CN105468178A - 触摸屏及其制作方法、触控装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种触摸屏，包括：透明导电材料构成的透明电极层，其中，透明电极层的天线区域包括多个相互孤立的小块区域，透明电极层的非天线区域包括彼此隔离的功能区域和非功能区域，其中非功能区域中的透明导电材料与地线相连。本发明实施例的触摸屏中，透明电极层的天线区域的独立性好，非天线区域的抗静电能力强，该触摸屏还具有结构简单、制造成本低、各处厚度均匀、公差小等优点。本发明还公开了一种触摸屏的制作方法以及一种触控装置。
Description
技术领域
本发明属于触控设备技术领域，具体涉及一种触摸屏及其制作方法和一种触控装置。
背景技术
现有的小片工艺制作G1M(glass-one-multi，玻璃单层多点)结构和G1F(glass-one-film，玻璃传感器加薄膜传感器)结构的触摸屏的过程中，在用激光干刻工艺制作触摸屏的玻璃传感器(glasssensor)时，需要先用刻蚀膏或者耐酸油墨的方式去除边缘不需要的透明导电材料。该工艺操作麻烦，且容易引入公差。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种具有简单易行、避免引入公差的触摸屏的制作方法。本发明的第二个目的在于提出一种结构简单、公差小的触摸屏。本发明的第三个目的在于提出一种触摸屏结构简单、公差小的触控装置。
有鉴于此，本发明第一方面实施例的触摸屏，可以包括：透明导电材料构成的透明电极层，其中，所述透明电极层的天线区域包括多个相互孤立的小块区域，所述透明电极层的非天线区域包括彼此隔离的功能区域和非功能区域，其中非功能区域中的透明导电材料与地线相连。
本发明实施例的触摸屏中，透明电极层的天线区域的独立性好，非天线区域的抗静电能力强，该触摸屏还具有结构简单、制造成本低、各处厚度均匀、公差小等优点。
有鉴于此，本发明第二方面实施例的触摸屏的制作方法，可以包括步骤：通过激光干刻法将透明导电层加工成透明电极层，其中，在天线区域通过激光干刻形成多个相互孤立的小块区域，在非天线区域通过激光干刻将功能区域的透明导电材料与非功能区域的透明导电材料隔离开，并且将所述非功能区域的透明导电材料与地线相连。
本发明实施例的触摸屏的制作方法采用激光干刻工艺加工特定线路图形的透明电极层，省略了传统工艺中用到的刻蚀膏或耐酸油墨，并且可以保证透明电极层各处厚度均匀，可规避传统工艺中的公差较大问题。针对天线区域，激光干刻形成的多个相互孤立的小块区域，可以避免形成环形回路，提高抗干扰能力。针对非天线区域，将非功能区域的透明导电材料与地线相连从而将静电导走，可以规避静电带来的不良影响。该实施例的触摸屏的制作方法简单易行，节约成本，提升效率，提高良率，且可以避免引入公差。
有鉴于此，本发明第三方面实施例的触控装置，可以包括：上文公开的任一种触摸屏。
由于具有类似的结构，故本发明实施例的触控装置也具有透明电极层的天线区域的独立性好，非天线区域的抗静电能力强，该触摸装置还具有结构简单、制造成本低、透明电极层公差小等优点。
附图说明
图1为本发明实施例的全透明导电材料产品G1M结构触摸屏的剖面视图。
图2为图1所示的全透明导电材料产品G1M结构触摸屏的俯视图。
图3为本发明实施例的G1F结构触摸屏的剖面视图。
图4为图3所示的G1F结构触摸屏的俯视图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明第一方面提出了一种触摸屏，可以包括：通过激光干刻的方式形成的透明电极层，其中，透明电极层的天线区域包括多个相互孤立的小块区域，透明电极层的非天线区域包括彼此隔离的功能区域和非功能区域，其中非功能区域中的透明导电材料与地线相连。
该实施例的触摸屏中，透明电极层的天线区域的独立性好，非天线区域的抗静电能力强，该触摸屏还具有结构简单、制造成本低、各处厚度均匀、公差小等优点。
在本发明的一个实施例中，触摸屏为全透明导电材料产品G1M结构，可以包括：透明基板、透明电极层以及柔性电路板。透明电极层由透明导电材料构成。透明电极层位于透明基板之上。其中，透明电极层的天线区域包括多个相互孤立的小块区域。透明电极层的非天线区域包括彼此隔离的功能区域和非功能区域。其中，非功能区域中的透明导电材料与功能区中的地线相连。柔性电路板，柔性电路板位于透明电极层之上。需要说明的是，该实施例的触摸屏中还可以包括：装饰层和/或减反射膜层。
在本发明的另一个实施例中，触摸屏为G1F结构，可以包括：透明基板、透明电极层、银浆导电层、柔性电路板以及薄膜传感器。透明电极层由透明导电材料构成。透明电极层位于透明基板之上，其中，透明电极层的天线区域包括多个相互孤立的小块区域。透明电极层的非天线区域包括彼此隔离的功能区域和非功能区域。银浆导电层位于透明导电层之上。其中，银浆导电层中的地线与透明电极层的非功能区域的透明导电材料相连。柔性电路板位于银浆导电层之上。薄膜传感器位于透明电极层、银浆导电层和柔性电路板之上。需要说明的是，该实施例的触摸屏中还可以包括：装饰层和/或减反射膜层。
本发明第二方面提出了一种触摸屏的制作方法，包括步骤：通过激光干刻法将透明导电层加工成透明电极层，其中：在天线区域通过激光干刻形成多个相互孤立的小块区域；在非天线区域通过激光干刻将功能区域的透明导电材料与非功能区域的透明导电材料隔离开，并且将所述非功能区域的透明导电材料与地线相连。
本发明实施例的触摸屏的制作方法采用激光干刻工艺加工特定线路图形的透明电极层，省略了传统工艺中用到的刻蚀膏或耐酸油墨，并且可以保证透明电极层各处厚度均匀，可规避传统工艺中的公差较大问题。针对天线区域，激光干刻形成的多个相互孤立的小块区域，可以避免形成环形回路，提高抗干扰能力。针对非天线区域，将非功能区域的透明导电材料与地线相连从而将静电导走，可以规避静电带来的不良影响。该实施例的触摸屏的制作方法简单易行，节约成本，提升效率，提高良率，且可以避免引入公差。
在本发明的一个实施例中，制作全透明导电材料产品G1M结构的触摸屏的过程可以包括以下步骤：提供透明基板；在透明基板上形成透明导电材料的透明导电层；通过激光干刻法将透明导电层加工成透明电极层，其中，在天线区域通过激光干刻形成多个相互孤立的小块区域，在非天线区域通过激光干刻将功能区域的透明导电材料与非功能区域的透明导电材料隔离开，并且将非功能区域的透明导电材料与功能区中的地线相连；以及在透明电极层之上热压柔性电路板。其中，透明导电材料可以为掺锡氧化铟(ITO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺镓氧化锌、掺氟氧化锡(FTO)或者其它透明导电材料，关于这点后文其他段落中不再赘述。激光干刻的扫描速度约为2000-3500mm/s，电流功率约为20-40％，干刻次数约1-2次。需要说明的是，在提供透明基板之后、形成透明导电层之前，还可以包括步骤：形成装饰层和/或形成减反射膜层，此为本领域技术人员已知知识。
在本发明的另一个实施例中，制作G1F结构的触摸屏的过程可以包括以下步骤：提供透明基板；在透明基板上形成透明导电材料的透明导电层；在透明导电层之上丝印形成银浆导电层；通过激光干刻法将透明导电层加工成透明电极层，其中，在天线区域通过激光干刻形成多个相互孤立的小块区域，在非天线区域通过激光干刻将功能区域的透明导电材料与非功能区域的透明导电材料隔离开，并且将非功能区域的透明导电材料与银浆导电层中的地线相连；在银浆导电层之上热压柔性电路板；以及在透明电极层、银浆导电层和柔性电路板之上粘合薄膜传感器。其中，激光干刻的扫描速度约为2000-3500mm/s，电流功率约为20-40％，干刻次数约1-2次。需要说明的是，在提供透明基板之后、形成透明导电层之前，还可以包括步骤：形成装饰层和/或形成减反射膜层，此为本领域技术人员已知知识。需要说明的是，“丝印形成银浆导电层”和“通过激光干刻法将透明导电层加工成透明电极层”两个步骤的顺序可以互换。
下面结合具体的实施例对本发明的触摸屏的制作方法做进一步的详细描述，但此次描述的实施例仅用以解释本发明，但并不限于该实例。
实施例一：
设定该实施例制作得到的为黑色的全ITO产品G1M结构的触摸屏，其结构可参考图1和图2。为使公众更好地理解，发明人在图2中还绘出了描述对象的局部放大图。如图1所示，该触摸屏包括透明基板11、装饰层12、减反射膜层13、透明电极层14，以及位于透明电极层14之上柔性电路板(图中未示出)。如图2所示：1A为天线区域，1B为非功能区，1C为隔离区，1D为功能区。
(1)提供透明基板11。选择强化后的硅酸盐类玻璃，强化深度约为8um。要求该透明基板11在550nm波长位置的分光透过率大于91％。将透明基板11清洗、干燥后备用。
(2)形成装饰层12。装饰层12的材料选取耐高温耐激光干刻黑色油墨。可以采用丝网印刷方式，使用350目的聚酯网，根据设计图纸丝印出装饰层的图形，后放入IR(红外)炉进行烘烤。热固化后装饰层12的厚度约为5-10um。
(3)形成减反射膜层13。减反射膜层13的材料为二氧化硅，可以通过中频反应溅射法制备。二氧化硅膜的折射率为1.4-1.5，可以作为过渡层和阻挡层，提升透明导电层的附着力。溅射条件如下：选用高纯硅靶(纯度>99.999％)；采用高纯Ar和O2分别作为溅射气体和反应气体(纯度均大于99.99％)，二者流量比约为6:1；设置基板温度约为200℃，真空度约为0.6Pa，溅射功率约为5-10kW。控制减反射膜层13的厚度约为15-75nm，可通过控制溅射时间实现控制膜厚。
(4)形成氧化铟锡(ITO)材料的透明导电层。具体地，可以由直流磁控溅射法制备。选用高纯ITO靶(纯度>99.99％)，以高纯Ar作为溅射气体(纯度大于99.99％)，设置基板温度约为300℃，真空度约为0.5Pa，溅射功率约为3.5-5kW。制得的透明导电层的膜厚约为20-25nm，其膜厚可通过控制溅射时间来控制，方块电阻(Rs)约为70-100Ω。
(5)通过激光干刻的方式将透明透明层加工成透明电极层14。具体地，依据图2所示图形进行激光干刻。干刻条件为干刻扫描速度3000mm/s，电流功率为30％，干刻次数1次。其中，在天线区域1A通过激光干刻形成多个相互孤立的小块区域。在非天线区域(即除1A外的区域)通过激光干刻去除隔离区1C的透明导电材料，以将非功能区1B与功能区1D隔离开来。刻蚀的过程中注意将非功能区1B中靠近功能区1D的部分(例如，靠近镜片边缘的ITO)与功能区1D走线中的地线相连。
(6)进行热压柔性电路板，形成触摸屏成品。
实施例二：
设定该实施例制作得到的为黑色的G1F结构的触摸屏，其结构可参考图3和图4。为使公众更好地理解，发明人在图4中还绘出了描述对象的局部放大图。如图3所示，该触摸屏包括透明基板21、装饰层22、减反射膜层23、透明电极层24、银浆导电层25、光学透明胶层26、薄膜传感器26，以及位于银浆导电层25和薄膜传感器26之间柔性电路板(图中未示出)。如图4所示：2A为天线区域，2B为非功能区，2C为银浆导电层中的地线区，2D为隔离区，2E为功能区。
(1)提供透明基板21。选择强化后的硅酸盐类玻璃，强化深度约为8um。要求该透明基板21在550nm波长位置的分光透过率大于91％。将透明基板21清洗、干燥后备用。
(2)形成装饰层22。装饰层22的材料选取耐高温耐激光干刻黑色油墨。可以采用丝网印刷方式，使用350目的聚酯网，根据设计图纸丝印出装饰层的图形，后放入IR(红外)炉进行烘烤。热固化后装饰层22的厚度约为5-10um。
(3)形成减反射膜层23。减反射膜层23的材料为二氧化硅，可以通过中频反应溅射法制备。二氧化硅膜的折射率为1.4-1.5，可以作为过渡层和阻挡层，提升透明导电层的附着力。溅射条件如下：选用高纯硅靶(纯度>99.999％)；采用高纯Ar和O2分别作为溅射气体和反应气体(纯度均大于99.99％)，二者流量比约为6:1；设置基板温度约为200℃，真空度约为0.6Pa，溅射功率约为5-10kW。控制减反射膜层23的厚度约为15-75nm，可通过控制溅射时间实现控制膜厚。
(4)形成氧化铟锡(ITO)材料的透明导电层。具体地，可以由直流磁控溅射法制备。选用高纯ITO靶(纯度>99.99％)，以高纯Ar作为溅射气体(纯度大于99.99％)，设置基板温度约为300℃，真空度约为0.5Pa，溅射功率约为3.5-5kW。制得的透明导电层的膜厚约为20-25nm，其膜厚可通过控制溅射时间来控制，方块电阻(Rs)约为70-100Ω。
(5)采用丝网印刷的方式制作银浆导电层25。可以使用400目的钢网，根据设计图纸直接通过丝网印刷的方式形成热压PIN和导电线路层的走线。丝印完图案后，后放入IR炉进行烘烤，热固化后得到的银浆导电层25的厚度约为6-20um。
(6)通过激光干刻的方式将透明透明层加工成透明电极层24。具体地，依据图4所示图形进行激光干刻。干刻条件为干刻扫描速度3000mm/s，电流功率为30％，干刻次数1次。其中，在天线区域2A通过激光干刻形成多个相互孤立的小块区域。在非天线区域(即除2A外的区域)通过激光干刻去除隔离区2C的透明导电材料，以将非功能区2B与功能区2D隔离开来。刻蚀的过程中注意将非功能区2B中靠近功能区1D的部分(例如，靠近镜片边缘的ITO)与银浆导电层25中的地线相连。至此完成了玻璃传感器(Glasssensor)部分的制作。
(7)采用光学透明胶将前述步骤制备的玻璃传感器部分与薄膜传感器(Filmsensor)27粘合到一起。然后将柔性电路板插入玻璃传感器与薄膜传感器之间，进行薄膜传感器与玻璃传感器的热压。光学透明胶最终形成了光学透明胶层26。至此，形成触摸屏成品。
本发明第三方面提出了一种触摸装置，该触控装置包括上文公开的任一种触摸屏。由于具有类似的结构，故本发明实施例的触控装置也具有透明电极层的天线区域的独立性好，非天线区域的抗静电能力强，该触摸装置还具有结构简单、制造成本低、透明电极层公差小等优点。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种触摸屏，其特征在于，包括：透明导电材料构成的透明电极层，其中，所述透明电极层的天线区域包括多个相互孤立的小块区域，所述透明电极层的非天线区域包括彼此隔离的功能区域和非功能区域，其中非功能区域中的透明导电材料与地线相连。
2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏为全透明导电材料产品G1M结构，包括：
透明基板；
所述透明电极层，所述透明电极层位于所述透明基板之上，其中，所述透明电极层的天线区域包括多个相互孤立的小块区域，所述透明电极层的非天线区域包括彼此隔离的功能区域和非功能区域，其中非功能区域中的透明导电材料与功能区中的地线相连；
柔性电路板，所述柔性电路板位于所述透明电极层之上。
3.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏为G1F结构，包括：
透明基板；
所述透明电极层，所述透明电极层位于所述透明基板之上，其中，所述透明电极层的天线区域包括多个相互孤立的小块区域，所述透明电极层的非天线区域包括彼此隔离的功能区域和非功能区域；
银浆导电层，所述银浆导电层位于所述透明导电层之上，其中，所述银浆导电层中的地线与所述透明电极层的非功能区域的透明导电材料相连；
柔性电路板，所述柔性电路板位于所述银浆导电层之上；
薄膜传感器，所述薄膜传感器位于所述透明电极层、银浆导电层和柔性电路板之上。
4.根据权利要求2或3所述的触摸屏，其特征在于，还包括：装饰层，和/或，减反射膜层。
5.一种触摸屏的制作方法，其特征在于，包括步骤：
通过激光干刻法将透明导电层加工成透明电极层，其中，
在天线区域通过激光干刻形成多个相互孤立的小块区域，
在非天线区域通过激光干刻将功能区域的透明导电材料与非功能区域的透明导电材料隔离开，并且将所述非功能区域的透明导电材料与地线相连。
6.根据权利要求5所述的触摸屏的制作方法，其特征在于，所述触摸屏为全透明导电材料产品G1M结构，包括以下步骤：
提供透明基板；
在所述透明基板上形成透明导电材料的所述透明导电层；
通过激光干刻法将所述透明导电层加工成所述透明电极层，其中，在天线区域通过激光干刻形成多个相互孤立的小块区域，在非天线区域通过激光干刻将功能区域的透明导电材料与非功能区域的透明导电材料隔离开，并且将所述非功能区域的透明导电材料与所述功能区中的地线相连；以及
在所述透明电极层之上热压柔性电路板。
7.根据权利要求5所述的触摸屏的制作方法，其特征在于，所述触摸屏为G1F结构，包括以下步骤：
提供透明基板；
在所述透明基板上形成透明导电材料的所述透明导电层；
在所述透明导电层之上丝印形成银浆导电层；
通过激光干刻法将所述透明导电层加工成所述透明电极层，其中，在天线区域通过激光干刻形成多个相互孤立的小块区域，在非天线区域通过激光干刻将功能区域的透明导电材料与非功能区域的透明导电材料隔离开，并且将所述非功能区域的透明导电材料与所述银浆导电层中的地线相连；
在所述透明电极层和银浆导电层之上粘合薄膜传感器，然后将柔性电路板插入所述玻璃传感器与所述薄膜传感器之间，然后进行热压。
8.根据权利要求6或7所述的触摸屏的制作方法，其特征在于，所述激光干刻的扫描速度为2000-3500mm/s，电流功率为20-40％，干刻次数1-2次。
9.根据权利要求6或7所述的触摸屏的制作方法，其特征在于，在提供所述透明基板之后、形成所述透明导电层之前，还包括步骤：
形成装饰层；和/或
形成减反射膜层。
10.一种触控装置，其特征在于，包括：权利要求1-4任一项所述的触摸屏。
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