專利名稱：一種單層外掛式觸摸屏及其制作方法、液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸摸屏制造領(lǐng)域，尤其涉及一種單層外掛式觸摸屏及其制作方法、液晶顯不器。
背景技術(shù)：
目前，觸摸屏技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)逐漸發(fā)展成為觸控領(lǐng)域和液晶顯示領(lǐng)域中的常用技術(shù)。觸摸屏按照結(jié)構(gòu)可劃分為以下三種類型外掛式觸摸屏A dd On Mode TouchPanel、夕卜嵌式觸摸屏On Cell Touch Panel和內(nèi)嵌式觸摸屏In Cell Touch Panel,由于外掛式觸摸屏性能較高、成本較低，因此當(dāng)前在液晶顯示領(lǐng)域，大都采用外掛式觸摸屏。最初的外掛式觸摸屏具有兩層基板結(jié)構(gòu)，分別為外層起保護屏幕作用的蓋板玻璃Cover Glass和內(nèi)層起感知觸摸點作用的觸摸板玻璃Touch Panel Glass。然而,隨著液晶顯示技術(shù)的飛速發(fā)展，以及消費者對薄化顯示器的不斷需求，設(shè)計出具有高性能的、成本降低的、超薄的外掛式觸摸屏逐漸成為各大廠商的主要目標(biāo)。隨之而來就產(chǎn)生了單層外掛式觸摸屏Add On One Glass Touch Panel技術(shù),其本質(zhì)是將用于感知觸摸點作用的各功能元件制作在蓋板玻璃上，使得整個觸摸屏只包含一層蓋板玻璃結(jié)構(gòu)，該層蓋板玻璃既起到保護屏幕的作用，又起到感知觸摸點的作用。如圖I所示為現(xiàn)有技術(shù)制作的單層外掛式觸摸屏的結(jié)構(gòu)，包括蓋板玻璃101、BM Pattern (Black Matrix Pattern,黑色矩陣圖案)102、金屬走線103、金屬橋104、絕緣層105、斷續(xù)型ITO Trace (Indium-Tin Oxide Trace,銦錫氧化物走線)106、連續(xù)型ITOTrace 107、過孔(圖 I 中未示出)、保護層 PVX 109、鏤空圖案 110,FPC(Flexible PrintedCircuit，柔性印刷電路板)111、第一段差部位112、第二段差部位113;其中，單層外掛式觸摸屏的整個屏幕區(qū)域分為可視區(qū)域(以下簡稱屏幕可視區(qū)域)和非可視區(qū)域(以下簡稱屏幕非可視區(qū)域)，屏幕可視區(qū)域用于顯示，為透明的，而屏幕非可視區(qū)域不用于顯示，為非透明的；蓋板玻璃101布滿整個屏幕區(qū)域；BM Pattern 102為邊框型圖案，形成于蓋板玻璃101上的屏幕非可視區(qū)域，用于遮擋屏幕非可視區(qū)域的光線，BM Pattern 102中位于屏幕可視區(qū)域和屏幕非可視區(qū)域的交界部位具有一斜坡形的第一段差部位112 ;金屬走線103形成于BM Pattern 102上，用于為斷續(xù)型ITO Tracel06和連續(xù)型ITO Tracel07提供數(shù)據(jù)信號；金屬橋104形成于蓋板玻璃101上，且位于屏幕可視區(qū)域，與金屬走線103 —起制作而成；絕緣層105形成于BM Pattern 102、金屬走線103、金屬橋104上,常采用氮化娃、二氧化硅等材料制作；絕緣層105位于屏幕可視區(qū)域的部位具有過孔，位于屏幕可視區(qū)域和屏幕非可視區(qū)域的交界部位具有一斜坡形的第二段差部位113;斷續(xù)型ITO Trace 106沿第一方向設(shè)置，由多個分離的ITO線段構(gòu)成，每一 ITO線段都通過過孔與金屬橋104接觸，以實現(xiàn)整條斷續(xù)型ITO Trace 106的導(dǎo)通，斷續(xù)型ITO Trace 106沿第二段差部位113的表面由可視區(qū)域延伸到非可視區(qū)域，并與非可視區(qū)域中的金屬走線103連接；連續(xù)型ITO Trace107沿第二方向設(shè)置，由一整條ITO走線構(gòu)成，并且連續(xù)型ITO Trace 107也沿第二段差部位113的表面由可視區(qū)域延伸至非可視區(qū)域，與非可視區(qū)域中的金屬走線103連接；斷續(xù)型ITO Trace 106和連續(xù)型ITO Trace 107交叉設(shè)置，但相互之間絕緣，斷續(xù)型ITO Trace106和連續(xù)型ITO Trace 107 一起用于傳輸數(shù)據(jù)以確定觸摸點；保護層109形成于斷續(xù)型ITO Trace 106、連續(xù)型ITO Trace 107以及絕緣層105上，其本身具有一定的硬度，起到保護整個單層外掛式觸摸屏的作用；保護層109上具有鏤空圖案110，用于露出一小部分金屬走線103，以使金屬走線103連接到柔性印刷電路板111上，以實現(xiàn)由柔性印刷電路板111為金屬走線103提供各種數(shù)據(jù)信號的目的。然而，目前在液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，制作單層外掛式觸摸屏的工藝過程具有很多缺陷，以制作如圖I所示的單層外掛式觸摸屏為例說明，具有如下缺陷I、通過光刻工藝形成BM Pattern 102之后，繼續(xù)在形成有BM Pattern 102的蓋板玻璃101上制作金屬橋104和金屬走線103時，需要濺射一層金屬，由于BM Pattern 102采用BM材料(一種含有黑色著色劑的樹脂材料)制成，而濺射的金屬層為高溫 物質(zhì)，高溫會引起B(yǎng)M材料的揮發(fā)，進而揮發(fā)的BM材料會污染金屬濺射設(shè)備的腔室以及觸摸屏本身；2、通過光刻工藝形成的BM Pattern 102，在位于屏幕可視區(qū)域和屏幕非可視區(qū)域的部位具有一斜坡形的第一段差部位112，相應(yīng)的，絕緣層105上也具有斜坡形的第二段差部位113，后續(xù)工藝中會在該第二段差部位113的表面形成斷續(xù)型ITO Tracel06和連續(xù)型ITO Tracel07，若光刻形成的第一段差部位112陡度過大，則對應(yīng)的第二段差部位113的陡度也會較大，很容易導(dǎo)致沿其表面形成的斷續(xù)型ITO Tracel06和連續(xù)型ITO Tracel07產(chǎn)生斷線，進而導(dǎo)致相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸功能受到影響；3、在形成有BM Pattern 102的蓋板玻璃101上通過濺射一層氮化硅或二氧化硅材料制作絕緣層105時，由于使用的氮化硅或二氧化硅材料溫度較高，也會引起B(yǎng)M材料的揮發(fā)，進而導(dǎo)致濺射設(shè)備的腔室以及觸摸屏本身受到污染。以上各種缺陷給目前液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域中制作單層外掛式觸摸屏的工藝過程帶來了較多困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種單層外掛式觸摸屏及其制作方法、液晶顯示器，用以克服目前液晶顯示領(lǐng)域制作單層外掛式觸摸屏的工藝過程中遇到的多種困難。本發(fā)明包括一種單層外掛式觸摸屏的制作方法，包括在基板表面形成位于屏幕非可視區(qū)域的黑色矩陣圖案BM Pattern ；在形成有BM Pattern的基板表面形成第一膜層，所述第一膜層采用透明材料，并且該透明材料的烘烤溫度低于引起構(gòu)成所述BM Pattern的材料揮發(fā)的最低溫度；在所述第一膜層的表面依次形成隔離膜和金屬層，所述隔離膜采用透明導(dǎo)電材料，并且所述透明導(dǎo)電材料在濺射所述金屬層的高溫下不揮發(fā)；對所述金屬層和隔離膜進行刻蝕處理，分別形成金屬圖案和隔離墊。一種單層外掛式觸摸屏，包括基板、黑色矩陣圖案BM Pattern、第一膜層、隔離墊、金屬圖案；其中，所述BM Pattern形成于所述基板表面上，并位于屏幕非可視區(qū)域；所述第一膜層形成于帶有所述BM Pattern的基板表面上，由透明材料構(gòu)成；所述隔離墊形成于所述第一膜層上，由透明導(dǎo)電材料構(gòu)成；
所述金屬圖案形成于所述隔離墊上。一種液晶顯示器，包括如上所述的單層外掛式觸摸屏。本發(fā)明提供的單層外掛式觸摸屏及其制作方法，在基板上形成BM Pattern之后，不直接濺射金屬層，而是依次形成第一膜層和隔離膜，再在隔離膜上濺射形成金屬層；由于第一膜層可將BM Pattern隔離，并且第一膜層的形成不會引起B(yǎng)M Pattern材料的揮發(fā)，進一步的，隔離膜可將第一膜層隔離，并且隔離膜材料在濺射金屬層的高溫下不會揮發(fā)，因此，在制作單層外掛式觸摸屏的工藝過程中就可以避免濺射設(shè)備的腔室以及觸摸屏本身受到污染的問題。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中的單層外掛式觸摸屏結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的單層外掛式觸摸屏的制作方法示意圖；圖3(1)為本發(fā)明實施例一中形成BM Pattern 302的示意圖；圖3(2)為本發(fā)明實施例一中形成第一膜層304的不意圖；圖3(3)為本發(fā)明實施例一中形成隔離膜306的示意圖；圖3(4)為本發(fā)明實施例一中形成金屬層307的示意圖；圖3 (5)為本發(fā)明實施例一中形成金屬走線308、金屬橋309、隔離墊310的示意圖；圖3(6)為本發(fā)明實施例一中形成第二膜層311的示意圖；圖3 (7)為本發(fā)明實施例一中形成過孔312、第一鏤空圖案313的示意圖；圖3(8)為本發(fā)明實施例一中形成斷續(xù)型ITO走線314、連續(xù)型ITO走線315的示意圖；圖3(9)為本發(fā)明實施例一中形成第三膜層317的示意圖；圖3(10)為本發(fā)明實施例一中形成第二鏤空圖案318的示意圖；圖3(11)為本發(fā)明實施例一中將金屬走線308與柔性印刷線路板319連接起來的示意圖；圖4為本發(fā)明實施例二提供的單層外掛式觸摸屏結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例三提供的液晶顯示器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明提供的單層外掛式觸摸屏及其制作方法、液晶顯示器的具體實施方式
作進一步詳細描述。本發(fā)明提供一種單層外掛式觸摸屏的制作方法，如圖2所示，該方法包括如下步驟步驟21，在基板表面上形成位于屏幕非可視區(qū)域的黑色矩陣圖案BM Pattern ；步驟22，在形成有BM Pattern的基板表面形成第一膜層，所述第一膜層采用透明材料，并且該透明材料的烘烤溫度低于造成所述BM Pattern的材料揮發(fā)的最低溫度；步驟23，在所述第一膜層的表面依次形成隔離膜和濺射金屬層，所述隔離膜采用透明導(dǎo)電材料，并且所述透明導(dǎo)電材料在濺射金屬層的高溫下不揮發(fā)；
步驟24，對所述金屬層和隔離膜進行刻蝕處理，分別形成金屬圖案和隔離墊。本發(fā)明中，所述基板為承載構(gòu)成所述單層外掛式觸摸屏中各功能單元的介質(zhì)，其材料可以為玻璃、石英或樹脂型材料等。例如，當(dāng)制作出的單層外掛式觸摸屏用于普通的平面液晶顯示器時，可以采用玻璃或石英材料的基板，當(dāng)制作出的單層外掛式觸摸屏用于彎曲的液晶顯示器時，就可以采用樹脂型材料的基板。優(yōu)選的，本發(fā)明中的基板采用玻璃材料。本發(fā)明中，所述單層外掛式觸摸屏的整個屏幕表面分為可視區(qū)域和非可視區(qū)域，其中屏幕可視區(qū)域用于顯示，而屏幕非可視區(qū)域不用于顯示。為了適應(yīng)用戶的視覺需求，較佳的，具體制作過程中，形成于屏幕可視區(qū)域的各功能單元具有透明的屬性。本發(fā)明中，所述BM Pattern用于遮擋屏幕非可視區(qū)域的光線，使用戶觀察不到屏幕非可視區(qū)域的各組成部分。具體實施時，可采用現(xiàn)有技術(shù)中形成BM Pattern的方式形成，例如，在基本表面涂覆含有黑色著色劑的樹脂型材料(以下簡稱BM材料)，然后利用光刻工藝，在基板表面上形成位于屏幕非可視區(qū)域的BM Pattern。本發(fā)明中，所述第一膜層采用透明材料制作，形成于帶有所述BM Pattern的整個基板表面，由于第一膜層能夠?qū)M Pattern遮蓋住，而且其烘烤溫度低于引起構(gòu)成所述BMPattern的材料(以下簡稱BM材料)揮發(fā)的最低溫度，因此，在形成第一膜層的過程中，不會造成BM材料的揮發(fā)，避免了由BM材料揮發(fā)所帶來的一系列問題，例如對金屬濺射設(shè)備腔室造成的污染，對觸摸屏本身造成的污染等；進一步，為了避免濺射金屬的高溫使構(gòu)成第一膜層的透明材料揮發(fā)造成腔室污染的問題，本發(fā)明在第一膜層上繼續(xù)形成隔離膜，由于隔離膜將第一膜層遮蓋住，可避免造成構(gòu)成第一膜層的透明材料在高溫下?lián)]發(fā)，并且，由于構(gòu)成隔離膜的材料在濺射金屬層的高溫下不會揮發(fā)，因此，在制作單層外掛式觸摸屏的工藝過程中就可以避免濺射設(shè)備的腔室以及觸摸屏本身受到污染的問題。本發(fā)明中，所述金屬圖案在最終形成的觸摸屏中起到傳輸數(shù)據(jù)的功能。為了避免直接在形成有BM Pattern的基板表面濺射金屬層時，由于高溫引起B(yǎng)M材料揮發(fā)，進而導(dǎo)致濺射設(shè)備的腔室以及觸摸屏本身受到污染的問題，本發(fā)明提供的單層外掛式觸摸屏及其工藝制作方法，在基板上形成BM Pattern之后，不直接形成金屬圖案，而是先依次形成第一膜層和隔離膜，再在隔離膜上形成金屬圖案，由于第一膜層在遮蓋BMPattern的同時又不會引起B(yǎng)M材料揮發(fā)，而隔離膜在遮蓋第一膜層以防止第一膜層材料在高溫下?lián)]發(fā)的同時又能保證自身材料不會在高溫下?lián)]發(fā)，因此，在濺射金屬材料形成金屬層時，就不會因金屬物質(zhì)的高溫而引起金屬濺射設(shè)備腔室以及觸摸屏本身受到污染的問題。 較佳的，所述第一膜層采用透明且絕緣的樹脂型材料。具體的，所述第一膜層采用透明、絕緣的樹脂型材料，既能夠滿足觸摸屏可視區(qū)域的透明需求，也不會影響所述金屬圖案傳輸數(shù)據(jù)的功能。例如，本發(fā)明中可以采用PC542 (聚碳酸酯-542)型樹脂材料制作第一膜層，這種材料的烘烤溫度為220°C，而BM材料的揮發(fā)溫度一般都高于220°C，在220°C的烘烤溫度下，PC542型樹脂材料能夠保持較好的圖案，且為透明色，能夠滿足本發(fā)明中第一膜層的要求。優(yōu)選的，所述隔離膜采用銦錫氧化物ITO材料或者銦鋅氧化物IZO材料。在后續(xù)實施例中，均以較常用的ITO材料為例。具體的，當(dāng)隔離膜采用ITO材料，進而形成隔離墊時，一方面，由于ITO為金屬材質(zhì)，其表面比較致密，不會在高溫下產(chǎn)生揮發(fā)，因此在后續(xù)濺射高溫的金屬物質(zhì)形成金屬圖案時，不會引起濺射設(shè)備腔室和觸摸屏本身受到污染的問題；另一方面，由于可以在常溫下采用ITO材料形成隔離膜，可避免引起第一膜層的透明材料揮發(fā)；再一方面，ITO的透明特性也能滿足可視區(qū)域的要求。優(yōu)選的，形成所述金屬圖案，具體包括形成位于屏幕非可視區(qū)域的金屬走線和位于屏幕可視區(qū)域的金屬橋。具體的，形成位于屏幕非可視區(qū)域的金屬走線，是用于給后續(xù)形成的導(dǎo)電走線提供數(shù)據(jù)信號；形成位于屏幕可視區(qū)域的金屬橋是用于使后續(xù)形成的斷續(xù)型導(dǎo) 電走線能夠?qū)?。?yōu)選的，所述單層外掛式觸摸屏的工藝制作方法還包括在形成有所述金屬走線和金屬橋的第一膜層上形成第二膜層，所述第二膜層采用樹脂型材料；對所述第二膜層進行刻蝕處理，分別形成位于屏幕可視區(qū)域的過孔和位于屏幕非可視區(qū)域的第一鏤空圖案，以露出所述金屬橋和所述金屬走線；在所述具有過孔和第一鏤空圖案的第二膜層上形成用于確定觸摸點的導(dǎo)電走線，所述導(dǎo)電走線包括交叉設(shè)置且相互絕緣的斷續(xù)型導(dǎo)電走線和連續(xù)型導(dǎo)電走線；其中，所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線和連續(xù)型導(dǎo)電走線均通過所述第一鏤空圖案與所述金屬走線進行連接，所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線通過所述過孔與所述金屬橋相接觸。具體的，在第一膜層采用樹脂型材料的基礎(chǔ)上，仍采用樹脂型材料制作第二膜層，由于制作工藝所需的溫度不高，因此可避免高溫對第一膜層材料的不良影響。與現(xiàn)有的單層外掛式觸摸屏制作工藝中采用氮化硅等材料制作絕緣層相比，本發(fā)明采用樹脂型材料制作第二膜層，既能起到隔絕導(dǎo)電走線和金屬圖案(金屬走線和金屬橋)的作用，也能起到避免高溫制作環(huán)境帶來BM材料揮發(fā)的問題。具體的，形成過孔和第一鏤空圖案時，可根據(jù)第二膜層采用的樹脂型材料是否為光敏型材料確定具體的刻蝕工藝，例如，若第二膜層采用光敏型樹脂材料，則可以采用掩模曝光及顯影等工藝形成過孔和第一鏤空圖案，否則，可以采用干法刻蝕或濕法刻蝕(即溶液腐蝕)的方式形成過孔和第一鏤空圖案。具體的，第一鏤空圖案為所述第二膜層中用于將金屬走線露出的鏤空區(qū)域，以使得將后續(xù)工藝中形成的導(dǎo)電走線與金屬走線連接起來，達到金屬走線與導(dǎo)電走線之間傳輸數(shù)據(jù)的目的。 較佳的，所述第二膜層采用的樹脂型材料透明且絕緣。具體的，所述第二膜層采用透明、絕緣的樹脂型材料，一方面，滿足可視區(qū)域的透明要求，另一方面，不影響所述導(dǎo)電走線導(dǎo)電的功能。較佳的，所述第二膜層的厚度大于所述BM Pattern的厚度；或，所述第一膜層的厚度大于所述BM Pattern的厚度；或，所述第一膜層的厚度和第二膜層的厚度之和大于所述BM Pattern的厚度。具體的，由于BM Pattern中具有一斜坡形的段差部位，相應(yīng)的，在后續(xù)形成的第一膜層和第二膜層中也都會具有一斜坡形部位，為了避免因BM Pattern中段差部位的陡度過大，而導(dǎo)致第二膜層中斜坡形部位的陡度也較大，進而導(dǎo)致后續(xù)工藝中沿第二膜層中斜坡形部位的表面形成的導(dǎo)電走線容易斷線的問題，本發(fā)明中可通過以下三種方式使得第二膜層中斜坡形部位的陡度小于BM Pattern中段差部位的陡度，即令所述第一膜層的厚度大于所述BM Pattern的厚度,或,所述第二膜層的厚度大于所述BM Pattern的厚度；或,所述第一膜層的厚度和第二膜層的厚度之和大于所述BM Pattern的厚度。較佳的，在所述具有過孔和第一鏤空圖案的第二膜層上形成用于確定觸摸點的導(dǎo)電走線，具體包括在所述具有過孔的第二膜層表面形成導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層與導(dǎo)電走線采用同種材料；對所述導(dǎo)電層進行刻蝕處理，形成交叉設(shè)置且相互絕緣的斷續(xù)型導(dǎo)電走線和連續(xù)型導(dǎo)電走線，其中，使得所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線和連續(xù)型導(dǎo)電走線都通過所述第一鏤空圖案與所述金屬走線進行連接，并使得所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線通過所述過孔與所述金屬橋相接觸。具體的，本發(fā)明中形成所述導(dǎo)電走線，可采用現(xiàn)有技術(shù)中形成用于確定觸摸點的導(dǎo)電走線的方式，例如，在具有過孔和第一鏤空圖案的第二膜層的表面形成導(dǎo)電層，然后通過刻蝕工藝，形成相互交叉且絕緣的多條斷續(xù)型導(dǎo)電走線和連續(xù)型導(dǎo)電走線。與現(xiàn)有技術(shù)中形成的用于確定觸摸點的導(dǎo)電走線類似，本發(fā)明中，所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線由多個分離的
導(dǎo)電線段構(gòu)成，其中，每個導(dǎo)電線段都通過所述第二膜層上的過孔與所述金屬橋相接觸，從而實現(xiàn)整個斷續(xù)型導(dǎo)電走線的導(dǎo)通；連續(xù)性導(dǎo)電走線由一整條導(dǎo)電線段構(gòu)成；所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線和連續(xù)型導(dǎo)電走線都沿所述第二膜層上的斜坡形部位由屏幕可視區(qū)域延伸至屏幕非可視區(qū)域，由于所述第二膜層上的斜坡形部位的陡度較小，表面比較平坦，因此不會造成所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線和連續(xù)型導(dǎo)電走線斷線。具體的，使得所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線和連續(xù)型導(dǎo)電走線都通過所述第一鏤空圖案與所述金屬走線進行連接，可實現(xiàn)金屬走線與所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線、連續(xù)型導(dǎo)電走線之間傳輸數(shù)據(jù)的目的。較佳的，所述導(dǎo)電走線采用ITO材料。具體的，與現(xiàn)有技術(shù)類似，所述導(dǎo)電走線采用透明且導(dǎo)電的ITO材料制作。較佳的，所述單層外掛式觸摸屏的工藝制作方法還包括在所述形成有導(dǎo)電走線的第二膜層上形成具有設(shè)定硬度的第三膜層，所述第三膜層采用樹脂型材料；對所述第三膜層進行刻蝕處理，形成位于非可視區(qū)域的第二鏤空圖案，以露出所述金屬走線；將所述金屬走線與所述柔性印刷線路板進行連接。具體的，為了保護組成所述單層外掛式觸摸屏的各功能單元，在第二膜層上面形成覆蓋整個屏幕區(qū)域且具有設(shè)定硬度的第三膜層，本發(fā)明中，可根據(jù)具體的需要選擇具有設(shè)定硬度的樹脂型材料制作第三膜層；采用樹脂型材料制作的第三膜層，其制作工藝不需要較高的溫度，因此，不會對第二膜層造成不良影響。具體的，第二鏤空圖案即為所述第三膜層中用于將所述金屬走線露出的鏤空區(qū)域，以使金屬走線能夠與柔性印刷線路板相連接，實現(xiàn)柔性印刷線路板與金屬走線之間傳輸數(shù)據(jù)的目的。其中，形成第二鏤空圖案時，可根據(jù)所述第三膜層采用的材料是否為光敏型樹脂材料來確定具體的刻蝕工藝，例如，若所述第三膜層采用光敏型樹脂材料，則可以采用掩模曝光及顯影等工藝形成第二鏤空圖案，否則，就可以采用干法刻蝕或濕法刻蝕(即溶液腐蝕)的方式形成第二鏤空圖案。較佳的，所述第三膜層采用的樹脂型材料透明且絕緣。
具體的，所述第三膜層采用透明、絕緣的樹脂型材料，既能夠滿足可視區(qū)域的透明要求，又能夠滿足其作為觸摸屏最外層絕緣的需要。例如，本發(fā)明可以采用光敏型樹脂制作第三膜層，這樣形成第三膜層的圖案時只需要進行掩模曝光和顯影工藝即可。需要指出的是，本發(fā)明提供的單層外掛式觸摸屏的工藝制作方法中，所述第一膜層、第二膜層、第三膜層都是采用樹脂型材料制作，但是本發(fā)明對各膜層采用的樹脂型材料是否相同沒有限制，只要能夠達到本發(fā)明對各膜層的要求即可。實施例一本實施例提供一種單層外掛式觸摸屏工藝制作方法，如圖3(1) 3(11)所示，該工藝制作方法具體包括步驟A，在玻璃基板301上涂覆一層BM材料，然后對該層BM材料進行光刻蝕處理，形成覆蓋屏幕非可視區(qū)域的BM Pattern 302,如圖3 (I)所示,該BM Pattern 302上靠近屏
幕可視區(qū)域的位置具有一斜坡形的第一段差部位303 ；步驟B，BM Pattern 302的玻璃基板301上涂覆一層透明、絕緣的樹脂型材料，該樹脂型材料的烘烤溫度低于引起所述BM材料揮發(fā)的最低溫度，然后對這層樹脂型材料進行烘烤，形成第一膜層304，如圖3(2)所示，第一膜層304的厚度略大于BM Pattern 302的厚度，以使第一膜層304上的第二段差部位305的陡度小于第一段差部位303的陡度，表面比較平坦；步驟C，采用ITO材料在第一膜層304上鍍一膜層，形成隔離膜306，如圖3 (3)所示，由于ITO材料的鍍膜工藝不需要較高的溫度，也就不會對樹脂型材料制作的第一膜層304造成不良影響；步驟D，在隔離膜306上濺射一層金屬物質(zhì)，形成金屬層307，所述金屬物質(zhì)可以為鑰或鋁釹材料，如圖3 (4)所示，由于隔離膜306將第一膜層304遮蓋住，因此不會因為濺射的金屬物質(zhì)溫度較高而對樹脂型材料制作的第一膜層304造成不良影響，并且由于第一膜層304將BM Pattern 302遮蓋住，也就不會引起B(yǎng)M材料的揮發(fā)，進而不會導(dǎo)致濺射設(shè)備的腔室和/或觸摸屏結(jié)構(gòu)收到污染；步驟E，對所述金屬層307和隔離膜306進行刻蝕處理，如圖3 (5)所示，形成位于屏幕非可視區(qū)域的金屬走線308、位于屏幕可視區(qū)域的金屬橋309、以及將金屬走線308和金屬橋309與第一膜層304隔離開的隔離墊310 ；步驟F，繼續(xù)在第一膜層304上涂覆透明、絕緣、光敏型的樹脂材料，形成第二膜層311，如圖3(6)所示，第二膜層311上具有第三段差部位316，由于第一膜層304上的第二段差部位305的陡度小于第一段差部位303的陡度，因此，第三段差部位316的表面比較平坦；步驟G，利用光刻工藝對第二膜層311進行刻蝕處理形成位于屏幕可視區(qū)域的過孔312和位于屏幕非可視區(qū)域的第一鏤空圖案313，如圖3 (7)所示，通過形成過孔312，金屬橋309的一部分被露出，通過形成第一鏤空圖案313，金屬走線308的一部分被露出；步驟H，采用ITO材料在具有過孔312和第一鏤空圖案313的第二膜層311上鍍一膜層，并通過光刻工藝形成多條沿第一設(shè)定方向設(shè)置的斷續(xù)型ITO走線314，以及多條沿第二設(shè)定方向設(shè)置的連續(xù)型ITO走線315 ；如圖3(8)所示，形成的每條斷續(xù)型ITO走線314由多個分離的ITO線段構(gòu)成，每個ITO線段都通過過孔312與金屬橋309相接觸，并且斷續(xù)型ITO走線314靠近屏幕非可視區(qū)域的部分沿著第三段差部位316由屏幕可視區(qū)域延伸至屏幕非可視區(qū)域，通過第一鏤空圖案313與露出的金屬走線308連接；每條連續(xù)型ITO走線315由一整條ITO走線構(gòu)成，并且連續(xù)型ITO走線315靠近非可視區(qū)域的部分沿著第三段差部位316由屏幕可視區(qū)域延伸至屏幕非可視區(qū)域，通過第一鏤空圖案313與非可視區(qū)域中的金屬走線308連接；連續(xù)型ITO走線315與斷續(xù)型ITO走線314交叉設(shè)置，并且相互之間絕緣，且第一設(shè)定方向與第二設(shè)定方向具有垂直關(guān)系；需要說明的是，在圖3(8)中僅示出了上述多個分離的ITO線段中的 一部分，用以說明相鄰兩個斷續(xù)性ITO走線314之間的連接方式。步驟I，如圖3 (9)所示，在第二膜層311上涂覆一層透明、絕緣的光敏型樹脂材料，形成具有一定硬度的第三膜層317 ;由于采用樹脂型材料制作第三膜層317不需要較高的溫度，因此，不會對第二膜層311造成不良影響；步驟J，對所述第三膜層317進行掩模曝光及顯影等處理，形成位于屏幕非可視區(qū)域的第二鏤空圖案318，如圖3(10)所示，第二鏤空圖案318使得所述金屬走線308的一小部分被露出；步驟K，如圖3 (11)所示，通過第二鏤空圖案318，將露出的金屬走線308與柔性印刷線路板319連接起來。本實施例中，還可以通過令第二膜層311的厚度大于BM Pattern 302的厚度，或者通過令第一膜層304的厚度和第二膜層311的厚度之和大于BM Pattern302的厚度，來達到使得第三段差部位316的表面比較平坦的目的，從而避免因第一段差部位303的陡度較大，而導(dǎo)致沿第三段差部位316表面形成的斷續(xù)型ITO走線313和連續(xù)型ITO走線315容易產(chǎn)生短線的問題。本實施例提供的單層外掛式觸摸屏工藝制作方法中，還增加以下各步驟，以完成將制作的單層外掛式觸摸屏應(yīng)用于液晶顯示器中，具體步驟如下步驟L，在步驟K制作完成的單層外掛式觸摸屏的第三膜層317表面，涂覆一層OCA(Optical Clear Adhesive,光學(xué)膠)層；步驟M，如圖3(11)所示，利用所述OCA層，將步驟L制作完成的單層外掛式觸摸屏與制作好的液晶顯示屏粘結(jié)在一起，形成觸控式液晶顯示器。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種單層外掛式觸摸屏，該觸摸屏由本發(fā)明提供的單層外掛式觸摸屏的工藝制作方法制作，包括基板、黑色矩陣圖案BM Pattern、第一膜層、隔離墊、金屬圖案；其中，所述BM Pattern形成于所述基板表面上，并位于屏幕非可視區(qū)域；所述第一膜層形成于帶有所述BM Pattern的基板表面上，由透明材料構(gòu)成；所述隔離墊形成于所述第一膜層上，由透明導(dǎo)電材料構(gòu)成；所述金屬圖案形成于所述隔離墊上。優(yōu)選的，所述隔離墊采用氧化銦錫ITO材料。優(yōu)選的，所述金屬圖案具體包括位于屏幕非可視區(qū)域的金屬走線，和位于屏幕可視區(qū)域的金屬橋。優(yōu)選的，所述單層外掛式觸摸屏還包括形成于帶有所述金屬圖案的第一膜層上的第二膜層，和形成于所述第二膜層上的導(dǎo)電走線；其中，所述第二膜層位于屏幕可視區(qū)域的部位具有過孔；所述第二膜層位于屏幕非可視區(qū)域的部位具有第一鏤空圖案；并且，所述導(dǎo)電走線具體包括斷續(xù)型導(dǎo)電走線、連續(xù)型導(dǎo)電走線；所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線與所述連續(xù)型導(dǎo)電走線交叉設(shè)置且相互絕緣；所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線和連續(xù)型導(dǎo)電走線都通過所述第一鏤空圖案與所述金屬走線進行連接；所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線通過所述過孔與所述金屬橋相接觸。優(yōu)選的，所述第一膜層的厚度大于所述BM Pattern的厚度；或，所述第二膜層的厚度大于所述BM Pattern的厚度；或，所述第一膜層的厚度和第二膜層的厚度之和大于所述BM Pattern的厚度。具體的，由于BM Pattern中具有一斜坡形的段差部位，相應(yīng)的，在后續(xù)形成的第一膜層和第二膜層中也都會具有一斜坡形部位，為了避免因BM Pattern中段差部位的陡度過大，而導(dǎo)致第二膜層中斜坡形部位的陡度也較大，進而導(dǎo)致后續(xù)工藝中沿第二膜層中斜坡形部位的表面形成的導(dǎo)電走線容易斷線的問題，本發(fā)明中可通過以下三種方式使得第二膜
層中斜坡形部位的陡度小于BM Pattern中段差部位的陡度，S卩令所述第一膜層的厚度大于所述BM Pattern的厚度,或,所述第二膜層的厚度大于所述BM Pattern的厚度；或,所述第一膜層的厚度和第二膜層的厚度之和大于所述BM Pattern的厚度。較佳的，所述觸摸屏還包括形成于帶有所述導(dǎo)電走線的第二膜層上的第三膜層，所述第三膜層采用樹脂型材料；所述第三膜層位于屏幕非可視區(qū)域的部位具有第二鏤空圖案；所述導(dǎo)電走線通過所述第二鏤空圖案連接到所述柔性印刷線路板上。需要指出的是，本發(fā)明提供的單層外掛式觸摸屏中，所述第一膜層、第二膜層、第三膜層都是采用樹脂型材料制作，但是本發(fā)明對各膜層采用的樹脂型材料是否相同沒有限制，只要能夠達到本發(fā)明對各膜層的要求即可。實施例二本實施例提供一種單層外掛式觸摸屏，如圖4所示，包括基板401、BM Pattern402、段差部位403、第一膜層404、第一斜坡形部位405、隔離墊406、金屬走線407、金屬橋408、第二膜層409、過孔410、第一鏤空圖案411 (圖中未示出)、第二斜坡部位412、斷續(xù)型導(dǎo)電走線413、連續(xù)型導(dǎo)電走線414、第三膜層415、第二鏤空圖案416、柔性印刷電路板417 ；其中，基板101采用玻璃材料制作；布滿整個屏幕區(qū)域；用于承載構(gòu)成整個單層外掛式觸摸屏的各功能單元；BM Pattern 402采用BM材料(含有黑色染色劑的樹脂材料)制作；形成于基板401上，并位于屏幕非可視區(qū)域；用于遮擋屏幕非可視區(qū)域的光線；BM Pattern 402中位于屏幕可視區(qū)域和屏幕非可視區(qū)域的交界部位為段差部位103，段差部位103具有一定的陡度；第一膜層404采用透明、絕緣的樹脂型材料制作，該樹脂型材料的烘烤溫度低于引起B(yǎng)M材料揮發(fā)的最低溫度；形成于帶有BM Pattern 402的玻璃基板401上，覆蓋整個屏幕區(qū)域，其厚度大于BM Pattern 402的厚度；第一膜層404中位于屏幕可視區(qū)域和屏幕非可視區(qū)域的交界部位為第一斜坡部位405，該第一斜坡部位405與段差部位103相對應(yīng)，為斜坡形狀，第一斜坡部位405的陡度小于段差部位103的陡度；隔離墊406采用ITO材料制作；形成于第一膜層404上；
金屬走線407采用鑰或鋁釹材料制作；形成于隔離墊406上，位于屏幕非可視區(qū)域，與其接觸的隔離墊406具有相同的圖案；金屬橋408采用鑰或鋁釹材料制作；形成于隔離墊406上，位于屏幕可視區(qū)域，與其接觸的隔離墊406具有相同的圖案；第二膜層409采用透明、絕緣的樹脂型材料制作；形成于帶有金屬走線407和金屬橋408的第一膜層404上，覆蓋整個屏幕表面；第二膜層409中位于屏幕可視區(qū)域的部位具有過孔410，位于屏幕非可視區(qū)域的部位具有第一鏤空圖案411 ;第二膜層409中位于屏幕可視區(qū)域和屏幕非可視區(qū)域的交界部位為第二斜坡部位412，該第二斜坡部位412與第一斜坡部位405相對應(yīng)，為斜坡形狀，第二斜坡部位412的陡度小于段差部位103的陡度；斷續(xù)型導(dǎo)電走線413采用ITO材料制作；形成于第二膜層409上，由多個分離的導(dǎo)電線段構(gòu)成，每一導(dǎo)電線段都通過過孔410與金屬橋408相接觸，以使得整條斷續(xù)型導(dǎo)電走線413能夠?qū)?；斷續(xù)型導(dǎo)電走線413沿第二斜坡部位412的表面由屏幕可視區(qū)域延伸至
屏幕非可視區(qū)域，并穿過第一鏤空圖案411與金屬走線407相連接；連續(xù)型導(dǎo)電走線414采用ITO材料制作；形成于第二膜層409上，由一整條導(dǎo)電走線構(gòu)成；連續(xù)型導(dǎo)電走線414沿第二斜坡部位412的表面由屏幕可視區(qū)域延伸至屏幕非可視區(qū)域，并穿過第一鏤空圖案411與金屬走線407相連接；斷續(xù)型導(dǎo)電走線413與連續(xù)型導(dǎo)電走線414交叉設(shè)置，且相互絕緣；斷續(xù)型導(dǎo)電走線413和連續(xù)型導(dǎo)電走線414都通過與金屬走線407連接來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，并用于確定觸摸點；第三膜層415采用透明、絕緣的樹脂型材料制作，具有一定的硬度；形成于帶有斷續(xù)型導(dǎo)電走線413和連續(xù)型導(dǎo)電走線414的第二膜層409上；用于保護整個單層外掛式觸摸屏的各功能單元；第三膜層415中位于屏幕非可視區(qū)域的部位具有第二鏤空圖案416，用于露出一小部分金屬走線408 ；柔性印刷電路板417通過第二鏤空圖案416與露出的金屬走線408相連接，用于與金屬走線408之間傳輸數(shù)據(jù)。本實施例中，還可以通過設(shè)置第二膜層409的厚度大于BM Pattern 402的厚度，或者，第一膜層404的厚度與第二膜層409的厚度之和大于BM Pattern402的厚度，以達到使得第二斜坡部位412的表面比較平坦的目的，以避免沿第二斜坡部位412表面形成的斷續(xù)型導(dǎo)電走線413和連續(xù)型導(dǎo)電走線414容易斷線的問題。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種液晶顯示器，該顯示器包括本發(fā)明提供的單層外掛式觸摸屏。實施例三本實施例提供一種液晶顯示器，如圖5所示，該顯示器包括單層外掛式觸摸屏501、OC層502、TFT-LCD液晶顯示屏503 ;其中，單層外掛式觸摸屏501具有本發(fā)明提供的單層外掛式觸摸屏結(jié)構(gòu)；OC層502采用光學(xué)膠0CA，涂覆于單層外掛式觸摸屏501中的第三膜層的外表面；TFT-IXD液晶顯示屏503通過OC層502與單層外掛式觸摸屏501粘結(jié)在一起。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動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和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種單層外掛式觸摸屏的制作方法，其特征在于，包括 在基板表面形成位于屏幕非可視區(qū)域的黑色矩陣圖案BM Pattern ； 在形成有BM Pattern的基板表面形成第一膜層，所述第一膜層采用透明材料，并且該透明材料的烘烤溫度低于引起構(gòu)成所述BM Pattern的材料揮發(fā)的最低溫度； 在所述第一膜層的表面依次形成隔離膜和金屬層，所述隔離膜采用透明導(dǎo)電材料，并且所述透明導(dǎo)電材料在濺射所述金屬層的高溫下不揮發(fā)； 對所述金屬層和隔離膜進行刻蝕處理，分別形成金屬圖案和隔離墊。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述隔離膜采用銦錫氧化物ITO材料或者銦鋅氧化物IZO材料。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，形成所述金屬圖案，具體包括形成位于屏幕非可視區(qū)域的金屬走線和位于屏幕可視區(qū)域的金屬橋。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括 在形成有所述金屬走線和金屬橋的第一膜層上形成第二膜層，所述第二膜層采用樹脂型材料； 對所述第二膜層進行刻蝕處理，分別形成位于屏幕可視區(qū)域的過孔和位于屏幕非可視區(qū)域的第一鏤空圖案，以露出所述金屬橋和所述金屬走線； 在所述具有過孔和第一鏤空圖案的第二膜層上形成用于確定觸摸點的導(dǎo)電走線，所述導(dǎo)電走線包括交叉設(shè)置且相互絕緣的斷續(xù)型導(dǎo)電走線和連續(xù)型導(dǎo)電走線；其中，所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線和連續(xù)型導(dǎo)電走線均通過所述第一鏤空圖案與所述金屬走線進行連接，所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線通過所述過孔與所述金屬橋相接觸。
5.一種單層外掛式觸摸屏，其特征在于，包括基板、黑色矩陣圖案BM Pattern、第一膜層、隔離墊、金屬圖案；其中， 所述BM Pattern形成于所述基板表面上，并位于屏幕非可視區(qū)域； 所述第一膜層形成于帶有所述BM Pattern的基板表面上，由透明材料構(gòu)成； 所述隔離墊形成于所述第一膜層上，由透明導(dǎo)電材料構(gòu)成； 所述金屬圖案形成于所述隔離墊上。
6.如權(quán)利要求5所述的觸摸屏，其特征在于，所述隔離墊采用銦錫氧化物ITO材料或者銦鋅氧化物IZO材料。
7.如權(quán)利要求5所述的觸摸屏，其特征在于，所述金屬圖案具體包括位于屏幕非可視區(qū)域的金屬走線和位于屏幕可視區(qū)域的金屬橋。
8.如權(quán)利要求7所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸摸屏還包括形成于帶有所述金屬圖案的第一膜層上的第二膜層，和形成于所述第二膜層上的導(dǎo)電走線；其中， 所述第二膜層位于屏幕可視區(qū)域的部位具有過孔； 所述第二膜層位于屏幕非可視區(qū)域的部位具有第一鏤空圖案； 并且，所述導(dǎo)電走線具體包括斷續(xù)型導(dǎo)電走線、連續(xù)型導(dǎo)電走線； 所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線與所述連續(xù)型導(dǎo)電走線交叉設(shè)置且相互絕緣； 所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線和連續(xù)型導(dǎo)電走線都通過所述第一鏤空圖案與所述金屬走線進行連接； 所述斷續(xù)型導(dǎo)電走線通過所述過孔與所述金屬橋相接觸。
9.如權(quán)利要求8所述的觸摸屏，其特征在于， 所述第一膜層的厚度大于所述BM Pattern的厚度；或， 所述第二膜層的厚度大于所述BM Pattern的厚度；或， 所述第一膜層的厚度和第二膜層的厚度之和大于所述BM Pattern的厚度。
10.一種液晶顯不器,其特征在于,包括如權(quán)利要求5 9任一所述的單層外掛式觸摸屏。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單層外掛式觸摸屏及其制作方法、液晶顯示器，該方法包括在基板表面形成位于屏幕非可視區(qū)域的黑色矩陣圖案BM Pattern；在形成有BM Pattern的基板表面形成第一膜層，第一膜層采用透明材料，并且該透明材料的烘烤溫度低于引起構(gòu)成BM Pattern的材料揮發(fā)的最低溫度；在第一膜層的表面依次形成隔離膜和濺射金屬層，隔離膜采用透明導(dǎo)電材料，并且透明導(dǎo)電材料在濺射金屬層的高溫下不揮發(fā)；對金屬層和隔離膜進行刻蝕處理，分別形成金屬圖案和隔離墊。本發(fā)明先依次形成第一膜層和隔離膜，再濺射金屬層，可以避免濺射設(shè)備的腔室以及觸摸屏本身受到污染的問題。
文檔編號G02F1/1333GK102880340SQ201210311038
公開日2013年1月16日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者劉英明, 王海生, 胡明 申請人:北京京東方光電科技有限公司