CN101561739B - 一种电阻式触摸屏及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于触摸屏领域，提供了一种电阻式触摸屏及其制作方法，包括：下导电层，作为电压分布层，其一面为电阻层；金属电极层，呈段状分布于所述下导电层的电阻层的四周，电连接所述下导电层的电阻层；隔离层，附着于所述下导电层的电阻层面；绝缘层，附着于所述金属电极层上；上导电层，用于探测电压，与所述绝缘层结合。本发明提供的电阻式触摸屏的金属电极呈段状分布于下导电层的四条边上，同一条边的每个段电极上分别单独加相同的电压，段电极和相邻空置区的比例可以灵活设置，使得触摸屏可以制作成任意尺寸大小。

Description

一种电阻式触摸屏及其制作方法
技术领域
本发明属于触摸屏领域，尤其涉及一种电阻式触摸屏及其制作方法。
背景技术
触摸屏作为一种人机交互界面已经进入各个领域，尤其是在便携式电子设备和公共查询设备中应用广泛。电阻式触摸屏是一种传感器，它将矩形区域中触摸点(X，Y)的物理位置转换为代表X轴坐标和Y轴坐标的电压，很多液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)模块都采用了电阻式触摸屏。电阻式触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面相匹配的多层复合薄膜，由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层，它的内表面也涂有一层透明导电层，在两层导电层之间有许多细小的透明隔离点将它们隔开绝缘。
当触摸屏表面受到的压力(如通过笔尖或手指进行按压)足够大时，相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触，下导电层接通X或Y轴方向的5V均匀电压场，使得上导电层的输出由零变为非零，这种接通状态被控制器侦测到后，进行模拟数字转换(Analogue Digital Converter，ADC)，即将电压转换成坐标位置，实现触摸点定位。
根据电阻式触摸屏引出线数多少，可以分为四线、五线、六线等。四线电阻式触摸屏的上导电层使用铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)薄膜(film)，下导电层使用ITO玻璃，上、下导电层分别检测接触点X和Y方向的坐标，具体的电极结构如图1所示，上导电层1上有两条纵向平行的电极10，下导电层2上有两条横向平行的电极20，由引线12和22分别将电极引出，通过四条边分别给上、下导电层上加电压。四线电阻式触摸屏工作时，对ITO的电阻要求比较高，因此ITO必须做得很薄，如此薄的情况下要做到均匀非常困难，尤其是ITO薄膜，不能像ITO玻璃一样可以高温镀ITO，低温镀膜技术只被少数厂家掌握，因此ITO薄膜价格昂贵。
传统的五线电阻式触摸屏将检测接触点坐标的任务都交给了下导电层，如图2所示，电极20均分布在下导电层2上，因此，上导电层1不需要采用价格昂贵的ITO薄膜材料，而使用透明导电层即可，并且透明导电层对电阻的均匀性没有特别要求，可以延长使用寿命。引线22分别从四个角将电极引出，通过四个角给下导电层上加电压。角电极加电压会引起电压场分布上的枕形失真，为了避免枕形失真，需要通过复杂的电阻网络来校正枕形失真，形成线性化电场，从而对枕形失真进行补偿。对枕形失真进行补偿的方式多种多样，不易掌握。如果用四边电极设计来补偿枕形失真，虽然有效，但是对电场的线性影响仍然存在，尤其将触摸屏小型化之后，这种影响就会变得比较突出，影响触摸屏定位。同时，复杂的电极线路会导致传统的五线电阻式触摸屏的边缘走线比较宽，一旦将触摸屏小型化就会增加工艺难度。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种电阻式触摸屏及其制作方法，旨在解决传统的五线电阻式触摸屏小型化困难的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种电阻式触摸屏，所述触摸屏包括：
下导电层，作为电压分布层，其一面为电阻层；
金属电极层，呈段状分布于所述下导电层的电阻层的四周，形成一个矩形的金属电极段行，每个段状电极分别通过电极引线单独引出，所述金属电极层电连接所述下导电层的电阻层；
隔离层，附着于所述下导电层的电阻层面；
绝缘层，附着于所述金属电极层上；以及
上导电层，用于探测电压，与所述绝缘层结合。
本发明实施例的另一目的还在于提供一种采用上述触摸屏的设备。
本发明实施例的另一目的还在于提供一种制作上述触摸屏的方法，所述方法包括下述步骤：
在下导电层的电阻层面镀一层金属；
进行金属层蚀刻，获得一个矩形的金属电极段行；并且，每个段状电极分别通过电极引线单独引出；
进行电阻层蚀刻；
在下导电层上印刷隔离层；
在所述印刷了隔离层的下导电层上印刷绝缘层；
将上、下导电层组合成触摸屏主体。
本发明实施例将电阻式触摸屏的金属电极呈段状分布于下导电层的四条边上，同一条边的每个段电极上分别单独加相同的电压，段电极和相邻空置区的比例可以灵活设置，使得触摸屏可以制作成任意尺寸大小。
附图说明
图1是现有技术提供的四线电阻式触摸屏的电极结构示意图；
图2是现有技术提供的五线电阻式触摸屏的电极结构示意图；
图3是本发明实施例提供的电阻式触摸屏的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的电阻式触摸屏的电极结构示意图；
图5是本发明实施例提供的电阻式触摸屏的制作流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中，电阻式触摸屏的金属电极呈段状分布于下导电层的四条边上，对同一条边的每个段电极上分别单独加相同的电压，段电极和相邻空置区的比例可以灵活设置，从而使得触摸屏可以制作成任意尺寸大小。
图3示出了本发明实施例提供的电阻式触摸屏的结构，该电阻式触摸屏可以应用于各种便携式电子设备和公共查询设备中。
下导电层2作为电压分布层，其一面为电阻层(ITO)，金属电极层3呈段状分布于电阻层的四周，电连接电阻层，隔离层4附着于下导电层2的电阻层面，绝缘层5附着于金属电极层3上，上导电层1用来探测电压，与绝缘层5结合。作为本发明的一个实施例，上导电层1可以通过粘胶层6与绝缘层5粘结。
作为本发明的一个实施例，上导电层1使用透明导电层，可以省去价格昂贵的ITO薄膜材料，并且上导电层1对透明导电层的均匀性没有特别要求，因此上导电层1可以选择寿命较长的材料。下导电层6可以使用ITO玻璃材料。
如果直接将现有的四线电阻式触摸屏的上导电层中的两条直线电极移动到下导电层，当给X方向的两条直线电极加电压时，如果Y方向上没有电极，那么X方向上产生的是均匀电场分布；如果Y方向上也有一条直线电极，那么X方向上产生的电压分布就会发生弯曲。因此，为了避免电压分布发生弯曲，本发明实施例中将金属电极层3的电极打断呈段状，并且按照一定的电极区和空置区的比例来设置，只要满足线性化要求，电极区和空置区的比例可以灵活变动，电极数目也可以有不同设计。在设计时空置区比例越大，越容易减少电压分布在悬空一端的聚集，电极区比例越大，越容易减少电压分布在加电压一端的弯曲。
具体的电极结构如图4所示，段状电极30分布于下导电层2的四周，通过电极引线32分别将每个电极单独引出。作为本发明的一个实施例，所有引线在触摸屏的一端聚集，可以直接通过柔性印刷线路板与触摸屏连接，例如通过导电胶将柔性印刷线路板热压到引线的引出端，也可以采用玻璃覆晶基板(ChipOn Glass，COG)工艺将驱动IC直接绑定在触摸屏上，然后使用柔性印刷线路板将电极引出。
本发明实施例分别给每个电极单独加电压，当触摸屏工作时，分时在X和Y两个方向上的两边段状电极加电压，如一边加5V，一边加0V，一个方向加电压时，另外一个方向的所有电极都悬空且互相不连接。
金属电极的电阻率要远远小于ITO的电阻率，可以选择银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)等金属或其他导电性好的材料。同时，上导电层1和下导电层2采用的ITO玻璃都可以不进行蚀刻，这样可以大大提高原材料的利用效率。
本发明实施例中，在上导电层1上可以印刷绝缘层、粘胶层等，也可什么都不印，直接通过粘胶层6与绝缘层3连接，粘胶层6可以为双面胶，也可以为粘胶。
图5示出了本发明实施例提供的电阻式触摸屏的制作流程，详述如下：
在步骤S501中，在洁净的下导电层的电阻层面镀一层金属；
作为本发明的一个实施例，通过蒸镀或溅射等方式在电阻层(ITO)面沉积一层导电性好的金属。
本发明实施例中，金属可以为银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、合金或其它导电性好的材料。作为本发明的一个实施例，为了保证金属层和电阻层的附着力，同时为了防止金属层的腐蚀及氧化，可以在金属层与电阻层之间以及金属层的上表面镀一层过渡层和保护层。若金属层选择铝，则通常在铝的上下表面各镀一层保护层钼。
在步骤S502中，进行金属层蚀刻以及电阻层蚀刻；
作为本发明的一个实施例，对金属层进行蚀刻时，先在金属层上涂覆一层光刻胶，涂覆的方式可以为滚涂或旋涂；然后，通过掩模板进行局部的曝光，曝光的区域或者没有曝光的区域可以被显影液清洗掉(曝光区域可溶于显影液的光刻胶为正性光刻胶，曝光后不可溶于显影液的光刻胶是负性光刻胶)；再进行坚膜、在光刻胶上光绘出所需要的金属电极图形、切割标记及引线，最后脱去光刻胶。本发明实施例中，金属电极呈段状，切割标记为大触摸屏切割成小触摸屏的切割标记。
电阻层蚀刻的方法与金属层蚀刻的方法相同，只是所使用的蚀刻液不同，本发明实施例不再赘述。
在步骤S503中，在下导电层上印刷隔离层；
在步骤S504中，在印刷了隔离层的下导电层上印刷绝缘层；
在步骤S505中，将上、下导电层组合成触摸屏主体。
本发明实施例中，可以先在上导电层上印刷绝缘层以及粘胶层后，再通过粘胶层将上、下导电层组合成触摸屏主体，也可以直接通过粘胶层将上、下导电层组合成触摸屏主体。作为本发明的一个实施例，粘胶层可以为双面胶，也可以为粘胶。
本发明实施例将电阻式触摸屏的金属电极呈段状分布于下导电层的四条边上，同一条边的每个段电极上分别单独加相同的电压，段电极和相邻空置区的比例可以灵活设置，使得触摸屏可以制作成任意尺寸大小，有利于五线电阻式触摸屏在便携式电子消费品上的普及。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电阻式触摸屏，其特征在于，所述触摸屏包括：
下导电层，作为电压分布层，其一面为电阻层；
金属电极层，呈段状分布于所述下导电层的电阻层的四周，形成一个矩形的金属电极段行，每个段状电极分别通过电极引线单独引出，所述金属电极层电连接所述下导电层的电阻层；
隔离层，附着于所述下导电层的电阻层面；
绝缘层，附着于所述金属电极层上；以及
上导电层，用于探测电压，与所述绝缘层结合。
2.如权利要求1所述的电阻式触摸屏，其特征在于，所述金属电极层包括多个电极，每个电极由单独的一根引线引出。
3.如权利要求2所述的电阻式触摸屏，其特征在于，所述触摸屏进一步包括附着于所述引线的引出端的柔性印刷线路板。
4.如权利要求3所述的电阻式触摸屏，其特征在于，所述柔性印刷线路板通过导电胶热压到所述引线的引出端。
5.如权利要求1所述的电阻式触摸屏，其特征在于，所述触摸屏进一步包括：
粘胶层，用于将所述上导电层与所述绝缘层粘结。
6.一种采用权利要求1的触摸屏的设备。
7.一种制作权利要求1的触摸屏的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
在下导电层的电阻层面镀一层金属；
进行金属层蚀刻，获得一个矩形的金属电极段行；并且，每个段状电极分别通过电极引线单独引出；
进行电阻层蚀刻；
在下导电层上印刷隔离层；
在所述印刷了隔离层的下导电层上印刷绝缘层；
将上、下导电层组合成触摸屏主体。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在金属层与下导电层的电阻层之间镀一层过渡层；
在金属层的上表面镀一层保护层。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述进行金属层蚀刻的步骤具体为：
在金属层上涂敷一层光刻胶；
对所述光刻胶曝光、坚膜，在所述光刻胶上光绘出金属电极图形、切割标记以及引线。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在通过粘胶层将上、下导电层组合成触摸屏主体步骤之前，所述方法进一步包括下述步骤：
在上导电层上印刷绝缘层以及粘胶层。
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