CN1156542C - 触控屏线性图案的制造方法 - Google Patents

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一种触控屏线性图案的制造方法,此线性图案对于五线电阻式或电流式的触控屏是不可缺少的,线性图案的设计直接影响到触控屏的精度、造价以及边框的大小,因此本发明利用具高导电材料的重量百分比为59~62%的银粉及重量百分比为14~16%的碳粉,再加入重量百分比为24~25%的接触剂溶液混合制成油墨,将此油墨利用印刷印在导电玻璃层表面边框上形成一线性图案,使玻璃层表面每平方毫米的电阻值与线性图案两端的电阻值的比值控制在10左右,以获得一种理想的线性图案。

Description

触控屏线性图案的制造方法
技术领域
本发明涉及一种触控屏线性图案的制造方法,尤其是一种可提高玻璃层表面每平方毫米的电阻值与线性图案两端的电阻值之比的线性图案的制造方法。
背景技术
已知,目前检测电压型及检测电流型的触控屏已广泛运用于桌上型、掌上型或笔记本型电脑上,使用者可在荧幕上进行书写、绘图,或点选各项功能或按键指令后,此电气讯号就输入电脑中进行处理,使用时电脑即在荧幕上作各种功能视窗的切换,便于使用者不通过键盘即可操作电脑。
而上述的各种触控屏(如图1所示现有的电流式触控屏),是由玻璃层1、导电膜层2、线性层3、绝缘层4、四银线导电层5及排线6接到控制器所构成。控制器输出四个相等的电压到此触控屏线性的四端并测量电流的变化。
当在触控屏上接触不同点时,四端电流会起不同的变化,控制器通过测量这四个端电流的变化来确定被接触的位置,详细的工作原理可参考美国专利4,293,734号。在实际工作中线性图案的设计直接影响到触控屏的精度、造价及所占的面积。早期的线性图案,是由分离的电阻元件连接到触控屏的边缘构成一种电阻网路,这种电阻网路不管是在制造上,还是最后的触控屏精度上都不理想。后来研发出由印刷产生的线性图案,详细资料可参考美国专利3,798,370号。同样的情况,这种线性图案占用了较大的触控屏边框面积,以致触控屏可使用的面积减少,在当今的LCD(液晶显示器)发展中,边框越来越小,较大的线性图案将无法使用。
早期已有人提出过一种理想的方法,用来制造触控屏中的线性图案,参见美国专利3,591,718号,但是它无法提供一种可行的制造方法,以致这种理想的设计从未在商业中使用。在这里我们找到一种混合材料,可以印出所需要的电阻值,配合市场现有的ITO(氧化铟锡)导电玻璃。可生产出一种造价低、精度好,且可使用触控面积高的触控屏。
而上述所提的另一种触控屏(如图2所示现有的电压式五线触控屏),是由玻璃层7、ITO导电层8、一层线性层9、一组绝缘点10、绝缘层11、四银线导电层12、另一绝缘层13、另一ITO导电层14、塑胶薄膜15及排线16接至控制器所构成。其工作原理为:下层的ITO接上0-5V X轴方向的均匀电场,当触控屏被触摸时,上层的ITO接触到下层的ITO以测出该点的电压值,此电压值比例即代表在触控屏上该方向位置(X轴)的比例。例如:3V代表被触摸点在60%触控屏X方向的总长度,完成此方向测量后,控制板将下层ITO转换0-5V Y轴方向的均匀电场,下层ITO用来测量上层触控点的电压值以测出另一方向(Y轴)的位置,详细的工作原理可参考美国专利3,798,370号。这一类的触控屏也同样需要从线性图案来提高精确度,目前市场上这类触控屏中以ELO公司的五线电阻式触控屏最为普遍。ELO的线性图案是由一些分离的银浆线构成电阻网路,加上除去一些导电镀膜,来增加使用该线性图案的触控屏的精确度。既使如此,ELO的触控屏的边角还是有许多线性不良的问题,除去部分导电层也增加了触控屏成品的造价。
发明内容
因此,本发明的主要目的在于避免上述缺陷,利用导电材料银粉和碳粉与接触剂溶液混合出一种印刷油墨,用这种材料印刷一条均匀的电阻线,在触控屏的边缘构成联系的电阻网路作为线性图案,以提高触控屏的精度,并降低造价、缩小所用的边框面积。
本发明的另一目的,在于实现导电材料可以用其它金属材料代替,例如采用铜粉,只要改变相对的成份而达到适当的电阻率,也可以做出理想的线性图案,在材料的调节中也可以利用图案的大小、高度来弥补材料的导电率过高与过低,以保证最后的玻璃表面每平方毫米的电阻值与线性图案两端的电阻值之比为10左右。
本发明的目的通过以下技术方案来实现。根据本发明的一个方面,提供了一种触控屏线性图案的制造方法,该方法中制作触控屏线性图案所使用的材料包括有:导电材料银粉、碳粉及接触剂溶液,其中所述银粉的重量百分比为59~62%。
为进一步实现本发明的目的,在该制造方法中所采用的碳粉的重量百分比为14~16%。其中接触剂也可以是粘着剂,其重量百分比为24~25%。该导电材料也可以用其它金属材料代替。
根据本发明的又一个方面,提供了一种触控屏线性图案的制造方法,此触控屏包括有:玻璃层、导电膜层、线性层、绝缘层、四银线导电层及排线接到控制器所构成,此控制器输出四个相等的电压到此触控屏线性的四端并测量电流的变化,所述线性层是这样形成的,由重量百分比为59~62%的导电材料银粉及重量百分比为14~16%的碳粉,再加入重量百分比为24~25%的接触剂溶液混合制成油墨,利用印刷将所述油墨印在导电玻璃层表面边框上形成一线性图案,使玻璃层表面每平方毫米的电阻值与线性图案两端的电阻值之比控制在10。
根据本发明的又一方面,提供了一种触控屏线性图案的制造方法,此触控屏包括有:玻璃层、ITO导电层、线性层、一组绝缘点、绝缘层、四银线导电层、另一绝缘层、另一ITO导电层、塑胶薄膜及排线接至控制器所构成,当触控屏被触摸时,上层的ITO接触到下层的ITO以测出该点的电压值,所述线性层是这样形成的,由重量百分比为59~62%的导电材料银粉及重量百分比为14~16%的碳粉,再加入重量百分比为24~25%的接触剂溶液混合制成油墨,利用印刷将所述油墨印在导电玻璃层表面边框上形成一线性图案,使玻璃层表面每平方毫米的电阻值与线性图案两端的电阻值的比值控制在10。
附图说明
有关本发明的技术内容及详细说明,现配合各附图说明如下。
图1为现有电流式触控屏的构造分解示意图。
图2为现有五线电压式触控屏的构造分解示意图。
图3为图1或图2中的线性层改进后的第一种线性图案构造示意图。
图4为图1或图2中的线性层改进后的第二种线性图案构造示意图。
图5为本发明的第三种线性图案构造示意图。
具体实施方式
参见图3,为图1或图2中的线性层改进后的第一种线性图案构造示意图。如图所示:本发明触控屏线性图案的制造方法,主要是改进现有的如图1及图2线性层3、9的线性图案,提高触控屏的线性准确度。
由于玻璃层1、7(如图1、2所示)表面每平方毫米的电阻值与线性图案3A两端的电阻值之比,以及线性图案3A本身的均匀度决定触控屏的线性精确度,本发明所用的线性图案3A是用印刷的方式将高导电材料印在镀有低导电材料的玻璃层1、7或其它材料上形成的,因此线性图案3A本身很均匀,唯一决定触控屏线性精度的也就是玻璃层1、7表面每平方毫米的电阻值与线性图案3A两端的电阻值之比,比值越高精度越高,但是比值太高控制器将不易测量,因此在实际中比值控制在10左右。玻璃层1、7表面每平方毫米的电阻值可以在现有市场上选择,例如可选用默克公司的每平方毫米500Ω的ITO玻璃或冠华公司的每平方毫米1500Ω的ITO玻璃,但不限于这两种玻璃,线性图案两端的电阻值R由下列公式计算出:
               R=(ρL)/(WH)
ρ是电阻率,由材料所决定,通过改变银粉及碳粉的比率可以改变ρ的大小,L是长度,W是宽度,H为高度,因此也可以通过控制印刷来改变线性图案3A两端的电阻值R(利用前述公式求出电阻值后,在与上述所运用的ITO的电阻值R比较后,即可得知玻璃层1、7与线性图案3A的电阻值R之比)。
上述所提及的第一种线性图案构造,通过以下方法制成,由高导电材料的重量百分比为62%的银粉加上重量百分比为14%的碳粉,再加入重量百分比为24%的接触剂(或粘着剂)溶液混合制成油墨,通过印刷将此油墨印在导电玻璃ITO表面上(如图1、2的下玻璃层1、7),此线性图案3A在印刷时,高度为10微米,这样的电阻率为每平方毫米0.5欧姆,该线性图案3A的宽度为3mm,每边的长度为300mm,这样每边的长度除以宽度的比值刚好为100,两端的电阻值刚好为100欧姆,所用的ITO玻璃为每平方毫米500欧姆,ITO的电阻值与两边线性图案的电阻值之比为10比1,所构成的触控屏线性准确度将高于99%。
参见图4,为图1或图2线性层改进后的第二种线性图案构造示意图。如图所示:制作该线性图案3B的高导电材料是由重量百分比为59%的银粉加上重量百分比为16%的碳粉所组成,再加入重量百分比为25%的接触剂(或粘着剂)溶液混合制成油墨,通过印刷将此油墨印在导电玻璃ITO表面上(如图1、2的玻璃层1、7),此线性图案3B的印刷高度为10微米,这样的电阻率为每平方毫米1欧姆,该线性图案3B的宽度为3mm,每边的长度为300mm,从而每边的长度除以宽度的比值刚好为100,这样两端的电阻值刚好为100欧姆,所用的ITO玻璃为每平方毫米1000欧姆,ITO的电阻值与两边线性图案的电阻值之比为10比1,所构成的触控屏线性准确度将高于99%。
以上给出的是两个典型的例子,本发明并不局限于使用银碳粉的高导电材料,也可以用其它金属材料代替,例如采用铜粉,只要改变相对的成份而达到适当的电阻率,也可以做出理想的线性图案,在材料的调节中也可以利用图案的大小、高度来弥补材料的导电率过高或过低,以保证最后的玻璃表面每平方毫米的电阻值与线性图案两端的电阻值之比为10左右。
进一步,本发明的线性图案3A、3B除了上述的边框形态外,此边框的线性图案3A、3B还可印刷成线条状(如图5所示)的线性图案3C。

Claims (8)

1、一种触控屏线性图案的制造方法,其特征在于:制作所述触控屏线性图案(3A、3B、3C)所使用的材料包括有,导电材料银粉、碳粉及接触剂溶液,其中所述银粉的重量百分比为59~62%。
2、根据权利要求1所述的触控屏线性图案的制造方法,其特征在于:所述碳粉的重量百分比为14~16%。
3、根据权利要求1所述的触控屏线性图案的制造方法,其特征在于:用粘着剂溶液代替所述接触剂溶液,其重量百分比为24~25%。
4、一种触控屏线性图案的制造方法,此触控屏包括有:玻璃层(1)、导电膜层(2)、线性层(3)、绝缘层(4)、四银线导电层(5)及排线(6)接到控制器所构成,此控制器输出四个相等的电压到此触控屏线性的四端并测量电流的变化,其特征在于:
所述线性层(3)是这样形成的,由重量百分比为59~62%的导电材料银粉及重量百分比为14~16%的碳粉,再加入重量百分比为24~25%的接触剂溶液混合制成油墨,利用印刷的方式将所述油墨印在导电玻璃层(1)表面边框上,形成一线性图案(3A、3B、3C),使玻璃层(1)表面每平方毫米的电阻值与线性图案(3A、3B、3C)两端的电阻值之比控制在10。
5、一种触控屏线性图案的制造方法,此触控屏包括有:玻璃层(7)、ITO导电层(8)、线性层(9)、一组绝缘点(10)、绝缘层(11)、四银线导电层(12)、另一绝缘层(13)、另一ITO导电层(14)、塑胶薄膜(15)及排线(16)接至控制器所构成,当触控屏被触摸时,上层的ITO(8)接触到下层的ITO(14)以测出该点的电压值,其特征在于:
所述线性层(9)是这样形成的,由重量百分比为59~62%的导电材料银粉及重量百分比为14~16%的碳粉,再加入重量百分比为24~25%的接触剂溶液混合制成油墨,利用印刷将所述油墨印在导电玻璃层(7)表面边框上,形成一线性图案(3A、3B、3C),使玻璃层(7)表面每平方毫米的电阻值与线性图案(3A、3B、3C)两端的电阻值的比值控制在10。
6、根据权利要求4或5所述的触控屏线性图案的制造方法,其特征在于:所述玻璃层(1、7)是表面的电阻值为每平方毫米500Ω的ITO玻璃或每平方毫米1500Ω的ITO玻璃。
7、根据权利要求4或5所述的触控屏线性图案的制造方法,其特征在于:所述线性图案(3A、3B、3C)的印刷高度为10微米,这样的电阻率为每平方毫米0.5欧姆,所述线性图案(3A、3B、3C)的宽度为3mm,每边的长度为300mm,两端的电阻值刚好为100欧姆,所用的ITO玻璃为每平方毫米500欧姆,ITO的电阻值与两边线性图案(3A、3B、3C)的电阻值之比为10比1。
8、根据权利要求4或5所述的触控屏线性图案的制造方法,其特征在于:所述线性图案(3A、3B、3C)的印刷高度为10微米,这样的电阻率为每平方毫米1欧姆,该线性图案(3A、3B、3C)的宽度为3mm,每边的长度为300mm,两端的电阻值刚好为100欧姆,所用的ITO玻璃为每平方毫米1000欧姆,ITO的电阻值与两边线性图案(3A、3B、3C)的电阻值之比为10比1。
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