触控灵敏度。可选地，相邻的所述第一触控电极与所述第二触控电极之间的距离d为3～5微米。
需要说明的是，所述第一触控电极与第所述二触控电极的形状并不局限为本申请图3～8中所示的形状，还可以是其他形状，如图9所示(图中第一绝缘介质和第二绝缘介质未示出)，第二触控电极7为四边形，第二连接部9与第二触控电极7连接，第一触控电极6与第一连接部一体形成为条形。
如图10所示，本申请实施例提供的一种触控面板14，包括上述触控电极结构。
本申请实施例提供的一种显示设备，包括上述触控面板。如图11所示，所述显示设备可以是手机。
本申请实施例提供的一种上述触控电极结构的制备方法，如图12所示，包括：
S1001、形成触控电极层；所述触控电极层包括第一触控电极、第二触控电极以及第一连接部；所述第一连接部电连接在第一方向排列的相邻所述第一触控电极；
S1002、形成第一绝缘介质和第二绝缘介质，所述第一绝缘介质位于所述第一触控电极和所述第二触控电极之间；
S1003、形成第二连接部，所述第二连接部电连接在第二方向排列的相邻所述第二触控电极，所述第二连接部与所述第一连接部交叠形成交叠区域；
所述第二绝缘介质使得所述第一连接部和所述第二连接部绝缘；
所述第二绝缘层介质的厚度、所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的厚度均小于所述第一触控电极和所述第二触控电极的厚度。
可选的，所述形成所述触控电极层包括：蒸镀形成第一触控电极层，通过半色调掩模形成所述第一触控电极、第二触控电极以及第一连接部。
可选的，所述形成第一绝缘介质和第二绝缘介质包括：通过原子沉积形成绝缘层；
通过半色调掩模形成所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质。
可选的，所述形成所述第二连接部包括：通过半色调掩模或喷墨印刷形成所述第二连接部。
通过喷墨印刷形成所述第二连接部，例如可以将有机锌、有机锡溶解在有机溶剂中，通过喷墨印刷形成在凹槽内，溶剂挥发后得到固态ITO。
以所述第一触控电极、所述第二触控电极、所述第一连接部和所述第二连接部均为ITO，且所述第一触控电极与所述第一连接部一体形成的情况为例，对本申请实施例提供的触控电极结构的制备方法进行说明。
如图13所示，触控电极结构的制备方法具体包括：
S1101、蒸镀形成ITO电极层；
S1102、通过半色调掩模形成所述第一触控电极、第二触控电极以及第一连接部；
通过半色调掩模形成具有不同厚度的ITO，第一触控电极和第二触控电极的厚度h为0.1微米，凹槽部分的宽度d1为10微米；中间凹槽位置对应掩模(MASK)的半透过区域，刻蚀凹槽的深度与MASK光阻的透过率相关；
S1103、通过原子沉积形成绝缘层；
S1104、通过半色调掩模形成所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质；
步骤S1104形成的第一绝缘介质的宽度d2为3.5微米；
S1105、通过半色调掩模或喷墨印刷形成所述第二连接部。
综上所述，本申请实施例提供的触控电极结构、触控面板、显示设备和触控电极结构制备方法，通过在所述第一触控电极和所述第二触控电极之间设置所述第一绝缘介质，可以使触控电极结构为一个整面；在交叠区域，通过将所述第二绝缘介质的厚度、所述第一连接部以及所述第二连接部的厚度进行减薄，与现有技术相比，降低了交叠区域的厚度，从而提高了触控电极结构表面平整度，提高了触控电极表面厚度均一性，使触控电极结构光学性质均衡。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种触控电极结构，包括相互交错且同层设置的第一触控电极和第二触控电极，其特征在于，还包括：第一连接部，所述第一连接部电连接在第一方向排列的相邻所述第一触控电极；
第二连接部，所述第二连接部电连接在第二方向排列的相邻所述第二触控电极，所述第一连接部和所述第二连接部相互交叠形成交叠区域；在所述第一方向上所述交叠区域截止于所述第一连接部的边界，在所述第二方向上，所述交叠区域截止于所述第二连接部的边界；
所述第一触控电极和所述第二触控电极之间具有第一绝缘介质，所述第一绝缘介质使得所述第一触控电极和所述第二触控电极绝缘；
所述第一连接部和所述第二连接部在所述交叠区域具有第二绝缘介质，所述第二绝缘介质使得所述第一连接部和所述第二连接部绝缘；
所述第二绝缘介质的厚度、所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的厚度均小于所述第一触控电极和所述第二触控电极的厚度；
所述第一触控电极与所述第一连接部一体形成，所述第二触控电极与所述第一连接部和所述第一触控电极形成于同一平面之上；
所述第二绝缘介质具有一凹槽，所述凹槽对应所述交叠区域，所述第二连接部在所述交叠区域的部分位于所述凹槽内；
所述第二绝缘介质的厚度、所述第一连接部以及所述第二连接部在所述凹槽覆盖的区域的总厚度与所述第一触控电极或者所述第二触控电极的厚度相等；
所述触控电极结构具有平整的表面；
所述第二绝缘介质在所述凹槽之外的部分的厚度，等于所述第二绝缘介质在所述凹槽覆盖的区域的厚度与位于所述凹槽内的所述第二连接部的厚度之和。
2.根据权利要求1所述的触控电极结构，其特征在于，所述第二触控电极、所述第一触控电极和所述第一绝缘介质的厚度相等。
3.根据权利要求1所述的触控电极结构，其特征在于，所述第二绝缘介质与所述第一连接部以及所述第二连接部在所述凹槽覆盖的区域的总厚度，与所述第二触控电极的厚度之差，小于等于所述第二触控电极厚度的15％；
或者，所述第二绝缘介质与所述第一连接部以及所述第二连接部在所述凹槽覆盖的区域的总厚度，与所述第一触控电极的厚度之差，小于等于所述第一触控电极厚度的15％。
4.根据权利要求1所述的触控电极结构，其特征在于，所述第二绝缘介质、所述第一连接部以及所述第二连接部在所述凹槽覆盖的区域的厚度均为所述第一触控电极厚度的三分之一；
或者，所述第二绝缘介质、所述第一连接部以及所述第二连接部在所述凹槽覆盖的区域的厚度均为所述第二触控电极厚度的三分之一。
5.根据权利要求4所述的触控电极结构，其特征在于，所述第一触控电极和所述第二触控电极厚度相同。
6.根据权利要求1所述的触控电极结构，其特征在于，所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质一体形成。
7.根据权利要求1所述的触控电极结构，其特征在于，所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质为透明绝缘介质。
8.根据权利要求1所述的触控电极结构，其特征在于，所述第一触控电极、所述第二触控电极为ITO。
9.根据权利要求1所述的触控电极结构，其特征在于，所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质为氮化硅或者氧化硅。
10.根据权利要求1所述的触控电极结构，其特征在于，相邻的所述第一触控电极与所述第二触控电极之间的距离，小于5微米。
11.一种触控面板，其特征在于，包括权利要求1～10任一权项所述的触控电极结构。
12.一种显示设备，其特征在于，包括权利要求11所述的触控面板。
13.一种权利要求1～10任一权项所述的触控电极结构的制备方法，其特征在于，包括：
形成触控电极层；所述触控电极层包括第一触控电极、第二触控电极以及第一连接部；所述第一连接部电连接在第一方向排列的相邻所述第一触控电极；
形成第一绝缘介质和第二绝缘介质，所述第一绝缘介质位于所述第一触控电极和所述第二触控电极之间；
形成第二连接部，所述第二连接部电连接在第二方向排列的相邻所述第二触控电极，所述第二连接部与所述第一连接部交叠形成交叠区域；
所述第二绝缘介质使得所述第一连接部和所述第二连接部绝缘；
所述第二绝缘层介质的厚度、所述第一连接部以及所述第二连接部在所述的交叠区域的厚度均小于所述第一触控电极和所述第二触控电极的厚度。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述形成所述触控电极层包括：蒸镀形成第一触控电极层，通过半色调掩模形成所述第一触控电极、第二触控电极以及第一连接部。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述形成第一绝缘介质和第二绝缘介质包括：通过原子沉积形成绝缘层；
通过半色调掩模形成所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述形成所述第二连接部包括：通过半色调掩模或喷墨印刷形成所述第二连接部。
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