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CN104881178A - 一种触摸显示屏、其制作方法及显示装置 - Google Patents

一种触摸显示屏、其制作方法及显示装置 Download PDF

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CN104881178A
CN104881178A CN201510347720.XA CN201510347720A CN104881178A CN 104881178 A CN104881178 A CN 104881178A CN 201510347720 A CN201510347720 A CN 201510347720A CN 104881178 A CN104881178 A CN 104881178A
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CN
China
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touch
electrode
display screen
touch electrode
black matrix
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Pending
Application number
CN201510347720.XA
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English (en)
Inventor
梁魁
封宾
刘耀
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BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Display Technology Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Display Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to PCT/CN2016/079030 priority patent/WO2016202065A1/zh
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Abstract

本发明公开了一种触摸显示屏、其制作方法及显示装置，包括：对向基板，阵列基板，以及位于对向基板和阵列基板之间的液晶层，对向基板面向液晶层一面具有黑矩阵，还包括：位于对向基板背向液晶层一面依次层叠设置的第一触控电极、绝缘层以及第二触控电极；其中，第一触控电极和第二触控电极分别位于黑矩阵相对应的区域内；第一触控电极包括沿第一方向分布的多条第一触控子电极，第二触控电极包括沿与第一方向垂直的第二方向分布的多条第二触控子电极。由于第一触控电极和第二触控电极分别位于对向基板背向液晶层一面且分别位于黑矩阵相对应的区域内，这样既可以降低光反射及光吸收，提高光的透过率，又可以提高贴合精度及产品良率。

Description

一种触摸显示屏、其制作方法及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种触摸显示屏、其制作方法及显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触摸屏(Touch Screen Panel)已经逐渐遍及人们的生活中。触摸屏按照组成结构可以分为：外挂式触摸屏(Add on Mode TouchPanel)、覆盖表面式触摸屏(On Cell Touch Panel)、以及内嵌式触摸屏(In CellTouch Panel)。
目前，外挂式触摸屏是将触摸屏与液晶显示屏分开生产，然后贴合到一起成为具有触摸功能的液晶显示屏。一个完整的外挂式触摸屏的完成需要初级产品多次周转及二次或者多次加工，且工艺制作过程中较为繁琐，整体上周转成本及加工成本均较高外，由于触摸屏与液晶显示屏不是一体的，在特定的生产线上对两者进行贴合时，存在精度问题，并且，触摸屏通常采用氧化铟锡(Indium Tin Oxides，ITO)作为触控驱动电极和触控感应电极的材料，将其制备在保护玻璃上，虽然可以利用ITO的透明性，不考虑其走线位置，但实际上ITO会对来自液晶显示屏的出射光造成吸收和反射，出现光反射率高，透过率低的问题，另外，由于液晶显示屏与保护玻璃之间存在空气间隙以及玻璃材质的影响，都会降低光的透射率，而且使用保护玻璃也会增加产品的厚度、质量与使用成本。
因此，如何提高光的透过率，且提高贴合精度及产品良率，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种触摸显示屏、其制作方法及显示装置，可以提高光的透过率，贴合精度及产品良率。
因此，本发明实施例提供了一种触摸显示屏，包括：对向基板，阵列基板，以及位于所述对向基板和所述阵列基板之间的液晶层，所述对向基板面向所述液晶层一面具有黑矩阵，还包括：
位于所述对向基板背向所述液晶层一面依次层叠设置的第一触控电极、绝缘层以及第二触控电极；其中，
所述第一触控电极位于所述黑矩阵相对应的区域内；所述第一触控电极包括沿第一方向分布的多条第一触控子电极；
所述第二触控电极位于所述黑矩阵相对应的区域内；所述第二触控电极包括沿与所述第一方向垂直的第二方向分布的多条第二触控子电极。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触摸显示屏中，还包括：位于所述第二触控电极上方的偏光片。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触摸显示屏中，每条所述第一触控子电极和/或第二触控子电极的线宽小于或等于所述黑矩阵的线宽。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触摸显示屏中，每条所述第一触控子电极和/或第二触控子电极的线宽为5微米至20微米。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触摸显示屏中，还包括：位于所述偏光片与所述第二触控电极之间的保护层；
所述保护层的材料为PET，PMMA或偏光膜材料。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触摸显示屏中，所述第一触控电极为触控驱动电极，所述第二触控电极为触控感应电极；或，
所述第一触控电极为触控感应电极，所述第二触控电极为触控驱动电极。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触摸显示屏中，所述第一触控电极的材料为透明导电氧化物或金属材料；
所述第二触控电极的材料为纳米导电油墨材料。
本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的上述触摸显示屏的制作方法，包括：分别形成具有黑矩阵的对向基板的图形和阵列基板的图形，将所述对向基板与阵列基板进行对盒工艺，在进行对盒工艺之前，还包括：
通过构图工艺在所述对向基板除黑矩阵所在一面的另一面形成第一触控电极的图形；所述第一触控电极设置在所述黑矩阵相对应的区域；所述第一触控电极包括沿第一方向分布的多条第一触控子电极；
在所述第一触控电极上形成绝缘层的图形；
在进行对盒工艺之后，还包括：
通过纳米导电油墨工艺在所述绝缘层上形成第二触控电极的图形；所述第二触控电极位于所述黑矩阵相对应的区域内；所述第二触控电极包括沿与所述第一方向垂直的第二方向分布的多条第二触控子电极。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述触摸显示屏的制作方法，在形成所述第二触控电极的图形之后，还包括：
在所述第二触控电极上形成偏光片的图形。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述触摸显示屏的制作方法，在形成所述第二触控电极的图形之后，在形成所述偏光片的图形之前，还包括：
在所述第二触控电极上形成保护层的图形。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述触摸显示屏。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种触摸显示屏、其制作方法及显示装置，包括：对向基板，阵列基板，以及位于对向基板和阵列基板之间的液晶层，对向基板面向液晶层一面具有黑矩阵，还包括：位于对向基板背向液晶层一面依次层叠设置的第一触控电极、绝缘层以及第二触控电极；其中，第一触控电极和第二触控电极分别位于黑矩阵相对应的区域内；第一触控电极包括沿第一方向分布的多条第一触控子电极，第二触控电极包括沿与第一方向垂直的第二方向分布的多条第二触控子电极。由于在触摸显示屏中设置的第一触控电极和第二触控电极分别位于对向基板背向液晶层一面且分别位于黑矩阵相对应的区域内，这样既可以降低光反射及光吸收，提高光的透过率，又可以提高贴合精度及产品良率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的触摸显示屏的结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的触摸显示屏的俯视图；
图3为本发明实施例提供的触摸显示屏的结构示意图之二；
图4为本发明实施例提供的触摸显示屏的结构示意图之三；
图5为本发明实施例提供的触摸显示屏的制作方法流程图；
图6a至图6d分别为本发明实施例提供的触摸显示屏的制作方法在各步骤执行后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的触摸显示屏、其制作方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
其中，附图中各膜层的厚度和形状不反映触摸显示屏的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供了一种触摸显示屏，如图1和图2所示，包括：对向基板1，阵列基板2，以及位于对向基板1和阵列基板2之间的液晶层3，对向基板1面向液晶层3一面具有黑矩阵4，还包括：
位于对向基板1背向液晶层3一面依次层叠设置的第一触控电极5、绝缘层6以及第二触控电极7；其中，
第一触控电极5位于黑矩阵4相对应的区域内；第一触控电极5包括沿第一方向分布的多条第一触控子电极51(图2中仅标注了三条第一触控子电极，其他竖直方向分布的也都是第一触控子电极)；
第二触控电极7位于黑矩阵4相对应的区域内；第二触控电极7包括沿与第一方向垂直的第二方向分布的多条第二触控子电极71(图2中仅标注了三条第二触控子电极，其他水平方向分布的也都是第二触控子电极)。
需要说的是，图2中第一方向和第二方向分别为竖直方向和水平方向，只是为了说明本发明所示的一个个例，在具体实施过程中，第一方向和第二方向并不限于图2所示的竖直方向和水平方向。
在本发明实施例提供的上述触摸显示屏，由于在触摸显示屏中设置的条状的第一触控电极和第二触控电极分别位于黑矩阵相对应的区域内，也可以理解为，其分别位于黑矩阵的图形所覆盖的区域内，这样可以降低光反射及光吸收，不会对出射光造成很大的影响，提高了出射光的透过率。另外，又由于包括第一触控电极和第二触控电极的触控系统直接设置在对向基板背向液晶层一面，可以使触控系统与对向基板无缝隙贴合，进而提高了贴合精度以及产品良率。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述触摸显示屏中，为了触控显示屏可以成像，如图3所示，还可以包括：位于第二触控电极7上方的偏光片8，由于设置有偏光片，不仅无需在触控显示屏上外置保护玻璃，简化了膜层数量，进而减少了产品厚度、产品重量及产品成本，同时将整个触控系统直接置于对向基板与偏光片之间，可以保护整个触控系统。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述触摸显示屏中，由于每条第一触控子电极和第二触控子电极分别位于黑矩阵相对应的区域内，因此，如图2所示，每条第一触控子电极51和/或第二触控子电极71的线宽可以小于或等于黑矩阵4的线宽，这样可以进一步降低触控系统对透过率的影响。当然，每条第一触控子电极和/或第二触控子电极的线宽也可以略大于黑矩阵的线宽，只要不影响出射光的透过率即可，在此不作限定。在实际制作过程中，可以根据触控精度的要求来设置第一触控电极和第二触控电极的分布位置和分布密度。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述触摸显示屏中，由于一般黑矩阵的线宽大约为5微米至20微米，为了保证每条第一触控子电极和/或第二触控子电极的线宽不大于黑矩阵的线宽，具体地，将每条第一触控子电极和/或第二触控子电极的线宽可以具体设置为5微米至20微米。在具体实施时，对于每条第一触控子电极和/或第二触控子电极的线宽可以根据实际情况进行设置，在此不作限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述触摸显示屏中，如图4所示，还可以包括：位于偏光片8与第二触控电极7之间的保护层9，该保护层9起均匀和平坦化作用及保护第二触控电极的作用。具体地，该保护层9的材料可以为PET，PMMA或偏光膜材料其中之一，这些材料均为有机材料，因此保护层可以和偏光片紧密无狭缝贴合，贴合精度高，无需二次贴合，基本不会对光透过率造成影响，相对于现有的触控技术可以提高大于10％的透过率。对于保护层的具体材料可以根据具体情况进行设置，在此不作限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述触摸显示屏中，第一触控电极可以具体为触控驱动电极，第二触控电极可以具体为触控感应电极；或，第一触控电极可以具体为触控感应电极，第二触控电极可以具体为触控驱动电极，在此不做限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述触摸显示屏中，由于第一触控电极位于黑矩阵相对应的区域内，不会出现遮挡显示光线的情况，因此，第一触控电极的材料可以具体为透明导电氧化物例如ITO或IZO，或者也可以具体为金属材料，当采用金属材料制作第一触控电极时可以有效的降低其电阻，或者还可以具体为碳纳米管、石墨烯等透明导电材料。在常规的液晶面板生产过程中，为了防止静电，一般会在对向基板外侧玻璃上整面镀一层ITO，这样会影响光的透过率，在本发明实施例提供的上述触摸显示屏中，不需要常规的ITO导电膜，而是将ITO膜层直接形成第一触控电极，具体地，为了增加这层ITO的利用功能，以及提高光的透过率，可以将ITO分割成条状，制备在对向基板的黑矩阵相对应的区域，作为第一触控电极，这样使用现成的ITO工艺，可以减少纳米导电油墨工艺，减少工序，减少成本。此外，绝缘层的材料一般为硬度较大的PMMA或者其他绝缘好、硬度大的有机膜，第二触控电极的材料可以具体为纳米导电油墨材料例如粒径小于50nm的纳米银导电油墨或者其他高导电率导电油墨，在此不作限定。
本发明实施例提供的上述触摸显示屏可以适用于各种模式的液晶显示面板，例如可以适用于能够实现宽视角的平面内开关(IPS，In-Plane Switch)和高级超维场开关(ADS，Advanced Super Dimension Switch)型液晶显示面板，也可以适用于传统的扭曲向列(TN，Twisted Nematic)型液晶显示面板，在此不作限定。
在具体实施时，本发明实施例提供的触摸显示屏中一般在对向基板中还会具有诸如彩膜层、公共电极层、像素电极层等其他膜层结构，以及在阵列基板中还一般形成有薄膜晶体管、栅线、数据线等结构，这些具体结构可以有多种实现方式，在此不做限定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的上述触摸显示屏的制作方法，由于该方法解决问题的原理与前述一种触摸显示屏相似，因此该方法的实施可以参见触摸显示屏的实施，重复之处不再赘述。
在具体实施时，本发明实施例提供的触摸显示屏的制作方法，如图5所示，具体包括以下步骤：
S501、分别形成具有黑矩阵的对向基板的图形和阵列基板的图形；
S502、通过构图工艺在对向基板除黑矩阵所在一面的另一面形成第一触控电极的图形；第一触控电极设置在所述黑矩阵相对应的区域；第一触控电极包括沿第一方向分布的多条第一触控子电极；
S503、在第一触控电极上形成绝缘层的图形；
S504、将对向基板与阵列基板进行对盒工艺；
S505、通过纳米导电油墨工艺在绝缘层上形成第二触控电极的图形；第二触控电极位于黑矩阵相对应的区域内；第二触控电极包括沿与第一方向垂直的第二方向分布的多条第二触控子电极。
需要说明的是，在具体实施时，在步骤S504将对向基板与阵列基板进行对盒工艺之后，再将未切割的产品基材直接运输到纳米触控膜生产线上进行第二触控电极的制备制作，这样在形成第二触控电极的图形之前进行对盒工艺，操作方便，简化工艺，可以提高生产效率。
具体地，在具体实施时，在步骤S502形成第一触控电极或在步骤S505形成第二触控电极的图形之后，还可以包括：对第一触控电极或第二触控电极进行导线检测及修复。检查是否断线，如有断线进行修补，这样可以进一步提高产品良率。
本发明的实施例中所称的构图工艺包括光刻胶涂布、掩模、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺；所称的纳米导电油墨工艺包括油墨喷涂、3D打印技术等工艺。需要说明的是，在制作工艺中，采用的导电油墨喷印设备可以由取向液涂覆设备改造或彩膜工艺中的喷涂设备改造，具有独立的控制程序，喷头可以采用5μm至20μm，精度误差小于10μm，涂覆导线宽度在5μm至20微米，也可以根据实际需求改变；高温烧结腔室可以利用Cell产线现有的高温腔室；导线检测设备可以采用Array Test电学检测设备，导线修补利用现有的Array Repair修复设备稍微改造即可。相关的切割与偏光片的贴附在现有产线均可完成；还需增加自动电极化处理设备。
在具体实施时，本发明实施例提供的触摸显示屏的制作方法，为了不仅省去在触控显示屏上外置的保护玻璃，简化膜层数量，还保护整个触控系统，在步骤S505形成第二触控电极的图形之后，还可以包括：在第二触控电极上形成偏光片的图形。
进一步地，在具体实施时，本发明实施例提供的触摸显示屏的制作方法，为了保护第二触控电极，在形成第二触控电极的图形之后，在形成第二触控电极上形成偏光片的图形之前，还可以包括：在第二触控电极上形成保护层的图形。
下面以一个具体的实例详细的说明本发明实施例提供的触摸显示屏的制作方法，具体步骤如下：
步骤一、分别形成具有黑矩阵的对向基板的图形和阵列基板的图形；
步骤二、通过构图工艺在对向基板除黑矩阵所在一面的另一面形成第一触控电极的图形；第一触控电极设置在所述黑矩阵相对应的区域；第一触控电极包括沿第一方向分布的多条第一触控子电极；并对第一触控电极进行导线检测及修复，如图6a所示；
在具体实施时，可以采用的材料有两种：不透明的导电材料和透明的导电材料，采用上述导电材料，进行曝光、显影和刻蚀处理之后，形成有位于黑矩阵图形相对应区域的第一触控电极的图形；例如可以在对向基板1上除黑矩阵4所在一面的另一面镀一层ITO膜，然后经过曝光、显影和刻蚀处理后，形成沿第一方向分布的条状的第一触控子电极51，且第一触控子电极51的位置与黑矩阵4的位置相对应；然后对包括多条第一触控子电极51的第一触控电极5进行导线检测及修复，如有断线进行修补；
步骤三、在第一触控电极上形成绝缘层的图形，如图6b所示；
在具体实施时，可以通过溅射的方式在第一触控电极5上沉积一层有机材料膜层，例如PMMA膜层，作为绝缘层6，用来对第一触控电极和第二触控电极进行绝缘；
步骤四、将对向基板与阵列基板进行对盒工艺，如图6c所示；
在具体实施时，将对向基板1与阵列基板2传送到Cell工艺并进行制备，完成对盒工艺；
步骤五、通过纳米导电油墨工艺在绝缘层上形成第二触控电极的图形；第二触控电极位于黑矩阵相对应的区域内；第二触控电极包括沿与第一方向垂直的第二方向分布的多条第二触控子电极；并对第二触控电极进行导线检测及修复，如图6d所示；
在具体实施时，在绝缘层6上涂覆一层导电油墨，加热至120℃-160℃，使得纳米导电油墨固化，形成多条沿与第一方向垂直的第二方向的第二触控子电极71，然后对包括多条第二触控子电极71的第二触控电极7进行导线检测及修复，如有断线进行修补。
至此，经过具体实例提供的上述步骤一至五制作出了本发明实施例提供的上述触摸显示屏。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述触摸显示屏，该显示装置可以为：手机、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。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该显示装置的实施可以参见上述触摸显示屏的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种触摸显示屏、其制作方法及显示装置，包括：对向基板，阵列基板，以及位于对向基板和阵列基板之间的液晶层，对向基板面向液晶层一面具有黑矩阵，还包括：位于对向基板背向液晶层一面依次层叠设置的第一触控电极、绝缘层以及第二触控电极；其中，第一触控电极和第二触控电极分别位于黑矩阵相对应的区域，第一触控电极包括沿第一方向分布的多条第一触控子电极；第二触控电极包括沿与第一方向垂直的第二方向分布的多条第二触控子电极。由于在触摸显示屏中设置的第一触控电极和第二触控电极分别位于黑矩阵相对应的区域内，也可以理解为，其分别位于黑矩阵的图形所覆盖的区域内，这样可以降低光反射及光吸收，不会对出射光造成很大的影响，提高了出射光的透过率。另外，又由于包括第一触控电极和第二触控电极的触控系统直接设置在对向基板背向液晶层一面，可以使触控系统与对向基板无缝隙贴合，进而提高了贴合精度以及产品良率。
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。

Claims (11)

1.一种触摸显示屏，包括：对向基板，阵列基板，以及位于所述对向基板和所述阵列基板之间的液晶层，所述对向基板面向所述液晶层一面具有黑矩阵，其特征在于，还包括：
位于所述对向基板背向所述液晶层一面依次层叠设置的第一触控电极、绝缘层以及第二触控电极；其中，
所述第一触控电极位于所述黑矩阵相对应的区域内；所述第一触控电极包括沿第一方向分布的多条第一触控子电极；
所述第二触控电极位于所述黑矩阵相对应的区域内；所述第二触控电极包括沿与所述第一方向垂直的第二方向分布的多条第二触控子电极。
2.如权利要求1所述的触摸显示屏，其特征在于，还包括：位于所述第二触控电极上方的偏光片。
3.如权利要求1所述的触摸显示屏，其特征在于，每条所述第一触控子电极和/或第二触控子电极的线宽小于或等于所述黑矩阵的线宽。
4.如权利要求3所述的触摸显示屏，其特征在于，每条所述第一触控子电极和/或第二触控子电极的线宽为5微米至20微米。
5.如权利要求2所述的触摸显示屏，其特征在于，还包括：位于所述偏光片与所述第二触控电极之间的保护层；
所述保护层的材料为PET，PMMA或偏光膜材料。
6.如权利要求1-5任一项所述的触摸显示屏，其特征在于，所述第一触控电极为触控驱动电极，所述第二触控电极为触控感应电极；或，
所述第一触控电极为触控感应电极，所述第二触控电极为触控驱动电极。
7.如权利要求1-5任一项所述的触摸显示屏，其特征在于，所述第一触控电极的材料为透明导电氧化物或金属材料；
所述第二触控电极的材料为纳米导电油墨材料。
8.一种触摸显示屏的制作方法，包括：分别形成具有黑矩阵的对向基板的图形和阵列基板的图形，将所述对向基板与阵列基板进行对盒工艺，其特征在于，在进行对盒工艺之前，还包括：
通过构图工艺在所述对向基板除黑矩阵所在一面的另一面形成第一触控电极的图形；所述第一触控电极设置在所述黑矩阵相对应的区域；所述第一触控电极包括沿第一方向分布的多条第一触控子电极；
在所述第一触控电极上形成绝缘层的图形；
在进行对盒工艺之后，还包括：
通过纳米导电油墨工艺在所述绝缘层上形成第二触控电极的图形；所述第二触控电极位于所述黑矩阵相对应的区域内；所述第二触控电极包括沿与所述第一方向垂直的第二方向分布的多条第二触控子电极。
9.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，在形成所述第二触控电极的图形之后，还包括：
在所述第二触控电极上形成偏光片的图形。
10.如权利要求9所述的制作方法，其特征在于，在形成所述第二触控电极的图形之后，在形成所述偏光片的图形之前，还包括：
在所述第二触控电极上形成保护层的图形。
11.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的触摸显示屏。
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