CN107272950A - 一种覆盖表面式触摸屏、其制作方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种覆盖表面式触摸屏、其制作方法及显示装置，该制作方法包括：在衬底基板上形成触控电极层的图形；在形成触控电极层的图形之前或之后，采用形成触控电极层的掩模板，在衬底基板上触控电极层的图形之外的区域，形成保护层的图形。本发明实施例提供的制作方法，通过采用形成触控电极层的掩模板，在衬底基板上触控电极层的图形之外的区域，形成保护层的图形，在不增加掩模板成本的基础上，降低了由触控电极引起的段差，且保护层与触控电极和衬底基板之间存在一定的粘性，增加了触控电极与衬底基板之间的粘性，因而可以防止触控电极发生脱落，也改善了在清洗、切割以及压力测试等工艺过程中，触控电极容易被划伤或残存颗粒等问题。

Description

一种覆盖表面式触摸屏、其制作方法及显示装置

技术领域

本发明涉及触控显示技术领域，尤指一种覆盖表面式触摸屏、其制作方法及显示装置。

背景技术

在液晶显示器领域中，覆盖表面式(On Cell)触摸屏因触控模块与显示面板进行了有机的结合，触控灵敏性、抗冲击以及抗摔性都比较高，且该触摸屏具有无拖影及抖动等优点成为当今触控显示器的主要竞争者。

目前，覆盖表面式触控(On Cell Touch)模式主要是在阵列基板与彩膜基板成盒后，将氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)制作的触控薄膜镀在彩膜基板上。图1a为覆盖表面式触摸屏的截面图，图1b为覆盖表面式触摸屏的俯视图，在实际生产中，在彩膜基板101上形成的触控电极102(Touch Electrode) 裸露在彩膜基板101的外表面，从图1a中可以看出，制作触控电极102之后形成了较大的段差，从图1b中可以看出，在各个触控电极102的间隙处可以直接看到彩膜基板101。由于段差较大，以及触控电极与彩膜基板的粘附力有限等原因，在后续清洗、切割(cut)、压力测试(Grinder)等工艺中，触控电极容易被划伤或脱落，从而导致显示不良，影响产品良率，成本增加。

因此，如何防止覆盖表面式触摸屏的触控电极容易发生划伤或脱落等现象是急需解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种覆盖表面式触摸屏、其制作方法及显示装置，用以解决现有技术中存在的覆盖表面式触摸屏的触控电极容易发生划伤或脱落等现象的问题。

本发明实施例提供了一种覆盖表面式触摸屏的制作方法，包括：

在衬底基板上形成触控电极层的图形；

在形成所述触控电极层的图形之前或之后，采用形成所述触控电极层的掩模板，在所述衬底基板上所述触控电极层的图形之外的区域，形成保护层的图形。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述覆盖表面式触摸屏的制作方法中，所述在衬底基板上形成触控电极层的图形，包括：

在所述衬底基板上形成触控电极层，以及在所述触控电极层之上形成第一光刻胶层；

使用一掩模板对所述第一光刻胶层进行光刻，以得到所述第一光刻胶层的图形；

采用刻蚀工艺对所述触控电极层进行处理之后，除所述第一光刻胶层的图形，以得到所述触控电极层的图形。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述覆盖表面式触摸屏的制作方法中，所述采用形成所述触控电极层的掩模板，在所述衬底基板上所述触控电极层的图形之外的区域，形成保护层的图形，包括：

在所述衬底基板上形成一层绝缘层，以及在所述绝缘层上形成一层与所述第一光刻胶层的感光性相反的第二光刻胶层；

采用所述掩模板对所述第二光刻胶层进行光刻，以得到所述第二光刻胶层的图形；

采用刻蚀工艺对所述绝缘层进行处理之后，去除所述第二光刻胶层的图形，得到的所述绝缘层的图形作为所述保护层的图形。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述覆盖表面式触摸屏的制作方法中，所述采用形成所述触控电极层的掩模板，在所述衬底基板上所述触控电极层的图形之外的区域，形成保护层的图形，包括：

在所述衬底基板上形成一层与所述第一光刻胶层的感光性相反的第二光刻胶层；

采用所述掩模板对所述第二光刻胶层进行光刻，得到的所述第二光刻胶层的图形作为所述保护层的图形。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述覆盖表面式触摸屏的制作方法中，所述掩模板的图形与所述触控电极层的图形一致时，所述第一光刻胶层采用正性光刻胶；

所述掩模板的图形与所述触控电极层的图形互补时，所述第一光刻胶层采用负性光刻胶。

本发明实施例还提供了一种覆盖表面式触摸屏，包括：衬底基板，位于所述衬底基板之上的触控电极层，以及位于所述衬底基板上所述触控电极层的图形之外区域的保护层。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述覆盖表面式触摸屏中，所述保护层由透明材料构成。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述覆盖表面式触摸屏中，所述保护层由聚二甲基硅氧烷材料构成。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述覆盖表面式触摸屏中，所述保护层的厚度小于或等于所述触控电极层的厚度。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括：上述覆盖表面式触摸屏。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的覆盖表面式触摸屏、其制作方法及显示装置，该覆盖表面式触摸屏的制作方法包括：在衬底基板上形成触控电极层的图形；在形成触控电极层的图形之前或之后，采用形成触控电极层的掩模板，在衬底基板上触控电极层的图形之外的区域，形成保护层的图形。本发明实施例提供的覆盖表面式触摸屏的制作方法，通过采用形成触控电极层的掩模板，在衬底基板上触控电极层的图形之外的区域，形成保护层的图形，在不增加掩模板成本的基础上，降低了由触控电极引起的段差，且保护层与触控电极和衬底基板之间存在一定的粘性，增加了触控电极与衬底基板之间的粘性，因而可以防止触控电极发生脱落，也改善了在清洗、切割以及压力测试等工艺过程中，触控电极容易被划伤或残存颗粒等问题。

附图说明

图1a和图1b分别为现有技术中覆盖表面式触摸屏的截面图和俯视图；

图2为本发明实施例提供的覆盖表面式触摸屏的制作方法的流程图；

图3a和图3b分别为本发明实施例提供的覆盖表面式触摸屏的截面图和俯视图；

图4a为本发明实施例中形成触控电极层的图形的制作方法的流程图；

图4b和图4c为本发明实施例中形成保护层的图形的制作方法的流程图；

图5a～图5f、图5d＇～图5e＇、图6a～图6e，以及图6a＇～图6e＇图为本发明实施例提供的覆盖表面式触摸屏的制作方法的结构示意图；

其中，101、彩膜基板；102、触控电极；301、衬底基板；302、触控电极层；303、保护层；304、第一光刻胶层；305、掩模板；306、绝缘层；307、第二光刻胶层。

具体实施方式

针对现有技术中存在的覆盖表面式触摸屏的触控电极容易发生划伤或脱落等现象的问题，本发明实施例提供了覆盖表面式触摸屏、其制作方法及显示装置。

下面结合附图，对本发明实施例提供的覆盖表面式触摸屏、其制作方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

本发明实施例提供了一种覆盖表面式触摸屏的制作方法，如图2所示，包括：

S201、在衬底基板上形成触控电极层的图形；

S202、在形成触控电极层的图形之前或之后，采用形成触控电极层的掩模板，在衬底基板上触控电极层的图形之外的区域，形成保护层的图形。

本发明实施例提供的覆盖表面式触摸屏的制作方法，通过采用形成触控电极层的掩模板，在衬底基板上触控电极层的图形之外的区域，形成保护层的图形，在不增加掩模板成本的基础上，降低了由触控电极引起的段差，且保护层与触控电极和衬底基板之间存在一定的粘性，增加了触控电极与衬底基板之间的粘性，因而可以防止触控电极发生脱落，也改善了在清洗、切割以及压力测试等工艺过程中，触控电极容易被划伤或残存颗粒等问题。

在上述步骤S201中，在衬底基板上形成触控电极层的图形，由于覆盖表面式触摸屏的触控电极层一般形成于对盒后的彩膜基板上，所以上述衬底基板可以指彩膜基板，且触控电极层形成于彩膜基板背离阵列基板的一侧。

在上述步骤S202中，采用形成触控电极层的掩模板制作保护层的图形，即触控电极层与保护层可以采用相同的掩模板制作，相比于二者采用不同的掩模板，节省了制作掩模板的成本。如图3a和图3b所示，在衬底基板301上触控电极层302的图形之外的区域形成保护层303的图形，得到的保护层303的图形与触控电极层302的图形大致互补，也可以理解为保护层303的图形嵌入到各触控电极的间隙处，从图3a中可以明显看出，由于在各触控电极的间隙处形成了保护层303，大大降低了触控电极层302与衬底基板301之间的段差，图3b中，在各触控电极的间隙处不能直接看到衬底基板301，可以明显看出在各触控电极的间隙处为保护层303的图形。此外，由于保护层303与触控电极以及衬底基板301都有一定的粘性，因而提高了触控电极层302与衬底基板301 之间的粘附力，可以防止触控电极脱落，也改善了在清洗、切割以及压力测试等工艺过程中，触控电极容易被划伤或残存颗粒等问题。

上述步骤S202中，形成保护层的图形，可以在形成触控电极层的图形之前，也可以在形成触控电极层的图形之后，此处不对保护层和触控电极层的制作顺序进行限定，以下结合附图，对本发明实施例提供的覆盖表面式触摸屏的制作方法进行详细说明。

第一方面，在形成触控电极层的图形之后，形成保护层的图形；

在具体实施时，本发明实施例提供的上述制作方法中，如图4a所示，上述步骤S201，可以包括：

S201a、在衬底基板301上形成触控电极层302，以及在触控电极层302 之上形成第一光刻胶层304，如图5a所示；

S201b、使用一掩模板305对第一光刻胶层304进行光刻，以得到第一光刻胶层304的图形，如图5b所示；图5b中以第一光刻胶层304采用正性光刻胶为例进行示意，在具体实施时，第一光刻胶层304也可以采用负性光刻胶，当第一光刻胶层304采用负性光刻胶时，掩模板305的图形与图5b所示的掩模板305的图形大致互补，即与将要形成的触控电极层302的图形大致互补；本发明实施例中的光刻工艺，可以包括曝光和显影等工艺；

S201c、采用刻蚀工艺对触控电极层302进行处理之后，去除第一光刻胶层304的图形，以得到触控电极层302的图形，如图5c所示；可以采用刻蚀工艺去除第一光刻胶层304，例如采用干法刻蚀。

在具体实施时，本发明实施例提供的上述制作方法中，上述步骤S202中，采用形成触控电极层的掩模板，在衬底基板上触控电极层的图形之外的区域，形成保护层的图形，至少可以包括以下两种实现方式：

实现方式一：如图4b所示，包括：

S202a、在衬底基板301上形成一层绝缘层306，以及在绝缘层306上形成一层与第一光刻胶层304的感光性相反的第二光刻胶层307，如图5d所示；由于制作保护层303的图形与触控电极层302的图形采用相同的掩模板305，因此，制作保护层303的图形采用的第二光刻胶层307与制作触控电极层302的图形采用的第一光刻胶层304需要感光性相反，才能实现保护层303的图形与触控电极层302的图形大致互补；由于实施方式一中的步骤S202a是在形成触控电极层302的图形之后执行的，因此，实施方式一中的步骤S202a中，衬底基板301可以指形成有触控电极层302的图形的衬底基板301；

S202b、采用掩模板305对第二光刻胶层307进行光刻，以得到第二光刻胶层307的图形，如图5e所示；由于图5b中以第一光刻胶层304采用正性光刻胶为例进行示意，则图5d中以第二光刻胶层307采用负性光刻胶为例进行示意，因而在图5e中，得到的第二光刻胶层307的图形与掩模板305的图形互补；

S202c、采用刻蚀工艺对绝缘层306进行处理之后，去除第二光刻胶层307 的图形，得到的绝缘层306的图形作为保护层303的图形，如图5f，可以采用刻蚀工艺去除第二光刻胶层307，例如采用干法刻蚀。

实现方式二：如图4c所示，包括：

S202a＇在衬底基板301上形成一层与第一光刻胶层304的感光性相反的第二光刻胶层307，如图5d＇；与上述步骤S202a原理相同，由于制作保护层 303的图形与触控电极层302的图形采用相同的掩模板305，因此，制作保护层303的图形采用的第二光刻胶层307与制作触控电极层302的图形采用的第一光刻胶层304需要感光性相反，才能实现保护层303的图形与触控电极层302 的图形大致互补；由于实施方式二中的步骤S202a＇是在形成触控电极层302 的图形之后执行的，因此，实施方式二中的步骤S202a＇中，衬底基板301可以指形成有触控电极层302的图形的衬底基板301；

S202b＇采用掩模板305对第二光刻胶层307进行光刻，得到的第二光刻胶层307的图形作为保护层303的图形，如图5e＇所示。

上述实现方式一中，以得到的绝缘层的图形作为保护层的图形，可以根据实际需要选取绝缘层的材料，可以选择不导电、耐腐蚀、透光性好以及性能稳定的聚合物有机膜作为绝缘层，优选为透明材料，例如可以采用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)，或聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)等材料；上述实施方式二中，以得到的第二光刻胶层的图形作为保护层的图形，只能采用光刻胶材料作为保护层，优选为光透过率较高的光刻胶材料，实施方式二虽然选用的材料受到限制，但是制作工艺较简单。

第二方面，在形成触控电极层的图形之前，形成保护层的图形；

在具体实施时，本发明实施例提供的上述制作方法中，上述步骤S202中，采用形成触控电极层的掩模板，在衬底基板上触控电极层的图形之外的区域，形成保护层的图形，至少可以包括以下两种实现方式：

实现方式三：如图4b所示，包括：

S202a、在衬底基板301上形成一层绝缘层306，以及在绝缘层306上形成一层与第一光刻胶层304的感光性相反的第二光刻胶层307，如图6a所示；

S202b、采用掩模板305对第二光刻胶层307进行光刻，以得到第二光刻胶层307的图形，如图6b所示；图6b中以第二光刻胶层307采用负性光刻胶为例进行示意，在具体实施时，第二光刻胶也可以采用正性光刻胶，当第二光刻胶层307采用正性光刻胶时，掩模板305的图形与图6b所示的掩模板305 的图形大致互补，即与将要形成的绝缘层306的图形大致一致。

S202c、采用刻蚀工艺对绝缘层306进行处理之后，去除第二光刻胶层307 的图形，得到的绝缘层306的图形作为保护层303的图形，如图6c所示。

实现方式四：如图4c所示，包括：

S202a＇在衬底基板301上形成一层与第一光刻胶层304的感光性相反的第二光刻胶层307，如图6a＇；

S202b＇采用掩模板305对第二光刻胶层307进行光刻，得到的第二光刻胶层307的图形作为保护层303的图形，如图6b＇。

上述实现方式三中，以得到的绝缘层的图形作为保护层的图形，可以根据实际需要选取绝缘层的材料，可以选择不导电、耐腐蚀、透光性好以及性能稳定的聚合物有机膜作为绝缘层，优选为透明材料，例如聚二甲基硅氧烷或聚碳酸酯等材料；上述实施方式四中，以得到的第二光刻胶层的图形作为保护层的图形，只能采用光刻胶材料作为保护层，优选为光透过率较高的光刻胶材料，实施方式四虽然选用的材料受到限制，但是制作工艺较简单。

在具体实施时，本发明实施例提供的上述制作方法中，采用上述实施方式三或实施方式四，形成保护层的图形后，采用以下方式形成触控电极层的图形，如图4a所示，上述步骤S201，可以包括：

S201a、在衬底基板301上形成触控电极层302，以及在触控电极层302 之上形成第一光刻胶层304，如图6d和图6c＇所示；本实施例中的步骤S201a 是在形成保护层303的图形之后执行的，因此，此处的衬底基板301可以指形成有保护层303的衬底基板301；

S201b、使用一掩模板305对第一光刻胶层304进行光刻，以得到第一光刻胶层304的图形，如图6e和图6d＇所示；

S201c、采用刻蚀工艺对触控电极层302进行处理之后，去除第一光刻胶层304的图形，以得到触控电极层302的图形，如图5f和图6e＇所示。

图6d～图6e为以绝缘层306的图形作为保护层303的图形的结构示意图，图6c＇～图6e＇为以第二光刻胶层307的图形作为保护层303的图形的结构示意图。

在具体实施时，本发明实施例提供的上述制作方法中，掩模板的图形与触控电极层的图形一致时，第一光刻胶层采用正性光刻胶；

掩模板的图形与触控电极层的图形互补时，第一光刻胶层采用负性光刻胶。

正性光刻胶和负性光刻胶的构图原理如下：

正性光刻胶曝光后，与掩模板的透光区域对应的正性光刻胶被光线照射后，形成可溶于显影液的物质，而掩模板的非透光区域对应的正性光刻胶没有被光线照射，其溶解性没有发生变化，不溶于显影液，曝光后，采用显影液对曝光后的正性光刻胶进行处理，使对应透光区域的正性光刻胶溶于显影液，得到的正性光刻胶层的图形与掩模板的非透光区域的图形一致，即与掩模板的图形大致一致。

负性光刻胶曝光后，与掩模板的透光区域对应的负性光刻胶被光线照射后，发生固化形成不溶于显影液的物质，而掩模板的非透光区域对应的负性光刻胶没有被光线照射，其溶解性没有发生变化，可以溶于显影液，曝光后，采用负性光刻胶对应的显影液对负性光刻胶进行处理，使对应非透光区域的负性光刻胶溶于显影液，得到的负性光刻胶层的图形与掩模板的透光区的图形一致，即与掩模板的图形大致互补。

在具体实施时，掩模板的图形与触控电极层的图形一致时，第一光刻胶层采用正性光刻胶；当掩模板的图形与触控电极层的图形一致时，第一光刻胶层采用正性光刻胶，才能得到与掩模板的图形一致的触控电极层的图形，后续制作保护层的图形时，第二光刻胶层采用负性光刻胶才能得到与触控电极层的图形互补的保护层。

掩模板的图形与触控电极层的图形互补时，第一光刻胶层采用负性光刻胶。当掩模板的图形与触控电极层的图形互补时，第一光刻胶层采用负性光刻胶，才能得到与掩模板的图形互补的触控电极层的图形，后续制作保护层的图形时，第二光刻胶层采用正性光刻胶才能得到与触控电极层的图形互补的保护层。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种覆盖表面式触摸屏，由于该覆盖表面式触摸屏解决问题的原理与上述覆盖表面式触摸屏的制作方法相似，因此该覆盖表面式触摸屏的实施可以参见上述覆盖表面式触摸屏的制作方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种覆盖表面式触摸屏，如图3a所示，包括：衬底基板301，位于衬底基板301之上的触控电极层302，以及位于衬底基板301 上触控电极层302的图形之外区域的保护层303。

本发明实施例提供的覆盖表面式触摸屏，在衬底基板301上触控电极层 302的图形之外的区域，设置保护层303，降低了由触控电极引起的段差，且保护层303与触控电极和衬底基板301之间存在一定的粘性，增加了触控电极与衬底基板301之间的粘性，因而可以防止触控电极发生脱落，也改善了在清洗、切割以及压力测试等工艺过程中，触控电极容易被划伤或残存颗粒等问题。

在实际应用中，为了避免保护层303影响正常显示，保护层303优选为由透明材料构成。具体地，保护层303可以由聚二甲基硅氧烷材料构成，也可以由其他材料构成，此处不对保护层303的材料进行限定。

进一步地，本发明实施例提供的上述触摸屏中，保护层303的厚度小于或等于触控电极层302的厚度。

将保护层303的厚度设置为小于或等于触控电极层302的厚度，优选为略低于触控电极层302的厚度，可以避免保护层303的太厚而增大显示屏的厚度，也可以避免由于保护层303太厚而影响显示屏的显示效果。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述覆盖表面式触摸屏，该显示装置可以应用于手机、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。由于该显示装置解决问题的原理与上述覆盖表面式触摸屏相似，因此该显示装置的实施可以参见上述覆盖表面式触摸屏的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的覆盖表面式触摸屏、其制作方法及显示装置，通过采用形成触控电极层的掩模板，在衬底基板上触控电极层的图形之外的区域，形成保护层的图形，在不增加掩模板成本的基础上，降低了由触控电极引起的段差，且保护层与触控电极和衬底基板之间存在一定的粘性，增加了触控电极与衬底基板之间的粘性，因而可以防止触控电极发生脱落，也改善了在清洗、切割以及压力测试等工艺过程中，触控电极容易被划伤或残存颗粒等问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种覆盖表面式触摸屏的制作方法，其特征在于，包括：

在衬底基板上形成触控电极层的图形；

在形成所述触控电极层的图形之前或之后，采用形成所述触控电极层的掩模板，在所述衬底基板上所述触控电极层的图形之外的区域，形成保护层的图形。

2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述在衬底基板上形成触控电极层的图形，包括：

在所述衬底基板上形成触控电极层，以及在所述触控电极层之上形成第一光刻胶层；

使用一掩模板对所述第一光刻胶层进行光刻，以得到所述第一光刻胶层的图形；

采用刻蚀工艺对所述触控电极层进行处理之后，除所述第一光刻胶层的图形，以得到所述触控电极层的图形。

3.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述采用形成所述触控电极层的掩模板，在所述衬底基板上所述触控电极层的图形之外的区域，形成保护层的图形，包括：

在所述衬底基板上形成一层绝缘层，以及在所述绝缘层上形成一层与所述第一光刻胶层的感光性相反的第二光刻胶层；

采用所述掩模板对所述第二光刻胶层进行光刻，以得到所述第二光刻胶层的图形；

采用刻蚀工艺对所述绝缘层进行处理之后，去除所述第二光刻胶层的图形，得到的所述绝缘层的图形作为所述保护层的图形。

4.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述采用形成所述触控电极层的掩模板，在所述衬底基板上所述触控电极层的图形之外的区域，形成保护层的图形，包括：

在所述衬底基板上形成一层与所述第一光刻胶层的感光性相反的第二光刻胶层；

采用所述掩模板对所述第二光刻胶层进行光刻，得到的所述第二光刻胶层的图形作为所述保护层的图形。

5.如权利要求1～4任一项所述的制作方法，其特征在于，所述掩模板的图形与所述触控电极层的图形一致时，所述第一光刻胶层采用正性光刻胶；

所述掩模板的图形与所述触控电极层的图形互补时，所述第一光刻胶层采用负性光刻胶。

6.一种覆盖表面式触摸屏，其特征在于，包括：衬底基板，位于所述衬底基板之上的触控电极层，以及位于所述衬底基板上所述触控电极层的图形之外区域的保护层。

7.如权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，所述保护层由透明材料构成。

8.如权利要求7所述的触摸屏，其特征在于，所述保护层由聚二甲基硅氧烷材料构成。

9.如权利要求6～8任一项所述的触摸屏，其特征在于，所述保护层的厚度小于或等于所述触控电极层的厚度。

10.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求6～9任一项所述的覆盖表面式触摸屏。