WO2013143292A1 - 触摸传感器、其制作方法以及具有触摸屏的液晶显示器 - Google Patents

触摸传感器、其制作方法以及具有触摸屏的液晶显示器 Download PDF

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刘英明
王海生
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Definitions

  • Touch sensor manufacturing method thereof and liquid crystal display with touch screen
  • Embodiments of the present invention relate to a touch sensor and a method of fabricating the same, and a touch screen liquid crystal display. Background technique
  • LCD screens with touch screens are mainly divided into: Add On Mode Touch Panel, On Cell Touch Panel and In Cell Touch Panel.
  • FIG. 1 shows a touch sensor (Touch Sensor) of an external touch screen in the prior art.
  • the touch sensor includes: a substrate 1, a metal bridge 2, a first insulating layer 3, a touch sensing layer 4 in the X direction, a touch sensing layer 4 in the Y direction, and a second insulating layer 5.
  • the touch sensing layer 4 in the X direction is connected by the metal bridge 2 to be turned on.
  • the surface of the touch sensor may be provided with an upper glass (not shown) to protect the surface of the touch sensor and block the peripheral light leakage region.
  • the substrate 1 is also glass, so the double-glazed touch sensor is called a glass to glass touch sensor.
  • the above method for manufacturing the touch sensor includes the following steps:
  • Step 101 depositing a metal layer on the substrate 1, and performing a first patterning process on the metal layer by using a mask to obtain a metal bridge (Metal Bridge) 2. Further, a metal layer (not shown) of a bonding region is obtained, which is a region where a flexible circuit board (FPC) is connected.
  • a metal bridge Metal Bridge
  • Step 102 depositing a first insulating layer 3 on the substrate 1 through the step 101, and performing a second patterning process on the first insulating layer 3 by using a mask, so that contact holes are formed on the first insulating layer 3, and the contact holes are formed.
  • the metal bridge 2 below each is exposed. Further, in this patterning process, the first insulating layer 3 of the nip region is etched away to expose the metal layer of the nip region.
  • the X direction refers to a direction parallel to the paper surface
  • the Y direction refers to a direction perpendicular to the paper surface.
  • the X direction and the Y direction are perpendicular to each other, but the touch sensing layer 4 in the X direction and the touch sensing layer 4' in the Y direction are not in contact.
  • Step 104 depositing a second insulating layer 5 on the substrate 1 through the step 103, and performing a fourth patterning process on the second insulating layer 5 by using a mask to obtain a second touch sensing layer for protecting the X direction and the Y direction. Insulation layer 5. At this point, the touch sensor is completed.
  • a touch sensor includes a substrate, a touch sensing layer in a first direction, a touch sensing layer in a second direction perpendicular to the first direction, an insulating layer, and a metal bridge.
  • the touch sensing layer in the first direction and the touch sensing layer in the second direction are located on the surface of the substrate, the touch sensing layer in the first direction is disconnected, and the touch sensing layer in the second direction is continuous.
  • the insulating layer is located on the surface of the substrate, the touch sensing layer in the first direction, and the touch sensing layer in the second direction.
  • the metal bridge connects the touch sensing layer in the first direction and is located on the surface of the insulating layer.
  • a liquid crystal display having a touch screen is provided.
  • the liquid crystal display includes the touch sensor described above.
  • a liquid crystal display having a touch screen is provided.
  • the method includes:
  • Step 1) depositing a transparent conductive layer on the substrate, and obtaining a touch sensing layer in a first direction and a touch sensing layer in a second direction by a first patterning process, wherein the touch sensing layer in the first direction is disconnected, and the second direction is The touch sensing layer is continuous, the first direction and the second direction are perpendicular to each other;
  • Step 2) depositing an insulating layer on the substrate subjected to the step 1), and forming a contact hole on the insulating layer by a second patterning process, the contact a hole for exposing a touch sensing layer in a first direction below the contact hole;
  • step 3) depositing a metal layer on the substrate subjected to step 2), and obtaining a metal bridge connecting the touch sensing layer in the first direction through a third patterning process.
  • the embodiment of the present invention can produce the touch sensor by using only three masks for three patterning processes, thereby simplifying the manufacturing process of the touch sensor, saving the manufacturing cost and improving the competitiveness of the product.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a touch sensor in a conventional technology
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a touch sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a nip area of a touch sensor according to an embodiment of the present invention. detailed description
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a touch sensor according to an embodiment of the present invention.
  • the touch sensor provided by the embodiment of the present invention includes: a substrate 1, a touch sensing layer 4 in the X direction, a touch sensing layer 4' in the Y direction, an insulating layer 3', and a metal bridge 2.
  • the touch sensing layer 4 in the X direction and the touch sensing layer 4' in the Y direction are disposed on the surface of the substrate 1, the touch sensing layer 4 in the X direction is broken, and the touch sensing layer 4' in the Y direction is continuous.
  • the insulating layer 3' is located on the surface of the substrate 1, the touch sensing layer 4 in the X direction, and the touch sensing layer 4' in the Y direction.
  • the metal bridge 2 is connected to the X-direction touch sensing layer 4 and is located on the surface of the insulating layer 3.
  • the X-direction touch sensing layer 4 and the Y-direction touch sensing layer 4' are made of the same transparent conductive material of the same thickness.
  • the transparent conductive material is ITO.
  • the metal bridge 2 is formed of metal Mo.
  • the touch sensor of the embodiment of the present invention further includes a transparent conductive layer 6 located on the surface of the metal bridge 2 to protect the metal bridge 2. This is because the metal forming the metal bridge 2 may be oxidized when exposed to the surface, thereby causing a change in resistance and affecting the touch function.
  • the transparent conductive layer 6 is, for example, an ITO layer.
  • the touch sensor of the embodiment of the present invention further has an upper glass 7 as an upper substrate to protect the surface of the touch sensor and block the peripheral light leakage region.
  • a groove 9 matching the metal bridge 2 is provided on the lower surface of the upper glass 7.
  • the lower surface of the upper glass 7 is the surface opposite to the touch sensor.
  • Step 201 depositing a transparent conductive layer on the substrate 1, and using the first mask to obtain the touch sensing layer 4 in the X direction and the touch sensing layer 4' in the Y direction through the first patterning process.
  • the touch sensing layer 4 in the X direction is disconnected, and the touch sensing layer 4' in the Y direction is continuous.
  • the touch sensing layer 4 in the X direction and the touch sensing layer 4' in the Y direction have the same thickness.
  • the material of the transparent conductive layer is ITO.
  • Step 202 depositing an insulating layer 3 on the substrate 1 through step 201, and forming a contact hole on the insulating layer 3 by a second patterning process by using a second mask, the contact holes respectively making the X-direction touch under the respective The sensing layer 4 is exposed.
  • this step also obtains an insulating layer pattern of the nip region, as shown in FIG.
  • Step 203 depositing a metal layer on the substrate 1 processed in step 202, and obtaining a metal bridge 2 through the third patterning process by using the third mask template.
  • the metal bridge 2 turns on the touch sensing layer 4 in the X direction, so that the touch sensing layers in the X direction and the ⁇ direction are respectively turned on, thereby implementing the touch function.
  • the metal wire on the surface of the insulating layer 3' located in the nip area is also obtained.
  • the step 203 further comprises: depositing a protective layer (for example, formed of ruthenium) on the substrate 1 on which the metal layer is deposited, and obtaining the metal bridge 2 and the transparent conductive layer 6 covering the surface of the metal bridge 2 through the third patterning process.
  • a protective layer for example, formed of ruthenium
  • the metal bridge 2 and the transparent conductive layer 6 covering the surface of the metal bridge 2 are obtained, as shown in Figs.
  • the nip area is connected to the FPC 8 through the metal wire 2 and the transparent conductive layer ( ⁇ ) 6 Touch sensor and TFT-LCD.
  • the method for manufacturing the touch sensor of the embodiment of the present invention may further include the following steps: attaching the upper glass (Cover Glass) as the upper substrate through the surface glue or other adhesive on the surface of the completed touch sensor. To protect the surface of the touch sensor and block the surrounding light leakage area. A groove 9 matching the metal bridge 2 is provided on the lower surface of the upper glass 7. The lower surface of the upper glass 7 is the surface opposite to the touch sensor.
  • the touch sensor of the present invention only needs three masking processes for three patterning processes, thereby simplifying the manufacturing process of the touch sensor and saving the manufacturing cost, thereby improving the competitiveness of the product.
  • the present invention also provides a liquid crystal display having a touch screen comprising a TFT-LCD and the touch sensor described in the above embodiments.

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Abstract

本发明的实施例提供触摸传感器、其制作方法以及具有触摸屏的液晶显示器。该触摸传感器包括基板、第一方向的触摸感应层、与第一方向垂直的第二方向的触摸感应层、绝缘层及金属桥。第一方向的触摸感应层和第二方向的触摸感应层位于基板的表面上，第一方向的触摸感应层断开，第二方向的触摸感应层连续。绝缘层位于基板、第一方向的触摸感应层和第二方向的触摸感应层的表面上。金属桥连接第一方向的触摸感应层，并位于绝缘层的表面上。

Description

触摸传感器、 其制作方法以及具有触摸屏的液晶显示器 技术领域
本发明的实施例涉及一种触摸传感器及其制作方法、 以及触摸屏液晶显 示器。 背景技术
近年来， 具有触摸屏 ( Touch Panel ) 的液晶显示器得到了发展迅速。 按 照结构划分， 具有触摸屏的液晶显示器主要分为： 外挂式触摸屏（Add On Mode Touch Panel )、盒外触摸屏（ On Cell Touch Panel )和盒内触摸屏（ In Cell Touch Panel ) 。
图 1示出了传统技术中的外挂式触摸屏的触摸传感器（Touch Sensor ) 。 如图 1所示， 该触摸传感器包括： 基板 1、 金属桥 2、 第一绝缘层 3、 X方向 的触摸感应层 4、 Y方向的触摸感应层 4，、 以及第二绝缘层 5。 X方向的触 摸感应层 4通过金属桥 2连接从而被导通。 另外， 该触摸传感器的表面还可 以设有上玻璃（未图示） ， 以保护触摸传感器的表面并挡住周边漏光区。 通 常情况下， 基板 1也为玻璃， 因此该具有双层玻璃的触摸传感器称为双层玻 璃触摸传感器（ Glass To Glass Touch Sensor ) 。
上述触摸传感器的制作方法包括以下步骤：
步骤 101 , 在基板 1上沉积金属层， 并利用掩模板对金属层进行第一次 构图工艺， 得到金属桥（Metal Bridge ) 2。 另外， 还得到压合（ bonding ) 区 域的金属层（未图示）， 所述压合区域是指连接柔性电路板 ( FPC )的区域。
步骤 102,在经过步骤 101的基板 1上沉积第一绝缘层 3 ,并利用掩模板 对第一绝缘层 3进行第二次构图工艺， 使得在第一绝缘层 3上形成接触孔， 这些接触孔使各自下方的金属桥 2暴露出来。 另外， 在这次构图工艺中， 压 合区域的第一绝缘层 3被刻蚀掉以露出压合区域的金属层。
步骤 103 , 在经过步骤 102的基板 1上沉积透明导电层， 并利用掩模板 对透明导电层进行第三次构图工艺 ,得到 X方向的触摸感应层 4和 Y方向的 触摸感应层 4，。 另外， 还得到压合区域的覆盖在金属层上的透明导电层， 该 相互接触的金属层和导电层用于连接柔性电路板（FPC ) ， 以导通触摸传感 器及具有触摸屏的液晶显示器中的薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD )。 透 明导电层的材料为氧化铟锡（ITO ) 。
从图 1可以看出， X方向的触摸感应层 4是断开的， 其通过金属桥 2进 行连接从而被导通； 而 Y方向的触摸感应层 4，自身直接导通；
这里， X方向指平行于纸面的方向； Y方向指垂直于纸面的方向。 X方 向和 Y方向相互垂直， 但 X方向的触摸感应层 4 和 Y方向的触摸感应层 4' 不接触。
步骤 104,在经过步骤 103的基板 1上沉积第二绝缘层 5,并利用掩模板 对第二绝缘层 5进行第四次构图工艺，以得到保护 X方向和 Y方向的触摸感 应层的第二绝缘层 5。 至此， 触摸传感器制作完成。
由以上流程可以看出， 传统技术制作触摸感应器需要利用四张掩模板进 行四次构图工艺， 因此制作步骤比较多， 制作成本比较高。 发明内容
根据本发明的一个实施例， 提供一种触摸传感器。 该触摸传感器包括基 板、 第一方向的触摸感应层、 与第一方向垂直的第二方向的触摸感应层、 绝 缘层及金属桥。 第一方向的触摸感应层和第二方向的触摸感应层位于基板的 表面上， 第一方向的触摸感应层断开， 第二方向的触摸感应层连续。 绝缘层 位于基板、 第一方向的触摸感应层和第二方向的触摸感应层的表面上。 金属 桥连接第一方向的触摸感应层， 并位于绝缘层的表面上。
根据本发明的另一个实施例， 提供一种具有触摸屏的液晶显示器。 该液 晶显示器包括上述的触摸传感器。
根据本发明的再一个实施例， 提供具有触摸屏的液晶显示器。 该方法包 括：
步骤 1 ) ： 在基板上沉积透明导电层， 通过第一次构图工艺得到第一方 向的触摸感应层和第二方向的触摸感应层，其中第一方向的触摸感应层断开， 第二方向的触摸感应层连续， 第一方向和第二方向互相垂直； 步骤 2 ) : 在 经过步骤 1 ) 的基板上沉积绝缘层， 通过第二次构图工艺在所述绝缘层上形 成接触孔， 所述接触孔用于暴露出接触孔下方的第一方向的触摸感应层； 以 及步骤 3 ) : 在经过步骤 2 )的基板上沉积金属层， 通过第三次构图工艺得到 连接第一方向的触摸感应层的金属桥。
可以看出， 本发明实施例仅利用三张掩模板进行三次构图工艺就可制作 出触摸传感器， 因此简化了触摸传感器的制作流程， 节省了制作成本， 提高 了产品的竟争力。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例的附图作 简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例， 而非对本发明的限制。
图 1为传统技术中的触摸传感器的结构示意图；
图 2为本发明实施例的触摸传感器的结构示意图；
图 3为本发明实施例的触摸传感器的压合区域的结构示意图。 具体实施方式
为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发 明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、 完整地描述。显然， 所描述的实施例是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于所描 述的本发明的实施例， 本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获 得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
图 2为本发明实施例的触摸传感器的结构示意图。 如图 2所示， 本发明 实施例提供的触摸感应器包括： 基板 1、 X方向的触摸感应层 4、 Y方向的触 摸感应层 4'、 绝缘层 3'及金属桥 2。 X方向的触摸感应层 4和 Y方向的触摸 感应层 4'设置在基板 1的表面上， X方向的触摸感应层 4断开， Y方向的 触摸感应层 4'连续。 绝缘层 3'位于基板 1、 X方向的触摸感应层 4和 Y方向 的触摸感应层 4'的表面上。 金属桥 2连接 X方向的触摸感应层 4, 并位于绝 缘层 3，的表面上。
优选地， X方向的触摸感应层 4和 Y方向的触摸感应层 4' 由厚度相同 的同一透明导电材料制成。 例如， 该透明导电材料为 ITO。
例如， 金属桥 2由金属 Mo形成。 本发明实施例的触摸感应器还包括透明导电层 6, 其位于金属桥 2的表 面以保护金属桥 2。这是因为形成金属桥 2的金属暴露在表面可能会被氧化， 从而导致电阻改变， 影响触摸功能。 另外， 本实施例中该透明导电层 6例如 为 ITO层。
本发明实施例的触摸感应器还具有作为上基板的上玻璃 7, 以保护触摸 传感器的表面并挡住周边漏光区。 在上玻璃 7的下表面设置有与金属桥 2相 匹配的凹槽 9。 从图 2可以看出， 上玻璃 7的下表面是与触摸传感器相对的 表面。
下面，将详细说明本发明实施例的触摸感应器的制作方法。该方法包括： 步骤 201 , 在基板 1上沉积透明导电层， 利用第一张掩模板通过第一次 构图工艺得到 X方向的触摸感应层 4和 Y方向的触摸感应层 4'。 X方向的 触摸感应层 4断开， 而 Y方向的触摸感应层 4'连续。 优选地， X方向的触摸 感应层 4和 Y方向的触摸感应层 4'的厚度相同。 例如， 透明导电层的材料为 ITO。
步骤 202, 在经过步骤 201的基板 1上沉积绝缘层 3，， 利用第二张掩模 板通过第二次构图工艺在绝缘层 3，上形成接触孔， 这些接触孔使各自下方的 X方向的触摸感应层 4暴露出来。
在得到绝缘层 3，的接触孔的同时，该步骤还得到压合区域的绝缘层图形， 如图 3所示。
步骤 203, 在经过步骤 202处理的基板 1上沉积金属层， 利用第三张掩 模板通过第三次构图工艺得到金属桥 2。 该金属桥 2导通 X方向的触摸感应 层 4, 这样 X方向和 Υ方向的触摸感应层各自导通， 从而实现触摸功能。
在得到金属桥 2的同时， 还得到位于压合区域的绝缘层 3'表面的金属线
2
至此， 本发明实施例的触摸传感器制作完成。
优选地， 步骤 203还包括： 在沉积有金属层的基板 1上沉积保护层（例 如由 ΙΤΟ形成）， 通过第三次构图工艺得到金属桥 2以及覆盖金属桥 2表面 的透明导电层 6。 同时， 还得到位于压合区域的绝缘层 3'表面的金属线 2' , 以及覆盖金属线 2，表面的透明导电层 6, 如图 2和 3所示。
压合区域通过金属线 2，以及透明导电层（ ΙΤΟ ) 6与 FPC 8连接从而导 通触摸传感器和 TFT-LCD。
在步骤 203之后， 本发明实施例的触摸感应器的制作方法还可以包括以 下步骤： 在制作完成的触摸传感器表面， 通过口字胶或其他胶贴附作为上基 板的上玻璃（Cover Glass ) 7, 以保护触摸传感器的表面并挡住周边漏光区。 在上玻璃 7的下表面设置有与金属桥 2相匹配的凹槽 9。 上玻璃 7的下表面 是与触摸传感器相对的表面。
由以上流程可以看出， 制作本发明的触摸传感器只需利用三张掩模板进 行三次构图工艺， 因此能够简化触摸传感器的制作流程， 节省制作成本， 从 而提高产品的竟争力。
本发明还提供一种具有触摸屏的液晶显示器， 包括 TFT-LCD 以及上述 实施例所述的触摸传感器。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式， 而非用于限制本发明的保护范 围， 本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims

权利要求书
1、 一种触摸传感器， 包括基板、 第一方向的触摸感应层、 与第一方向垂 直的第二方向的触摸感应层、 绝缘层及金属桥， 其中：
第一方向的触摸感应层和第二方向的触摸感应层位于基板的表面上， 第 一方向的触摸感应层断开， 第二方向的触摸感应层连续；
绝缘层位于基板、 第一方向的触摸感应层和第二方向的触摸感应层的表 面上； 并且
金属桥连接第一方向的触摸感应层， 并位于绝缘层的表面上。
2、根据权利要求 1所述的触摸传感器，其中所述第一方向的触摸感应层 和所述第二方向的触摸感应层由厚度相同的同一透明导电材料制成。
3、根据权利要求 1所述的触摸传感器， 其中所述触摸传感器还包括： 位 于金属桥表面上的透明导电层。
4、 根据权利要求 3所述的触摸传感器， 其中所述透明导电层为 ITO层。
5、根据权利要求 1所述的触摸传感器，其中所述触摸传感器的表面上设 置有上基板， 在所述上基板的下表面设置有与所述金属桥相匹配的凹槽。
6、一种具有触摸屏的液晶显示器，其中该具有触摸屏的液晶显示器包括 权利要求所述的触摸传感器以及与该触摸传感器连接的薄膜晶体管液晶显示 器。
7、 一种触摸传感器的制作方法， 其中该方法包括：
步骤 1 ) ： 在基板上沉积透明导电层， 通过第一次构图工艺得到第一方 向的触摸感应层和第二方向的触摸感应层，其中第一方向的触摸感应层断开， 第二方向的触摸感应层连续， 第一方向和第二方向互相垂直；
步骤 2 )： 在经过步骤 1 )的基板上沉积绝缘层， 通过第二次构图工艺在 所述绝缘层上形成接触孔， 所述接触孔用于暴露出接触孔下方的第一方向的 触摸感应层； 以及
步骤 3 ) : 在经过步骤 2 )的基板上沉积金属层， 通过第三次构图工艺得 到连接第一方向的触摸感应层的金属桥。
8、 根据权利要求 7所述的触摸传感器的制作方法， 其中所述步骤 3 )还 包括： 在沉积有金属层的基板上沉积保护材料， 通过第三次构图工艺得到所述 金属桥以及覆盖金属桥表面的透明导电层。
9、 根据权利要求 8 所述的触摸传感器的制作方法， 其中所述透明层为 ITO层。
10、 根据权利要求 7所述的触摸传感器的制作方法， 其中所述第一方向 的触摸感应层和所述第二方向的触摸感应层的厚度相同。
11、 根据权利要求 7所述的触摸传感器的制作方法， 其中所述方法还包 括：
步骤 4 ) ： 在制作完成的触摸传感器的表面上设置上基板， 在所述上基 板的下表面设置有与所述金属桥相匹配的凹槽。
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