CN105045429B - 一种具备3d显示功能的触摸屏及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具备3D显示功能的触摸屏和制作方法，具体为：触摸屏的可视区域从上至下包括感应电极层和驱动电极层，感应电极层内的上层线路布局为纵横交错的遮光感应网格，感应网格内部设置有若干透光通孔；驱动电极层内的下层线路为纵向的透明驱动线路；在感应电极层设置与横向路线平行的第一间隔，形成相互平行的Rx感应电极；在驱动电极层设置与纵向路线平行的第二间隔，形成相互平行的Tx驱动电极。将现有技术中Touch Panel的Sensor Pattern及Trace整合至3D显示屏的视差屏障网格中，通过切割该视差屏障网格形成感测线路，减少一层Sensor结构的厚度，减少一道贴合工艺。

Description

一种具备3D显示功能的触摸屏及其制作方法

技术领域

本发明涉及触摸屏技术领域，特别地，涉及一种具备3D显示功能的触摸屏及其制作方法。

背景技术

目前的3D显示屏的设计原理为：在显示屏上设置一视差屏障(ParallaxBarrier)，使得显示屏的显示信息分别投射入人的左眼和右眼，透过左、右眼接收的不同视觉信息在脑中重新组合成完整的信息，产生3D立体影像，如图1所示。

如果要使3D显示屏具备触控功能，则需要在外加一触摸屏(Touch Panel，TP)，如图2所示。此设计将使得产品组装元件过多，产品的厚度过厚，例如五点Cover Glass+Sensor Glass(玻璃对玻璃)电容高清触摸硬屏厚度为0.7mm(Cover Lens)+0.175mm(OCA)+0.5mm(Glass)产品总厚度：1.375mm；Cover Glass+Film(玻璃对塑料膜)结构屏的厚度为0.7mm(Cover Lens)+0.175mm(OCA)+0.125mm(Film)+0.05mm(OCA)+0.125mm(Film)产品总厚度：1.175mm。产品厚度过大则随之带来散热不良、携带不便、自重过大等种种问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种具备3D显示功能的触摸屏，以解决产品过厚的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种具备3D显示功能的触摸屏，触摸屏的可视区域从上至下包括感应电极层和驱动电极层，感应电极层内的上层线路布局为纵横交错的遮光网格，网格内部设置有若干透光通孔，感应线路高度为250-350nm；驱动电极层内的下层线路为纵横交错的透明网格，驱动线路高度为12-130nm；

在感应电极层，每间隔4.5-5.5mm，设置一与横向路线平行的第一间隔；第一间隔在感应电极层的感应网格基础上形成第一网格，第一网格形成相互平行的Rx感应电极；感应电极层的网格线路为遮光部分，网格孔为透光部分；

在驱动电极层，每间隔4.5-5.5mm，设置一与纵向路线平行的第二间隔；第二间隔将感应电极层的感应网格在驱动电极层的垂直投影分开为第二网格，第二网格形成相互平行的Tx驱动电极；驱动电极层网格线路及网格孔均满足透光要求。

优选的，所述透光通孔的宽度为30-50μm。

优选的，感应电极层的感应网格由不透明的横杆和纵杆交错而成为网格，驱动电极层的驱动线路为透明的横杆和纵杆交错而成为网格，感应电极层和驱动电极层间用绝缘层隔开，感应电极层的感应线路上表面用保护层保护。

优选的，所述感应电极层的感应网格为金属网格，材质为Mo-Al-Mo或者感光银浆，满足3D显示的成像要求。

优选的，所述驱动电极层的材质为透明导电材料，材质为ITO或者纳米银、碳纳米管、石墨烯，材质满足光学穿透要求。

优选的，所述感应电极层金属网格纵杆/横杆的宽度为30-50μm；感应层通道间之间距Gap为30-50μm。

优选的，所述驱动电极层网格纵杆/横杆的宽度为30-50μm，驱动层通道间之间距Gap为30-50μm。

本申请还提供上述的一种具备3D显示功能的触摸屏的制作方法，包括步骤：

A、制作驱动电极层：在基材上黄光光刻工艺制作纵向的导电线路，作为驱动电极层，驱动网格线路膜厚12-130nm，线宽30-50μm，线距30-50μm；

B、制作绝缘层：在驱动电极层上涂布绝缘层光阻材料，形成膜厚1-2μm的绝缘层；

C、制作感应电极层：用金属镀膜及黄光光刻工艺制作感应网格线路，作为感应电极层；感应网格线路膜厚250-350nm，线宽30-50μm，线距30-50μm；

D、制作保护层：在感应电极层的上表面涂布保护光阻材料，形成膜厚1.5-2.5μm的保护层。

本发明具有以下有益效果：

本申请具备3D显示功能的触摸屏的结构将现有技术中触摸屏(Touch Panel)的传感器(Sensor Pattern)及迹线(Trace)整合至3D视差屏障的网格中，通过切割感应电极层内的感应网格形成感测线路，既能实现触控功能，又可作为3D成像的光栅屏障。使其则在触摸屏不额外增加视差屏障厚度的前提下，实现隔离左右眼接收的显示屏光线的作用，达到视差屏障的效果，当通过左眼观看屏幕时，视差屏障的网格遮盖液晶显示屏的R右侧图形；当通过右眼观看屏幕时，视差屏障的网格遮盖液晶显示屏的L左侧图形，从而实现3D成像效果。

并且，该种新颖设计打破传统概念，将Sensor线路整合至3D显示屏的视差屏障网格中，使得3D触摸屏的厚度可以大大减小，重量减轻，与目前主流技术“轻、薄”的意愿相匹配。如以7inch Touch Panel为例，常规Cover Glass+Sensor Glass结构，可以将SensorGlass上的传感电极整合至3D显示屏视差屏障中的网格，从而可以取消Sensor Glass及其上表面的OCA或者LOCA结构，减少厚度约0.55mm，减少重量约35g。

另外，本申请触摸屏使得触摸屏与视差屏障融合为一体，减少了3D显示触摸屏的元件数目，组装和使用都更加便利。在具体的实施方式中，减少了一层Sensor机构，减少了一道Sensor的贴合工序，降低了生产成本，利于工业生产。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术的视差屏障结构示意图；

图2是现有技术的带有视差屏障的触摸屏结构的俯视示意图；

图3是本发明优选实施例的带有视差屏障的触摸屏结构的俯视示意图；

图4是本发明优选实施例的带有视差屏障的触摸屏结构的正视示意图；

其中，1、显示屏，2、视差屏障，3、触摸屏，4、金属网格，5、间隔，6、横杆，7、纵杆，8、通孔。

图5是本发明优选实施例的带有视差屏障的触摸屏结构的侧视示意图；

图6是本发明优选实施例的带有视差屏障的触摸屏结构的爆炸示意图；

其中，P1、LCM，P2、视差屏障基材，P3、ITO导电层，P4、绝缘层，P5、金属网格导电层，P6、保护层，P7、Cover Lens，P8、FPC。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图3、图4，本发明提供了一种具备3D显示功能的触摸屏，触摸屏的可视区域从上至下包括感应电极层和驱动电极层，感应和驱动电极层内的上/下层线路布局为纵横交错的网格，则内部自然形成有若干透光通孔8，通孔8为显示屏光线的通过通道，其大小应满足人眼对3D成像的基本要求。上层感应线路的高度为250-350nm，下层驱动线路的高度为12-130nm，透光通孔8宽度为30-50μm，以达到人眼对3D成像的要求。

在感应电极层，每隔4.5-5.5mm，设置一与横向路线平行的第一间隔，第一间隔将感应网格路线切割开来形成第一网格，第一网格形成数条的Rx横向感应电极，网格线路部分为遮光部分，线路间的通孔8为透光部分，能够满足作为3D成像要求的光栅要求。

在驱动电极层，每隔4.5-5.5mm的距离，设置一与纵向路线平行的第二间隔，第二间隔将感应电极层的感应网格在驱动电极层的垂直投影分开为第二网格，第二网格形成相互平行的Tx驱动电极。能够满足透光要求及触摸功能要求。

横向网格电极所在的感应电极层与纵向电极所在的驱动电极层通过绝缘光阻隔开，横向网格电极的上表面通过保护层光阻进行保护，通过Bonding(绑定，此处指将涂有金属镀膜的Film Sensor或者Glass Sensor与FPC绑定的工艺)带IC(Integrated Circuit，集成电路)的FPC(Flexible Printed Circuit board，柔性电路板)后，形成具备触摸功能的Sensor，参考图5、图6，具体制作方法如下：

步骤一、驱动线路P3制作，使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、COP或者Glass、PMMA(聚甲基丙烯酸酯)等同材质作为ITO的附着介质基材P2，用现有技术的ITO(Indium TinOxide，氧化铟锡)镀膜及黄光光刻工艺，制作出纵向的透明网格导电线路；

步骤二、绝缘层P4制作，在有驱动线路P3的基材上涂布绝缘层光阻材料，通过黄光光刻工艺，形成膜厚1-2μm的绝缘层，防止横向及纵向线路短路；

步骤三、感应层P5制作，用现有技术金属镀膜及黄光光刻工艺，制作金属网格线路，网格线路膜厚250-350nm，线宽30-50μm，线距30-50μm。参见图4，在优选的实施例中，金属网格4由纵横交错的横杆6和纵杆7所组成，横杆6和纵杆7之间仍然留下了供显示屏光线通过的通孔8。其中，横杆6为水平方向的杠，纵杆7为竖直方向的杠。

因成人的双眼间距约65mm，双眼距离屏幕的距离基本范围可以固定，所以网格的线宽线距及透光通孔大小取决于液晶显示屏像素的尺寸，网格尺寸可依据实际屏幕像素尺寸及实际的3D成像效果调整至最佳比例。例如4-7inch LCM的显示屏，像素Pixel大小约30μm，其视差屏障网格通孔8的大小可设置为30μm；8～10inch LCM的显示屏，像素Pixel大小约50μm，其视差屏障网格通孔8的大小可设置为50μm。

步骤四、保护层P6制作，在金属网格上涂布保护光阻材料，烘烤，形成膜厚1.5-2.5μm的保护层，防止线路氧化及水汽侵蚀；

步骤五、FPC P8与Sensor绑定，FPC绑定至步骤一及步骤三制作的Bonding端子，Bonding端子分别和驱动及感应层相连，在步骤一和步骤三已经和感应及驱动电极一同制作出来，通过Bonding形成具备触摸功能的Sensor，周边走线形式同现有TP技术，本发明不再赘述；

步骤六、带触控网格的视差屏障P2与LCM(LCD Module，LCD显示模组)P1贴合，再和Cover Lens(盖板)P7贴合，贴合可以使用OCA或者LOCA等胶材，同现有技术，本发明不再赘述。

在具体的实施例中，可将如总厚度3.575mm＝0.55mm Cover Glass+0.15mm OCA+0.4mm Sensor Glass+0.175mm OCA+2.3mm 3D LCM进行缩减，通过将Sensor Glass上的感应及驱动线路整合至LCM视差屏障后，其总厚度为3.025＝0.55mm Cover Glass+0.175mmOCA+2.3mm3D LCM；减少厚度0.55mm＝0.15mmOCA+0.4mm Sensor Glass，从而达到让产品更轻、更薄的目的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具备3D显示功能的触摸屏，其特征在于，触摸屏的可视区域从上至下包括感应电极层和驱动电极层，感应电极层内的上层线路布局为纵横交错的遮光网格，网格内部设置有若干透光通孔，感应线路高度为250-350nm；驱动电极层内的下层线路为纵横交错的透明网格，驱动线路高度为12-130nm；

在感应电极层，每间隔4.5-5.5mm，设置一与横向路线平行的第一间隔；第一间隔在感应电极层的感应网格基础上形成第一网格，第一网格形成相互平行的Rx感应电极；感应电极层的网格线路为遮光部分，网格孔为透光部分；

在驱动电极层，每间隔4.5-5.5mm，设置一与纵向路线平行的第二间隔；第二间隔将感应电极层的感应网格在驱动电极层的垂直投影分开为第二网格，第二网格形成相互平行的Tx驱动电极；驱动电极层网格线路及网格孔均满足透光要求；

感应电极层的感应网格由不透明的横杆和纵杆交错而成为网格，驱动电极层的驱动线路为透明的横杆和纵杆交错而成为网格，感应电极层和驱动电极层间用绝缘层隔开，感应电极层的感应线路上表面用保护层保护。

2.根据权利要求1所述的一种具备3D显示功能的触摸屏，其特征在于，所述透光通孔的宽度为30-50μm。

3.根据权利要求1所述的一种具备3D显示功能的触摸屏，其特征在于，所述感应电极层的感应网格为金属网格，材质为Mo-Al-Mo或者感光银浆，满足3D显示的成像要求。

4.根据权利要求1所述的一种具备3D显示功能的触摸屏，其特征在于，所述驱动电极层的材质为透明导电材料，材质为ITO或者纳米银、碳纳米管、石墨烯，材质满足光学穿透要求。

5.根据权利要求1所述的一种具备3D显示功能的触摸屏，其特征在于，所述感应电极层金属网格纵杆/横杆的宽度为30-50μm；感应层通道间之间距Gap为30-50μm。

6.根据权利要求3所述的一种具备3D显示功能的触摸屏，其特征在于，所述驱动电极层网格纵杆/横杆的宽度为30-50μm，驱动层通道间之间距Gap为30-50μm。

7.权利要求1至6任一项所述的一种具备3D显示功能的触摸屏的制作方法，其特征在于，包括步骤：

A、制作驱动电极层：在基材上黄光光刻工艺制作纵向的导电线路，作为驱动电极层，驱动网格线路膜厚12-130nm，线宽30-50μm，线距30-50μm；

B、制作绝缘层：在驱动电极层上涂布绝缘层光阻材料，形成膜厚1-2μm的绝缘层；

C、制作感应电极层：用金属镀膜及黄光光刻工艺制作感应网格线路，作为感应电极层；感应网格线路膜厚250-350nm，线宽30-50μm，线距30-50μm；

D、制作保护层：在感应电极层的上表面涂布保护光阻材料，形成膜厚1.5-2.5μm的保护层。