CN101140368A - 一种电容式触摸屏及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种电容式触摸屏，包括上、下基板和感应块，其特征在于在该触摸屏的上、下基板之间的空隙中灌注有用来控制两层基板间距的绝缘液体。从而解决了两层基板间距不均的问题，避免触摸屏的失效，延长其使用寿命。上述电容式触摸屏的制作方法，首先在上基板上制作行感应块，在下基板上制作列感应块，然后通过边框胶将两层基板贴合，并留有开口；然后采用抽真空灌液的方式，灌入绝缘液体，最后采用封口胶封住开口。

Description

一种电容式触摸屏及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种触摸屏，特别是涉及一种电容式触摸屏。本发明还涉及该电容式触摸屏的制作方法。

背景技术

目前，触摸屏作为一种输入设备，允许用户直接在加有触摸屏的显示装置表面通过点触或手写的方式输入信息，比鼠标、键盘等输入设备更友好，方便，因此越来越广泛地被应用在各种便携式设备上，如手机，PDA等。现有的触摸屏技术种类繁多，根据所使用接触物的类型及确认触点位置方式的不同，触摸屏又可以分为电阻式、电容式，红外线式，表面声波式等。随着电容式触摸屏控制IC技术的成熟，成本的下降，以及相对于其他几项技术有一些特有的优势，如耐用性好，不易损坏，可以长期使用，使得电容式触摸屏的应用越来越广泛。

参考图1，电容式触摸屏通常包含基板1，和在基板1上制作的感应块2。

参考图2、图3，对于电容触摸屏上的一个感应块2，未触摸时，该感应块同临近的感应块构成寄生电容3，当触摸时，手指6或导体靠近时，手指6或导体和感应块2，以及感应块2临近的感应块分别形成电容4和5，对感应块2进行测量，如果探测到感应块2的电容变化超过一定阈值时，可以判断感应块2对应位置处有触摸。

对于作为按键或滑动条使用的电容式触摸屏，通常只有单层感应电极，参考图1，包括基板1和感应块2。

对需要判断二维坐标的，参考图4，电容式触摸屏通常包括上基板11以及在上基板11上制作的行感应块21，下基板12以及在下基板12上制作的列感应块22，两层基板通过粘合剂7粘合在一起，中间留有一定间隙。上、下基板11，12一般是采用玻璃、PET、PC板等绝缘材料。

对于图4所示的这种双层基板结构的触摸屏，上、下基板11、12之间没有任何填充物，是空的，即主要是空气，这样很难控制两层基板间的距离，会出现两层基板之间的间距不均的情况，参考图7，上层基板11向下弯曲，从而导致牛顿环出现，更严重的是上下两层基板会接触到一起，则可能会导致行和列的感应块导通，造成触摸屏失效。

此外，现有的电容式触摸屏一般都是直接贴合在显示器件上，中间没有增加导电屏蔽层，参考图5，单层基板结构的电容触摸屏A是直接通过边框胶8或固定部件直接加在显示器件9上。参考图6，双层基板结构的电容触摸屏B也是通过边框胶8或其他固定部件直接加在显示器件9上，而一般显示器件表面都有一定的电磁干扰，会影响到贴在上面的电容式触摸屏采集到的信号，而导致触摸屏定位不准的情况出现。

发明内容

本发明的目的是提供一种电容式触摸屏，结构简单，可避免定位不准确的情况发生。

本发明的另一个目的在于提供上述电容式触摸屏的制作方法。

本发明可以通过以下的技术措施来实现，一种电容式触摸屏，包括上、下基板和感应块，其特征在于在该触摸屏的上、下基板之间的空隙中灌注有用来控制两层基板间距的绝缘液体。从而解决了两层基板间距不均的问题，避免触摸屏的失效，延长其使用寿命。

本发明所述的绝缘液体，包括折射率为1.2～2.2的所有绝缘液体，可以是液晶，还可以是其它绝缘液体。为了提高触摸屏的透光率，可以通过选择适当折射率的绝缘液体灌入触摸屏的二基板间。根据光学原理，光线入射到两种介质的分界面上，会产生一部分反射，一部分折射，反射光强同两种介质折射率的差异有关系，当两种介质的折射率差别越大时，反射光就越强。参考图8、图9，如果触摸屏盒内是空气10，空气的折射率约为1，此时入射光线a穿过触摸屏时，会存在比较强的反射光线b1；当在触摸屏的盒内灌注绝缘液体13，并使绝缘液体13的折射率同基板材料和感应块的折射率接近时，即折射率为1.2～2.2时，反射光线b2就会减弱，通过选择适当的折射率的液体可以很好降低触摸屏的反射率，从而提高触摸屏的透光率。

本发明可以作如下改进，在所述的电容式触摸屏上与显示器件配合的一侧还设有透明的导电屏蔽层，所述的电容式触摸屏上设有的导电屏蔽层与显示器件固定连接；该导电屏蔽层同应用该触摸屏系统的地连接在一起。由于本发明在电容式触摸屏与显示器件之间增设了导电屏蔽层，大大减少了触摸屏受到的电磁干扰，从而保证了触摸屏地定位准确。

本发明可以作以下改进，所述的导电屏蔽层设在电容式触摸屏的下基板上，该导电屏蔽层与显示器件相固定。所述的下基板上还可以设有一层绝缘基材，所述的导电屏蔽层覆盖在该层绝缘基材上。

上述电容式触摸屏的制作方法，首先在上基板上制作行感应块，在下基板上制作列感应块，然后通过边框胶将两层基板贴合，并留有开口；然后采用抽真空灌液的方式，灌入绝缘液体，最后采用封口胶封住开口。

本发明与现有技术比较具有以下显著效果：

(1).本发明通过在双层基板结构的电容式触摸屏盒内灌注绝缘液体，可以很好地控制上、下两层基板之间的间距，并有效地避免了牛顿环，防止两层接触在一起而造成触摸屏失效。

(2).本发明还可以根据要求选择适当折射率的绝缘液体，使触摸屏可以降低入射光的反射率，提高触摸屏的透过率。

(3).本发明还可以根据要求选择适当介电常数的绝缘液体，从而使触摸屏的灵敏度达到使用要求。

(4).本发明还通过在电容式触摸屏和显示器件之间增加了导电屏蔽层，大大减少了触摸屏受到的电磁干扰，使采集到的数据更准确，避免了感应位置同实际点击位置不对应的情况。

附图说明

图1是单层基板结构的电容式触摸屏结构示意图；

图2是单层基板结构的电容式触摸屏的感应块未被触摸时的示意图；

图3是单层基板结构的电容式触摸屏的感应块被触摸时的示意图；

图4是双层基板结构的电容式触摸屏结构示意图；

图5是单层基板结构的电容式触摸屏与显示器件相连的结构示意图；

图6是双层基板结构的电容式触摸屏与显示器件相连的结构示意图；

图7是双层基板结构的电容式触摸屏的上层基板弯曲时的结构示意图；

图8是双层基板结构的电容式触摸屏的盒内为空气时的光线反射示意图；

图9是双层基板结构的电容式触摸屏的盒内设有绝缘液体时的光线反射示意图；

图10是实施例1的在双层基板结构的电容式触摸屏盒内灌注了绝缘液体的示意图；

图11是实施例1的在双层基板结构的电容式触摸屏盒内灌注绝缘液体的步骤2示意图；

图12是实施例1的在双层基板结构的电容式触摸屏盒内灌注绝缘液体的步骤3示意图；

图13是实施例2的在双层基板结构的电容式触摸屏盒内灌注了绝缘液体的示意图；

图14是实施例3的在双层基板结构的电容式触摸屏盒内灌注了介电常数大于1的绝缘液体的示意图；

图15是实施例4的设有导电屏蔽层的双层基板结构的电容式触摸屏与显示器件相连的结构示意图；

图16是实施例5的同时设有绝缘基材和导电屏蔽层的双层基板结构的电容式触摸屏与显示器件相连的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本发明的实施例1如图10～12所示，双层基板结构的电容式触摸屏B1，包括上基板11、下基板12和感应块，在该触摸屏的上、下基板11、12之间的空隙中灌注有用来控制两层基板间距的绝缘液体13，克服了两层基板之间的间距不均的情况，从而有效避免牛顿环的出现，该绝缘液体13是液晶，电容式触摸屏B1采用玻璃基板，感应块的材料是氧化铟—锡(ITO)。由于玻璃的折射率约为1.52，氧化铟—锡(ITO)导电膜的折射率约1.8左右，液晶的的折射率约为1.5，而空气的折射率为1，在液晶与玻璃和氧化铟—锡(ITO)导电膜的分界面上，两层之间的折射率差别比没有灌液晶时(两层基板间是空气)更小，因而反射光强会大大降低。因此灌入液晶后，可以很好地降低入射光线a的反射光线b2的强度，增加电容式触摸屏的透过率。

对于绝缘液体13，本实施例是以液晶为例对本发明进行阐述，但是本发明的保护范围并不局限于此，还包括折射率为1.2～2.2的所有绝缘液体。

对上述的电容式触摸屏B1采用抽真空灌液的方式生产，以确保双层基板结构的电容式触摸屏的两层基板之间的间隙均匀，首先在上基板11上制作行感应块21，在下基板12上制作列感应块22，然后通过边框胶8将两层基板贴合，并留有开口17，然后采用抽真空灌液的方式，灌入绝缘液体13，然后采用封口胶18封住开口17，避免绝缘液体13流出。

具体灌液流程如下：

(1).在灌液槽20的凹槽中装入待灌绝缘液体13；

(2).将触摸屏B1空盒的开口17对准凹槽处；

(3).将触摸屏B1空盒在灌液槽20上对位放置好后，一起放入抽真空设备23中；

(4).将真空设备23密封好后，进行抽真空，过一定时间后，触摸屏B1空盒、真空设备23内部气压降到接近真空气压；

(5).然后开始对真空设备23充气，使气压逐渐增加，这时由于触摸屏B1空盒内部的气压小于真空设备23的内部气压，绝缘液体13受到气压的作用，开始注入到空盒中；

(6).当空盒内灌满绝缘液体13后，取出空盒，采用封口胶18封住空盒的开口。

实施例2

本发明的实施例2如图13所示，与上一个实施例所不同的是，双层基板结构的电容式触摸屏B2，在上基板11、下基板12之间还设有隔点16，从而进一步保证了两层基板间的距离均匀，隔点16可以采用喷粉的方式或丝印的方式。

实施例3

本发明的实施例3如图14所示，与实施例1所不同的是，在双层基板结构的电容式触摸屏B3的上下基板间灌入绝缘液体13，该绝缘液体13的介电常数大于1。由于不同的绝缘液体的介电常数不同，可导致触摸屏的灵敏度也不同。因此，为了达到调整触摸屏灵敏度的目的，可以通过选择不同介电常数的绝缘液体来实现，一般情况下，所选择的绝缘液体的介电常数大于1。

实施例4

本发明的实施例4如图15所示，与实施例1所不同的是，双层基板结构的电容式触摸屏B4，下基板12的外表面覆盖有一层透明的导电屏蔽层14，导电屏蔽层14同应用该触摸屏的系统的地连接，并通过黏合剂8a与液晶显示器(LCD)9a固定连接，导电屏蔽层14也可以通过其他固定器件固定安装到显示器(LCD)9a上。

实施例5

本发明的实施例5如图16所示，与上一个实施例所不同的是，双层基板结构的电容式触摸屏B5，下基板12的外表面还贴有一层绝缘基材15a，透明的导电屏蔽层14覆盖在该层绝缘基材15a上，并通过黏合剂8a与液晶显示器(LCD)9a固定连接。绝缘基材15a可以为PET，PC，玻璃等透明基材。

以上所述的实施例是以液晶显示器为例对本发明进行阐述，但是本发明的保护范围并不局限于此。根据本发明上述说明的内容，可以将该电容式触摸屏与任何显示器件集成在一起，例如：电致发光器件(ELD)，阴极射线管(CRT)，等离子显示板(PDP)，真空荧光显示器(VFD)等。上述的导电屏蔽层可以为氧化铟—锡(ITO)、铟-锌氧化物(IZO)等可以形成透明电极层的材料。上述的电容式触摸屏的基板，包含玻璃，PET，PC等所有透明材料。上述的感应块的材料，包含氧化铟—锡(ITO)、铟-锌氧化物(IZO)等可以形成透明电极层的材料。

Claims (9)

1.一种电容式触摸屏，包括上、下基板和感应块，其特征在于在该触摸屏的上、下基板之间的空隙中灌注有用来控制两层基板间距的绝缘液体。

2.根据权利要求1所述的一种电容式触摸屏，其特征在于所述的绝缘液体的折射率为1.2～2.2，同基板材料和感应块的折射率接近。

3.根据权利要求2所述的一种电容式触摸屏，其特征在于所述的绝缘液体是折射率为1.5的液晶。

4.根据权利要求1或2所述的一种电容式触摸屏，其特征在于在所述的电容式触摸屏上与显示器件配合的一侧还设有透明的导电屏蔽层，所述的电容式触摸屏上设有的导电屏蔽层与显示器件固定连接；该导电屏蔽层同应用该触摸屏系统的地连接在一起。

5.根据权利要求4所述的一种电容式触摸屏，其特征在于所述的导电屏蔽层设在电容式触摸屏的下基板外表面，该导电屏蔽层与显示器件相固定。

6.根据权利要求5所述的一种电容式触摸屏，其特征在于所述的电容式触摸屏的下基板外表面还设有一层绝缘基材，所述的导电屏蔽层覆盖在该层绝缘基材上。

7.根据权利要求4所述的一种电容式触摸屏，其特征在于所述的导电屏蔽层的材料为氧化铟-锡(ITO)、铟-锌氧化物(IZO)。

8.权利要求1所述电容式触摸屏的制作方法，其特征在于：首先在上基板上制作行感应块，在下基板上制作列感应块，然后通过边框胶将两层基板贴合，并留有开口；然后采用抽真空灌液的方式，灌入绝缘液体，最后采用封口胶封住开口。

9.根据权利要求8所述电容式触摸屏的制作方法，其特征在于：具体灌液流程如下：

(1).在灌液槽的凹槽中装入待灌绝缘液体；

(2).将触摸屏空盒的开口对准凹槽处；

(3).将触摸屏空盒在灌液槽上对位放置好后，一起放入抽真空设备中；

(4).将真空设备密封好后，进行抽真空，直至触摸屏空盒、真空设备内部气压降到接近真空气压；

(5).然后开始对真空设备充气，使气压逐渐增加，使触摸屏空盒内部的气压小于真空设备的内部气压，绝缘液体受到气压的作用，开始注入到空盒中；

(6).当空盒内灌满绝缘液体后，取出空盒，采用封口胶封住空盒的开口。

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