触控显示面板及其制造方法
【专利摘要】本发明提供一种触控显示面板，由下而上包括TFT基板、液晶层、CF基板、触控感测层、及偏光片，触控感测层由下而上包括发射电极、第一绝缘层、接收电极、及第二绝缘层，发射电极和接收电极分别为多个水平间隔的条状电极且二者走向垂直交叉，在发射电极端部上方设置有第一过孔，第一过孔穿过第一绝缘层、接收电极及第二绝缘层，在第一过孔和第二过孔中填充导电材料，在接收电极端部上方设置有第二过孔，第二过孔穿过第二绝缘层，在第一过孔和第二过孔的上方还设置有电极走线层，电极走线层通过第一过孔和第二过孔中的导电材料分别与发射电极和接收电极电性连接，电极走线层上搭接有触控柔性电路板。本发明还提供一种触控显示面板制造方法。
【专利说明】
触控显示面板及其制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及触控显示技术领域，特别涉及一种触控显示面板及其制造方法。
【背景技术】
[0002]随着信息时代的发展及生活节奏的加快，触控技术由于其人性化设计及简单快捷的输入等特点，已经逐渐取代传统的鼠标和键盘，广泛的应用到各式各样的电子产品中，其中，电容式触摸屏由于其具有反应速度快，灵敏度高，可靠度佳以及耐用度高等优点而被广为使用。电容式触摸屏主要包括保护盖板(Cover Lens)和触控感测层(Touch Sensor)，其感应原理是以电压作用在屏幕感应区的四个角落并且形成一固定电场，当手指触碰时，人体和透明电极之间产生电容变化，可令电场引发电流，通过控制器测定，根据电流距四个角落比例的不同，即可计算出接触位置。
[0003]根据触控感测层在显示面板中的设置方式不同，触控显示面板分为外挂式、单玻璃触控式(One Glass Solut1n，OGS)、内嵌式(In-Cell)和外嵌式(On-Cell)等结构。夕卜挂式触控显示面板由于触摸屏与显示面板是相互独立设置，产品厚度较大，不能满足一些掌上设备和便携式设备的超薄要求。OGS触控显示面板是将触控感测层与保护玻璃整合在一起再通过光学胶贴合在显示面板上，具有触控灵敏度高等优点，是目前的主流触控结构之一，主要的缺点是强度不好易碎。In-Cell触控显示面板是将触控感测层集成到显示面板的彩色滤光片(Color Filter，CF)基板内侧，但In-Cell触控显示面板因结构、制程均比较复杂而导致其生产良率较低。On-Cell触控显示面板是将触控感测层设置在显示面板的CF基板外侧，也是目前的主流触控结构之一，通常，On-Cell触控显示面板的触控感测层是嵌入设置在CF基板和偏光片之间。
[0004]图1是现有的触控显示面板的剖面示意图，图2是现有的I触控显示面板的平面示意图。参见图1和图2所示，现有的触控显示面板由上而下依次包括保护盖板301、偏光片(Polarize，P0L)302、触控感测层303、彩色滤光(Color Filter，CF)基板304、液晶(LC)层305、以及薄膜晶体管(Thin-Film Transistor，TFT)基板306，其中触控感测层303包括上下间隔设置的接收电极(RX电极)3031和发射电极(TX电极)3032、以及位于二者之间的绝缘层(0C)3033，RX电极3031和TX电极3032为条状走向垂直交叉，RX电极3031和TX电极3032端部采用双端或单端引线方式引出，具体地，RX电极3031的端部通过其下方的过孔(VIA)向下引至TX电极3032所在层，再与TX电极3032分别引出触控感测层3033外并于触控感测层303外围走线3034至触控柔性电路板(FPC)连接(Bonding)位307，由于RX电极3031和TX电极3032需要外围走线，故易于产生信号干扰。另外，需使用边缘印刷有黑矩阵(Black Matrix,BM)的保护盖板301或偏光片302将触控感测层303的外围走线3034和触控柔性电路板连接位307进行遮盖，这样就使得保护盖板301或偏光片302的制作步骤增多、制作成本加大。
【发明内容】
[0005]鉴于上述状况，有必要提供一种触控显示面板，其触控感测层的走线设计不同于现有技术，保护盖板或偏光片的边缘不需设置黑矩阵。
[0006]一种触控显示面板，由下而上依次包括TFT基板、液晶层、CF基板、触控感测层、以及偏光片，所述触控感测层由下而上依次包括发射电极、第一绝缘层、接收电极、以及第二绝缘层，所述发射电极和所述接收电极分别为多个水平间隔设置的条状电极且所述发射电极的条状电极与所述接收电极的条状电极二者走向垂直交叉，在所述发射电极端部上方设置有第一过孔，所述第一过孔穿过所述第一绝缘层、所述接收电极及所述第二绝缘层，在所述第一过孔和所述第二过孔中填充导电材料，在所述接收电极端部上方设置有第二过孔，所述第二过孔穿过所述第二绝缘层，在所述第一过孔和所述第二过孔的上方还设置有电极走线层，所述电极走线层通过所述第一过孔和所述第二过孔中的导电材料分别与所述发射电极和所述接收电极电性连接，所述电极走线层上搭接有触控柔性电路板。
[0007]进一步地，所述电极走线层上设置有电性连接的触控柔性电路板连接位，所述电极走线层上方设置有黑矩阵，所述黑矩阵于所述触控柔性电路板连接位对应位置开设有缺口，所述触控柔性电路板通过所述缺口与所述电极走线层电性连接。
[0008]进一步地，所述导电材料为垂直方向导通、水平方向绝缘的异方性导电胶。
[0009]进一步地，所述发射电极、所述接收电极、及所述电极走线层分别采用金属网、透明电极材料、银纳米线或石墨稀材料中的任一种。
[0010]进一步地，所述触控显示面板还包括保护盖板，所述保护盖板设置于偏光片的上方。
[0011]本发明还提供一种触控显示面板制造方法，所述制造方法包括:提供TFT基板、液晶层、及CF基板组装成的显示面板;在所述CF基板远离所述液晶层的一侧表面逐层制作触控感测层的发射电极、第一绝缘层、接收电极、及第二绝缘层;在所述发射电极端部上方设置有第一过孔，所述第一过孔穿过所述第一绝缘层、所述接收电极、及所述第二绝缘层，在所述接收电极端部上方设置有第二过孔，所述第二过孔穿过所述第二绝缘层，在所述第一过孔和所述第二过孔中分别填充垂直方向导通、水平方向绝缘的导电材料;在所述第一过孔和所述第二过孔上方形成电极走线层，所述电极走线层通过所述第一过孔和所述第二过孔中的导电材料分别与所述发射电极和所述接收电极电性连接;在所述电极走线层上方形成黑矩阵，所述黑矩阵在所述电极走线层的触控柔性电路板连接位处开设有缺口，所述缺口将所述触控柔性电路板连接位露出；将涂敷有不可逆变色油墨的触控柔性电路板对位贴附于所述触控柔性电路板连接位上，再通过升温或光照将所述触控柔性电路板颜色较浅的连接部变黑;将偏光片盖设于显示有效区及所述黑矩阵所在区域上方，形成触控显示面板。
[0012]进一步地，所述不可逆变色油墨为不可逆感温变色油墨或不可逆感光变色油墨。
[0013]进一步地，能使所述不可逆变色油墨变色的温度范围为105°C_170°C。
[0014]进一步地，所述电极走线层在所述第一过孔和所述第二过孔上方通过印刷形成。
[0015]本发明实施例的技术方案带来的有益效果是:上述触控显示面板，触控感测层的设计有别于现有技术，整体设计更合理，且触控感测层不易产生信号干扰。
【附图说明】
[0016]图1是现有的触控显示面板的剖面结构示意图；
[0017]图2是现有的触控显示面板的触控感测层的平面结构示意图；
[0018]图3是本发明实施例中的触控显示面板的剖面结构示意图；
[0019]图4是本发明实施例中的触控显示面板的触控感测层的平面结构示意图；
[0020]图5是本发明实施例中的触控显示面板的印刷黑矩阵后的平面结构示意图；
[0021]图6是本发明实施例中的触控显示面板的贴附触控柔性电路板后的平面结构示意图；以及
[0022]图7是本发明实施例中的触控显示面板制造方法的流程图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。
[0024]在本发明说明书中所称的方位“上”及“下”仅用以表示相对的方位关系;对于本说明书的附图而言，触控显示面板10的上方较接近观看者，而下方则较远离观看者。
[0025]图3是本发明实施例中的触控显示面板的剖面结构示意图，具体的，请参见图3，本发明的触控显示面板10由下而上依次包括TFT基板11、液晶层12、CF基板13、触控感测层14、偏光片15、以及保护盖板16，上述各层之间可以根据各种应用或功能需求而插入其他额外的层。
[0026]具体地，TFT基板11上设置有电极对(Electrode Pair )，电极对包括像素电极(Pixel Electrode)和公共电极(Common Electrode)，两者间产生一侧向水平电场以控制液晶层12的液晶的旋转。CF基板13为透明基板，其可以为玻璃、高分子塑胶材料(例如聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚氯乙稀(Polyvinylchloride，PVC))或其他透明的材质。
[0027]图4是本发明实施例中的触控显示面板的触控感测层的平面结构示意图，参见图4和图3所示，触控感测层14由下而上依次包括发射电极141、第一绝缘层142、接收电极143、以及第二绝缘层144。发射电极141为多个水平间隔设置的条状电极，接收电极143也为多个水平间隔设置的条状电极，发射电极141和接收电极143的走向垂直交叉，发射电极141和接收电极143可采用金属网(Metal Mesh)、透明电极材料如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)、银纳米线、石墨稀等材料。第一绝缘层142夹设于发射电极141和接收电极143之间，起着防止发射电极141和接收电极143电气导通的作用。第二绝缘层144于接收电极143上方，其可防止接收电极143与触控显示面板10的其他部分电气导通。第一绝缘层142、第二绝缘层144可采用玻璃、或具有绝缘性的透明的高分子聚合物或有机材料，但不限于此。
[0028]发射电极141的端部上方设置有向上穿过第一绝缘层142、接收电极143以及第二绝缘层144的第一过孔145，接收电极143端部上方设置有向上穿过第二绝缘层144的第二过孔146，第一过孔145、第二过孔146中分别填充导电材料，该充导电材料为上下导通、左右绝缘(即垂直方向导通、水平方向绝缘)的异方性导电胶(ACF)。在第一过孔145、第二过孔146的上方设置有电极走线层147，电极走线层147于显示有效区(Display Active Area) 19外周，电极走线层147通过第一过孔145、第二过孔146中的异方性导电胶分别与发射电极141和接收电极143电性连接，由于电极走线层147采用印刷方式制作而成，其布局更加合理，发射电极141和接收电极143之间不易产生干扰。电极走线层147的材料与发射电极141 (接收电极143)的材料相同，采用金属网(Metal Mesh)、透明电极材料如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(ΙΖ0)、银纳米线、石墨烯等材料。电极走线层147上设置有用于与触控柔性电路板18电性连接的触控柔性电路板连接位1472。
[0029]图5是本发明实施例中的触控显示面板的印刷黑矩阵后的平面结构示意图，参见图5所示，电极走线层147的上方设置有黑矩阵17，黑矩阵17—般采用印刷方式制作而成，黑矩阵17上设置有缺口 172，缺口 172的位置与电极走线层147的触控柔性电路板连接位1472的位置上下相对应，缺口 172将触控柔性电路板连接位1472裸露出来且颜色区别于黑矩阵17的黑色，而便于触控柔性电路板18对位贴附于触控柔性电路板连接位1472上。
[0030]图6是本发明实施例中的触控显示面板的贴附触控柔性电路板后的平面结构示意图，参见图6所示，触控柔性电路板18包括有颜色较浅的连接部182(金手指)，触控柔性电路板18除连接部182的其余区域涂敷黑色的电磁屏蔽膜(EMI)，电磁屏蔽膜具有抗电磁波干扰、屏蔽环境中干扰信号的作用。连接部182需要与电极走线层147的触控柔性电路板连接位1472对位贴附，故需要裸露，然而对位贴附后还需要将连接部182变为黑色。具体地，预先在连接部182上涂敷不可逆变色油墨，该不可逆变色油墨可以为不可逆感温变色油墨或不可逆感光变色油墨，该不可逆变色油墨是一种水性变色油墨，常温下为无色，随着温度的升高或光照的加强，颜色发生不可逆变化，逐渐变深直至变为黑色，而与黑矩阵17的颜色相同，且可通过温度或光照控制颜色深浅。在本实施例中，以不可逆温变油墨为例，在温度升至105°C_170°C时，涂敷不可逆温变油墨的连接部182变为黑色，优选150°C颜色最黑。这样避免了触控柔性电路板18对位贴附后向连接部182涂敷黑色的电磁屏蔽膜的步骤，提升产品的品质。
[0031]触控柔性电路板18对位贴附于触控柔性电路板连接位1472上，并通过不可逆变色油墨变色反应，使得触控柔性电路板18变为全黑(触控柔性电路板18的连接部182变为黑色)，即与黑矩阵17颜色一致。
[0032]电极走线层147与第二绝缘层144之间形成显示有效区19，显示有效区19一般设置有透明的玻璃板，该玻璃板的上表面与黑矩阵17的上表面等高。显示有效区19和黑矩阵17的上方设置有偏光片15，偏光片15可以采用聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA)或其他材质，偏光片15的上方设置有保护盖板16，保护盖板16为全透明玻璃或其他材质，保护盖板16不再需要制作黑矩阵，保护盖板16的成本有效降低。还可理解，触控显示面板10可不设有保护盖板16，但偏光片15需采用高硬度材料制成，而使得偏光片15同时兼具保护盖板16的功能，可降低触控显示面板10的厚度。
[0033]图7是本发明实施例中的触控显示面板制造方法的流程图，参见图7所示，本发明实施例中的触控显示面板制造方法包括如下步骤:
[0034]S201: TFT基板11、液晶层12、及CF基板13组装成的显示面板，液晶层12夹设于TFT基板11和CF基板13之间。
[0035]S202:在CF基板13远离液晶层12的一侧表面逐层制作触控感测层14的发射电极
141、第一绝缘层142、接收电极143、以及第二绝缘层144。触控感测层14通过黄光蚀刻工艺进行制作。
[0036]S203:在发射电极141端部上方设置有第一过孔145，第一过孔145穿过第一绝缘层
142、接收电极143、及第二绝缘层144，在接收电极143端部上方设置有第二过孔146，第二过孔146穿过第二绝缘层144，在第一过孔145、第二过孔146中分别填充垂直方向导通、水平方向绝缘的导电材料。具体参见前述部分。
[0037]S204:在第一过孔145和第二过孔146的上方印刷形成电极走线层147，电极走线层147通过第一过孔145、第二过孔146中的导电材料分别与发射电极141和接收电极143电性连接，电极走线层147于显示有效区19的外周。
[0038]S205:在电极走线层147的上方印刷形成黑矩阵17，且黑矩阵17在电极走线层147的触控柔性电路板连接位1472处开设有缺口 172，缺口 172将触控柔性电路板连接位1472露出。
[0039 ] S206:将涂敷有不可逆变色油墨的触控柔性电路板18对位贴附于触控柔性电路板连接位1472上，再通过升温或光照将触控柔性电路板18颜色较浅的连接部182变黑。
[0040]S207:将偏光片15盖设于显示有效区19及黑矩阵17所在区域上方，形成触控显示面板。进一步地，偏光片15的上方还可设置有保护盖板16。
[0041]本发明实施例的技术方案带来的有益效果是:上述触控显示面板，触控感测层14的设计有别于现有技术，整体设计更合理，且触控感测层14不易产生信号干扰。另外，黑矩阵17直接印刷于触控感测层14上，降低了制作成本。
[0042]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种触控显示面板(10)，由下而上依次包括TFT基板(11)、液晶层(12)、CF基板(13)、触控感测层(14)、以及偏光片(15)，所述触控感测层(14)由下而上依次包括发射电极(141)、第一绝缘层(142)、接收电极(143)、以及第二绝缘层(144)，所述发射电极(141)和所述接收电极(143)分别为多个水平间隔设置的条状电极且所述发射电极(141)的条状电极与所述接收电极(143)的条状电极二者走向垂直交叉，其特征在于，在所述发射电极(141)端部上方设置有第一过孔(145)，所述第一过孔(145)穿过所述第一绝缘层(142)、所述接收电极(143)及所述第二绝缘层(144)，在所述接收电极(143)端部上方设置有第二过孔(146)，所述第二过孔(146)穿过所述第二绝缘层(144)，在所述第一过孔(145)和所述第二过孔(146)中填充导电材料，在所述第一过孔(145)和所述第二过孔(146)的上方还设置有电极走线层(147)，所述电极走线层(147)通过所述第一过孔(145)和所述第二过孔(146)中的导电材料分别与所述发射电极(141)和所述接收电极(143)电性连接，所述电极走线层(147)上搭接有触控柔性电路板(18)。2.如权利要求1所述的触控显示面板(10)，其特征在于:所述电极走线层(147)上设置有电性连接的触控柔性电路板连接位(1472)，所述电极走线层(147)上方设置有黑矩阵(17)，所述黑矩阵(17)于所述触控柔性电路板连接位(1472)对应位置开设有缺口( 172)，所述触控柔性电路板(18)通过所述缺口(172)与所述电极走线层(147)电性连接。3.如权利要求1所述的触控显示面板(10)，其特征在于:所述导电材料为垂直方向导通、水平方向绝缘的异方性导电胶。4.如权利要求1所述的触控显示面板(10)，其特征在于:所述发射电极(141)、所述接收电极(143)、及所述电极走线层(147)分别采用金属网、透明电极材料、银纳米线或石墨烯材料中的任一种。5.如权利要求1所述的触控显示面板(10)，其特征在于:所述触控显示面板(10)还包括保护盖板(16)，所述保护盖板(16)设置于偏光片(15)的上方。6.一种触控显示面板制造方法，其特征在于，所述制造方法包括: 提供TFT基板(11)、液晶层(12)、及CF基板(13)组装成的显示面板； 在所述CF基板(13)远离所述液晶层(12)的一侧表面逐层制作触控感测层(14)的发射电极(141)、第一绝缘层(142)、接收电极(143)、及第二绝缘层(144); 在所述发射电极(141)端部上方设置有第一过孔(145)，所述第一过孔(145)穿过所述第一绝缘层(142)、所述接收电极(143)、及所述第二绝缘层(144)，在所述接收电极(143)端部上方设置有第二过孔(146)，所述第二过孔(146)穿过所述第二绝缘层(144)，在所述第一过孔(145)和所述第二过孔(146)中分别填充垂直方向导通、水平方向绝缘的导电材料； 在所述第一过孔(145)和所述第二过孔(146)上方形成电极走线层(147)，所述电极走线层(147)通过所述第一过孔(145)和所述第二过孔(146)中的导电材料分别与所述发射电极(141)和所述接收电极(143)电性连接； 在所述电极走线层(147)上方形成黑矩阵(17)，所述黑矩阵17在所述电极走线层(147)的触控柔性电路板连接位(1472)处开设有缺口(172)，所述缺口(172)将所述触控柔性电路板连接位(1472)露出； 将涂敷有不可逆变色油墨的触控柔性电路板(18)对位贴附于所述触控柔性电路板连接位(1472)上，再通过升温或光照将所述触控柔性电路板(18)颜色较浅的连接部(182)变Μ.将偏光片(15)盖设于显示有效区(19)及所述黑矩阵(17)所在区域上方，形成触控显示面板(10)。7.如权利要求6所述的触控显示面板制造方法，其特征在于:所述不可逆变色油墨为不可逆感温变色油墨或不可逆感光变色油墨。8.如权利要求6所述的触控显示面板制造方法，其特征在于:能使所述不可逆变色油墨变色的温度范围为105°C_170°C。9.如权利要求6所述的触控显示面板制造方法，其特征在于:所述电极走线层(147)在所述第一过孔(145)和所述第二过孔(146)上方通过印刷形成。
【文档编号】G02F1/1362GK105929998SQ201610242468
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】宋斌斌, 邱峰青
【申请人】昆山龙腾光电有限公司