CN102314271B - 一种电容式触控图形结构及其制法、触控面板及触控显示装置 - Google Patents
一种电容式触控图形结构及其制法、触控面板及触控显示装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种电容式触控图形结构，包括一基板，所述基板上形成复数条均匀排布在一第一方向上的第一方向导线；一绝缘层，覆盖于所述复数条第一方向导线，且所述绝缘层表面具复数个通孔，所述通孔分别形成于所述第一方向导线两端的上方；设置在绝缘层上的复数个均匀排布在一第一方向上的第一方向导电单元组和第二方向导电单元组和复数条连接两相连第二方向导电单元的第二方向导线，所述每两个相邻的第一方向导电单元通过所述第一方向导线彼此电连接。本发明的电容式触控图形厚度小，且其制法简单，不容易被目视所见。
Description
技术领域
本发明涉及触控屏领域，特别是涉及一种用于电容式触控面板的触控图形结构及其制造方法，以及采用该触控图形结构的触控面板和触控显示装置。
背景技术
现有的触控面板(Touch Panel)的触控输入方式，包括电阻式、电容式、光学式、电磁感应式及音波感应式等。其中，电阻式及电容式的工作原理为：使用者以手指或感应笔对面板表面进行触碰，受触碰位置的面板内部产生电压及电流的变化，对该等变化进行侦测分析以确定面板表面受触碰的位置。
如图1所示，电容式触控面板包括X(X1-X7)方向和Y(Y0-Y4)方向的电极轴。当使用者以手指或其它接地导电物体接触面板(如图中阴影部分所示)时，触碰到的X轴和Y轴分别会产生电容变化。控制器接收并分析该电容变化，以确定被触碰到的X轴和Y轴的位置，从而判断出手指在触控面上碰触的位置。
现有的一种电容式触控图形结构10，如图2所示，其包括有设置在玻璃1同一层的复数个沿着第一方向间隔排列的第一电极区块11和复数个沿着第二方向间隔排列的第二电极区块12，形成矩阵结构；复数条第一导线111和复数条第二导线121，每两个相邻的第一电极区块11之间通过一第一导线111彼此电连接，每两个相邻的第二电极区块12之间通过一第二导线112彼此电连接，相邻的两个第二电极区块12分别布设在一第一导线111的两侧，第一导线11和第二导线12彼此正交；以及复数个绝缘块13，每个绝缘块13形成于第一导线11与第二导线12之间，使之形成电绝缘。
如图3所示，上述电容式触控图形结构10，由于复数个绝缘块13的设置，造成多处的突起，易造成光线的折射与反射，易由目视所见。
因此，需要一种新的电容式触控图形结构来解决上述传统的电容式触控图形所存在的问题和缺陷。
发明内容
为解决上述电容式触控图形结构绝缘层设置容易被目视所见的问题和缺陷，本发明的目的在于提供一种用于制造触控显示屏的电容式触控图形结构的方法，其制法简单，不容易被目视所见。
本发明的再一个目的在于提供一种用于触控显示屏的电容式触控图形结构。
本发明的另一个目的在于提供一种设置有利用上述制造方法制成的电容式触控图形结构的触控面板。
本发明的又一个目的在于提供一种具有上述触控面板的触控显示屏。
为实现上述的目的，本发明提供一种用于在一基板上制造触控显示屏的电容式触控图形结构的方法，包括：1)在基板表面加工形成复数条第一方向导线；2)在第一方向导线上覆设加工形成一绝缘层，该绝缘层表面具复数个通孔，所述通孔分别形成于所述第一方向导线两端的上方；3)在所述绝缘层上加工形成至少一第一方向导电单元组，每组包括沿第一方向间隔布置的至少两个第一方向导电单元，且所述每两个相邻的第一方向导电单元之间通过所述第一方向导电彼此电连接；至少一第二方向导电单元组，每组包括沿第二方向间隔布置的至少二个第二方向导电单元，以及至少一组第二方向导线；所述第二方向导电单元设置于所述第一方向导线相应位置的两侧，且所述每两个相邻的第二方向导电单元通过所述第二方向导线彼此电连接；所述第一方向导电单元与所述第二方向导电单元彼此绝缘，且所述第一方向导线和第二方向导线彼此正交，并通过所述绝缘层彼此绝缘。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种利用前述方法形成的用于触控显示屏内的触控面板的电容式触控图形结构，包括：一基板，所述基板上形成复数条均匀排布在一第一方向上的第一方向导线；一绝缘层，覆盖于所述复数条第一方向导线，且所述绝缘层表面具复数个通孔，所述通孔分别形成于所述第一方向导线两端的上方；至少一第一方向导电单元组，每组包括沿第一方向间隔布置的至少两个第一方向导电单元，且所述每两个相邻的第一方向导电单元之间通过所述第一方向导电彼此电连接；至少一第二方向导电单元组，每组包括沿第二方向间隔布置的至少二个第二方向导电单元，以及至少一第二方向导线；所述第二方向导电单元设置于所述第一方向导线相应位置的两侧，且所述每两个相邻的第二方向导电单元通过所述第二方向导线彼此电连接；所述第一方向导电单元与所述第二方向导电单元彼此绝缘，且所述第一方向导线和第二方向导线彼此正交，并通过所述绝缘层彼此绝缘。
为了实现上述的目的，本发明还提供一种用于触控显示装置的触控面板，其包括一如前所述的电容式触控图形结构、一设置在基板周边用来传递上述触控信号的信号线群；以及一用来接收并处理所述触控信号的处理器；信号线群包括复数条第一信号线和复数条第二信号线，所述每个第一方向导电单元组通过一相应的第一信号线连接至控制器，且所述每个第二方向导电单元组通过一相应的第二信号线连接至控制器。
为了实现上述的目的，本发明还提供了一种触控显示装置，其包括如前所述的触控面板。
本发明的有益效果在于，第一方向导电单元与第二方向导电单元能在一次加工中布设形成，并设置在同一层，从而减少了布设触控图形结构所需的加工工序，降低了整个触控面板的厚度，提高了生产效率。且本发明采用全面铺盖绝缘层，仅在绝缘层的相应处设置有通孔，此通孔尺寸远小于传统的绝缘块尺寸，因此外观结构目视不易见。整层绝缘层的覆盖还可以有效地保护第一方向导线和设置在触控面板基板周边的信号线群。
附图说明
图1为电容式触控面板感应原理示意图。
图2为一电容式触控图形的结构示意图。
图3为图2中电容式触控图形的反射示意图。
图4A-4D为本发明的电容式触控图形结构的制作过程示意图。
图5为本发明的电容式触控图形结构的制作流程图。
图6为本发明的电容式触控图形的结构示意图。
图7为图5中第一方向导线的结构示意图。
图8为本发明的电容式触控图形结构的侧面结构示意图。
图9为采用发明的电容式触控图形结构的触控面板的结构示意图。
图10为采用本发明的电容式触控图形结构的触控显示装置的结构示意图。
附图标记说明：
1基板 10触控图形结构 11第一电极区块 12第二电极区块
111第一导线 121第二导线 13绝缘块 2基板
21第一方向导电单元组 21a第一方向导电单元 21b第一方向导线
22第二方向导电单元组 22a第二方向导电单元 22b第二方向导线
23绝缘层 23a通孔 30信号线群 30a第一信号线
30b第二信号线 100触控面板
60触控显示装置 61触面板 62显示屏 63粘结层 64处理器
71第一层 72第二层 73第三层
具体实施方式
以下结合附图，通过示例性的实施方式对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
如图4A-4D所示，为本发明的电容式触控图形结构的制作过程示意图。下面结合图4A-4D说明本发明的触控图形的制法。其具体制作流程图如图5所示，其具体包括以下步骤：
第一步，如步骤501所示，首先在基板2表面溅度一层导电材料，然后通过蚀刻、曝光、显影等黄光工艺加工形成至少一组沿一第一方向均匀排列的第一方向导线21b，每组包括复数条等间距排列的第一方向导线21b。当设置有多组时，此第一方向导线21b呈一矩阵排列，如图4A所示。在实际生产工艺中，形成第一方向导线21b通常呈长方体状，其长为100μm-300μm，宽为5μm-100μm，厚度为
第二步，如步骤502所示，在图4A所示图案上，再全面铺设上一绝缘层23，覆盖整个基板。该绝缘层23表面具复数个通孔23a，如图4B所示。通孔23a分别与第一方向导线21b两端的上方的位置相对应，形成一如4C所示的图案。在实际生产工艺中，绝缘层测穿透率需要大于85％，通常通孔23a为倒锥台状，其底面的长约为20μm-50μm，宽约为20μm-50μm，厚度大约为1μm-3μm，且锥台的角度大约为15度-85度。
第三步，如步骤503所示，在绝缘层23上溅度一层导电材料，其厚度大约为穿透率大约为80％-99％，并通过蚀刻、曝光、显影等黄光工艺加工形成至少一组沿一第一方向均匀排列的第一方向导电单元组21和至少一组沿第二方向均匀排布的第二方向导电单元组22，如图4D所示。每组第一方向导电单元组21包括沿第一方向间隔布置的至少两个第一方向导电单元21a，且每两个相邻的第一方向导电单元21a之间通过在第一步中所形成的第一方向导线21b彼此电连接；每组第二方向导电单元组包括沿第二方向间隔布置的至少二个第二方向导电单元22a，以及至少一组第二方向导线22b；第二方向导电单元22a设置于第一方向导线21b相应位置的两侧，且每两个相邻的第二方向导电单元22a通过第二方向导线22b彼此电连接；第一方向导电单元22a与所述第二方向导电单元22b彼此绝缘，且第一方向导线21b和第二方向导线22b彼此正交，并通过所述绝缘层23彼此绝缘。
经过上述三步，最终就形成了如图6所示的一可以用触控显示装置的触控面板的触控图形结构50。触控图形结构50包括：一基板2，其上形成复数条均匀排布在一第一方向上的第一方向导线21b；一绝缘层23，覆盖于上述复数条第一方向导线21b，且绝缘层23表面具复数个通孔23a，通孔23a分别与第一方向导线21b两端的上方相对应；至少一组第一方向导电单元组21，每组包括沿第一方向间隔布置的至少两个第一方向导电单元21a，且每两个相邻的第一方向导电单元21a之间通过第一方向导线21b彼此电连接；至少一组第二方向导电单元组22，每组包括沿第二方向间隔布置的至少二个第二方向导电单元22a，以及至少一组第二方向导线22b。第二方向导电单元22a设置于第一方向导线21b相应位置的两侧，且每两个相邻的第二方向导电单元22a通过第二方向导线22b彼此电连接；第一方向导电单元22a与所述第二方向导电单元22a彼此绝缘，且第一方向导线21b和第二方向导线22b彼此正交，并通过绝缘层23彼此绝缘。
在此上述制作过程中，基板2可以由透明绝缘的材料制成，如玻璃。触控图形还可以根据实际需要通过印刷等工艺流程在基板2上制作而成。各第一方向导电单元组21和第二方向导电单元组22可以由透明导电材料，如氧化铟锡ITO、氧化铟锌或铝氧化锌等，通过溅度、曝光、显影和蚀刻等工序制作而成。第一方向导线21b，可以由透明导电材料如氧化铟锡ITO、氧化铟锌或铝氧化锌等制成，也可以由金属材料制成，如银、铜等。绝缘层23可以由透明绝缘材料制成如环氧树脂、聚酰亚胺或甲基丙烯酸甲酯等。
若第一方向导线21b采用金属制成时，它可为单层结构，即采用单层金属结构；也可以为多层结构。如图7所示，第一方向导线21b包括第一层71、第二层72和第三层73，其中第一层71和第三层73由稳定性较强的金属制成，如金属钼；第二层72可由导电性较好的金属制成，如金属铝。第一方向导线21b采用此钼铝钼的组合结构既可以保证它的传导性又具有很好的稳定性，且金属钼具有较好的强度，可增加第一方向导线21b的抗压性。在实际生产和制造中，第一方向导线21b还可以是四层、五层等结构，其中间均采用导电性较好的金属，其两边均采用稳定性较强的金属制成。
上述结构中的第一方向导电单元组21和第二方向导电单元组22可以是分别沿某一方向等间距均匀排布，也可以是非等间距排布。第一方向导电单元21a和第二方向导电单元22a可以是等间距均匀排列，也可以是非等间距排列。第一方向导电单元组21和第二方向导电单元组22可以是相互垂直排列，也可以是非垂直排列。各第一方向导电单元21a和第二方向导电单元22a呈多边形状，可以是菱形、六边形、八边形、矩形、正方形、三角形或其他多边形状。导电单元21a和22a可由透明导电材料制成，如氧化铟锡ITO、氧化铟锌或铝氧化锌等。
如图8所示，为本发明的电容式触控图形结构的侧面结构示意图。本发明的电容式触控图形结构采用全面铺盖绝缘层23，仅在绝缘层23的相应处设置有通孔23a，此通孔23a尺寸远小于常用的绝缘块尺寸，因此相较于如图3所示的传统的电容式触控图形结构，其不仅厚度比较低，且其外观结构目视较不易见。
如图9所示，为采用本发明的电容式触控图形结构的触控面板的结构示意图。此触控面板100包括上述一接收触摸动作并产生一相应的触控信号的电容式触控图形结构，一设置在基板2周边用来传送触控信号的信号线群30，以及一接收并处理触控图形结构因触摸动作所产生的触控信号的控制器5。信号线群30包括复数条第一信号线30a和复数条第二信号线30b，电容式触控图形的第一方向导电单元组21分别通过一条相应的第一信号线连接到控制器5，且第二方向导电单元组22也分别通过一相应的第二信号线连接到控制器5。
第一信号线30a和第二信号线30b，可以由透明导电材料如氧化铟锡ITO、氧化铟锌或铝氧化锌等制成，也可以由金属材料制成，如银、铜等。在实际生产过程中，第一信号线30a和第二信号线30b通常与触控电路图形结构的第一导线21b一起形成，也被绝缘层23完全覆盖。绝缘层23也可以有效地保护第一信号线30a和第二信号线30b。
上述的触控面板可以与显示器相结合构成一触控显示装置。请参阅图10，图9为采用本发明的电容式触控图形结构的触控显示装置的结构示意图。触控显示装置60包括一触控面板61，一显示器62，一设置于触控面板61和显示器62之间的粘结层63，以及一与触控面板61和显示器62均连接的处理器64。粘结层63用来粘合触控面板61和显示器62，触控面板61用来感应一触摸动作并产生一触控感应信号并把相应的触控感应信号传送给处理器64，处理器64接受到触控面板61传送的触控感应信号后，进行处理，产生相应的显示指示信号并传送相应的显示指示信号给显示器62，显示器62接收到显示指示信号后从而在显示器62上显示相应的触摸动作所对应的图像信息。上述显示器可以是液晶显示器。
本发明的电容式触控电路图形，整体厚度低、制造方便，外观结构目视不易见，且可以用于各种触控面板和触控显示装置中。且本发明触控面板中的绝缘层不仅保护第一方向导线，还可以对设置在基板周边的信号线群起到很好的保护作用。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能以此限定本发明的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (24)
1.一种电容式触控图形结构，其特征在于，包括：
一基板，所述基板上形成复数沿一第一方向排布的第一方向导线；
一绝缘层，覆盖于所述复数第一方向导线，且所述绝缘层表面具复数通孔，所述通孔分别与所述第一方向导线两端的相对应，且所述通孔为倒锥台状；
设置在绝缘层上的复数个均匀排布在一第一方向上的第一方向导电单元组，各第一方向导电单元组包括复数第一方向导电单元，所述每两个相邻的第一方向导电单元通过所述第一方向导线彼此电连接；以及
设置在绝缘层上的复数个均匀排布在一第二方向上的第二方向导电单元组，每个第二方向导电单元组包括复数个第二方向导电单元和复数条连接两相连第二方向导电单元的第二方向导线；且
所述第一方向导电单元与所述第二方向导电单元彼此绝缘，且所述第一方向导线和第二方向导线彼此正交，并通过所述绝缘层彼此绝缘。
2.如权利要求1所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述第一方向导电单元和所述第二方向导电单元由透明导电材料制成。
3.如权利要求2所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述透明导电材料为氧化铟锡、氧化铟锌或铝氧化锌。
4.如权利要求1所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述第一方向导线由透明导电材料或金属材料制成。
5.如权利要求1或4所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述第二方向导线由透明导电材料制成。
6.如权利要求1所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述第一方向导线为复层结构。
7.如权利要求1所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述绝缘层由透明绝缘材料制成。
8.如权利要求7所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述透明绝缘材料为环氧树脂、聚酰亚胺或甲基丙烯酸甲酯。
9.如权利要求1所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述第一方向导电单元和第二方向导电单元呈多边形。
10.如权利要求9所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述多边形状为菱形、六边形、八边形、矩形、正方形或三角形。
11.如权利要求1所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述第一方向导线呈长方形。
12.如权利要求11所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述第一方向导线其长为100μm-300μm。
13.如权利要求11或12所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述第一方向导线其宽为5μm-100μm。
14.如权利要求11或12所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述第一方向导线厚度为
15.如权利要求11所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述第一方向导线其长为100μm-300μm，其宽为5μm-100μm，厚度为
16.如权利要求1所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述通孔底面的长为20μm-50μm。
17.如权利要求1或16所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述通孔底面的宽为20μm-50μm。
18.如权利要求1所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述绝缘层的厚度为1μm-3μm。
19.如权利要求1所述的电容式触控图形结构，其特征在于，所述第一方向导电单元、第二方向导电单元和第二方向导线的厚度为。
20.一种如权利要求1所述的电容式触控图形结构的制作方法，其特征在于，包括：
1)在基板表面形成所述复数条第一方向导线；
2)在所述第一方向导线上覆设所述绝缘层，且所述绝缘层表面具复数个通孔，所述通孔分别与所述第一方向导线两端的上方相对应，且所述通孔为倒锥台状；
3)在所述绝缘层上形成所述复数个第一方向导电单元，复数个第二方向导电单元，以及复数条第二方向导线；
所述每两个相邻的第一方向导电单元通过所述第一方向导线彼此电连接；所述第一方向导电单元与所述第二方向导电单元彼此绝缘，且所述第一方向导线和第二方向导线彼此正交，并通过所述绝缘层彼此绝缘。
21.一种触控面板，包括
一如权利要求1所述的用来感测触摸动作并产生相应触控信号的电容式触控图形结构；
一用来传递上述触控信号的信号线群；以及一用来接收并处理所述触控信号的处理器；
所述信号线群包括复数条第一信号线和复数条第二信号线，所述每个第一方向导电单元组通过一相应的第一信号线连接至控制器，且所述每个第二方向导电单元组通过一相应的第二信号线连接至控制器。
22.一种触控显示装置，包括：
一如权利要求21所述的用来感测触控动作并产生相应触控感应信号的触控面板；
一用来接收处理上述触控感应信号并产生相应待显示信号的处理器；以及一用来接收所述待显示信号并显示相应图案的显示器。
23.如权利要求22所述的触控显示装置，其特征在于，所述触控显示装置进一步包括一设置在所述触控面板和所述显示器之间的粘结层。
24.如权利要求22所述的触控显示装置，其特征在于，所述显示器为液晶显示器。
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