CN102707859B - 一种防误触控的单片式电容触摸屏及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防误触控的单片式电容触摸屏及其制造方法，这种防误触控的单片式电容触摸屏包括透明基板、设置在透明基板一侧面上的感测电极层、遮掩层和周边线路，其特征是：还包括阻挡绝缘层；所述遮掩层为不透明导电层，遮掩层构成周边线路的感应电场阻挡层；阻挡绝缘层设于遮掩层与周边线路之间，并沿遮掩层的斜面延伸到透明基板上，阻挡绝缘层使得遮掩层与周边线路之间、遮掩层与感测电极层的边缘之间均绝缘。由于遮掩层为不透明导电层，既起到遮掩作用，又起到屏蔽手指与周边线路之间感应电场的作用。手指与周边线路之间不会产生感应电容，避免互电容感应，避免对触摸的错误判断，避免周边电路对触摸感应的干扰，使得触摸的定位更加准确。

Description

一种防误触控的单片式电容触摸屏及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种触摸屏，尤其涉及一种防误触控的单片式电容触摸屏，以及这种防误触控的单片式电容触摸屏的制造方法。

背景技术

目前，单片式电容触摸屏，一般包括透明基板、设置在透明基板一侧面上的感测电极层、遮掩层和周边线路，遮掩层处于感测电极层的周边，周边线路设置在遮掩层上，周边线路与感测电极的边缘电连接，感测电极层包括多个沿着第一方向延伸的第一感测电极、多个沿着第二方向延伸的第二感测电极、以及跳线结构，跳线结构包括依次叠合设置的底部连接、绝缘垫块和顶部连接桥，跳线结构设置在第一感测电极、第二感测电极的交叉处。

上述单片式电容触摸屏的遮掩层都是采用黑色树脂等绝缘材料，以达到遮掩周边线路的目的。

由于周边线路设置在遮掩层上，当手指从透明基板的另一侧面在电容触摸屏表面触摸时，某个周边线路与手指之间具有电容C2，而感测电极与手指之间具有电容C1，某个周边线路通过C2、C1与感测电极构成一个电容回路时，则系统会认为该周边线路所连接的感测电极与该感测电极产生互电容感应，由此导致了误判断。也就是说，当手指在这种电容触摸屏的周边触摸时，常常会出现“跳跃式”的误感应，导致对触摸的定位不准确。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种防误触控的单片式电容触摸屏，以及这种防误触控的单片式电容触摸屏的制造方法，这种单片式电容触摸屏能够防止周边电路对触摸感应的干扰，使得触摸的定位更加准确。采用的技术方案如下：

一种防误触控的单片式电容触摸屏，包括透明基板、设置在透明基板一侧面上的感测电极层、遮掩层和周边线路，遮掩层处于感测电极层的周边，周边线路设置在遮掩层上，感测电极层包括多个沿着第一方向延伸的第一感测电极、多个沿着第二方向延伸的第二感测电极、以及跳线结构，跳线结构包括依次叠合设置的底部连接、绝缘垫块和顶部连接桥，跳线结构设置在第一感测电极与第二感测电极的交叉处，周边线路与各个第一感测电极、第二感测电极的边缘电连接，其特征是：还包括阻挡绝缘层；所述遮掩层为不透明导电层，遮掩层构成周边线路的感应电场阻挡层；阻挡绝缘层设于遮掩层与周边线路之间，并沿遮掩层的斜面延伸到透明基板上，阻挡绝缘层使得遮掩层与周边线路之间、遮掩层与感测电极层的边缘之间均绝缘。

上述第一感测电极、第二感测电极均由透明导电膜图形化而成，而底部连接和顶部连接桥则可采用金属层或透明导电膜图形化而成。

本发明的单片式电容触摸屏，由于遮掩层为不透明导电层，并且设置了阻挡绝缘层，从而使得遮掩层既起到遮掩作用，又起到屏蔽手指与周边线路之间感应电场的作用。手指在透明基板的另一面进行触控操作，当手指接触感测电极层的边缘附近区域时，由于遮掩层（感应电场阻挡层）的阻挡作用，手指与周边线路之间不会产生感应电容，而只有在手指与感测电极层之间产生感应电容，因此避免了互电容感应，避免对触摸的错误判断，避免了周边电路对触摸感应的干扰，使得触摸的定位更加准确。

另外，由于阻挡绝缘层对遮掩层形成了完全覆盖，因此可以隔绝遮掩层与外界的接触，使得遮掩层允许采用在外界环境(如空气)中化学性质比较不稳定的材料。

作为本发明的优选方案，其特征是：所述遮掩层与感测电极层之间有间隙；所述周边线路设有自遮掩层往感测电极层方向延伸的延伸部，延伸部覆盖在感测电极层的边缘上。由于周边线路是覆盖在感测电极层的边缘上，即是周边线路覆盖在处于感测电极层边缘的第一感测电极、第二感测电极上，周边线路在形成第一感测电极、第二感测电极后才进行制作，可采用同一金属层形成周边线路和跳线结构的顶部连接桥，因此，这种结构适合于顶部连接桥为金属桥的制作，简化了制造工序。在这种结构中，优选在形成阻挡绝缘层的过程中，对阻挡绝缘层进行平坦化处理，即是阻挡绝缘层与透明基板相接触的一端设有缓冲部，以减小阻挡绝缘层斜面的坡度，使得在沉积金属层形成周边线路时，周边线路的延伸部能够保持应有的厚度，使延伸部的电流承受能力更强，避免被熔断，从而提高了电容触摸屏的稳定性。

作为本发明的另一种优选方案，其特征是：所述感测电极层的边缘设有由透明导电膜图形化而成的连接线，连接线自感测电极层往周边线路方向延伸并覆盖在阻挡绝缘层上，周边线路覆盖在连接线上。感测电极层通过连接线与周边线路连接，连接线由透明导电膜形成，可在采用同一透明导电膜形成第一感测电极、第二感测电极和顶部连接桥，适于顶部连接桥为透明导电桥的制作，简化制造工序，同时由于连接线、顶部连接桥均由透明导电膜形成，提高了透过电容触摸屏观赏显示画面的质量。

作为本发明进一步的优选方案，其特征是：所述遮掩层接地。遮掩层接地，避免在遮掩层上累积电荷而影响阻挡感应电场的效果。

作为本发明进一步的优选方案，其特征是：所述不透明导电层为金属膜层或低反射率膜层。金属膜层的反射率较高，可采用如铝、钼、铬、钛、金、银、铜等各种金属或合金材料，图形化为遮掩层时，具有较高的金属光泽，美感更好。低反射率膜层，是指反射率在80%以下的膜层，由低反射率材料镀膜形成的薄膜层。低反射率材料包括含有石墨态的碳、以及氮化物、氧化物、氮氧化物、碳化物、硅化物、硼化物的其中一种构成的单层膜或多种构成的多层膜。进一步优选所述氮化物包括钼、铬、钛、锆、的氮化物，所述的氧化物包括钼、铬、钛、锆的氧化物，所述的碳化物包括硅的碳化物；所述的硅化物钼的硅化物、所述的硼化物包括钛、锆的硼化物。上述各种化合物的组分，可以是符合化学配比的，也可以是偏离化学配比的，例如，氮化铬可以为符合化学配比的CrN，也可以为偏离化学配比的CrN0.8；通过调节化学配比，可以调节该化合物的反射率与导电性。上述各种化合物，还可以是掺杂的，譬如，在Mo的氮化物中掺杂了铌等杂质。

作为本发明进一步的优选方案，其特征是：所述不透明导电层由低反射率膜层和至少一透明导电层相结合而成。

一种防误触控的单片式电容触摸屏的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）、在透明基板的感应区域上沉积透明导电层，并图形化为第一感测电极、第二感测电极和底部连接；

（2）、在透明基板的周边区域上形成不透明导电层，并将不透明导电层图形化为遮掩层，遮掩层与第一感测电极、第二感测电极的边缘之间有间隙；

（3）、涂布透明绝缘层，在跳线结构的相应位置上图形化为跳线结构的绝缘垫块，在遮掩层的相应位置上图形化为阻挡绝缘层，阻挡绝缘层完全覆盖在遮掩层上；

（4）、沉积金属层，并且在跳线结构的相应位置上图形化为跳线结构的顶部连接，在遮掩层的相应位置上图形化为周边线路及周边线路的延伸部，延伸部覆盖在第一感测电极、第二感测电极的边缘上而构成电连接。

另一种防误触控的单片式电容触摸屏的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）、在透明基板上沉积第一透明导电层，并在跳线结构的位置图形化为跳线结构的底部连接；

（2）、在透明基板的周边区域上形成不透明导电层，并图形化为遮掩层；

（3）、涂布透明绝缘层，在跳线结构的相应位置上图形化为跳线结构的绝缘垫块，在遮掩层的相应位置上图形化为阻挡绝缘层，阻挡绝缘层完全覆盖在遮掩层上；

（4）、在透明基板的感应区域上沉积第二透明导电层，并图形化为第一感测电极、第二感测电极和顶部连接，以及自第一感测电极、第二感测电极的边缘延伸到阻挡绝缘层上的连接线；

（5）、沉积金属层，在遮掩层的相应位置上图形化为周边线路。

作为本发明的优选方案，其特征在于上述遮掩层的形成包括如下步骤：

（1）、采用金属材料并通过真空镀膜方式在透明基板上镀制一层不透明导电层；

（2）、采用光刻法或印刷保护胶蚀刻法形成遮掩层。

遮掩层采用上述方法形成，具有厚度小于1μm的优点，不会形成遮掩层边缘较高台阶，因此，因为保证线路爬坡的质量。

作为本发明的优选方案，其特征在于上述遮掩层的形成包括如下步骤：

（1）、采用碳并通过溅射方法沉积在透明基板上形成碳膜；

（2）、500℃高温退火，对碳膜进行石墨化；

（3）、采用光掩膜结合等离子体蚀刻法形成遮掩层。

遮掩层采用上述方法形成，由于碳膜本身的导电性良好，并且可以使得遮掩层获得更加自然的黑色光泽。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2a～图2d是本发明实施例一制造方法的示意图；

图3是本发明实施例二的结构示意图；

图4a～图4e是本发明实施例二制造方法的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

实施例一

如图1所示，这种防误触控的单片式电容触摸屏，包括透明基板1、设置在透明基板1一侧面上的感测电极层2、遮掩层3、周边线路4和阻挡绝缘层5；遮掩层3处于感测电极层2的周边，周边线路4设置在遮掩层3上；感测电极层2包括多个沿着第一方向延伸的第一感测电极201、多个沿着第二方向延伸的第二感测电极202、以及跳线结构203；跳线结构203包括依次叠合设置的底部连接2031、绝缘垫块2032和顶部连接桥2033，跳线结构203设置在第一感测电极201与第二感测电极202的交叉处；周边线路4与各个第一感测电极201、第二感测电极202的边缘电连接；遮掩层3为不透明导电层，遮掩层3构成周边线路4的感应电场阻挡层并接地；阻挡绝缘层5设于遮掩层3与周边线路4之间，并沿遮掩层3的斜面延伸到透明基板1上，阻挡绝缘层5使得遮掩层3与周边线路4之间、遮掩层3与感测电极层2的边缘之间均绝缘。

上述周边线路4与各个第一感测电极201、第二感测电极202的边缘电连接，通过在遮掩层3与感测电极层2之间设有间隙；周边线路4设有自遮掩层3往感测电极层2方向延伸的延伸部6，延伸部6覆盖在感测电极层2的边缘上。

上述这种防误触控的单片式电容触摸屏的制造方法如下：

（1）、如图2a所示，在透明基板1的感应区域上沉积透明导电层，并图形化为第一感测电极201、第二感测电极202和底部连接2031；

（2）、如图2b所示,采用金属材料并通过真空镀膜方式在透明基板1的周边区域上镀制一层不透明导电层；采用光刻法形成遮掩层3，遮掩层3与第一感测电极201、第二感测电极202的边缘之间有间隙；

（3）、如图2c所示,涂布透明绝缘层，在跳线结构203的相应位置上图形化为跳线结构203的绝缘垫块2032，在遮掩层3的相应位置上图形化为阻挡绝缘层5，阻挡绝缘5层完全覆盖在遮掩层3上；

（4）、如图2d所示,沉积金属层，并且在跳线结构203的相应位置上图形化为跳线结构203的顶部连接2033，在遮掩层3的相应位置上图形化为周边线路4及周边线路4的延伸部6，延伸部6覆盖在第一感测电极201、第二感测电极202的边缘上而构成电连接。

实施例二

如图3所示，在其它部分均与实施例一相同的情况下，其区别在于：上述周边线路4与各个第一感测电极201、第二感测电极202的边缘电连接，是通过在感测电极层2的边缘设有由透明导电膜图形化而成的连接线7，连接线7自感测电极层2往周边线路4方向延伸并覆盖在阻挡绝缘层5上，周边线路4覆盖在连接线7上。

上述这种防误触控的单片式电容触摸屏的制造方法如下：

（1）、如图4a所示,在透明基板1上沉积第一透明导电层，并在跳线结构203的位置图形化为跳线结构203的底部连接2031；

（2）、如图4b所示,采用碳并通过溅射方法沉积在透明基板1上形成碳膜（不透明导电层）； 500℃高温退火，对碳膜进行石墨化；采用光掩膜结合等离子体蚀刻法形成遮掩层3。

（3）、如图4c所示,涂布透明绝缘层，在跳线结构203的相应位置上图形化为跳线结构203的绝缘垫块2032，在遮掩层3的相应位置上图形化为阻挡绝缘层5，阻挡绝缘层5完全覆盖在遮掩层3上；

（4）、如图4d所示,在透明基板1的感应区域上沉积第二透明导电层，并图形化为第一感测电极201、第二感测电极202和顶部连接2033，以及自第一感测电极201、第二感测电极202的边缘延伸到阻挡绝缘层5上的连接线7；

（5）、如图4e所示,沉积金属层，在遮掩层3的相应位置上图形化为周边线路4。

在其它实施方式中，不透明导电层由低反射率膜层和至少一透明导电层相结合而成。

Claims (10)

1.一种防误触控的单片式电容触摸屏，包括透明基板、设置在透明基板一侧面上的感测电极层、遮掩层和周边线路，感测电极层处于感应区域，遮掩层处于周边区域，周边线路设置在遮掩层上，感测电极层包括多个沿着第一方向延伸的第一感测电极、多个沿着第二方向延伸的第二感测电极、以及跳线结构，跳线结构包括依次叠合设置的底部连接、绝缘垫块和顶部连接桥，跳线结构设置在第一感测电极与第二感测电极的交叉处，周边线路与第一感测电极、第二感测电极的边缘电连接，其特征是：还包括阻挡绝缘层；所述遮掩层为不透明导电层，遮掩层构成周边线路的感应电场阻挡层；阻挡绝缘层设于周边区域并处于遮掩层与周边线路之间，并沿遮掩层的边缘斜面延伸到透明基板上，阻挡绝缘层使得遮掩层与周边线路之间、遮掩层与感测电极层的边缘之间均绝缘。

2.如权利要求1所述的单片式电容触摸屏，其特征是：所述遮掩层与感测电极层之间有间隙；所述周边线路设有自遮掩层往感测电极层方向延伸的延伸部，延伸部覆盖在感测电极层的边缘上。

3.如权利要求1所述的单片式电容触摸屏，其特征是：所述感测电极层的边缘设有由透明导电膜图形化而成的连接线，连接线自感测电极层往周边线路方向延伸并覆盖在阻挡绝缘层上，周边线路覆盖在连接线上。

4.如权利要求1或2或3所述的单片式电容触摸屏，其特征是：所述遮掩层接地。

5.如权利要求1或2或3所述的单片式电容触摸屏，其特征是：所述不透明导电层为金属膜层或低反射率膜层。

6.如权利要求1或2或3所述的单片式电容触摸屏，其特征是：所述不透明导电层由低反射率膜层和至少一透明导电层相结合而成。

7.如权利要求2所述的单片式电容触摸屏的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）、在透明基板的感应区域上沉积透明导电层，并图形化为第一感测电极、第二感测电极和底部连接；

（2）、在透明基板的周边区域上形成不透明导电层，并将不透明导电层图形化为遮掩层，遮掩层与第一感测电极、第二感测电极的边缘之间有间隙；

（3）、涂布透明绝缘层，在跳线结构的相应位置上图形化为跳线结构的绝缘垫块，在遮掩层的相应位置上图形化为阻挡绝缘层，阻挡绝缘层完全覆盖在遮掩层上；

（4）、沉积金属层，并且在跳线结构的相应位置上图形化为跳线结构的顶部连接桥，在遮掩层的相应位置上图形化为周边线路及周边线路的延伸部，延伸部覆盖在第一感测电极、第二感测电极的边缘上而构成电连接。

8.如权利要求3所述的单片式电容触摸屏的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）、在透明基板上沉积第一透明导电层，并在跳线结构的位置图形化为跳线结构的底部连接；

（2）、在透明基板的周边区域上形成不透明导电层，并图形化为遮掩层；

（3）、涂布透明绝缘层，在跳线结构的相应位置上图形化为跳线结构的绝缘垫块，在遮掩层的相应位置上图形化为阻挡绝缘层，阻挡绝缘层完全覆盖在遮掩层上；

（4）、在透明基板的感应区域上沉积第二透明导电层，并图形化为第一感测电极、第二感测电极和顶部连接桥，以及自第一感测电极、第二感测电极的边缘延伸到阻挡绝缘层上的连接线；

（5）、沉积金属层，在遮掩层的相应位置上图形化为周边线路。

9.如权利要求7或8所述的制造方法，其特征在于所述遮掩层的形成包括如下步骤：

（1）、采用金属材料并通过真空镀膜方式在透明基板上镀制一层不透明导电层；

（2）、采用光刻法或印刷保护胶蚀刻法形成遮掩层。

10.如权利要求7或8所述的制造方法，其特征在于上述遮掩层的形成包括如下步骤：

（1）、采用碳并通过溅射方法沉积在透明基板上形成碳膜；

（2）、500℃高温退火，对碳膜进行石墨化；

（3）、采用光掩膜结合等离子体蚀刻法形成遮掩层。