專(zhuān)利名稱(chēng)：一種觸控傳感器、其制備方法及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸控傳感器設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，尤其涉及一種觸控傳感器、其制備方法及
顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前，觸摸傳感器(Touch sensor)技術(shù)可以分為兩片玻璃(G — G, Glass-Glass)觸控技術(shù)類(lèi)型和單片玻璃觸控技術(shù)(OGS，One Glass Solution)類(lèi)型。G — G類(lèi)型是將touch sensor制作在普通玻璃上,然后和保護(hù)玻璃進(jìn)行貼合，其優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡(jiǎn)單，和陣列(array)產(chǎn)線(xiàn)兼容性好。但是由于是雙層玻璃貼合，具有厚度比較厚，而且透過(guò)率偏低的缺點(diǎn)。OGS是將touch sensor直接制作在強(qiáng)化玻璃上，由擋光的黑色矩陣(BM，BlackMatrix)材料、起保護(hù)作用的保護(hù)膜(0C, Over Coat)材料和金屬布線(xiàn)組成。OGS的優(yōu)點(diǎn)是只有一張玻璃，厚度比較薄，而且OC的透過(guò)率要好于G-G的SiNx (SiH4與NH3混合氣體作為反應(yīng)氣體，輝光放電生成等離子體在襯底上成的膜)絕緣膜材料?，F(xiàn)有技術(shù)中，OGS產(chǎn)品的生產(chǎn)相應(yīng)的膜層及工藝流程如下第一層BM層，利用BM形成黑色的邊框；第二層0C0 (over coat IayerO)保護(hù)層，用于形成氧化銦錫(ΙΤ0,Indium Tin Oxides)像素電極層和BM層之間的絕緣層；第三層ΙΤ0像素電極層，利用ITO形成像素區(qū)的像素電極圖形(patterned sensor), ITO具有很好的導(dǎo)電性和透明性，可以切斷對(duì)人體有害的電子福射、紫外線(xiàn)及遠(yuǎn)紅外線(xiàn)；第四層0C1 (over coat layerl)絕緣層，用于ITO像素電極層和金屬層之間的絕緣；第五層金屬層，形成的金屬橋(metalbridge)用于連接觸控傳感器的一個(gè)方向的電極連；第六層0C2 (over coat layer2)保護(hù)層(Protection coating)。上述工序也可以第三層為金屬層,第五層為ITO像素電極層,其他層位置不變。現(xiàn)有技術(shù)中的上述工藝流程中，每一層都具有不同的圖形，因此每一層都需要不同的掩膜板，一共需要6個(gè)掩膜板，6個(gè)掩模板使得制作成本高；并且6層不同圖形的形成需要6次光刻工藝，而6次光刻工藝，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)能低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種觸控傳感器、其制備方法及顯示裝置，用以解決現(xiàn)有觸控傳感器生產(chǎn)流程中6次光刻工藝使產(chǎn)能低，且需要使用6個(gè)掩膜板使成本高的問(wèn)題?；谏鲜鰡?wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種觸控傳感器，所述觸控傳感器從下到上依次包括透明基板、黑色矩陣BM層、BM保護(hù)層和金屬層，所述BM保護(hù)層具有與所述金屬層相同的圖形。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種顯示裝置，包括顯示屏和位于所述顯示屏上的上述的觸控傳感器。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種觸控傳感器的制備方法，所述方法包括在透明基板上依次制備BM層、BM保護(hù)層和金屬層，制備BM保護(hù)層和金屬層的步驟，具體包括在BM層上依次沉積BM保護(hù)層和金屬層；
使用掩模板通過(guò)一次構(gòu)圖工藝在所述BM保護(hù)層和金屬層上形成相同的圖形。本發(fā)明實(shí)施例的有益效果包括本發(fā)明實(shí)施例提供的一種觸控傳感器、其制備方法及顯示裝置，對(duì)于具有6個(gè)膜層的觸控傳感器通過(guò)一次構(gòu)圖工藝使BM保護(hù)層與金屬層具有相同的圖形，而現(xiàn)有技術(shù)觸控傳感器的制造工藝中，6個(gè)膜層分別具有不同的圖形，因此每一層都需要不同的掩膜板，一共6個(gè)掩膜板，并且6層不同的圖形的形成需要6次光刻工藝，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種觸控傳感器、其制備方法及顯示裝置，使得生產(chǎn)觸控傳感器的工藝中從需要6個(gè)掩膜板減少到5個(gè)掩膜板，并從實(shí)施6次光刻操作減少到5次光刻操作，提高了產(chǎn)能，同時(shí)解決了現(xiàn)有觸控傳感器生產(chǎn)流程中6次光刻工藝使產(chǎn)能低，且需要使用6個(gè)掩膜板使成本高的問(wèn)題。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控傳感器結(jié)構(gòu)的截面圖；圖2為本實(shí)施例提供的觸控傳感器中像素電極和金屬走線(xiàn)的示意圖；圖3a-圖3c為圖2中相鄰電極的放大示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種觸控傳感器的制備方法中制備BM保護(hù)層和金屬層過(guò)程的流程圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種觸控傳感器的制備方法流程圖；圖6a_圖6e為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種觸控傳感器的制備流程中，該觸控傳感器處于不同制備階段的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種觸控傳感器、其制備方法及顯示裝置的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種觸控傳感器結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有觸控傳感器結(jié)構(gòu)相似的部分是二者均從下到上依次包括透明基板、BM層、BM保護(hù)層和金屬層，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)現(xiàn)有觸控傳感器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，使得BM保護(hù)層具有與金屬層相同的圖形。在BM保護(hù)層具有與金屬層相同圖形的情況下，可以使用同一個(gè)掩膜板對(duì)這兩層進(jìn)行刻蝕，節(jié)約了掩膜板的成本。進(jìn)一步地，上述BM保護(hù)層的材料可以采用具有如下特點(diǎn)的材料成膜溫度低以至能夠在沉積該BM保護(hù)層的時(shí)候不會(huì)損傷BM層；能在金屬層沉積的時(shí)候保護(hù)BM層；能夠跟金屬層一起刻蝕；同時(shí)不影響透過(guò)率。采用這種特性的材料，可以保證BM保護(hù)層與金屬層具有相同圖形的前提下，使用同一個(gè)掩膜板通過(guò)一次光刻工藝完成，進(jìn)一步降低工藝成本。較佳地，上述BM保護(hù)層可以采用ΙΤ0、氧化銦鎵鋅(IGZ0，Indium Gallium ZincOxide)等具有上述特性的材料,在此不再--列舉。進(jìn)一步地，金屬層上具有多個(gè)用于橋接相鄰電極的金屬橋和位于觸控傳感器非像素區(qū)的金屬走線(xiàn)的圖形。進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控傳感器的金屬層之上，還可以包括絕緣層、氧化銦錫ITO像素電極層和像素保護(hù)層。
進(jìn)一步地，絕緣層位于金屬層之上對(duì)應(yīng)于該觸控傳感器像素區(qū)的區(qū)域；并且絕緣層對(duì)應(yīng)于金屬層的每個(gè)金屬橋的兩個(gè)端點(diǎn)的位置具有過(guò)孔。進(jìn)一步地，ITO像素電極層上具有交叉而置且相互絕緣的觸控感應(yīng)電極和觸控驅(qū)動(dòng)電極的圖形。為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的上述一種觸控傳感器的結(jié)構(gòu)，下面以一個(gè)具體的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖I為該具體的實(shí)施例中觸控傳感器結(jié)構(gòu)的截面圖。如圖I所示，該觸控傳感器從下到上依次包括透明基板101，BM層102，BM保護(hù)層103，金屬層104，絕緣層105，ITO像素電極層106，像素保護(hù)層107。
下面分別對(duì)各層進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明BM層102，在透明基板101之上，具有遮擋觸控傳感器面板的周邊的圖形，觸控傳感器周邊被遮擋的區(qū)域?yàn)榉窍袼貐^(qū)，也就是金屬層104形成的金屬走線(xiàn)所在的區(qū)域，中間沒(méi)有被遮擋的區(qū)域?yàn)橄袼貐^(qū)；BM保護(hù)層103，沉積在BM層102之上，覆蓋觸控傳感器面板的整個(gè)區(qū)域；金屬層104，沉積在BM保護(hù)層103之上，覆蓋觸控傳感器面板的整個(gè)區(qū)域，BM保護(hù)層103和金屬層104具有相同的圖形，即在像素區(qū)具有用于橋接ITO像素電極層106某一方向電極的金屬橋圖形，以及在非像素區(qū)的金屬走線(xiàn)的圖形；較佳地，本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控傳感器可以使用ITO作為BM保護(hù)層103的材料，因?yàn)镮TO成膜的溫度為25度，成膜時(shí)不會(huì)對(duì)底層的BM材料產(chǎn)生破壞，并且ITO較薄，又是金屬氧化物膜，可以和金屬層一起刻蝕，而不會(huì)形成較大的坡度角引起金屬層斷線(xiàn)；絕緣層105，沉積在金屬層之上，覆蓋非像素區(qū)和像素區(qū)交界的區(qū)域及像素區(qū)；在對(duì)應(yīng)于金屬層104的每個(gè)金屬橋的兩個(gè)端點(diǎn)處有過(guò)孔。絕緣層105將其下層的金屬層104和其上層的ITO像素電極層106隔離開(kāi)，通過(guò)過(guò)孔使得金屬層104上的金屬橋可以將ITO像素電極層106某一方向電極連接；進(jìn)一步地，絕緣層105的材料可以采用SiNx、二氧化硅(Si02)、有機(jī)樹(shù)脂(0C，Organic Colophony)等絕緣材料；ITO像素電極層106，沉積在絕緣層105之上，覆蓋像素區(qū)，具有交叉而置且相互絕緣的觸控感應(yīng)電極和觸控驅(qū)動(dòng)電極的圖形。本實(shí)施例中，電極的形狀可以為但不限于菱形；像素保護(hù)層107，沉積在ITO像素電極層106之上，非像素區(qū)和像素區(qū)交界的區(qū)域及像素區(qū)；較佳地，像素保護(hù)層107的材料可以采用SiNx、二氧化硅(Si02)、OC等絕緣材料。圖2為本實(shí)施例提供的觸控傳感器中像素電極和金屬走線(xiàn)的示意圖。圖2中包括觸控感應(yīng)電極201,與觸控感應(yīng)電極201交叉而置且相互絕緣的觸控驅(qū)動(dòng)電極202,連接觸控驅(qū)動(dòng)電極202的金屬橋203以及每行和每列電極的電極走線(xiàn)204 ;其中，觸控感應(yīng)電極201和觸控驅(qū)動(dòng)電極202位于ITO像素電極層；金屬橋203和電極走線(xiàn)204位于金屬層。在具體實(shí)施時(shí)201也可以為觸控驅(qū)動(dòng)電極，相應(yīng)的，202為觸控感應(yīng)電極；本實(shí)施例中以觸控感應(yīng)電極201和觸控驅(qū)動(dòng)電極202為例進(jìn)行說(shuō)明。圖3a_圖3c為圖2中相鄰電極的放大示意圖，圖3a中包括觸控感應(yīng)電極201，觸控驅(qū)動(dòng)電極202，對(duì)應(yīng)于金屬橋203兩個(gè)端點(diǎn)的過(guò)孔301，通過(guò)過(guò)孔301橋接觸控驅(qū)動(dòng)電極202的金屬橋203 ;圖3b為金屬橋203的示意圖；圖3c為金屬橋203與其兩個(gè)端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的過(guò)孔301的位置關(guān)系示意圖，其中過(guò)孔301位于絕緣層?；谕话l(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示裝置，該顯示裝置包括顯示屏和位于該顯示屏上的前述本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控傳感器?；谕话l(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種觸控傳感器的制備方法，該方法包括如下步驟在透明基板上依次制備BM層、BM保護(hù)層和金屬層，其中，制備BM保護(hù)層和金屬層的步驟，如圖4所示，可以通過(guò)下述流程實(shí)現(xiàn)S401、在BM層上依次沉積BM保護(hù)層和金屬層；S402、使用掩模板通過(guò)一次構(gòu)圖工藝在BM保護(hù)層和金屬層上形成相同的圖形。
為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的上述一種觸控傳感器的完整的制備方法，下面結(jié)合圖5對(duì)上述實(shí)施例提供的一種觸控傳感器的制備方法進(jìn)行說(shuō)明，如圖5所示，包括下述步驟S501、通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂膠(spin)或刮涂(slit)方式將BM均勻涂在透明基板上，得到均勻的BM膜，再通過(guò)掩膜、顯影及硬化(cure)工序，獲得能夠遮擋觸控傳感器面板周邊的BM層圖形，經(jīng)過(guò)此步驟后觸控傳感器的結(jié)構(gòu)如圖6a所示，601為BM層；S502、在BM層之上依次沉積BM保護(hù)層和金屬層，在金屬層上涂覆光刻膠，通過(guò)掩模板進(jìn)行曝光和顯影處理，使金屬層的多個(gè)用于橋接相鄰電極的金屬橋的圖形對(duì)應(yīng)的區(qū)域和位于觸控傳感器非像素區(qū)的金屬走線(xiàn)的圖形對(duì)應(yīng)的區(qū)域保留光刻膠，其余區(qū)域無(wú)光刻膠；將金屬層的上述其余區(qū)域，及BM保護(hù)層對(duì)應(yīng)于上述述其余區(qū)域的區(qū)域刻蝕掉，在金屬層和BM保護(hù)層均形成多個(gè)用于橋接相鄰觸控驅(qū)動(dòng)電極的金屬橋和位于觸控傳感器非像素區(qū)的金屬走線(xiàn)的圖形，經(jīng)過(guò)此步驟后觸控傳感器的結(jié)構(gòu)如圖6b所示，602和603分別為BM保護(hù)層和金屬層；S503、在金屬層之上像素區(qū)和非像素區(qū)交界的區(qū)域及像素區(qū)沉積絕緣層，并使絕緣層對(duì)應(yīng)于金屬層的金屬橋兩個(gè)端點(diǎn)的位置形成過(guò)孔；經(jīng)過(guò)此步驟后觸控傳感器的結(jié)構(gòu)如圖6c所示,604為絕緣層；S504、在絕緣層之上像素區(qū)沉積ITO像素電極層，形成交叉而置且相互絕緣的觸控感應(yīng)電極和觸控驅(qū)動(dòng)電極的圖形，并使得觸控驅(qū)動(dòng)電極由金屬層的金屬橋通過(guò)絕緣層的過(guò)孔連接；經(jīng)過(guò)此步驟后觸控傳感器的結(jié)構(gòu)如圖6d所示，605為ITO像素電極層；S505、在ITO像素電極層之上像素區(qū)和非像素區(qū)交界的區(qū)域及像素區(qū)沉積像素保護(hù)層，經(jīng)過(guò)此步驟后觸控傳感器的結(jié)構(gòu)如圖6e所示，606為像素保護(hù)層。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種觸控傳感器、其制備方法及顯示裝置，對(duì)于具有6個(gè)膜層的觸控傳感器通過(guò)一次構(gòu)圖工藝使BM保護(hù)層與金屬層具有相同的圖形，而現(xiàn)有技術(shù)觸控傳感器的制造工藝中，6個(gè)膜層分別具有不同的圖形，因此每一層都需要不同的掩膜板，一共6個(gè)掩膜板，并且6層不同的圖形的形成需要6次光刻工藝，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種觸控傳感器、其制備方法及顯示裝置，使得生產(chǎn)觸控傳感器的工藝中從需要6個(gè)掩膜板減少到5個(gè)掩膜板，并從實(shí)施6次光刻操作減少到5次光刻操作，提高了產(chǎn)能，同時(shí)解決了現(xiàn)有觸控傳感器生產(chǎn)流程中6次光刻工藝使產(chǎn)能低，且需要使用6個(gè)掩膜板使成本高的問(wèn)題。
顯然，本 領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種觸控傳感器，所述觸控傳感器從下到上依次包括透明基板、黑色矩陣BM層、BM保護(hù)層和金屬層，其特征在于，所述BM保護(hù)層具有與所述金屬層相同的圖形。
2.如權(quán)利要求I所述的觸控傳感器，其特征在于，所述BM保護(hù)層的材料為氧化銦錫ITO或氧化銦鎵鋅IGZ0。
3.如權(quán)利要求I所述的觸控傳感器，其特征在于，所述金屬層上具有多個(gè)用于橋接相鄰電極的金屬橋和位于觸控傳感器非像素區(qū)的金屬走線(xiàn)的圖形。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的觸控傳感器，其特征在于，在所述金屬層之上還包括絕緣層、ITO像素電極層和像素保護(hù)層。
5.如權(quán)利要求4所述的觸控傳感器，其特征在于， 所述絕緣層位于所述金屬層之上對(duì)應(yīng)于所述觸控傳感器像素區(qū)的區(qū)域； 所述絕緣層對(duì)應(yīng)于所述金屬層的每個(gè)金屬橋的兩個(gè)端點(diǎn)的位置具有過(guò)孔。
6.如權(quán)利要求4所述的觸控傳感器，其特征在于，所述ITO像素電極層上具有交叉而置，且相互絕緣的觸控感應(yīng)電極和觸控驅(qū)動(dòng)電極的圖形。
7.一種顯示裝置，其特征在于，包括顯示屏和位于所述顯示屏上的如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的觸控傳感器。
8.—種觸控傳感器的方法，所述方法包括在透明基板上依次制備BM層、BM保護(hù)層和金屬層，其特征在于，制備BM保護(hù)層和金屬層的步驟，具體包括 在BM層上依次沉積BM保護(hù)層和金屬層； 使用掩模板通過(guò)一次構(gòu)圖工藝在所述BM保護(hù)層和金屬層上形成相同的圖形。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在BM層上沉積BM保護(hù)層，包括 在BM層上沉積采用氧化銦錫ITO或氧化銦鎵鋅IGZO的BM保護(hù)層。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，使用掩模板通過(guò)一次構(gòu)圖工藝在所述BM保護(hù)層和金屬層上形成相同的圖形，具體包括 在所述金屬層上涂覆光刻膠，通過(guò)所述掩模板進(jìn)行曝光和顯影處理，使所述金屬層的多個(gè)用于橋接相鄰電極的金屬橋的圖形對(duì)應(yīng)的區(qū)域和位于觸控傳感器非像素區(qū)的金屬走線(xiàn)的圖形對(duì)應(yīng)的區(qū)域保留光刻膠，其余區(qū)域無(wú)光刻膠； 將金屬層的所述其余區(qū)域，及BM保護(hù)層對(duì)應(yīng)于所述其余區(qū)域的區(qū)域刻蝕掉，在金屬層和BM保護(hù)層均形成多個(gè)用于橋接相鄰電極的金屬橋和位于觸控傳感器非像素區(qū)的金屬走線(xiàn)的圖形。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種觸控傳感器、其制備方法及顯示裝置，通過(guò)使BM保護(hù)層與金屬層具有相同的圖形，使得生產(chǎn)觸控傳感器的工藝流程需要5個(gè)掩膜板，并實(shí)施5次光刻操作，解決了現(xiàn)有觸控傳感器生產(chǎn)流程中6次光刻工藝使產(chǎn)能低，且需要使用6個(gè)掩膜板使成本高的問(wèn)題。本發(fā)明涉及觸控傳感器設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102955612SQ20121040434
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者曲連杰, 郭建 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司