触控感应结构及制备方法和触控屏与流程

本发明涉及电子领域，具体地，涉及触控感应结构及制备方法和触控屏。

背景技术：

触摸屏，又称触控屏(Touch Panel)是通过计算屏内的触点坐标进行的定位的一套系统，由触控检测部分和触控控制器组成。触控检测部分安装在屏的前面，用于检测用户触控位置，然后将检测的信息发送给控制器，并将其转换成坐标，输送给中央处理器，同时接受中央处理器返回的信号并加以执行，实现人机互动。

目前的触控屏，实现触控检测的常规方式就是采用导电图形架桥的设计方案。此种设计具有优越的触控功能，并且工艺简单，制作成本较低。在架桥的设计中，常见的方式有金属桥点和ITO桥点。即采用金属或是ITO等透明导电物质，在触控屏的显示区形成多个电路图案，多个电路图案之间通过桥点互相接触，形成覆盖整个显示区的导电网络，用于实现触控位点的检测。

然而，目前的的触控感应结构以及触控屏仍有待改进。

技术实现要素：

本发明是基于发明人的以下发现而作出的：

目前的触控感应结构以及触控屏，普遍存在生产成本以及显示效果难以兼顾的问题。发明人经过深入研究以及大量实验发现，这主要是由于目前的触控感应结构采用金属桥点方案时，通常采用单根桥点实现导电图案的连接。因此为了保证电学性能，金属桥点一般较粗，导致金属桥点的透光性较差，容易被人眼看到，进而影响触控屏的显示效果；而采用ITO桥点的触控屏，虽然可以显著改善触控屏的显示效果(ITO的光线透过率较高)，但是由于ITO的方阻较高，因此当ITO膜厚度较薄时，该结构的电学性能较差；而增加ITO的膜厚，虽然可以改进其电学性能，同时也将显著增加产品的成本。

本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。

有鉴于此，在本发明的第一方面，本发明提出了一种触控感应结构。根据本发明的实施例，该触控感应结构包括：第一金属网格层，所述第一金属网格层上具有第一金属网；绝缘层，所述绝缘层设置在所述第一金属网格层的上表面；以及第二金属网格层，所述第二金属网格层具有至少两个互相不连接的第二金属网，所述第二金属网格层设置在所述绝缘层远离所述第一金属网格层的一侧，其中，所述第一金属网的长度大于所述绝缘层的长度，所述第一金属网的宽度小于所述绝缘层的宽度，所述第一金属网与至少两个所述第二金属网相连。该触控感应结构通过对第一金属网以及第二金属网的设计，可以在保证触控感应结构电学性能的基础上，避免对利用该触控感应结构的触控屏的显示性能造成影响。该触控感应结构具有结构简单、成本低廉、电学性能、显示性能较好等优点的至少之一。

根据本发明的实施例，所述第一金属网是由多条平行的第一金属线和多条平行的第二金属线构成的，其中，所述多条第一金属线以及所述多条第二金属线交叉形成多个第一金属桥点，所述第一金属网以及所述第二金属网通过至少两个所述第一金属桥点相连。

根据本发明的实施例，所述第一金属网以及所述第二金属网分别独立地由多根金属线构成，所述金属线的宽度为7-15微米。

根据本发明的实施例，所述第一金属网以及所述第二金属网分别独立地由多根金属线构成，相邻两根所述金属线之间的距离为1-7微米。

根据本发明的实施例，所述第二金属网格层包括三个所述第二金属网，所述三个第二金属网之间具有对称设置的镂空部，所述镂空部为长方形。

根据本发明的实施例，所述第二金属网格层包括三个所述第二金属网，所述三个第二金属网之间具有两个对称设置的镂空部，所述镂空部分别包括：第一镂空段，第二镂空段，所述第二镂空段的一端与所述第一镂空段相连，并且所述第一镂空段与所述第二镂空段构成第一钝角；第三镂空段，所述第三镂空段的一端与所述第二镂空段的另一端相连，并且所述第三镂空段与所述第二镂空段构成第二钝角。

根据本发明的实施例，所述第二金属网格层包括四个所述第二金属网，四个所述第二金属网之间限定出十字形镂空部，所述十字形镂空部沿所述第二金属网格层的对角线设置。

根据本发明的实施例，所述第二金属网格层包括：第二金属网格层衬底；以及至少两个所述第二金属网，所述至少两个第二金属网设置在所述第二金属网格层衬底朝向所述绝缘层一侧。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备前面描述的触控感应结构的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：形成第一金属网格层；形成绝缘层，所述绝缘层覆盖所述第一金属网格层中的第一金属网的部分区域；形成第二金属网格层，所述第二金属网格层设置在所述绝缘层远离所述第一金属网格层的一侧，所述第二金属网格层包括多个第二金属网，并使所述第一金属网和至少两个所述第二金属网相连。由此，可以简便地获得前面描述的触控感应结构。

根据本发明的实施例，所述多个第二金属网是通过以下步骤制备的：在第二金属网格层衬底朝向所述绝缘层一侧沉积金属层；刻蚀所述金属层形成金属网，并沿预定刻蚀路径刻蚀所述金属网，形成多个所述第二金属网，所述预定刻蚀路径为镂空部。由此，可以简便地获得彼此分隔设置的多个第二金属网格。

根据本发明的实施例，该方法进一步包括：去除所述第二金属网格层衬底。

在本发明的又一方面，本发明提出了一种触控屏。根据本发明的实施例，该触控屏包括前面所述的触控感应结构。

根据本发明的实施例，该触控屏进一步包括：保护盖板，所述第一金属网格层设置在所述保护盖板上。由此，可以将前面描述的出控感应结构集成在保护盖板上，有利于节省生产成本。

根据本发明的实施例，该触控屏进一步包括：彩膜基板，所述第一金属网格层设置在所述彩膜基板上。由此，可以将前面描述的出控感应结构集成在彩膜基板上。

根据本发明的实施例，该触控屏进一步包括：偏光片，所述偏光片设置在所述第二金属网格层远离所述绝缘层的一侧。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本发明一个实施例的触控感应结构的示意图；

图2A以及图2B显示了根据本发明另一个实施例的触控感应结构的示意图；

图3显示了根据本发明一个实施例的第二金属网格层的结构示意图；

图4显示了根据本发明另一个实施例的第二金属网格层的结构示意图；

图5显示了根据本发明又一个实施例的第二金属网格层的结构示意图；

图6显示了根据本发明又一个实施例的第二金属网格层的结构示意图；

图7显示了根据本发明一个实施例的触控感应结构的部分结构示意图；

图8显示了根据本发明另一个实施例的触控感应结构的示意图；

图9显示了根据本发明一个实施例的触控屏的结构示意图；以及

图10显示了根据本发明另一个实施例的触控屏的结构示意图。

附图标记说明：

100：第一金属网格层；110：第一金属网；20：第一金属桥点；200：绝缘层；300：第二金属网格层；310：第二金属网；320：第二金属网格层衬底；10：镂空部；11：第一镂空段；12：第二镂空段；13：第三镂空段；400：彩膜基板；500：偏光片；600：玻璃盖板。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种触控感应结构。根据本发明的实施例，参考图1以及图2A，该触控感应结构包括：第一金属网格层100、绝缘层200以及第二金属网格层300。其中，第一金属网格层100上具有第一金属网110，绝缘层200设置在第一金属网格层100的上表面。第二金属网格层300具有至少两个互相不连接的第二金属网310，第二金属网格层310设置在绝缘层200远离第一金属网格层100的一侧。第一金属网110的长度大于绝缘层200的长度，第一金属网110的宽度小于绝缘层200的宽度，且第一金属网110与至少两个第二金属网310(如图2A中所示出的310A以及310B)相连。该触控感应结构通过对第一金属网以及第二金属网的设计，可以在保证触控感应结构电学性能的基础上，避免对利用该触控感应结构的触控屏的显示性能造成影响。该触控感应结构具有结构简单、成本低廉、电学性能、显示性能较好等优点的至少之一。

传统的金属桥点设计方案中，多采用两层条形金属网的结构。位于同一层上的多个条形金属网互相平行，位于不同层上的条形金属网互相垂直。并且，上述多个条形金属网的长度或者宽度，大于两层条形金属网之间的绝缘层的长度或宽度。进而两层条形金属网在绝缘层以外的区域，彼此垂直交叉实现电连接。发明人经过深入研究发现，如需利用上述结构在显示区域实现触控位点的检测，需要在显示区设置足够多的条形金属网，以形成能够覆盖显示区域且触控检测位点分布足够密的触控检测网络。如前所述，在采用金属桥点替代ITO时，为了保证金属桥点处的电阻能够足够小，因此形成金属网的金属线的宽度较大。而当上述条形金属网覆盖整个显示区时，较宽的金属线将带来较大的视差，进而对显示屏的显示性能造成影响。此外，发明人发现，上述条形金属网，还容易在两层金属网连接的桥点处造成静电的堆积。因此，上述结构对触控屏中其他电学部件的性能也具有一定的负面影响。

根据本发明的实施例，参考图2A，第一金属网110的长度大于绝缘层200的长度，第一金属网110的宽度小于绝缘层200的宽度。也即是说，在该触控感应结构的感应面上，第一金属网在一个方向上(如宽度方向)的长度小于绝缘层在同一方向上的长度，而在另一个方向(如长度方向)上的长度，则大于绝缘层在该方向上的长度。上述细长形的第一金属网110(第一金属网在长度方向大于绝缘层，而在宽度方向上小于绝缘层)，即可实现该触控感应结构在长度(纵向)方向上的导通，而该触控感应结构在宽度(横向)上的导通，可以依靠与第一金属网110相连的至少两个第二金属网310(如图中所示出的310A以及310B)实现。因此，具有上述结构的第一金属网110以及多个第二金属网310，可以利用较小的金属网覆盖面积实现触控位点的感应。由于第一金属网110以及第二金属网310的覆盖面积较小，因此，当构成第一金属网110的金属线宽度，与构成第二金属网310的宽度稍有不一致时，也不会造成较大的视觉差异。因此，形成第一金属网110以及第二金属网310时，无需引入苛刻的宽度控制条件，进而有利于节约生产成本，加快生产效率。

发明人意外地发现，由于形成根据本发明实施的第一金属网110以及多个第二金属网310的所需要的金属网的总面积较小，因此，适当缩小构成第一金属网110以及多个第二金属网310的金属线的宽度以及相邻金属线之间的距离，也不会对利用该触控感应结构的显示屏的透光率造成显著的负面影响。根据本发明的具体实施例，参考图2B以及图7，第一金属网以及第二金属网可以由多条彼此交叉的金属线形成的，多条彼此交叉的金属线相接触的位置为金属桥点。参考图2B，金属线的宽度D₁可以为7-15微米，相邻两根金属线之间的距离D₂可以1-7微米。需要说明的是，图2B中所示出的为第一金属网110，构成第二金属网310的金属线的宽度以及相邻两根金属线之间的间距也在上述范围之内。构成第二金属网310的金属线的宽度可以与构成第一金属网110的金属线的宽度相等，也可以与构成第一金属网110的金属线的宽度不相等；第二金属网310中相邻两根金属线之间的距离，也可以与第一金属网110中相连两根金属线之间的距离相等或不相等。参考图7，以第一金属网110为例，第一金属网可以由多条平行的第一金属线和多条平行的第二金属线构成的，其中，多条第一金属线以及多条第二金属线交叉形成多个第一金属桥点20。第一金属网以及第二金属网通过至少两个第一金属桥点20相连。由此，可以避免仅通过一个第一金属桥点20连接第一金属网110以及第二金属网310时，第一金属桥点20处形成电阻过大或是静电堆积严重。例如，根据本发明的具体实施例，在同一直线方向上，第一金属网110以及第二金属网310可以通过3个第一金属桥点20相连，在同一直线方向上，负责连接第一金属网110以及第二金属网310的第一金属桥点个数可以为不少于2个。也即是说，第一金属网110以及第二金属网310至少通过两个第一金属桥点相连。

根据本发明的实施例，形成第一金属网110以及多个第二金属网310的金属丝的具体种类不受特别限制，只要具有一定的电学性能，能够实现触控位点的检测即可。例如，根据本发明的具体实施例，可以利用包括但不限于Al、Mo、Cu、Ag等金属形成第一金属网110以及多个第二金属网310。

根据本发明的实施例，第二金属网格层300中，第二金属网310的数量、形状均不受特别限制，只要可以使至少两个第二金属网310与第一金属网110相连，并且与第一金属网110相连的至少两个第二金属网310可以实现该触控感应结构在横向上的电连通即可。

根据本发明的具体实施例，参考图3，第二金属网格层300可以包括三个第二金属网310(如图中所示出的310A-310C)，在三个第二金属网310之间，具有对称设置的镂空部(如图中示出的10A以及10B)。镂空部10可以为长方形。

根据本发明的另一些实施例，参考图4，第二金属网格层300还可以包括三个第二金属网310(如图中所示出的310A-310C)，三个第二金属网310之间具有两个对称设置的镂空部10，镂空部10分别包括：第一镂空段11、第二镂空段12以及第三镂空段13。第二镂空段12的一端与第一镂空段11相连，并且第一镂空段11与第二镂空段12构成第一钝角；第三镂空段13的一端与第二镂空段12的另一端相连，并且第三镂空段13与第二镂空段12构成第二钝角。需要说明的是，在本发明中，第一镂空段11与第二镂空段12构成第一钝角，即第一镂空段11与第二镂空段12之间的两个角均为钝角，第一钝角为两个钝角中度数较小的一个。第一钝角的朝向不受特别限制。以第二金属网310A以及第二金属网310B之间的镂空部10A为例，第一镂空段11A与第二镂空段12A之间的钝角既可以朝向顶部与第一金属网110相连的第二金属网310A(如图4所示)，还可以朝向位于第二金属网格层300中部、不与第一金属网110相连的第二金属网310B(如图5所示)。

根据本发明的实施例，如图6所示，第二金属网格层300还可以包括四个第二金属网310(如图中所示出310A-310D)，四个第二金属网310之间限定出十字形镂空部10。十字形镂空部10沿第二金属网格层300的对角线设置。由此，可以保证相对设置的两个第二金属网310(如310A与310C，或者310B与310D)均可以实现该触控感应结构在横向上的电连通。

根据本发明的实施例，参考图8，第二金属网格层300还可以包括：第二金属网格层衬底320以及至少两个第二金属网310(图8为该触控感应结构纵截面示意图，因此仅示出一个第二金属网310)。至少两个第二金属网310设置在第二金属网格层衬底320朝向绝缘层200的一侧。由此，可以利用第二金属网格层衬底320在制备过程中为第二金属网310提供有效的支撑，且第二金属网格层衬底320还可以作为绝缘层，对第二金属网310提供保护。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备前面描述的触控感应结构的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

形成第一金属网格层：

根据本发明的实施例，在该步骤中，形成第一金属网格层。需要说明的是，第一金属网格层可以形成在诸如柔性绝缘基底上，也可以形成在需要设置触控感应结构的其他基底结构(如显示屏的彩膜基板或是保护盖板)上。根据本发明的实施例，在该步骤中，可以在上述基底结构上，利用包括但不限于沉积金属膜层，并进行刻蚀的方式，形成第一金属网。由此，可以实现第一金属网格层的制备。关于第一金属网的结构、金属网的尺寸、构成金属网的金属丝的宽度等参数，前面已经进行了详细的描述，在此不再赘述。

形成绝缘层：

根据本发明的实施例，在该步骤中，在第一金属网格层中，设置有第一金属网的一侧谁知绝缘层。绝缘层覆盖第一金属网的部分区域。关于绝缘层与第一金属网之间的位置关系、尺寸等参数，前面已经进行了详细的描述，在此不再赘述。需要说明的是，绝缘层的厚度、形成绝缘层的方法以及绝缘层材料均不受特别限制。例如，可以采用涂胶的方式，在第一金属网格层具有第一金属网的一侧形成表面平滑的绝缘层。并且，根据不同的显示需求，还可以对绝缘层进行曝光显影，形成所需要的特定图案。

形成第二金属网格层：

根据本发明的实施例，在该步骤中，在绝缘层远离第一金属网一侧的表面设置第二金属网格层。第二金属网格层包括多个第二金属网，使至少两个第二金属网和第一金属网相连。由此，可以简便地获得前面描述的触控感应结构。根据本发明的实施例，第二金属网也可以通过沉积金属并刻蚀形成。由此，有利于进一步节省生产成本，简化操作步骤。

根据本发明的具体实施例，多个第二金属网是通过以下步骤制备的：在第二金属网格层衬底朝向绝缘层的一侧沉积金属层，然后刻蚀金属层形成金属网。随后，沿预定刻蚀路径刻蚀金属网，形成多个互不相连的第二金属网。具体的，预定刻蚀路径为镂空部。关于镂空部的形状、个数、分布情况，前面已经进行了详细的描述，在此不再赘述。由此，可以简便地获得彼此分隔设置的多个第二金属网格。也即是说，可以首先在第二金属网格层衬底的一侧形成多个第二金属网，随后通过对位的方式，实现多个第二金属网与第一金属网的连接。此时，第二金属网格层中的第二金属网朝向绝缘层设置，第二金属网格层衬底远离绝缘层设置。根据本发明的实施例，该方法进一步包括：去除第二金属网格层衬底。由此，可以选择便于运输、支撑性好的材料形成第二金属网格层衬底，然后通过批量生产制备第二金属网格层。在完成第一金属网以及多个第二金属网的连接之后，可以将上述第二金属网格层衬底除去，再在第二金属网远离绝缘层的一侧形成适用于不同显示期间的保护层。

在本发明的又一方面，本发明提出了一种触控屏。根据本发明的实施例，该触控屏包括前面所述的触控感应结构。由此，该触控屏具有前面描述的触控感应结构所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该触控屏具有结构简单、成本低廉、电学性能、显示性能较好等优点的至少之一。

需要说明的是，除去前面描述的触控感应结构，该触控屏还具有触控屏所具有的其他结构、部件，以实现显示、触控功能。例如，参考图9，根据本发明的实施例，该触控屏还可以进一步包括彩膜基板400。第一金属网格层100可以设置在彩膜基板400上。由此，可以将前面描述的出控感应结构集成在彩膜基板上，进而有利于简化该触控屏的组装。需要说明的是，上述触控屏在彩膜模组中的具体位置不受特别限制，只要将上述触控感应结构集成在彩膜基板上即可。例如，根据本发明的实施例，可以首先在彩膜基板衬底上设置黑矩阵(图中未示出)，然后在黑矩阵远离彩膜基板衬底一侧的表面上，形成第一金属网格层100。或者，根据本发明的另一些实施例，该触控屏还可以进一步包括偏光片500。可以在完成整个彩膜基板的组装之后，在彩膜基板的最上方形成上述触控感应结构，使第一金属网格层100与彩膜基板接触。随后，将偏光片500贴附在第二金属网格层300远离绝缘层200的一侧。

根据本发明的实施例，参考图10，该触控屏还可以进一步包括：保护盖板600，第一金属网格层100可以设置在保护盖板600上。由此，可以将前面描述的出控感应结构集成在保护盖板上，有利于节省生产成本。本领域技术人员能够理解的是，在触控屏中，保护盖板常位于触控屏的最外侧，以便为触控屏中的其他结构提供保护。因此，第一金属网格层100设置在保护盖板600远离外部环境的一侧。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。另外，需要说明的是，本说明书中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。