CN103064575B - 一种电容式触摸屏面盖及其制作方法及电容式触摸屏 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种电容式触摸屏面盖及其制作方法及电容式触摸屏，所述电容式触摸屏面盖包括：透明基板；覆盖在所述透明基板表面上的透明光学膜；覆盖在所述透明光学膜层表面上的不透明绝缘覆盖层；其中，所述透明光学膜的形状和所述不透明绝缘覆盖层的形状相同，且均为与所述透明基板的形状相匹配的矩形方框。所述技术方案可实现所述电容式触摸屏面盖及由其制备的电容式触摸屏的边框颜色的彩色显示。
Description
技术领域
本发明涉及触摸屏制作工艺技术领域，更具体地说，涉及一种电容式触摸屏面盖及其制作方法及电容式触摸屏。
背景技术
随着触摸显示技术的发展，触摸屏已经逐渐取代机械式按钮面板成为手机、笔记本等电子设备的新型操作界面。触摸屏根据其工作原理可分为：电电阻式触摸屏、红外线触摸屏、电容式触摸屏。而电容式触摸屏由于其透光率、清晰度和可靠性好等优点被广泛应用在各种触摸显示电子设备中。
触摸屏面盖是触摸屏的一个重要的外围部件，参考图1和图2，现有的电容式触摸屏面盖包括：透明基板1以及设置在所述透明基板1表面的边框颜色层2。在所述触摸屏上方形成触控电极等结构。
在进行触摸控制时，是对图1中所示面盖的下表面进行触摸控制，视线首先看到的也是所述下表面。所述边框颜色层2将所述面盖分为中央可视区以及边框的非可视区，所述边框颜色层2用于隐藏其上方触控电极边缘的电极图案引出线。
但是，现有的电容式触摸屏，面盖的边框颜色只能为白色或是黑色，色彩单一。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种电容式触摸屏面盖及其制作方法及电容式触摸屏，以实现电容式触摸屏面盖及电容式触摸屏的边框的彩色显示。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电容式触摸屏面盖，其特征在于，所述面盖包括：
透明基板；
覆盖在所述透明基板表面上的透明光学膜；
覆盖在所述透明光学膜表面上的不透明绝缘覆盖层；
其中，所述透明光学膜的形状和所述不透明绝缘覆盖层的形状相同，且均为与所述透明基板的形状相匹配的矩形方框。
优选的，上述电容式触摸屏面盖中，所述透明光学膜的厚度为100nm-500nm。
优选的，上述电容式触摸屏面盖中，所述不透明绝缘覆盖层的厚度为1500nm-2000nm。
优选的，上述电容式触摸屏面盖中，所述透明光学膜的材料为SiO2或ZrO2。
优选的，所述透明基板的厚度为0.55mm-1.10mm。
本发明还提供了一种电容式触摸屏面盖方法，该方法包括：
提供透明基板；
在所述透明基板表面形成透明光学膜；
在所述透明光学膜表面形成不透明绝缘覆盖层，所述不透明绝缘覆盖层的形状为与所述透明基板的形状相匹配的矩形方框；
以所述不透明绝缘覆盖层为掩膜，对所述透明光学膜进行刻蚀，将所述透明光学膜的形状刻蚀为与所述不透明绝缘覆盖层相同的矩形方框。
优选的，上述方法中，所述在所述透明基板表面形成透明光学膜为：
采用磁控溅射工艺，在所述透明基板的表面形成所述透明光学膜。
优选的，上述方法中，所述磁控溅射工艺的靶材为硅靶或是锆靶。
优选的，上述方法中，所述在所述透明光学膜表面形成不透明绝缘覆盖层方式为通过丝网印刷工艺在所述透明光学膜的表面形成所述不透明绝缘覆盖层。
优选的，上述方法中，所述磁控溅射镀膜的真空度为0.2Pa-0.8Pa。
本发明还提供了一种电容式触摸屏，该一种电容式触摸屏包括：
上述任一项所述的电容式触摸屏面盖；
位于所述电容式触摸屏面盖的表面上的触控电极；
位于触控电极表面上的保护层。
从上述技术方案可以看出，本发明所提供的电容式触摸屏面盖的同一侧设置有透明光学膜和不透明绝缘覆盖层，且所述透明光学膜位于所述透明基板与所述不透明绝缘覆盖层之间。当有光线从所述透明基板的另一侧入射时，光线经过所述透明基板照射到所述透明光学膜，一部分光线会被所述透明光学膜与所述透明基板的接触界面反射，再次经过所述透明基板后出射，另一部分光线会入射到所述透明光学膜内，经过所述透明光学膜与所述不透明绝缘覆盖层的接触面反射，再经过所述透明光学膜以及透明基板出射。
这样，两部分出射光线之间就会具有光程差，进而形成干涉，使得所述透明基板的边框颜色显示彩色。通过调节所述透明光学膜的厚度或是材料可以控制所述光程差的大小，进而使得所述透明基板的边框显示不同的颜色，即不仅局限于黑白两种颜色。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中常见的一种电容式触摸屏面盖的切面图；
图2为现有技术中常见的一种电容式触摸屏面盖的俯视图；
图3为本发明实施例提供的一种电容式触摸屏面盖的切面图；
图4为本发明实施例提供的一种电容式触摸屏面盖的俯视图；
图5为本发明实施例提供的一种电容式触摸屏结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术部分所述，现有的电容式触摸屏，面盖的边框颜色只能为白色或是黑色，色彩单一。
虽然采用彩色油墨在电容式触摸屏的表面四周形成颜色层可以实现电容式触摸屏面盖的边框颜色的彩色显示。但是，由于彩色油墨耐酸碱性以及耐高温性及耐氧化性较差，所以彩色油墨制备的面盖的边框颜色不稳定，易变色老化。
特别的，OGS（OneGlassSolution，即一体化触控）结构触摸屏的触摸屏面盖制备完成后需要在其上形成触控电极等结构，会涉及到高温或是腐蚀液刻蚀等工序，彩色油墨制备的边框颜色层会受到破坏。因此，OGS结构的电容式触摸屏只能采用性能较为稳定的黑色油墨或是白色油墨制备的面盖。
因此，现有的OGS电容式触摸屏，面盖的边框颜色一般为白色或是黑色，色彩单一。
基于上述研究，本发明提供了一种电容式触摸屏面盖，该电容式触摸屏面盖包括：
透明基板；
覆盖在所述透明基板表面上的透明光学膜；
覆盖在所述透明光学膜层表面上的不透明绝缘覆盖层。
其中，所述透明光学膜的形状和所述不透明绝缘覆盖层的形状相同，且均为与所述透明基板的形状相匹配的矩形方框。
本发明所述电容式触摸屏面盖利用光的薄膜干涉实现触摸屏面盖的边框颜色的彩色显示。当有光线从所述透明基板的一侧入射，经过所述透明基板照射到所述透明光学膜，一部分光线会被所述透明光学膜与所述透明基板的接触界面反射，再次经过所述透明基板后出射，另一部分光线会入射到所述透明光学膜内，经过所述透明光学膜与所述不透明绝缘覆盖层的接触面反射，再经过所述透明光学膜以及透明基板出射。
这样，两部分出射光线之间就会具有光程差，进而形成干涉，使得所述透明基板的边框颜色显示彩色。通过调节所述透明光学膜的厚度或是材料可以控制所述光程差的大小，进而使得所述透明基板的边框显示不同的颜色。
以上是本申请的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置或器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及高度的三维空间尺寸。
基于上述思想，本发明实施例提供了一种电容式触摸屏面盖，参考图3和图4，所述电容式触摸屏面盖包括：透明基板1；设置在所述透明基板1上表面的透明光学膜3，所述透明光学膜3为方框结构，覆盖在所述透明基板1的上表面的四周；设置在所述透明光学膜3表面的不透明绝缘覆盖层4，所述不透明绝缘覆盖层4的形状与所述透明光学膜3的形状相同。
其中，所述透明光学膜3、不透明绝缘覆盖层4的形状与所述透明基板1的形状相匹配，即二者外边所在矩形与所述透明基板所在矩形相同。
优选的，所述不透明绝缘覆盖层4的厚度为1500nm-2000nm。
优选的，所述透明基板1为玻璃基板。所述透明基板1的厚度为0.55mm-1.10mm。
本实施例所述电容式触摸屏面盖采用薄膜干涉实现所述电容式触摸屏面盖边框颜色彩色显示。且通过调节所述透明光学膜3的厚度控制光程差即可实现所述边框颜色在多种颜色显示。
优选的，所述透明光学膜3的厚度为100nm-500nm。此时即可实现多种颜色显示。所述透明光学膜3的材料可以为SiO2或ZrO2。
视线从下方入射透明基板1后，一部分光线会被透明光学膜3与透明基板1的接触界面反射，再次经过所述透明基板后出射，另一部分光线会入射到透明光学膜3内，经过透明光学膜3与不透明绝缘覆盖层4的接触面反射，再经过透明光学膜3以及透明基板1出射。两部分出射光线之间就会具有光程差，进而形成干涉，使得所述透明基板的边框颜色显示彩色。
数据表明，当所述透明光学膜3的厚度为283nm±5nm时，所述电容式触摸屏面盖的边框显示蓝色。当所述透明光学膜3的厚度为390nm±5nm时，所述电容式触摸屏面盖的边框显示绿色。当所述透明光学膜3的厚度为250nm±5nm时，所述电容式触摸屏面盖的边框显示紫色。当所述透明光学膜3的厚度为450nm±5nm时，所述电容式触摸屏面盖的边框显示黄色。
所述不透明绝缘覆盖层可以采用耐腐蚀、抗高温的涂料制备，用于保护所述透明光学膜。从而保证所述电容式触摸屏面盖边颜色层具有耐高温，耐腐蚀，不导电的特点，满足OGS结构触摸屏制作电极时的需求。
通过上述描述可知，本实施例所述电容式触摸屏面盖利用光的干涉原理实现其边框颜色的彩色显示。通过控制所述透明光学膜的厚度或是材料可控制所述电容式触摸屏面盖的边框颜色。
本发明又实施例还提供了一种电容式触摸屏面盖的制作方法，所述方法制备的一种电容式触摸屏面盖边框显示为彩色，且边框颜色稳定，耐腐蚀、抗高温，不易老化褪色。所述方法包括：
步骤S1：提供透明基板。
所述基板可以采用玻璃、或是塑料等透明材料制备。
步骤S2：在所述透明基板表面形成透明光学膜。
采用磁控溅射工艺，在所述透明基板表面形成一层透明光学膜，所述透明光学膜覆盖整个所述透明基板。
可采用硅（Si）靶或锆（Zr）靶等靶材作为磁控溅射的靶材，在所述透明基板表面形成一层透明光学膜。硅靶或是锆靶可形成SiO2或是ZrO2的透明光学膜。而SiO2为ZrO2耐高温材料，不易老化。
优选的，可在真空度为0.2Pa-0.8Pa的条件下进行磁控溅射。磁控溅射的工作电压为200V-1000V。磁控溅射的环境气体为惰性气体，如氩气。在进行磁控溅射时，可根据使用靶材的不同，通入不同的反应气体，所述反应气体与靶材的材料反应，在所述透明基板表面形成稳定的透明光学膜。其中，所述反应气体根据所采用靶材的不同可采用氧气、或乙炔或是氮气。
通过控制反应气体以及靶材设定所述透明光学膜的种类。通过控制磁控溅射的各参数控制所述透明光学膜的厚度。
步骤S3：在所述透明光学膜表面形成不透明绝缘覆盖层，所述不透明绝缘覆盖层的形状为与所述透明基板的形状相匹配的矩形方框。
所述不透明绝缘覆盖层覆盖在所述透明光学薄膜的表面四周。可采用丝网印刷工艺或是旋涂工艺形成所述不透明绝缘覆盖层。
丝网印刷工艺形成的不透光绝缘层的厚度范围在8000nm以上厚度较大。所以为了降低产品厚度，本实施例优选的采用旋涂工艺形成所述不透光绝缘覆盖层，以使得所述不透光绝缘覆盖层具有较薄的厚度。所述不透光绝缘覆盖层的厚度范围为1500nm-2000nm。
可采用抗腐蚀、耐高温的黑色油墨或是白色油墨制备所述不透光绝缘覆盖层。所述绝缘覆盖层用于保护其下方覆盖的透明光学膜。
步骤S4：以所述不透明绝缘覆盖层为掩膜，对所述透明光学膜进行刻蚀，将所述透明光学膜的形状刻蚀为与所述不透明绝缘覆盖层相同的矩形方框。
本实施例所述方法可以直接以所述不透光绝缘覆盖层为掩膜，对所述透明光学膜进行刻蚀。仅保留所述不透光绝缘层下方覆盖的透明光学膜，使得所述透明光学膜与所述不透光绝缘层的形状形同，均为与所述透明基板相匹配的矩形方框。透光调整磁控溅射各条件参数孔制作形成的透明光学膜的厚度。
刻蚀溶液可以采用低浓度的氟化氢铵溶液对所述透明光学膜进行刻蚀，而不影响所述绝缘覆盖层。
本实施例所述方法无需采用易老化、不耐高温、不耐腐蚀的彩色涂料，即可实现电容式触摸屏面盖的边框颜色的彩色显示。
本申请又实施例还提供了一种电容式触摸屏，参考图5，所述电容式触摸屏包括：电容式触摸屏面盖，所述电容式触摸屏面盖包括：透明基板1，位于所述透明基板1上表面的透明光学膜3，位于所述透明光学膜3上表面的不透明绝缘层4；位于所述电容式触摸屏面盖表面上的触控电极5，即所述触控电极5位于所述不透明绝缘层4以及透明基板1的上表面；位于所述触控电极5上表面的保护层6。
其中，所述透明光学膜3与不透明绝缘层4为与所述透明基板1形状相匹配的矩形边框。
所述触控电极5是通过镀膜以及刻蚀工艺形成的一体成型结构，包括：位于可视区的电极图案（被所述透明光学膜3以及不透明绝缘覆盖层4包围的部分触控电极）；位于非可视区的电极图案引出线（位于不透明绝缘覆盖层4与保护层6之间的部分触控电极）。
本实施例所述电容式触摸屏面盖为图3和图4所对应实施例中所述电容式触摸屏面盖。所述电容式触摸屏面盖的透明光学膜3以及不透明绝缘覆盖层4的厚度较薄。所以，不透明绝缘覆盖层4上表面与透明基板1上表面具有较小的高度差，在形成所述触控电极时，使得所述电极图案以及电极图案引出线连接处的爬坡较小，从而避免了由于爬坡较大时导致的触控电极断裂问题的发生。
在进行触摸控制时，是透明基板1的下表面进行触摸控制，透明基板1的下表面入射。
如上述实施例分析，由于存在光的干涉所以该电容式触摸屏其面盖的边框颜色可以显示为彩色，进而也可以使得该电容式触摸屏的边框可以显示为彩色。并且可通过设置透明光学膜3的厚度改变边框颜色。
需要说明的是，本申请实施例各数值取值范围包括端点值。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (3)
1.一种电容式触摸屏面盖，其特征在于，所述面盖包括：
透明基板；
覆盖在所述透明基板表面上的透明光学膜；
覆盖在所述透明光学膜层表面上的不透明绝缘覆盖层，所述不透光绝缘覆盖层是采用旋涂工艺形成的；
其中，所述透明光学膜的形状和所述不透明绝缘覆盖层的形状相同，且均为与所述透明基板的形状相匹配的矩形方框；
所述透明光学膜的厚度为100nm-500nm；
所述不透明绝缘覆盖层的厚度为1500nm-2000nm；
所述透明基板的厚度为0.55mm-1.10mm；
其中，所述透明光学膜是通过采用硅靶或锆靶作为磁控溅射的靶材，并在磁控溅射的真空度为0.2Pa-0.8Pa，工作电压为200V-1000V，环境气体为惰性气体的条件下形成在所述透明基板表面的SiO2或是ZrO2的透明光学膜。
2.一种电容式触摸屏面盖的制作方法，其特征在于，包括：
提供透明基板；
在所述透明基板表面形成透明光学膜；
在所述透明光学膜表面形成不透明绝缘覆盖层，所述不透明绝缘覆盖层的形状为与所述透明基板的形状相匹配的矩形方框；其中，所述不透光绝缘覆盖层是采用旋涂工艺形成的；
以所述不透明绝缘覆盖层为掩膜，对所述透明光学膜进行刻蚀，将所述透明光学膜的形状刻蚀为与所述不透明绝缘覆盖层相同的矩形方框；
所述透明光学膜的厚度为100nm-500nm；
所述不透明绝缘覆盖层的厚度为1500nm-2000nm；
所述透明基板的厚度为0.55mm-1.10mm；
其中，所述透明光学膜是通过采用硅靶或锆靶作为磁控溅射的靶材，并在磁控溅射的真空度为0.2Pa-0.8Pa，工作电压为200V-1000V，环境气体为惰性气体的条件下形成在所述透明基板表面的SiO2或是ZrO2的透明光学膜。
3.一种电容式触摸屏，其特征在于，包括：
电容式触摸屏面盖，所述电容式触摸屏面盖为权利要求1所述的电容式触摸屏面盖；
位于所述电容式触摸屏面盖表面上的触控电极；
位于所述触控电极表面上的保护层。
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