触控显示装置及其制作方法
【专利摘要】触控显示装置包括显示基板和触控感测层。显示基板包括相对设置的阵列基板和彩色滤光基板。彩色滤光基板包括黑矩阵层。触控感测层的边缘在彩色滤光基板的投影位于黑矩阵层在彩色滤光基板的投影范围之内。触控感测层包括多个触控电极单元，每一触控电极单元包括多条第一触控电极条和与多条第一触控电极条交叉设置的多条第二触控电极条，多条第一触控电极条和多条第二触控电极条彼此连接并呈非周期性排布。本发明还涉及触控显示装置制造方法。触控显示装置具有较高的穿透率，可有效地减少或消除明暗条纹，有利于提升触控显示装置的显示品质。
【专利说明】触控显示装置及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及触控显示【技术领域】，且特别是涉及一种触控显示装置及其制作方法。
【背景技术】
[0002]现有的触控显示装置的触控技术主要有外挂式、单玻璃触控式(One GlassSolut1n, OGS)、内嵌式(In cell)和外嵌式(On cell)等技术。外挂式的触控显示装置由于触摸屏与显示面板是相互独立设置，产品厚度较大，不能满足一些掌上设备和便携式设备的超薄要求，已经被逐渐淘汰。OGS的触控显示装置是将触控感测层与保护玻璃整合在一起再通过光学胶贴合在显示面板上，具有触控灵敏度高等优点，是目前的主流触控技术之一，主要的缺点是强度不好易碎。In Cell的触控显示装置是将触控感测层集成到显示面板的彩色滤光基板内侧，但In Cell的触控显示装置因结构、制程均比较复杂而导致其生产良率较低。On Cell的触控显示装置是将触控感测层设置在显示面板的彩色滤光基板外侧，也是目前的主流触控技术之一。
[0003]图1是现有的第一种触控显示装置的局部剖面结构示意图。如图1所示，触控显示装置10包括阵列基板11，彩色滤光基板12及夹置于阵列基板11和彩色滤光基板12之间的液晶层14。触控感测层13设置在彩色滤光基板12远离阵列基板11 一侧的表面，包括第一触控电极层13a和设于第一触控电极层13a上的第二触控电极层13b。第一触控电极层13a和第二触控电极层13b—般是用氧化铟锡(Indium Tin Oxides, ITO)等透明导电材料制作，因此，触控感测层13不仅制作成本高，阻抗大，而且会导致触控显示装置的穿透率降低，观看者甚至会看到触控感测层13的明显的图形。随着触控显示装置的分辨率的逐渐增大，对触控显示装置的穿透率的要求也越加苛刻，由ITO等透明导电材料制作的上述结构的触控感测层13已无法满足需求。
[0004]金属网格(Metal Mesh)结构的触控显示装置是指触控显示装置具有由金属导电材料制成的呈网格状结构的触控感测层，由金属网格制成的触控感测层由于阻抗小、穿透率高、触控灵敏度高和响应速度快而受到重视，是目前用于取代由ITO等透明导电材料制作触控感测层的触控显示装置主要产品之一。
[0005]由金属网格制成的触控感测层中触控电极的图案一般都对应彩色滤光基板的黑矩阵图案制作，并调整触控电极的线宽度使其完全隐藏在黑矩阵图案的区域范围内。具体地，图2A是现有的第二种触控显示装置的局部俯视结构示意图。图2B是图2A中IIB区域的放大不意图。图2A和图2B主要绘不了触控显不装置20的彩色滤光基板的相对两侧表面的结构的俯视结构示意图，触控显示装置20同样包括阵列基板、液晶层等结构，为了图示简洁在此并未绘出。如图2A和图2B所示，设置在彩色滤光基板靠近阵列基板一侧表面的黑矩阵层31包括多条第一遮光条32和与多条第一遮光条32相互交叉的多条第二遮光条33。设置在彩色滤光基板远离阵列基板一侧表面的触控感测层21包括位于多条第一遮光条32正上方的多条第一触控电极条22和位于多条第二遮光条33正上方的多条第二触控电极条23，多条第一触控电极条22和多条第二触控电极条23相互交叉形成金属网格结构。
[0006]现在技术中，黑矩阵层31的图案一般都是对应阵列基板中数据线和扫描线的图案，而形成触控感测层21的金属网格的图案又与黑矩阵层31的图案相似并且是呈周期性排列，当背光源的光线穿过阵列基板、彩色滤光基板和触控感测层21后，会因衍射而产生明暗相间的条纹，影响触控显示装置20的显示品质。具体地，如图2A所示，假设由多条第一触控电极条22和多条第二触控电极条23相互交叉以限定出多个透光区域P，即每相邻两条第一触控电极条22和每相邻两条第二触控电极条23之间相互交叉从而限定出一个透光区域P，一个透光区域P对应一个子像素区域S。将子像素区域S沿第一触控电极条22长度方向的长度定义为Ha，子像素区域S沿与第二触控电极条23长度方向的长度定义为Hb。图3A是现有的第二种的触控显示装置沿多条第一触控电极条长度延伸方向的明暗条纹的实拍图。图3B是图3A中的单位面积内的光照仿真及照度曲线图。如图3A和图3B所示，现有的第二种触控显示装置20沿多条第一触控电极条22的排列方向显示有明显的明暗相间的条纹，照度随接收面位置的不同呈规律性的增大和减小，照度曲线呈现规律性的波动。实验证明，当Hb越小时，相同的观察位置观察时会呈现越多的沿第一触控电极条22的排列方向的明暗条纹。图4A是现有的第二种的触控显示装置沿多条第二触控电极条23的排列方向的条纹的实拍图。图4B是图4A中的单位面积内的光照仿真及照度曲线图。如图4A和图4B所示，现有的第二种触控显示装置20在多条第二触控电极条23的排列方向显示有明显的明暗相间的条纹，而照度也随接收面位置的不同呈规律性的增大和减小，照度曲线呈现规律性的波动。实验证明，当Ha越小时，相同观察位置观察时会呈现越多的沿第二触控电极条23的排列方向的明暗条纹。因此，如何消除由金属网格制成的触控感测层中因衍射而产生的明暗条纹，避免穿透率的下降成为触控显示装置中亟待解决的主要问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于，提供了一种触控显示装置，其具有较高的穿透率，可有效地减少或消除明暗条纹，有利于提升触控显示装置的显示品质。
[0008]本发明的目的在于，提供了一种触控显示装置制造方法，其步骤简单，有利于降低制作成本，所制作的触控显示装置具有较高的穿透率，可有效地减少或消除明显条纹，有利于提高触控显示装置的显示品质。
[0009]本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
[0010]一种触控显示装置，包括显示基板和触控感测层。显示基板包括相对设置的阵列基板和彩色滤光基板。彩色滤光基板具有面对阵列基板的第一表面以及远离阵列基板的且与第一表面相对的第二表面，彩色滤光基板包括设置在第一表面的黑矩阵层。触控感测层位于彩色滤光基板的第二表面，并且触控感测层的边缘在彩色滤光基板的投影位于黑矩阵层在彩色滤光基板的投影范围之内。触控感测层包括多个触控电极单元，每一触控电极单元包括多条第一触控电极条和与多条第一触控电极条交叉设置的多条第二触控电极条，多条第一触控电极条和多条第二触控电极条彼此连接并呈非周期性排布。
[0011]本发明较佳实施例中，在触控电极单元中，多条第一触控电极条中每条第一触控电极条与相邻的两条第一触控电极条之间的距离不相等，且多条第二触控电极条中每条第二触控电极条与相邻的两条第二触控电极条之间的距离不相等。
[0012]本发明较佳实施例中，触控电极单元所在区域沿多条第一触控电极条的排列方向的长度大于或等于150 μ m，触控电极单元所在区域沿多条第二触控电极条的排列方向的长度大于或等于150 μ m。
[0013]本发明较佳实施例中，每一触控电极单元中，多条第一触控电极条中至少一条第一触控电极条包括多个第一触控电极段，每一第一触控电极段连接至少两条第二触控电极条，多条第二触控电极条中至少一条第二触控电极条包括多个第二触控电极段。每一第二触控电极段连接至少两条第一触控电极条。
[0014]本发明较佳实施例中，多条第一触控电极条中至少一条第一触控电极条包括多个延伸部。延伸部的延伸方向与第二触控电极条的长度方向相同，且延伸部包括向至少一条第一触控电极条一侧延伸的第一延伸段。第一延伸段的延伸长度小于至少一条第一触控电极条与相邻的第一触控电极条之间的间距。
[0015]本发明较佳实施例中，延伸部还包括向至少一条第一触控电极条相对另一侧延伸的第二延伸段，且第二延伸段的延伸长度小于至少一条第一触控电极条与相邻的第一触控电极条之间的间距。
[0016]本发明较佳实施例中，触控显示装置还包括位于触控感测层上的遮挡黑矩阵层，遮挡黑矩阵层的图案与触控感测层相同并覆盖触控感测层。触控感测层的边缘在彩色滤光基板的投影位于遮挡黑矩阵层在彩色滤光基板的投影范围之内。
[0017]本发明较佳实施例中，遮挡黑矩阵层的边缘在彩色滤光基板的投影位于黑矩阵层在彩色滤光基板的投影范围之内。
[0018]一种触控显示装置制造方法，包括提供显示基板，显示基板包括相对设置的阵列基板和彩色滤光基板。彩色滤光基板具有面对阵列基板的第一表面以及远离阵列基板的且与第一表面相对的第二表面，在第一表面设置有黑矩阵层。在显不基板的彩色滤光基板的第二表面形成触控感测层，并使触控感测层的边缘在彩色滤光基板的投影位于黑矩阵层在彩色滤光基板的投影范围之内。触控感测层包括多个触控电极单元，每一触控电极单元包括多条第一触控电极条和与多条第一触控电极条交叉设置的多条第二触控电极条。多条第一触控电极条和多条第二触控电极条彼此连接并呈非周期性排布。
[0019]本发明较佳实施例中，触控显示装置制造方法还包括在制作完成触控感测层后在触控感测层上形成遮挡黑矩阵层。遮挡黑矩阵层的图案与触控感测层相同并覆盖触控感测层。触控感测层的边缘在彩色滤光基板的投影位于遮挡黑矩阵层在彩色滤光基板的投影范围之内，并且遮挡黑矩阵层的边缘在彩色滤光基板的投影位于黑矩阵层在彩色滤光基板的投影范围之内。
[0020]本发明的有益效果是，本发明的触控显示装置触控感测层包括多个触控电极单兀，每一触控电极单兀包括多条第一触控电极条和与多条第一触控电极条交叉设置的多条第二触控电极条，多条第一触控电极条和多条第二触控电极条彼此连接并呈非周期性排布，可有效地减弱或消除明暗相间的条纹，从而具有较佳的显示品质。
[0021]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述触控显示装置及制作方法的其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是现有的第一种触控显示装置的局部剖面结构示意图。
[0023]图2A是现有的第二种触控显示装置的局部俯视结构示意图。
[0024]图2B是图2A中II B区域的放大示意图。
[0025]图3A是现有的第二种的触控显示装置沿多条第一触控电极条长度方向的明暗条纹的实拍图。
[0026]图3B是图3A中的单位面积内的光照仿真及照度曲线图。
[0027]图4A是现有的第二种的触控显示装置沿多条第二触控电极条长度方向的明暗条纹的实拍图。
[0028]图4B是图4A中的单位面积内的光照仿真及照度曲线图。
[0029]图5是本发明第一实施例的触控显示装置的局部俯视结构示意图。
[0030]图6是沿图5的V1- VI线的剖视图。
[0031]图7是本发明第一实施例的触控显示装置在单位面积内的光照仿真及照度曲线图。
[0032]图8是本发明第一实施例的触控显示装置、现有第二种触控显示装置和未设置触控感测层的显示装置的照度分布对比图。
[0033]图9是本发明第二实施例的触控显示装置的黑矩阵层的局部俯视结构示意图。
[0034]图10是本发明第二实施例的触控显示装置的触控感测层的局部俯视结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的触控显示装置及其制作方法的【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如下。
[0036]有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过【具体实施方式】的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
[0037]图5是本发明第一实施例的触控显示装置的局部俯视结构示意图。图6是沿图5的V1-VI线的剖视图。请参阅图5和图6，本实施例的触控显示装置100是On Cell型的触控式液晶显示装置(Liquid Crystal Display, IXD),但并不以此为限,例如也可以是触控式主动矩阵有机发光二极管(Active Matrix Organic Light Emitting D1de,AMOLED)显示装置。触控显示装置100包括显示基板I1和触控感测层140。
[0038]显示基板110例如是包括相对设置的阵列基板120和彩色滤光基板130以及夹置于阵列基板120与彩色滤光基板130之间的液晶层121，阵列基板120上设置有数据线、扫描线、薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)阵列和透明保护层等本领域技术人员较为熟知的结构，在此不再赘述。
[0039]彩色滤光基板130位于阵列基板120上,彩色滤光基板130具有第一表面132和与第一表面132相对的第二表面134,第一表面132面对阵列基板120,第二表面134远离阵列基板120。彩色滤光基板130包括设置在第一表面132的黑矩阵层136，黑矩阵层136位于彩色滤光基板130的面向阵列基板120的第一表面132上。黑矩阵层136包括多条等间距排列的第一遮光条136a和与多条第一遮光条136a相交的多条等间距排列的第二遮光条136b。彩色滤光基板130还包括彩色滤光光阻、透明保护层等本领域技术人员较为熟知的结构，在此不再赘述。
[0040]触控感测层140位于彩色滤光基板130的第二表面134。本实施例中，触控感测层140位于黑矩阵层136的正上方，触控感测层140例如是由钥、铝或钥铝混合层等导电金属材料制成，包括多个触控电极单元140a，触控感测层140中的多个触控电极单元140a呈周期排列或非周期排列。图5仅绘示其中一个触控电极单元140a的一部分。此外，多个触控电极单元140a的结构可以相同也可以不相同。本实施例中，触控电极单元140a包括位于多条第一遮光条136a正上方的多条第一触控电极条142和位于多条第二遮光条136b正上方的多条第二触控电极条144，多条第一触控电极条142和多条第二触控电极条144互相交叉设置。本实施例中，触控感测层140的边缘在彩色滤光基板130的投影位于黑矩阵层136在彩色滤光基板130的投影范围之内，也即，每一第一触控电极条142的边缘在彩色滤光基板130的投影均位于对应正下方的第一遮光条136a在彩色滤光基板130的投影范围之内，每一第二触控电极条144的边缘在彩色滤光基板130的投影均位于对应正下方的第二遮光条136b在彩色滤光基板130的投影范围之内。触控电极单元140a内的多条第一触控电极142的长度相等，但是每条第一触控电极条142与相邻的两条第一触控电极条142之间的距离不相等，触控电极单元140a内的多条第二触控电极条144的长度也相等，但是每条第二触控电极条144与相邻的两条第二触控电极条144之间的距离不相等，触控电极单元140a内的多条第一触控电极条142和多条第二触控电极条144彼此连接并呈非周期性排布。
[0041]具体地，如图5所示，假设每相邻两条第一遮光条136a之间的距离为A，每相邻两条第二遮光条136b之间的距离为B，触控电极单元140a包括沿第一方向(例如X方向)依次排列的10条第一触控电极条142，分别为1420、1421、...、1429和沿第二方向(例如Y方向)依次排列的3条第二触控电极条144，分别为1441、1442、1443。第一触控电极条142中的1420和1421之间的距离为η2，其中n2 = 2k,即第一触控电极条142中的1420和1421之间的距离为相邻两条第一遮光条136a之间的距离A的2倍，也即与第一触控电极条142中的1420和1421对应的两条第一遮光条136a之间还夹置着一条第一遮光条136a。第一触控电极条142中的1421与1422之间的距离为n3，其中n3 = 3A,即第一触控电极条142中的1421和1422之间的距离为相邻两条第一遮光条136a之间的距离A的3倍，也即与第一触控电极条142中的1421和1422对应的两条第一遮光条136a之间还夹置着两条第一遮光条136a。第一触控电极条142中的1422与1423之间的距离为n4，其中n4 = 4A，即第一触控电极条142中的1422和1423之间的距离为相邻两条第一遮光条136a之间的距离A的4倍，也即与第一触控电极条142中的1422和1423对应的两条第一遮光条136a之间还夹置着三条第一遮光条136a。第一触控电极条142中的1423与1424之间的距离为n5，其中n5 = 5A，即第一触控电极条142中的1423和1424之间的距离为相邻两条第一遮光条136a之间的距离A的5倍，也即与第一触控电极条142中的1423和1424对应的两条第一遮光条136a之间还夹置着四条第一遮光条136a。类似的,再将第一触控电极条142中的1424与1425之间的距离设为n3，第一触控电极条142中的1425与1426之间的距离设为n4，第一触控电极条142中的1426与1427之间的距离设为n5，第一触控电极条142中的1427与1428之间的距离设为n4，第一触控电极条142中的1428与1429之间的距离设为n5。也就是说，本实施例中，触控电极单元140a内沿第一方向(例如X方向)依次排列的十条第一触控电极条142之间的距离依次为2A、3A、4A、5A、3A、4A、5A、4A、5A，即多条第一触控电极条142中每条第一触控电极条142与相邻的两条第一触控电极条142之间的距离不相等而呈现非周期性排布。
[0042]同样，第二触控电极条144中的1441和1442之间的距离为m2，其中m2 = 2B,即第二触控电极条144中的1441和1442之间的距离为相邻两条第二遮光条136b之间的距离B的2倍，也即与第二触控电极条144中的1441和1442对应的两条第二遮光条136b之间还夹置着一条第二遮光条136b。第二触控电极条144中的1442和1443之间的距离为m3，其中m3 = 3B,即第二触控电极条144中的1442和1443之间的距离为相邻两条第二遮光条136b之间的距离B的3倍，也即与第二触控电极条144中的1442和1443对应的两条第二遮光条136b之间还夹置着两条第二遮光条136b。也就是说，本实施例中，触控电极单元140a内沿第二方向(例如Y方向)依次排列的三条第二触控电极条144之间的距离依次为2B、3B，即第二触控电极条1442与第二触控电极条1441和第二触控电极条1443之间的距离不相等而呈现非周期性排布。触控电极单元140a内的第一触控电极条142和第二触控电极条144呈非周期性排布，当背光源的光线穿过触控电极单元140a，呈非周期性排布的触控电极单元140a由于用于穿透光线的间隙大小不同因此模糊了因衍射而产生在触控电极单元140a所在区域内的明暗相间的条纹。
[0043]优选地,触控电极单元140a所在区域的面积大于或等于150 μ mX 150 μ m,进一步地，触控电极单元140a所在区域沿第一触控电极条142的排列方向(即第一方向例如X方向)的长度大于或等于150 μ m，触控电极单元140a所在区域沿第二触控电极条144的排列方向(即第二方向例如Y方向)的长度大于或等于150 μ m。例如当A = 28.75 μ m,B =86.25 μ m时，触控电极单元140a所在区域的面积大约为1010 μ mX 440 μ m，若触控感测层140中的多个触控电极单元140a是呈周期排列的，则触控电极单元140a所在区域的面积越大，周期排列的多个触控电极单元140a之间因衍射产生的明暗条纹就越不明显。
[0044]本实施例中，触控显示装置100还包括位于触控感测层140上的遮挡黑矩阵层150，遮挡黑矩阵层150的图案与触控感测层140相同并覆盖触控感测层140，优选地，触控感测层140的边缘在彩色滤光基板130的投影位于遮挡黑矩阵层150在彩色滤光基板130的投影范围之内。由于遮挡黑矩阵层150跟黑矩阵层136—样是不透光材料，为避免降低触控显示装置100开口率，遮挡黑矩阵层150的边缘在彩色滤光基板130的投影不超出黑矩阵层136在彩色滤光基板130的投影范围，优选地，遮挡黑矩阵层150的边缘在彩色滤光基板130的投影位于黑矩阵层136在彩色滤光基板130的投影范围之内。遮挡黑矩阵层150能有效消除光线在触控感测层140的金属表面发生反射所造成的影响。其它实施例中，遮挡黑矩阵层150也可不设置。
[0045]触控感测层140包括多个周期排列或非周期排列的触控电极单元140a，每一触控电极单元140a包括多条第一触控电极条142和与多条第一触控电极条142交叉设置的多条第二触控电极条144，多条第一触控电极条142和多条第二触控电极条144呈非周期性排布，可有效地减弱或消除明暗相间的条纹。图7是本发明第一实施例的触控显示装置在单位面积内的光照仿真及照度曲线图。图8是本发明第一实施例的触控显示装置、现有第二种触控显示装置和未设置触控感测层的显示装置的照度分布对比图。如图7所示，本发明第一实施例的触控显示装置的照度随接收面位置的不同，曲线较为平坦，照度变化不大。如图8所示，曲线①是未设置触控感测层的显示装置的照度随接收面位置的变化曲线，曲线②是本发明第一实施例的触控显示装置100的照度随接收面位置的变化曲线，曲线③是现有的第二种触控显示装置20的照度随接收面位置的变化曲线。由图8中可以看出，现有的第二种触控显示装置20的照度曲线波动幅度较大，即触控感测层21图案呈周期性排列时的触控显示装置20显示有明显的明暗相间的条纹，而本发明中的触控显示装置100的照度曲线波动幅度较小，并与未设置触控感测层的显示装置接近，即触控感测层140的触控电极单元140a内的多条第一触控电极条142和多条第二触控电极条144呈非周期性排布时触控显示装置100没有明显的明暗相间的条纹，从而具有较佳的显示品质。
[0046]以下将对触控显示装置100的制作方法作进一步说明。
[0047]首先，制作显示基板110。本实施例中，显示基板110包括相对设置的阵列基板120和彩色滤光基板130以及夹设于阵列基板120和彩色滤光基板130之间的液晶层121，但并不以此为限。阵列基板120的制作步骤包括数据线、扫描线、薄膜晶体管(Thin FilmTransistor,TFT)阵列和透明保护层等结构的制作步骤，在此不再赘述。彩色滤光基板130设置在阵列基板120上，本实施例中，彩色滤光基板130设置在液晶层121上。彩色滤光基板130具有面对阵列基板120的第一表面132以及远离阵列基板111的且与第一表面132相对的第二表面134。彩色滤光基板130的制作包括在彩色滤光基板130的第一表面132形成黑矩阵层136。黑矩阵层136包括多条多条等间距排列的第一遮光条136a和与第一遮光条136a相交的多条等间距排列的第二遮光条136b。彩色滤光基板130的制作步骤还包括彩色滤光光阻、透明保护层等结构的制作步骤，在此不再赘述。
[0048]然后，在显示基板110的彩色滤光基板130的第二表面134形成一层金属膜层，利用曝光显影蚀刻工艺将金属膜层作图案化处理形成触控感测层140，触控感测层140是由导电金属材料例如钥、铝或钥铝混合层等制成，包括多个触控电极单元140a，触控感测层140中的多个触控电极单元140a呈周期排列或非周期排列。触控电极单元140a的结构参见前述关于触控电极单元140a的描述，在此不再赘述。
[0049]本实施例的触控显示装置100的制作方法还包括在制作完成触控感测层140后继续在触控感测层140上制作一层遮挡黑矩阵层150，遮挡黑矩阵层150的图案与触控感测层140相同并覆盖触控感测层140，优选地，触控感测层140的边缘在彩色滤光基板130的投影位于遮挡黑矩阵层150在彩色滤光基板130的投影范围之内。由于遮挡黑矩阵层150跟黑矩阵层136 —样是不透光材料，为避免降低触控显示装置100开口率，遮挡黑矩阵层150的边缘在彩色滤光基板130的投影不超出黑矩阵层136在彩色滤光基板130的投影范围，优选地，遮挡黑矩阵层150的边缘在彩色滤光基板130的投影位于黑矩阵层136在彩色滤光基板130的投影范围之内。遮挡黑矩阵层150能有效消除光线在触控感测层140的金属表面发生反射所造成的影响。其它实施例中，遮挡黑矩阵层150也可不设置。
[0050]此外，在制作完成触控感测层140和遮挡黑矩阵层150后还包括其他结构例如保护层的制作、贴附偏光片等，其为本领域技术人员较为熟知，在此不再赘述。
[0051]本发明的触控显示装置100的触控感测层140设置在彩色滤光基板130的远离阵列基板111的第二表面134，只需在显示面板原有的生产工艺上加以调整即可，即在显示基板110制作完成后在彩色滤光基板130的第二表面134增加一层触控感测层140，并且触控感测层140中的多个触控电极单元140a内的多条第一触控电极条142和多条第二触控电极条144呈非周期性排布能有效地减少或消除明暗条纹。触控感测层140使用金属导电材料，金属导电材料的阻抗小、响应速度快，并且有利于降低生产成本。
[0052]图9是本发明第二实施例的触控显示装置的黑矩阵层的局部俯视结构示意图。图10是本发明第二实施例的触控显示装置的触控感测层的局部俯视结构示意图。请参阅图9和图10，为图示简洁，图9和图10仅绘示了与第一实施例的触控显示装置中不同的结构的示意图。
[0053]本实施例的触控显示装置同样包括显示基板和触控感测层240，本实施例的显示面板与第一实施例的触控显示装置100的显示面板110大致相同，包括相对设置的阵列基板和彩色滤光基板，具体结构参考第一实施例的触控显示装置100，在此不在赘述。二者的主要区别在于本实施例的触控显示装置的黑矩阵层236的图案不同于触控显示装置100的黑矩阵层136的图案，并且触控显示装置的触控感测层240的图案也不同于触控显示装置100的触控感测层240图案。
[0054]具体地，如图9所示，黑矩阵层236包括多条等间距排列第一遮光条236a和与多条第一遮光条236a相交的多条等间距排列的第二遮光条236b。多条第一遮光条236a为周期性波浪式折线结构，多条第二遮光条236b为直线结构。每相邻两条第一遮光条236a和每相邻两条第二遮光条236b之间相互交叉围成的区域Q为平行四边行结构，并且沿第一方向(例如X方向)每相邻两个区域Q呈相同结构，沿第二方向(例如Y方向)上每相邻两个区域Q呈沿第一方向(例如X方向)轴对称的对称结构。也即是说，整个黑矩阵层236内的第一遮光条236a和第二遮光条236b是周期性排列的。
[0055]本实施例中，触控感测层240位于黑矩阵层236的正上方，触控感测层240例如是由钥、铝或钥铝混合层等导电金属材料制成，触控感测层240包括多个触控电极单元240a，触控感测层240中的多个触控电极单元240a呈周期排列或非周期排列。图10所绘示是其中一个触控电极单元240a的一部分，如图10所示，触控电极单元240a包括位于第一遮光条236a正上方的多条第一触控电极条242和位于第二遮光条236b正上方的多条第二触控电极条244，多条第一触控电极条242和多条第二触控电极条244之间相互交叉设置。本实施例中，触控感测层240的边缘在彩色滤光基板的投影位于黑矩阵层236在彩色滤光基板的投影范围之内，也即，每一第一触控电极条242的边缘在彩色滤光基板的投影均位于对应正下方的第一遮光条236a在彩色滤光基板的投影范围之内，每一第二触控电极条244的边缘在彩色滤光基板的投影均位于对应正下方的第二遮光条236b在彩色滤光基板的投影范围之内。
[0056]本实施例中，每一触控电极单元240a的多条第一触控电极条242中至少一条第一触控电极条242包括多个第一触控电极段242a，每一第一触控电极段242a连接至少两条第二触控电极条244，多个第一触控电极段242a的长度和其在对应的第一遮光条236a所处的位置不作限定，沿第一触控电极条242长度方向的相邻的两个第一触控电极段242a之间的间隔距离也不作限定。每一触控电极单元240a的多条第二触控电极条244中至少一条第二触控电极条244包括多个第二触控电极段244a，每一第二触控电极段244a连接至少两条相邻的第一触控电极条242，多个第二触控电极段244a的长度和其在对应的第二遮光条236b所处的位置不作限定，沿第二触控电极条244长度方向的相邻的两个第二触控电极段244a之间的间隔距离也不作限定。也就是说，第一触控电极条242的每一第一触控电极段242a至少通过一条与其相连的第二触控电极条244连接至另一条第一触控电极条242，第二触控电极条244的每一第二触控电极段244a至少通过一条与其连接的第一触控电极条242连接至另一条第二触控电极条244，即触控电极单元240a内的图案随机分布、第一触控电极段242a和第二触控电极段244a呈非周期性排布。本实施例中，多条第一触控电极条242中至少一条第一触控电极条242包括多个延伸部246。延伸部246的延伸方向与第二触控电极条244的长度方向相同,第一触控电极条242的延伸部246包括向该第一触控电极条242 —侧延伸的第一延伸段246a，并且第一延伸段246a的延伸长度小于第一触控电极条242与相邻的第一触控电极条242之间的间距。进一步地，第一触控电极条242的延伸部246还包括向第一触控电极条242相对另一侧延伸的第二延伸段246b，并且第二延伸段246b的延伸长度小于第一触控电极条242与相邻的第一触控电极条242之间的间距。第一触控电极条242的延伸部246能增加触控感测层240的触控面积，提高触控灵敏度。触控电极单元240a内的第一触控电极条242和第二触控电极条244呈非周期性排布，当背光源的光线穿过触控电极单元240a，呈非周期性排布的触控电极单元240a由于用于穿透光线的间隙大小不同因此模糊了因衍射而产生在触控电极单元240a所在区域内的明暗相间的条纹。
[0057]优选地，触控电极单元240a所在区域的面积大于或等于150 μ mX 150 μ m,进一步地，触控电极单元240a所在区域沿第一触控电极条242的排列方向(即第一方向例如X方向)的长度大于或等于150 μ m，触控电极单元240a所在区域沿第二触控电极条244的排列方向(即第二方向例如Y方向)的长度大于或等于150 μ m，若触控感测层240中的多个触控电极单元240a是呈周期排列的，则触控电极单元240a所在区域的面积越大，周期排列的多个触控电极单元140a之间因衍射产生的明暗条纹就越不明显。
[0058]本实施例中，触控显示装置还包括位于触控感测层240上的遮挡黑矩阵层，遮挡黑矩阵层的图案与触控感测层相同并覆盖触控感测层，触控感测层的边缘在彩色滤光基板的投影位于遮挡黑矩阵层在彩色滤光基板的投影范围之内。由于遮挡黑矩阵层跟黑矩阵层236 一样是不透光材料，为避免降低触控显示装置开口率，遮挡黑矩阵层的边缘在彩色滤光基板的投影不超出黑矩阵层236在彩色滤光基板的投影范围，优选地，遮挡黑矩阵层的边缘在彩色滤光基板的投影位于黑矩阵层236在彩色滤光基板的投影范围之内。遮挡黑矩阵层能有效消除光线在触控感测层的金属表面发生反射所造成的影响。其它实施例中，遮挡黑矩阵层也可不设置。
[0059]由于触控感测层240中的多个触控电极单元240a内的第一触控电极条242和第二触控电极条244呈非周期性排布，本实施例的触控显示装置与第一实施例的触控显示装置100同样没有明显的明暗相间的条纹。
[0060]本实施例的触控显示装置制造方法与第一实施例的触控显示装置100的制作方法大致相同，不同之处在于图案化处理形成的触控感测层240时形成所需的图案即可，而遮挡黑矩阵层也形成与触控感测层240相同的图案即可，在此不再赘述。
[0061]本发明的触控显示装置只需在显示面板原有的生产工艺上加以调整即可，即在显示基板制作完成后在彩色滤光基板的表面增加一层触控感测层240，并使触控感测层240中的多个触控电极单元240a内的第一触控电极条242和第二触控电极条244呈无周期性排布。阵列基板和彩色滤光基板兼容显示面板原有的技术，触控感测层使用金属导电材料，金属导电材料的阻抗小、响应速度快，并且有利于降低生产本。
[0062]以上对本发明所提供的触控显示装置及其制作方法进行了详细介绍，本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种触控显示装置，其特征在于，其包括: 显示基板，该显示基板包括相对设置的阵列基板和彩色滤光基板，该彩色滤光基板具有面对该阵列基板的第一表面以及远离该阵列基板的且与该第一表面相对的第二表面，该彩色滤光基板包括设置在该第一表面的黑矩阵层；以及 触控感测层，位于该彩色滤光基板的该第二表面，并且该触控感测层的边缘在该彩色滤光基板的投影位于该黑矩阵层在该彩色滤光基板的投影范围之内，该触控感测层包括多个触控电极单兀，每一该触控电极单7Π包括多条第一触控电极条和与该多条第一触控电极条交叉设置的多条第二触控电极条，该多条第一触控电极条和该多条第二触控电极条彼此连接并呈非周期性排布。
2.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，在该触控电极单元中，该多条第一触控电极条中每条该第一触控电极条与相邻的两条该第一触控电极条之间的距离不相等，且该多条第二触控电极条中每条该第二触控电极条与相邻的两条该第二触控电极条之间的距离不相等。
3.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该触控电极单元所在区域沿该多条第一触控电极条的排列方向的长度大于或等于150 μ m，该触控电极单元所在区域沿该多条第二触控电极条的排列方向的长度大于或等于150 μ m。
4.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，每一该触控电极单元中，该多条第一触控电极条中至少一条该第一触控电极条包括多个第一触控电极段，每一该第一触控电极段连接至少两条该第二触控电极条，该多条第二触控电极条中至少一条该第二触控电极条包括多个第二触控电极段，每一该第二触控电极段连接至少两条该第一触控电极条。
5.如权利要求4所述的触控显示装置，其特征在于，该多条第一触控电极条中至少一条该第一触控电极条包括多个延伸部，该延伸部的延伸方向与该第二触控电极条的长度方向相同，且该延伸部包括向该至少一条第一触控电极条一侧延伸的第一延伸段，该第一延伸段的延伸长度小于该至少一条第一触控电极条与相邻的该第一触控电极条之间的间距。
6.如权利要求5所述的触控显示装置，其特征在于，该延伸部还包括向该至少一条第一触控电极条相对另一侧延伸的第二延伸段，且该第二延伸段的延伸长度小于该至少一条第一触控电极条与相邻的该第一触控电极条之间的间距。
7.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该触控显示装置还包括位于该触控感测层上的遮挡黑矩阵层，该遮挡黑矩阵层的图案与该触控感测层相同并覆盖该触控感测层，该触控感测层的边缘在该彩色滤光基板的投影位于该遮挡黑矩阵层在该彩色滤光基板的投影范围之内。
8.如权利要求7所述的触控显示装置，其特征在于，该遮挡黑矩阵层的边缘在该彩色滤光基板的投影位于该黑矩阵层在该彩色滤光基板的投影范围之内。
9.一种触控显示装置制造方法，其特征在于，其包括: 提供显示基板，该显示基板包括相对设置的阵列基板和彩色滤光基板，该彩色滤光基板具有面对该阵列基板的第一表面以及远离该阵列基板的且与该第一表面相对的第二表面，在该第一表面设置有黑矩阵层；以及 在该显示基板的该彩色滤光基板的该第二表面形成触控感测层，并使该触控感测层的边缘在该彩色滤光基板的投影位于该黑矩阵层在该彩色滤光基板的投影范围之内，该触控感测层包括多个触控电极单元，每一该触控电极单元包括多条第一触控电极条和与该多条第一触控电极条交叉设置的多条第二触控电极条，该多条第一触控电极条和该多条第二触控电极条彼此连接并呈非周期性排布。
10.如权利要求9所述的触控显示装置制造方法，其特征在于，该触控显示装置制造方法还包括在制作完成该触控感测层后在该触控感测层上形成遮挡黑矩阵层，该遮挡黑矩阵层的图案与该触控感测层相同并覆盖该触控感测层，该触控感测层的边缘在该彩色滤光基板的投影位于该遮挡黑矩阵层在该彩色滤光基板的投影范围之内，并且该遮挡黑矩阵层的边缘在该彩色滤光基板的投影位于该黑矩阵层在该彩色滤光基板的投影范围之内。
【文档编号】G02F1/1343GK104317448SQ201410553386
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】钟德镇, 唐先柱, 邱峰青 申请人:昆山龙腾光电有限公司