发明内容
基于此,有必要提供一种成本相对较低且厚度较薄的触摸屏感应模组及含有该触摸屏感应模组的显示器。
一种触摸屏感应模组,包括层叠设置的基板、第一导电层及第二导电层,所述第一导电层与所述第二导电层之间设有将所述第一导电层与所述第二导电层绝缘的绝缘胶层,所述第一导电层包括设在所述基板上的多个平行设置的第一导电条带,所述第一导电条带的材料为透明半导体氧化物,所述第二导电层包括设在所述绝缘胶层中的多个平行设置的第二导电条带,所述第二导电条带为由导电细线交叉形成的导电网格,所述绝缘胶层的其中一表面设有网格状凹槽,所述第二导电条由收容于所述凹槽中的导电材料固化形成,所述第一导电条带与所述第二导电条带在所述基板的厚度方向上间隔绝缘且交叠设置。
在其中一个实施例中,所述透明半导体氧化物为氧化铟锡、氧化铟锌、氧化铝锌或氧化镓锌。
在其中一个实施例中,所述基板的材料为对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯塑料或玻璃。
在其中一个实施例中,所述导电细线的材料为金属、石墨烯、碳纳米管、氧化铟锡或导电聚合物。
在其中一个实施例中,所述第一导电条带与所述第二导电条带垂直交叠。
在其中一个实施例中,所述绝缘胶层包括设在所述基板上的将所述第一导电层覆盖的第一胶层以及设在所述第一胶层上的第二胶层,所述第二导电条带嵌在所述第二胶层中。
在其中一个实施例中,所述触摸屏感应模组还包括与所述第一导电条带电连接的第一电极引线及与所述第二导电条带电连接的第二电极引线。
在其中一个实施例中,所述第一电极引线为金属镀层或导电银浆线。
在其中一个实施例中,所述绝缘胶层的一侧边缘设有缺口,所述缺口正对所述第一电极引线的自由末端,所述第二电极引线的自由末端位于所述缺口的侧向。
在其中一个实施例中,所述第二电极引线分为两组,所述两组第二电极引线的自由末端分别位于所述缺口位置的两侧。
在其中一个实施例中,所述第二电极引线为金属实心线,所述第二电极引线与所述第二导电条带中的至少两根导电细线电连接。
在其中一个实施例中,所述第二电极引线为由导电细线交叉形成的导电网格,所述第二电极引线的网格密度小于所述第二导电条带的网格密度,所述第二电极引线与所述第二导电条带之间通过实心的电极转接线电连接,所述电极转接线与网格形状的所述第二导电条带中的至少两根导电细线电连接且与网格形状的所述第二电极引线中的至少两根导电细线电连接。
一种显示器,包括上述任一实施例所述的触摸屏感应模组。
具有上述结构的触摸屏感应模组,只有一层基板,相对传统的两层玻璃基板厚度明显降低,且节省材料,成本相对较低。从而应用上述触摸屏感应模组的显示器厚度及成本也较低,有利于产品超薄化的实现。
此外,还有必要提供一种制作流程相对简单的触摸屏感应模组的制作方法。
一种触摸屏感应模组的制作方法,包括如下步骤:
在基板的一侧表面通过真空溅射或蒸镀的方式制作一层导电膜,然后在所述导电层上涂布光刻胶,通过曝光显影及刻蚀工艺使所述导电层形成多个平行的第一导电条带,多个所述第一导电条带构成第一导电层;
在所述基板上涂覆一层覆盖所述第一导电层的绝缘胶层;
采用印压模具对所述绝缘胶层进行压印处理形成多个与所述第一导电条带交叠设置的条状凹槽,所述条状凹槽包括多个贯通的网格凹槽单元且所述条状凹槽与所述第一导电条带在所述基板的厚度方向上间隔绝缘;
向所述条状凹槽内填充导电材料,待所述导电材料硬化后形成第二导电条带,多个所述第二导电条带构成第二导电层,即得到所述触摸屏感应模组。
在其中一个实施例中,所述印压模具用于压印的表面设有多条平行设置的网格形状凸起。
在其中一个实施例中,所述制备方法还包括在制作完第一导电层后在所述第一导电条带的一端制作与所述第一导电条带电连接的第一电极引线的步骤,具体为:
在所述第一导电层的一端镀制一层金属层,然后在所述金属层上涂布光刻胶,通过曝光显影及蚀刻工艺形成多条分别与多个所述第一导电条带电连接的第一电极引线;或者
通过丝网印刷的方法在所述第一导电层的一端印制多条分别与多个所述第一导电条带电连接的导电银浆带形成第一电极引线。
在其中一个实施例中,所述绝缘胶层的涂布步骤包括在基板上涂布覆盖所述第一导电层的第一胶层,待第一胶层硬化后在所述第一胶层表面涂布用于压印的第二胶层的步骤,所述条状凹槽形成在所述第二胶层。
在其中一个实施例中,所述制备方法还包括在压印形成条状凹槽的同时压印形成多个分别与多个所述条状凹槽连通的第二电极引线槽的步骤,然后在所述第二电极引线槽内填充导电材料形成与所述第二导电条电连接的第二电极引线。
在其中一个实施例中,所述印压模具用于压印的表面设有多条平行设置的用于压印形成第二导电条的网格形状凸起以及多个分别与每条网格形状凸起连接的用于压印形成第二电极引线槽的网格形状凸起或实心突起。
在其中一个实施例中,所述制备方法还包括在制作完第二导电层后在所述第二导电层的一侧制作与所述第二导电条带电连接的第二电极引线的步骤,具体为:
在所述第二导电层的两端镀制一层金属层,然后在所述金属层上涂布光刻胶,通过曝光显影及蚀刻工艺形成多条分别与多个所述第二导电条带电连接的第二电极引线;或者
通过丝网印刷的方法在所述第二导电层的两端印制多条分别与多个所述第二导电条带电连接的导电银浆带形成第二电极引线。
上述触摸屏感觉模组的制作方法通过镀膜-光刻-刻蚀-压印的工艺流程,制作流程相对简单,得到的第一导电层与第二导电层能够根据预设的方式对准,从而得到的产品的良率提高。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1,一实施方式的显示器10包括触摸屏感应模组100及壳体200。其中,触摸屏感应模组100位于壳体200内。
请一并参图2、图3和图4,在本实施方式中,触摸屏感应模组100包括基板110、第一导电层120、绝缘胶层130、第二导电层140、第一电极引线150、第二电极引线160及电路板170。基板110、第一导电层120及第二导电层140依次层叠设置,且绝缘胶层130设在基板110上将第一导电层120与第二导电层140绝缘。第一电极引线150与第一导电层120电连接。第二电极引线160与第二导电层140电连接。电路板170分别与第一电极引线150及第二电极引线160电连接。
基板110为透明材料制作的长方体形状,在本实施方式中,基板110的材料为玻璃。可以理解,在其他实施方式中,基板110的材料还可以为对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)塑料等制作的透明基板。
第一导电层120形成于基板110的一侧表面。第一导电层120包括多条平行设置的第一导电条带122。相邻两条第一导电条带122之间留有空隙并绝缘。在本实施方式中,第一导电条带122的延伸方向与长方形基板110的长度方向平行。第一导电条带122的材料为氧化铟锡(ITO)。可以理解,在其他实施方式中,第一导电条带122的延伸方向还可以与基板110的宽度方向平行或其他可行延伸方向等,且第一导电条带122的材料也不限于ITO,如还可以为其他半导体氧化物材料,尤其是透明性和导电性较好的氧化铝锌(AZO)、氧化镓锌(GZO)或氧化铟锌(IZO)等金属掺杂的n型半导体氧化物。
第一电极引线150有多条,分别与每条第一导电条带122电连接。在本实施方式中,多条第一电极引线150均设在第一导电条带122的一端,当分别与多个第一导电条带122电连接之后再汇总连接到电路板170上。相应地,电路板170设在第一导电层120一侧的中部位置,方便与第一电极引线150电连接。第一电极引线150可以是金属镀层或导电银浆线。
绝缘胶层130设在基板110上并将第一导电层120覆盖。绝缘胶层130进一步嵌入在相邻的第一导电条带122之间的孔隙中,从而相邻第一导电条带122之间的绝缘性能进一步加强。绝缘胶层130远离第一导电层120的一侧表面设有网格状的凹槽(图中未标示)。在本实施方式中,凹槽在绝缘胶层130的表面呈条带状分布,相邻的凹槽之间非连通。绝缘胶层130在电路板170的位置设有缺口132。缺口132正对第一电极引线150的自由末端,第二电极引线160的自由末端位于缺口132的侧向,以方便电路板170安装在基板110上并与第一电极引线150和第二电极引线160电连接。在本实施方式中,绝缘胶层130为一体成型。可以理解,在其他实施方式中,如图5所示,绝缘胶层130可以由多层层叠设置的胶层构成,如由两层胶层-第一胶层134和第二胶层136构成,其中,第一胶层134设在基板110上,并将第一导电层覆盖,第二胶层136设在第一胶层134上。
第二导电层140嵌在绝缘胶层130中,包括多条平行设置的第二导电条带142。在本实施方式中,第二导电条带142的延伸方向与基板110的宽度方向平行,也即第二导电条带142在基板110的厚度方向上与第一导电条带122垂直交叠设置。由于第一导电条带122与第二导电条带142之间由绝缘胶层130隔开而绝缘,从而由第一导电条带122构成的第一导电层120与由第二导电条带142构成的第二导电层140之间形成类似电容的结构。可以理解,在其他实施方式中,第二导电条带142与第一导电条带122不限于垂直交叠设置,还可以呈其他非直角角度交叠,只要在触摸使用时,第一导电层120与第二导电层140可以实现空间定位即可。
在本实施方式中,第二导电条带142为由多条导电细线交叉形成的导电网格,其中,导电细线的线宽为200nm-5μm,所述导电细线的厚度小于所述绝缘胶层130的厚度,相邻两导电细线的交点构成所述导电网格的结点,任意两相邻的所述结点之间的距离为50μm~500μm。导电网格收容在网格状的凹槽中,由导电材料固化形成。如图6、图7和图8所示,网格单元的形状可以为正六边形、菱形、矩形或者其他无规则形状等。由于网格可以通过控制网格线的线宽及密度达到视觉透明,从而第二导电条带142的材料选用范围较广,可以为金属、石墨烯、碳纳米管、氧化铟锡或导电聚合物等导电材料制作,其中金属可以为金、银、铜、铝、钼、镍及锌中的至少一种金属或其中的多种金属形成的合金等。当选用导电性能良好的导电材料制作时,第二导电条带142可以大大降低电阻,从而降低触摸屏感应模组的能耗。
第二电极引线160嵌在绝缘胶层130中。第二电极引线160有多条。每条第二电极引线160分别与多条第二导电条带142中的一条电连接,具体是与每个导电网格中的至少两根导电细线电连接,以加强第二电极引线160与第二导电条带140之间的电连接性。在本实施方式中,多条第二电极引线160分成两组,分别围绕缺口132的外围在第二导电层140的两侧设置,最后汇总至缺口132位置的电路板170上。在其他实施方式中,当第二导电条带142为实心条带时,第二电极引线160直接与第二导电条带142电连接即可。
在本实施方式中,第二电极引线160为由导电细线交叉构成的导电网格,第二电极引线160中的导电细线的线宽为200nm-5μm,厚度小于所述绝缘胶层130的厚度,相邻两导电细线的交点构成所述导电网格的结点,任意两相邻的所述结点之间的距离为100μm~100μm。如图9所示,网格状的第二电极引线160与网格状的第二导电条带142之间通过电极转接线180电连接,其中,电极转接线180与第二导电条带142中的至少两根导电细线电连接且与第二电极引线160中的至少两根导电细线电连接。第二电极引线160可以有金属涂层经刻蚀形成或通过丝网印刷导电银浆形成。第二电极引线160为网格结构,便于填充导电材料时进行刮涂,导电材料越容易被保留其中不被刮走,同时,对于纳米级的导电银浆,在烧结时,不会产生凝聚效应产生散开的银球而导致第二电极引线断裂。
可以理解,在其他实施方式中,第二电极引线160也可以为实心导线,相应地,第二电极引线160与网格状的第二导电条带142中的至少两个导电细线直接电连接即可。
在其他实施方式中,当绝缘胶层130由多层层叠设置的胶层构成时,第二导电条带142及第二电极引线160可以嵌在最上层的胶层中,如嵌在第二胶层中。
具有上述结构的触摸屏感应模组100,只有一层基板110,相对传统的两层玻璃基板厚度明显降低,且节省材料,成本相对较低。从而应用上述触摸屏感应模组100的显示器10厚度及成本也较低,有利于产品超薄化的实现。
在其他实施方式中,该触摸屏感应模组100可以不包含第一电极引线150、第二电极引线160及电路板170等部件,可以在后续组装成显示器10时再行装上。
此外,本实施方式还提供了一种触摸屏感应模组的制作方法,包括如下步骤:
步骤一:在基板的一侧表面通过真空溅射或蒸镀的方式制作一层导电膜,然后在导电层上涂布光刻胶,通过曝光显影及刻蚀工艺使导电层形成多个平行的第一导电条带,多个第一导电条带构成第一导电层。
具体在本实施方式中,基板为长方形形状,制作的第一导电条带的延伸方向与基板的长度方向平行,且相邻的第一导电条带之间留有空隙而绝缘。
此外,在本实施方式中,制作完第一导电层后进一步在第一导电条带的一端制作与第一导电条带电连接的第一电极引线,具体为:
在第一导电层的一端镀制一层金属层,然后在金属层上涂布光刻胶,通过曝光显影及刻蚀工艺形成多条分别与多个第一导电条带电连接的第一电极引线;或者
通过丝网印刷的方法在第一导电层的一端印制多条分别与多个第一导电条带电连接的导电银浆带形成第一电极引线。
步骤二:在基板上涂覆一层覆盖第一导电层的绝缘胶层。
绝缘胶层的涂布方式可以是刮涂或旋涂的方式等。
在其他实施方式中,绝缘胶层的涂布步骤可以包括在基板上涂布覆盖第一导电层的第一胶层,带第一胶层硬化后在第一胶层表面涂布用于压印的第二胶层。也即,制作的绝缘胶层可以为一层胶层,也可以由多层胶层构成。
绝缘胶层一方面可以起到绝缘的作用,另一方面还可以防止在后续制作第二导电层时损坏第一导电层。
制作的绝缘胶层在第一导电层的一侧开设有缺口,以方便后续安装的电路板与第一电极引线和第二电极引线电连接。
步骤三:采用印压模具对绝缘胶层进行压印处理形成多个与第一导电条带交叠设置的条状凹槽,该条状凹槽包括多个贯通的网格凹槽单元且该条状凹槽与第一导电条带在基板的厚度方向上间隔绝缘。
在本实施方式中,制作的条状凹槽与第一导电条带垂直设置。当绝缘胶层由多层胶层构成时,条状凹槽形成在最上面的胶层,如上面的第二胶层等。
印压模具用于压印的表面设有多条平行设置的网格形状凸起,其中网格的线宽为200nm-5μm,从而制作的条状凹槽槽底也呈网格状。在其他实施方式中,印压模具用于压印的表面的凸起也可以为光滑的平面。
步骤四:向条状凹槽内填充导电材料,待导电材料硬化后形成第二导电条带,多个第二导电条带构成第二导电层,即得到触摸屏感应模组。
在本实施方式中,还包括在压印形成条状凹槽的同时压印形成多个分别与多个条状凹槽连通的第二电极引线槽的步骤,然后在第二电极引线槽内填充导电材料形成与第二导电条电连接的第二电极引线。其中,印压模具用于压印的表面设有多条平行设置的用于压印形成第二导电条的网格形状凸起以及多个分别与每条网格形状凸起连接的用于压印形成第二电极引线槽的网格形状凸起或实心突起。
第二电极引线也可以采用如下步骤制备,具体为:
在第二导电层的两端镀制一层金属层,然后在金属层上涂布光刻胶,通过曝光显影及刻蚀工艺形成多条分别与多个第二导电条带电连接的第二电极引线;或者
通过丝网印刷的方法在第二导电层的两端印制多条分别与多个第二导电条带电连接的导电银浆带形成第二电极引线。
上述触摸屏感觉模组的制作方法通过镀膜-光刻-刻蚀-压印的工艺流程,制作流程相对简单,同时采用压印的方式制作第二电极层,可以避免刻蚀等工艺导致导电材料的浪费,节约成本。得到的第一导电层与第二导电层能够根据预设的方式对准,从而得到的产品的良率提高。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。