專利名稱：單層觸摸屏及觸摸屏顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域中的觸摸屏技術(shù)，尤其涉及一種單層觸摸屏(One Glass Solution Touch Panel)及觸摸屏顯不器。
背景技術(shù)：
目前，由于觸摸屏顯示器的迅速發(fā)展，其已經(jīng)逐漸發(fā)展成為主流平板顯示器。從出現(xiàn)至今，觸摸屏顯示器按照結(jié)構(gòu)劃分主要分為如下三種類型:外掛式觸摸屏(Out CellTouch Panel)、外嵌式觸摸屏(On Cell Touch Panel)以及內(nèi)嵌式觸摸屏(In Cell TouchPanel)。當(dāng)前主流觸摸屏大部分都采用外掛式結(jié)構(gòu)設(shè)計。隨著觸摸屏顯示器所要求的光學(xué)特性和電學(xué)特性不斷提高，以及消費者對薄化顯示器的不斷需求，在有限的空間里，且在顯示效果不變的情況下，設(shè)計出具有高性能、低成本、超薄的薄膜晶體管逐漸成為各大廠商的主要目標(biāo)。圖1為現(xiàn)有外掛式單層觸摸屏的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，包括:基板1、設(shè)置于基板I上的BM(黑矩陣)邊框2和ITO (銦錫氧化物)橋5，設(shè)置于ITO橋5上的絕緣層4，設(shè)置于基板1、BM邊框2、ITO橋5以及絕緣層4上的ITO電極層3、設(shè)置于ITO電極層3上的金屬布線6、設(shè)置于ITO電極層3、金屬布線6以及絕緣層4上的鈍化層(PVX) 7，以及設(shè)置于金屬布線6上的柔性印刷電路(FPC)8，所述屏蔽ITO層9設(shè)置于基板I的背面。在上述現(xiàn)有的單層觸摸屏的制作過程中，由于觸摸屏中橫縱向感應(yīng)電極交錯位置處采用的ITO橋5對位比較困難。如果將ITO橋5換成金屬橋，則可以使對位比較容易，但是如果在現(xiàn)有技術(shù)上直接將ITO橋5替換成金屬橋，則在制備時，會存在如下問題:需要先制作金屬布線6，而后其他各層和金屬布線6進行對位制作，這種工藝將導(dǎo)致金屬轟擊BM邊框2，進而造成腔室污染。而且，現(xiàn)有 的單層觸摸屏的制作過程中，由于屏蔽ITO層9需在基板I的背面制作，需要翻轉(zhuǎn)工藝，實現(xiàn)較復(fù)雜。另外，現(xiàn)有所述單層觸摸屏的整個制作過程中需要五塊掩膜板:形成所述BM邊框2的掩膜板1、形成所述ITO橋5的掩膜板2、形成所述絕緣層4的掩膜板3、形成所述ITO電極層3的掩膜板4，以及形成所述保護層7的掩膜板5，成本較高。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種單層觸摸屏及觸摸屏顯示器，可在觸摸屏的制作過程中，在其他各層和金屬布線進行對位制作時，防止金屬對BM的濺射，保證腔室的潔凈。為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:本實用新型提供了一種單層觸摸屏，包括:基板，屏蔽銦錫氧化物層，設(shè)置于基板上的黑矩陣邊框，設(shè)置于黑矩陣邊框上方的金屬布線，形成于觸摸感應(yīng)區(qū)內(nèi)的金屬橋，形成于所述金屬橋上的絕緣層，設(shè)置于所述金屬布線、金屬橋和絕緣層上的銦錫氧化物電極層以及設(shè)置于銦錫氧化物電極層上的鈍化層；至少在所述黑矩陣邊框的上方且在所述金屬布線的下方，設(shè)有絕緣保護層。優(yōu)選地，所述屏蔽銦錫氧化物層與黑矩陣邊框設(shè)置在基板的同一側(cè)。優(yōu)選地，在黑矩陣邊框上方至少設(shè)有所述銦錫氧化物電極層與所述屏蔽銦錫氧化物層中的一種。優(yōu)選地，所述銦錫氧化物電極層和所述金屬布線隔著所述絕緣保護層而設(shè)置于所述黑矩陣邊框上方。優(yōu)選地，所述黑矩陣邊框與屏蔽銦錫氧化物層的圖案形狀相同。優(yōu)選地，所述鈍化層與黑矩陣邊框的圖案形狀互補，或所述鈍化層與屏蔽銦錫氧化物層的圖案形狀互補。優(yōu)選地，所述鈍化層上形成有與該鈍化層圖案形狀相同的屏蔽銦錫氧化物層。優(yōu)選地，所述單層觸摸屏還包括:設(shè)置于銦錫氧化物電極層上的柔性印刷電路。
本實用新型還提供了一種觸摸屏顯示器，所述觸摸屏顯示器包括上述的單層觸摸屏。本實用新型提供的單層觸摸屏及觸摸屏顯示器，所述單層觸摸屏至少在黑矩陣邊框的上方且在所述金屬布線的下方，設(shè)有絕緣保護層。因此，本實用新型在觸摸屏的制作過程中，在其他各層和金屬布線進行對位制作時，可防止金屬對黑矩陣邊框的濺射，保證腔室的潔凈。此外，所述單層觸摸屏的屏蔽ITO層與其它層共同設(shè)置于基板的正面(同一側(cè))，因此不需翻轉(zhuǎn)工藝，工藝相對簡單。另外，本實用新型的觸摸屏的制作過程中僅需要四塊掩膜板，相對現(xiàn)有技術(shù)中的五塊掩膜板，可節(jié)省掩膜板的成本。此外，本實用新型所述BM上設(shè)置的屏蔽ITO層，可防止液晶顯示器(IXD)對觸摸屏周邊金屬走線進行信號干擾。另外，本實用新型所述PVX上設(shè)置的屏蔽ITO層，可防止IXD對觸摸屏的可顯示區(qū)域進行信號干擾。

圖1為現(xiàn)有外掛式單層觸摸屏的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型第一實施例單層觸摸屏的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型第一實施例單層觸摸屏的制作方法流程示意圖；圖4為本實用新型第二實施例單層觸摸屏的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型第二實施例單層觸摸屏的制作方法流程示意圖。附圖標(biāo)記說明:1、基板;2、BM邊框;3、IT0電極層；4、絕緣層;5、ΙΤ0橋;6、金屬布線；7、PVX(鈍化層);8、FPC(柔性印刷電路);9、屏蔽ITO層；10、絕緣保護層；11、金屬橋。
具體實施方式
本實用新型的基本思想是:為了防止金屬對黑矩陣邊框的濺射，保證腔室的潔凈，在單層觸摸屏的制作過程中，至少在所述黑矩陣邊框的上方且在所述金屬布線的下方，設(shè)置絕緣保護層。優(yōu)選的，所述屏蔽銦錫氧化物層與黑矩陣邊框設(shè)置在基板的同一側(cè)。優(yōu)選的，在所述黑矩陣邊框上方至少設(shè)有所述銦錫氧化物電極層與所述屏蔽銦錫氧化物層中的一種。進一步地，所述銦錫氧化物電極層和所述金屬布線隔著所述絕緣保護層而設(shè)置于所述黑矩陣邊框上方。
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。圖2為本實用新型單層觸摸屏第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，包括:設(shè)置于基板I上的BM邊框2、設(shè)置于BM邊框2上的屏蔽ITO層9、設(shè)置于屏蔽ITO層9和基板I上的絕緣保護層10、設(shè)置于絕緣保護層10上的金屬布線6、金屬橋11，設(shè)置于金屬橋11上的絕緣層4、設(shè)置于金屬布線6、絕緣保護層10、金屬橋11和絕緣層4上的ITO電極層3，設(shè)置于ITO電極層3上的FPC 8，以及設(shè)置于絕緣層4和ITO電極層3上的PVX 7。其中，所述BM邊框2與屏蔽ITO層9的圖案形狀相同；所述PVX 7與BM邊框2的圖案形狀互補、或所述PVX 7與屏蔽ITO層9的圖案形狀互補。優(yōu)選地，PVX 7上還形成有與PVX 7形狀相同的屏蔽ITO層(未圖示)。下面對圖2所述單層觸摸屏的制作過程進行詳細描述，如圖3所示，包括如下流程:步驟301:在基板上形成BM ；具體為:可在基板I上采用現(xiàn)有技術(shù)沉積一層BM材料，并通過掩膜工藝形成BM邊框2，如圖2所示；所述BM邊框2主要用于遮擋屏幕周邊的光線、以及金屬線的排布。這里，所述BM邊框2的形成采用第一掩膜板，所述第一掩膜板可采用現(xiàn)有的掩膜板；所選光刻膠為正膠(正性光刻膠)。步驟302:在形成有BM的基板上形成屏蔽ITO層；具體為:在形成有BM邊框2的基板I上沉積一層ΙΤ0，可選地，通過掩膜工藝形成屏蔽ITO層9，如圖2所示。這里，所述屏蔽ITO層9的形成同樣采用第一掩膜板，與形成BM邊框2的掩膜板相同；所選光刻膠同樣為正膠。通常，當(dāng)液晶顯示器(IXD)顯示畫面時，需要從IXD周邊輸入信號(所述信號通常比顯示區(qū)中的信號要大)，這個信號會對IXD上層設(shè)置的觸控器件產(chǎn)生寄生電容，將可能引起誤觸控或者其他干擾。因此，本實用新型中設(shè)置的所述屏蔽ITO層9可用于防止LCD對觸摸屏周邊金屬走線進行信號干擾。這里，優(yōu)選地，所述屏蔽ITO層9設(shè)置于基板I的正面，與其它層位于基板I的同偵牝因此不需翻轉(zhuǎn)工藝，工藝相對簡單；而且，可選地，所述屏蔽ITO層9只保留周邊圖案形狀(與BM邊框2圖案形狀相同)，可有效起到對觸摸屏周邊信號，如:交流信號的屏蔽作用。步驟303:在形成有屏蔽ITO層的基板上形成絕緣保護層；具體為:在基板I以及屏蔽ITO層9上沉積一層絕緣材料，如=SiNx或者SiO2,形成絕緣保護層10，如圖2所示；所述絕緣保護層10主要用于防止周邊BM邊框2被金屬濺射，采用整面沉積方式，不需采用掩膜板。[0049]通常情況下，BM邊框2可承受的溫度較低，本實用新型所述屏蔽ITO層9可以有效保護BM邊框2，整面制作絕緣保護層10后，再進行后續(xù)金屬布線6的制作，即可避免金屬刻蝕BM邊框2的風(fēng)險。此外，如果不設(shè)置屏蔽ITO層9，絕緣保護層10 (SiNx等)需在低溫條件下制作，否則會出現(xiàn)表面不平坦，氣泡等現(xiàn)象。因此，本實用新型屏蔽ITO層9的設(shè)置同樣降低了絕緣保護層10的制作難度，即，可在高溫條件下進行，進而從整體上降低了本實用新型的工藝難度。步驟304:在形成有絕緣保護層的基板上形成金屬布線和金屬橋；具體為:在形成有絕緣保護層10的基板I上沉積一層金屬材料，可采用現(xiàn)有金屬布線所用的材料，例如:金屬鑰(Mo)等，并通過掩膜工藝形成金屬布線6和金屬橋11，如圖2所示。這里，所述金屬布線6和金屬橋11的形成采用第二掩膜板。步驟305:在形成有金屬橋的基板上形成絕緣層；具體為:在形成有金屬橋11的基板I上沉積一層絕緣材料，可采用SiNx或者SiO2等，并通過掩膜工藝形成絕緣層4，如圖2所示。這里，所述絕緣層4的形成采用第三掩膜板。步驟306:在·形成有金屬布線、絕緣保護層、金屬橋和絕緣層上的基板上形成ITO層；具體為:在形成有金屬布線6、絕緣保護層10、金屬橋11和絕緣層4上的ITO層的基板I上沉積一層ΙΤ0，并通過掩膜工藝形成ITO電極層3，如圖2所示。這里，所述ITO電極層3的形成采用第四掩膜板。步驟307:在形成有絕緣層和ITO層上的基板上形成PVX ；具體為:在形成有絕緣層4和ITO電極層3上的基板I上沉積一層PVX薄膜，并通過掩膜工藝形成PVX 7，如圖2所示。優(yōu)選的，所述PVX 7的形成選用第一掩膜板，所選光刻膠則為負膠(負性光刻膠)，因此可相應(yīng)減少掩膜板的費用。優(yōu)選地，還包括下述步驟:通過使用第一掩膜板和負性光刻膠，在PVX 7上進一步形成與PVX 7形狀相同的屏蔽ITO層(未圖示)。這樣有助于進一步屏蔽顯示器對顯示區(qū)的觸摸電極的信號干擾。進一步地，本實用新型方法還包括:在所述ITO電極層3上設(shè)置FPC 8。上述方案中，本實用新型只需采用四塊掩膜板即可，而現(xiàn)有技術(shù)采用五塊掩膜板，顯然，本實用新型可節(jié)省掩膜板的成本。本實用新型還提供了一種觸摸屏顯示器，所述觸摸屏顯示器包括上文所述的單層觸摸屏。圖4為本實用新型單層觸摸屏第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，包括:設(shè)置于基板I上的BM邊框2和金屬橋11，設(shè)置于BM邊框2上的絕緣保護層10，設(shè)置于絕緣保護層10上的金屬布線6，設(shè)置于金屬橋11上的絕緣層4，設(shè)置于基板1、金屬橋11、絕緣層
4、絕緣保護層10以及金屬布線6上的ITO電極層3，設(shè)置于ITO電極層3、絕緣層4和絕緣保護層10上的PVX 7，設(shè)置于PVX 7的屏蔽ITO層9，以及設(shè)置于ITO電極層3上的FPC 8。[0068]其中，所述BM邊框2與絕緣保護層10的圖案形狀相同；所述PVX 7與BM邊框2、或絕緣保護層10的圖案形狀互補；所述屏蔽ITO層9與BM邊框2、或絕緣保護層10的圖案形狀互補。下面對圖4所述單層觸摸屏的制作過程進行詳細描述，如圖5所示，包括如下流程:步驟501:在基板上形成BM ； 具體為:在基板I上可采用現(xiàn)有技術(shù)沉積一層BM材料，并通過掩膜工藝形成BM邊框2，如圖4所示；所述BM邊框2主要用于遮擋屏幕周邊的光線以及金屬線的排布。這里，所述BM邊框2的形成采用第一掩膜板，可采用現(xiàn)有的掩膜板；所選光刻膠為正膠。步驟502:在形成有BM的基板上形成絕緣保護層；具體為:在形成有BM邊框2的基板I上沉積一層絕緣材料，如:SiNx或者SiO2,并通過掩膜工藝形 成絕緣保護層10，如圖4所示；所述絕緣保護層10主要用于防止周邊BM邊框2被金屬濺射。這里，所述絕緣保護層10的形成同樣采用第一掩膜板，所選光刻膠同樣為正膠。步驟503:在形成有絕緣保護層的基板上形成金屬布線和金屬橋；具體為:在形成有絕緣保護層10的基板I上沉積一層金屬材料，可采用現(xiàn)有金屬布線所用的材料，并通過掩膜工藝形成金屬布線6和金屬橋11，如圖4所示。這里，所述金屬布線6和金屬橋11的形成采用第二掩膜板。步驟504:在形成有金屬橋的基板上形成絕緣層；具體為:在形成有金屬橋11的基板I上沉積一層絕緣材料，可采用SiNx或者SiO2等，并通過掩膜工藝形成絕緣層4，如圖4所示。這里，所述絕緣層4的形成采用第三掩膜板。步驟505:在形成有金屬橋、絕緣層、絕緣保護層以及金屬布線的基板上形成ITO層；具體為:在形成有金屬橋11、絕緣層4、絕緣保護層10以及金屬布線6的基板上沉積一層ΙΤ0，并通過掩膜工藝形成ITO電極層3，如圖4所示。這里，所述ITO電極層3的形成采用第四掩膜板。步驟506:在形成有絕緣層和ITO層上的基板上形成PVX ；具體為:在形成有絕緣層4和ITO電極層3上的基板I上沉積一層PVX薄膜，并通過掩膜工藝形成PVX 7，如圖4所示。優(yōu)選的，所述PVX 7的形成仍選用第一掩膜板，但所選光刻膠為負膠，如此，可相應(yīng)減少掩膜板的費用。進一步地，還包括步驟507:在形成有PVX的基板上形成屏蔽ITO層；具體為:在形成有PVX 7的基板上沉積一層ΙΤ0，并通過掩膜工藝形成屏蔽ITO層9，如圖4所示。這里，所述屏蔽ITO層9的設(shè)置主要用于防止液晶顯示器(LCD)對觸摸屏的可顯示區(qū)域進行信號干擾，原因為:所述屏蔽ITO層可以隔離LCD信號對觸控器件的干擾，即屏蔽ITO層可屏蔽IXD器件所產(chǎn)生的信號。[0090]這里，所述屏蔽ITO層9的形成同樣采用第一掩膜板，所選光刻膠為負膠。進一步地，本實用新型方法還包括:在所述ITO電極層3上設(shè)置FPC 8。上述方案同樣只需采用四塊掩膜板即可，而現(xiàn)有技術(shù)采用五塊掩膜板，因此，本實用新型可節(jié)省掩膜板的成本。本實用新型還提供了一種觸摸屏顯示器，所述觸摸屏顯示器包括上文所述的單層觸摸屏。以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍 。
權(quán)利要求1.一種單層觸摸屏，包括:基板，屏蔽銦錫氧化物層，設(shè)置于基板上的黑矩陣邊框，設(shè)置于黑矩陣邊框上方的金屬布線，形成于觸摸感應(yīng)區(qū)內(nèi)的金屬橋，形成于所述金屬橋上的絕緣層，設(shè)置于所述金屬布線、金屬橋和絕緣層上的銦錫氧化物電極層以及設(shè)置于銦錫氧化物電極層上的鈍化層；其特征在于，至少在所述黑矩陣邊框的上方且在所述金屬布線的下方，設(shè)有絕緣保護層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層觸摸屏，其特征在于，所述屏蔽銦錫氧化物層與黑矩陣邊框設(shè)置在基板的同一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單層觸摸屏，其特征在于，在黑矩陣邊框上方至少設(shè)有所述銦錫氧化物電極層與所述屏蔽銦錫氧化物層中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單層觸摸屏，其特征在于，所述銦錫氧化物電極層和所述金屬布線隔著所述絕緣保護層而設(shè)置于所述黑矩陣邊框上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單層觸摸屏，其特征在于，所述黑矩陣邊框與屏蔽銦錫氧化物層的圖案形狀相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單層觸摸屏，其特征在于，所述鈍化層與黑矩陣邊框的圖案形狀互補，或所述鈍化層與屏蔽銦錫氧化物層的圖案形狀互補。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單層觸摸屏，其特征在于，所述鈍化層上形成有與該鈍化層圖案形狀相同的屏蔽銦錫氧化物層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層觸摸屏，其特征在于，所述單層觸摸屏還包括:設(shè)置于銦錫氧化物電極層上的柔性印刷電路。
9.一種觸摸屏顯示器，其特征在于，所述觸摸屏顯示器包括權(quán)利要求1至8中任一項所述的單層觸摸屏 。
專利摘要本實用新型公開了一種單層觸摸屏，包括基板，屏蔽銦錫氧化物層，設(shè)置于基板上的黑矩陣邊框，設(shè)置于黑矩陣邊框上方的金屬布線，形成于觸摸感應(yīng)區(qū)內(nèi)的金屬橋，形成于所述金屬橋上的絕緣層，設(shè)置于所述金屬布線、金屬橋和絕緣層上的銦錫氧化物電極層以及設(shè)置于銦錫氧化物電極層上的鈍化層；至少在所述黑矩陣邊框的上方且在所述金屬布線的下方，設(shè)有絕緣保護層。本實用新型還同時公開了一種觸摸屏顯示器。
文檔編號G02F1/1333GK203133789SQ20132008813
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者劉英明, 王海生, 楊盛際, 鄧立廣, 段亞鋒 申請人:北京京東方光電科技有限公司