CN114995683A - 一种单面电容式触摸屏及制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单面电容式触摸屏及制作方法，属于触摸屏技术领域。方法包括：在基材上形成第一透明导电层；在第一透明导电层上形成在相交处断开的多行平行排列的第一触摸电极组和多列平行排列的第二触摸电极组；在第一透明导电层上覆盖绝缘层，绝缘层上开设过孔；在绝缘层上设置第二透明导电层，并形成多个架桥连接线，架桥连接线的两个桥墩分别穿过过孔而与断开处的两端部连接。本发明中，架桥连接线的桥墩穿过过孔与断开的第一触摸电极组或第二触摸电极组连接，以构成电容，能够一次性导通第一透明导电层上的所有断开的第一触摸电极组或第二触摸电极组，制作简单、制造成本低、生产效率高、适于大批量产。本发明还公开一种单面电容式触摸屏。

Description

一种单面电容式触摸屏及制作方法
技术领域
本发明涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种单面电容式触摸屏及制作方法。
背景技术
单面电容式触摸屏指的是第一触摸电极组与第二触摸电极组在基层同一面上的显示屏，工作原理是：利用人体感应电场，当指尖触碰于显示屏的表面时，第一触摸电极组与第二触摸电极组之间的电容值会发生变化。通过检测电容值的变化，能够精确地计算出手指触摸区域的具体位置。
现有技术中，一单面电容式触摸屏的制作方法为：
（1）在基层上设置第一导电层，之后对第一导电层蚀刻形成沿横向分布的多个第一触摸电极组和纵向分布的多个第二触摸电极组，第二触摸电极组或第一触摸电极组在二者交叉处断开，形成断开极。
（2）在第一导电层上形成金属搭桥结构：即在断开极处设置绝缘块，再在绝缘块远离第一导电层的一侧布置导电线条，通过导电线条联通断开的第一电极组或第二电极组，以构成电容。
然而，采用金属搭桥结构需逐个布置绝缘块和导电线条，制做复杂、制造成本高、生产效率低、不适于大批量产。
有鉴于此，需要提出一种新的技术方案来解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供单面电容式触摸屏及制作方法，制做简单、制造成本低、生产效率高、适于大批量产。
步骤S11：在基材上形成第一透明导电层；
步骤S12：对第一透明导电层进行蚀刻，形成多行平行排列的第一触摸电极组和多列平行排列的第二触摸电极组，第二触摸电极组或第一触摸电极组在两者相交处断开；
步骤S13：在第一透明导电层上覆盖绝缘层，在绝缘层上开窗形成多个过孔，过孔均设于第一触摸电极组或第二触摸电极组断开处的端部上方；
步骤S14：在绝缘层上整面设置第二透明导电层，对第二透明导电层进行蚀刻，形成多个架桥连接线，每个架桥连接线均包括两个桥墩，两个桥墩分别穿过其中一个过孔而与第一触摸电极组或第二触摸电极组断开处的两个端部连接，使每行第一触摸电极组或每列第二触摸电极组均导通。
可选地，第一触摸电极组包括多个第一触摸电极，第二触摸电极组包括多个第二触摸电极，第一触摸电极或第二触摸电极在两者相交处断开；每个断开的第一触摸电极或第二触摸电极由一个架桥连接线及断开处的两个端部构成。
可选地，第一透明导电层和/或第二透明导电层采用ITO、纳米银线透明导电膜或金属网格形成。
可选地，绝缘层开窗的单边长度为0.05～2mm。
可选地，覆盖绝缘层的厚度为0.001um～0.5mm。
可选地，绝缘层通过涂布、喷墨打印、3D打印或喷涂形成。
可选地，在步骤S12和/或步骤S14中，蚀刻包括光刻、激光蚀刻以及化学蚀刻。
可选地，蚀刻的线宽为0.01～1mm。
可选地，第一触摸电极和第二触摸电极两者其一为驱动极，两者其另一为接收感应极。
本发明的第二方面提供一种单面电容式触摸屏，包括：
基材；
第一透明导电层，第一透明导电层设于基材上，包括多行平行排列的第一触摸电极组和多列平行排列的第二触摸电极组，第一触摸电极组或第二触摸电极组在两者相交处断开；
绝缘层，绝缘层设于第一透明导电层上，并且开设多个过孔，过孔均位于第一触摸电极组或第二触摸电极组断开处的端部的上方；及
第二透明导电层，第二透明导电层设于绝缘层上，绝缘层包括若干架桥连接线，每个架桥连接线包括两个桥墩，两个桥墩穿过过孔，并与第一触摸电极组或第二触摸电极组断开处的端部连接。
相比于现有技术，本发明带来以下技术效果：
通过在第二透明导电层上蚀刻形成架桥连接线，架桥连接线的桥墩穿过过孔与断开的第一触摸电极组或第二触摸电极组连接，以构成电容，能够一次性导通第一透明导电层上的所有断开的第一触摸电极组或第二触摸电极组，制作简单、制造成本低、生产效率高、适于大批量产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明的单面电容式触摸屏的制作方法的流程图；
图2示出本发明的单面电容式触摸屏的结构示意图；
图3为图2的前视图；
图4为图2的单面电容式触摸屏的第一透明导电层的结构示意图；
图5为图2的单面电容式触摸屏的覆盖绝缘层的结构示意图。
主要元件符号说明：
10-基材；20-第一透明导电层；21-第一触摸电极组；211-第一触摸电极；22-第二触摸电极组；221-第二触摸电极；30-绝缘层；31-过孔；40-第二透明导电层；41-架桥连接线。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，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。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。
请参阅图1至图5，本发明的一实施例公开了一种单面电容式触摸屏制作方法，包括：
步骤S11：在基材10上形成第一透明导电层20；
步骤S12：对第一透明导电层20进行蚀刻，形成多行平行排列的第一触摸电极组21和多列平行排列的第二触摸电极组22，第二触摸电极组22或第一触摸电极组21在两者相交处断开；
步骤S13：在第一透明导电层20上覆盖绝缘层30，在绝缘层30上开窗形成多个过孔31，过孔31均设于第一触摸电极组21或第二触摸电极组22断开处的端部上方；
步骤S14：在绝缘层30上整面设置第二透明导电层40，对第二透明导电层40进行蚀刻，形成多个架桥连接线41，每个架桥连接线41均包括两个桥墩，两个桥墩分别穿过其中一个过孔31而与第一触摸电极组21或第二触摸电极组22断开处的两个端部连接，使每行第一触摸电极组21或每列第二触摸电极组22均导通。
具体的，步骤S12为形成多列平行排列的第一触摸电极组21和多行平行排列的第二触摸电极组22，第一触摸电极组21与第二触摸电极组22相交处断开设置，步骤S14为架桥连接线41通过过孔31桥接于第一触摸电极组21。或者第二触摸电极组22与第一触摸电极组21相交处断开设置，步骤S14为架桥连接线41通过过孔31桥接于第二触摸电极组22。
通过在第二透明导电层40上蚀刻形成架桥连接线41，架桥连接线41的桥墩穿过过孔31与断开的第一触摸电极组21或第二触摸电极组22连接，以构成电容，能够一次性导通第一透明导电层20上的所有断开的第一触摸电极组21或第二触摸电极组22，制作简单、制造成本低、生产效率高、适于大批量产。
在一个具体的实施方式中，第一触摸电极组21包括多个第一触摸电极211，第二触摸电极组22包括多个第二触摸电极221，第一触摸电极211或第二触摸电极221在两者相交处断开；每个断开的第一触摸电极211或第二触摸电极221由一个架桥连接线41及断开处的两个端部构成。
具体的，当第一触摸电极组21断开时，第一触摸电极211用于连通第一触摸电极组21；第二触摸电极221与第一触摸电极211间隔设置，通过架桥连接线41连通断开第二触摸电极组22。当第二触摸电极组22断开时，第一触摸电极211用于连通第一触摸电极组21；第二触摸电极221与第一触摸电极211间隔设置，通过架桥连接线41连通断开第二触摸电极组22。
在一个具体的实施方式中，第一透明导电层20和/或第二透明导电层40采用ITO（Indium Tin Oxid，氧化铟锡）、纳米银线透明导电膜或金属网格形成。
ITO、纳米银线和金属网格皆具备良好的透光性和导电性，能够感应指尖对显示屏的触摸，以实现信号的传输。
在一个具体的实施方式中，绝缘层30开窗的单边长度为0.05～2mm。
第二透明导电层40的导电浆通过绝缘层30开窗与第一透明导电层20上的第一触摸电极或第二触摸电极连通。通过控制绝缘层30开窗的大小，以控制导电浆的加入量。
优选的，绝缘层30开窗的单边长度为0.1～1mm。通过提高绝缘层的开窗精度，以提升产品质量。
在一个具体的实施方式中，覆盖绝缘层30的厚度为0.001um～0.5mm。
绝缘层30位于第一触摸电极与第二触摸电极之间，通过调节绝缘层30的厚度，从而调节第一触摸电极与第二触摸电极的间距，从而调节电容。当距离越小时，电容量越大。当距离越大时，电容越小。通过将覆盖绝缘层30的厚度调整至合适的范围，以将电容调整至合适的范围。
优选的，覆盖绝缘层30的厚度为0.05 mm～0.2mm。通过进一步提高覆盖绝缘层30厚度的精度，以提升产品质量。
在一个具体的实施方式中，绝缘层30通过涂布、喷墨打印、3D打印或喷涂形成。
通过涂布、喷墨打印、3D打印或喷涂均能将绝缘层30覆盖于第一透明导电层20上。
在一个具体的实施方式中，在步骤S12和/或步骤S14中，蚀刻包括光刻、激光蚀刻以及化学蚀刻。
可根据客户的需求采用不同的蚀刻方式。光刻能够精确地控制形成图形的形状和大小；激光蚀刻形成的蚀刻层的精密度高、线宽更窄，适于实验室和前期生产阶段；相比于激光蚀刻，化学蚀刻的前期投入成本低，适于大批量生产。
在一个具体的实施方式中，蚀刻的线宽为0.01～1mm。
线宽过窄具备更好的消隐效果，但容易短路、生产工艺难以达到。线宽过宽，工艺能够实现，不易短路，但消隐效果差，有明显的蚀刻痕迹。通过将线宽控制合适的数值，以满足现阶段的生产制造。
优选地，蚀刻的线宽为0.03～0.6 mm，通过进一步提高线宽精度，以提高产品质量。
在一个具体的实施方式中，第一触摸电极211和第二触摸电极221两者其一为驱动极，两者其另一为接收感应极。
具体的，第一触摸电极211为驱动极，第二触摸电极221为接收感应极。
驱动极发送驱动信号，接收感应器接收驱动极发出的驱动信号。当指尖接触显示屏时，指尖作为导体吸走第一触摸电极上的电荷，处理器获取电荷量变化，以记录触摸。
请参阅图1至图5，本发明的另一个具体实施例中，公开了一种单面电容式触摸屏，由上述任一实施方式的单面电容式触摸屏制成，单面电容式触摸屏包括：
基材10；
第一透明导电层20，第一透明导电层20设于基材10上，包括多行平行排列的第一触摸电极组21和多列平行排列的第二触摸电极组22，第一触摸电极组21或第二触摸电极组22在两者相交处断开；
绝缘层30，绝缘层30设于第一透明导电层20上，并且开设多个过孔31，过孔31均位于第一触摸电极组21或第二触摸电极组22断开处的端部的上方；及
第二透明导电层40，第二透明导电层40设于绝缘层30上，绝缘层30包括若干架桥连接线41，每个架桥连接线41包括两个桥墩，两个桥墩穿过过孔31，并与第一触摸电极组21或第二触摸电极组22断开处的端部连接。
通过在第二透明导电层40上蚀刻形成架桥连接线41，架桥连接线41的桥墩穿过过孔31与断开的第一触摸电极组21或第二触摸电极组22连接，以构成电容，能够一次性导通第一透明导电层20上的所有断开的第一触摸电极组21或第二触摸电极组22，制作简单、制造成本低、生产效率高、适于大批量产。
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)

1.一种单面电容式触摸屏的制作方法，其特征在于，包括：
步骤S11：在基材上形成第一透明导电层；
步骤S12：对第一透明导电层进行蚀刻，形成多行平行排列的第一触摸电极组和多列平行排列的第二触摸电极组，第二触摸电极组或第一触摸电极组在两者相交处断开；
步骤S13：在第一透明导电层上覆盖绝缘层，在绝缘层上开窗形成多个过孔，过孔均设于第一触摸电极组或第二触摸电极组断开处的端部上方；
步骤S14：在绝缘层上整面设置第二透明导电层，对第二透明导电层进行蚀刻，形成多个架桥连接线，每个架桥连接线均包括两个桥墩，两个桥墩分别穿过其中一个过孔而与第一触摸电极组或第二触摸电极组断开处的两个端部连接，使每行第一触摸电极组或每列第二触摸电极组均导通。
2.根据权利要求1的单面电容式触摸屏的制作方法，其特征在于，第一触摸电极组包括多个第一触摸电极，第二触摸电极组包括多个第二触摸电极，第一触摸电极或第二触摸电极在两者相交处断开；每个断开的第一触摸电极或第二触摸电极由一个架桥连接线及断开处的两个端部构成。
3.根据权利要求2的单面电容式触摸屏的制作方法，其特征在于，第一透明导电层和/或第二透明导电层采用ITO、纳米银线透明导电膜或金属网格形成。
4.根据权利要求2的单面电容式触摸屏的制作方法，其特征在于，绝缘层开窗的单边长度为0.05～2mm。
5.根据权利要求2的单面电容式触摸屏的制作方法，其特征在于，覆盖绝缘层的厚度为0.001um～0.5mm。
6.根据权利要求1至5任一项的单面电容式触摸屏的制作方法，其特征在于，绝缘层通过涂布、喷墨打印、3D打印或喷涂形成。
7.根据权利要求6的单面电容式触摸屏的制作方法，其特征在于，在步骤S12和/或步骤S14中，蚀刻包括光刻、激光蚀刻以及化学蚀刻。
8.根据权利要求7的单面电容式触摸屏的制作方法，其特征在于，蚀刻的线宽为0.01～1mm。
9.根据权利要求8的单面电容式触摸屏的制作方法，其特征在于，第一触摸电极和第二触摸电极两者其一为驱动极，两者其另一为接收感应极。
10.一种单面电容式触摸屏，由权利要求1至9任一项的单面电容式触摸屏的制作方法制成，其特征在于，单面电容式触摸屏包括：
基材；
第一透明导电层，第一透明导电层设于基材上，包括多行平行排列的第一触摸电极组和多列平行排列的第二触摸电极组，第一触摸电极组或第二触摸电极组在两者相交处断开；
绝缘层，绝缘层设于第一透明导电层上，并且开设多个过孔，过孔均位于第一触摸电极组或第二触摸电极组断开处的端部的上方；及
第二透明导电层，第二透明导电层设于绝缘层上，绝缘层包括若干架桥连接线，每个架桥连接线包括两个桥墩，两个桥墩穿过过孔，并与第一触摸电极组或第二触摸电极组断开处的端部连接。
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