CN102750054A - 电容式触摸屏及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容式触摸屏，包括至少一块基板，该基板的单面或双面形成有若干具有几何形状的透明电极，该基板的侧边的至少一部分区域上具有若干与该透明电极相连接的银浆电路走线，该银浆电路走线的间距为10μm-65μm。本发明还公开了一种电容式触摸屏的加工方法，其包括以下步骤：S₁.选取至少一基板；S₂.在该基板的侧边的至少一部分区域印刷一银浆层；S₃.采用镭射切割机在该银浆层上切割出若干与该透明电极对应连接的银浆电路走线，其间距为10μm-65μm。本发明大幅缩减了印刷银浆上电路走线的线距，提高了走线精度，提高了产品的良率。整个基板上的引线结构紧凑，有效地扩大了电容式触摸屏显示区域的比例。

Description

电容式触摸屏及其加工方法

技术领域

本发明涉及触摸屏领域，特别是涉及一种电容式触摸屏及其加工方法。

背景技术

电容式触摸屏是在基板上贴一层透明的特殊金属导电物质，通常为ITO(Indium Tin Oxides，氧化铟锡)薄膜，并在触摸屏四边镀上狭长的电极，在导电体内形成一个低电压交流电场。当手指触摸屏幕时，由于人体电场，手指与导体层间会形成一个耦合电容，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。

如图1所示，电容式触摸屏的常规结构包括一透明上基板1和一透明下基板2。上基板1和下基板2上均镀有一ITO层3，然后将上下基板通过粘接剂粘接在一起，且在上下基板之间设有透明绝缘层4将ITO层隔离开。

目前，电容式触摸屏的加工方法通常有以下两种：

一、在镀有ITO层的导电玻璃基板上蚀刻出需要的电极显示图案，再采用丝网印刷工艺在镀有ITO层的玻璃基板上丝印银浆线路，最后用ACF(各项异性导电膜)把组合好的触控器和柔性电路板引出。

然而，上述采用丝印的银浆线路只能达到70μm-80μm的线距。由于电容触摸屏的两边具有很多线路，且引出线非常细，丝印的银浆线路很容易造成线路断线，产品的良率较低。

二、在镀有ITO层的导电玻璃基板的周边镀上钼铝钼层，再蚀刻出银浆线路。采用钼铝钼层后可以将引出线的线距缩小到30μm-50μm。然而，钼铝钼和导电玻璃是在真空状态下以磁控溅射的方法在玻璃正反表面镀上ITO导电膜，然后在浮法面镀上钼、铝、钼金属膜层。整个生产工艺需要采用非常复杂的黄光制程，且钼铝钼材料的价格很昂贵，成本投入非常大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术电容式触摸屏的印刷线路良率低及钼铝钼材料成本高的缺陷，提供一种电容式触摸屏及其加工方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种电容式触摸屏，包括至少一块基板，所述基板的单面或双面形成有若干具有几何形状的透明电极，其特点在于，所述基板的侧边的至少一部分区域上具有若干与所述透明电极相连接的银浆电路走线，所述银浆电路走线的间距为10μm-65μm。

与现有技术中的电容式触摸屏相比，本发明中的所述电路走线的间距大大缩小，从而适应电容式触摸屏两边较窄的边距，进一步扩大了触摸屏的显示区域，满足客户不断提高的需求。

较佳地，所述透明电极为ITO导电电极。

较佳地，所述银浆电路走线的间距小于30μm。

较佳地，所述银浆电路走线的宽度为30-65μm。

进一步缩小了所述电路走线的间距及宽度，可以适应更多的电容式触摸屏的窄边距要求。

较佳地，所述基板为玻璃板或者PET膜(耐高温聚酯薄膜)。

本发明还提供了一种上述电容式触摸屏的加工方法，其特点在于，所述加工方法包括以下步骤：

S₁、选取至少一基板，所述基板的单面或双面形成有若干具有几何形状的透明电极；

S₂、在所述基板的侧边的至少一部分区域印刷一银浆层；

S₃、采用镭射切割机在所述银浆层上切割出若干银浆电路走线，使所述银浆电路走线与所述透明电极对应连接，所述银浆电路走线的间距为10μm-65μm。

镭射切割方式具有精度高、效率高、易控制等优点，可以有效优化制作电路走线的方法，提高效率和良率。

较佳地，所述步骤S₂中的所述银浆层的厚度为6μm-12μm。

由于镭射切割具有一定的强度，因此对于所述银浆层的厚度具有一定的要求。若银浆层过薄，很容易损坏基板，加大了切割难度；若银浆层过厚，容易使切割后的电路走线之间有连通。

较佳地，所述步骤S₁中所述透明电极通过以下步骤加工：

S₁₁、在所述基板上镀或印刷一层透明导电层；

S₁₂、采用镭射切割机在所述透明导电层上切割出透明电极。

较佳地，所述透明导电层为ITO层，厚度为20nm，电阻为100±10％欧姆。

较佳地，所述银浆层的表面为高度一致的平整表面。

银浆层的表面需要保持高度一致，从而确保镭射切割时不会出现断线现象。

较佳地，所述步骤S₂和步骤S₃之间还包括以下步骤：S₂₁、对所述银浆层进行烘烤。

较佳地，所述步骤S₃之后还包括以下步骤：

S₃₁、清洁切割后的所述基板；

S₃₂、对所述基板进行测试。

较佳地，所述步骤S₂中所述基板的侧边为所述基板的左右两侧边。

较佳地，所述步骤S₃和步骤S₃₁之间还包括以下步骤：

S_31’、在所述基板的上侧边和/或下侧边的至少一部分区域上印刷若干与所述透明电极相连接的电路走线。

较佳地，所述步骤S_31’中的所述电路走线的间距为80μm-90μm。

本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实施例。

本发明的积极进步效果在于：本发明电容式触摸屏采用镭射切割的方式加工电路走线，不仅大幅缩减了印刷银浆上电路走线的间距，提高了走线精度，而且提高了产品的良率。在该电容式触摸屏中，缩小了整个基板的周边宽度，使得电路走线的结构更加紧凑，从而有效地扩大了电容式触摸屏显示区域的比例。此外，ITO层由切割形成，不污染环境，前期投资少。该电容式触摸屏采用了银浆作为材料，其价格便宜易得，在成本上具有较大的优势。

附图说明

图1为现有技术中电容式触摸屏的常规结构示意图。

图2为现有技术中基板上采用丝网印刷制作电路走线的示意图。

图3为本发明实施例一中基板上采用镭射切割制作电路走线的示意图。

图4为本发明实施例一中电容式触摸屏的加工方法的流程图。

图5为本发明实施例二中电容式触摸屏的加工方法的流程图。

图6为本发明中采用镭射切割方式制作ITO层上菱形透明电极的结构示意图。

图7为本发明电容式触摸屏的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

实施例一：

如图2、图3所示，本发明电容式触摸屏包括至少一块基板5，基板5的单面或双面形成有若干具有几何形状的透明电极。其中，透明电极优选ITO导电电极，设置于ITO导电层6上。基板5优选玻璃板和PET膜(耐高温聚酯薄膜)。本实施例以一矩形的双面镀有ITO导电层的玻璃板为例。

在基板5的侧边的至少一部分区域涂有银浆层7，在银浆层7上具有若干与所述透明电极相连接的银浆电路走线。银浆电路走线的间距8’为10μm-65μm。其中，基板的侧边是指基板上非显示区域，如：周边区域。

进一步地，该银浆电路走线的间距8’小于30μm。其中，本实施例中的银浆电路走线通过镭射方式切割出来，而在现有技术中通常采用丝网印刷，得到的电路走线的间距8为80μm-90μm(如图2所示)。

优选地，本发明中采用镭射切割方式切割出的银浆电路走线的宽度为30μm-65μm(如图3所示)，而丝网印刷得到的电路走线的宽度为80μm(如图2所示)。由此可见，本发明的电路走线的走线精度可以提高80％～100％，可以满足更广的客户要求。

如图4所示，本实施例中电容式触摸屏的基板上的电路走线均采用镭射切割方式加工，该加工方法具体包括以下步骤：

步骤100，选取至少一基板。

其中，所述基板可以为玻璃板，在所述基板的单面或双面形成有若干具有几何形状的透明电极。所述透明电极优选设置于ITO导电层上的ITO导电电极，该ITO导电层均为镀膜层，厚度为20nm，电阻为100±10％欧姆。

步骤101，在所述基板的侧边的至少一部分区域涂上一银浆层。

步骤102，对所述银浆层进行烘烤。

步骤103，采用镭射切割机在所述银浆层上切割出若干银浆电路走线。镭射切割出来的所述银浆电路走线与所述透明电极对应连接，且所述电路走线的间距为10μm-65μm。

步骤104，清洁切割后的所述基板。

在镭射切割以后，需要对所述双面镀ITO层的玻璃板进行清洁工作，主要清除少许残存的落渣、尘埃等，从而保证切割面的清洁，提高电容式触摸屏的良率。该清洁过程采用的相关设备可以为有轨道式超声波清洗、光清洗机器或滚轮清洗等等。

步骤105，对所述基板进行测试。

该测试过程采用专业的测试机，将两排探针分别固定于双面镀ITO层的玻璃板的上下面，通过一测试硬件将采集的数据传输给测试处理器。最后由测试处理器得出测试结果，从而判断加工后的所述双面镀ITO层的玻璃板是否合格，消除隐患，这样可以有效保证最终电容式触摸屏的成品良率。

实施例二：

本实施例的结构与实施例一基本相同，其不同之处在于：基板5的左右侧边的至少一部分区域为连接于透明电极的银浆电路走线，所述银浆电路走线的间距为10μm-65μm。基板5的上侧边和/或下侧边的至少一部分区域上为连接于透明电极的电路走线，所述电路走线的间距为80μm-90μm。

采用上述这种基板结构主要是为了使电容式触摸屏的显示区域较宽。通常，基板5的左右侧边比较窄，上下侧边比较宽，因此在基板5的左右侧边布置电路走线的精密要求更高，而上下边的精密要求相对较低。

本实施例的基板结构充分利用了电容式触摸屏中基板各侧边的特性，将多种电路走线的加工方式结合使用，可以发挥各加工方式的优势，使产品的良率、效率及成本达到最优化。

本实施例中电容式触摸屏的基板左右侧边的电路走线采用镭射切割方式加工，而其上侧边和/或下侧边的电路走线采用丝网印刷方式加工。如图5所示，整体加工方法与实施例一中的加工方法基本相同，其不同之处在于：

本实施例将实施例一中的步骤101替换为如下步骤：

步骤101’，在所述基板的左右两侧边的至少一部分区域涂上一银浆层。

本实施例在实施例一中的步骤103和步骤104之间还包括以下步骤：

步骤103’，在所述基板的上侧边和/或下侧边的至少一部分区域上印刷若干与所述透明电极相连接的电路走线。所述电路走线的间距为80μm-90μm，即采用丝网印刷方式加工而成，其具体实施方式为常规方法，此处不再赘述。

如上所述，本实施例中采用了镭射切割和丝网印刷相结合的加工方式，充分利用了电容式触摸屏中基板的各个侧边的特性，可以发挥各加工方式的优势，使产品的良率、效率及成本达到最优化。

特别地，在实施例一和实施例二中，步骤101和步骤101’中所述银浆层的厚度为8μm-12μm。由于不同银浆的成分不同，吸光性不一，因此其相应吸收的能量密度均不同。此处，优选所述银浆的银粒子粒径为0.1μm-2μm，粘度为80pa·s。印刷银浆的厚度的尺寸公差控制在±0.15mm，且保证无溢胶、镂空及杂质等印刷缺陷。

如果银浆的厚度过薄，较易损伤基板，从而产生不合格的产品。如果银浆的厚度过厚，很容易造成切割后的电路走线之间有连通。因此，控制银浆的厚度有助于提高产品良率及线密度。

另外，步骤101和步骤101’中所述银浆层的表面为厚度一致的平整表面，厚薄不一致的银浆层会出现切割断线等问题。这一过程可以在实际操作中，通过改善以下条件达到：一、选择合适的设计网板，控制网板精度在±100μm，23N±1N，网目为400。二、无尘环境制程控制，例如在百级间操作，温度控制在20℃，湿度60％-65％，从而避免出现镂空和杂质。

特别地，在实施例一和实施例二中，步骤103中所述镭射切割机对所述银浆层进行切割的切割精度为35μm±3μm，平台精度为±1μm。在实际操作过程中，预先对所述镭射切割机设定好参数，然后在银浆层上切割出电路走线。此处，优选镭射切割机为1064nm的红光、切割速度为1000nm/s，其可以将电路走线的间距控制在30μm-50μm，电路走线的宽度控制在60μm-100μm。

进一步地，更优选地，根据不同的激光配置和银浆层厚度，通过调整镭射切割机的参数，如激光波段、焦距等，激光波长越短，越易聚焦，电路走线越细。因此，可以将电路走线的间距进一步缩小至小于30μm。

此外，上述实施例一和实施例二中所述透明电极的透明导电图形同样也可以采用镭射切割方式加工，其具体步骤如下：

步骤1，在所述基板上镀或印刷一层透明导电层。

步骤2，采用镭射切割机在所述透明导电层上切割出透明电极。

如图6所示，采用镭射切割机加工该透明电极的透明导电图形时，该镭射切割机优选355nm紫光，切割速度为1000nm/s。至于该透明导电图形的形状可以根据实际情况进行选择，如菱形、矩形、三角形或多边形等等。此处，实施例一和实施例二中采用菱形，通过镭射切割机的切割来区分出绝缘区51和导电区52。这种加工方式使得透明电极的加工高效、精准、且容易实现几何形状的多样化。

如图7所示，经过上述加工方法后，本发明电容式触摸屏进行如下后期制作：在布置好电路走线的基板5的下侧边的上下面，位于导电银浆层7的上方采用ACF(各项异性导电膜)11把柔性电路板12引出；再将一玻璃面板9通过OCA(固态或液态光学胶)10粘合于上述基板5上，从而形成本发明的电容式触摸屏。

当然，上述实施例一和实施例二仅为较佳实施例，本发明并不局限于此。例如，本发明中基板的形状并不局限于上述实施例中的矩形，其可以为其他任意可实施的形状，如椭圆形等。再如，电路走线的加工方式根据需要可以任意组合使用，以达到效率最高、精确度最高、工艺最方便的目的。此外，本发明中透明导电图形也可以通过多种方式加工而成，如蚀刻、镭射切割等等。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种电容式触摸屏，包括至少一块基板，所述基板的单面或双面形成有若干具有几何形状的透明电极，其特征在于，所述基板的侧边的至少一部分区域上具有若干与所述透明电极相连接的银浆电路走线，所述银浆电路走线的间距为10μm-65μm。

2.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述透明电极为ITO导电电极。

3.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述银浆电路走线的间距小于30μm。

4.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述银浆电路走线的宽度为30-65μm。

5.如权利要求1-4所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述基板为玻璃板或者PET膜。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的电容式触摸屏的加工方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S₁、选取至少一基板，所述基板的单面或双面形成有若干具有几何形状的透明电极；

S₂、在所述基板的侧边的至少一部分区域印刷一银浆层；

S₃、采用镭射切割机在所述银浆层上切割出若干银浆电路走线，使所述银浆电路走线与所述透明电极对应连接，所述银浆电路走线的间距为10μm-65μm。

7.如权利要求6所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S₂中的所述银浆层的厚度为6μm-12μm。

8.如权利要求6所述的电容触摸屏的加工方法，其特征在于，所述步骤S₁中所述透明电极通过以下步骤加工：

S₁₁、在所述基板上镀或印刷一层透明导电层；

S₁₂、采用镭射切割机在所述透明导电层上切割出透明电极。

9.如权利要求8所述的电容式触摸屏的加工方法，其特征在于，所述透明导电层为ITO层，厚度为20nm，电阻为100±10％欧姆。

10.如权利要求6所述的加工方法，其特征在于，所述银浆层的表面为高度一致的平整表面。

11.如权利要求6或9所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S₂和步骤S₃之间还包括以下步骤：S₂₁、对所述银浆层进行烘烤。

12.如权利要求11所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S₃之后还包括以下步骤：

S₃₁、清洁切割后的所述基板；

S₃₂、对所述基板进行测试。

13.如权利要求12所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S₂中所述基板的侧边为所述基板的左右两侧边。

14.如权利要求13所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S₃和步骤S₃₁之间还包括以下步骤：

S_31’、在所述基板的上侧边和/或下侧边的至少一部分区域上印刷若干与所述透明电极相连接的电路走线。

15.如权利要求14所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S_31’中的所述电路走线的间距为80μm-90μm。

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