CN101576793A - 一种电容式触摸屏及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电容式触摸屏及其制作方法，包括带有电极层的透明基板，在所述的基板的电极层上表面，还设置有一层通过柯式印刷或丝网印刷的方式制备的透明绝缘层，该层绝缘层的厚度优选为50～6000，其折射率优选控制在1.1～2.8之间，其制作方法为：在透明基板上以溅射的方式制备各级电极层，并将各电极层中的感应块依使用要求实现电连接，接着，在所述电极层上表面通过柯式印刷或丝网印刷的方式制备一层透明的液态绝缘层，再固化形成透明绝缘层，本发明无需使用粘接剂或胶水粘贴现有技术中的上、下基板，不会有气泡残留、溢胶等现象，提高了生产效率；触摸屏的厚度显著减小，光透过率得以增强。

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的结构改进，尤其涉及一种电容式触摸屏，本发明还涉及制作该种电容式触摸屏的方法。

背景技术

触摸屏可以作为一种通过显示幕对电子装置进行操作的介面工具，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。例如，用户可以在一个正在显示图像，并与触摸屏相结合的显示装置上输入想要输入的信息。

根据所使用接触物的类型(如手指、笔等)及确认触点(接触物对触摸屏进行操作的位置)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。

电容式触摸屏的通常结构，如图1所示，一般包括有一个透明的上基板11和一个透明的下基板16。上基板11下基板16通过粘接剂12粘接在一起，下基板上具有两层透明电极13和15(也可以只有一层电极)，在电极层13和电极层15之间设有透明绝缘层14将电极层隔离开，电极为感应块的形式，上基板11上一般不设电极。

如图2所示，对于电容触摸屏上的一个感应块24，没有手指或导体触摸笔触摸时，该感应块与临近的感应块25构成寄生电容23，当有手指或导体触摸笔触摸时，手指26或触摸笔靠近时，手指26或笔和感应块24，以及感应块24临近的感应块25分别形成电容21和22，对感应块24进行测量，如果探测到感应块24的电容变化超过一定阈值时，可以判断感应块24对应位置处有触摸。

电容式触摸屏在具体制作时，上基板与下基板一般通过粘结剂粘合在一起，上、下基板一般是采用玻璃、PC板等材料制作。目前通常使用的粘接剂为固态的光学双面胶将上、下基板粘结并贴合在一起，这种触摸屏的主要缺陷是：上下基板在贴合过程中易产生气泡，而留存的气泡很难消除，影响产品品质。如果粘接剂选用紫外线固化胶或加热固化胶，涂敷胶水，并将上、下基板粘结并贴合在一起后，多余的胶水会沿基板的四周溢出，且溢出的位置不固定，难以处理，批量生产时，品质则难以控制。

此外，采用上、下两层基板制作的电容式触摸屏，虽然能够保证基板强度，但触摸屏的厚度则太大，因为单层基板本身不可能做到很薄，而且，由于基板对光透过率的影响，致使双层基板结构的电容式触摸屏的光透过率大大下降，如果要提高触摸屏的光透过率，必须提高基板本身的透过率，但这样又会大大提高产品的成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种电容式触摸屏，旨在解决现有的触摸屏在基板贴后，厚度较大以及光透过率较低的缺陷。

本发明的另一个目的是提供一种上述电容式触摸屏的制作方法。

本发明是这样实现的，一种电容式触摸屏，包括带有电极层的透明基板，其特征在于：在所述的基板的电极层上表面，还设置有一层通过柯式印刷或丝网印刷的方式制备的透明绝缘层。

更具体地，所述透明绝缘层的厚度为

最好使所述透明绝缘层的厚度选择在

之间。所述绝缘层的折射率最好为1.1～2.8之间。

本发明提供的电容式触摸屏的制作方法，具体包括下列步骤：

5.1在透明基板上以溅射的方式制备各级电极层，并将各电极层中的感应块依使用要求实现电连接，

5.2通过柯式印刷或丝网印刷的方式在所述电极层上表面制备一层透明的液态绝缘层；

5.3固化所述的液态绝缘层，从而形成所述的透明绝缘层，制得本发明所述的电容式触摸屏。

具体在步骤5.3中，可以通过加热的方式固化所述液态绝缘层，制得所述的透明绝缘层。

本发明所提供的电容式触摸屏，由于只采用单层的基板结构，现有的电容式触摸屏中的上基板被采用特定工艺制作的透明绝缘层取代，因而，无需使用粘接剂或胶水，简化了工序的同时，还彻底避免了因粘接、贴合上、下基板过程中可能产生的残存气泡、溢胶等现象，提高了生产效率。

更重要的是，由于在电极层的上表面直接制备了一层透明绝缘层后，单层基板结构的触摸屏的厚度可以显著减小，且该绝缘层厚度较薄，光透过率得以增强，因而，产品的性能得以改善。

附图说明

图1是现有的电容式触摸屏的剖面结构图；

图2是电容式触摸屏的工作原理图；

图3为第一种实施例所述双层ITO电极触摸屏的第一层ITO的电极图；

图4为第一种实施例所述双层ITO电极触摸屏的第一层ITO和第二层ITO的电极图；

图5为第一种实施例所述印刷上绝缘层后的双层ITO电极触摸屏的剖面图；

图6为第二种实施例所述双层ITO电极触摸屏的第一层ITO的电极图；

图7为第二种实施例所述双层ITO电极触摸屏的第一层ITO的电极和绝缘点图；

图8为第二种实施例所述双层ITO电极触摸屏的第一层ITO的电极、绝缘点和第二层ITO电极图；

图9为第二种实施例所述双层ITO电极、点状绝缘层触摸屏的剖面图；

图10为第二种实施例所述印刷上绝缘层后的触摸屏的剖面图；

图11为第三种实施例所述的单层ITO触摸屏电极图；

图12为第三种实施例所述的另外一种单层ITO触摸屏电极图；

图13为第三种实施例所述的印刷上绝缘层后的单层ITO电极触摸屏的剖面图；

图14为第四种实施例所述的双层ITO电极和四周金属电极线图；

图15为第四种实施例所述的印刷上绝缘层后的双层ITO电极和四周金属电极触摸屏剖面图；

图16为第五种实施例所述的双层ITO电极和四周金属电极线图；

图17为第五种实施例所述的印刷上绝缘层后的双层ITO电极和四周金属电极触摸屏剖面图；

图18是本发明的工艺过程简图。

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。

参见图8的制作方法流程图；

实施例1

本发明的第一种实施方案，在基板16的一面溅射上第一层电极层ITO，即氧化铟锡(下同)，蚀刻出需要的ITO图案31，如图3所示，然后溅射上绝缘层14，再溅射上第二层ITO，蚀刻出需要的ITO图案32，如图4所示，再用已知的柯式印刷、丝网印刷等方式制备一层透明的液态绝缘层，待该液态绝缘层固化后，形成所述的透明绝缘层18，从而制得需要的触摸屏。如图5所示。

前述制备透明绝缘层18的材料的主要成分为SiO₂，具体可以选择选择生产厂为：日产化学工业株式会社(英文名为：NISSAN chemical industries，Ltd.)、具体型号为：AT902的材料，或日辉触媒化成株式会社(英文为：JGC catalystsand chemical Ltd)的材料，材料型号为：ULM-806T。

考虑到固化后的致密性以及光学透过率，所述绝缘层18在固化后的厚度一般控制在为

绝缘层18太薄，则膜层的致密性不好；绝缘层18太厚，则膜层制作的难度增大。根据光学原理，当一束单色光进入一个膜层，如果膜的厚度等于单色光在膜中波长的四分之一时，那么在这层膜的两侧反射回去的单色光就会发生干涉，从而相互抵消，这时不会有反射光，因为这束单色光已经全部穿过膜层了，即：这层膜对射入的单色光起到了增透的作用。由于人眼对绿光相对最为敏感，所以一般情况下，增透都是让绿光全部进入的，这种情况下，可见光中看到的膜层反光的颜色就是蓝紫色，因为这时反射光中已经没有了绿光。可见光的波长一般在

之间，绿光波长一般在之间，而以人眼最敏感的波长

为例，其对应的最佳增透膜厚为

因此，本发明所述的电容式触摸屏通过柯式印刷或丝网印刷的方式制备的绝缘层厚度优选为

为了提高触摸屏的透光率，可以通过选择制作绝缘层的材料，从而控制制备得到的透明绝缘层18的折射率。根据光学原理，当光线射到两种介质的分界上，会产生一部分反射，一部分折射，反射光的强弱与两种介质的折射率差异有关，差异越大，反射就越强。当制备得到的透明绝缘层的折射率同电极层的折射率接近时，即折射率为1.1～2.8时，反射光强就弱，从而可以减少光的反射，提高触摸屏的透光率，因此，本发明选用的绝缘材料的折射率最好为1.1～2.8之间，较为合适。

实施例2

本发明的第二种实施方案，在基板的一面溅射上第一层电极层ITO，蚀刻出需要的ITO图案31，如图6所示，然后溅射上点状的绝缘层33，如图7所示，再在点状绝缘层处溅射上线状第二层电极层：ITO图案32，将另一方向的块状ITO连接起来，如图8所示，剖面图则如图9所示，再用柯式印刷或丝网印刷的方式制备一层透明的液态绝缘层，待该液态绝缘层固化后，形成所述的透明绝缘层18，从而制得需要的触摸屏。如图10所示。

至于该透明绝缘层18所要控制的具体厚度以及折射率等优选参数、优选原理等，参见实施例1相应介绍，在此不再赘述，以下的实施例3、4、5亦然。

实施例3

本发明的第三种实施方案，在基板的一面溅射上第一层ITO，蚀刻出需要的ITO图案31，如图11所示，或图12所示，再用柯式印刷或丝网印刷的方式制备一层透明的液态绝缘层，待该液态绝缘层固化后，形成所述的透明绝缘层18，从而制得需要的触摸屏。如图13所示。

实施例4

本发明的第四种实施方案，在基板的一面溅射上第一层ITO，蚀刻出需要的ITO图案31，如图3所示，然后溅射上绝缘层，再溅射上第二层ITO(氧化铟锡)，蚀刻出需要的ITO图案32，如图4所示，再溅射上一层金属电极(如铬或铝或钼等)，并在四周蚀刻出金属走线图案35，如图14所示，再用柯式印刷或丝网印刷的方式制备一层透明的液态绝缘层，待该液态绝缘层固化后，形成所述的透明绝缘层18，从而制得需要的触摸屏，如图15所示，其中，35为金属走线，13为第二层ITO电极层、15为第一层ITO电极层，14为两层ITO之间的绝缘层，16为基板，相当于现有的双层电极板的电容式触摸屏的下基板。

实施例5

本发明的第五种实施方案，在基板的一面溅射上第一层ITO，蚀刻出需要的ITO图案31，如图6所示，然后溅射上点状的绝缘层33，如图7所示，再在点状绝缘层处溅射上线状第二层ITO图案32，将另一方向的块状ITO连接起来，如图8所示，剖面图如图9，再溅射上一层金属电极(如铬或铝或钼等)，并在四周蚀刻出金属走线图案35，如图16所示，再用柯式印刷或丝网印刷的方式制备一层透明的液态绝缘层，待该液态绝缘层固化后，形成所述的透明绝缘层18，从而制得需要的触摸屏，如图17所示。

Claims (9)

1、一种电容式触摸屏，包括带有电极层的透明基板，其特征在于：在所述的基板的电极层上表面，还设置有一层通过柯式印刷或丝网印刷的方式制备的透明绝缘层。

2、根据权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于：所述透明绝缘层的厚度为

3.、根据权利要求2所述的电容式触摸屏，其特征在于：所述透明绝缘层的厚度为

4、根据权利要求1、2或3所述的任一种电容式触摸屏，其特征在于：所述绝缘层的折射率为1.1～2.8之间。

5、一种电容式触摸屏的制作方法，包括下列步骤：

5.1在透明基板上以溅射的方式制备各级电极层，并将各电极层中的感应块依使用要求实现电连接，其特征在于：

5.2在所述电极层上表面通过柯式印刷或丝网印刷的方式制备一层透明的液态绝缘层；

5.3固化所述的液态绝缘层，形成所述的透明绝缘层。

6、根据权利要求5所述的电容式触摸屏的制作方法，其特征在于：所述绝缘层材料选用生产厂为：日产化学工业株式会社、型号为AT902的绝缘层材料，或生产厂为：日辉触媒化成株式会社、型号为ULM-806T的绝缘层材料。

7、根据权利要求5或6所述的电容式触摸屏的制作方法，其特征在于：在步骤5.2中，使所述透明绝缘层的厚度为

8、根据权利要求7所述的电容式触摸屏的制作方法，其特征在于：使所述透明绝缘层的厚度控制在

之间。

9、根据权利要求5或6所述电容式触摸屏的制作方法，其特征在于：在步骤5.2中，选用的绝缘层材料使所述透明绝缘层的折射率控制在1.1～2.8之间。

Images