CN111857432A - 一种触控基板、触控显示装置和制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种触控基板、触控显示装置和制作方法，所述触控基板包括基膜；阵列排布在所述基膜的第一表面上的触控电极，所述触控电极复用为驱动电极和感应电极；以及依次层叠设置在所述基膜的与所述第一表面相对设置的第二表面上的至少一个信号层，所述信号层包括多根分别与所述触控电极对应的信号线，所述信号线的一端通过贯通至对应的触控电极的过孔与所述触控电极电连接，所述信号线的另一端连接外部控制电路。本发明提供的实施例针对触控电极复用为驱动电极和感应电极所导致的信号线数量的大幅上涨导致的大尺寸触控基板布线难的问题，通过设置在触控基板的信号层有效增加布线空间，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种触控基板、触控显示装置和制作方法。
背景技术
随着触控技术的逐步发展，现有FSLOC(Film Single layer On Cell)和GSF(Glass Single Film)均为单层设计，FSLOC是on-cell结构，直接制作在OLED的封装层上，GSF是外挂设计，制作在基膜表面，然后贴附于OLED上。
相比于其他的触控基板来说，FSLOC和GSF工艺简单，制作成本更低。但由于每个电极Pad既是驱动电极又是感应电极，导致电极引线的数量加倍上升，例如一个具有M行的感应通道Rx和N列的驱动通道Tx的普通触控基板仅需要M+N根电极引线，但如果使用FSLOC和GSF的电极引线为M*N根。因此，在现有触控显示装置要求轻薄化、窄边框的需求下，目前实际采用触控电极复用方式的设计仅限于小尺寸触控基板，很难使用在大尺寸触控显示装置中。
发明内容
为了解决上述问题至少之一，本发明第一个实施例提供一种触控基板，包括
基膜；
阵列排布在所述基膜的第一表面上的触控电极，所述触控电极复用为驱动电极和感应电极；以及
依次层叠设置在所述基膜的与所述第一表面相对设置的第二表面上的至少一个信号层，所述信号层包括多根分别与所述触控电极对应的信号线，所述信号线的一端通过贯通至对应的触控电极的过孔与所述触控电极电连接，所述信号线的另一端连接外部控制电路。
进一步的，所述信号层在距离所述基膜由近及远的方向上包括走线层和绝缘层，其中
所述信号线设置在所述走线层上；
所述绝缘层在所述基膜上的正投影覆盖所述走线层在所述基膜上的正投影。
进一步的，所述走线层包括多组相邻的第一走线区和第二走线区，其中，
所述第一走线区对应一列触控电极，所述第一走线区在所述基膜上的正投影覆盖该列触控电极在所述基膜的正投影；
所述第二走线区对应该列触控电极与相邻一列触控电极的间隔区域，所述第二走线区在所述基膜上的正投影覆盖该间隔区域；
所述触控电极的驱动方式为逐个扫描方式时，所述触控电极对应的信号线设置在与所述触控电极对应的所述第一走线区或第二走线区。
进一步的，所述走线层包括多组相邻的第一走线区和第二走线区，其中，
所述第一走线区对应一列触控电极，所述第一走线区在所述基膜上的正投影覆盖该列触控电极在所述基膜的正投影；
所述第二走线区对应该列触控电极与相邻一列触控电极的间隔区域，所述第二走线区在所述基膜上的正投影覆盖该间隔区域；
所述触控电极的驱动方式为同时扫描方式时，相同列相邻行的触控电极对应的信号线分别设置在与所述触控电极对应的所述第一走线区和第二走线区。
进一步的，所述信号层大于等于2层时，
相邻列的所述触控电极对应的信号线设置在不同信号层的走线层中；
或者
相邻行的所述触控电极对应的信号线设置在不同信号层的走线层中。
进一步的，位于各所述走线层中的信号线在所述基膜上的正投影不重叠。
进一步的，
所述信号线与所述触控电极的搭接处设置为弧形结构；
和/或
所述信号线在所述信号层中的弯折部设置为弧形结构。
本发明第二个实施例提供一种触控显示装置，包括如第一个实施例所述的触控基板。
本发明第三个实施例提供一种制作如第一个实施例所述的触控基板的制作方法，包括：
在基膜的第一表面上形成阵列排布的触控电极，所述触控电极复用为驱动电极和感应电极；
在所述基膜的与所述第一表面相对设置的第二表面上形成至少一个信号层，所述信号层包括多根分别与所述触控电极对应的信号线，所述信号线的一端通过贯通至对应的触控电极的过孔与所述触控电极电连接，所述信号线的另一端连接外部控制电路。
进一步的，
所述制作方法还包括：所述信号线与所述触控电极的搭接处形成弧形结构；和/或
所述制作方法还包括：所述信号线在所述信号层中的弯折部形成弧形结构。
本发明的有益效果如下：
本发明针对目前现有的问题，制定一种触控基板、触控显示装置和制作方法，通过设置在触控基板上的信号层有效增加布线空间，使得利用复用驱动电极和感应电极的触控电极的触控基板得以应用于大尺寸触控显示装置，从而弥补了现有技术中存在的问题，具有广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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示出本发明的一个实施例所述触控基板的结构示意图；
图2示出本发明的一个实施例所述触控基板的截面示意图；
图3a-3c示出本发明的一个实施例所述触控基板的走线示意图；
图4示出本发明的另一个实施例所述触控基板的走线示意图；
图5示出本发明的一个实施例所述制作方法的流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
需要说明的是，本文中所述的“在……上”、“在……上形成”和“设置在……上”可以表示一层直接形成或设置在另一层上，也可以表示一层间接形成或设置在另一层上，即两层之间还存在其它的层。在本文中，除非另有说明，所采用的术语“位于同一层”指的是两个层、部件、构件、元件或部分可以通过同一构图工艺形成，并且，这两个层、部件、构件、元件或部分一般由相同的材料形成。在本文中，除非另有说明，表述“构图工艺”一般包括光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀、光刻胶的剥离等步骤。表述“一次构图工艺”意指使用一块掩模板形成图案化的层、部件、构件等的工艺。
如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种触控基板，包括基膜；阵列排布在所述基膜的第一表面上的触控电极，所述触控电极复用为驱动电极和感应电极；以及依次层叠设置在所述基膜的与所述第一表面相对设置的第二表面上的至少一个信号层，所述信号层包括多根分别与所述触控电极对应的信号线，所述信号线的一端通过贯通至对应的触控电极的过孔与所述触控电极电连接，所述信号线的另一端连接外部控制电路。
在本实施例中，通过设置在触控基板上的信号层有效增加布线空间，能够将具有复用为驱动电极和感应电极的触控电极应用于大尺寸触控基板，同时所述信号层采用膜层结构，体积小，能够满足轻薄化和窄边框的需求，并且制作工艺简单、制作成本低，在显示技术领域具有广泛的应用前景。
在一个具体的示例中，如图1和图2所示，触控基板包括基膜10、设置在基膜上表面的触控电极11，各触控电极呈阵列排布，并且每个触控电极11既是驱动电极也是感应电极，每个触控电极11通过设置在电极下方的贯通基膜10的过孔13与设置在基膜下表面的信号层的对应的信号线电连接，通过信号线与对应的柔性电路板20的外部控制电路电连接，从而实现触控信号的传输。从图中可知，每个触控电极的宽度为L21，两个相邻触控电极11之间的间距为L22，则通过引入设置在基膜下表面的信号层，将触控基板的布线宽度从L22扩展到L21+L22的L2，考虑到两根信号线之间距离太近容易引起耦合干扰，以相邻信号线之间的安全间隔a考虑，则布线数量从L22/a扩展到(L21+L22)/a，又由于L21>L22，即L21＝pL22，则设置有布线层的布线数量为(1+p)L22/a。因此，通过在基膜下表面设置布线层，布线的空间区域和数量都有了明显的提升。
进一步的，当信号层的数量大于一层时，进一步拓宽了布线的空间区域，即利用垂直于基膜第一表面的纵向空间换取了布线的横向空间，从而提升布线空间和布线数量。
值得说明的是，本领域技术人员应当理解，由于布线空间的增加，可以在现有基础上减小相邻两个触控电极的间距，则相同面积的触控基板能够进一步设置更多数量的触控电极以提高触控基板的灵敏度，也在本申请的保护范围内。
在一个可选的实施例中，所述信号层在距离所述基膜由近及远的方向上包括走线层和绝缘层，其中所述信号线设置在所述走线层上；所述绝缘层在所述基膜上的正投影覆盖所述走线层在所述基膜上的正投影。
在本实施例中，考虑到信号层中各信号线的安全，每个信号层包括层叠设置的走线层和绝缘层，信号线布线在走线层中，靠近基膜第二表面的第一信号层的走线层，与各所述触控电极通过基膜或设置在基膜与其之间的绝缘层进行绝缘，各触控电极通过贯通基膜的过孔与走线层对应的信号线连接；同时为确保布线层在远离基膜一侧的信号安全，通过设置在走线层中的绝缘层进行绝缘，信号层中的绝缘层在基膜上的正投影覆盖走线层在基膜上的正投影，即通过设置在信号层中的绝缘层保护走线层中各信号线的信号的安全传输。当存在多个信号层时，绝缘层可以进一步保护各信号层的信号线正常传输信号，避免各信号之间的耦合效应，减少电磁干扰。
考虑到触控电极的驱动方式对布线的要求，在一个可选的实施例中，所述走线层包括多组相邻的第一走线区和第二走线区，其中，所述第一走线区对应一列触控电极，所述第一走线区在所述基膜上的正投影覆盖该列触控电极在所述基膜的正投影；所述第二走线区对应该列触控电极与相邻一列触控电极的间隔区域，所述第二走线区在所述基膜上的正投影覆盖该间隔区域；所述触控电极的驱动方式为逐个扫描方式时，所述触控电极对应的信号线设置在与所述触控电极对应的所述第一走线区或第二走线区。
在本实施例中，如图1所示，根据阵列排布的触控电极，按照相邻列的触控电极将所述走线层划分为不同的布线区域，每列触控电极对应第一走线区14，以及该列触控电极和相邻一列触控电极的间隔区域的第二走线区15。
当触控电极的驱动方式为逐个扫描方式时，由于驱动信号为逐个扫描，因此各信号线传输的信号分时传输，因此对各触控电极对应的信号线的布线没有特殊要求，所述触控电极对应的信号线可以设置在与该触控电极对应的第一走线区或第二走线区。如图3a-3c所示，例如相同列的相邻行的两个触控电极可以设置为不同的走线方式：如图3a所示，相同列的相邻行的两个触控电极分别设置在第一走线区，相邻信号线之间的间隔满足安全间隔；如图3b所示，相同列的相邻行的两个触控电极分别设置在第二走线区，相邻信号线之间的间隔满足安全间隔；如图3c所示，相同列的相邻行的两个触控电极一个设置在第一走线区，另一个设置在第二走线区，使得相邻信号线之间的间隔最大化，能够减小驱动信号的耦合干扰。
在一个可选的实施例中，所述走线层包括多组相邻的第一走线区和第二走线区，其中，所述第一走线区对应一列触控电极，所述第一走线区在所述基膜上的正投影覆盖该列触控电极在所述基膜的正投影；所述第二走线区对应该列触控电极与相邻一列触控电极的间隔区域，所述第二走线区在所述基膜上的正投影覆盖该间隔区域；所述触控电极的驱动方式为同时扫描方式时，相同列相邻行的触控电极对应的信号线分别设置在与所述触控电极对应的所述第一走线区和第二走线区。
在本实施例中，与上述实施例相同，将走线层划分为第一走线区14和第二走线区15。当所述触控电极的驱动方式为同时扫描方式时，即同时向各触控电极输入驱动扫描信号，则对相同列相邻行的触控电极对应的信号线的布线提出更高的要求，相邻触控电极对应的信号线的间隔距离增大，如图3c所示，相同列的相邻行的两个触控电极一个设置在第一走线区，另一个设置在第二走线区，使得相邻信号线之间的间隔最大化，能够减小驱动信号的耦合干扰。
值得说明的是，本申请对信号层、特别是信号层的走线层的不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际应用需求选择适当的设置，以满足布线需求为设计准则，在此不再赘述。
在一个可选的实施例中，所述信号层大于等于2层时，相邻列的所述触控电极对应的信号线设置在不同信号层的走线层中。
在本实施例中，当设置多个信号层时，例如设置有第一信号层和第二信号层是，将相邻两列的触控电极分别设置在第一信号层和第二信号层，即将m列的触控电极的信号线设置在第一信号层，将m+1列的触控电极的信号线设置在第二信号层，从而进一步增加相邻信号线之间的间距。
同理，在另一个可选的实施例中，相邻行的所述触控电极对应的信号线设置在不同信号层的走线层中。
在本实施例中，当设置多个信号层时，例如设置有第一信号层和第二信号层是，将相邻两行的触控电极分别设置在第一信号层和第二信号层，即将n行的触控电极的信号线设置在第一信号层，将n+1行的触控电极的信号线设置在第二信号层，从而进一步增加相邻信号线之间的间距。
为进一步确保各触控电极的信号线的信号传输安全，在一个可选的实施例中，当设置多个信号层时，位于各所述走线层中的信号线在所述基膜上的正投影不重叠。
在本实施例中，通过交错设置在不同信号层中的各信号线能够进一步确保各信号线的信号传输，有效提高触控基板的触控性能。
在一个可选的实施例中，所述信号线在所述信号层中的弯折部设置为弧形结构。
在本实施例中，如图4所示，在走线层布线时，将信号线的弯折部设置为弧形结构，从而避免信号线在弯折部的尖端放电，有效提高了触控基板的抗静电能力。
同理，在另一个可选的实施例中，所述信号线与所述触控电极的搭接处设置为弧形结构。
在本实施例中，与前述实施例相类似，将所述信号线与所述触控电极的搭接处以弧形结构的方式进行搭接，从而有效避免尖端放电，进而提高了触控基板的抗静电能力
与上述实施例提供的触控基板相对应，本申请的一个实施例还提供一种制作上述触控基板的制作方法，由于本申请实施例提供的制作方法与上述几种实施例提供的触控基板相对应，因此在前实施方式也适用于本实施例提供的制作方法，在本实施例中不再详细描述。
如图5所示，本申请的一个实施例还提供一种制作上述触控基板的制作方法，包括：在基膜的第一表面上形成阵列排布的触控电极，所述触控电极复用为驱动电极和感应电极；在所述基膜的与所述第一表面相对设置的第二表面上形成至少一个信号层，所述信号层包括多根分别与所述触控电极对应的信号线，所述信号线的一端通过贯通至对应的触控电极的过孔与所述触控电极电连接，所述信号线的另一端连接外部控制电路。
在本实施例中，通过设置在触控基板上的信号层有效增加布线空间，能够将具有复用为驱动电极和感应电极的触控电极应用于大尺寸触控基板，同时所述信号层采用膜层结构，体积小，能够满足轻薄化和窄边框的需求，并且制作工艺简单、制作成本低，在显示技术领域具有广泛的应用前景。
在一个可选的实施例中，所述制作方法还包括：所述信号线在所述信号层中的弯折部形成弧形结构。
在本实施例中，通过将信号线的弯折部形成弧形结构，能够避免信号线在弯折部的尖端放电，有效提高了触控基板的抗静电能力。
同理，在另一个可选的实施例中，所述制作方法还包括：所述信号线与所述触控电极的搭接处形成弧形结构。
在本实施例中，与前述实施例相类似，通过将所述信号线与所述触控电极的搭接处形成弧形结构实现两者的搭接，从而有效避免尖端放电，进而提高了触控基板的抗静电能力
基于上述触控基板，本申请的一个实施例还提供一种触控显示装置，包括上述触控基板。
在本实施例中，所述触控基板可以直接设置在触控显示装置的显示面板上，例如将触控基板直接贴附在OLED面板的出光侧。所述触控显示装置可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框或导航仪等任何具有触控功能的产品或部件。
本发明针对目前现有的问题，制定一种触控基板、触控显示装置和制作方法，通过设置在触控基板上的信号层有效增加布线空间，使得利用复用驱动电极和感应电极的触控电极的触控基板得以应用于大尺寸触控显示装置，从而弥补了现有技术中存在的问题，具有广泛的应用前景。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种触控基板，其特征在于，包括
基膜；
阵列排布在所述基膜的第一表面上的触控电极，所述触控电极复用为驱动电极和感应电极；以及
依次层叠设置在所述基膜的与所述第一表面相对设置的第二表面上的至少一个信号层，所述信号层包括多根分别与所述触控电极对应的信号线，所述信号线的一端通过贯通至对应的触控电极的过孔与所述触控电极电连接，所述信号线的另一端连接外部控制电路。
2.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述信号层在距离所述基膜由近及远的方向上包括走线层和绝缘层，其中
所述信号线设置在所述走线层上；
所述绝缘层在所述基膜上的正投影覆盖所述走线层在所述基膜上的正投影。
3.根据权利要求2所述的触控基板，其特征在于，所述走线层包括多组相邻的第一走线区和第二走线区，其中，
所述第一走线区对应一列触控电极，所述第一走线区在所述基膜上的正投影覆盖该列触控电极在所述基膜的正投影；
所述第二走线区对应该列触控电极与相邻一列触控电极的间隔区域，所述第二走线区在所述基膜上的正投影覆盖该间隔区域；
所述触控电极的驱动方式为逐个扫描方式时，所述触控电极对应的信号线设置在与所述触控电极对应的所述第一走线区或第二走线区。
4.根据权利要求2所述的触控基板，其特征在于，所述走线层包括多组相邻的第一走线区和第二走线区，其中，
所述第一走线区对应一列触控电极，所述第一走线区在所述基膜上的正投影覆盖该列触控电极在所述基膜的正投影；
所述第二走线区对应该列触控电极与相邻一列触控电极的间隔区域，所述第二走线区在所述基膜上的正投影覆盖该间隔区域；
所述触控电极的驱动方式为同时扫描方式时，相同列相邻行的触控电极对应的信号线分别设置在与所述触控电极对应的所述第一走线区和第二走线区。
5.根据权利要求2所述的触控基板，其特征在于，所述信号层大于等于2层时，
相邻列的所述触控电极对应的信号线设置在不同信号层的走线层中；
或者
相邻行的所述触控电极对应的信号线设置在不同信号层的走线层中。
6.根据权利要求5所述的触控基板，其特征在于，位于各所述走线层中的信号线在所述基膜上的正投影不重叠。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的触控基板，其特征在于，
所述信号线与所述触控电极的搭接处设置为弧形结构；
和/或
所述信号线在所述信号层中的弯折部设置为弧形结构。
8.一种触控显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的触控基板。
9.一种制作如权利要求1-7中任一项所述的触控基板的制作方法，其特征在于，包括：
在基膜的第一表面上形成阵列排布的触控电极，所述触控电极复用为驱动电极和感应电极；
在所述基膜的与所述第一表面相对设置的第二表面上形成至少一个信号层，所述信号层包括多根分别与所述触控电极对应的信号线，所述信号线的一端通过贯通至对应的触控电极的过孔与所述触控电极电连接，所述信号线的另一端连接外部控制电路。
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，
所述制作方法还包括：所述信号线与所述触控电极的搭接处形成弧形结构；
和/或
所述制作方法还包括：所述信号线在所述信号层中的弯折部形成弧形结构。
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