CN102693036B - 制造用于触摸屏的透明电路基板的方法 - Google Patents

制造用于触摸屏的透明电路基板的方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种制造用于触摸屏的透明电路基板的方法。所述方法可以包括：在透明基板上形成电极层；在透明基板上层叠光屏蔽层，以便光屏蔽层位于电极层的外部上；在光屏蔽层和电极层上层叠掩模；在掩模上形成导电层；通过去除掩模和导电层的一部分来形成连接线用于使电极层和连接端子进行连接；以及在光屏蔽层上形成连接端子，以便所述连接端子接触所述连接线。

Description

制造用于触摸屏的透明电路基板的方法
技术领域
以下描述一般涉及触摸屏，以及更具体地涉及制造用于触摸屏的透明电路基板的方法。透明电路基板可以包括电极层，以及其可以形成触摸屏的前表面。
背景技术
一般说来，触摸屏指的是其中输入检测单元与显示单元集成的装置。触摸屏可以例如包括诸如液晶显示器（LCD）的显示单元连同在这样的显示单元上设置的触摸面板。
当用户的指尖或另一物体接触在这样的触摸屏上显示的字母或特定位置时，触摸屏可以配置为通过屏幕接触而未使用机械键盘来识别位置并接收用户的输入。
这样的触摸屏通常没有示出高精确度。然而，它们被广泛用作在一般被公众使用的场所中（例如，如在诸如地铁、百货公司和银行的公共场所中）的引导显示装置。这是因为操纵这样的触摸屏以输入信息是简单的。此外，触摸屏被广泛用于各种商场的销售终端。近年来，触摸屏还广泛用于便携式终端，诸如移动电话、DMB（数字多媒体广播）接收器以及车辆导航系统。
触摸屏（或触摸面板）的一些示例包括电阻盖层（overlay）型触摸屏、电容盖层型触摸屏、表面声波型触摸屏以及红外射束型触摸屏。
在典型的电容盖层型触摸屏中，第一和第二电极层通常分别在第一和第二薄膜上形成。第一薄膜通常粘合到上玻璃基板，其形成触摸屏的前表面。第二薄膜通常粘合到下基板。第一和第二电极层通常经由连接端子连接到控制单元。控制单元可以响应于被诸如铁笔、手指等的输入装置接触而检测在触摸面板的对应部分处的静电电容的变化。
然而，由于传统电容盖层型触摸屏包括多个薄膜，其通常具有大的厚度与低的光透射率。
由于具有高透射率的材料通常用作触摸屏的薄膜，不能将来自触摸屏的整个光透射传输给用户。相反，因为每个薄膜的光透射率小于100%，随着在触摸屏内部的薄膜数量增加，触摸屏的光透射率被减少。
由于传统的电容盖层型触摸屏典型地包括多个薄膜，触摸屏通常具有大的厚度和低的光透射率。低的光透射率降低了屏幕的可视性，且还难以减少包含这样的触摸屏的产品的总体厚度。
发明内容
在一个一般方面，提供了一种制造用于触摸屏的透明电路基板的方法。所述方法可以包括：在透明基板上形成电极层；在透明基板上层叠（stack）光屏蔽层，以便光屏蔽层位于电极层的外部；在光屏蔽层和电极层上层叠掩模；在掩模上形成导电层；通过去除掩模和导电层的一部分来形成连接线用于使电极层和连接端子进行连接；以及在光屏蔽层上形成所述连接端子，以便连接端子接触连接线。
电极层可以通过如下方式在透明基板上形成：在透明基板的整个上表面上形成一层导电材料，并且通过部分地蚀刻导电材料来形成具有预设图案的电极层。
另外，可以在除了其中电极层和连接端子彼此连接的区之外的区中层叠掩模。该掩模可以利用可以通过剥离来去除的可剥离油墨或利用可以通过拆卸而去除的胶带来形成。
每条连接线可以形成为从在透明基板的上表面上形成的电极层延伸到在光屏蔽层的上表面上形成的连接端子中的至少一个。
电极层可以经由沉积过程形成于透明基板上。用于形成电极层的适当材料包括氧化铟锡、PEDOT等。
在另一方面，提供了一种生产触摸屏的方法。该方法可以包括将透明电路基板与显示单元相粘合。透明电路基板可以具有以该次序层叠的透明基板、上电极层、第一粘合构件、下电极层以及薄膜。
透明基板的上表面可以向外部暴露。可以在透明基板上形成上连接线用于将上电极层和上连接端子进行连接，以及可以在薄膜上形成下连接线用于将下电极层和下连接端子进行连接。
可以通过如下方式在透明基板上形成上电极层：在透明基板的整个上表面上形成一层导电材料，以及通过部分地蚀刻导电材料来形成具有预设图案的上电极层。
可以在透明基板上形成上光屏蔽层，以便上光屏蔽层位于透明基板相对于上电极层的周边上。每条上连接线可以从在透明基板的下表面上形成的上电极层延伸到在上光屏蔽层的下表面上形成的上连接端子中的至少一个。
可以经由沉积过程在透明基板上形成上电极层。上电极层和下电极层可以包括氧化铟锡或PEDOT。
在又一方面，提供了一种显示装置。所述显示装置可以包括以此次序层叠的透明基板、上电极层、第一粘合构件、下电极层和薄膜。
透明基板的上表面的至少一部分可以配置为向外部暴露。可以在透明基板上形成上连接线用于将上电极层与上连接端子进行连接。可以在薄膜上形成下连接线用于将上电极层和下连接端子进行连接。
显示装置还可以包括显示单元。显示单元可以经由第二粘合构件粘合到薄膜。
可以在透明基板上形成上光屏蔽层，以便上光屏蔽层位于透明基板相对于上电极层的周边上。每条上连接线可以从在透明基板的下表面上形成的上电极层延伸到在上光屏蔽层的上表面上形成的上连接端子中的至少一个。
可以经由沉积过程在透明基板上形成上电极层。所述上电极层和下电极层可以利用氧化铟锡或PEDOT来形成。
其他特征和方面可以从以下的详细描述、附图和权利要求显而易见。
附图说明
图1是图示制造用于触摸屏的透明电路基板的方法的示例的流程图。
图2到8是图示制造透明电路基板的方法的示例的详细步骤的视图。
图9是图示触摸屏的示例的视图。
图10是图示在触摸屏中的上电极层和下电极层的示例的视图。
图11是用于解释利用在触摸屏中的第一和第二电极层来形成静电电容的原理的示例的视图。
在附图和详细描述各处，除非另外描述，相同的附图标记将理解为指的是相同的元件、特征和结构。这些元件的相对尺寸和绘制可以为了清晰、图示和方便起见进行夸大。
具体实施方式
提供了以下的详细描述来协助读者获得对本文中描述的方法、设备和/或系统的全面理解。因此，本领域普通技术人员将想到本文中描述的系统、设备和/或方法的各种变化、修改和等效。此外，可以省略公知的功能和构造的描述以增加清晰和简洁。
在下文中，描述了制造用于触摸面板的透明电路基板的方法的示例。另外，描述了向其应用了用于触摸面板的这样的透明电路基板的触摸屏。
注意到，在典型的电容盖层型触摸屏中，典型地在薄膜上形成电极层，以及将该薄膜粘合到玻璃基板。然而，在用于触摸屏的透明电路基板中，可以在玻璃基板上直接地形成电极层。
图1图示了制造用于触摸屏的透明电路基板的方法的示例，以及图2到8图示了制造透明电路基板的方法的示例的详细步骤。
制造用于触摸屏的透明电路基板的方法可以包括：形成第一导电层的步骤S10；形成电极层的步骤S20；层叠光屏蔽层的步骤S30；层叠掩模的步骤S40；形成第二导电层的步骤S50；形成连接线的步骤S60；以及形成连接端子的步骤S70。
参考图2，在形成第一导电层的步骤S10中，可以在透明基板10的整个上表面上层叠第一导电层20。透明基板10的下表面可以形成向外部暴露的触摸屏的前表面的至少一部分。透明基板10可以由对于可见光透明的绝缘材料形成。这样的绝缘材料的示例包括玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）等。第一导电层20可以由对于可见光透明的导电材料形成；这样的导电材料的示例包括氧化铟锡（ITO）、PEDOT（聚（3,4-乙撑二氧噻吩））等。第一导电层20可以通过诸如电子束沉积和溅射的沉积过程来形成。这样的溅射过程的示例包括PVD（物理汽相沉积）、CVD（化学汽相沉积）、PECVD（等离子增强化学汽相沉积）等。
参考图3，在形成电极层的步骤S20中，可以通过部分地（或选择性地）蚀刻在透明基板10上形成的第一导电层20来形成具有预设图案的电极层20a。
电极层20a可以通过光刻过程来形成。在光刻过程中，可以通过旋涂（spin）过程在第一导电层20的整个上表面上层叠具有均匀厚度的光刻胶层。该光刻胶可以通过利用紫外线部分地（或选择性地）照射光刻胶层来硬化。可以通过使用蚀刻溶液来去除光刻胶层的未硬化部分而形成具有多个狭缝的光刻胶掩模。可以通过蚀刻经过光刻胶掩模的狭缝所暴露的第一导电层20来形成电极层20a。
参考图4，在层叠光屏蔽层的步骤S30中，可以在透明基板10的上表面上层叠光屏蔽层30，以便光屏蔽层30位于电极层20a的外部上。由于透明基板10的下表面可以向外部暴露，可以在透明基板10的上表面的周边处层叠用于屏蔽可见光的光屏蔽层30，以便防止在有效显示区中包括的中央部分的外周边被显示给观察者。可以通过诸如黑色油墨印刷的过程来形成光屏蔽层30。
参考图5，在层叠掩模的步骤S40中，可以在光屏蔽层30和电极层20a上层叠掩模40。为了形成连接线，可以层叠掩模40，以便位于有效显示区中的掩模中央部分42和光屏蔽层30的侧端彼此间隔开。也就是说，可以在除了其中电极层20a和连接端子（见图8）彼此连接的区之外的部分处层叠掩模40。
同时，虽然在此示例中图示了电极层20a的一部分位于其中待形成连接线的空间内，但是在其中连接线连接到电极层20a的情况下，电极层20a的一部分可以不存在于其中待形成连接线的空间内。具有这样的连接线的透明电路基板是本公开的一部分。
可以通过印刷能够通过剥离而不用单独的分离过程来容易去除的电镀防止可剥离油墨来形成掩模40，或通过粘附可以通过拆卸胶带来去除的该胶带的过程来形成掩模40。
当使用可剥离油墨时，在液态下被印刷后，可剥离油墨被干燥和硬化。可以在形成第二导电层的步骤S50和形成连接线的步骤S60之后，剥离和去除硬化的可剥离油墨。
当使用胶带时，可以在形成第二导电层的步骤S50和形成连接线的步骤S60之后，拆卸和去除该胶带。
可以在光屏蔽层30的上表面的一部分上层叠掩模周边部分44，以便连接线延伸到光屏蔽层30的上表面。也就是说，光屏蔽层30的上表面的内部分可以向外部暴露。
参考图6，在形成第二导电层的步骤S50中，可以在掩模40的上表面上以及在掩模中央部分42与掩模周边部分44之间的空间中层叠第二导电层50。也就是说，可以层叠第二导电层50，以便完全地包围掩模中央部分42的整个外表面以及掩模周边部分44的除了一个侧表面之外的外表面。
参考图7，在形成连接线的步骤S60中，可以通过去除掩模40和第二导电层50的部分来形成用于将电极层20和连接端子进行连接的连接线50a。连接到电极层20a的连接线50a可以从透明基板10的上表面延伸到光屏蔽层30的上表面。
参考图8，在形成连接端子的步骤S70中，可以在光屏蔽层30的暴露的上表面以及连接线50a的上表面的一些部分上层叠连接端子60，以便接触连接线50a。连接端子60可以配置为向电极层20a施加电流。另外，沿着透明基板10的周边在电极层20a的外部上提供连接端子60可以使得容易从透明电路基板的外部接入连接端子60。连接端子60可以由与电极层20a相同的材料形成，或可以由另一材料形成。例如，连接端子60可以由不透明的导电材料诸如银、透明的导电油墨等来形成。
在制造用于触摸屏的透明电路基板的方法的上述示例中，由于在电极层20a形成之后形成光屏蔽层30，可以防止由于来自光屏蔽层30的释气所引起的电极层20a的质量下降。另外，也可以防止电极层20a的表面电阻的增加、光透射率的降低、以及由于可能由光屏蔽层30的形成所导致的色差改变所引起的可见度的降低。
进一步，由于连接线50a根据本方法利用在光屏蔽层30上层叠的掩模40来形成，可以防止光屏蔽层30由于在沉积过程期间可能生成的热而受损或退色。
在下文中，详细描述可以对其应用透明电路基板的触摸屏的示例。注意到，透明电路基板及其制造方法可以应用于多种触摸屏。以下描述的触摸屏仅仅是可以与这样的透明电路基板一起使用的多种触摸屏的示例。
图9图示了利用透明电路基板形成的触摸屏的示例。图10图示透明电路基板的上和下电极层的示例。注意到，由于透明电路基板1可以如图9所示的那样在翻转状态下应用于触摸屏100，根据所示的配置来对上侧和下侧（包括上部分和下部分）进行分类。进一步，将省略对透明电路基板1的重复描述。
触摸屏100可以包括显示单元110、薄膜130、透明电路基板1、下电极层140以及第一和第二粘合构件120和125，所述透明电路基板1具有透明基板10和上电极层20a。
显示单元110可以包括多个像素，以及可以通过像素来显示图像。虽然可以将显示单元110的上表面的仅仅一部分诸如中央部分包括在显示给观察者的触摸屏100的有效显示区中，但是显示单元110的整个上表面可以被包括在有效显示区中，如在图示的示例中的那样。显示单元110的示例包括液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）等。
液晶显示器可以在控制单元（未示出）的控制下显示图像。这样的液晶显示器可以包括：液晶面板，包括液晶层以便显示图像；以及背光单元（BLU），用于向液晶面板提供光。液晶面板可以包括设置在液晶层上和下的上玻璃基板和下玻璃基板。这样的下玻璃基板可以包括薄膜晶体管和像素电极，而所述上玻璃基板可以包括共用电极。液晶面板还可以包括设置在液晶面板上和下的上偏振板和下偏振板，以分别对输入光进行线偏振。上偏振板和下偏振板的Te偏振方向可以彼此垂直。
薄膜130可以设置在显示单元110上，以及可以包括在其上端（也就是上表面）上层叠的下电极层140。被上电极层20a和下电极层140分别占据的区域可以与有效显示区的区域相符。薄膜130可以由对可见光透明的绝缘材料形成。适当的绝缘材料的示例包括聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚萘二甲酸乙二酯（PEN）、聚苯硫醚（PPS）、聚醚砜（PES）等。
可以例如使用第一粘合构件120通过粘合过程将薄膜130粘附到显示单元110。也就是说，可以通过使用第一粘合构件120，将薄膜130的下端（也就是下表面）的一部分粘附到显示单元110的整个上端（也就是整个上表面）。第一粘合构件120和第二粘合构件125中的一者或两者可以由对可见光透明的绝缘材料形成。粘合构件120和125可以包括光学透明胶带（OCA带）、粘结剂（粘结材料）以及对可见光透明的紫外线硬化树脂。OCA带可以是双面的，以及可以由诸如丙烯、硅等的材料形成。
参考图10，下电极层140可以包括在薄膜130的上表面132上层叠的多个下电极线（或线电极）。另外，下电极层140可以沿着第一方向（例如x轴或水平方向）延伸。下电极线142沿着第二方向以规则或不规则的方向设置。例如，下电极线142可以沿着与第一方向交叉且垂直于第一方向的y轴或垂直方向延伸。下电极线142的线宽度以及在下电极线142之间的间隔可以任意设置，以及在下电极线142之间的间隔可以例如设置为4mm。上电极层20a可以以与下电极层140相同的方式来形成。
返回参考图1，连同上连接端子60，用于向上电极层20a和下电极层140施加电流的下连接端子154可以层叠在薄膜130的上表面上以便位于下电极层140的外部上。也就是说，下连接端子154可以设置在下电极层140的外部上，也就是在薄膜130的周边处，以使得容易从透明电路基板的外部接入下连接端子154。然后，薄膜130的中央部分可以被包括在触摸屏100的有效显示区中，以及薄膜130的周边可以设置为对应于位于有效显示区的外部上的区，也就是排除中央部分的区。
下连接端子154可以通过下连接线152电连接到下电极层140。下光屏蔽层150、下连接线152以及下连接端子154可以分别以与上光屏蔽层30、上连接线50a以及上连接端子60相同的方式形成。
同时，虽然上面已描述了薄膜130包括下光屏蔽层150以示出能够在上面示例中向薄膜130应用制造用于触摸屏的透明电路基板1的方法，但是在其他示例中可以去除下光屏蔽层150。这样的示例是本申请的一部分。
在这样的情况下，下电极层140、下连接线152以及下连接端子154可以以与上述方法类似的方式顺序地形成。下连接端子154和连接线152可以连同下电极层140一起在单个过程中形成，或可以通过单独的过程来形成。下连接端子154可以由与下电极层140的材料相同的材料形成，或可以由诸如不透明导电材料比如银的另一材料来形成。上连接端子60和下连接端子154可以例如电连接到柔性印刷电路板（FPCB）的连接器，向所述柔性印刷电路板安装控制单元等。
透明基板10可以包括设置在薄膜130上且层叠在其下表面上的上电极层20a。透明基板10的上表面可以形成向外部暴露的触摸屏100的前表面的至少一部分。
由于透明基板10的上表面可以向外部暴露，可以在透明基板10的下表面的周边14处层叠用于屏蔽可见光的上光屏蔽层30，以防止在有效显示区中包括的中央部分外部的周边部分被从外面看到。
透明基板10可以通过使用第二粘合构件125粘附（也就是粘合）到薄膜130。也就是说，透明基板10的下端可以通过使用第二粘合构件125粘附到薄膜130的上端。然后，仅仅上电极层20a和下电极层140可以通过使用第二粘合构件125粘附到彼此。
参考图10，上电极层20a可以包括在透明基板10的下表面12上层叠的且沿着第二方向以规则间隔或不规则间隔设置的多个上电极线（或线电极）22a。每个上电极线22a可以沿着与第二方向交叉且垂直于第二方向的第一方向延伸。上电极线22a的线宽度以及在上电极线22a之间的间隔可以任意设置，以及在上电极线22a之间的间隔可以设置为4mm。
图11是用于解释可以用于利用上电极层22a和下电极层140形成静电电容的原理的视图。图11图示通过第二粘合构件125粘合到彼此的上电极层22a和下电极层140的平面图和局部剖视图。
插置在上电极层22a和下电极层140之间的第二粘合构件125可以用作绝缘体，以及可以通过向上电极层20a和下电极层140施加电流来生成静电电容。可以通过调节第二粘合构件125的厚度来调节触摸屏100的触摸灵敏度。
上述的制造用于触摸屏的透明电路基板的方法可以防止由于光屏蔽层的释气所引起的电极层的质量降低。因此，可以防止电极层的表面电阻的增加、光透射率的降低以及由于色差的改变所引起的可见度的降低。
进一步，根据所描述的方法，由于连接线可以利用在光屏蔽层上层叠的掩模来形成，可以防止光屏蔽层由于在沉积过程中生成的热而受损或退色。
用于生产透明电路基板的制造方法的上述示例的一方面在于可以提供用于触摸屏的透明电路基板，其由于透明电路基板的小厚度和高光透射率而能够提高屏幕的可见度以及使得产品纤薄。
上述示例的另一方面在于提供一种制造用于触摸屏的透明电路基板的方法，其可以防止由于光屏蔽层的释气所引起的电极层的质量降低。因此，可以防止电极层的表面电阻的增加、因触摸屏的光透射率的降低以及由于色差的改变所引起的可见度的降低。
另外，在对其应用上述透明电路基板的触摸屏中，由于在透明基板上层叠的上电极层和在薄膜上层叠的下电极层粘附到彼此，触摸屏可以实现其小厚度、高光透射率、高屏幕可见度以及总体产品的纤薄性。
要理解，本公开的特征可以以不同形式实施且不应理解为受限于本文中所阐明的示例。相反，提供示例以便本公开将是彻底和完整的，且将本公开的整个范围传达给本领域技术人员。附图可以不一定按照比例绘制，以及在一些实例中可以夸大比例以便清楚地图示示例的特征。
另外，当第一层被称为在第二层“上”或在基板“上”时，它可以不仅指的是其中第一层直接形成在第二层或基板上的情况而且也可以指的是其中在第一层与第二层或基板之间存在第三层的情况。
上面描述了许多示例。然而，将理解可以进行各种修改。例如，如果以不同次序来执行所描述的技术和/或如果在所描述的架构、装置或方法中的部件或步骤以不同方式组合和/或由其他部件、步骤或它们的等效物来替代或补充，则可以实现适当的结果。因此，其他实施方式在所附权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种制造用于触摸屏的透明电路基板的方法，所述方法包括：
在透明基板上形成电极层；
在透明基板上层叠光屏蔽层，以便光屏蔽层位于电极层的外周边上；
在光屏蔽层和电极层上层叠掩模；
在掩模上形成导电层；
通过去除掩模和导电层的一部分来形成连接线用于使电极层和连接端子进行连接；以及
在光屏蔽层上形成连接端子，以便所述连接端子接触所述连接线，
其中，在除了其中电极层和连接端子彼此连接的区之外的区中层叠掩模。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在透明基板上形成电极层包括：
在透明基板的整个上表面上形成一层导电材料；以及
通过部分地蚀刻导电材料来形成具有预设图案的电极层。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述掩模利用通过剥离来去除的可剥离油墨或利用通过拆卸而去除的胶带来形成。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，每条连接线从在透明基板的上表面上形成的电极层延伸到在光屏蔽层的上表面上形成的连接端子中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电极层经由沉积过程形成于透明基板上。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电极层包括氧化铟锡或PEDOT。
7.一种生产触摸屏的方法，所述方法包括：
根据权利要求1-6中任一项所述的方法制造透明电路基板；
将所述透明电路基板与显示单元相粘合，第二粘合构件、下电极层以及薄膜按次序层叠在所述透明电路基板与所述显示单元之间，
其中所述透明电路基板的透明基板的上表面向外部暴露，并且所述透明电路基板的电极层是所述触摸屏的上电极层；
在薄膜上形成下连接线用于将下电极层和下连接端子进行连接；以及
其中所述上电极层和下电极层通过第二粘合构件粘附到彼此，并且所述第二粘合构件用作绝缘体，以使得通过向所述上电极层和所述下电极层施加电流来生成静电电容。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述上电极层和所述下电极层包括氧化铟锡或PEDOT。
9.一种显示装置，包括：
根据权利要求1-6中任一项所述的方法制造的透明电路基板；
按次序层叠在所述透明电路基板上的第二粘合构件、下电极层和薄膜，
其中所述透明电路基板的透明基板的上表面的至少一部分配置为向外部暴露，并且所述透明电路基板的电极层是所述显示装置的上电极层；
在薄膜上形成下连接线用于将下电极层与下连接端子进行连接；以及
其中所述上电极层和下电极层通过第二粘合构件粘附到彼此，并且所述第二粘合构件用作绝缘体，以使得通过向所述上电极层和所述下电极层施加电流来生成静电电容。
10.根据权利要求9所述的显示装置，还包括显示单元。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述显示单元经由第一粘合构件粘合到薄膜。
12.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述上电极层和所述下电极层包括氧化铟锡或PEDOT。
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