觸控顯示裝置及其制作方法
【專利摘要】觸控顯示裝置包括顯示基板和觸控感測層。顯示基板包括相對設(shè)置的陣列基板和彩色濾光基板。彩色濾光基板包括黑矩陣層。觸控感測層的邊緣在彩色濾光基板的投影位于黑矩陣層在彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)。觸控感測層包括多個(gè)觸控電極單元，每一觸控電極單元包括多條第一觸控電極條和與多條第一觸控電極條交叉設(shè)置的多條第二觸控電極條，多條第一觸控電極條和多條第二觸控電極條彼此連接并呈非周期性排布。本發(fā)明還涉及觸控顯示裝置制造方法。觸控顯示裝置具有較高的穿透率，可有效地減少或消除明暗條紋，有利于提升觸控顯示裝置的顯示品質(zhì)。
【專利說明】觸控顯示裝置及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及觸控顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，且特別是涉及一種觸控顯示裝置及其制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的觸控顯示裝置的觸控技術(shù)主要有外掛式、單玻璃觸控式(One GlassSolut1n, OGS)、內(nèi)嵌式(In cell)和外嵌式(On cell)等技術(shù)。外掛式的觸控顯示裝置由于觸摸屏與顯示面板是相互獨(dú)立設(shè)置，產(chǎn)品厚度較大，不能滿足一些掌上設(shè)備和便攜式設(shè)備的超薄要求，已經(jīng)被逐漸淘汰。OGS的觸控顯示裝置是將觸控感測層與保護(hù)玻璃整合在一起再通過光學(xué)膠貼合在顯示面板上，具有觸控靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，是目前的主流觸控技術(shù)之一，主要的缺點(diǎn)是強(qiáng)度不好易碎。In Cell的觸控顯示裝置是將觸控感測層集成到顯示面板的彩色濾光基板內(nèi)側(cè)，但I(xiàn)n Cell的觸控顯示裝置因結(jié)構(gòu)、制程均比較復(fù)雜而導(dǎo)致其生產(chǎn)良率較低。On Cell的觸控顯示裝置是將觸控感測層設(shè)置在顯示面板的彩色濾光基板外側(cè)，也是目前的主流觸控技術(shù)之一。
[0003]圖1是現(xiàn)有的第一種觸控顯示裝置的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，觸控顯示裝置10包括陣列基板11，彩色濾光基板12及夾置于陣列基板11和彩色濾光基板12之間的液晶層14。觸控感測層13設(shè)置在彩色濾光基板12遠(yuǎn)離陣列基板11 一側(cè)的表面，包括第一觸控電極層13a和設(shè)于第一觸控電極層13a上的第二觸控電極層13b。第一觸控電極層13a和第二觸控電極層13b—般是用氧化銦錫(Indium Tin Oxides, ITO)等透明導(dǎo)電材料制作，因此，觸控感測層13不僅制作成本高，阻抗大，而且會(huì)導(dǎo)致觸控顯示裝置的穿透率降低，觀看者甚至?xí)吹接|控感測層13的明顯的圖形。隨著觸控顯示裝置的分辨率的逐漸增大，對觸控顯示裝置的穿透率的要求也越加苛刻，由ITO等透明導(dǎo)電材料制作的上述結(jié)構(gòu)的觸控感測層13已無法滿足需求。
[0004]金屬網(wǎng)格(Metal Mesh)結(jié)構(gòu)的觸控顯示裝置是指觸控顯示裝置具有由金屬導(dǎo)電材料制成的呈網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)的觸控感測層，由金屬網(wǎng)格制成的觸控感測層由于阻抗小、穿透率高、觸控靈敏度高和響應(yīng)速度快而受到重視，是目前用于取代由ITO等透明導(dǎo)電材料制作觸控感測層的觸控顯示裝置主要產(chǎn)品之一。
[0005]由金屬網(wǎng)格制成的觸控感測層中觸控電極的圖案一般都對應(yīng)彩色濾光基板的黑矩陣圖案制作，并調(diào)整觸控電極的線寬度使其完全隱藏在黑矩陣圖案的區(qū)域范圍內(nèi)。具體地，圖2A是現(xiàn)有的第二種觸控顯示裝置的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2B是圖2A中IIB區(qū)域的放大不意圖。圖2A和圖2B主要繪不了觸控顯不裝置20的彩色濾光基板的相對兩側(cè)表面的結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，觸控顯示裝置20同樣包括陣列基板、液晶層等結(jié)構(gòu)，為了圖示簡潔在此并未繪出。如圖2A和圖2B所示，設(shè)置在彩色濾光基板靠近陣列基板一側(cè)表面的黑矩陣層31包括多條第一遮光條32和與多條第一遮光條32相互交叉的多條第二遮光條33。設(shè)置在彩色濾光基板遠(yuǎn)離陣列基板一側(cè)表面的觸控感測層21包括位于多條第一遮光條32正上方的多條第一觸控電極條22和位于多條第二遮光條33正上方的多條第二觸控電極條23，多條第一觸控電極條22和多條第二觸控電極條23相互交叉形成金屬網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0006]現(xiàn)在技術(shù)中，黑矩陣層31的圖案一般都是對應(yīng)陣列基板中數(shù)據(jù)線和掃描線的圖案，而形成觸控感測層21的金屬網(wǎng)格的圖案又與黑矩陣層31的圖案相似并且是呈周期性排列，當(dāng)背光源的光線穿過陣列基板、彩色濾光基板和觸控感測層21后，會(huì)因衍射而產(chǎn)生明暗相間的條紋，影響觸控顯示裝置20的顯示品質(zhì)。具體地，如圖2A所示，假設(shè)由多條第一觸控電極條22和多條第二觸控電極條23相互交叉以限定出多個(gè)透光區(qū)域P，即每相鄰兩條第一觸控電極條22和每相鄰兩條第二觸控電極條23之間相互交叉從而限定出一個(gè)透光區(qū)域P，一個(gè)透光區(qū)域P對應(yīng)一個(gè)子像素區(qū)域S。將子像素區(qū)域S沿第一觸控電極條22長度方向的長度定義為Ha，子像素區(qū)域S沿與第二觸控電極條23長度方向的長度定義為Hb。圖3A是現(xiàn)有的第二種的觸控顯示裝置沿多條第一觸控電極條長度延伸方向的明暗條紋的實(shí)拍圖。圖3B是圖3A中的單位面積內(nèi)的光照仿真及照度曲線圖。如圖3A和圖3B所示，現(xiàn)有的第二種觸控顯示裝置20沿多條第一觸控電極條22的排列方向顯示有明顯的明暗相間的條紋，照度隨接收面位置的不同呈規(guī)律性的增大和減小，照度曲線呈現(xiàn)規(guī)律性的波動(dòng)。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)Hb越小時(shí)，相同的觀察位置觀察時(shí)會(huì)呈現(xiàn)越多的沿第一觸控電極條22的排列方向的明暗條紋。圖4A是現(xiàn)有的第二種的觸控顯示裝置沿多條第二觸控電極條23的排列方向的條紋的實(shí)拍圖。圖4B是圖4A中的單位面積內(nèi)的光照仿真及照度曲線圖。如圖4A和圖4B所示，現(xiàn)有的第二種觸控顯示裝置20在多條第二觸控電極條23的排列方向顯示有明顯的明暗相間的條紋，而照度也隨接收面位置的不同呈規(guī)律性的增大和減小，照度曲線呈現(xiàn)規(guī)律性的波動(dòng)。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)Ha越小時(shí)，相同觀察位置觀察時(shí)會(huì)呈現(xiàn)越多的沿第二觸控電極條23的排列方向的明暗條紋。因此，如何消除由金屬網(wǎng)格制成的觸控感測層中因衍射而產(chǎn)生的明暗條紋，避免穿透率的下降成為觸控顯示裝置中亟待解決的主要問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于，提供了一種觸控顯示裝置，其具有較高的穿透率，可有效地減少或消除明暗條紋，有利于提升觸控顯示裝置的顯示品質(zhì)。
[0008]本發(fā)明的目的在于，提供了一種觸控顯示裝置制造方法，其步驟簡單，有利于降低制作成本，所制作的觸控顯示裝置具有較高的穿透率，可有效地減少或消除明顯條紋，有利于提高觸控顯示裝置的顯示品質(zhì)。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0010]一種觸控顯示裝置，包括顯示基板和觸控感測層。顯示基板包括相對設(shè)置的陣列基板和彩色濾光基板。彩色濾光基板具有面對陣列基板的第一表面以及遠(yuǎn)離陣列基板的且與第一表面相對的第二表面，彩色濾光基板包括設(shè)置在第一表面的黑矩陣層。觸控感測層位于彩色濾光基板的第二表面，并且觸控感測層的邊緣在彩色濾光基板的投影位于黑矩陣層在彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)。觸控感測層包括多個(gè)觸控電極單元，每一觸控電極單元包括多條第一觸控電極條和與多條第一觸控電極條交叉設(shè)置的多條第二觸控電極條，多條第一觸控電極條和多條第二觸控電極條彼此連接并呈非周期性排布。
[0011]本發(fā)明較佳實(shí)施例中，在觸控電極單元中，多條第一觸控電極條中每條第一觸控電極條與相鄰的兩條第一觸控電極條之間的距離不相等，且多條第二觸控電極條中每條第二觸控電極條與相鄰的兩條第二觸控電極條之間的距離不相等。
[0012]本發(fā)明較佳實(shí)施例中，觸控電極單元所在區(qū)域沿多條第一觸控電極條的排列方向的長度大于或等于150 μ m，觸控電極單元所在區(qū)域沿多條第二觸控電極條的排列方向的長度大于或等于150 μ m。
[0013]本發(fā)明較佳實(shí)施例中，每一觸控電極單元中，多條第一觸控電極條中至少一條第一觸控電極條包括多個(gè)第一觸控電極段，每一第一觸控電極段連接至少兩條第二觸控電極條，多條第二觸控電極條中至少一條第二觸控電極條包括多個(gè)第二觸控電極段。每一第二觸控電極段連接至少兩條第一觸控電極條。
[0014]本發(fā)明較佳實(shí)施例中，多條第一觸控電極條中至少一條第一觸控電極條包括多個(gè)延伸部。延伸部的延伸方向與第二觸控電極條的長度方向相同，且延伸部包括向至少一條第一觸控電極條一側(cè)延伸的第一延伸段。第一延伸段的延伸長度小于至少一條第一觸控電極條與相鄰的第一觸控電極條之間的間距。
[0015]本發(fā)明較佳實(shí)施例中，延伸部還包括向至少一條第一觸控電極條相對另一側(cè)延伸的第二延伸段，且第二延伸段的延伸長度小于至少一條第一觸控電極條與相鄰的第一觸控電極條之間的間距。
[0016]本發(fā)明較佳實(shí)施例中，觸控顯示裝置還包括位于觸控感測層上的遮擋黑矩陣層，遮擋黑矩陣層的圖案與觸控感測層相同并覆蓋觸控感測層。觸控感測層的邊緣在彩色濾光基板的投影位于遮擋黑矩陣層在彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)。
[0017]本發(fā)明較佳實(shí)施例中，遮擋黑矩陣層的邊緣在彩色濾光基板的投影位于黑矩陣層在彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)。
[0018]一種觸控顯示裝置制造方法，包括提供顯示基板，顯示基板包括相對設(shè)置的陣列基板和彩色濾光基板。彩色濾光基板具有面對陣列基板的第一表面以及遠(yuǎn)離陣列基板的且與第一表面相對的第二表面，在第一表面設(shè)置有黑矩陣層。在顯不基板的彩色濾光基板的第二表面形成觸控感測層，并使觸控感測層的邊緣在彩色濾光基板的投影位于黑矩陣層在彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)。觸控感測層包括多個(gè)觸控電極單元，每一觸控電極單元包括多條第一觸控電極條和與多條第一觸控電極條交叉設(shè)置的多條第二觸控電極條。多條第一觸控電極條和多條第二觸控電極條彼此連接并呈非周期性排布。
[0019]本發(fā)明較佳實(shí)施例中，觸控顯示裝置制造方法還包括在制作完成觸控感測層后在觸控感測層上形成遮擋黑矩陣層。遮擋黑矩陣層的圖案與觸控感測層相同并覆蓋觸控感測層。觸控感測層的邊緣在彩色濾光基板的投影位于遮擋黑矩陣層在彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)，并且遮擋黑矩陣層的邊緣在彩色濾光基板的投影位于黑矩陣層在彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)。
[0020]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的觸控顯示裝置觸控感測層包括多個(gè)觸控電極單兀，每一觸控電極單兀包括多條第一觸控電極條和與多條第一觸控電極條交叉設(shè)置的多條第二觸控電極條，多條第一觸控電極條和多條第二觸控電極條彼此連接并呈非周期性排布，可有效地減弱或消除明暗相間的條紋，從而具有較佳的顯示品質(zhì)。
[0021]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述觸控顯示裝置及制作方法的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是現(xiàn)有的第一種觸控顯示裝置的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2A是現(xiàn)有的第二種觸控顯示裝置的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2B是圖2A中II B區(qū)域的放大示意圖。
[0025]圖3A是現(xiàn)有的第二種的觸控顯示裝置沿多條第一觸控電極條長度方向的明暗條紋的實(shí)拍圖。
[0026]圖3B是圖3A中的單位面積內(nèi)的光照仿真及照度曲線圖。
[0027]圖4A是現(xiàn)有的第二種的觸控顯示裝置沿多條第二觸控電極條長度方向的明暗條紋的實(shí)拍圖。
[0028]圖4B是圖4A中的單位面積內(nèi)的光照仿真及照度曲線圖。
[0029]圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例的觸控顯示裝置的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖6是沿圖5的V1- VI線的剖視圖。
[0031]圖7是本發(fā)明第一實(shí)施例的觸控顯示裝置在單位面積內(nèi)的光照仿真及照度曲線圖。
[0032]圖8是本發(fā)明第一實(shí)施例的觸控顯示裝置、現(xiàn)有第二種觸控顯示裝置和未設(shè)置觸控感測層的顯示裝置的照度分布對比圖。
[0033]圖9是本發(fā)明第二實(shí)施例的觸控顯示裝置的黑矩陣層的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖10是本發(fā)明第二實(shí)施例的觸控顯示裝置的觸控感測層的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的觸控顯示裝置及其制作方法的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如下。
[0036]有關(guān)本發(fā)明的前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖式的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過【具體實(shí)施方式】的說明，當(dāng)可對本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
[0037]圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例的觸控顯示裝置的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是沿圖5的V1-VI線的剖視圖。請參閱圖5和圖6，本實(shí)施例的觸控顯示裝置100是On Cell型的觸控式液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display, IXD),但并不以此為限,例如也可以是觸控式主動(dòng)矩陣有機(jī)發(fā)光二極管(Active Matrix Organic Light Emitting D1de,AMOLED)顯示裝置。觸控顯示裝置100包括顯示基板I1和觸控感測層140。
[0038]顯示基板110例如是包括相對設(shè)置的陣列基板120和彩色濾光基板130以及夾置于陣列基板120與彩色濾光基板130之間的液晶層121，陣列基板120上設(shè)置有數(shù)據(jù)線、掃描線、薄膜晶體管(Thin Film Transistor,TFT)陣列和透明保護(hù)層等本領(lǐng)域技術(shù)人員較為熟知的結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。
[0039]彩色濾光基板130位于陣列基板120上,彩色濾光基板130具有第一表面132和與第一表面132相對的第二表面134,第一表面132面對陣列基板120,第二表面134遠(yuǎn)離陣列基板120。彩色濾光基板130包括設(shè)置在第一表面132的黑矩陣層136，黑矩陣層136位于彩色濾光基板130的面向陣列基板120的第一表面132上。黑矩陣層136包括多條等間距排列的第一遮光條136a和與多條第一遮光條136a相交的多條等間距排列的第二遮光條136b。彩色濾光基板130還包括彩色濾光光阻、透明保護(hù)層等本領(lǐng)域技術(shù)人員較為熟知的結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。
[0040]觸控感測層140位于彩色濾光基板130的第二表面134。本實(shí)施例中，觸控感測層140位于黑矩陣層136的正上方，觸控感測層140例如是由鑰、鋁或鑰鋁混合層等導(dǎo)電金屬材料制成，包括多個(gè)觸控電極單元140a，觸控感測層140中的多個(gè)觸控電極單元140a呈周期排列或非周期排列。圖5僅繪示其中一個(gè)觸控電極單元140a的一部分。此外，多個(gè)觸控電極單元140a的結(jié)構(gòu)可以相同也可以不相同。本實(shí)施例中，觸控電極單元140a包括位于多條第一遮光條136a正上方的多條第一觸控電極條142和位于多條第二遮光條136b正上方的多條第二觸控電極條144，多條第一觸控電極條142和多條第二觸控電極條144互相交叉設(shè)置。本實(shí)施例中，觸控感測層140的邊緣在彩色濾光基板130的投影位于黑矩陣層136在彩色濾光基板130的投影范圍之內(nèi)，也即，每一第一觸控電極條142的邊緣在彩色濾光基板130的投影均位于對應(yīng)正下方的第一遮光條136a在彩色濾光基板130的投影范圍之內(nèi)，每一第二觸控電極條144的邊緣在彩色濾光基板130的投影均位于對應(yīng)正下方的第二遮光條136b在彩色濾光基板130的投影范圍之內(nèi)。觸控電極單元140a內(nèi)的多條第一觸控電極142的長度相等，但是每條第一觸控電極條142與相鄰的兩條第一觸控電極條142之間的距離不相等，觸控電極單元140a內(nèi)的多條第二觸控電極條144的長度也相等，但是每條第二觸控電極條144與相鄰的兩條第二觸控電極條144之間的距離不相等，觸控電極單元140a內(nèi)的多條第一觸控電極條142和多條第二觸控電極條144彼此連接并呈非周期性排布。
[0041]具體地，如圖5所示，假設(shè)每相鄰兩條第一遮光條136a之間的距離為A，每相鄰兩條第二遮光條136b之間的距離為B，觸控電極單元140a包括沿第一方向(例如X方向)依次排列的10條第一觸控電極條142，分別為1420、1421、...、1429和沿第二方向(例如Y方向)依次排列的3條第二觸控電極條144，分別為1441、1442、1443。第一觸控電極條142中的1420和1421之間的距離為η2，其中n2 = 2k,即第一觸控電極條142中的1420和1421之間的距離為相鄰兩條第一遮光條136a之間的距離A的2倍，也即與第一觸控電極條142中的1420和1421對應(yīng)的兩條第一遮光條136a之間還夾置著一條第一遮光條136a。第一觸控電極條142中的1421與1422之間的距離為n3，其中n3 = 3A,即第一觸控電極條142中的1421和1422之間的距離為相鄰兩條第一遮光條136a之間的距離A的3倍，也即與第一觸控電極條142中的1421和1422對應(yīng)的兩條第一遮光條136a之間還夾置著兩條第一遮光條136a。第一觸控電極條142中的1422與1423之間的距離為n4，其中n4 = 4A，即第一觸控電極條142中的1422和1423之間的距離為相鄰兩條第一遮光條136a之間的距離A的4倍，也即與第一觸控電極條142中的1422和1423對應(yīng)的兩條第一遮光條136a之間還夾置著三條第一遮光條136a。第一觸控電極條142中的1423與1424之間的距離為n5，其中n5 = 5A，即第一觸控電極條142中的1423和1424之間的距離為相鄰兩條第一遮光條136a之間的距離A的5倍，也即與第一觸控電極條142中的1423和1424對應(yīng)的兩條第一遮光條136a之間還夾置著四條第一遮光條136a。類似的,再將第一觸控電極條142中的1424與1425之間的距離設(shè)為n3，第一觸控電極條142中的1425與1426之間的距離設(shè)為n4，第一觸控電極條142中的1426與1427之間的距離設(shè)為n5，第一觸控電極條142中的1427與1428之間的距離設(shè)為n4，第一觸控電極條142中的1428與1429之間的距離設(shè)為n5。也就是說，本實(shí)施例中，觸控電極單元140a內(nèi)沿第一方向(例如X方向)依次排列的十條第一觸控電極條142之間的距離依次為2A、3A、4A、5A、3A、4A、5A、4A、5A，即多條第一觸控電極條142中每條第一觸控電極條142與相鄰的兩條第一觸控電極條142之間的距離不相等而呈現(xiàn)非周期性排布。
[0042]同樣，第二觸控電極條144中的1441和1442之間的距離為m2，其中m2 = 2B,即第二觸控電極條144中的1441和1442之間的距離為相鄰兩條第二遮光條136b之間的距離B的2倍，也即與第二觸控電極條144中的1441和1442對應(yīng)的兩條第二遮光條136b之間還夾置著一條第二遮光條136b。第二觸控電極條144中的1442和1443之間的距離為m3，其中m3 = 3B,即第二觸控電極條144中的1442和1443之間的距離為相鄰兩條第二遮光條136b之間的距離B的3倍，也即與第二觸控電極條144中的1442和1443對應(yīng)的兩條第二遮光條136b之間還夾置著兩條第二遮光條136b。也就是說，本實(shí)施例中，觸控電極單元140a內(nèi)沿第二方向(例如Y方向)依次排列的三條第二觸控電極條144之間的距離依次為2B、3B，即第二觸控電極條1442與第二觸控電極條1441和第二觸控電極條1443之間的距離不相等而呈現(xiàn)非周期性排布。觸控電極單元140a內(nèi)的第一觸控電極條142和第二觸控電極條144呈非周期性排布，當(dāng)背光源的光線穿過觸控電極單元140a，呈非周期性排布的觸控電極單元140a由于用于穿透光線的間隙大小不同因此模糊了因衍射而產(chǎn)生在觸控電極單元140a所在區(qū)域內(nèi)的明暗相間的條紋。
[0043]優(yōu)選地,觸控電極單元140a所在區(qū)域的面積大于或等于150 μ mX 150 μ m,進(jìn)一步地，觸控電極單元140a所在區(qū)域沿第一觸控電極條142的排列方向(即第一方向例如X方向)的長度大于或等于150 μ m，觸控電極單元140a所在區(qū)域沿第二觸控電極條144的排列方向(即第二方向例如Y方向)的長度大于或等于150 μ m。例如當(dāng)A = 28.75 μ m,B =86.25 μ m時(shí)，觸控電極單元140a所在區(qū)域的面積大約為1010 μ mX 440 μ m，若觸控感測層140中的多個(gè)觸控電極單元140a是呈周期排列的，則觸控電極單元140a所在區(qū)域的面積越大，周期排列的多個(gè)觸控電極單元140a之間因衍射產(chǎn)生的明暗條紋就越不明顯。
[0044]本實(shí)施例中，觸控顯示裝置100還包括位于觸控感測層140上的遮擋黑矩陣層150，遮擋黑矩陣層150的圖案與觸控感測層140相同并覆蓋觸控感測層140，優(yōu)選地，觸控感測層140的邊緣在彩色濾光基板130的投影位于遮擋黑矩陣層150在彩色濾光基板130的投影范圍之內(nèi)。由于遮擋黑矩陣層150跟黑矩陣層136—樣是不透光材料，為避免降低觸控顯示裝置100開口率，遮擋黑矩陣層150的邊緣在彩色濾光基板130的投影不超出黑矩陣層136在彩色濾光基板130的投影范圍，優(yōu)選地，遮擋黑矩陣層150的邊緣在彩色濾光基板130的投影位于黑矩陣層136在彩色濾光基板130的投影范圍之內(nèi)。遮擋黑矩陣層150能有效消除光線在觸控感測層140的金屬表面發(fā)生反射所造成的影響。其它實(shí)施例中，遮擋黑矩陣層150也可不設(shè)置。
[0045]觸控感測層140包括多個(gè)周期排列或非周期排列的觸控電極單元140a，每一觸控電極單元140a包括多條第一觸控電極條142和與多條第一觸控電極條142交叉設(shè)置的多條第二觸控電極條144，多條第一觸控電極條142和多條第二觸控電極條144呈非周期性排布，可有效地減弱或消除明暗相間的條紋。圖7是本發(fā)明第一實(shí)施例的觸控顯示裝置在單位面積內(nèi)的光照仿真及照度曲線圖。圖8是本發(fā)明第一實(shí)施例的觸控顯示裝置、現(xiàn)有第二種觸控顯示裝置和未設(shè)置觸控感測層的顯示裝置的照度分布對比圖。如圖7所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的觸控顯示裝置的照度隨接收面位置的不同，曲線較為平坦，照度變化不大。如圖8所示，曲線①是未設(shè)置觸控感測層的顯示裝置的照度隨接收面位置的變化曲線，曲線②是本發(fā)明第一實(shí)施例的觸控顯示裝置100的照度隨接收面位置的變化曲線，曲線③是現(xiàn)有的第二種觸控顯示裝置20的照度隨接收面位置的變化曲線。由圖8中可以看出，現(xiàn)有的第二種觸控顯示裝置20的照度曲線波動(dòng)幅度較大，即觸控感測層21圖案呈周期性排列時(shí)的觸控顯示裝置20顯示有明顯的明暗相間的條紋，而本發(fā)明中的觸控顯示裝置100的照度曲線波動(dòng)幅度較小，并與未設(shè)置觸控感測層的顯示裝置接近，即觸控感測層140的觸控電極單元140a內(nèi)的多條第一觸控電極條142和多條第二觸控電極條144呈非周期性排布時(shí)觸控顯示裝置100沒有明顯的明暗相間的條紋，從而具有較佳的顯示品質(zhì)。
[0046]以下將對觸控顯示裝置100的制作方法作進(jìn)一步說明。
[0047]首先，制作顯示基板110。本實(shí)施例中，顯示基板110包括相對設(shè)置的陣列基板120和彩色濾光基板130以及夾設(shè)于陣列基板120和彩色濾光基板130之間的液晶層121，但并不以此為限。陣列基板120的制作步驟包括數(shù)據(jù)線、掃描線、薄膜晶體管(Thin FilmTransistor,TFT)陣列和透明保護(hù)層等結(jié)構(gòu)的制作步驟，在此不再贅述。彩色濾光基板130設(shè)置在陣列基板120上，本實(shí)施例中，彩色濾光基板130設(shè)置在液晶層121上。彩色濾光基板130具有面對陣列基板120的第一表面132以及遠(yuǎn)離陣列基板111的且與第一表面132相對的第二表面134。彩色濾光基板130的制作包括在彩色濾光基板130的第一表面132形成黑矩陣層136。黑矩陣層136包括多條多條等間距排列的第一遮光條136a和與第一遮光條136a相交的多條等間距排列的第二遮光條136b。彩色濾光基板130的制作步驟還包括彩色濾光光阻、透明保護(hù)層等結(jié)構(gòu)的制作步驟，在此不再贅述。
[0048]然后，在顯示基板110的彩色濾光基板130的第二表面134形成一層金屬膜層，利用曝光顯影蝕刻工藝將金屬膜層作圖案化處理形成觸控感測層140，觸控感測層140是由導(dǎo)電金屬材料例如鑰、鋁或鑰鋁混合層等制成，包括多個(gè)觸控電極單元140a，觸控感測層140中的多個(gè)觸控電極單元140a呈周期排列或非周期排列。觸控電極單元140a的結(jié)構(gòu)參見前述關(guān)于觸控電極單元140a的描述，在此不再贅述。
[0049]本實(shí)施例的觸控顯示裝置100的制作方法還包括在制作完成觸控感測層140后繼續(xù)在觸控感測層140上制作一層遮擋黑矩陣層150，遮擋黑矩陣層150的圖案與觸控感測層140相同并覆蓋觸控感測層140，優(yōu)選地，觸控感測層140的邊緣在彩色濾光基板130的投影位于遮擋黑矩陣層150在彩色濾光基板130的投影范圍之內(nèi)。由于遮擋黑矩陣層150跟黑矩陣層136 —樣是不透光材料，為避免降低觸控顯示裝置100開口率，遮擋黑矩陣層150的邊緣在彩色濾光基板130的投影不超出黑矩陣層136在彩色濾光基板130的投影范圍，優(yōu)選地，遮擋黑矩陣層150的邊緣在彩色濾光基板130的投影位于黑矩陣層136在彩色濾光基板130的投影范圍之內(nèi)。遮擋黑矩陣層150能有效消除光線在觸控感測層140的金屬表面發(fā)生反射所造成的影響。其它實(shí)施例中，遮擋黑矩陣層150也可不設(shè)置。
[0050]此外，在制作完成觸控感測層140和遮擋黑矩陣層150后還包括其他結(jié)構(gòu)例如保護(hù)層的制作、貼附偏光片等，其為本領(lǐng)域技術(shù)人員較為熟知，在此不再贅述。
[0051]本發(fā)明的觸控顯示裝置100的觸控感測層140設(shè)置在彩色濾光基板130的遠(yuǎn)離陣列基板111的第二表面134，只需在顯示面板原有的生產(chǎn)工藝上加以調(diào)整即可，即在顯示基板110制作完成后在彩色濾光基板130的第二表面134增加一層觸控感測層140，并且觸控感測層140中的多個(gè)觸控電極單元140a內(nèi)的多條第一觸控電極條142和多條第二觸控電極條144呈非周期性排布能有效地減少或消除明暗條紋。觸控感測層140使用金屬導(dǎo)電材料，金屬導(dǎo)電材料的阻抗小、響應(yīng)速度快，并且有利于降低生產(chǎn)成本。
[0052]圖9是本發(fā)明第二實(shí)施例的觸控顯示裝置的黑矩陣層的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是本發(fā)明第二實(shí)施例的觸控顯示裝置的觸控感測層的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖。請參閱圖9和圖10，為圖示簡潔，圖9和圖10僅繪示了與第一實(shí)施例的觸控顯示裝置中不同的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0053]本實(shí)施例的觸控顯示裝置同樣包括顯示基板和觸控感測層240，本實(shí)施例的顯示面板與第一實(shí)施例的觸控顯示裝置100的顯示面板110大致相同，包括相對設(shè)置的陣列基板和彩色濾光基板，具體結(jié)構(gòu)參考第一實(shí)施例的觸控顯示裝置100，在此不在贅述。二者的主要區(qū)別在于本實(shí)施例的觸控顯示裝置的黑矩陣層236的圖案不同于觸控顯示裝置100的黑矩陣層136的圖案，并且觸控顯示裝置的觸控感測層240的圖案也不同于觸控顯示裝置100的觸控感測層240圖案。
[0054]具體地，如圖9所示，黑矩陣層236包括多條等間距排列第一遮光條236a和與多條第一遮光條236a相交的多條等間距排列的第二遮光條236b。多條第一遮光條236a為周期性波浪式折線結(jié)構(gòu)，多條第二遮光條236b為直線結(jié)構(gòu)。每相鄰兩條第一遮光條236a和每相鄰兩條第二遮光條236b之間相互交叉圍成的區(qū)域Q為平行四邊行結(jié)構(gòu)，并且沿第一方向(例如X方向)每相鄰兩個(gè)區(qū)域Q呈相同結(jié)構(gòu)，沿第二方向(例如Y方向)上每相鄰兩個(gè)區(qū)域Q呈沿第一方向(例如X方向)軸對稱的對稱結(jié)構(gòu)。也即是說，整個(gè)黑矩陣層236內(nèi)的第一遮光條236a和第二遮光條236b是周期性排列的。
[0055]本實(shí)施例中，觸控感測層240位于黑矩陣層236的正上方，觸控感測層240例如是由鑰、鋁或鑰鋁混合層等導(dǎo)電金屬材料制成，觸控感測層240包括多個(gè)觸控電極單元240a，觸控感測層240中的多個(gè)觸控電極單元240a呈周期排列或非周期排列。圖10所繪示是其中一個(gè)觸控電極單元240a的一部分，如圖10所示，觸控電極單元240a包括位于第一遮光條236a正上方的多條第一觸控電極條242和位于第二遮光條236b正上方的多條第二觸控電極條244，多條第一觸控電極條242和多條第二觸控電極條244之間相互交叉設(shè)置。本實(shí)施例中，觸控感測層240的邊緣在彩色濾光基板的投影位于黑矩陣層236在彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)，也即，每一第一觸控電極條242的邊緣在彩色濾光基板的投影均位于對應(yīng)正下方的第一遮光條236a在彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)，每一第二觸控電極條244的邊緣在彩色濾光基板的投影均位于對應(yīng)正下方的第二遮光條236b在彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)。
[0056]本實(shí)施例中，每一觸控電極單元240a的多條第一觸控電極條242中至少一條第一觸控電極條242包括多個(gè)第一觸控電極段242a，每一第一觸控電極段242a連接至少兩條第二觸控電極條244，多個(gè)第一觸控電極段242a的長度和其在對應(yīng)的第一遮光條236a所處的位置不作限定，沿第一觸控電極條242長度方向的相鄰的兩個(gè)第一觸控電極段242a之間的間隔距離也不作限定。每一觸控電極單元240a的多條第二觸控電極條244中至少一條第二觸控電極條244包括多個(gè)第二觸控電極段244a，每一第二觸控電極段244a連接至少兩條相鄰的第一觸控電極條242，多個(gè)第二觸控電極段244a的長度和其在對應(yīng)的第二遮光條236b所處的位置不作限定，沿第二觸控電極條244長度方向的相鄰的兩個(gè)第二觸控電極段244a之間的間隔距離也不作限定。也就是說，第一觸控電極條242的每一第一觸控電極段242a至少通過一條與其相連的第二觸控電極條244連接至另一條第一觸控電極條242，第二觸控電極條244的每一第二觸控電極段244a至少通過一條與其連接的第一觸控電極條242連接至另一條第二觸控電極條244，即觸控電極單元240a內(nèi)的圖案隨機(jī)分布、第一觸控電極段242a和第二觸控電極段244a呈非周期性排布。本實(shí)施例中，多條第一觸控電極條242中至少一條第一觸控電極條242包括多個(gè)延伸部246。延伸部246的延伸方向與第二觸控電極條244的長度方向相同,第一觸控電極條242的延伸部246包括向該第一觸控電極條242 —側(cè)延伸的第一延伸段246a，并且第一延伸段246a的延伸長度小于第一觸控電極條242與相鄰的第一觸控電極條242之間的間距。進(jìn)一步地，第一觸控電極條242的延伸部246還包括向第一觸控電極條242相對另一側(cè)延伸的第二延伸段246b，并且第二延伸段246b的延伸長度小于第一觸控電極條242與相鄰的第一觸控電極條242之間的間距。第一觸控電極條242的延伸部246能增加觸控感測層240的觸控面積，提高觸控靈敏度。觸控電極單元240a內(nèi)的第一觸控電極條242和第二觸控電極條244呈非周期性排布，當(dāng)背光源的光線穿過觸控電極單元240a，呈非周期性排布的觸控電極單元240a由于用于穿透光線的間隙大小不同因此模糊了因衍射而產(chǎn)生在觸控電極單元240a所在區(qū)域內(nèi)的明暗相間的條紋。
[0057]優(yōu)選地，觸控電極單元240a所在區(qū)域的面積大于或等于150 μ mX 150 μ m,進(jìn)一步地，觸控電極單元240a所在區(qū)域沿第一觸控電極條242的排列方向(即第一方向例如X方向)的長度大于或等于150 μ m，觸控電極單元240a所在區(qū)域沿第二觸控電極條244的排列方向(即第二方向例如Y方向)的長度大于或等于150 μ m，若觸控感測層240中的多個(gè)觸控電極單元240a是呈周期排列的，則觸控電極單元240a所在區(qū)域的面積越大，周期排列的多個(gè)觸控電極單元140a之間因衍射產(chǎn)生的明暗條紋就越不明顯。
[0058]本實(shí)施例中，觸控顯示裝置還包括位于觸控感測層240上的遮擋黑矩陣層，遮擋黑矩陣層的圖案與觸控感測層相同并覆蓋觸控感測層，觸控感測層的邊緣在彩色濾光基板的投影位于遮擋黑矩陣層在彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)。由于遮擋黑矩陣層跟黑矩陣層236 一樣是不透光材料，為避免降低觸控顯示裝置開口率，遮擋黑矩陣層的邊緣在彩色濾光基板的投影不超出黑矩陣層236在彩色濾光基板的投影范圍，優(yōu)選地，遮擋黑矩陣層的邊緣在彩色濾光基板的投影位于黑矩陣層236在彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)。遮擋黑矩陣層能有效消除光線在觸控感測層的金屬表面發(fā)生反射所造成的影響。其它實(shí)施例中，遮擋黑矩陣層也可不設(shè)置。
[0059]由于觸控感測層240中的多個(gè)觸控電極單元240a內(nèi)的第一觸控電極條242和第二觸控電極條244呈非周期性排布，本實(shí)施例的觸控顯示裝置與第一實(shí)施例的觸控顯示裝置100同樣沒有明顯的明暗相間的條紋。
[0060]本實(shí)施例的觸控顯示裝置制造方法與第一實(shí)施例的觸控顯示裝置100的制作方法大致相同，不同之處在于圖案化處理形成的觸控感測層240時(shí)形成所需的圖案即可，而遮擋黑矩陣層也形成與觸控感測層240相同的圖案即可，在此不再贅述。
[0061]本發(fā)明的觸控顯示裝置只需在顯示面板原有的生產(chǎn)工藝上加以調(diào)整即可，即在顯示基板制作完成后在彩色濾光基板的表面增加一層觸控感測層240，并使觸控感測層240中的多個(gè)觸控電極單元240a內(nèi)的第一觸控電極條242和第二觸控電極條244呈無周期性排布。陣列基板和彩色濾光基板兼容顯示面板原有的技術(shù)，觸控感測層使用金屬導(dǎo)電材料，金屬導(dǎo)電材料的阻抗小、響應(yīng)速度快，并且有利于降低生產(chǎn)本。
[0062]以上對本發(fā)明所提供的觸控顯示裝置及其制作方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本說明書中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種觸控顯示裝置，其特征在于，其包括: 顯示基板，該顯示基板包括相對設(shè)置的陣列基板和彩色濾光基板，該彩色濾光基板具有面對該陣列基板的第一表面以及遠(yuǎn)離該陣列基板的且與該第一表面相對的第二表面，該彩色濾光基板包括設(shè)置在該第一表面的黑矩陣層；以及 觸控感測層，位于該彩色濾光基板的該第二表面，并且該觸控感測層的邊緣在該彩色濾光基板的投影位于該黑矩陣層在該彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)，該觸控感測層包括多個(gè)觸控電極單兀，每一該觸控電極單7Π包括多條第一觸控電極條和與該多條第一觸控電極條交叉設(shè)置的多條第二觸控電極條，該多條第一觸控電極條和該多條第二觸控電極條彼此連接并呈非周期性排布。
2.如權(quán)利要求1所述的觸控顯示裝置，其特征在于，在該觸控電極單元中，該多條第一觸控電極條中每條該第一觸控電極條與相鄰的兩條該第一觸控電極條之間的距離不相等，且該多條第二觸控電極條中每條該第二觸控電極條與相鄰的兩條該第二觸控電極條之間的距離不相等。
3.如權(quán)利要求1所述的觸控顯示裝置，其特征在于，該觸控電極單元所在區(qū)域沿該多條第一觸控電極條的排列方向的長度大于或等于150 μ m，該觸控電極單元所在區(qū)域沿該多條第二觸控電極條的排列方向的長度大于或等于150 μ m。
4.如權(quán)利要求1所述的觸控顯示裝置，其特征在于，每一該觸控電極單元中，該多條第一觸控電極條中至少一條該第一觸控電極條包括多個(gè)第一觸控電極段，每一該第一觸控電極段連接至少兩條該第二觸控電極條，該多條第二觸控電極條中至少一條該第二觸控電極條包括多個(gè)第二觸控電極段，每一該第二觸控電極段連接至少兩條該第一觸控電極條。
5.如權(quán)利要求4所述的觸控顯示裝置，其特征在于，該多條第一觸控電極條中至少一條該第一觸控電極條包括多個(gè)延伸部，該延伸部的延伸方向與該第二觸控電極條的長度方向相同，且該延伸部包括向該至少一條第一觸控電極條一側(cè)延伸的第一延伸段，該第一延伸段的延伸長度小于該至少一條第一觸控電極條與相鄰的該第一觸控電極條之間的間距。
6.如權(quán)利要求5所述的觸控顯示裝置，其特征在于，該延伸部還包括向該至少一條第一觸控電極條相對另一側(cè)延伸的第二延伸段，且該第二延伸段的延伸長度小于該至少一條第一觸控電極條與相鄰的該第一觸控電極條之間的間距。
7.如權(quán)利要求1所述的觸控顯示裝置，其特征在于，該觸控顯示裝置還包括位于該觸控感測層上的遮擋黑矩陣層，該遮擋黑矩陣層的圖案與該觸控感測層相同并覆蓋該觸控感測層，該觸控感測層的邊緣在該彩色濾光基板的投影位于該遮擋黑矩陣層在該彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的觸控顯示裝置，其特征在于，該遮擋黑矩陣層的邊緣在該彩色濾光基板的投影位于該黑矩陣層在該彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)。
9.一種觸控顯示裝置制造方法，其特征在于，其包括: 提供顯示基板，該顯示基板包括相對設(shè)置的陣列基板和彩色濾光基板，該彩色濾光基板具有面對該陣列基板的第一表面以及遠(yuǎn)離該陣列基板的且與該第一表面相對的第二表面，在該第一表面設(shè)置有黑矩陣層；以及 在該顯示基板的該彩色濾光基板的該第二表面形成觸控感測層，并使該觸控感測層的邊緣在該彩色濾光基板的投影位于該黑矩陣層在該彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)，該觸控感測層包括多個(gè)觸控電極單元，每一該觸控電極單元包括多條第一觸控電極條和與該多條第一觸控電極條交叉設(shè)置的多條第二觸控電極條，該多條第一觸控電極條和該多條第二觸控電極條彼此連接并呈非周期性排布。
10.如權(quán)利要求9所述的觸控顯示裝置制造方法，其特征在于，該觸控顯示裝置制造方法還包括在制作完成該觸控感測層后在該觸控感測層上形成遮擋黑矩陣層，該遮擋黑矩陣層的圖案與該觸控感測層相同并覆蓋該觸控感測層，該觸控感測層的邊緣在該彩色濾光基板的投影位于該遮擋黑矩陣層在該彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)，并且該遮擋黑矩陣層的邊緣在該彩色濾光基板的投影位于該黑矩陣層在該彩色濾光基板的投影范圍之內(nèi)。
【文檔編號】G02F1/1343GK104317448SQ201410553386
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】鐘德鎮(zhèn), 唐先柱, 邱峰青 申請人:昆山龍騰光電有限公司