CN104102399A - 电容式触摸屏及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种结构简单，产品加工精度高的电容式触摸屏及其制作方法。该电容式触摸屏包括触屏本体和一柔性电路板，该触屏本体与该柔性电路板电性连接，该触屏本体包括一玻璃基板，一导电感应层和一绝缘层，该导电感应层贴附于该玻璃基板上，该绝缘层贴附于该导电感应层上，该电容式触摸屏进一步包括一连接导体，该连接导体在该绝缘层上表面分布并与柔性电路板电性连接，该连接导体在绝缘层部分区域将绝缘层贯穿与绝缘层下表面的导电感应层电性连接。本发明的电容式触摸屏厚度小，结构简单，柔性电路板压合精度高。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种电容式触摸屏，特别涉及一种结构简单，产品加工精度高的电容式触摸屏及其制作方法。
【背景技术】
触控设备因其便于操作、呈像效果好、功能多元化等优点逐渐受到电子通讯行业的青睐，并广泛应用于资讯系统设备、家电设备、通讯设备、个人便携设备等产品上。
伴随近年来触摸屏在通讯行业的迅速崛起，特别是在手机通讯行业的蓬勃发展，触摸屏一举成为现今成像显示设备的首选产品。使用率最高的触摸屏主要是电阻式触摸屏和电容式触摸屏，但是使用者出于可控性，易用性和表面外观的考虑，大多会选用电容式触摸屏作为其最佳首选设备。
面对电容式触摸屏的强大市场前景，许多生产厂家都竭尽全力在该设备上可以作出些许突破性的成果。一般的电容式触摸屏结构为玻璃+玻璃或者玻璃+感应薄膜的组合结构，这类结构的触摸屏产品太厚，整体尺寸太大，透明度太低，出口灵敏度低，而且生产过程复杂，生产成本高。籍此大量缺点的并存，在触控技术迅速发展的浪潮下，该类产品逐渐被淘汰。
为了弥补常规电容式触摸屏的诸多缺点，人们开发出一种能够在一层玻璃基板上实现现有技术的两层玻璃结构功能的新型电容式触摸屏，如图1所示，该产品可以减低屏体厚度，降低生产成本，提高产品使用性能。该电容式触摸屏300包括一玻璃基板301，一触控感应区303，一柔性电路板305和一触控芯片307(也称触控IC)，触控感应区303位于玻璃基板301的中部，柔性电路板305通过连接导线309与触控感应区303的导电层308相连，触控芯片307与柔性电路板305相连，用于处理感应信号。这类结构的触摸屏一般称之为OGS(One Glass Solution)触摸屏。虽然该结构的OGS触摸屏可以减低屏幕厚度，弥补常规触摸屏的诸多不足，但是其线路引出方式均为同层单边或双边出线，每一电极引线都需要通过连接导线309连接到柔性电路板305，容易导致柔性电路板305引脚过多增加柔性电路板305压合制程的困难度，降低产品的精度，使良率大大降低。
为解决常规触摸屏的诸多问题，以及OGS触摸屏柔性电路板压合的难题，在触控技术应用迅速拓展的形势下，人们迫切需要一种可以在OGS触摸屏的基础之上有效解决柔性电路板压合制作难题的新型电容式触摸屏及其制作方法。
【发明内容】
为克服现有电容式触摸屏厚度大，结构复杂，柔性电路板压合困难的问题，本发明提供一种触摸屏厚度小，结构简单，柔性电路板压合精度高的新型电容式触摸屏及其制作方法。
本发明解决技术问题的方案是提供一种电容式触摸屏，包括触屏本体和一柔性电路板，该触屏本体与该柔性电路板电性连接，该触屏本体包括一玻璃基板，一导电感应层和一绝缘层，该导电感应层贴附于该玻璃基板上，该绝缘层贴附于该导电感应层上，该电容式触摸屏进一步包括一连接导体，该连接导体在该绝缘层上表面分布并与柔性电路板电性连接，该连接导体在绝缘层部分区域将绝缘层贯穿与绝缘层下表面的导电感应层电性连接。
优选地，该导电感应层的周围设置多个连接端口，该每一连接端口与至少一条导电感应层的电极引线相连。
优选地，该连接导体在该连接端口处从绝缘层上表面贯穿到绝缘层下表面与导电感应层电性相连。
优选地，该连接导体为黑色导电性材料，其包括90％-99％的黑色油墨和1％-10％的导电银胶。
优选地，该电容式触摸屏还包括一触控IC，该触控IC与柔性电路板电性相连，该触控IC支持单层多点触控的处理，同时支持一条地线配合多条信号线的信号处理方式。
本发明进一步提供一种电容式触摸屏的制作方法，包括：步骤S1：提供一玻璃基板；步骤S2：电镀ITO导电薄膜至该玻璃基板上形成导电感应层；步骤S3：在导电感应层上丝印一层绝缘层，绝缘层覆盖该导电感应层的电性连接端，并在导电感应层的周围预留多个连接端口；步骤S4：在绝缘层上丝印形成连接导体，该连接导体在连接端口处与绝缘层下部的导电感应层电性连接；及步骤S5：将柔性电路板与连接导体进行压合，实现柔性电路板与连接导体的电性连接。
优选地，在步骤S1中，该玻璃基板先通过数控机床于玻璃基板上预加工出终端产品外型轮廓凹槽。
优选地，该玻璃基板完成首次外型加工后，即将该玻璃基板送入强化炉进行强化处理，且在该玻璃基板送入强化炉前需要在该玻璃基板之凹槽处涂抹有机化学药品。
优选地，在步骤S4中，该连接导体为导电黑墨材料，该导电黑墨为黑色，具有导电性，该导电黑墨包括90％-99％的黑色油墨和1％-10％的导电银胶。
优选地，进一步包括步骤S6：压合柔性电路板后，在该电容式触摸屏的导电感应层一侧贴附防爆膜。
与现有技术相比，本发明的电容式触摸屏仅用一玻璃基板外加一导电感应层代替之前的两层玻璃结构，使屏体厚度减低50％，大大节省了制作成本，同时工艺上实现可量产性，大大提升产品质量。最重要的是本发明的电容式触摸屏无需连接导线，仅需在绝缘层上涂覆一连接导体，将多个电极图案的连线汇集在一起后在连接端口处于绝缘层上部的连接导体相连，并将柔性电路板在连接导体的末端与触屏本体进行压合即可，省去现有电容式触摸屏中需将多个连接导线分别与柔性电路板相压合的复杂工艺。如此以来，极大的减少了电极图案的连接导线，不仅使加工工艺更加简单，同时还保证了柔性电路板压合精度。此外，本发明的连接导体通过丝印的方式直接涂覆在绝缘层上，其一端在连接端口处与底部电极图案相连，一端与柔性电路板直接压合，其制作工艺非常简单，容易实现批量化操作，而且布线也很方便。本发明的电容式触摸屏信号连接是在导电感应层的连接端口处，和柔性电路板之间通过连接导体直接实现电性连接，因此其导电感应层与柔性电路板之间不需采用之前架桥的方式进行连接，避免了各线路之间连接时发生短路现象，提高了产品的制作良率。
【附图说明】
图1是现有OGS触摸屏的结构示意图。
图2是本发明电容式触摸屏的截面剖切示意图。
图3是图2所示电容式触摸屏的俯视图。
图4是本发明电容式触摸屏制作方法的流程图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图2与图3，本发明的电容式触摸屏100的触屏本体101包括玻璃基板1011，导电感应层1013和绝缘层1015。玻璃基板1011包括第一表面1021和第二表面1023，第一表面1021和第二表面1023为玻璃基板1011的两个相对表面，导电感应层1013贴附于第一表面1021上，该导电感应层1013为ITO(全称：Indium Tin Oxides，中文：铟锡氧化物)导电薄膜。该导电感应层1013上布置多个菱形图案或条状图案或横、竖三角交叉图案的电极图案1041。在该导电感应层1013的附近集成了多个该电极图案1041的连接端口1043，每一连接端口1043对应连接至电极图案1041的多个电极线，通过连接端口1043将导电感应层1013与触控芯片107相连接，将人体的触控信号通过导电感应层1013转换成电信号并传输至触控芯片107进行信号分析处理。通过连接端口1043可以将多条电极线汇集在一起后再传送到触控芯片107，可以明显减少电极引线的数量，降低线路连接时的加工难度。
在玻璃基板1011第一表面1021上涂覆有一层绝缘层1015，该绝缘层1015将导电感应层1013周围的连接端口1043以外区域整体覆盖，但在绝缘层1015上连接端口1043位置设为通孔，以便将电极图案1041在该处与外部触控芯片107相连。该绝缘层1015主要其绝缘，防潮和保护连接端口1043的作用，其一般采用绝缘油墨材料。
在该电容式触摸屏100的外围还设有柔性电路板105和触控芯片107，该柔性电路板105与该触控芯片107电性相连，柔性电路板107用于将触屏本体101的电信号传输至触控芯片107内进行处理。该触控芯片107可以支持单层多点触控的处理，最重要的是该触控芯片107可以支持多个信号线配合一条地线的处理方式，使得导电感应层1013的多条电极线汇集在一起后通过连接端口1043可以集中传送到触控芯片107进行统一处理。
在绝缘层1015的上部涂覆连接导体103，该连接导体103穿过连接端口1043与绝缘层1015下方区域的电极图案1041电性相连。其中，每一连接端口1043都对应连接到该连接导体103上对应的引线上。之后，再通过连接导体103连接到柔性电路板105的引脚上，实现信号从导电感应1013到柔性电路板105的传递。因导电性和颜色的限制，该连接导体103的材料多选择导电黑墨，而非一般的银浆油墨和碳胶等类似材料。该导电黑墨为导电性黑色油墨，是由一般的黑色油墨和导电银胶的混合物，其中黑色油墨的含量为90％-99％，导电银胶的含量为1％-10％。
柔性电路板105在与触摸屏本体101电性连接时，只需将柔性电路板105在连接导体103进行压合即可。省去现有电容式触摸屏300中需将多个连接导线309分别与柔性电路板305相压合的复杂工艺。
在玻璃基板1011的第二表面1023上还可以涂覆防指纹印刷涂层，抗辐射涂层或防眩表层处理层等一些保护屏体的膜状涂层。
在使用过程中，手指触摸玻璃基板1011的第二表面1023，这时手指与导电感应层1013的电极图案1041之间实现电容耦合。根据手指处电极图案1041的电容改变，即可确定一个绝对坐标值，并通过连接导体103将坐标值的信号传送到触控芯片107。传输时，会先通过连接端口1043将信号传送至绝缘层1015上部的连接导体103，再通过连接导体103传送至柔性电路板105，最后到达触控芯片107内进行处理。
请参考图4，为上述实施例之电容式触摸屏100的制作方法，其包括以下步骤：
步骤S101：提供一玻璃基板1011；
步骤S102：CNC(全称：Computer numerical control，中文：数控机床)预加工该玻璃基板1011。通过CNC设备于玻璃基板1011上预加工出终端产品外型轮廓凹槽，首先设定CNC设备的加工路径，其加工路径与待加工完成的成品外型保持一致，以1∶1的比例进行。当完成外型轮廓凹槽的玻璃基板1011CNC处理后即用清水或气枪进行清洗；
步骤S103：强化该玻璃基板1011。该玻璃基板1011完成首次CNC外型加工后，即将该玻璃基板1011送入强化炉进行强化处理，且在该玻璃基板1011送入强化炉前需要在该玻璃基板1011之凹槽处涂抹有机化学药品，以保护该玻璃基板1011上之凹槽处不会在强化时发生化学置换；
步骤S104：表面处理该玻璃基板1011。在玻璃基板1011的第一表面1021和第二表面1023上分别进行表面处理，增加其光泽度、透光度和硬度；
步骤S105：电镀ITO导电薄膜至该玻璃基板1011上形成导电感应层1013。在玻璃基板1011的第一表面1021镀上一层或两层透明的导电膜，即ITO(全称：Indium TinOxides，中文：铟锡氧化物)；
步骤S106：在导电感应层1013上制作电极图案1041。在ITO导电薄膜上成型多条触摸感应的电极图案1041，该电极图案1041可以是菱形图案或条状图案或横、竖三角交叉图案，当该ITO导电薄膜为一层时，该多条触摸感应的电极图案1041为菱形图案或条状图案或横、竖三角交叉图案，当该ITO导电薄膜为两层时，该多条触摸感应的电极图案1041为网状图案；
步骤S107：在导电感应层1013上丝印绝缘层1015。在导电感应层1013的周围丝印一层绝缘层1015，绝缘覆盖该导电感应层1013周围区域，并在导电感应层1013的连接端口1043处形成多个圆孔，在所有圆孔处贯通该绝缘层1015。该绝缘层1015为绝缘油墨材料；
步骤S108：在绝缘层1015上形成连接导体103。通过丝印的方式将导电黑墨转印于绝缘层上形成连接导体103，该连接导体103贯通每个连接端口1043与绝缘层1015底部的导电感应层1013实现电性连接。该连接导体103为导电黑墨材料，导电黑墨是由一般的黑色油墨和导电银胶的混合物，其中黑色油墨的含量为90％-99％，导电银胶的含量为1％-10％；
步骤S109：压合(Bonding)柔性电路板105。利用ACF(全称：Anisotropic Conductive Film，中文：异方性导电膜)将柔性电路板105与连接导体103进行压合，实现触控信号从导电感应层1013到触控芯片107的传输；
步骤S110：在该电容式触摸屏100的导电感应层1013一侧贴附保护膜。可以是ASF(防爆膜，Antiscatteringfilm)，PET耐高温保护膜等，以提高触摸屏的安全性和耐用度。
与现有技术相比，本发明的电容式触摸屏100仅用一玻璃基板1011外加一导电感应层1013代替之前的两层玻璃结构，使屏体厚度减低50％，大大节省了制作成本，同时工艺上实现可量产性，大大提升产品质量。最重要的是本发明的电容式触摸屏100无需连接导线，仅需在绝缘层1015上涂覆一连接导体103，将多个电极图案1041的连线汇集在一起后在连接端口1043处于绝缘层1015上部的连接导体103相连，并将柔性电路板105在连接导体103的末端与触屏本体101进行压合即可，省去现有电容式触摸屏中需将多个连接导线分别与柔性电路板相压合的复杂工艺。如此以来，极大的减少了电极图案1041的连接导线，不仅使加工工艺更加简单，同时还保证了柔性电路板105压合精度。此外，本发明的连接导体103通过丝印的方式直接涂覆在绝缘层1015上，其一端在连接端口1043处与底部电极图案1041相连，一端与柔性电路板105直接压合，其制作工艺非常简单，容易实现批量化操作，而且布线也很方便。本发明的电容式触摸屏100信号连接是在导电感应层1013的连接端口1043处，和柔性电路板105之间通过连接导体103直接实现电性连接，因此其导电感应层1013与柔性电路板105之间不需采用之前架桥的方式进行连接，避免了各线路之间连接时发生短路现象，提高了产品的制作良率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电容式触摸屏，包括触屏本体和一柔性电路板，该触屏本体与该柔性电路板电性连接，该触屏本体包括一玻璃基板，一导电感应层和一绝缘层，该导电感应层贴附于该玻璃基板上，该绝缘层贴附于该导电感应层上，其特征在于：该电容式触摸屏进一步包括一连接导体，该连接导体在该绝缘层上表面分布并与柔性电路板电性连接，该连接导体在绝缘层部分区域将绝缘层贯穿与绝缘层下表面的导电感应层电性连接。
2.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于：该导电感应层的周围设置多个连接端口，该每一连接端口与至少一条导电感应层的电极引线相连。
3.如权利要求2所述的电容式触摸屏，其特征在于：该连接导体在该连接端口处从绝缘层上表面贯穿到绝缘层下表面与导电感应层电性相连。
4.如权利要求1-3任一项所述的电容式触摸屏，其特征在于：该连接导体为黑色导电性材料，其包括90％-99％的黑色油墨和1％-10％的导电银胶。
5.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于：该电容式触摸屏还包括一触控IC，该触控IC与柔性电路板电性相连，该触控IC支持单层多点触控的处理，同时支持一条地线配合多条信号线的信号处理方式。
6.一种电容式触摸屏的制作方法，包括：
步骤S1：提供一玻璃基板；
步骤S2：电镀ITO导电薄膜至该玻璃基板上形成导电感应层；
步骤S3：在导电感应层上丝印一层绝缘层，绝缘层覆盖该导电感应层的电性连接端，并在导电感应层的周围预留多个连接端口；
步骤S4：在绝缘层上丝印形成连接导体，该连接导体在连接端口处与绝缘层下部的导电感应层电性连接；及
步骤S5：将柔性电路板与连接导体进行压合，实现柔性电路板与连接导体的电性连接。
7.如权利要求6所述的电容式触摸屏的制作方法，其特征在于：在步骤S1中，该玻璃基板先通过数控机床于玻璃基板上预加工出终端产品外型轮廓凹槽。
8.如权利要求7所述的电容式触摸屏的制作方法，其特征在于：该玻璃基板完成首次外型加工后，即将该玻璃基板送入强化炉进行强化处理，且在该玻璃基板送入强化炉前需要在该玻璃基板之凹槽处涂抹有机化学药品。
9.如权利要求6所述的电容式触摸屏的制作方法，其特征在于：在步骤S4中，该连接导体为导电黑墨材料，该导电黑墨为黑色，具有导电性，该导电黑墨包括90％-99％的黑色油墨和1％-10％的导电银胶。
10.如权利要求6所述的电容式触摸屏的制作方法，其特征在于：进一步包括步骤S6：压合柔性电路板后，在该电容式触摸屏的导电感应层一侧贴附防爆膜。
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Denomination of invention: Capacitive touch screen and manufacturing method thereof Effective date of registration: 20200224 Granted publication date: 20171205 Pledgee: Baiyun branch of Guiyang Bank Co.,Ltd. Pledgor: GUIZHOU DAVOS OPTOELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2020980000303 |
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Denomination of invention: Capacitive touch screen and its manufacturing method Granted publication date: 20171205 Pledgee: Guiyang Jinyang sub branch of China Construction Bank Co.,Ltd. Pledgor: GUIZHOU DAVOS OPTOELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2024980028552 |
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