CN109976047B - 触控电极结构、触控基板及制备方法、显示面板及装置 - Google Patents

触控电极结构、触控基板及制备方法、显示面板及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种触控电极结构、触控基板及其制备方法、显示面板、显示装置，属于触控技术领域，其可至少部分解决现有的触控基板中触控电极不同位置信号不均匀的问题。本发明的触控电极结构包括：由透明导电材料构成的触控电极；一条与触控电极对应的信号线，所述信号线与触控电极间设有至少一个绝缘层；由金属构成的辅助导电结构，所述辅助导电结构与触控电极在多个位置连接；且所述辅助导电结构与信号线间设有第一绝缘层，并通过第一绝缘层中的第一过孔与触控电极所对应的信号线连接。

Description

触控电极结构、触控基板及制备方法、显示面板及装置
技术领域
本发明属于触控技术领域，具体涉及一种触控电极结构、触控基板及制备方法、显示面板及装置。
背景技术
如图1所示，现有的自容式触控基板包括多个间隔设置的触控电极2(如图1所示的多个排成阵列的电极块)，每个触控电极2对应设有一条信号线1，用于向其传递信号。触控电极2与信号线间1设有绝缘层，对应的触控电极2与信号线1通过绝缘层中的过孔9相连。
为不影响显示，触控电极2是由氧化铟锡(ITO)等透明导电材料构成的，电阻较大，信号在其中有较大的延迟、衰减，这造成触控电极2靠近过孔处9与远离过孔9处信号不均匀，影响触控效果。尤其是，如图1所示，多数信号线1都不能经过触控电极2的中心，而只能与触控电极2的边缘相连，这进一步增大了触控电极2中信号的不均匀性。
发明内容
本发明至少部分解决现有的触控基板中触控电极不同位置信号不均匀的问题，提供一种可保证触控电极内部信号均匀性的触控电极结构、触控基板及制备方法、显示面板及装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种触控电极结构，包括：
由透明导电材料构成的触控电极；
一条与触控电极对应的信号线，所述信号线与触控电极间设有至少一个绝缘层；
由金属构成的辅助导电结构，所述辅助导电结构与触控电极在多个位置连接；且所述辅助导电结构与信号线间设有第一绝缘层，并通过第一绝缘层中的第一过孔与触控电极所对应的信号线连接。
优选的是，所述触控电极结构还包括：
与所述触控电极交叠但不对应的非对应信号线。
进一步优选的是，在所述辅助导电结构与触控电极的多个连接位置中，至少有一个连接位置比至少一条非对应信号线更远离触控电极所对应的信号线。
优选的是，所述辅助导电结构为一个网状结构。
优选的是，所述辅助导电结构所在层位于信号线所在层与触控电极所在层之间；
所述辅助导电结构与触控电极间设有第二绝缘层；
每个所述辅助导电结构通过第二绝缘层中的多个第二过孔与触控电极在多个位置连接。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种触控基板，其包括：
多个间隔设置的、由透明导电材料构成的触控电极；
与触控电极一一对应的多条信号线，所述信号线与触控电极间设有至少一个绝缘层；
至少部分触控电极对应设有由金属构成的辅助导电结构，所述辅助导电结构与其所对应的触控电极在多个位置连接；且所述辅助导电结构与信号线间设有第一绝缘层，并通过第一绝缘层中的第一过孔与其所对应的信号线连接。
优选的是，在所述辅助导电结构与其所对应的触控电极的多个连接位置中，至少部分连接位置在基底上的正投影与该辅助导电结构对应的信号线在基底上的正投影无交叠。
进一步优选的是，至少部分触控电极具有与其交叠但不对应的非对应信号线；
对具有非对应信号线的触控电极，在其所对应的辅助导电结构与其的多个连接位置中，至少有一个连接位置比其的至少一条非对应信号线更远离其对应的信号线。
进一步优选的是，与每个所述触控电极对应的辅助导电结构为一个网状结构。
优选的是，每个所述辅助导电结构通过第一绝缘层中的多个第一过孔与其所对应的信号线在多个位置连接。
优选的是，所述每个触控电极均对应设有辅助导电结构。
优选的是，所述触控基板分为多个间隔设置的、用于进行显示的像素区；
每个所述触控电极覆盖多个相邻的像素区；
所述信号线和辅助导电结构均位于相邻像素区间的间隔中。
优选的是，所述辅助导电结构所在层位于信号线所在层与触控电极所在层之间。
进一步优选的是，所述辅助导电结构与触控电极间设有第二绝缘层；
每个所述辅助导电结构通过第二绝缘层中的多个第二过孔与其所对应的触控电极在多个位置连接。
优选的是，所述触控基板为阵列基板，所述阵列基板包括栅线、数据线；
所述辅助导电结构与栅线、数据线均设于不同层中，且与栅线、数据线之间均分别各设有至少一个绝缘层。
进一步优选的是，所述信号线与数据线同层设置且相互平行。
进一步优选的是，所述辅助导电结构包括：
与栅线平行的第一部分，其与栅线叠置；
与数据线平行的第二部分，其与信号线叠置。
进一步优选的是，所述阵列基板为液晶显示的阵列基板，其包括：
公共电极，所述公共电极复用为触控电极。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种上述触控基板的制备方法，其包括：
形成触控电极的步骤，形成信号线的步骤，形成第一绝缘层的步骤，形成辅助导电结构的步骤。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示面板，其包括：
上述的触控基板。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，其包括：
上述的显示面板。
本发明的触控电极结构中，信号线通过辅助导电结构间接的与触控电极电连接，而辅助导电结构由金属构成，电阻较低，传输信号的能力强，且与触控电极的多个不同位置连接，故信号线中的信号可顺利的传递到触控电极的多个不同位置，从而消除或降低触控电极中的信号不均，改善触控效果。
附图说明
图1为现有的触控基板的结构示意图；
图2为本发明的实施例的一种触控基板的结构示意图；
图3为图2中AA’处的局部剖面结构示意框图；
图4为图2中BB’处的局部剖面结构示意框图；
图5为本发明的实施例的一种触控基板的像素区的分布示意图
其中，附图标记为：1、信号线；2、触控电极；3、辅助导电结构；51、栅线；52、数据线；4、像素区；8、基底；9、过孔；71、第一绝缘层；72、第二绝缘层；91、第一过孔；92、第二过孔。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
在本发明中，两结构“同层设置”是指二者是由同一个材料层形成的，故它们在层叠关系上处于相同层中，但并不代表它们与基底间的距离相等，也不代表它们与基底间的其它层结构完全相同。
在本发明中，“构图工艺”是指形成具有特定的图形的结构的步骤，其可为光刻工艺，光刻工艺包括形成材料层、涂布光刻胶、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等步骤中的一步或多步；当然，“构图工艺”也可为压印工艺、喷墨打印工艺等其它工艺。
实施例1：
本实施例提供一种触控电极结构，其包括：
由透明导电材料构成的触控电极；
一条与触控电极对应的信号线，信号线与触控电极间设有至少一个绝缘层；
由金属构成的辅助导电结构，辅助导电结构与触控电极在多个位置连接；且辅助导电结构与信号线间设有第一绝缘层，并通过第一绝缘层中的第一过孔与触控电极所对应的信号线连接。
本实施例的触控电极结构中，信号线通过辅助导电结构间接的与触控电极电连接，而辅助导电结构由金属构成，电阻较低，传输信号的能力强，且与触控电极的多个不同位置连接，故信号线中的信号可顺利的传递到触控电极的多个不同位置，从而消除或降低触控电极中的信号不均，改善触控效果。
优选的是，触控电极结构还包括：
与触控电极交叠但不对应的非对应信号线。
也就是说，触控电极还可能与一些并不与其电连接的信号线交叠，而这些信号线即为非对应信号线。
进一步优选的是，在辅助导电结构与触控电极的多个连接位置中，至少有一个连接位置比至少一条非对应信号线更远离触控电极所对应的信号线。
也就是说，辅助导电结构可将与触控电极对应的信号线的信号传递至超过非对应信号线的位置，以进一步改善触控电极中的信号均匀性。
优选的是，辅助导电结构为一个网状结构。
也就是说，辅助导电结构可为网状，从而降低其本身的电阻。
优选的是，辅助导电结构所在层位于信号线所在层与触控电极所在层之间；辅助导电结构与触控电极间设有第二绝缘层；每个辅助导电结构通过第二绝缘层中的多个第二过孔与触控电极在多个位置连接。
也就是说，辅助导电结构优选是夹在信号线与触控电极之间的，并分别通过过孔与其两侧的信号线和触控电极连接。
实施例2：
如图2至图5所示，本实施例提供一种触控基板，其包括上述的触控电极结构。具体的，该触控基板包括：
多个间隔设置的、由透明导电材料构成的触控电极2；
与触控电极2一一对应的多条信号线1，信号线1与触控电极2间设有至少一个绝缘层(例如第一绝缘层71、第二绝缘层72等)。
本实施例的触控基板用于实现触控功能，即用于识别触摸的位置。该触控基板中，多个由氧化铟锡(ITO)等透明导电材料构成的触控电极2间隔设置，且每个触控电极2对应有一条信号线1。由此，可通过信号线1向对应的触控电极2传递触控信号(如高频信号)，当某位置有触摸发生时，相应位置的触控电极2中的信号发生变化，信号线1再将信号反馈至触控芯片等进行分析，即可确定出触摸位置。
在本实施例的触控基板中，有至少部分触控电极2对应设有由金属构成的辅助导电结构3，辅助导电结构3与其所对应的触控电极2在多个位置连接；且辅助导电结构3与信号线1间设有第一绝缘层71，并通过第一绝缘层71中的第一过孔91与其所对应的信号线1连接。
也就是说，如图2所示，本实施例的触控基板中，至少部分触控电极2对应金属(如铝、铜等引线常用的金属材料)的辅助导电结构3(故辅助导电结构3也与该触控电极2对应的信号线1相对应)。由此，信号线1不与触控电极2相连，而是通过第一绝缘层71中的第一过孔91与对应的辅助导电结构3相连，而辅助导电结构3再与对应的触控电极2的多个不同位置连接。
本实施例的触控基板中，信号线1通过辅助导电结构3间接的与触控电极2电连接，而辅助导电结构3由金属构成，电阻较低，传输信号的能力强，且与触控电极2的多个不同位置连接，故信号线1中的信号可经由辅助导电结构3顺利的传递到触控电极2的多个不同位置，从而消除或降低触控电极2中的信号不均，改善触控效果。
优选的，每个触控电极2均对应设有辅助导电结构3。
辅助导电结构3可改善与其对应的触控电极2的信号均匀性，故为了起到最好的改善效果，显然应当是每个触控电极2均对应辅助导电结构3。当然，如果只有部分触控电极2对应有辅助导电结构3，其它触控电极2则仍然直接与对应的信号线1连接，也是可行的。
优选的，每个辅助导电结构3通过第一绝缘层71中的多个第一过孔91与其所对应的信号线1在多个位置连接。
如图2、图3所示，为降低辅助导电结构3与信号线1间的电阻，辅助导电结构3与信号线1也可在多个不同位置相连。
在辅助导电结构3与其所对应的触控电极2的多个连接位置中，至少部分连接位置在基底8上的正投影与该辅助导电结构3对应的信号线1在基底8上的正投影无交叠。
可见，信号线1与触控电极2也可在多个位置交叠，故信号线1也可直接与触控电极2在多个位置连接。但显然，信号线1只能在其所在位置与触控电极2连接，而不可能将信号直接传递至超出其所在位置的范围。为此，辅助导电结构3优选超出信号线1所在范围，且在超出信号线1的范围处与触控电极2连接，以便将信号传递至信号线1无法直接到达的位置。
更优选的，至少部分触控电极2具有与其交叠但不对应的非对应信号线；对具有非对应信号线的触控电极2，在其所对应的辅助导电结构3与其的多个连接位置中，至少有一个连接位置比其的至少一条非对应信号线更远离其对应的信号线1。
如图2所示，基于布线空间和电容均匀等考虑，每个触控电极2可能与多条信号线1交叠但只与其中一个对应，而其中与触控电极2交叠但不对应的信号线1即为该触控电极2的“非对应信号线”。显然，不同信号线1不相交，否则会导致不同信号线1相互导通，因此，一条信号线1本身无法直接在超过其它信号线的位置将信号传递给触控电极2。而如图4所示，辅助导电结构3与信号线1间设有第一绝缘层71，故其可与信号线1(非对应信号线)交叠但不导通，由此，优选辅助导电结构3将信号传递至超过非对应信号线的位置(即比非对应信号线更远离对应的信号线1的位置)，并在这些位置与触控电极2连接，从而更好的改善触控电极2中的信号均匀性。
更优选的，与每个触控电极2对应的辅助导电结构3为一个网状结构。
如图2所示，为降低辅助导电结构3本身的电阻，对应每个触控电极2的辅助导电结构3均可为一个网状结构，该网状结构可在多个位置连接触控电极2。当然，辅助导电结构3也可为其它形式，例如为多个沿图2中的行方向设置的横条。
优选的，触控基板分为多个间隔设置的、用于进行显示的像素区4；每个触控电极2覆盖多个相邻的像素区4；信号线1和辅助导电结构3均位于相邻像素区4间的间隔中。
触控基板一般设于显示面板中，故各像素区4处的显示用光要透过触控基板才能射出，而各触控电极2的尺寸一般在毫米量级，远大于像素区4的尺寸，故触控电极2实际会覆盖多个像素区4。为此，如图5所示，以上信号线1和辅助导电结构3优选均设于像素区4的间隔处，这些位置通常设置黑矩阵，不用于进行显示，故在这些位置设置信号线1和辅助导电结构3不会对显示造成影响，不会降低开口率。例如，当辅助导电结构3为以上网状结构时，该网状的结构的各网格线即可位于像素区4的间隔处，而像素区4则处于网格的空心处。
优选的，辅助导电结构3所在层位于信号线1所在层与触控电极2所在层之间。
由于信号线1和触控电极2均应与辅助导电结构3连接，且辅助导电结构3与信号线1不能同层，故优选应如图3所示，辅助导电结构3可位于信号线1与触控电极2之间(例如信号线1位于辅助导电结构3靠近基底8侧，而触控电极2位于辅助导电结构3远离基底8侧，当然反之也可)，从而其上下两侧可分别与触控电极2和信号线1连接。
当然，应当理解，如果辅助导电结构3、触控电极2、信号线1的层叠顺序为其它方式，只要它们能保持以上要求的连接关系就是可行的。例如，在远离基底8的方向上，也可以是先设置辅助导电结构3，再设置信号线1，最后设置触控电极2，此时，信号线1要与其下方的辅助导电结构3连接，而辅助导电结构3再从没有信号线的位置与其上方的辅助导电结构3连接。
更优选的，辅助导电结构3与触控电极2间设有第二绝缘层72；每个辅助导电结构3通过第二绝缘层72中的多个第二过孔92与其所对应的触控电极2在多个位置连接。
如图3、图4所示，辅助导电结构3与触控电极2之间也可设有绝缘层(第二绝缘层72)，而辅助导电结构3通过第二绝缘层72中的第二过孔92与触控电极2连接。
当然，应当理解，如果辅助导电结构3与触控电极2之间没有绝缘层，而是直接接触，也是可行的。
优选的，作为本实施例的一种方式，触控基板为阵列基板，阵列基板包括栅线51、数据线52；辅助导电结构3与栅线51、数据线52均设于不同层中，且与栅线51、数据线52之间均分别各设有至少一个绝缘层。
通常而言，自容式触控基板并非只有触控功能，而是通常也具有显示功能，即其中也设有栅线51、数据线52、薄膜晶体管等显示结构，故其同时也为阵列基板。当触控基板为阵列基板时，辅助导电结构3可处于与栅线51、数据线52不同的单独的新增层中，且与栅线51、数据线52间均设有绝缘层，这是因为辅助导电结构3若要将信号传递至触控电极2的多个不同位置，则很可能与栅线51、数据线52交叠，故它们之间应设置绝缘层以免相互导通。
更优选的，该阵列基板为液晶显示的阵列基板，且包括公共电极，公共电极复用为触控电极2。
由于以上阵列基板(触控基板)中的触控电极2由透明导电材料构成且覆盖多个像素区4，故其可同时作为液晶显示的公共电极。也就是说，在显示阶段，可向该电极通入公共电压，以使其起到公共电极的作用，而在触控阶段，则向该电极通入触控信号，以使其起到触控电极2的作用。
更优选的，信号线1与数据线52同层设置且相互平行。进一步优选的，辅助导电结构3包括：与栅线51平行的第一部分，其与栅线51叠置；与数据线52平行的第二部分，其与信号线1叠置。
如图5所示，信号线1通常是与数据线52同层(即位于SD层中)设置的，故其一般应沿与数据线52平行的方向分布(且均位于像素区4间隔中)以免相互导通。
在此情况下，辅助导电结构3中可有一部分(第二部分)与信号线1叠置以便与对应的信号线1连接(当然对于不对应的辅助导电结构3与信号线1，则二者只叠置而不连接)；而辅助导电结构3(第一部分)则与栅线51叠置(当然不连接)，由此，辅助导电结构3可设置在原有的栅线51、信号线1的位置处，故从面积上看其不用占据更多位置，不会影响开口率。例如，如图5所示，对以上网格式的辅助导电结构3，可以是其中的横向部分与栅线51叠置，而纵向部分与信号线1叠置。
实施例3：
本实施例提供一种上述触控基板的制备方法，其包括：
形成触控电极的步骤，形成信号线的步骤，形成第一绝缘层的步骤，形成辅助导电结构的步骤。
也就是说，本实施例的触控基板的制备方法包括形成以上触控基板中各结构的步骤。
应当理解，当触控基板包括栅线、数据线等其它结构时，则该制备方法中还包括形成这些结构的步骤，且这些结构可以是单独形成的，也可以是与以上触控结构同步形成的。
其中，以上各结构的形成均可通过构图工艺等常规技术实现；而形成各结构的顺序则由各结构的层叠顺序决定，在此不再详细描述。
实施例4：
本实施例提供一种显示面板，其包括：
上述的触控基板。
也就是说，可将以上触控基板安装至显示面板中，从而得到即可进行显示，也具有触控功能的显示面板。
其中，以上触控基板可仅有触控功能，从而其可附加在显示面板的出光面处；或者，触控基板也可同时具有触控功能(例如其同时为阵列基板)。
其中，以上显示面板可为液晶显示面板、有机发光二极管(OLED)显示面板等形式，但优选为液晶显示面板。
本实施例还提供一种显示装置，其包括：
上述的显示面板。
也就是说，可用以上显示面板与其它器件组成完整的显示装置。
具体的，该显示装置可为电子纸、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。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种触控电极结构，包括：
由透明导电材料构成的触控电极；
一条与触控电极对应的信号线，所述信号线与触控电极间设有至少一个绝缘层；
其特征在于，所述触控电极结构还包括：
由金属构成的辅助导电结构，所述辅助导电结构与触控电极在多个位置连接；且所述辅助导电结构与信号线间设有第一绝缘层，并通过第一绝缘层中的第一过孔与触控电极所对应的信号线连接；所述信号线通过辅助导电结构间接的与触控电极电连接；
与所述触控电极交叠但不对应的非对应信号线；在所述辅助导电结构与触控电极的多个连接位置中，至少有一个连接位置比至少一条非对应信号线更远离触控电极所对应的信号线。
2.根据权利要求1所述的触控电极结构，其特征在于，
所述辅助导电结构为一个网状结构。
3.根据权利要求1所述的触控电极结构，其特征在于，
所述辅助导电结构所在层位于信号线所在层与触控电极所在层之间；
所述辅助导电结构与触控电极间设有第二绝缘层；
每个所述辅助导电结构通过第二绝缘层中的多个第二过孔与触控电极在多个位置连接。
4.一种触控基板，包括：
多个间隔设置的、由透明导电材料构成的触控电极；
与触控电极一一对应的多条信号线，所述信号线与触控电极间设有至少一个绝缘层；
其特征在于，
至少部分触控电极对应设有由金属构成的辅助导电结构，所述辅助导电结构与其所对应的触控电极在多个位置连接；且所述辅助导电结构与信号线间设有第一绝缘层，并通过第一绝缘层中的第一过孔与其所对应的信号线连接；所述信号线通过辅助导电结构间接的与触控电极电连接；
至少部分触控电极具有与其交叠但不对应的非对应信号线；对具有非对应信号线的触控电极，在其所对应的辅助导电结构与其的多个连接位置中，至少有一个连接位置比其的至少一条非对应信号线更远离其对应的信号线。
5.根据权利要求4所述的触控基板，其特征在于，
在所述辅助导电结构与其所对应的触控电极的多个连接位置中，至少部分连接位置在基底上的正投影与该辅助导电结构对应的信号线在基底上的正投影无交叠。
6.根据权利要求4所述的触控基板，其特征在于，
与每个所述触控电极对应的辅助导电结构为一个网状结构。
7.根据权利要求4所述的触控基板，其特征在于，
每个所述辅助导电结构通过第一绝缘层中的多个第一过孔与其所对应的信号线在多个位置连接。
8.根据权利要求4所述的触控基板，其特征在于，
每个所述触控电极均对应设有辅助导电结构。
9.根据权利要求4所述的触控基板，其特征在于，
所述触控基板分为多个间隔设置的、用于进行显示的像素区；
每个所述触控电极覆盖多个相邻的像素区；
所述信号线和辅助导电结构均位于相邻像素区间的间隔中。
10.根据权利要求4所述的触控基板，其特征在于，
所述辅助导电结构所在层位于信号线所在层与触控电极所在层之间。
11.根据权利要求10所述的触控基板，其特征在于，
所述辅助导电结构与触控电极间设有第二绝缘层；
每个所述辅助导电结构通过第二绝缘层中的多个第二过孔与其所对应的触控电极在多个位置连接。
12.根据权利要求4所述的触控基板，其特征在于，
所述触控基板为阵列基板，所述阵列基板包括栅线、数据线；
所述辅助导电结构与栅线、数据线均设于不同层中，且与栅线、数据线之间均分别各设有至少一个绝缘层。
13.根据权利要求12所述的触控基板，其特征在于，
所述信号线与数据线同层设置且相互平行。
14.根据权利要求13所述的触控基板，其特征在于，所述辅助导电结构包括：
与栅线平行的第一部分，其与栅线叠置；
与数据线平行的第二部分，其与信号线叠置。
15.根据权利要求12所述的触控基板，其特征在于，所述阵列基板为液晶显示的阵列基板，其包括：
公共电极，所述公共电极复用为触控电极。
16.一种触控基板的制备方法，其特征在于，所述触控基板为权利要求4至15中任意一项所述的触控基板，所述触控基板的制备方法包括：
形成触控电极的步骤，形成信号线的步骤，形成第一绝缘层的步骤，形成辅助导电结构的步骤。
17.一种显示面板，其特征在于，包括：
权利要求4至15中任意一项所述的触控基板。
18.一种显示装置，其特征在于，包括：
权利要求17所述的显示面板。
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