CN107577373A - 触控屏及其制备方法以及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种触控屏及其制备方法以及显示装置。该制备方法包括：提供基板；在所述基板上形成第一导电层；使用第一掩模构图所述第一导电层以形成至少一个第一触控电极，所述第一触控电极包括第一触控结构以及与所述第一触控结构连接的第一布线；在所述第一导电层上形成介质层；在所述介质层上形成第二导电层；使用第二掩模构图所述第二导电层以形成至少一个第二触控电极，所述第二触控电极包括第二触控结构以及与所述第二触控结构连接的第二布线。本公开实施例所提供的方法仅使用两个掩模板即可制备触控屏，能够简化触控屏的制作过程，并降低触控屏的制作成本。

Description

触控屏及其制备方法以及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控屏及其制备方法以及显示装置。

背景技术

触控屏作为用于人机交互的产品，已经在生产和生活中的很多领域得到了广泛的应用，尤其在消费电子产品领域(诸如手机、平板电脑甚至电视等领域)中发展最为迅速。

触控屏技术主要包括电阻式、电容式、红外式、表面声波式触控屏。电容式触控屏具有反应灵敏、支持多点触控、寿命长等优点，已经成为目前市场上的主流技术。新一代的单片触控屏幕(One Glass Solution简称OGS)技术是一种在保护玻璃上直接形成导电膜以及传感器的技术，可以使得一块玻璃同时起到保护玻璃和触控屏传感的双重作用。因此，OGS技术是电容式触控屏的发展方向。然而，触控屏行业的竞争越来越激烈，这要求在提升触控屏品质的同时，还要降低其生产成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种触控屏及其制备方法以及显示装置，本方法仅使用两个掩模板即可制备触控屏，能够简化触控屏的制作过程，并降低触控屏的制作成本。

在本公开的第一方面中，提供一种用于制备触控屏的方法。该方法包括：提供基板；在所述基板上形成第一导电层；使用第一掩模构图所述第一导电层以形成至少一个第一触控电极，所述第一触控电极包括第一触控结构以及与所述第一触控结构连接的第一布线；在所述第一导电层上形成介质层；在所述介质层上形成第二导电层；使用第二掩模构图所述第二导电层以形成至少一个第二触控电极，所述第二触控电极包括第二触控结构以及与所述第二触控结构连接的第二布线。

在本发明的实施例中，使用所述第一掩模构图所述第一导电层还形成对位标记。

在本发明的实施例中，在所述第一导电层上形成所述介质层包括通过使用粘合层将所述介质层附着到所述第一导电层上。

在本发明的实施例中，构图所述第一导电层形成至少两个第一触控电极，以及构图所述第二导电层形成至少两个第二触控电极，所述方法还包括在所述第二导电层上形成保护层；以及在所述保护层的保护下切割所述基板以形成多个子基板，其中每个子基板具有一个所述第一触控电极和一个所述第二触控电极。

在本发明的实施例中，所述第一布线和所述第二布线被形成为延伸到所述基板或子基板上的接合区域，所述方法还包括：在所述接合区域中的所述介质层中形成暴露所述第一布线的孔；在所述孔中填充导电材料以形成到所述第一布线的导电过孔。

在本发明的实施例中，所述方法还包括在所述接合区域上将集成电路芯片接合到所述第一布线和所述第二布线。

在本发明的实施例中，所述第一导电层和所述第二导电层的材料包括金属或透明导电金属氧化物。

在本发明的实施例中，所述第一触控结构和所述第二触控结构包括网格结构或由多个平行线构成的结构。

在本公开的第二方面中，提供一种触控屏。该触控屏包括：基板以及依次设置在所述基板上的第一导电层、介质层和第二导电层。其中，所述第一导电层包括至少一个第一触控电极，所述第一触控电极包括第一触控结构以及与所述第一触控结构连接的第一布线；以及所述第二导电层包括至少一个第二触控电极，所述第二触控电极包括第二触控结构以及与所述第二触控结构连接的第二布线。

在本发明的实施例中，所述触控屏还包括粘合层，用于将所述介质层附着到所述第一导电层上。

在本发明的实施例中，所述第一布线和所述第二布线被形成为延伸到所述基板上的接合区域，所述接合区域中的介质层具有到所述第一布线的导电过孔。

在本发明的实施例中，所述触控屏还包括接合到所述第一布线和所述第二布线的集成电路芯片。

在本发明的实施例中，所述第一导电层和所述第二导电层的材料包括金属或透明导电金属氧化物。

在本发明的实施例中，所述第一触控结构和所述第二触控结构包括网格结构或由多个平行线构成的结构。

在本公开的第三方面中，提供一种显示装置，其包括在本公开的第二方面中描述的任意一种触控屏。

在本文描述的实施例中，通过使用第一掩模和第二掩模构图形成了第一触控电极和第二触控电极。因此，仅使用两个掩模板即可以制备触控屏。因为减少了使用掩模板的数量，所以降低了触控屏的制作成本，还可以简化触控屏的制作过程。

适应性的进一步的方面和范围从本文中提供的描述变得明显。应当理解，本申请的各个方面可以单独或者与一个或多个其它方面组合实施。还应当理解，本文中的描述和特定实施例旨在说明的目的，并不旨在限制本申请的范围。

附图说明

本文中描述的附图用于仅对所选择的实施例的说明的目的，并不是所有可能的实施方式，并且不旨在限制本申请的范围，其中：

图1示出了根据本发明实施例的用于制备触控屏的方法的流程图；

图2A示出了根据本发明实施例的方法所制备的触控屏的俯视图；

图2B示出了根据本发明实施例的图2A中的触控屏在线A-A处截取的截面图；

图2C示出了根据本发明实施例的图2A中的触控屏在线B-B处截取的截面图；

图2D示出了根据本发明另一个实施例的图2A中的触控屏在线B-B处截取的截面图；

图3示出了根据本发明另一个实施例的方法所制备的触控屏的第一触控结构和第二触控结构的俯视图；

图4示出了根据本发明实施例的显示装置。

具体实施方式

现将参考附图详细描述各种实施例，其作为本发明的示例性示例而提供，以使得本领域技术人员能够实现本发明。

值得注意的是，以下附图和示例并不意味着限制本发明的范围。在使用已知的组件(或方法或过程)可以部分或全部实现本发明的特定元件的情况下，将仅描述对理解本发明所需要的这种已知组件(或方法或过程)的那些部分，并且这种已知组件的其它部分的详细描述将被省略以便不会混淆本发明。进一步地，各种实施例通过说明的方式包含与在此涉及的组件等同的现在和未来已知的等同物。

本发明中描绘的流程图仅仅是一个例子。在不脱离本发明精神的情况下，可以存在该流程图或其中描述的步骤的很多变型。例如，所述步骤可以以不同的顺序进行，或者可以添加、删除或者修改步骤。这些变型都被认为是所要求保护的方面的一部分。

在本公开的描述中，术语“上”、“之上”、“下”、“之下”、“之间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在该另一元件或层上，或者可以存在中间的元件或层；同样，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在该另一元件或层下，或者可以存在至少一个中间的元件或层；当元件或层被称为在两元件或两层“之间”时，其可以为该两元件或两层之间的唯一的元件或层，或者可以存在一个以上的中间元件或层。

除非上下文中另外明确地指出，否则在本文和所附权利要求中所使用的词语的单数形式包括复数，反之亦然。因而，当提及单数时，通常包括相应术语的复数。相似地，用语“包含”、“包括”、“含有”和“具有”及其语法变型旨在包括性的并且表示可以存在除所列要素之外的另外的要素。在本文中使用术语“示例”之处，特别是当其位于一组术语之后时，所述“示例”仅仅是示例性的和阐述性的，且不应当被认为是独占性的或广泛性的。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性及形成顺序。

通常，采用导电桥式触控结构的触控屏，可以通过使用五个掩模板制备得到。使用五个掩模板的工艺可以包括以下步骤：

步骤(1)：形成第一触控电极层，该第一触控电极层可以包括多个间隔设置的导电桥。该第一触控电极层的材料可以是透明导电金属氧化物(诸如ITO(氧化铟锡))。第一触控电极层可以通过磁控溅射镀膜、曝光、显影以及刻蚀等工序制备形成。

步骤(2)：形成第一绝缘层，该第一绝缘层覆盖导电桥。第一绝缘层可以通过涂胶、曝光、显影等工序制备形成。

步骤(3)：形成第二触控电极层，第二触控电极层可以包括第二触控电极以及多个间隔设置的子电极，相邻的子电极通过导电桥连接在一起以形成第一触控电极。第二触控电极层可以通过磁控溅射镀膜、曝光、显影以及刻蚀等工序制备形成。

步骤(4)：形成信号传输层，信号传输层包括多个第一布线和第二布线，第一布线和第二布线分别与第一触控电极和第二触控电极连接。信号传输层的形成方法可以与第一触控电极层和第二触控电极层的形成方法类似，在此不再重复描述。

步骤(5)：形成第二绝缘层，该第二绝缘层覆盖第一布线，以保护第一布线。第二绝缘层的形成方法可以与第一绝缘层的形成方法类似，在此不再重复描述。

由此，通过上述方法制备了触控屏，并且该制备工序使用了五个掩模板。由于掩膜板价格昂贵，导致触控屏的成本很高，并且制作过程复杂。

针对上述问题，本发明的实施例提供了一种用于制备触控屏的方法。在该方法中，仅使用两个掩模板即可以制备得到触控屏。因为减少了掩模板的数量，所以降低了触控屏的制作成本，还可以简化触控屏的制作过程。

图1示出了根据本发明实施例的用于制备触控屏20的方法的流程图；图2A示出了根据本发明实施例的方法所制备的触控屏20的俯视图；图2B示出了图2A所示的触控屏20在线A-A处截取的截面图；图2C示出了图2A所示的触控屏20在线B-B处截取的截面图；图2D示出了图2A所示的触控屏20在线B-B处截取的截面图。下面参照图1、图2A、2B、2C和2D对触控屏20的结构及其制备方法进行详细描述。

用于制备触控屏20的方法可以包括以下步骤：

S101：提供基板；

S102：在基板上形成第一导电层；

S103：使用第一掩模构图第一导电层以形成至少一个第一触控电极，第一触控电极包括第一触控结构以及与第一触控结构连接的第一布线；

S104：在第一导电层上形成介质层；

S105：在介质层上形成第二导电层；

S106：使用第二掩模构图第二导电层以形成至少一个第二触控电极，第二触控电极包括第二触控结构以及与第二触控结构连接的第二布线。

以下将对前述这些步骤进行进一步描述。在S101中，如图2A所示，提供基板21。基板21的材料可以包括玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。此外，基板21的材料还可以包括其它柔性的材料，以制备柔性触控屏20。

在S102中，如图2B所示，在基板21上形成第一导电层22。根据本发明的实施例，可以通过诸如磁控溅射工艺在基板21上形成第一导电层22。第一导电层22的材料可以包括金属(诸如Cu、Ag、Al、Ti或Ni中的至少一种)或透明导电金属氧化物(诸如ITO等)中的至少一种。

在S103中，在一个示例实施例中，使用第一掩模构图第一导电层22以形成第一触控电极。如图2A所示，第一触控电极可以包括第一触控结构221和第一布线222。第一触控结构221用于感受触摸以产生触摸信号。第一布线222与第一触控结构221连接，以传递所产生的触摸信号，从而进行触控识别。根据本发明的实施例，第一触控结构221可以包括例如网格结构。根据本发明的实施例，第一触控结构221和第一布线222可以通过黄光制程来形成。该黄光制程包括曝光工序、显影工序、坚膜工序、蚀刻工序及脱膜工序。黄光制程为本领域技术人员所知道的工艺流程，在此不详细描述。根据本发明的实施例，第一触控结构221的线宽度可以为2微米至3微米。

根据本发明的实施例，在使用第一掩模构图第一导电层22以形成第一触控电极时(即，在S103中)，还可以形成对位标记(未示出)。该对位标记可以用于使在后面步骤中所形成的第二触控结构251与第一触控结构221具有希望的相对位置关系。

在S104中，如图2B所示，在第一导电层22上形成介质层24。根据本发明的实施例，可以将粘合层23贴附在第一导电层22上，从而通过粘合层23将介质层24附着到第一导电层22上。在一个示例实施例中，介质层24可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯，粘合层23可以包括光学胶。

在S105中，如图2B所示，在介质层24上形成第二导电层25。根据本发明的实施例，可以通过诸如磁控溅射工艺在介质层24上形成第二导电层25。第二导电层25的材料可以包括金属(诸如Cu、Ag、Al、Ti或者Ni中的至少一种)或透明导电金属氧化物(诸如ITO等)中的至少一种。

在S106中，在一个示例实施例中，根据对位标记，使用第二掩模构图第二导电层25形成第二触控电极。如图2A所示，第二触控电极可以包括第二触控结构251和第二布线252。第二触控结构251用于感受触摸以产生触摸信号。第二布线252与第二触控结构251连接，以传递所产生的触摸信号，从而进行触控识别。根据本发明的实施例，第二触控结构251可以包括例如网格结构。根据本发明的实施例，第二触控结构251和第二布线252可以通过黄光制程来形成。根据本发明的实施例，第二触控结构251的线宽度可以为2微米至3微米。

需要说明的是，在上述步骤中，可以根据实际需要，形成所需数量的第一触控电极和第二触控电极。

根据本发明的实施例，当在基板21上形成至少两个第一触控电极，以及至少两个第二触控电极时，还可以在第二导电层25上形成保护层(未示出)。然后，在该保护层的保护下切割基板21以形成多个子基板。其中，每个子基板具有一个第一触控电极和一个第二触控电极。在一个示例实施例中，保护层可以包括可剥胶，其可以通过诸如丝网印刷的方式形成在第二导电层25上。

根据本发明的实施例，如图2A所示，第一布线222和第二布线252可被形成为延伸到基板21上的接合区域26。根据本发明的实施例，粘合层23中可具有开口区域，以暴露第一布线222。根据本发明的实施例，制备触控屏20的方法还可以包括：在形成第二触控电极之后，在接合区域26中的介质层24中形成暴露第一布线222的孔261(如图2C所示)，然后在孔261中填充导电材料，以形成到第一布线222的导电过孔262(如图2D所示)。在一个示例实施例中，导电材料可以包括导电油墨。

附加地，制备触控屏20的方法还可以包括在接合区域26上将集成电路芯片接合到第一布线222和第二布线252。由于第一布线222通过导电过孔262而延伸到接合区域26，因此，通过将集成电路芯片(未示出)接合到接合区域26上，可以实现集成电路芯片与第一布线222和第二布线252的导电连接。根据本发明的实施例，可以通过诸如热压的方法将集成电路芯片接合到接合区域26上。

根据本发明的实施例，当基板21上形成有至少两个第一触控电极和至少两个第二触控电极时，可以在切割基板21形成多个子基板之后，将集成电路芯片接合到第一布线222和第二布线252。

如图2A所示，根据上述方法所形成的第一触控结构221和第二触控结构251的网格结构的形状为菱形。本领域人员容易想到，第一触控结构221和第二触控结构251的网格结构的形状还可以是长方形、正方形、六边形或其它多边形。

需要说明的是，第一触控结构和第二触控结构可以是如图2A所示的网格结构。第一触控结构和第二触控结构还可以是如图3所示的由多个平行线构成的结构30。此外，本发明对触控结构的具体结构没有特殊的限定，只要能实现触控功能的结构都可以应用于本发明。

根据本发明的实施例，在形成触控屏20时，由于第一触控电极的第一触控结构221与第一布线222的材料相同，因此使用第一掩模构图第一导电层22即可形成第一触控电极。类似地，由于第二触控电极的第二触控结构251和第二布线252的材料相同，因此使用第二掩模构图第二导电层25即可形成第二触控电极。因此，本方法仅使用两个掩模板即可以制备触控屏20。因为减少了掩模板的数量，所以降低了触控屏的制作成本，还可以简化触控屏的制作过程。

在本发明的另一方面，提供一种采用本文描述的制备方法所制备的触控屏20。触控屏20的结构如图2A、2B、2C和2D所示，包括基板21以及依次设置在基板21上的第一导电层22、介质层24和第二导电层25。第一导电层22包括至少一个第一触控电极。第一触控电极可以包括第一触控结构221以及与第一导电网格221连接的第一布线222。第一触控结构221用于感受触摸以产生触摸信号。第一布线222与第一触控结构221连接，以传递所产生的触摸信号，从而进行触控识别。第二导电层25包括至少一个第二触控电极。第二触控电极可以包括第二触控结构251以及与第二触控结构251连接的第二布线252。第二触控结构251用于感受触摸以产生触摸信号。第二布线252与第二触控结构251连接，以传递所产生的触摸信号，从而进行触控识别。第一导电层22还可以包括对位标记(未示出)，其可以用于使在第二触控结构251与第一触控结构221具有希望的相对位置关系。根据本发明的实施例，第一触控结构221和第二触控结构251可以包括例如网格结构。

在本发明的实施例中，触控屏20还可以包括粘合层23，其可用于将介质层24附着到第一导电层22上。基板21具有接合区域26。接合区域26中的介质层24中可具有孔261(如图2C所示)。孔261中可填充有导电材料，以形成到第一布线222的导电过孔262(如图2D所示)。触控屏20还可以包括接合到接合区域26的集成电路芯片(未示出)，以实现与第一布线222和第二布线252的导电连接。

在本发明的实施例中，基板21的材料可以包括玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。此外，基板21的材料还可以包括其它柔性的材料，以使得触控屏20具有柔性。第一导电层22和第二导电层25的材料可以包括金属(诸如Cu、Ag、Al、Ti或Ni中的至少一种)或透明导电金属氧化物(诸如ITO等)中的至少一种。介质层24可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯，粘合层23可以包括光学胶，导电材料可以是导电油墨。

在本发明的实施例中，第一触控结构221和第二触控结构251的网格结构的形状可以是菱形、长方形、正方形、六边形或其它多边形。第一触控结构221和第二触控结构251的线宽度可以为2微米至3微米。

需要说明的是，第一触控结构和第二触控结构可以是如图2A所示的网格结构。第一触控结构和第二触控结构还可以是如图3所示的由多个平行线构成的结构30。此外，本发明对触控结构的具体结构没有特殊的限定，只要能实现触控功能的结构都可以应用于本发明。

触控屏20仅使用两个掩模板即可制备得到。因为减少了掩模板的数量，所以降低了触控屏的制作成本，还可以简化触控屏的制作过程。

在本发明的又一方面，如图4所示，还提供了一种包括触控屏20的显示装置40。由于触控屏20仅使用两个掩模板即可制备得到，因此，降低了显示装置40的制作成本，还可以简化显示装置40的制作过程。

以上为了说明和描述的目的提供了实施例的前述描述。其并不旨在是穷举的或者限制本申请。特定实施例的各个元件或特征通常不限于特定的实施例，但是，在合适的情况下，这些元件和特征是可互换的并且可用在所选择的实施例中，即使没有具体示出或描述。同样也可以以许多方式来改变。这种改变不能被认为脱离了本申请，并且所有这些修改都包含在本申请的范围内。

Claims (15)

1.一种用于制备触控屏的方法，其特征在于，包括：

提供基板；

在所述基板上形成第一导电层；

使用第一掩模构图所述第一导电层以形成至少一个第一触控电极，所述第一触控电极包括第一触控结构以及与所述第一触控结构连接的第一布线；

在所述第一导电层上形成介质层；

在所述介质层上形成第二导电层；

使用第二掩模构图所述第二导电层以形成至少一个第二触控电极，所述第二触控电极包括第二触控结构以及与所述第二触控结构连接的第二布线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用所述第一掩模构图所述第一导电层还形成对位标记。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一导电层上形成所述介质层包括通过使用粘合层将所述介质层附着到所述第一导电层上。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，构图所述第一导电层形成至少两个第一触控电极，以及构图所述第二导电层形成至少两个第二触控电极，所述方法还包括在所述第二导电层上形成保护层；以及在所述保护层的保护下切割所述基板以形成多个子基板，其中每个子基板具有一个所述第一触控电极和一个所述第二触控电极。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述第一布线和所述第二布线被形成为延伸到所述基板或子基板上的接合区域，所述方法还包括：

在所述接合区域中的所述介质层中形成暴露所述第一布线的孔；

在所述孔中填充导电材料以形成到所述第一布线的导电过孔。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括在所述接合区域上将集成电路芯片接合到所述第一布线和所述第二布线。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一导电层和所述第二导电层的材料包括金属或透明导电金属氧化物。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一触控结构和所述第二触控结构包括网格结构或由多个平行线构成的结构。

9.一种触控屏，包括：

基板；

依次设置在所述基板上的第一导电层、介质层和第二导电层；

其中，所述第一导电层包括至少一个第一触控电极，所述第一触控电极包括第一触控结构以及与所述第一触控结构连接的第一布线；以及所述第二导电层包括至少一个第二触控电极，所述第二触控电极包括第二触控结构以及与所述第二触控结构连接的第二布线。

10.根据权利要求9所述的触控屏，还包括粘合层，用于将所述介质层附着到所述第一导电层上。

11.根据权利要求11所述的触控屏，其特征在于，所述第一布线和所述第二布线被形成为延伸到所述基板上的接合区域，所述接合区域中的介质层具有到所述第一布线的导电过孔。

12.根据权利要求121所述的触控屏，还包括接合到所述第一布线和所述第二布线的集成电路芯片。

13.根据权利要求9所述的触控屏，其特征在于，所述第一导电层和所述第二导电层的材料包括金属或透明导电金属氧化物。

14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一触控结构和所述第二触控结构包括网格结构或由多个平行线构成的结构。

15.一种显示装置，包括权利要求9至14中任一项所述的触控屏。