CN108170327B - 一种触控屏及其制备方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触控屏及其制备方法、显示装置，其中所述触控屏包括：包括：衬底基板，其表面的第一区域上形成有挡光层，并且还包括：触摸感应通道，其设置在所述衬底基板的第二区域，并包括交叉设置且构造为网格形状的感应电极组和虚拟电极组；所述感应电极组包括多个感应电极，所述虚拟电极组包括多个虚拟电极；其中，所述第二区域至少覆盖第一区域的一部分，并且所述第一区域和第二区域的搭接区域中，所述触摸感应通道中与所述感应电极组相邻设置的虚拟电极组中的虚拟电极被分割成多个子虚拟电极，所述子虚拟电极的尺寸小于其他区域的各虚拟电极的尺寸。本发明有效的防止触控屏由于静电击穿引起的功能损坏。

Description

一种触控屏及其制备方法、显示装置

技术领域

本发明实施例涉及触控设备领域，特别涉及一种触控屏及其制备方法、显示装置。

背景技术

近年来，随着移动电子设备操控性的提升和电子技术的发展，触控屏技术在手机、平板、笔记本电脑等电子设备中有了广泛的应用。触摸技术的发展出现了电阻、电容、电磁等不同的技术方向；电容屏凭借低廉的成本和优异的用户体验已成为主流产品。由于金属的方阻更小、电传导性能更加，可以更好的提高产品触摸灵敏度，为用户带来更好的触摸体验，传统的ITO电极电容屏市场逐渐被Metal Mesh(金属网格)触摸屏所取代。

而静电放电是所有触摸屏生产厂家都要面对的一个难题，静电放电可能造成器件性能变差或者击穿导致永久性失效，如器件内部的开路或者短路。在触摸屏的制造过程中，持续将传感电路制作在基板上，基板在传输和整个制造过程中，不断地被摩擦、移动、吸附、分离、加热、冷却等而持续产生静电。基板作为绝缘玻璃材料，静电难以释放，在表尺寸累大量静电荷，在特定情况下就产生静电释放现象。

在Metal Mesh触摸屏工艺制造过程中发生的静电释放造成的不良，主要包含了两种形式：第一种为VA区面内电极结构击伤、第二种为BM边缘搭接Metal电极位置击穿。

针对第二种ESD不良，当设备或人体的静电荷接触BM上层Metal电极时，在不同Metal电极之间瞬间形成极大放电电流，引起BM层的击穿，造成电极之间开路、短路导致性能变差或者永久性失效。

这种BM层击穿引起的不良主要出现在感应电极Rx边缘位置，其主要原因为BM击穿后形成导电通道使得Rx电极尺寸增大，导致电容值升高，从而引起产品功能性不良。

发明内容

本发明实施例提供了一种降低BM层击穿所引起的功能故障的触控屏及其制备方法、显示装置。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了如下的技术方案：

一种触控屏，其包括：衬底基板，其表面的第一区域上形成有挡光层，并且还包括：

触摸感应通道，其设置在所述衬底基板的第二区域，并包括交叉设置且构造为网格形状的感应电极组和虚拟电极组；所述感应电极组包括多个感应电极，所述虚拟电极组包括多个虚拟电极；

其中，所述第二区域至少覆盖第一区域的一部分，并且所述第一区域和第二区域的搭接区域中，所述触摸感应通道中与所述感应电极组相邻设置的虚拟电极组中的虚拟电极被分割成多个子虚拟电极，所述子虚拟电极的尺寸小于其他区域的各虚拟电极的尺寸。

作为本发明的实施例，其中，与所述感应电极组相邻设置的虚拟电极组中的虚拟电极被分割成两个所述子虚拟电极，且与所述感应电极相邻的子虚拟电极的尺寸小于另一子虚拟电极的尺寸。

作为本发明的实施例，其中，与所述感应电极组相邻设置的虚拟电极组的虚拟电极被分割成三个或多于三个子虚拟电极，且各所述子虚拟电极的尺寸相同，或者与所述感应电极邻近的子虚拟电极的尺寸小于另外两个子虚拟电极的尺寸。

作为本发明的实施例，其中，与所述感应电极组相邻设置的虚拟电极组中的虚拟电极被分割成至少两个子虚拟电极，各所述子虚拟电极的尺寸与距离所述感应电极组的距离呈反比。

作为本发明的实施例，其中，所述挡光层由BM黑矩阵构成。

作为本发明的实施例，其中，所述第一区域构造为所述触摸屏的四周，所述第二区域为所述触摸屏的中间区域，且所述第一区域和第二区域至少相接。

作为本发明的实施例，其中，所述触控屏还包括驱动感应通道，以及设置在所述驱动感应通道和触摸感应通道之间的绝缘层；

所述驱动感应通道包括交叉设置且构造为网格形状的驱动感应电极组和虚拟电极组。

另外，本发明实施例提供了一种触控屏的制备方法，其包括：

通过第一次光刻工艺在衬底基板的第一区域上形成挡光层；

通过第二次光刻工艺在所述衬底基板的第二区域上形成触摸感应通道，所述触摸感应通道包括交叉设置且构造为网格形状的感应电极组和虚拟电极组；所述感应电极组包括多个感应电极，所述虚拟电极组包括多个虚拟电极；

其中，所述第二区域至少覆盖第一区域的一部分，并且所述第一区域和第二区域的搭接区域中，所述触摸感应通道中与所述感应电极组相邻设置的虚拟电极组中的虚拟电极被分割成多个子虚拟电极，所述子虚拟电极的尺寸小于其他区域的各虚拟电极的尺寸。

作为本发明的实施例，其中，所述方法还包括：

通过第三次光刻工艺在所述触摸感应通道上形成第一绝缘层，以及通过第四次光刻工艺在所述第一绝缘层上形成驱动感应通道。

另外，本发明实施例还提供了一种显示装置，其包括如上述实施例所述的触控屏。

与现有技术相比，本发明实施例具备如下的有益效果：

本发明实施例中，对搭接BM边缘的RX通道进行独特的防ESD设计,将与感应电极相邻的Metal Pattern Dummy(虚拟电极)块尺寸减小，提高BM边缘区域的抗ESD能力，从而提高整体产品的抗ESD能力，提高制程良率。

附图说明

图1为本发明实施例中一种触控屏的网格布置结构示意图；

图2为本发明实施例中触控屏的结构示意图

图3为现有技术中一种触控屏的网格布置结构示意图；

图4为现有技术中触控屏的结构示意图；

图5为本发明另一实施例中的触控屏的结构示意图；

图6为本发明实施例中的触控屏的制备方法的原理流程图。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明的具体实施例进行详细的描述，但不作为本发明的限定。

应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本发明的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本发明进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本发明的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。

下面，结合附图详细的说明本发明实施例，本发明实施例提供了一种触控屏，该触控屏中RX通道(触摸感应通道)中，与感应电极相邻的Dummy块(虚拟电极块)可以被分割成尺寸较小的子Dummy块，从而使得在BM层被击穿时，与感应电极相连的Dummy块变小，由此引发的产品不良的程度就被降低，甚至是不会引发产品功能不良的问题。

如图1所示，为本发明实施例中的一种触控屏的网格结构示意图，图2为本发明实施例中触控屏的结构示意图。

其中，该触控屏可以包括：衬底基板1、形成在衬底基板1的第一区域上的挡光层2，并且在该衬底基板1的第二区域上还可以布设有触摸感应通道(RX通道)以及外围电路，其中，第二区域至少覆盖第一区域的一部分。例如，在本发明的实施例中，第一区域可以构造为显示屏的四周边框区域，第二区域可以为整个触控屏的衬底基板1的全部区域，或者也可以是仅覆盖第一区域的一部分。

其中，例如，衬底基板1可以包括可视区和不可视区，其中挡光层2哦构造为该不可视区上，可视区上可以构造为透明层，该层可以布设透明玻璃，或者树脂材料。其中，挡光层2可以由形成在基板上的BM黑矩阵构成。另外，本发明实施例中的基板1可以为透明玻璃板。

另外，触摸感应通道可以包括交叉设置且构造为网格形状的感应电极组3和虚拟电极组4；感应电极组3包括多个感应电极，所述虚拟电极组4包括多个虚拟电极。

如图3所示，为现有技术中的一种触控屏的网格结构示意图，图4为本发明实施例中触控屏的结构示意图。

相对于图3和图4中现有技术的布置方式，本发明实施例在触摸感应通道，在第一区域和第二区域的搭接区域中，触摸感应通道中与所述感应电极组相邻设置的虚拟电极组中的虚拟电极被分割成多个子虚拟电极，该多个子虚拟电极的尺寸小于其他区域的各虚拟电极的尺寸。而且，与感应电极相邻的子虚拟电极的长度或者尺寸可以构造为最小。

如图2所示，其中，在挡光层2与所述感应电极组3搭接的区域中，与感应电极相邻设置的虚拟电极被分割成四个子虚拟电极，且各子虚拟电极的尺寸相同，或者在其他实施例中，该虚拟电极可以分割成三个或者三个以上的子虚拟电极，且与感应电极相邻的子虚拟电极的尺寸可小于另外两个子虚拟电极的尺寸，从而即使在挡光层被击穿时，由于与感应电极相连通的虚拟电极非常小，对触摸装置的功能影响也就非常小。

下面对现有技术和本发明实施例详细说明。其中，图3为原有边缘Pattern(图样)设计；当发生ESD时，BM被击穿后产品损坏，导致触控功能不良。

本发明实施例中，当发生如图3所示的Dummy块与感应电极BM击伤时，仅会导致感应电极与第一个Dummy块连接，静电释放需跳过3个小Dummy才会导致整个Dummy与感应电极导通，从而极大的降低了BM击伤的风险。

从原理上分析，BM材料微粒是由树脂包裹碳组成，其抗ESD能力较差；假设10KVESD，局部电场强度达到300MV/m数量级，达到一般聚合物击穿场强Eb；大电流通过而引发电击穿，局部高温导致树脂层破坏，BM由绝缘体变为导体形成导电通道，Rx通道感应电极3与Dummy块4导通使得整体电极尺寸增大，根据电容值计算公式：

C＝εS/d

其中ε为介电常数保持不变，S为上下电极的电极尺寸，d为两个电极间距离，电极尺寸增大导致产品电容值升高，引起产品功能性损坏。本发明实施例将S等分4等份后，仅连通一个Dummy块时增加的尺寸s较小，不会导致产品功能损坏，若要导通整个Dummy，需要4倍以上的电场强度，从而极大的提高了产品的抗静电能力

如图5所示的另一实施例中，将Dummy块4分割成2个子虚拟电极，在与感应电极3相邻的位置设计一个尺寸较小的Dummy块，即与所述感应电极相邻的子虚拟电极的尺寸小于另一子虚拟电极的尺寸。当发生如图3所示的Dummy块与感应电极BM击伤时，仅会导致感应电极与小的Dummy块连接，静电释放需跳过小Dummy块才会与大的Dummy块导通，从而极大的降低了BM击伤的风险。

从原理上分析，仅连通小Dummy块时增加的尺寸s较小，不会导致产品功能NG，若要导通整个Dummy，静电需要跳跃小Dummy块，从而极大的提高了产品的抗静电能力。上述实施例仅为本发明列举的实施例，在其他实施例中，对于虚拟电极组4中虚拟电极的分割可以采用不同的设计。或者，在其他区域的虚拟电极组也可以被布置成分割结构。

基于上述配置，本发明实施例可以根据静电原理，对搭接挡光层边缘的MetalPattern Dummy块进行独特的防ESD设计。本发明将与感应电极相邻的Metal PatternDummy块尺寸减小，提高BM边缘区域的抗ESD能力，从而提高整体产品的抗ESD能力，提高制程良率。

另外，本发明实施例的触摸装置还可以包括驱动感应通道(TX通道)，以及设置在所述驱动感应通道和触摸感应通道之间的绝缘层。该绝缘层可以由树脂材料构成，并且驱动感应通道也可以包括设置成网格状的驱动感应电极组，以及与驱动感应电极组对应设置的虚拟电极组。由于驱动感应通道下的绝缘层的设置，其具有抗静电能力较强的特点，因此不易发生击穿现象。

另外，本发明实施例中的触控屏可以包括触控屏和触控板，或者其他触控设备。

综上所述，本发明实施例中，对搭接BM边缘的RX通道进行独特的防ESD设计,将与感应电极相邻的Metal Pattern Dummy(感应电极)块尺寸减小，提高BM边缘区域的抗ESD能力，从而提高整体产品的抗ESD能力，提高制程良率。

另外，本发明实施例还提供了一种触控屏的制备方法，其可以用于制备上述实施例的触控屏，如图5所示为本发明实施例中的触控屏的制备方法的原理流程图，其中可以包括：

通过第一次光刻工艺在衬底基板的第一区域上形成挡光层；

通过第二次光刻工艺在所述衬底基板的第二区域上形成触摸感应通道，所述触摸感应通道包括交叉设置且构造为网格形状的感应电极组和虚拟电极组；所述感应电极组包括多个感应电极，所述虚拟电极组包括多个虚拟电极；

其中，所述第二区域至少覆盖第一区域的一部分，并且所述第一区域和第二区域的搭接区域中，所述触摸感应通道中与所述感应电极组相邻设置的虚拟电极组中的虚拟电极被分割成多个子虚拟电极，所述子虚拟电极的尺寸小于其他区域的各虚拟电极的尺寸。

其中，所述方法还包括：

通过第三次光刻工艺在所述触摸感应通道上形成第一绝缘层，以及通过第四次光刻工艺在所述第一绝缘层上形成驱动感应通道。

其中，所述方法还包括：通过第五次光刻工艺在所述触摸感应通道上形成第二绝缘层。

通过上述配置，即可以制备本发明实施例中的触控屏，并能够使得该触控屏实现抗ESD功能的效果，提高制程良率。

另外，本发明实施例还可以提供一种显示装置，该显示装置可以包括如上述实施例所述的触控屏。如本发明实施例中的触控屏构造为所述电子设备的触摸板或者触摸屏。并且，显示装置可以为手机、PAD等其他手持设备，或者也可以是计算机设备等，只要具备本发明实施例的触控屏的电子设备都可以作为本发明的实施例。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的数据处理方法所应用于的电子设备，可以参考前述产品实施例中的对应描述，在此不再赘述。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种触控屏，其包括：衬底基板，其表面的第一区域上形成有挡光层，并且还包括：

触摸感应通道，其设置在所述衬底基板的第二区域，并包括交叉设置且构造为网格形状的感应电极组和虚拟电极组；所述感应电极组包括多个感应电极，所述虚拟电极组包括多个虚拟电极；所述衬底基板的第二区域上布设有外围电路；

其中，所述第二区域至少覆盖第一区域的一部分，并且所述第一区域和第二区域的搭接区域中，所述触摸感应通道中与所述感应电极组相邻设置的虚拟电极组中的虚拟电极被分割成多个子虚拟电极，所述子虚拟电极的尺寸小于其他区域的各虚拟电极的尺寸；

其中，与所述感应电极组相邻设置的虚拟电极组中的虚拟电极被分割成至少两个子虚拟电极，各所述子虚拟电极的尺寸与距离所述感应电极组的距离呈反比。

2.根据权利要求1所述的触控屏，其中，与所述感应电极组相邻设置的虚拟电极组中的虚拟电极被分割成两个所述子虚拟电极，且与所述感应电极相邻的子虚拟电极的尺寸小于另一子虚拟电极的尺寸。

3.根据权利要求1所述的触控屏，其中，与所述感应电极组相邻设置的虚拟电极组的虚拟电极被分割成三个或多于三个子虚拟电极，且各所述子虚拟电极的尺寸相同，或者与所述感应电极邻近的子虚拟电极的尺寸小于另外两个子虚拟电极的尺寸。

4.根据权利要求1所述的触控屏，其中，所述挡光层由BM黑矩阵构成。

5.根据权利要求1所述的触控屏，其中，所述第一区域构造为所述触摸屏的四周，所述第二区域为所述触摸屏的中间区域，且所述第一区域和第二区域至少相接。

6.根据权利要求1所述的触控屏，其中，所述触控屏还包括驱动感应通道，以及设置在所述驱动感应通道和触摸感应通道之间的绝缘层；

所述驱动感应通道包括交叉设置且构造为网格形状的驱动感应电极组和虚拟电极组。

7.一种触控屏的制备方法，其包括：

通过第一次光刻工艺在衬底基板的第一区域上形成挡光层；

通过第二次光刻工艺在所述衬底基板的第二区域上形成触摸感应通道，所述触摸感应通道包括交叉设置且构造为网格形状的感应电极组和虚拟电极组；所述感应电极组包括多个感应电极，所述虚拟电极组包括多个虚拟电极；所述衬底基板的第二区域上布设有外围电路；

其中，所述第二区域至少覆盖第一区域的一部分，并且所述第一区域和第二区域的搭接区域中，所述触摸感应通道中与所述感应电极组相邻设置的虚拟电极组中的虚拟电极被分割成多个子虚拟电极，所述子虚拟电极的尺寸小于其他区域的各虚拟电极的尺寸；

其中，与所述感应电极组相邻设置的虚拟电极组中的虚拟电极被分割成至少两个子虚拟电极，各所述子虚拟电极的尺寸与距离所述感应电极组的距离呈反比。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法还包括：

通过第三次光刻工艺在所述触摸感应通道上形成第一绝缘层，以及通过第四次光刻工艺在所述第一绝缘层上形成驱动感应通道。

9.一种显示装置，其包括如权利要求1-6中任一项所述的触控屏。

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