触控传感器及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控传感器及显示装置。

背景技术

近年来，随着人机交互技术的发展，触控技术得到了越来越多的应用。触控屏(Touch Screen)是一种可以接收手指或者其他触头的输入信号的感应式显示装置。触控屏包括电感式触控屏，电容式触控屏和电阻式触控屏等，其中，电容式触控屏主要是利用人体的导电性对屏幕进行控制，通过触碰区域的电容变化来确定触控位置。

随着显示技术的不断发展，趋于客户体验度、可靠性的不断提升，对具有高分辨率和高灵敏度的触控传感器或触控面板的需求仍在增加。

发明内容

本发明的一个方面，提供一种可靠性好，具有可靠性好和灵敏度高的触控传感器。

具体的，包括基底层；设置在所述基底层上相互绝缘的第一感测电极和第二感测电极；以及电连接相邻第一感测电极的第一连接部和电连接相邻第二感测电极的桥接部，所述第一连接部和所述桥接部在所述基底层上的正投影交叠；所述第一连接部包括至少一层导电图案堆叠结构；

或者，所述桥接部至少包括一层导电图案堆叠结构。

本发明的另一个方面，提供一种包括该触控传感器并且具有高图像质量，触控灵敏的显示装置。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的一种触控传感器及显示装置，通过将在基底层上正投影交叠的第一链接部或者桥接部设置为至少包括一层导电图案的堆叠结构，从而增强相邻的第一感测电极或者相邻的第二感测电极之间的连接强度，另外导电图案与第一连接部中的金属层并联或者导电图案与桥接部中的金属层并联还可以进一步减小桥接位置的电阻，进而增加导电荷的能力，更好的释放累积在桥接处的静电，避免相邻的第一感测电极或者相邻的第二感测电极发生断裂，从而保证触控的灵敏性。该触控传感器可以有效地应用于具有高分辨率的显示装置中，以改善其电性能及触控性能。

附图说明

图1为本发明实施例中触控传感器的示意性俯视平面图；

图2a为本发明实施例中触控传感器的截面图；

图2b为本发明实施例中触控传感器的另一种截面图；

图3为本发明实施例中触控传感器感测一种电极构造的示意性俯视平面图；

图4为本发明实施例中触控传感器感测一种电极构造的示意性俯视平面放大图；

图5为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；

图6为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；

图7为本发明实施例中触控传感器中一种导电图案的示意性俯视平面图；

图8为本发明实施例中触控传感器中一种导电图案的示意性俯视平面图；

图9为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；

图10a为本发明实施例中触控传感器中一种导电图案的示意性俯视平面图；

图10b为本发明实施例中触控传感器中一种导电图案的示意性俯视平面图；

图11a为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；

图11b为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；

图12a为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；

图12b为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；

图13为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；

图14为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；

图15为本发明实施例中一种显示装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例提供的一种触控传感器及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例中触控传感器的示意性俯视平面图；图2a和图2b分别为本发明实施例中触控传感器的截面图，具体的图2a和图2b为图1中标记为“AA”的区域的局部截面图。

请参照图1和图2a和图2b，触控传感器100包括基底层30和设置在基底层30上的感测电极，感测电极包括相互绝缘的第一感测电极10和第二感测电极20。

基底层30可以包括膜型基层，具体的可以是用于形成第一感测电极10和第二感测电极20的载体基层；或者，也可以是形成有第一感测电极10和第二感测电极20的物体或者工件。在一些具体的实施例中，基底层30还可以包括显示面板，第一感测电极10和第二感测电极20直接形成在该显示面板上，例如形成在显示面板的柔性封装薄膜层的表面。

示例性的，基底层30可以包括通常用在触控传感器中的基板或者薄膜材料，例如：玻璃、聚合物和/或无机绝缘材料。聚合物可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、环烯烃聚合物(COP)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚苯硫醚(PPS)、聚烯丙基、聚酰亚胺(PI)、乙酸丙酸纤维素(CAP)、聚醚砜(PES)、三乙酸纤维素(TAC)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。无机绝缘材料可以包括氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、金属氧化物等。

在一种可行的实施例中，第一感测电极10沿第一方向排布、沿第二方向延伸，第二感测电极20沿第二方向排布、沿第一方向延伸，第一方向和第二方向交叉，例如，第一方向和第二方向彼此垂直；该第一方向可以与基底层30的顶表面平行，该第二方向可以与基底层30的顶表面平行。

在一些实施例中，在第二方向上相邻的第一感测电极10可以通过第一连接部11电气或者物理电连接；具体的，第一连接部11可以与第一感测电极10同层形成。在这种情况下，在第二方向上相邻的第二感测电极20可以通过桥接部21彼此电连接，由此第一连接部11和所述桥接部21在基底层30上的正投影交叠；需要说明的是，所述桥接部21具体是位于第一连接部11靠近基底层30的一侧还是远离基底层30的一侧，本发明并不做限定，俯视平面图为了清晰的看清桥接部21，示例性的将桥接部21设置于第一连接部11远离基底层30的一侧，截面图仍按照将桥接部21设置于第一连接部11靠近基底层30的一侧绘制，特此说明，后文不再赘述。

示例性的如图2a和图2b所示，可以在基底层30上形成绝缘层50和第一感测电极10和第二感测电极20，绝缘层50可以形成在第一感测电极10和第二感测电极20的交叉区域(即投影交叠区域)以覆盖第一感测电极10的第一连接部11，桥接部21形成在绝缘层50上，并电连接到彼此相邻的第二感测电极20。

绝缘层50可以包括氧化硅、氮化硅等无机绝缘材料，或者丙烯酸基树脂、硅氧烷基树脂等的有机绝缘材料。

触控传感器还包括感测区域A和布线区域B，第一感测电极10、第一连接部11、第二感测电极20和桥接部21设置于感测区域A的基底层30上，引脚60设置于布线区B的基底层30上；触控产生的电信号通过触控走线输入引脚60传输至驱动芯片，如此，触控信号被感知。

图3为本发明实施例中触控传感器感测一种电极构造的示意性俯视平面图。

在另一种实施例中，请参考图3，触控传感器100中还可以包括位于两个第一连接部11之间的第二连接部12，第二连接部12位于相邻第二感测电极20之间，第一连接部11沿第二方向的宽度D1小于第二连接部12沿第二方向的宽度D2。

在图3所示的实施例中，电连接第二方向上相邻的第一感测电极10包括两个连接部，即第一连接部11和第二连接部12，第二连接部12位于两个第一连接部11之间且位于第一方向上相邻的第二感测电极20之间，第一连接部11沿第一方向的宽度D1小于第二连接部12沿第一方向的宽度D2。基于该第一连接部11和第二连接部12的结构，第一方向上相邻的第二感测电极20至少通过两个桥接部21电连接，且第一连接部11和所述桥接部21在基底层30上的正投影相交叠。如此设置，当其中一个跨桥21发生断裂时，其余的桥接部21仍能为相邻的两个第二感测电极20传递信号，从而降低了因桥接部断裂导致触控失效的风险，增加了触控的可靠性。另外，将第二连接部12进行了加宽处理，进一步降低了相邻的第一感测电极10之间连接部的电阻，可以使显示面板在工作时，使通过第一连接部11和第二连接部12的电荷数量增多，提触控传感器的灵敏度。

需要进一步说明的是，由于对第一连接部11进行了加宽处理，还可以将第一连接部11沿第一连接部11沿伸方向的宽度设置的尽量的窄，进而使桥接部21的长度尽量的短，一方面降低桥接部21的可见性，保证显示效果，另一方面，还可以降低第一感测电极10和第二感测电极20的交叠面积，在进行触控操作时，降低第一感测电极10和第二感测电极20之间的信号干扰，提升触控传感器的灵敏度。

发明人经过研究发现，作为相邻感测电极的连接部位，第一连接部和桥接部的部位设置的较感测电极的宽度窄(本文的宽度均指俯视图中，与第一感测电极延伸方向相交的方向，例如垂直)，示例性的，在使用过程中，外界的电荷经过第一感测电极和第二感测电极连接的触控信号线输入至第一感测电极和第二感测电极，宽度窄意味着该处存在较大电阻，电荷很容易在第一连接部和桥接部累积，当累积至一定程度后，能量聚集“炸开”膜层，导致第一感测电极和第二感测电极的信号传输收到阻断，触控失效，而第二连接部加宽处理的情况下，虽然解决了相邻感测电极之间连接部位电阻较大的问题，可以通过更多的电荷流量，触控灵敏度提升，但是第一连接部和桥接部相对更狭窄，第一连接部和桥接部正投影交叠部位变得更加的薄弱，能量聚集“炸开”膜层的风险更加严峻。

另外在一些实施例中，触控传感器可能弯折设置，由于第一连接部和桥接部比较薄弱，发生断裂的风险极大。

参见图2a和图2b并结合图4-图6所示，图4为本发明实施例中触控传感器感测一种电极构造的示意性俯视平面放大图；图5为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；图6为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；具体的，图4位感测电极第一连接部与桥接部处的局部放大图，图4和图5为图1或者图4中C-C1处的截面图。第一连接部11包括至少一层导电图案70堆叠结构，参考图5所示，导电图案70直接与第一连接部11内的其他金属层堆叠，共同增强第一连接部11的强度并提升抗ESD能力。或者还可以是桥接部21至少包括一层导电图案70堆叠结构，导电图案70直接与桥接部21内的其他金属层堆叠，共同增强第一连接部11的强度并提升抗ESD能力。需要说明的是，图中仅示意了一层导电图案70，可以理解的是如果设置两层甚至两层以上的导电图案70，那么第一连接部11或者桥接部21的强度、柔韧性及抗ESD能力会更好，导电图案70与第一连接部11或者桥接部21中金属层堆叠时，导电图案70与金属层之间还可以设置无机绝缘层，在此不做赘述，后面将更加详细的进行介绍。

具体的导电图案的形状可以依据第一连接部11或者桥接部21的设计进行匹配，请参考图7-图8和图10所示，图7、图8和图10分别示意了本发明实施例中触控传感器中一种导电图案的示意性俯视平面图；当导电图案70与第一连接部11中的金属层堆叠设置时，其图案可以与第一连接部11图案形状相同设置，比例可以适当调整；当导电图案70与桥接部21中的金属层堆叠设置时，其图案可以与桥接部21图案形状相同设置，比例可以适当调整；另外导电图案70还可以根据需求进行设置，如图10所示，本发明不做具体限制。

在一种可选的实施例中，导电图案的材料包括包括石墨烯，有机导电材料，金属，合金，金属线，碳纳米管，PEDOT或透明氧化物中任意一种。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状态下的输送，因此，石墨烯的电荷迁移率非常高。研究表明石墨烯具有优异的的光学性能，单层石墨烯吸收2.3％的可见光,反射0.1％的可见光(可以忽略),即透过率为97.7％，因此具有高透明度，将其应用在触控传感器中可以保证触控传感器的性能同时还可以保证其一定的透过率。

在一种可选的实施例中，第一感测电极，第二感测电极，桥接部，第一连接部及第二连接部的材料包括金属，合金，金属线或透明氧化物中的任意一种或几种。

例如，第一感测电极，第二感测电极，桥接部，第一连接部及第二连接部可以包括银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、铬(Cr)、钛(Ti)、钨(W)、铌(Nb)、钽(Ta)、钒(V)、铁(Fe)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)或其合金，既可以单独使用，也可以组合使用。

第一感测电极，第二感测电极，桥接部，第一连接部及第二连接部可以包括透明氧化物，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、锌铟氧化物(IZTO)、氧化锌(ZnO)、铬锡氧化物(CTO)等。

在一种可选的实施例中，第一连接部11包括依次堆叠设置的第一金属层111和导电图案70。可参考图5所示，可参考前文在此不再赘述，需要说明的是，本发明不对导电图案70的具体堆叠位置进行限定。

在一种可选的实施例中，请参考图9并结合图7，图9为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；具体的，图9为图1或者图7中C-C1处的截面图。第一连接部11包括依次层叠的第一金属层111，第一绝缘层80和导电图案70，导电图案70沿第一连接部11沿伸方向覆盖第一绝缘层80且与第一金属层111并联。本实施例同样不对导电图案70的具体堆叠位置进行限定，图9只是示例性的示意了导电图案70位于第一金属层111远离桥接部21的一侧，导电图案70也可以位于第一金属层111靠近桥接部21的一侧。具体的，第一绝缘层80可以包括氧化硅、氮化硅等无机绝缘材料，或者丙烯酸基树脂、硅氧烷基树脂等的有机绝缘材料。设置导电图案70与第一金属层111堆叠保证第一连接部11的强度与韧性的同时，导电图案70与第一金属层111并联设置，进一步减小了第一连接部11的电阻，增加了电荷流量。当有静电电荷累积时，如图9所示，电荷Q有至少两条路径可以进行释放(包括设置多层导电图案70并联时)，即一条第一金属层111的路径，至少一条导电图案70的路径，极大地增强了第一连接部11的抗静电能力。并且，即使当电荷聚集引起膜层“炸裂”，由于至少一层导电图案与第一金属层的多层设置，某一路径裂开，其他路径仍能保证触控信号的传输，降低单层裂纹扩散的连带效应，进一步提升触控可靠性。

在一种可选的实施例中，请参考图图11a和图11b并结合图9-图10a，图11a和图11b为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；具体的，图11a为图10a中D-D1处的截面图，图11b为图10a中E-E1处的截面图，触控传感器100远离所述基底层的一侧还覆盖有第二绝缘层40，请结合参考图2，第二绝缘层40可以保护感测区域A上的第一感测电极10和第二感测电极20以及第一连接部11(其他连接部例如，前述第二连接部12)和桥接部21，并且还可以延伸至布线区域B。第二绝缘层40可以包括氧化硅、氮化硅等无机绝缘材料，或者丙烯酸基树脂、硅氧烷基树脂等的有机绝缘材料。部分第二绝缘层40贯穿导电图案70，将导电图案70划分为至少两个沿第一连接部11沿伸方向延伸并行排列并相互绝缘的子导电图案71。

同样的，本实施例导电图案70位于第一金属层111远离桥接部21的一侧，导电图案70也可以位于第一金属层111靠近桥接部21的一侧。具体的，第一绝缘层80可以包括氧化硅、氮化硅等无机绝缘材料，或者丙烯酸基树脂、硅氧烷基树脂等的有机绝缘材料。本实施例通过部分第二绝缘层40将导电图案70进一步进行划分，示例性的将导电图案70划分为两个沿第一连接部11沿伸方向延伸并行排列并相互绝缘的子导电图案71，当然也可以是多个，如此设置保证第一连接部11的强度与韧性的同时，导电图案70与第一金属层111并联设置，进一步减小了第一连接部11的电阻，增加了电荷流量。当有静电电荷累积时，如图9和图10a所示，电荷Q有至少三条路径可以进行释放，即一条第一金属层111的路径，两条子导电图案71的路径，极大地增强了第一连接部11的抗静电能力。并且，即使当电荷聚集引起膜层“炸裂”，由于至少一个子导电图案与第一金属层的多个路径，某一路径裂开，其他路径仍能保证触控信号的传输，降低单层裂纹扩散的连带效应，更大的提升触控可靠性。

进一步的，在一种可选的实施例中，请参考图12a和图12b并结合图9和图10b所示，图12a和12b为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；具体的图12a为图10b中D-D1处另一种截面图，图12b为图10b中E-E1处另一种截面图。部分第一绝缘层80还贯穿第一金属层111，将第一金属层111划分与子导电图案71相对应并相互绝缘的第一子金属层1111。本实施例中第一绝缘层80将第一金属层111适应性的划分，增加电荷释放路径。如本实施例设置的，当有静电电荷累积时，电荷Q有至少四条路径可以进行释放，即两条第一子金属层1111的路径，两条子导电图案71的路径，极大地增强了第一连接部11的抗静电能力，同时确保了第一连接部11的强度与韧性。由于至少一个子导电图案与至少一个第一金属层的多个路径，某一路径裂开，其他路径仍能保证触控信号的传输，降低单层裂纹扩散的连带效应，极大的提升触控可靠性。

需要进一步说明的是，第一子金属层1111如果与子导电图案71相对应的设置，还可以通过第二绝缘层40直接贯穿第一金属层111得到第一子金属层1111；另外，还可以是第一子金属层1111与子导电图案71不是一一对应设置的，比如错位设置，达到增加电荷释放路径即可。

另一种可选的实施例中，桥接部21包括依次堆叠设置的第二金属层211和导电图案70。请参考图6所示，可参考前文在此不再赘述，需要说明的是，本发明不对导电图案70的具体堆叠位置进行限定。

可选的，桥接部21包括依次层叠的第二金属层211，第三绝缘层90和导电图案70。请参考图13并结合图4和图8所示，图13为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；具体的图13为图4中C-C1处另一种截面图或者图8中F-F1处另一种截面图。即导电图案70与第二金属层211之间还包括第三绝缘层90，示例性的，第三绝缘层90可以包括氧化硅、氮化硅等无机绝缘材料，或者丙烯酸基树脂、硅氧烷基树脂等的有机绝缘材料。导电图案70的形状可以第三金属层211形状相同，比例可以适应性调整。如此设置保证桥接部21的强度与韧性。图13示例性将导电图案70靠近第一连接部11的一侧，当然也可以设置在远离第一连接部11的一侧，本发明并不做具体限定。

可选的，桥接部21通过过孔22与第二感测电极30电连接，过孔22贯穿第三绝缘层90和导电图案70与第二金属层211电连接。请参考图14，图14为本发明实施例中触控传感器的一种截面图；过孔22贯穿第三绝缘层90和导电图案70即实现了导电图案70与第二金属层211并联，如此，进一步减小了桥接部的电阻，增大了电荷释放量，同时增加了电荷释放路径，至少包括两条电荷释放路径(包括设置多层导电图案70并联时)，即一条第二金属层211的路径，至少一条导电图案70的路径，极大地增强了桥接部21的抗静电能力、强度与韧性。由于至少一个导电图案与第二金属层的多个路径，某一路径裂开，其他路径仍能保证触控信号的传输，降低单层裂纹扩散的连带效应，同样提升触控可靠性。

导电图案70可以与第一连接部选择相同材料或者导电图案70可以与桥接部选择相同材料，使各个路径分压能力相当。

导电图案的厚度为

另外，需要说明的是，本案中导电图案70可使用常规的曝光及刻蚀工艺形成，也可使用其他可以形成该导电图案70的工艺流程制作，本案不做限制。

可以理解的是，在显示面板工作时，上述第一感测电极10可以为触控驱动电极，以发送触控信号，第二感测电极20可以为触控感应电极以接受第一感测电极10发出的信号。

或者，在显示面板工作时，上述第二感测电极20可以为触控驱动电极，以发送触控信号，第一感测电极10可以为触控感应电极以接受第二感测电极20发出的信号。

本发明实施例还提供一种显示装置200，如图15所示，图15为本发明实施例中一种显示装置结构示意图。该显示装置包括上述任一触控传感器100，例如触控传感器100可以嵌入在显示装置中的窗口与显示面板之间，显示面板可以包括像素电路，该像素电路包括薄膜晶体管(TFT)和连接至像素电路的发光单元。像素电路可以包括发光单元的布置而规则的布置电极和走线，诸如数据线、扫描线、电源线等等。发光单元可以包括液晶器件或OLED器件，并且可以包括像素电极和相对电极。当显示面板为柔性封装显示面板时，该触控传感器100可以设置于柔性封装的顶表面。

在具体实施时，该显示装置可以为：手机(如图15所示)、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述触控传感器的实施例，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的一种触控传感器及显示装置，通过将在基底层上正投影交叠的第一链接部或者桥接部设置为至少包括一层导电图案的堆叠结构，从而增强相邻的第一感测电极或者相邻的第二感测电极之间的连接强度，另外导电图案与第一连接部中的金属层并联或者导电图案与桥接部中的金属层并联还可以进一步减小桥接位置的电阻，进而增加导电荷的能力，更好的释放累积在桥接处的静电，避免相邻的第一感测电极或者相邻的第二感测电极发生断裂，从而保证触控的灵敏性。该触控传感器可以有效地应用于具有高分辨率的显示装置中，以改善其电性能及触控性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。