CN110442265A - 网格结构及具有其的触摸屏 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种网格结构及具有其的触摸屏，网格结构包括：网格单元，网格单元为多个，多个网格单元相互连接以构成网格结构；网格单元包括交叉设置的多根金属线，其中，金属线的至少部分线段的线宽尺寸沿该线段的延伸方向逐渐减小或逐渐增大，以解决现有技术中的金属网格触摸屏容易产生摩尔纹干涉的问题。
Description
技术领域
本发明涉及触摸屏设计领域，具体而言，涉及一种网格结构及具有其的触摸屏。
背景技术
现有的金属网格结构触摸屏，是采用银、铜、含银或含铜的金属合金等金属材料制作多条交叉或平行设置的金属线，以形成金属网格形状的触摸电极。
目前，银、铜、含银或含铜的金属合金等金属材料相对于传统的ITO电极，具有金属反光或者不透光等特性，会降低触摸屏的透光率，同时形成各种明暗条纹，影响屏幕的视觉感官。
由于当前电子产品大多采用触摸屏配合显示屏生产，通过触摸屏与显示屏的贴合组成具有触摸功能与显示功能的总成屏幕。为了避免摩尔纹效应，触摸屏的金属线需要与显示屏的金属线不平行设计。由于当前显示屏中的金属线相互交叉所得到的夹角为直角，所以金属网格结构触摸屏的各个金属线之间的夹角大多为锐角或钝角设计。
除此之外，当前主要通过采用减少金属线本体的线宽与增大相邻两根金属线之间的线距的技术方案，来实现透光效果。但是，当金属线线宽设计过窄时，会出现触摸性能不够理想的现象，生产工艺难度提高，以及良品率下降等问题，金属线线宽设计过宽，透光性能将不良，且出现各种金属反光条纹，以及金属线容易产生摩尔纹干涉现象。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种网格结构及具有其的触摸屏，以解决现有技术中的金属网格触摸屏容易产生摩尔纹干涉的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种网格结构，包括：网格单元，网格单元为多个，多个网格单元相互连接以构成网格结构；网格单元包括交叉设置的多根金属线，其中，金属线的至少部分线段的线宽尺寸沿该线段的延伸方向逐渐减小或逐渐增大。
进一步地，金属线的线宽尺寸由金属线的第一端至金属线的第二端逐渐减小。
进一步地，金属线的线宽尺寸由金属线的中部至金属线的两端逐渐减小。
进一步地，各个金属线的交叉点设置有连接片，连接片的线宽尺寸为7微米至30微米。
进一步地，多个金属线包括第一金属线和第二金属线，第一金属线与第二金属线之间的夹角为10°至80°锐角或100°170°钝角。
进一步地，金属线与连接片为一体结构。
进一步地，金属线的较大线宽为5.5至20微米，金属线的较小线宽为0.5至4.5微米。
进一步地，金属线的较大线宽为6至9微米，金属线的较小线宽为2至3.5微米。
进一步地，金属线的至少部分线段沿预定弧形轨迹延伸。
根据本发明的另一方面，提供了一种触摸屏，包括网格结构，网格结构为上述的网格结构。
应用本发明的技术方案，网格结构，包括相互连接的多个网格单元，网格单元包括交叉设置的多根金属线，金属线的至少部分线段的线宽尺寸沿该线段的延伸方向逐渐减小或逐渐增大，具体地，线宽尺寸是指金属线的线宽大小，金属线为金属银或者金属铜或者含银合金或者含铜合金材料或者含铜金属氧化物或者含银金属氧化物制成，构成的网格结构为金属网格结构，将金属线的至少部分线段的线宽尺寸沿该线段的延伸方向逐渐减小或逐渐增大，较小线宽为0.5-4.5微米，优选的方案中，较小线宽为2-3.5微米；较大线宽为5.5-20微米，优选的方案中，较大线宽为6-9微米、这样设置可以方便调控各个网格单元的所在区域的方电阻值，线宽宽的区域方电阻小，线宽窄的区域方电阻大，通过调控各个网格单元区域的方电阻，能够实现触摸屏的定制化触摸性能，提高触摸屏的应用范围。此外，通过设计线宽的变化实现不同区域的方电阻的变化可以减少设计金属线中的断点，而过多的断点会导致出现各个方向均完全被电性隔离金属线，这些完全被隔离的金属线由于没有电荷释放通道，极易产生静电累积，出现静电损伤触摸屏问题，本发明还可以有效缓解静电损伤触摸屏的问题。同时，金属线的至少部分线段的线宽尺寸沿该线段的延伸方向逐渐减小或逐渐增大，还能够在保证透光率的同时，通过金属线的线宽变化，得到不规则网格图形的网格单元，解决了现有技术中的网格结构容易产生摩尔纹干涉的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书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示出了根据现有的网格结构的实施例的结构示意图；
图2示出了现有技术中网格结构的具有连接片的结构示意图；
图3示出了根据本发明的网格结构的第一实施例的结构示意图；
图4示出了根据本发明的网格结构的第二实施例的结构示意图；
图5示出了根据本发明的网格结构的第三实施例的结构示意图；
图6示出了根据本发明的网格结构的第四实施例的结构示意图二；
图7示出了根据本发明的网格结构的第五实施例的结构示意图；
图8示出了根据图7的网格结构的A部分的放大图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、网格单元；10、金属线；11、第一线段；12、第二线段；20、连接片。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明提供了一种网格结构，请参考图3至图6，包括：网格单元1，网格单元1为多个，多个网格单元1相互连接以构成网格结构；网格单元1包括交叉设置的多根金属线10，其中，各个金属线10的至少部分线段的线宽尺寸沿该线段的延伸方向逐渐减小或逐渐增大。
根据本发明提供的网格结构，包括相互连接的多个网格单元1，网格单元1包括交叉设置的多根金属线10，金属线10的至少部分线段的线宽尺寸沿该线段的延伸方向逐渐减小或逐渐增大，具体地，线宽尺寸是指金属线10的线宽大小，金属线10为金属银或者金属铜或者含银合金或者含铜合金材料或者含铜金属氧化物或者含银金属氧化物制成，构成的网格结构为金属网格结构，将金属线10的至少部分线段的线宽尺寸沿该线段的延伸方向逐渐减小或逐渐增大，较小线宽为0.5-4.5微米，优选的方案中，较小线宽为2-3.5微米；较大线宽为5.5-20微米，优选的方案中，较大线宽为6-9微米、这样设置可以方便调控各个网格单元的所在区域的方电阻值，线宽宽的区域方电阻小，线宽窄的区域方电阻大，通过调控各个网格单元区域的方电阻，能够实现触摸屏的定制化触摸性能，提高触摸屏的应用范围。此外，通过设计线宽的变化实现不同区域的方电阻的变化可以减少设计金属线中的断点，而过多的断点会导致出现各个方向均完全被电性隔离金属线，这些完全被隔离的金属线由于没有电荷释放通道，极易产生静电累积，出现静电损伤触摸屏问题，本发明还可以有效缓解静电损伤触摸屏的问题。
同时，金属线10的至少部分线段的线宽尺寸沿该线段的延伸方向逐渐减小或逐渐增大，还能够在保证透光率的同时，通过金属线10的线宽变化，得到不规则网格图形的网格单元，解决了现有技术中的网格结构容易产生摩尔纹干涉的问题。
在本发明提供的第一个实施例中，如图3所示，金属线10的线宽尺寸由金属线10的第一端至金属线10的第二端逐渐减小，当多个金属线10交叉设置时，可以设计使一根金属线10的线宽较大一端与另一根金属线10的线宽较小一端交叉连接，以保证交叉点的电性连接强度，并且保证整体网格结构的透光率与透光均匀性，本实施例中，以金属线10的延伸方向为横向，金属线10的横截面为楔形，多跟金属线10包括相互交叉的第一金属线和第二金属线，第一金属线和第二金属线相互交叉所得到的夹角为10°至80°或100°至170°。在优选的实施例中，金属线的延伸方向均不与显示屏的金属线平行设置。。
当然，在其他的方案中，有显示屏与触摸屏的金属线投影在观察面完全重叠的设计，此设计既能避免摩尔干涉，也能增加总成屏幕的透光率，但是显示屏与触摸屏均有其特殊的设计要求，难以达成金属网格电极线一致性设计，此种理想化的设计，难以在生产实践中出现，此方案本非本发明所要阐述的技术方案，仅为对现有可能的技术方案的一种揭示，以便于更好地理解本发明。
在本发明提供的第二个实施例中，金属线10的线宽尺寸由金属线10的中部至金属线10的两端逐渐减小或增大，在具体实施时，如图4所示，可将本实施例提供的多跟金属线10相互交叉设置，其中，金属线10沿预定弧形轨迹延伸，以在多个网格单元1相互连接以构成网格结构后，使依次连接的多跟金属线10形成波纹状，优选地，金属线10即金属电极线，金属电极线的本体沿正弦波的方向延伸。金属线采用正弦波式延伸与不规则的网格单元均可以极大缓解金属线10之间产生摩尔干涉。
在一些实施例中，为了增强各金属线10之间的电性连接强度，同时防止各个金属线10之间的交叉点发生蚀刻断线现象，还可以在构成网格单元1的金属线10的交叉点设置有连接片20，优选地连接片20为线段，连接片20的线宽尺寸为7至30微米，以增加各个金属线10之间的连接强度，在此需要说明的是，连接片20不仅可以增加金属线10本身的强度，还可以增加金属线10的电性连接强度，使金属线10的导电稳定，优选地，连接片20的形状可以为圆形或者四边形，当连接片为圆形时，连接片20的直径为7至30微米，当连接片20为四边形时，连接片20的边长为7至30微米，有效避免蚀刻现象以造成金属线10断裂。其中，当网格单元1的金属线10的交叉点的线宽尺寸为7至30微米时，各个金属线10的交叉点处则可以不额外设置连接片20，此时，相互交叉的两根金属线10之间的夹角优选为60-80°锐角，或者为100-120°钝角，可以保证解摩尔干涉的条件下，降低网格交叉点附近的锐角交叉金属线被蚀刻断裂。
在这里所说的蚀刻断线现象是指：在蚀刻工艺中，将一整面的金属材料通过蚀刻技术保留预设金属线10，其他区域的金属材料被蚀刻清除，在蚀刻工序中，蚀刻液在表面张力的作用下会在其与被蚀刻载体的接触面形成圆弧形的表面，但是由于有些金属线10正好落入张力作用的圆弧内，且线宽较窄，容易出现金属线10的完全断裂，线宽较宽时，可能造成部分金属线10被蚀刻，但未出现完全断裂。
在现有技术中，如图1所示，为了避免摩尔干涉现象，多条金属线间的交叉角为锐角或钝角，且为了减少摩尔干涉与提高透光率，现有技术的金属线线宽一般小于5微米，故而，金属线与金属线形成锐角的网格交叉点附近很容易被蚀刻断，从而产生次品。
通过蚀刻工序将金属线图案设计于基板上，基板可为玻璃或者薄膜材料。在蚀刻工序中，蚀刻液点状分布时，在表面张力的作用下会以蚀刻中心点为圆心，通过蚀刻张力辐射出圆形的蚀刻区域。当蚀刻液为条形分布时，在中间段，由于圆形蚀刻区域的相互覆盖作用，并不能看到圆形蚀刻区域，仅能在两端看到圆形蚀刻区域的部分圆弧形状。
为了解决上述问题，如图2所示，本发明在金属线与金属线的网格交叉点进行加宽处理，为了表示加宽效果，附图中金属网格交叉点加宽设计带有夸张性。可以减少金属线交叉点蚀刻断线现象。然而，交叉点加宽处理后，形成明显大于金属线宽的图案，如类圆形、类方形、或者类菱形图案，交叉点图案长与宽或者直径在7-30微米，使得交叉点与其他区域的金属线形成明显视觉差异，形成大量满天星形态，影响视觉效果。
具体地，金属线10与连接片20为一体结构，在具体实施时，通过设计实现对各个金属线10的交叉点的线宽进行加宽处理，优选地，使交叉点的线宽为10至20微米，由于本发明中的金属线10的线宽逐渐变化，可根据实际情况调节金属线10各个延伸段的线宽尺寸，以保证网格结构的透光区域占比大于90％，使整个触摸屏可视区的光学差异降低，优化了光学视觉均匀一致性。
进一步地，如图5所示，在本发明提供的第三个实施例中，金属线10沿预定角度延伸，以使金属线10的线宽尺寸由金属线10的两端至金属线10的交叉点逐渐增大，优选地，预定角度为100°至170°，在具体实施时，由于交叉点的线宽较大，可将金属线10的较大线宽线段设置为各个金属线的交叉点，以降低蚀刻断线现象，此时不需要额外设计加宽处理的连接片20。
在本发明提供的第四个实施例中，如图6所示，金属线10的第一端为圆弧状，金属线10的第二端为圆弧状，第一端圆弧所在圆的直径大于第二端圆弧所在圆的直径，同样为实现可以实现线宽宽度的变大与减小。
在本发明提供的第五个实施例中，如图7和图8所示，通过将金属线10的交叉处设置为直角，以避免蚀刻断线。具体地，金属线10具有第一线段11和第二线段12，第一线段11与第二线段12为一体结构，第一线段11沿第一预定方向延伸，第二线段12沿第二预定方向延伸，其中，两根金属线10的两个第一线段11之间的夹角为80°至100°角，优选地，两根金属线10之间的夹角为90°，即两个第一线段11之间的夹角为90°，第一线段11与第二线段12之间具有连接点，直角交叉点与连接点之间的距离为20至100微米，两根金属线10的两个第二线段12之间的夹角为10°至80°锐角与100°至170°钝角本实施例的附图为了便于观察金属线交叉点处交叉角的度数，以及金属线在整体延长方向上的角度，而将线条画成没有线宽增大与减小，现实中，本实施例的金属线线宽同样具有逐渐增大与逐渐减小的设计。本实施例与前述实施例的主要区别在于，本实施例的金属线的交叉点不需要特别加宽处理，同样不会出现被蚀刻断裂现象。
本发明还提供了一种触摸屏，包括网格结构，网格结构为上述实施例的网格结构，其中，网格结构为金属网格结构，以构成触摸电极。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
根据本发明提供的网格结构，包括相互连接的多个网格单元1，网格单元1包括交叉设置的多根金属线10，金属线10的至少部分线段的线宽尺寸沿该线段的延伸方向逐渐减小或逐渐增大，具体地，线宽尺寸是指金属线10的线宽大小，金属线10为金属银或者金属铜或者含银合金或者含铜合金材料或者含铜金属氧化物或者含银金属氧化物制成，构成的网格结构为金属网格结构，将金属线10的至少部分线段的线宽尺寸沿该线段的延伸方向逐渐减小或逐渐增大，较小线宽为0.5-4.5微米，优选的方案中，较小线宽为2-3.5微米；较大线宽为5.5-20微米，优选的方案中，较大线宽为6-9微米、这样设置可以方便调控各个网格单元的所在区域的方电阻值，线宽宽的区域方电阻小，线宽窄的区域方电阻大，通过调控各个网格单元区域的方电阻，能够实现触摸屏的定制化触摸性能，提高触摸屏的应用范围。此外，通过设计线宽的变化实现不同区域的方电阻的变化可以减少设计金属线中的断点，而过多的断点会导致出现各个方向均完全被电性隔离金属线，这些完全被隔离的金属线由于没有电荷释放通道，极易产生静电累积，出现静电损伤触摸屏问题，本发明还可以有效缓解静电损伤触摸屏的问题。同时，金属线10的至少部分线段的线宽尺寸沿该线段的延伸方向逐渐减小或逐渐增大，还能够在保证透光率的同时，通过金属线10的线宽变化，得到不规则网格图形的网格单元，解决了现有技术中的网格结构容易产生摩尔纹干涉的问题。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
以上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 (10)
1.一种网格结构，其特征在于，包括：
网格单元(1)，所述网格单元(1)为多个，多个所述网格单元(1)相互连接以构成网格结构；
所述网格单元(1)包括交叉设置的多根金属线(10)，其中，所述金属线(10)的至少部分线段的线宽尺寸沿该线段的延伸方向逐渐减小或逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的网格结构，其特征在于，所述金属线(10)的线宽尺寸由所述金属线(10)的第一端至所述金属线(10)的第二端逐渐减小。
3.根据权利要求1所述的网格结构，其特征在于，所述金属线(10)的线宽尺寸由所述金属线(10)的中部至所述金属线(10)的两端逐渐减小。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的网格结构，其特征在于，各个所述金属线(10)的交叉点设置有连接片(20)，所述连接片(20)的线宽尺寸为7微米至30微米。
5.根据权利要求4所述的网格结构，其特征在于，多个所述金属线(10)包括第一金属线和第二金属线，所述第一金属线与所述第二金属线之间的夹角为10°至80°锐角或100°170°钝角。
6.根据权利要求4所述的网格结构，其特征在于，所述金属线(10)与所述连接片(20)为一体结构。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的网格结构，其特征在于，所述金属线(10)的较大线宽为5.5至20微米，所述金属线(10)的较小线宽为0.5至4.5微米。
8.根据权利要求7所述的网格结构，其特征在于，所述金属线(10)的较大线宽为6至9微米，所述金属线(10)的较小线宽为2至3.5微米。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的网格结构，其特征在于，所述金属线(10)的至少部分线段沿预定弧形轨迹延伸。
10.一种触摸屏，包括网格结构，其特征在于，所述网格结构为权利要求1至9中任一项所述的网格结构。
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