一种触控基板、触控显示装置及制作方法与流程

本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种触控基板、触控显示装置及制作方法。

背景技术：

随着平板智能手机和平板电脑的快速发展，触摸屏技术发展迅速。现有的触摸屏技术主要有电阻式、电容式和红外光学式。电阻式通过按压使两层电极导通确定触摸点；电容式通过人体触摸后电容变化确定触摸点；红外光学式是通过手指阻挡红外光线接收确定触摸点。由于反应灵敏，电容式触摸屏广泛应用于移动应用产品。

市场上主流的电容式触摸屏分为：OGS(One Glass Solution)、On-Cell Touch和In-Cell Touch。OGS是在液晶面板表面贴合一张具有触摸功能的玻璃；On-Cell Touch是将触摸功能制作在彩膜基板(CF)表面；In-Cell Touch是将触摸功能制作在cell内部。考虑轻薄化和成本因素，On-Cell Touch和In-Cell Touch是以后触摸技术的发展方向。

请参考图1，图1是现有技术中的一种On-Cell Touch触摸屏的结构示意图。该触摸屏包括阵列基板11和彩膜基板31，阵列基板11和彩膜基板31通过封框胶21对合连接，其中，触控电极的图形4a设置于彩膜基板31上，触控电极的图形4a通常由ITO薄膜层通过构图工艺(包括曝光、显影和刻蚀等工艺)形成。由于触控电极的图形4a存在一定坡度角，坡度角的部位会对外界的光线形成反射，可形成明显的反射光条纹，影响显示效果。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种触控基板、触控显示装置及制作方法，用于解决现有的On-Cell Touch触摸屏中触控电极的图形存在坡度角，会对外界的光线形成反射，可形成明显的反射光条纹，影响显示效果的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种触控基板，包括：衬底基板以及设置于所述衬底基板上的触控层，所述触控层在所述触控基板的触控区域为一完整的膜层，所述触控层包括触控电极的图形和绝缘图形。

优选地，所述触控电极的图形和绝缘图形由同一透明半导体薄膜层形成，所述触控电极的图形由所述透明半导体薄膜层的一部分通过导体化处理形成，所述绝缘图形由所述透明半导体薄膜层的一部分通过绝缘化处理形成。

优选地，所述透明半导体薄膜层由透明金属氧化物半导体材料形成。

优选地，所述透明金属氧化物半导体材料为InGaZnO、InGaO、ITZO或AlZnO。

优选地，由所述透明半导体薄膜层通过导体化处理形成的导体材料中，氧原子的含量为15％～30％，由所述透明半导体薄膜层通过绝缘化处理形成的绝缘材料中，氧原子的含量为70％～85％。

优选地，所述触控电极的图形的电导率为大于10³(Ωcm)^-1，所述绝缘图形的电导率小于10^-10(Ωcm)^-1。

优选地，所述触控基板为彩膜基板，所述衬底基板为所述彩膜基板的衬底基板。

优选地，所述触控电极的图形和所述绝缘图像设置于所述衬底基板的出光侧。

优选地，所述触控层还包括半导体图形。

本发明还提供一种触控显示装置，包括上述触控基板。

本发明还提供一种触控基板的制作方法，包括：

在一衬底基板上形成触控层，所述触控层在所述触控基板的触控区域为一完整的膜层，所述触控层包括触控电极的图形和绝缘图形。

优选地，所述在一衬底基板上形成触控层的步骤包括：

在所述衬底基板上形成透明半导体薄膜层；

对所述透明半导体薄膜层的一部分进行导体化处理，形成所述触控电极的图形，对所述透明半导体薄膜层的一部分进行绝缘化处理，形成所述绝缘图形。

优选地，所述透明半导体薄膜层由透明金属氧化物半导体材料形成。

优选地，所述对所述透明半导体薄膜层的一部分进行导体化处理，对所述透明半导体薄膜层的一部分进行绝缘化处理，形成所述触控电极的图形和所述绝缘图形的步骤包括：

在所述透明半导体薄膜层上形成第一光刻胶层；

利用一掩膜版，对第一光刻胶层进行曝光并显影，形成第一光刻胶图形，所述第一光刻胶图形对应所述触控电极的图形或所述绝缘图形；

对覆盖有所述第一光刻胶图形的透明半导体薄膜层进行绝缘化或导体化处理，形成所述绝缘图形或触控电极的图形；

剥离所述第一光刻胶图形；

在所述透明半导体薄膜层上形成第二光刻胶层；

利用一掩膜版，对第二光刻胶层进行曝光并显影，形成第二光刻胶图形，所述第二光刻胶图形对应所述绝缘图形或所述触控电极的图形；

对覆盖有所述第二光刻胶图形的透明半导体薄膜层进行导体化或绝缘化处理，形成所述触控电极的图形或绝缘图形；

剥离所述第二光刻胶图形。

优选地，对透明半导体薄膜层进行绝缘化处理的步骤包括：

将覆盖有所述第一光刻胶图形或所述第二光刻胶图形的所述透明半导体薄膜层在100-300℃氧化性气氛中处理30min-120min。

优选地，对透明半导体薄膜层进行导体化处理的步骤包括：

将覆盖有所述第一光刻胶图形或所述第二光刻胶图形的所述透明半导体薄膜层在100-300℃还原性气氛中处理30min-120min。

优选地，所述触控层还包括半导体图形。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

包括触控电极的图形的触控层在触控基板的触控区域为一完整的膜层，因而触控电极的图形没有坡度角，不会对外界光线形成反射，提高了具有该触控基板的触控显示装置的显示效果。

附图说明

图1为现有技术中的一种On-Cell Touch触摸屏的结构示意图；

图2为本发明一实施例的触控基板的剖视图；

图3A为本发明一实施例的触控基板的俯视图；

图3B为本发明的另一实施例的触控基板的俯视图；

图4为本发明一实施例的触控显示装置的结构示意图；

图5A-图5H为本发明一实施例的触控基板的制作方法示意图；

图6A-图6H为本发明另一实施例的触控基板的制作方法示意图。

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为解决现有的On-Cell Touch触摸屏中触控电极的图形存在坡度角，会对外界的光线形成反射，可形成明显的反射光条纹，影响显示效果的问题，本发明实施例提供一种触控基板，包括：衬底基板以及设置于所述衬底基板上的触控层，所述触控层在所述触控基板的触控区域为一完整的膜层，所述触控层包括触控电极的图形和绝缘图形。

由于包括触控电极的图形的触控层在触控基板的触控区域为一完整的膜层，因而触控电极的图形没有坡度角，不会对外界光线形成反射，提高了具有该触控基板的触控显示装置的显示效果。

在本发明的一些实施例中，触控层仅包括触控电极的图形和绝缘图形，即导电图形和绝缘图形，当然，在本发明的其他一些实施例中，触控层还可以包括其他图形，例如半导体图形，举例来说，触控电极的图形和绝缘图形之间还包括半导体图形。

请参考图2，图2为本发明一实施例的触控基板的剖视图，该触控基板包括：衬底基板311以及设置于所述衬底基板311上的触控层，所述触控层在所述触控基板的触控区域为一完整的膜层，所述触控层仅包括触控电极的图形41和绝缘图形42。

本发明实施例中，触控电极的图形41和绝缘图形42位于同一层，且在触控基板的触控区域形成一完整的膜层，即两者之间的图形无间隙连接，因而触控电极的图形41不会产生坡度角，不会对外界光线形成反射，提高了具有该触控基板的触控显示装置的显示效果。

请参考图3A，图3为本发明的一实施例的触控基板的俯视图，图3A所述的实施例中，触控基板为互容式触控基板，触控层仅包括触控电极的图形和绝缘图形，触控电极的图形包括触控驱动电极的图形411和触控感应电极的图形412，从图3A中可以看出，触控驱动电极的图形411、触控感应电极的图形412和绝缘图形42位于同一层，且三者在触控基板的触控区域形成一完整的膜层。

当然，在本发明的其他一些实施例中，触控基板也可以是自容式触控基板。

优选地，本发明实施例中，所述触控电极的图形41和绝缘图形42由同一透明半导体薄膜层形成，所述触控电极的图形41由所述透明半导体薄膜层的一部分通过导体化处理形成，所述绝缘图形42由所述透明半导体薄膜层的一部分通过绝缘化处理形成。

当所述触控层的图形仅包括触控电极的图形和绝缘图形时，透明半导体薄膜层一部分变为触控电极的图形，另一部分变为绝缘图形。

也就是说，在形成触控电极的图形41时，不需要进行曝光、显影和刻蚀等构图工艺，只需要先形成一整层的透明半导体薄膜层，然后将透明半导体薄膜层的需要形成触控电极的图形的部分，进行导体化处理转换为导体材料，其他部分的透明半导体薄膜层进行绝缘化处理，转换为绝缘材料。形成的触控电极的图形41和绝缘图形42组合在一起仍是一完整的膜层结构。

当所述触控层的图形包括触控电极的图形、绝缘图形和半导体图形时，透明半导体薄膜层一部分变为触控电极的图形，一部分变为绝缘图形，一部分保持不变成为半导体图形。

优选地，所述透明半导体薄膜层由透明金属氧化物半导体材料形成。所述透明金属氧化物半导体材料可以为InGaZnO、InGaO、ITZO或AlZnO等。

优选地，由所述透明半导体薄膜层通过导体化处理形成的导体材料中，氧原子的含量为15％～30％，由所述透明半导体薄膜层通过绝缘化处理形成的绝缘材料中，氧原子的含量为70％～85％。

氧原子的含量越高，说明电导率越低，氧原子的含量越低，说明电导率越高。

优选地，所述触控电极的图形41的电导率为大于10³(Ωcm)^-1。所述绝缘图形的电导率小于10^-10(Ωcm)^-1。

请参考图3B，图3B为本发明的另一实施例的触控基板的俯视图，图3B所述的实施例中，触控基板为互容式触控基板，触控层包括触控电极的图形、绝缘图形42和半导体图形43，触控电极的图形包括触控驱动电极的图形411和触控感应电极的图形412，从图3B中可以看出，触控驱动电极的图形411、触控感应电极的图形412、绝缘图形42和半导体图形43位于同一层，且四者在触控基板的触控区域形成一完整的膜层。

本发明实施例中，半导体图形43位于触控电极的图形和绝缘图形42之间，触控电极的图形和绝缘图形42不直接接触，由于构成半导体图形43的半导体材料的氧原子含量位于构成触控电极的图形的导体材料的氧原子含量和构成绝缘图形42的绝缘材料的氧原子含量之间，因而可以防止导体材料和绝缘材料之间氧原子的迁移，提高触控层的稳定性。

当然，在本发明的其他一些实施例中，所述触控电极的图形41和绝缘图形42也可以分别形成，例如，在需要形成触控电极的图形41的区域，通过构图工艺形成触控电极的图形41，在触控电极的图形41同层的其他触控区域通过构图工艺形成绝缘图形42，形成的触控电极的图形41和绝缘图形42组合在一起是一完整的膜层结构，该种方式虽然也进行了构图工艺，然而，由于触控电极的图形41和绝缘图形42之间没有间隙，因而也会减少光线的反射，提高显示效果。

本发明实施例中，所述触控基板可以为一单独的基板，贴在彩膜基板的出光侧。

或者，所述触控基板为彩膜基板，即上述衬底基板311为彩膜基板的衬底基板，触控电极的图形41和绝缘图形42设置于彩膜基板。优选地，触控电极的图形41和绝缘图形42设置于彩膜基板的衬底基板的出光侧，即本发明实施例的触控基板为on-cell类型的触控基板。

本发明实施例还提供一种触控显示装置，包括上述任一实施例中的触控基板。

请参考图4，在本发明的一实施例中，所述触控显示装置为液晶显示装置，包括阵列基板11和彩膜基板31，触控电极的图形41和绝缘图形42设置于彩膜基板31的衬底基板的出光侧。

本发明实施例还提供一种触控基板的制作方法，包括：在一衬底基板上形成触控层，所述触控层在所述触控基板的触控区域为一完整的膜层，所述触控层包括触控电极的图形和绝缘图形。

在本发明的一些实施例中，所述触控层还可以包括半导体图形。

优选地，所述在一衬底基板上形成触控层的步骤包括：

在所述衬底基板上形成透明半导体薄膜层；

对所述透明半导体薄膜层的一部分进行导体化处理，形成所述触控电极的图形，对所述透明半导体薄膜层的一部分进行绝缘化处理，形成所述绝缘图形。

当所述触控层还包括半导体图形时，对所述透明半导体薄膜层的一部分不做处理，形成所述半导体图形。

本发明实施例中，并不对导体化处理和绝缘化处理的先后顺序进行限定，可以先对所述透明半导体薄膜层的一部分进行导体化处理，形成所述触控电极的图形，然后对所述透明半导体薄膜层的一部分进行绝缘化处理，形成所述绝缘图形。也可以，先对所述透明半导体薄膜层的一部分进行绝缘化处理，形成所述绝缘图形，然后，对所述透明半导体薄膜层的一部分进行导体化处理，形成所述触控电极的图形。

优选地，所述透明半导体薄膜层由透明金属氧化物半导体材料形成。所述透明金属氧化物半导体材料可以为InGaZnO、InGaO、ITZO或AlZnO等。

优选地，由所述透明半导体薄膜层通过导体化处理形成的导体材料中，氧原子的含量为15％～30％，由所述透明半导体薄膜层通过绝缘化处理形成的绝缘材料中，氧原子的含量为70％～85％。

氧原子的含量越高，说明电导率越低，氧原子的含量越低，说明电导率越高。

优选地，所述触控电极的图形41的电导率为大于10³(Ωcm)^-1。所述绝缘图形的电导率小于10^-10(Ωcm)^-1。

在本发明的一实施例中，请参考图5A-图5H，所述对所述透明半导体薄膜层的一部分进行导体化处理，对所述透明半导体薄膜层的另一部分进行绝缘化处理，形成所述触控电极的图形和所述绝缘图形的步骤包括：

步骤51：请参考图5A，在透明半导体薄膜层40上形成第一光刻胶层51；

步骤52：请参考图5B，利用一掩膜版，对第一光刻胶层51进行曝光并显影，形成第一光刻胶图形51a，所述第一光刻胶图形51a对应所述触控电极的图形；

步骤53：请参考图5C，对覆盖有所述第一光刻胶图形51a的透明半导体薄膜层40进行绝缘化处理，形成绝缘图形42；

优选地，对透明半导体薄膜层进行绝缘化处理的步骤包括：将覆盖有所述第一光刻胶图形的所述透明半导体薄膜层在100-300℃氧化性气氛中处理30min-120min。

所述氧化性气氛包括：氧气或含氧等离子体等。

所述透明半导体由于对氧非常敏感，经过绝缘化处理后氧原子含量增加，氧原子含量从45％～60％增加到70％～85％，导电特性急剧下降，形成为金属氧化物绝缘体，其电导率小于10^-10(Ωcm)^-1。

步骤54：请参考图5D，剥离所述第一光刻胶图形51a；

步骤55：请参考图5E，在所述透明半导体薄膜层40上形成第二光刻胶层52；

步骤56：请参考图5F，利用一掩膜版，对第二光刻胶层52进行曝光并显影，形成第二光刻胶图形52a，所述第二光刻胶图形52a对应所述绝缘图形42；

步骤57：请参考图5G，对覆盖有所述第二光刻胶图形52a的透明半导体薄膜层40进行导体化处理，形成所述触控电极的图形41；

优选地，对透明半导体薄膜层40进行导体化处理的步骤包括：将覆盖有所述第二光刻胶图形52a所述透明半导体薄膜层在100-300℃还原性气氛中处理30min-120min。

所述还原性气氛包括：氢气或含氢等离子体等。

所述透明半导体薄膜层经过导体化处理后氧原子被还原，氧原子含量从45％～60％降低到15％～30％，形成为金属导电材料，其电导率为大于10³(Ωcm)^-1。

步骤58：请参考图5H，剥离所述第二光刻胶图形52a。

在本发明的另一实施例中，请参考图6，所述对所述透明半导体薄膜层的一部分进行导体化处理，对所述透明半导体薄膜层的另一部分进行绝缘化处理，形成所述触控电极的图形和所述绝缘图形的步骤包括：

步骤61：请参考6A，在所述透明半导体薄膜层40上形成第一光刻胶层61；

步骤62：请参考6B，利用一掩膜版，对第一光刻胶层61进行曝光并显影，形成第一光刻胶图形61a，所述第一光刻胶图形61a对应所述绝缘图形；

步骤63：请参考6C，对覆盖有所述第一光刻胶图形61a的透明半导体薄膜层40进行导体化处理，形成所述触控电极的图形41；

优选地，对透明半导体薄膜层进行导体化处理的步骤包括：将覆盖有所述第二光刻胶图形的所述透明半导体薄膜层在100-300℃还原性气氛中处理30min-120min。

所述还原性气氛包括：氢气或含氢等离子体等。

所述透明半导体薄膜层经过导体化处理后氧原子被还原，氧原子含量从45％～60％降低到15％～30％，形成为金属导电材料，其电导率为大于10³(Ωcm)^-1。

步骤64：请参考6D，剥离所述第一光刻胶图形61a；

步骤65：请参考6E，在所述透明半导体薄膜层40上形成第二光刻胶层62；

步骤66：请参考6F，利用一掩膜版，对第二光刻胶层62进行曝光并显影，形成第二光刻胶图形62a，所述第二光刻胶图形62a对应所述触控电极的图形；

步骤67：请参考6G，对覆盖有所述第二光刻胶图形62a的透明半导体薄膜层进行绝缘化处理所述绝缘图形42；

优选地，对透明半导体薄膜层40进行绝缘化处理的步骤包括：将覆盖有所述第一光刻胶图形的所述透明半导体薄膜层在100-300℃氧化性气氛中处理30min-120min。

所述氧化性气氛包括：氧气或含氧等离子体等。

所述透明半导体由于对氧非常敏感，经过绝缘化处理后氧原子含量增加，氧原子含量从45％～60％增加到70％～85％，导电特性急剧下降，形成为金属氧化物绝缘体，其电导率小于10^-10(Ωcm)^-1。

步骤68：请参考6H，剥离所述第二光刻胶图形62a。

上述两个实施例的区别在于，第一个实施例是先形成触控电极的图形，再形成绝缘图形，而第二个实施例中，先形成绝缘图形，再形成触控电极的图形。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。