CN102236486A - 用于制造单层型电容式触摸屏的方法 - Google Patents

用于制造单层型电容式触摸屏的方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于制造单层型电容式触摸屏的方法。该用于制造单层型电容式触摸屏的方法包括:在基底的无源区域中形成由金属制成的多个电极布线;在基底的有源区域中形成由导电聚合物制成并包括第一传感单元和第一连接单元的多个第一电极图案以连接所述电极布线;在第一电极图案的多个第一连接单元上形成绝缘图案;以及在基底的所述有源区域中形成包括第二传感单元和第二连接单元并由导电聚合物制成的多个第二电极图案,以连接电极布线和将第二连接单元置于绝缘图案上。

Description

用于制造单层型电容式触摸屏的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年4月23日提交的、题为“Method For ManufacturingOne-Layer Type Touch Screen”的韩国专利申请No.10-2010-0037998的优先权,该申请作为参考被整体合并于此。
技术领域
本发明涉及用于制造单层型电容式触摸屏的方法。
背景技术
大体来说,随着移动通信技术的发展,诸如便携式电话、PDA和导航设备的终端正扩展其功能,除了简单的文字信息显示装置外还有更多样化和更复杂的多媒体提供装置,诸如音频、动态图像、无线互联网浏览器等。所以,需要在有限大小的电子信息终端内实施更大的显示屏幕;并且因而,使用触摸屏的显示配置更加引人注意。
触摸屏集成了屏幕和坐标输入装置,从而与现有技术中的键盘输入配置相比节省了空间。所以,最近发展的显示设备采用采用了触摸屏的显示器,从而进一步增加屏幕大小和用户便利。
触摸屏被分成电阻式触摸屏和电容式触摸屏。随着多点触摸变得更加流行,电容式触摸屏的研究取得了更有效的进展。
图1是示意性示出了现有技术中的电容式触摸屏的平面图。
现有技术中的电容式触摸屏被分成有源区域R1和无源区域R2,在有源区域R1中电极图案被形成,在无源区域R2中电极布线被形成在平面中。在现有技术的电容式触摸屏中,形成在有源区域R1中的电极图案由诸如ITO的透明导电材料制成,以及形成在无源区域R2中的电极布线由金属制成。
在电容式触摸屏中,电极图案形成在较低的基底上,此后,形成电极布线。
最近,不同于现有技术中的由ITO制成的电极图案,对通过使用导电聚合物来形成电极图案的研究正在进行。如果导电聚合物被用作电极图案,则导电聚合物在熔点方面与金属非常不同。所以,在制造电容式触摸屏时强调了热处理的重要性。
在用于制造电容式触摸屏板的方法中,其中电极图案由导电聚合物制成以及电极布线由金属制成,当电极图案被形成时,此后电极布线像现有技术一样被形成,电极图案再被熔化从而使得电极图案变形。
这样的问题明显地发生在单层型电容式触摸屏中,在该单层型电容式触摸屏中X方向第一电极图案和Y方向第二电极图案形成在相同的平面上。
发明内容
努力做出了本发明以提供一种用于制造单层型电容式触摸屏的方法,该单层型电容式触摸屏包括由导电聚合物制成的电极图案和由金属制成的电极布线,该方法能够通过首先在基底的无源区域中形成由金属制成的电极布线以及在基底的有源区域中形成要与电极布线连接的电极图案来防止电极布线变形。
根据本发明的示例性实施方式的用于制造单层型电容式触摸屏的方法包括:在基底的无源区域中形成由金属制成的多个电极布线;在基底的有源区域中形成由导电聚合物制成并包括第一传感单元和第一连接单元的多个第一电极图案以连接电极布线;在第一电极图案的多个第一连接单元上形成绝缘图案;以及在基底的有源区域中形成包括第二传感单元和第二连接单元并由导电聚合物制成的多个第二电极图案以连接电极布线和将第二连接单元置于绝缘图案上。
而且,用于制造单层型电容式触摸屏的方法还包括,在形成第二电极图案之后,形成保护层以覆盖第一电极图案和第二电极图案。
另外,在形成第一电极图案和形成第二电极图案时,第一电极图案和第二电极图案由喷墨印刷方法形成。
而且,在形成绝缘图案时,绝缘图案被形成以覆盖第一连接单元的侧面和顶部。
而且,在形成绝缘图案时,绝缘图案由喷墨印刷方法形成。
而且,在形成第一电极图案和形成第二电极图案时,导电聚合物是聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔和聚亚苯基聚合物中的任意一者。
根据本发明的另一个实施方式的用于制造单层型电容式触摸屏的方法包括:在基底的无源区域中形成由金属制成的多个电极布线;在基底的有源区域中形成由导电聚合物制成的多个第一连接单元;在第一连接单元上形成绝缘图案;以及形成由导电聚合物制成、与电极布线连接和与第一连接单元连接的多个第一传感单元,由导电聚合物制成并位于绝缘图案上的多个第二连接单元,和由导电聚合物制成并与电极布线连接的多个第二传感单元。
而且,在形成第一传感单元、第二连接单元和第二传感单元时,第一传感单元、第二连接单元和第二传感单元都由喷墨印刷方法形成。
另外,在形成第一传感单元、第二连接单元和第二传感单元时,在绝缘图案上形成第二连接单元之后,第一传感单元和第二传感单元都由喷墨印刷方法形成。
而且,用于制造单层型电容式触摸屏的方法还包括,在形成第一传感单元、第二连接单元和第二传感单元之后,形成保护层以覆盖第一传感单元、第二连接单元和第二传感单元。
附图说明
图1是示意性示出了现有技术中的电容式触摸屏的平面图;
图2是根据本发明制造的单层型电容式触摸屏的透视图;
图3至图12是示出了根据本发明的第一优选实施方式的触摸屏的制造工艺的平面图和剖视图;以及
图13至图22是示出了根据本发明的第二优选实施方式的触摸屏的制造工艺的平面图和剖视图。
具体实施方式
参考附图根据下面的实施方式的描述,本发明的各种目的、优点和特征将会更加明显。
在本说明书和权利要求书中使用的术语和单词不应被解释为局限于通常的意思或字典上的定义,而应该基于规则被解释为具有与本发明的技术范围相关的意思和概念,根据所述规则发明人可以合适地定义术语的概念从而最合适地描述他或她知道的用于执行本发明的最好的方法。
根据下面的结合附图的详细描述,可以更清楚地理解本发明的上述或其他目的、特征和优点。这里,贯穿不同的附图,相同的附图标记被用于指示相同的组件。而且,当确定关于本发明的已知领域的详细描述可能会混淆本发明的要点时,将会省略该详细描述。
在下文中,将参考附图详细描述本发明的优选实施方式。
图2是根据本发明制造的单层型电容式触摸屏的透视图。在下文中,本发明的制造方法所应用于的单层型电容式触摸屏将被描述。
单层型电容式触摸屏100包括多个形成在基底110的无源区域(边缘区域)中的电极布线120,和形成在有源区域中的第一电极图案130、绝缘图案140和第二电极图案150。
是透明元件的基底110可以采用玻璃基底、薄膜基底、光纤基底和纸基底。在它们之中,薄膜基底可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯醇(PVA)、环烯烃共聚合物(COC)、苯乙烯聚合物、聚乙烯、聚丙烯等制成,但不特定局限于这些。
另外,多个电极布线120形成在基底110的无源区域中,并且其中一些电极布线与第一电极图案130连接,剩下的电极布线与第二电极图案150连接。此时,是基底110的外围的无源区域表示图像不能够通过的区域。
电极布线120由金属(例如银(Ag))膏制成。电极布线120延伸到无源区域,并且其末端在基底110的边缘被集中。这样,电极布线120的末端被集中的边缘区域被称为连接单元,以及连接单元与FPCB(未示出)连接以将电极图案的电容的变化传送到电容传感器(未示出)。
而且,与电极布线120连接的多个第一电极图案130形成在基底110的有源区域中。第一电极图案130由导电聚合物制成,该导电聚合物可以采用聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚亚苯基聚合物等作为有机化合物。特别地,在基于聚噻吩的化合物中,PEDOT/PSS化合物是最优选的,并且在有机化合物中的一种或多种化合物可以被混合并使用。而且,当碳纳米管等也被混合时,导电性可以被改善。
多个第一电极图案130以第一方向(Y方向)平行形成,以及第一电极图案130具有这样的形状,使得多个第一传感单元132和多个第一连接单元134被分别形成。此时,第一传感单元132是测量当用户的手接触到触摸屏时电容的变化的部分,以及第一连接单元134是连接多个第一传感单元132的部分。
同时,在图2中,第一传感单元132具有菱形的形状,但这只是示例性的并可以被修改和实施。
另外,绝缘图案140形成在第一电极图案130的第一连接单元134上。绝缘图案140位于第一电极图案130的第一连接单元134和第二电极图案150的第二连接单元154之间,并能够使得下面所述的第一电极图案130和第二电极图案150彼此接触。绝缘图案140可以由透明塑料材料制成。
而且,多个第二电极图案150形成在与第一电极图案130相同的平面上,并且以第二方向(X方向)平行形成。第二电极图案150由与第一电极图案130相同的材料形成,并具有与第一电极图案130相同的形状。
然而,第二电极图案150没有与第一电极图案130连接,并与第一电极图案130电分离。而且,第二电极图案150的第二连接单元154位于上述绝缘图案140上并与形成在基底110上的邻近的第二传感单元152相互连接。
另外,虽然在图1中未示出,单层型电容式触摸屏还包括保护层160,该保护层160被形成以覆盖形成在第一基底110上的第一电极图案130和第二电极图案150。
保护层160可以由与上述基底110相同的材料制成,形成由用户的手指触摸的触摸表面,并且可以被光学粘合剂耦合。
图3至图10是示出了根据本发明的第一优选实施方式的触摸屏的制造工艺的平面图和剖视图。在下文中,描述了用于制造根据本发明的示例性实施方式的单层型电容式触摸屏的方法。
首先,如图3和图4中所示,由金属制成的多个电极布线120形成在基底110的无源区域中。可以采用光刻方法、喷墨印刷方法和凹版印刷方法。
在高温条件下执行电极布线120的形成步骤,因为电极布线120由金属制成。由于通过在执行形成电极图案130的步骤(该步骤是低温工艺)之前执行电极布线120的形成步骤来从高温工艺到低温工艺来执行触摸屏的制造工艺,所以热稳定性被增加并且可以防止电极图案130被损坏。
接下来,如图5和图6中所示,由导电聚合物制造的多个第一电极图案130形成在基底110的有源区域中,以与电极布线120连接。此时,虽然第一电极图案130以Y方向形成,但这只是示例性的,并且第一电极图案130以垂直于下述第二电极图案150的方向形成,从而制造电容式触摸屏。
此时,第一电极图案130优选由喷墨印刷方法形成。导电聚合物油墨被充在喷墨设备中,该喷墨设备在基底110上执行印刷以具有第一传感单元132和第一连接单元134。在现有技术中通过形成和仿制电极薄膜来执行激光方法或光刻方法。由于通过高温工艺来执行激光方法或光刻方法,通过喷墨印刷方法形成对热敏感的导电聚合物可以改善电极图案的稳定性。
另外,如图7和图8中所示,在第一电极图案130的第一连接单元134上形成绝缘图案140。
在单层型电容式触摸屏中,由于当第一电极图案和第二电极图案置于相同的平面上时在第一电极图案和第二电极图案相交处的连接部分处可能发生短路,绝缘图案140形成在第一电极图案130的第一连接单元134上以防止短路。
此时,当绝缘图案140由喷墨印刷方法形成时,绝缘图案140可以使用预定量的绝缘材料被形成在正确的位置处。
另外,绝缘图案140优选被形成以覆盖第一连接单元134的侧面和顶部。具有这样形状的绝缘图案140防止第一连接单元134被暴露在外面从而防止当形成第二电极图案150时发生短路。
接下来,如图9和图10中所示,由导电聚合物制成的多个第二电极图案150形成在基底110上。
第二电极图案150的第二传感单元152形成在由第一电极图案130的第一传感单元132形成的剩余空间中,并且连接第二传感单元152的第二连接单元154形成在绝缘图案上并且不与第一电极图案130连接。
而且,多个第二电极图案150中的每个的一端与电极布线120连接,并以X方向平行形成。
此时,优选在第二电极图案150中,第二传感单元152和第二连接单元154整体上由喷墨印刷方法形成。如上所形成的第二电极图案150具有与由喷墨印刷方法形成的第一电极图案130相同的优点。
另外,如图11和图12所示,保护层160被形成以覆盖形成在第一基底110上的第一电极图案130和第二电极图案150。
当保护层160由玻璃基底配置时,保护层160可以被光学粘合剂A粘结,并且当保护层160被薄膜基底配置时,保护层160可以由层压方法形成。
图13至图20是示出了根据本发明的第二优选实施方式的触摸屏的制造工艺的平面图和剖视图。在下文中,描述了用于制造根据本发明的示例性实施方式的单层型电容式触摸屏的方法。然而,和参考图3至图12所述的制造工艺相同的工艺的详细描述将会被省略。
首先,如图13和图14所示,多个由金属制成的电极布线220形成在基底210的无源区域中。
接下来,如图15和图16所示,多个连接单元234形成在基底210的有源区域中。第一连接单元234优选由喷墨印刷方法实施。由导电聚合物制成的第一连接单元234也在低温下被执行。
另外,如图17和图18所示,绝缘图案240形成在多个第一连接单元234上。绝缘图案240可以由喷墨印刷方法形成。第一绝缘图案240横穿第一连接单元234并以X方向形成以露出第一连接单元234的两个Y方向的端部。
此后,如图19和图20所示,第一传感单元232、第二传感单元252和第二连接单元254形成在基底210上。
第一传感单元232由导电聚合物制成并以Y方向形成以连接第一连接单元234。所以,第一传感单元232和第一连接单元234被分别形成,从而第一电极图案230在电极布线220的一端与电极布线220连接。
第二传感单元252和第二连接单元254也由导电聚合物制成。第二连接单元254被布置在绝缘图案240上,第二传感单元252被布置在由第一传感单元232形成的空的空间中。所以,第二连接单元254和第二传感单元252分别以X方向形成以形成第二电极图案250。
此时,优选的是,第一传感单元232、第二传感单元252和第二连接单元254都由喷墨印刷方法形成。印刷以X或Y方向执行。单层型电容式触摸屏所需的所有电极图案由一次性印刷形成,从而制造工艺变得简单。
而且,在第二连接单元254形成在绝缘图案240上之后,第一传感单元232和第二传感单元252可以同时由喷墨印刷方法形成。通过优先在绝缘图案240上形成第二连接单元254来精确地和精密地形成具有复杂形状的桥区域,以及形成布置在相同的平面上的第一和第二传感单元232和252,从而形成精确的图案并防止在第一电极图案230和第二电极图案250之间的短路。
另外,如图21和图22中所示,保护层260被形成以覆盖形成在基底210上的第一电极图案230和第二电极图案250。
根据本发明,通过执行电极布线形成工艺(该工艺是高温工艺)并且之后执行电极图案形成工艺(该工艺是低温工艺),能够制造单层型电容式触摸屏而不损坏由具有低熔点的导电聚合物制成的电极图案。
而且,能够制造单层型电容式触摸屏,其通过只在电极图案的连接部分中形成绝缘图案可以节省绝缘材料,具有简单的制造工艺和具有轻的重量。
另外,由于电极图案由导电聚合物制成,单层型电容式触摸屏可以被采用作为柔性显示领域中的触摸屏。
而且,通过在喷墨印刷方法中形成电极图案能够容易地形成具有复杂形状的电极图案。
虽然为了示出的目的公开了本发明的优选实施方式,但是本领域的技术人员可以理解,在不脱离所附权利要求所公开的本发明的范围和精神的情况下,各种修改、添加和替换是可能的。因此,这样的修改、添加和替换应该被理解为落入本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种用于制造单层型电容式触摸屏的方法,该方法包括:
在基底的无源区域中形成由金属制成的多个电极布线;
在所述基底的有源区域中形成由导电聚合物制成并包括第一传感单元和第一连接单元的多个第一电极图案以连接所述电极布线;
在所述第一电极图案的多个第一连接单元上形成绝缘图案;以及
在所述基底的所述有源区域中形成包括第二传感单元和第二连接单元并由所述导电聚合物制成的多个第二电极图案,以连接所述电极布线和将所述第二连接单元置于所述绝缘图案上。
2.根据权利要求1所述的用于制造单层型电容式触摸屏的方法,该方法还包括,在形成所述第二电极图案之后,形成保护层以覆盖所述第一电极图案和所述第二电极图案。
3.根据权利要求1所述的用于制造单层型电容式触摸屏的方法,其中在形成所述第一电极图案和形成所述第二电极图案时,所述第一电极图案和所述第二电极图案由喷墨印刷方法形成。
4.根据权利要求1所述的用于制造单层型电容式触摸屏的方法,其中在形成所述绝缘图案时,所述绝缘图案被形成以覆盖所述第一连接单元的侧面和顶部。
5.根据权利要求1所述的用于制造单层型电容式触摸屏的方法,其中在形成所述绝缘图案时,所述绝缘图案由喷墨印刷方法形成。
6.根据权利要求1所述的用于制造单层型电容式触摸屏的方法,其中在形成所述第一电极图案和形成所述第二电极图案时,所述导电聚合物是聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔和聚亚苯基聚合物中的任意一者。
7.一种用于制造单层型电容式触摸屏的方法,该方法包括:
在基底的无源区域中形成由金属制成的多个电极布线;
在所述基底的有源区域中形成由导电聚合物制成的多个第一连接单元;
在所述第一连接单元上形成绝缘图案;以及
形成由所述导电聚合物制成、与所述电极布线连接并且与所述第一连接单元连接的多个第一传感单元,由所述导电聚合物制成并位于所述绝缘图案上的多个第二连接单元,和由所述导电聚合物制成并与所述电极布线连接的多个第二传感单元。
8.根据权利要求7所述的用于制造单层型电容式触摸屏的方法,其中在形成所述第一传感单元、所述第二连接单元和所述第二传感单元时,所述第一传感单元、所述第二连接单元和所述第二传感单元都由喷墨印刷方法形成。
9.根据权利要求7所述的用于制造单层型电容式触摸屏的方法,其中在形成所述第一传感单元、所述第二连接单元和所述第二传感单元时,在所述绝缘图案上形成所述第二连接单元之后,所述第一传感单元和所述第二传感单元都由喷墨印刷方法形成。
10.根据权利要求7所述的用于制造单层型电容式触摸屏的方法,该方法还包括,在形成所述第一传感单元、所述第二连接单元和所述第二传感单元之后,形成保护层以覆盖所述第一连接单元、所述第一传感单元、所述第二连接单元和所述第二传感单元。
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