CN109753195A - 电容式触摸屏及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电容式触摸屏及其制备方法，包括第一电极，其具有第一凸起部以及第一连接部，第一连接部连接第一凸起部；第二电极，其具有第二凸起部以及第二连接部，第二连接部连接第二凸起部；绝缘层，其设置于第一电极以及第二电极之间；其中，第一凸起部以及第二凸起部相互交错；若电容式触摸屏被按压形变，第一凸起部与第二凸起部的间隔改变使得第一电极与第二电极之间的电容值改变。本申请的电容式触摸屏通过第一电极的第一凸起部以及第二电极的第二凸起部相互交错，使得被按压形变时，由于间隔改变而让第一电极与第二电极的电容值改变，电容式触摸屏因此能够通过自身结构实现三维触摸操控的感测，减少整体结构厚度。

Description

电容式触摸屏及其制备方法

技术领域

本申请属于触摸屏领域，具体地说，涉及一种电容式触摸屏及其制备方法。

背景技术

现有的触摸屏多以感测在触摸屏表面的二维触摸操作为主，然而二维触摸感测缺少了对带有压力触摸的反馈，也影响了软件操控的应用层面以及使用者体验。若希望触摸屏具有三维触控的压力感测能力，则还需要在触摸屏下方另行设置多个形变传感器组成的阵列，通过多个形变传感器组成的阵列感测触摸屏上的按压力量，从而判断触摸屏上的按压位置以及按压力量是轻按或是重按。然而，在触摸屏下方设置形变传感器将会使得触摸屏整体结构厚度增加，不符合移动装置对于轻薄的需求。

发明内容

有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是电容式触摸屏提供三维触摸感测而增加整体结构厚度的问题，本申请提供一种电容式触摸屏及其制备方法。

本申请的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种电容式触摸屏，包括：

第一电极，其具有第一凸起部以及第一连接部，所述第一连接部连接所述第一凸起部；

第二电极，其具有第二凸起部以及第二连接部，所述第二连接部连接所述第二凸起部；

绝缘层，其设置于所述第一电极以及所述第二电极之间；

其中，所述第一凸起部以及所述第二凸起部相互交错；若所述电容式触摸屏被按压形变，所述第一凸起部与所述第二凸起部的间隔改变使得所述第一电极与所述第二电极之间的电容值改变。

其中，所述第一凸起部的宽度大于所述第一连接部的宽度，所述第二凸起部的宽度大于所述第二连接部的宽度。

其中，所述第二连接部与所述第一连接部相互垂直。

其中，所述第一连接部沿着第一方向连接所述第一凸起部，所述第二连接部沿着第二方向连接所述第二凸起部，其中所述第二方向与所述第一方向不同。

其中，所述第一凸起部以及所述第二凸起部分别沿着第一方向以第一距离间隔设置，所述第一凸起部以及所述第二凸起部分别沿着第二方向以第二距离间隔设置。

其中，所述绝缘层为具有弹性的有机膜层。

其中，所述第一电极设置于无机膜层之上。

本申请还包括一种电容式触摸屏的制备方法，包括：

在基板上形成第一电极的第一连接部；

在所述第一连接部上形成所述第一电极的第一凸起部；

在所述第一电极上的所述第一连接部以及所述第一凸起部上形成绝缘层；

对所述绝缘层进行图形化处理，形成所述第二电极的第二凸起部的图案；

在所述绝缘层上形成第二电极的金属层，其中所述第二电极的金属层填入所述绝缘层的所述第二凸起部的图案并形成第二凸起部；

对所述第二电极的金属层进行图形化处理，形成所述第二电极的第二连接部；

其中，所述第二凸起部与所述第一凸起部交错设置并且互不重叠。

其中，所述第一凸起部的宽度大于所述第一连接部的宽度；所述第二凸起部的图案的宽度大于所述第二连接部的宽度。

其中，所述第一连接部沿着第二方向以第一距离间隔设置；所述第一凸起部沿着第一方向以第二距离间隔设置；所述第二凸起部沿着所述第二方向以所述第二距离间隔设置，其中所述第二方向与所述第一方向不同；所述第二连接部沿着所述第一方向以第一距离间隔设置；

优选地，所述第二连接部与所述第一连接部相互垂直。

其中，所述在基板上形成第一电极的第一连接部的步骤，包括：

在所述基板上形成无机膜层；

对所述无机膜层进行图形化处理，形成所述第一电极的第一连接部的图案；

在所述无机膜层上形成第一电极的金属层，其中所述第一电极的金属层填入所述无机膜层的所述第一连接部的图案并形成第一连接部。

本申请还包括一种电容式触摸屏显示器，包括柔性印刷线路板(FPC)和电源接口，电容式触摸屏显示器应用了前述的电容式触摸屏。

本申请还包括一种终端设备，包括运算装置和显示装置，所述显示装置为前述的电容式触摸屏显示器。

本申请的电容式触摸屏通过第一电极的第一凸起部以及第二电极的第二凸起部相互交错，在电容式触摸屏被按压形变时，由于间隔改变而让第一电极与第二电极的电容值改变，电容式触摸屏因此能够通过自身结构实现三维触摸操控的感测，不需要额外增设形变传感器，使得电容式触摸屏整体结构厚度减少。

本申请的电容式触摸屏可以通过第一电极的第一凸起部的宽度大于第一连接部的宽度，以及第二电极的第二凸起部的宽度大于第二连接部的宽度，增加电容式触摸屏用于感测形变的电容，提升电容式触摸屏对于形变感测的灵敏度。

本申请的电容式触摸屏可以通过第一连接部以及第二连接部相互垂直，或第一电极的第一连接部以及第二电极的第二连接部分别沿着两个不同方向连接第一凸起部以及第二凸起部，或第一凸起部以及第二凸起部分别沿着两个不同方向以相同的间隔设置，使得电极的凸起部在电容式触摸屏的分布能够达均匀并且到最大化，提升电容式触摸屏对于形变感测的灵敏度。

本申请的电容式触摸屏可以通过电极设置在无机膜层之上，并且电极之间的绝缘层为具有弹性的有机膜层，使得形变感测的结构与电容式触摸屏的其他结构能够隔离，减少对于用于感测形变的电容值的干扰。

当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

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

图1是本申请第一实施例的电容式触摸屏结构的俯视示意图；

图2是本申请第一实施例的电容式触摸屏结构的M-M’线剖视的局部示意图；

图3是本申请第一实施例的电容式触摸屏结构的M-M’线剖视的按压局部示意图；

图4是本申请第二实施例的电容式触摸屏结构的俯视示意图；

图5是本申请实施例的电容式触摸屏制备方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

图1是本申请一实施例的电容式触摸屏结构的俯视示意图，如图所示，电容式触摸屏包括第一电极11以及第二电极12。第一电极11具有第一凸起部111以及第一连接部112，第一连接部112连接第一凸起部111。第二电极12具有第二凸起部121以及第二连接部122，第二连接部122连接第二凸起部111。第一凸起部111以及第二凸起部121相互交错，且互不重叠。在本申请的实施例中，第一凸起部111的宽度W1大于第一连接部112的宽度W2，第二凸起部121的宽度W3大于第二连接部122的宽度W4。通过第一电极11的第一凸起部111的宽度W1大于第一连接部112的宽度W2，以及第二电极12的第二凸起部121的宽度W3大于第二连接部122的宽度W4，增加电容式触摸屏用于感测形变的电容，提升电容式触摸屏对于形变感测的灵敏度。

在本申请的实施例中，第一连接部112与第二连接部122相互垂直。第一连接部112沿着第一方向X连接第一凸起部111，第二连接部122沿着第二方向Y连接第二凸起部121，第一方向X与第二方向Y不同。在本申请的实施例中，第一方向X与第二方向Y相互垂直。第一连接部112沿着第二方向Y以第一距离D1间隔设置，第一凸起部111沿着第一方向X以第二距离D2间隔设置。第二连接部122沿着第一方向X以第一距离D1间隔设置，第二凸起部121沿着第二方向Y以第二距离D2间隔设置。通过第一连接部112以及第二连接部122相互垂直，或第一电极11的第一连接部112以及第二电极12的第二连接部122分别沿着两个不同方向连接第一凸起部111以及第二凸起部121，或是第一凸起部111以及第二凸起112部分别沿着两个不同方向以相同的间隔设置，使得电极的凸起部在电容式触摸屏的分布能够达均匀并且到最大化，提升电容式触摸屏对于形变感测的灵敏度。

图2是本申请第一实施例的电容式触摸屏结构的M-M’线剖视局部示意图，图3是本申请第一实施例的电容式触摸屏结构的M-M’线剖视的按压局部示意图，如图2与图3所示，绝缘层13设置于第一电极11以及第二电极12之间，绝缘层13可以是一种高弹性的有机膜层，例如聚酰亚胺薄膜(PolyimideFilm，简称PI膜)。第一电极11设置于无机膜层14上。在本申请的实施例中，若电容式触摸屏被按压而发生形变，如图3所示，第一凸起部111与第二凸起部121的间隔D也会发生改变，例如间隔D缩短。间隔D的变化将使得第一电极11与第二电极12之间的电容值也一并改变，例如电容值增加。

本申请的电容式触摸屏通过第一电极的第一凸起部以及第二电极的第二凸起部相互交错，在电容式触摸屏被按压形变时，由于间隔改变而让第一电极与第二电极的电容值改变，电容式触摸屏因此能够通过自身结构实现三维触摸操控的感测，不需要额外增设形变传感器，使得电容式触摸屏整体结构厚度减少。

图4是本申请第二实施例的电容式触摸屏结构的俯视示意图，如图所示，第二实施例的电容式触摸屏同样包括第一电极21以及第二电极22，第一电极21具有第一凸起部211以及第一连接部212，第二电极22具有第二凸起部221以及第二连接部222。在第二实施例中，呈现本申请电容式触摸屏另一种第一凸起部211以及第二凸起部221相互交错的形式。

在第二实施例中，第一连接部212沿着方向A连接第一凸起部211，第二连接部222沿着方向B连接第二凸起部221。第一连接部212沿着方向B以距离D3间隔设置，第一凸起部211沿着方向A以距离D4间隔设置。第二连接部222沿着方向A以距离D3间隔设置，第二凸起部221沿着方向B以距离D4间隔设置。

图5是本申请实施例的电容式触摸屏制备方法的流程示意图，如图所示，电容式触摸屏的制备方法包括：

步骤S501，在基板上形成第一电极的第一连接部。

在步骤S501中，第一电极的材料可以是金属材质，例如铝金属或钛金属。第一连接部通过化学气相层积技术或物理气相沉积等方式在基板上形成。例如通过磁控溅镀物理气相沉积法沉积铝金属。

在步骤S501中还包括：在基板上形成无机膜层；对无机膜层进行图形化处理，形成第一电极的第一连接部的图案；在无机膜层上形成第一电极的金属层，其中第一电极的金属层填入无机膜层的第一连接部的图案并形成第一连接部。

在步骤S501中还包括：第一连接部沿着第二方向以第一距离间隔设置。

在本申请的实施例中，先在基板上形成无机膜层，再于无机膜层上形成第一电极的第一连接部。无机膜层的材料可以是选自氮化物、氧化物、氮氧化物、碳氮化物、碳氧化物、金属硫化物、金属氟化物中的至少一种。无机膜层可以通过物理气相沉积或化学气相沉积等方式成膜。例如，等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)沉积SiN或SiO2薄膜，原子层沉积法(ALD)沉积更为致密的Al2O3或TiO2薄膜。

在本申请的实施例中，对无机膜层的图性化处理可以通过黄光工艺形成第一电极的第一连接部的图案。黄光工艺的步骤包括在无机膜层上涂布光刻胶，并对光刻胶进行图形化的曝光显影。显应后使光刻胶形成光刻胶去除区域以及光刻胶保留区域，其中光刻胶去除区域与第一连接部的图案相同。接着在光刻胶去除区域剥离无机膜层，使得无机膜层上形成第一电极的第一连接部的图案。

步骤S502，在第一连接部上形成第一电极的第一凸起部。

在步骤S502中，由于在无机膜层上形成第一电极的第一连接部后，第一电极的金属层仍覆盖留存在无机膜层上。接着对于留存的第一电极的金属层进行图性化处理，使得第一连接部上形成第一电极的第一凸起部。

在步骤S502中还包括：第一凸起部沿着第一方向以第二距离间隔设置。

在本申请的实施例中，对第一电极的金属层的图性化处理可以通过蚀刻工艺形成第一电极的第一凸起部。蚀刻工艺的步骤包括在第一电极的金属层上涂布光刻胶，并对光刻胶进行图形化的曝光显影。显应后使光刻胶形成光刻胶去除区域以及光刻胶保留区域，其中光刻胶去除区域与第一凸起部的图案相同。接着在光刻胶去除区域蚀刻第一电极的金属层，最终形成第一电极的第一凸起部。

步骤S503，在第一电极上的第一连接部以及第一凸起部上形成绝缘层。

在步骤S503中，绝缘层可以是一种高弹性的有机膜层，例如聚酰亚胺薄膜(PolyimideFilm，简称PI膜)。绝缘层通过涂布技术均匀的形成在第一电极的第一连接部以及第一凸起部上。

步骤S504，对绝缘层进行图形化处理，形成第二电极的第二凸起部的图案。

在步骤S504中还包括：第二凸起部的图案的宽度大于第二连接部的宽度；第二凸起部的图案沿着第二方向以第二距离间隔设置，其中第二方向与第一方向不同。在本申请的实施例中，第一方向与第二方向相互垂直。

在步骤S504中，对绝缘层的图性化处理可以通过黄光工艺形成第二电极的第二凸起部的图案。黄光工艺的步骤包括在绝缘层上涂布光刻胶，并对光刻胶进行图形化的曝光显影。显应后使光刻胶形成光刻胶去除区域以及光刻胶保留区域，其中光刻胶去除区域与第二凸起部的图案相同。接着在光刻胶去除区域剥离绝缘层，形成第二电极的第二凸起部的图案。

步骤S505：在绝缘层上形成第二电极的金属层，其中第二电极的金属层填入绝缘层的第二凸起部的图案并形成第二凸起部。

在步骤S505中，第二电极的材料可以是金属材质，例如铝金属或钛金属。第二电极的金属层通过化学气相层积技术或物理气相沉积等方式在绝缘层上形成。例如通过磁控溅镀物理气相沉积法沉积铝金属。绝缘层上第二凸起部的图案在被第二电极的金属层填入后，形成第二电极的第二凸起部。

步骤S506：对第二电极的金属层进行图形化处理，形成第二电极的第二连接部。

在步骤S506中，由于在绝缘层上形成第二电极的第二凸起部后，第二电极的金属层仍覆盖留存在绝缘层上。接着对于留存的第二电极的金属层进行图性化处理，使得第二凸起部上形成第二电极的第二连接部。

在步骤S506中还包括：第二电极的第二连接部与第一电极的第一连接部相互垂直。

在本申请的实施例中，对第二电极的金属层的图性化处理可以通过蚀刻工艺形成第二电极的第二连接部。蚀刻工艺的步骤包括在第二电极的金属层上涂布光刻胶，并对光刻胶进行图形化的曝光显影。显应后使光刻胶形成光刻胶去除区域以及光刻胶保留区域，其中光刻胶去除区域与第二连接部的图案相同。接着在光刻胶去除区域蚀刻第二电极的金属层，最终在第二凸起部上形成第二电极的第二连接部。

本申请在此基础上还提出一种电容式触摸屏显示器，包括柔性印刷线路板(FPC)和电源接口，电容式触摸屏显示器应用了前述的电容式触摸屏。并同时提出一种终端设备，包括运算装置和显示装置，所述显示装置为前述的电容式触摸屏显示器。

本申请的电容式触摸屏通过将电极设置在无机膜层之上，并且电极之间的绝缘层为具有弹性的有机膜层，使得形变感测的结构与电容式触摸屏的其他结构能够隔离，减少对于用于感测形变的电容值的干扰。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本申请若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电容式触摸屏，其特征在于，包括：

第一电极，其具有第一凸起部以及第一连接部，所述第一连接部连接所述第一凸起部；

第二电极，其具有第二凸起部以及第二连接部，所述第二连接部连接所述第二凸起部；

绝缘层，其设置于所述第一电极以及所述第二电极之间；

其中，所述第一凸起部以及所述第二凸起部相互交错；若所述电容式触摸屏被按压形变，所述第一凸起部与所述第二凸起部的间隔改变使得所述第一电极与所述第二电极之间的电容值改变。

2.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，

所述第一凸起部的宽度大于所述第一连接部的宽度，所述第二凸起部的宽度大于所述第二连接部的宽度。

3.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述第二连接部与所述第一连接部相互垂直。

4.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述第一连接部沿着第一方向连接所述第一凸起部，所述第二连接部沿着第二方向连接所述第二凸起部，其中所述第二方向与所述第一方向不同。

5.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，

所述第一连接部沿着第二方向以第一距离间隔设置，所述第一凸起部沿着第一方向以第二距离间隔设置；所述第二连接部沿着所述第一方向以所述第一距离间隔设置，所述第二凸起部沿着所述第二方向以所述第二离间隔设置。

6.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，

所述绝缘层为具有弹性的有机膜层。

7.一种电容式触摸屏的制备方法，其特征在于，包括：

在基板上形成第一电极的第一连接部；

在所述第一连接部上形成所述第一电极的第一凸起部；

在所述第一电极上的所述第一连接部以及所述第一凸起部上形成绝缘层；

对所述绝缘层进行图形化处理，形成所述第二电极的第二凸起部的图案；

在所述绝缘层上形成第二电极的金属层，其中所述第二电极的金属层填入所述绝缘层的所述第二凸起部的图案并形成第二凸起部；

对所述第二电极的金属层进行图形化处理，形成所述第二电极的第二连接部；

其中，所述第二凸起部与所述第一凸起部交错设置并且互不重叠。

8.如权利要求7所述的电容式触摸屏的制备方法，其特征在于，

所述第一凸起部的宽度大于所述第一连接部的宽度；

所述第二凸起部的图案的宽度大于所述第二连接部的宽度。

9.如权利要求7所述的电容式触摸屏的制备方法，其特征在于，

所述第一连接部沿着第二方向以第一距离间隔设置；

所述第一凸起部沿着第一方向以第二距离间隔设置；

所述第二凸起部的图案沿着所述第二方向以所述第二距离间隔设置，其中所述第二方向与所述第一方向不同；

所述第二连接部沿着所述第一方向以第一距离间隔设置；

优选地，所述第二连接部与所述第一连接部相互垂直。

10.如权利要求7所述的电容式触摸屏的制备方法，其特征在于，

所述在基板上形成第一电极的第一连接部的步骤，包括：

在所述基板上形成无机膜层；

对所述无机膜层进行图形化处理，形成所述第一电极的第一连接部的图案；

在所述无机膜层上形成第一电极的金属层，其中所述第一电极的金属层填入所述无机膜层的所述第一连接部的图案并形成第一连接部。