柔性触控基板及其制作方法、显示装置与流程

本发明涉及触控技术领域，特别是指一种柔性触控基板及其制作方法、显示装置。

背景技术

近年来，由于电子装置变为各种各样的形状，所以应用于电子装置的触控屏的形状也被改变为对应于电子装置的形状，比如可以弯曲、弯折、卷曲的触控屏。

现有柔性触控技术已经可以实现折叠触控屏、弯曲触控屏的要求，柔性触控屏中一般采用延展性较好的金属网格作为触控电极，可以防止金属层在弯折的过程中损坏，起到了分散应力的作用，然而在弯折次数过多时，金属网格还是难以避免出现损坏，一旦金属网格出现损坏，柔性触控屏就失去了作用，所以需要考虑提高柔性触控屏的可靠性，以良好的功能保证柔性触控屏的使用寿命。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种柔性触控基板及其制作方法、显示装置，能够提高柔性触控基板的可靠性和使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种柔性触控基板，包括柔性基底和位于所述柔性基底上的多个触控电极，所述柔性触控基板包括弯折区和非弯折区，至少在所述弯折区的触控电极上设置有透明导电层，所述透明导电层包括与所述触控电极对应的多个透明导电图形，所述透明导电图形在所述柔性基底上的正投影至少部分覆盖对应的触控电极，所述透明导电图形与对应的触控电极电连接且与除对应的触控电极之外的其他触控电极绝缘。

进一步地，所述透明导电层与所述弯折区的触控电极直接接触；或

所述透明导电层通过透明导电胶与所述弯折区的触控电极粘结。

进一步地，所述多个触控电极均位于同一层，所述透明导电图形在所述柔性基底上的正投影不超出对应的触控电极的设置区域。

进一步地，所述触控电极包括异层设置的第一触控电极和第二触控电极，所述第二触控电极位于所述第一触控电极背向所述柔性基底的一侧，所述透明导电层包括与所述第二触控电极一一对应的透明导电图形，所述透明导电图形与对应的第二触控电极电连接，所述透明导电图形在所述柔性基底上的正投影不超出对应的第二触控电极的设置区域。

进一步地，所述第二触控电极的延伸方向垂直于所述弯折区的长度方向。

进一步地，所述透明导电层还包括与连接相邻触控电极的触控电极架桥对应的透明导电架桥，所述透明导电架桥与对应的触控电极架桥电连接，所述透明导电架桥在所述柔性基底上的正投影不超出对应的触控电极架桥的设置区域。

进一步地，所述触控电极由金属网格组成。

进一步地，所述透明导电层采用石墨烯、金属纳米线、碳纳米管或有机导电材料。

本发明实施例还提供了一种柔性触控基板的制作方法，所述柔性触控基板包括柔性基底和位于所述柔性基底上的多个触控电极，所述柔性触控基板包括弯折区和非弯折区，所述制作方法包括：

至少在所述弯折区的触控电极上形成透明导电层，所述透明导电层包括与所述触控电极对应的多个透明导电图形，所述透明导电图形在所述柔性基底上的正投影至少部分覆盖对应的触控电极，所述透明导电图形与对应的触控电极电连接且与除对应的触控电极之外的其他触控电极绝缘。

进一步地，所述至少在所述弯折区的触控电极上形成透明导电层包括：

提供一载体，在所述载体上形成所述透明导电层；

在所述透明导电层上形成透明导电胶；

通过所述透明导电胶将所述透明导电层与所述触控电极粘结在一起，去除所述载体。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的柔性触控基板。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，至少在弯折区的触控电极上设置有透明导电层，透明导电层包括与触控电极对应的多个透明导电图形，每一透明导电图形与对应的触控电极电连接，这样即使柔性触控基板弯折区的触控电极损坏，由于在触控电极上还设置有透明导电图形，弯折区的触控电极仍能正常工作，因而能够提高柔性触控基板的可靠性、使用寿命和抗弯折能力。另外，在柔性触控基板应用在显示装置中时，透明导电层不需要做成网格状避开发光的像素区域，制备工艺不复杂。

附图说明

图1为柔性触控基板的示意图；

图2为采用金属网格的触控电极的示意图；

图3为本发明实施例柔性触控基板的示意图；

图4-图8为本发明实施例透明导电层覆盖触控电极的示意图；

图9为本发明实施例双层触控电极的示意图；

图10为本发明实施例双层触控电极上覆盖透明导电层的示意图；

图11为本发明实施例未形成有透明导电层的柔性触控基板的截面示意图；

图12为本发明实施例在载体上形成透明导电层和透明导电胶的示意图；

图13为本发明实施例形成有透明导电层的柔性触控基板的截面示意图。

附图标记

s1弯折区

s2非弯折区

1触控电极

2触控电极架桥

3透明导电层

31透明导电图形

32透明导电架桥

11第一触控电极

12第二触控电极

4柔性基底

5驱动电路层

6薄膜封装层

7载体

8透明导电胶

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

现有柔性触控技术已经可以实现折叠触控屏、弯曲触控屏的要求，如图1所示，现有的柔性触控基板包括弯折区s1和非弯折区s2，如图2所示，柔性触控基板中一般采用延展性较好的金属网格作为触控电极1，其中，2为触控电极架桥，采用金属网格制作触控电极1可以防止金属层在弯折的过程中损坏，起到了分散应力的作用，然而在弯折次数过多时，金属网格还是难以避免出现损坏，一旦金属网格出现损坏，柔性触控基板就失去了作用，所以需要考虑提高柔性触控基板的可靠性，以良好的功能保证柔性触控基板的使用寿命。

为了解决上述问题，本发明的实施例提供一种柔性触控基板及其制作方法、显示装置，能够提高柔性触控基板的可靠性和使用寿命。

本发明的实施例提供一种柔性触控基板，包括柔性基底和位于所述柔性基底上的多个触控电极，如图3所示，所述柔性触控基板包括弯折区s1和非弯折区s2，本实施例中，至少在所述弯折区s1的触控电极上设置有透明导电层3，所述透明导电层3包括与所述触控电极对应的多个透明导电图形，透明导电图形在所述柔性基底上的正投影至少部分覆盖对应的触控电极，所述透明导电图形与对应的触控电极电连接且与除对应的触控电极之外的其他触控电极绝缘。

本实施例中，至少在弯折区的触控电极上设置有透明导电层，透明导电层包括与触控电极对应的多个透明导电图形，每一透明导电图形与对应的触控电极电连接，这样即使柔性触控基板弯折区的触控电极损坏，由于在触控电极上还设置有透明导电图形，弯折区的触控电极仍能正常工作，因而能够提高柔性触控基板的可靠性、使用寿命和抗弯折能力。另外，在柔性触控基板应用在显示装置中时，透明导电层不需要做成网格状避开发光的像素区域，制备工艺不复杂。

优选地，所述弯折区s1的所有触控电极上均设置有所述透明导电图形，这样可以提高弯折区所有触控电极的可靠性。进一步地，还可以在全部的触控区域的所有触控电极上均设置所述透明导电图形，这样可以提高全部触控区域的所有触控电极的可靠性。值得注意的是，上述方案中需保证弯折区s1的相邻触控电极之间不会通过透明导电层3进行电连接。

在透明导电层3的制备工艺可以在低温(低于85摄氏度)环境下进行时，可以直接在触控电极上制备透明导电层，透明导电层的制备工艺不会对柔性触控基板造成损坏，即透明导电层3与所述弯折区s1的触控电极直接接触；在透明导电层3的制备工艺需要在高温(高于85摄氏度)环境下进行时，为了避免透明导电层3的制备工艺对柔性触控基板造成损坏，可以先制备好透明导电层3，再通过透明导电胶将透明导电层3与触控电极粘结在一起，即所述透明导电层3通过透明导电胶与所述弯折区的触控电极粘结。

所述透明导电层3可以采用石墨烯、金属纳米线、碳纳米管或pedot等有机导电材料。其中，石墨烯是由碳原子形成的六方晶系的单层结构，石墨烯具有二维弹道输送特性，石墨烯材料中的电荷的二维弹道输运意味着在几乎不存在散射引起的阻力的状态下的输送，因此，石墨烯中的电荷的迁移率非常高。一层石墨烯具有97.9％的透射率，因此具有高透明度。石墨烯的弹性恢复力为15％或更大，因此，石墨烯可以应用于柔性触控基板中。

可以通过热化学气相沉积(cvd)、等离子体增强cvd(pe-cvd)和/或分子束外延(mbe)等方法来形成石墨烯层。在使用热cvd方法的情况下，可以通过在大约700℃或更高的高温下将液体形式的烃气体(诸如ch4、c2h4或c2h2或者苯(c6h6)的蒸气)注入到沉积室中来形成石墨烯层。在使用pe-cvd方法的情况下，可以通过使用与热cvd方法中使用的气体相同的反应气体在比热cvd方法的温度低的温度下来形成石墨烯层；在这种情况下，可以使用诸如dc(直流)功率、射频(rf)功率和微波功率的源以形成等离子体。在使用mbe方法的情况下，可以通过在超高真空(uhv)的条件下在大约600℃至大约1000℃的温度下保持基底温度并通过使用电子束(e-束)等在沉积室中形成碳通量来形成石墨烯层。

可以看出，制备石墨烯层的温度比较高，因此，不能直接在触控电极上制备石墨烯层，否则会影响柔性触控基板的稳定性。因此，可以在载体上先利用石墨烯层形成透明导电层，再利用透明导电胶将透明导电层与弯折区的触控电极粘结在一起，就可以提高柔性触控基板的可靠性、使用寿命和抗弯折能力。其中，采用透明导电胶进行贴附，对位工艺可容误差大，能够保证触控产品的良率。

一具体实施例中，如图4和图5所示，多个触控电极1均位于同一层，触控电极1的交叉处设置有触控电极架桥2，透明导电图形31在所述柔性基底上的正投影不超出对应的触控电极1的设置区域，其中，在触控电极1采用金属走线组成的网格时，触控电极1的设置区域即为触控电极1最外侧金属走线限定出的区域，这样透明导电图形31不会导通相邻的触控电极1，能够保证柔性触控基板的性能。另外，如果透明导电图形31在所述柔性基底上的正投影不超出对应的触控电极1的设置区域，这样在将透明导电层贴附在触控电极上时比较易于贴附，对位精度可容许误差大。

进一步地，如图6-图7所示，所述透明导电层3还包括与连接相邻触控电极的触控电极架桥2对应的透明导电架桥32，所述透明导电架桥32与对应的触控电极架桥2电连接，所述透明导电架桥32在所述柔性基底上的正投影不超出对应的触控电极架桥2的设置区域，其中，在触控电极架桥2采用金属走线组成的网格时，触控电极架桥2的设置区域即为触控电极架桥2最外侧金属走线限定出的区域，这样即使触控电极架桥2损坏，由于在触控电极架桥2上还设置有透明导电架桥32，触控电极架桥2仍能正常工作，因而能够提高柔性触控基板的可靠性和使用寿命。

当然，如图8所示，也可以在触控电极架桥2上不设置透明导电架桥32。

另一具体实施例中，如图9和图10所示，所述触控电极包括异层设置的第一触控电极11和第二触控电极12，所述第二触控电极12位于所述第一触控电极11背向所述柔性基底的一侧，所述透明导电层3包括与所述第二触控电极12一一对应的透明导电图形，所述透明导电图形与对应的第二触控电极12电连接，所述透明导电图形在所述柔性基底上的正投影不超出对应的第二触控电极12的设置区域，其中，在第二触控电极12采用金属走线组成的网格时，第二触控电极12的设置区域即为第二触控电极12最外侧金属走线限定出的区域。在触控电极包括两层触控电极时，外侧的触控电极在弯折时比较容易损坏，内侧的触控电极不易损坏，因此可以仅在外侧的触控电极上设置透明导电图形，这样在外侧的触控电极损坏时，由于在触控电极上还设置有透明导电图形，外侧的触控电极仍能正常工作，因而能够提高柔性触控基板的可靠性和使用寿命。

进一步地，所述第二触控电极12的延伸方向垂直于所述弯折区s1的长度方向。在弯折区进行弯折时，与弯折区的长度方向垂直的触控电极比较容易损坏，因此，可以设置与弯折区的长度方向垂直的触控电极位于柔性触控基板的上层。

进一步地，上述实施例中，所述触控电极由金属网格组成，可以提高触控电极的耐弯折性，当然，触控电极并不局限于采用金属网格，还可以采用ito等透明导电材料制成，在触控电极采用ito等透明导电材料制成时，触控电极可以为块状。

本实施例的柔性触控基板可以适用于on-cell的触控显示装置，也可以适用于外挂式的触控显示装置。

本发明实施例还提供了一种柔性触控基板的制作方法，所述柔性触控基板包括柔性基底和位于所述柔性基底上的多个触控电极，如图3所示，所述柔性触控基板包括弯折区s1和非弯折区s2，所述制作方法包括：

至少在所述弯折区s1的触控电极上形成透明导电层3，所述透明导电层3包括与所述触控电极对应的多个透明导电图形，透明导电图形在所述柔性基底上的正投影至少部分覆盖对应的触控电极，所述透明导电图形与对应的触控电极电连接且与除对应的触控电极之外的其他触控电极绝缘。

本实施例中，至少在弯折区的触控电极上设置有透明导电层，透明导电层包括与触控电极对应的多个透明导电图形，每一透明导电图形与对应的触控电极电连接，这样即使柔性触控基板弯折区的触控电极损坏，由于在触控电极上还设置有透明导电图形，弯折区的触控电极仍能正常工作，因而能够提高柔性触控基板的可靠性、使用寿命和抗弯折能力。另外，在柔性触控基板应用在显示装置中时，透明导电层不需要做成网格状避开发光的像素区域，制备工艺不复杂。

优选地，所述弯折区s1的所有触控电极上均设置有所述透明导电图形，这样可以提高弯折区所有触控电极的可靠性。进一步地，还可以在全部的触控区域的所有触控电极上均设置所述透明导电图形，这样可以提高全部触控区域的所有触控电极的可靠性。值得注意的是，上述方案中需保证弯折区s1的相邻触控电极之间不会通过透明导电层3进行电连接。

在透明导电层3的制备工艺可以在低温(低于85摄氏度)环境下进行时，可以直接在触控电极上制备透明导电层，透明导电层的制备工艺不会对柔性触控基板造成损坏，即透明导电层3与所述弯折区s1的触控电极直接接触；在透明导电层3的制备工艺需要在高温(高于85摄氏度)环境下进行时，为了避免透明导电层3的制备工艺对柔性触控基板造成损坏，可以先制备好透明导电层3，再通过透明导电胶将透明导电层3与触控电极粘结在一起，即所述透明导电层3通过透明导电胶与所述弯折区的触控电极粘结。

如图11所示，未形成有透明导电层3的柔性触控基板包括位于柔性基底4上的驱动电路层5、薄膜封装层6、触控电极1，在透明导电层3的制备工艺可以在低温(低于85摄氏度)环境下进行时，可以直接在触控电极1上制备透明导电层3，透明导电层3的制备工艺不会对柔性触控基板造成损坏，即透明导电层3与所述弯折区s1的触控电极1直接接触。

在透明导电层3的制备工艺需要在高温(高于85摄氏度)环境下进行时，为了避免透明导电层3的制备工艺对柔性触控基板造成损坏，可以先制备好透明导电层3，再通过透明导电胶将透明导电层3与触控电极粘结在一起，即所述透明导电层3通过透明导电胶与所述弯折区的触控电极粘结。

如图12所示，在制备透明导电层3时，提供一载体7，其中，载体7可以为柔性基底还可以为刚性基底，柔性基底比如聚酰亚胺基底，在载体7上形成透明导电层3，并对透明导电层3进行构图，形成透明导电图形；在透明导电层3上形成透明导电胶8。之后，如图13所示，通过所述透明导电胶8将所述透明导电层3与所述触控电极1粘结在一起，然后去除所述载体7，即可得到本实施例的柔性触控基板。

所述透明导电层3可以采用石墨烯、金属纳米线、碳纳米管或pedot等有机导电材料。其中，石墨烯是由碳原子形成的六方晶系的单层结构，石墨烯具有二维弹道输送特性，石墨烯材料中的电荷的二维弹道输运意味着在几乎不存在散射引起的阻力的状态下的输送，因此，石墨烯中的电荷的迁移率非常高。一层石墨烯具有97.9％的透射率，因此具有高透明度。石墨烯的弹性恢复力为15％或更大，因此，石墨烯可以应用于柔性触控基板中。

可以通过热化学气相沉积(cvd)、等离子体增强cvd(pe-cvd)和/或分子束外延(mbe)等方法来形成石墨烯层。在使用热cvd方法的情况下，可以通过在大约700℃或更高的高温下将液体形式的烃气体(诸如ch4、c2h4或c2h2或者苯(c6h6)的蒸气)注入到沉积室中来形成石墨烯层。在使用pe-cvd方法的情况下，可以通过使用与热cvd方法中使用的气体相同的反应气体在比热cvd方法的温度低的温度下来形成石墨烯层；在这种情况下，可以使用诸如dc(直流)功率、射频(rf)功率和微波功率的源以形成等离子体。在使用mbe方法的情况下，可以通过在超高真空(uhv)的条件下在大约600℃至大约1000℃的温度下保持基底温度并通过使用电子束(e-束)等在沉积室中形成碳通量来形成石墨烯层。

可以看出，制备石墨烯层的温度比较高，因此，不能直接在触控电极上制备石墨烯层，否则会影响柔性触控基板的稳定性。因此，可以在载体上先利用石墨烯层形成透明导电层，再利用透明导电胶将透明导电层与弯折区的触控电极粘结在一起，就可以提高柔性触控基板的可靠性、使用寿命和抗弯折能力。其中，采用透明导电胶进行贴附，对位工艺可容误差大，能够保证触控产品的良率。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的柔性触控基板，还包括显示面板。所述显示装置可以为：电视、显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。

其中，柔性触控基板的触控电极可以采用金属网格制成，在触控电极采用金属网格制成时，显示面板包括多个发光区域和与发光区域相连的非发光区域，柔性触控基板的触控电极的每一网格与至少一个发光区域相对应，至少一个发光区域在柔性触控基板上的正投影落入对应的网格内，这样触控电极的网格不会影响显示面板的显示。

本实施例的显示装置中，至少在柔性触控基板的弯折区的触控电极上设置有透明导电层，透明导电层包括与触控电极对应的多个透明导电图形，每一透明导电图形与对应的触控电极电连接，这样即使柔性触控基板弯折区的触控电极损坏，由于在触控电极上还设置有透明导电图形，弯折区的触控电极仍能正常工作，因而能够提高柔性触控基板的可靠性、使用寿命和抗弯折能力。另外，在柔性触控基板应用在显示装置中时，透明导电层不需要做成网格状避开发光的像素区域，制备工艺不复杂。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。