CN104965618A - 一种基于金属网格的触摸屏及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于金属网格的触摸屏，包括一透明基板，所述透明基板上设有第一金属网格层，所述第一金属网格层上设有透明光学胶层，所述透明光学胶层透过第一金属网格层网格粘结透明基板，所述透明光学胶层上设有第二金属网格层；所述第一金属网格层为第一触控功能层，用于感应触控点在X轴方向的位置；所述第二金属网格层为第二触控电极，用于感应触控点在Y轴方向的位置；所述触摸屏还包括保护层，所述保护层位于第二金属网格层上。本发明以金属网格层为触控电极的触摸屏将两个触控功能层集成到一个透明基本上，具有触摸识别能力灵敏度高、透光率高、抗干扰能力强的优点。

Description

一种基于金属网格的触摸屏及其制作方法

技术领域

本发明涉及到触摸屏技术领域，特别涉及到一种基于金属网格的触摸屏及其制作方法。

背景技术

触摸屏作为一种最新的输入设备，是最简单、方便、自然的一种人机交互方式，它赋予了多媒体设备以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备，被广泛的应用于计算机、手机等电子设备。随着触摸屏行业的发展，触摸屏已经逐步从单点触摸发展到多点触摸屏，多点触摸屏最大的特点是可以多个手指同时实现对屏幕的操作，使得触摸屏更加方便和人性化。

现有技术中，多点触摸屏的触控IC控制器主要是通过获得该点分别在X轴方向电极和Y方向电极的电流信息，以精确计算触摸点的位置。常用的触摸屏结构类型主要包括以下：

1)F-F型双面单层电极结构，如图1所示，将X轴方向的电极01和Y轴方向的电极02分别沉积在两片基板03(PET、玻璃)上，再将两片基板03用光学胶04粘合，形成F-F型双面单层电极结构的触摸屏功能片，该结构的功能片性能好、抗静电能力强，但功能片抗干扰能力差，且厚度较厚、透光率低；

2)F2型双面单层电极结构，如图2所示，将X轴方向的电极01和Y轴方向的电极02分别沉积在基板(PET、玻璃)的两面，形成F2型双面单层电极结构的触摸屏功能片，该结构的功能片轻薄、成本低、透过率高，但是性能差、抗干扰能力差；

3)单面双层电极结构，如图3所示，在基板03表面沉积X轴方向的电极01，再通过绝缘片00搭桥方式在X轴方向的电极01上方设立Y轴方向的电极02，形成单面双层电极结构的触摸屏功能片，该结构的功能片性能好、透过率高、抗干扰能力好，但是工艺复杂、成本较高。

而鉴于触摸屏的广泛的应用前景，人们需要一种性能优良、透光率高、抗干扰能力强的触摸屏。金属网格技术是通过微加工技术在基板上构筑导电金属网格，具有高导电性能好、透光率高、抗干扰能力好等优点，目前已经有人将金属网格技术应用于触摸屏的制造，然而受目前低成本微加工技术的限制，容易产生电阻电容(RC)延迟，使其电容感应面积较小，很难将其应用在目前主流的5寸(以上)移动终端。为此，专利201410499637.5提出了一种《金属网格型触摸屏面板》，包括在第一方向上排列的多个第一触摸电极串；在与所述第一方向交叉的第二方向上排列的多个第二触摸电极串；以及绝缘层，绝缘层将第一触摸电极串和第二触摸电极串绝缘。每一个第一触摸电极串包括通过所述第一金属线的交叉而形成的多个第一网格图案。每一个第二触摸电极串包括通过所述第二金属线的交叉而形成的多个第二网格图案。第一网格图案相互连接，并且第二网格图案相互分开，分开的第一网格图案通过桥相互连接。该发明改进了电阻电容(RC)延迟的现象而增加触摸识别的准确性，并且可应用于中型和大型尺寸触摸屏面板。但该发明工艺复杂，良率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种触摸屏，利用金属网格作为第一触控电极和第二触控电极，分别用于获得X轴和Y轴方向电极电流信息，在保证触摸识别的准确性高的同时还具有透光率高、抗干扰能力强的优点，且采用本发明所述的方法能够制备出可应用于大尺寸的终端的触摸屏，其工艺简单，成本低较低。

为此，本发明采用以下技术方案：

一种基于金属网格的触摸屏，包括一透明基板，所述透明基板上设有第一金属网格层，所述第一金属网格层上设有透明光学胶层，所述透明光学胶层透过第一金属网格层网格粘结透明基板，所述透明光学胶层上设有第二金属网格层；所述第一金属网格层为第一触控功能层，用于感应触控点在X轴方向的位置；所述第二金属网格层为第二触控电极，用于感应触控点在Y轴方向的位置；所述触摸屏还包括保护层，所述保护层位于第二金属网格层上。

优选的，所述第一金属网格层还连接有第一外接电极，所述第一外接电极不被透明光学胶层覆盖；所述第二金属网格层连接有第二外接电极。

优选的，所述金属网格层的材料为Cu、Ag、Al、Ti或者Ni中的至少一种。

优选的，所述金属网格层的网格图形为长方形、正方形、菱形、六边形或者其它多边形，网孔等效直径100～500μm，网格线的宽度为1～5μm。

优选的，所述透明基板为玻璃、PET、PC、PEN、PP、PS或者PMMA，其厚度为50～1000μm；所述保护层为玻璃、PET、PET、PC、PEN、PP、PS或者PMMA，其厚度为10～1000μm。

本发明还提供了一种基于金属网格的触摸屏的制作方法，包括以下：

1)提供一透明基板，在所述透明基板上进行网版印刷金属导电浆料，其中所述网版带有图案化的网孔，所述金属导电浆料透过网孔在透明基板上形成图案；将透明基板上图案化的金属导电浆料在大功率红外灯下脉冲加热，使金属导电浆料边缘薄区固化，中间厚区未固化；将中间厚区未固化的金属导电浆料冲洗除去，留下边缘薄区已固化的部分，形成金属网格线，在透明基板上形成第一金属网格层；通过网版印刷得到第一外接电极，与第一金属网格层相连接；

2)在所述第一金属网格层上涂覆透明光化学胶，所述光化学胶透过第一金属网格层网格粘结透明基板，固化，在第一金属网格层上形成透明光化学胶层，其中第一外接电极不被透明光学胶层覆盖；

3)在所述透明光化学胶层上进行网版印刷金属导电浆料，其中所述网版带有图案化的网孔，所述金属导电浆料透过网孔在透明光化学胶层上形成图案；将透明光化学胶层上图案化的金属导电浆料在大功率红外灯下脉冲加热，使金属导电浆料边缘薄区固化，中间厚区未固化；将中间厚区未固化的金属导电浆料冲洗除去，留下边缘薄区已固化的部分，形成金属网格线，在透明光化学胶层上形成第二金属网格层；通过网版印刷得到第二外接电极，与第二金属网格层相连接；

4)在所述第二金属网格层上设有保护层，得到基于金属网格的触摸屏。

优选的，所述方法还包括控制大功率红外灯脉冲的占空比与脉冲数量，来实现边缘薄区固化，而同时中间厚区不固化，从而控制形成金属网格线的宽度。

优选的，所述大功率红外灯的脉冲电流为50～100A，所述脉冲的占空比为20％～80％，脉冲周期为100～500ms，脉冲数量为20～50个；所述金属网格线的宽度为1～5μm。

优选的，所述网孔图案为长方形、正方形、菱形、六边形或者其它多边形，所述网孔等效直径为100～500μm。

优选的，所述金属导电浆料为Cu、Ag、Al、Ti或者Ni中的至少一种。

采用以上技术方案，利用金属网格作为第一触控电极和第二触控电极，分别用于获得X轴和Y轴方向电极电流信息，在保证触摸识别的灵敏度高的同时还具有透光率高、抗干扰能力强的优点。同时本公司还提出了一种触摸屏的制作方法，在所述透明基板上进行网版印刷金属导电浆料，其中所述网版带有图案化的网孔，所述金属导电浆料透过网孔在透明基板上形成图案；将透明基板上图案化的金属导电浆料在大功率红外灯下脉冲加热，使金属导电浆料边缘薄区固化，中间厚区未固化；将中间厚区未固化的金属导电浆料冲洗除去，留下边缘薄区已固化的部分，形成金属网格线，在透明基板上形成第一金属网格层；再利用光学胶固化在第一金属网格层上形成光化学胶层，再通过相同的方法在光学胶层上形成第二金属网格层，所制作的第一金属网格层和第二金属网格层附着力强，不易脱落，且制作工艺简单，成本低廉，得到的触摸屏良率高。

附图说明

图1为背景技术中触摸屏F-F型双面单层电极结构示意图。

图2为背景技术中触摸屏F2型双面单层电极结构示意图。

图3为背景技术中触摸屏单面双层电极结构示意图。

图4为本发明触摸屏的结构示意图。

图5为本发明触摸屏的制作方法的结构流程示意图。

图6为本发明在透明基板上形成金属网格线的结构示意图。

图7为本发明在透明光化学胶层上形成金属网格线的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、特征和优点更加的清晰，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式做出更为详细的说明，在下面的描述中，阐述了很多具体的细节以便于充分的理解本发明，但是本发明能够以很多不同于描述的其他方式来实施。因此，本发明不受以下公开的具体实施的限制。

一种基于金属网格的触摸屏，包括一透明基板11，所述透明基板11上设有第一金属网格层12，所述第一金属网格层12上设有透明光学胶层13，所述透明光学胶层13透过第一金属网格层12网格粘结透明基板11，所述透明光学胶层13上设有第二金属网格层14；所述第一金属网格层12为第一触控功能层，用于感应触控点在X轴方向的位置；所述第二金属网格层14为第二触控电极，用于感应触控点在Y轴方向的位置；所述触摸屏还包括保护层15，所述保护层15位于第二金属网格层14上。

其中，所述第一金属网格层12还连接有第一外接电极123，所述第一外接电极123不被透明光学胶层13覆盖；所述第二金属网格层14连接有第二外接电极143，其中外接电极即金手指，用于信号的传输。

其中，所述金属网格层的材料为Cu、Ag、Al、Ti或者Ni中的至少一种。

其中，所述金属网格层的网格图形为长方形、正方形、菱形、六边形或者其它多边形，网孔等效直径100～500μm，网格线的宽度为1～5μm。

其中，所述透明基板为玻璃、PET、PC、PEN、PP、PS或者PMMA，其厚度为50～1000μm；所述保护层为玻璃、PET、PET、PC、PEN、PP、PS或者PMMA，其厚度为10～1000μm。

本发明还提供了一种基于金属网格的触摸屏的制作方法，如图4、图5、图6、图7所示包括以下：

1)提供一透明基板11，在所述透明基板11上进行网版印刷金属导电浆料120，其中所述网版带有图案化的网孔，所述金属导电浆料120透过网孔在透明基板上形成图案；将透明基板11上图案化的金属导电浆料120在大功率红外灯下脉冲加热，使金属导电浆料120边缘薄区121固化，中间厚区122未固化；将中间厚区122未固化的金属导电浆料120冲洗除去，留下边缘薄区121已固化的部分，形成金属网格线；在透明基板11上形成第一金属网格层12；通过网版印刷得到第一外接电极123，与第一金属网格层12相连接；

2)在所述第一金属网格层12上涂覆透明光化学胶13，所述光化学胶13透过第一金属网格层12网格粘结透明基板11，固化，在第一金属网格层12上形成透明光化学胶层13，其中第一外接电极123不被透明光学胶层13覆盖；

3)在所述透明光化学胶层13上进行网版印刷金属导电浆料140，其中所述网版带有图案化的网孔，所述金属导电浆料140透过网孔在透明光化学胶层13上形成图案；将透明光化学胶层13上图案化的金属导电浆料140在大功率红外灯下脉冲加热，使金属导电浆料140边缘薄区141固化，中间厚区142未固化；将中间厚区142未固化的金属导电浆料140冲洗除去，留下边缘薄区141已固化的部分，形成金属网格线，在透明光化学胶层13上形成第二金属网格层14；通过网版印刷得到第二外接电极143，与第二金属网格层14相连接；；

4)在所述第二金属网格层14上设有保护层15，得到基于金属网格的触摸屏。

其中，所述方法还包括控制大功率红外灯脉冲的占空比与脉冲数量，来实现边缘薄区固化，而同时中间厚区不固化，从而控制形成金属网格线的宽度。

其中，所述大功率红外灯的脉冲电流为50～100A，所述脉冲的占空比为20％～80％，脉冲周期为100～500ms，脉冲数量为20～50个；所述金属网格线的宽度为1～5μm。

其中，所述网孔图案为长方形、正方形、菱形、六边形或者其它多边形，所述网孔等效直径为100～500μm。

其中，所述金属导电浆料为Cu、Ag、Al、Ti或者Ni中的至少一种。

以PET为透明基板和保护层，分别以Ag或者Cu为金属网格材料，采用上述方法制备基于金属网格的触摸屏，经检测结果如下：

根据触摸屏面板的触摸灵敏度与触控电极的电容电阻成反比，触控电极电容电阻增大，触摸屏面板的触摸灵敏度就要降低，如上表所示，根据本发明所述方法制备的触摸屏，以金属网层作为触摸屏的触控电极，其触控电极电阻较低，导电性能好，可以灵敏的获得触控点在X轴方向与Y轴方向的方位信息，所以触摸屏具有高灵敏度。此外，本发明所述的触摸屏还具有高透光率，保证了屏幕的清晰度。

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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于金属网格的触摸屏，其特征在于，包括一透明基板，所述透明基板上设有第一金属网格层，所述第一金属网格层上设有透明光学胶层，所述透明光学胶层透过第一金属网格层网格粘结透明基板，所述透明光学胶层上设有第二金属网格层；所述第一金属网格层为第一触控功能层，用于感应触控点在X轴方向的位置；所述第二金属网格层为第二触控电极，用于感应触控点在Y轴方向的位置；所述触摸屏还包括保护层，所述保护层位于第二金属网格层上。

2.根据权利要求1所述的一种基于金属网格的触摸屏，其特征在于，所述第一金属网格层还连接有第一外接电极，所述第一外接电极不被透明光学胶层覆盖；所述第二金属网格层连接有第二外接电极。

3.根据权利要求1所述的一种基于金属网格的触摸屏，其特征在于，所述金属网格层的材料为Cu、Ag、Al、Ti或者Ni中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于金属网格的触摸屏，其特征在于，所述金属网格层的网格图形为长方形、正方形、菱形、六边形或者其它多边形，网孔等效直径100～500μm，网格线的宽度为1～5μm。

5.根据权利要求1所述的一种基于金属网格的触摸屏，其特征在于，所述透明基板为玻璃、PET、PC、PEN、PP、PS或者PMMA，其厚度为50～1000μm；所述保护层为玻璃、PET、PET、PC、PEN、PP、PS或者PMMA，其厚度为10～1000μm。

6.一种基于金属网格的触摸屏的制作方法，其特征在于，包括以下：

1)提供一透明基板，在所述透明基板上进行网版印刷金属导电浆料，其中所述网版带有图案化的网孔，所述金属导电浆料透过网孔在透明基板上形成图案；将透明基板上图案化的金属导电浆料在大功率红外灯下脉冲加热，使金属导电浆料边缘薄区固化，中间厚区未固化；将中间厚区未固化的金属导电浆料冲洗除去，留下边缘薄区已固化的部分，形成金属网格线，在透明基板上形成第一金属网格层；通过网版印刷得到第一外接电极，与第一金属网格层相连接；

2)在所述第一金属网格层上涂覆透明光化学胶，所述光化学胶透过第一金属网格层网格粘结透明基板，固化，在第一金属网格层上形成透明光化学胶层，其中第一外接电极不被透明光学胶层覆盖；

3)在所述透明光化学胶层上进行网版印刷金属导电浆料，其中所述网版带有图案化的网孔，所述金属导电浆料透过网孔在透明光化学胶层上形成图案；将透明光化学胶层上图案化的金属导电浆料在大功率红外灯下脉冲加热，使金属导电浆料边缘薄区固化，中间厚区未固化；将中间厚区未固化的金属导电浆料冲洗除去，留下边缘薄区已固化的部分，形成金属网格线，在透明光化学胶层上形成第二金属网格层；通过网版印刷得到第二外接电极，与第二金属网格层相连接；

4)在所述第二金属网格层上设有保护层，得到基于金属网格的触摸屏。

7.根据权利要求5所述的一种基于金属网格的触摸屏的制作方法，其特征在于，所述方法还包括控制大功率红外灯脉冲的占空比与脉冲数量，来实现边缘薄区固化，而同时中间厚区不固化，从而控制形成金属网格线的宽度。

8.根据权利要求7所述的一种触摸屏的制作方法，其特征在于，所述大功率红外灯的脉冲电流为50～100A，所述脉冲的占空比为20％～80％，脉冲周期为100～500ms，脉冲数量为20～50个；所述金属网格线的宽度为1～5μm。

9.根据权利要求6所述的一种基于金属网格的触摸屏的制作方法，其特征在于，所述网孔图案为长方形、正方形、菱形、六边形或者其它多边形，所述网孔等效直径为100～500μm。

10.根据权利要求6所述的一种基于金属网格的触摸屏的制作方法，其特征在于，所述金属导电浆料为Cu、Ag、Al、Ti或者Ni中的至少一种。