CN1361465A - 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,在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,因此本发明系利用具高导电材料之59～62%的银粉及14～16%的碳粉,再加入24～25%接触剂溶液所混合而成之油墨,利用印刷将此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的电阻值比线性图案两端的电阻值之比值控制在10左右,以达到一种理想的线性图案。
Description
本发明系有关一种触控屏线性图案的制造方法，尤指一种可提高玻璃层表面每平方的电阻值比线性图案两端的电阻值之线性图案的制造方法。
已知，目前检测电压型及检测电流型之触控屏已被广泛运用于桌上型、掌上型或笔记本型电脑上使用，让使用者可于荧幕上书写、绘图或点选各项功能或按键指令后，此电气讯号就输入于电脑中处理，使用时电脑即于荧幕作各种功能视窗之切换，便于使用者不需再通过键盘即可操作电脑。
而上述所提之各种触控屏(如图1所示传统的电流式触控屏)，系由玻璃层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电流的变化来确定所被接触的位置，详细的工作原理可参考美国专利4,293,734，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到触控屏的边缘构成一种电阻网路，这种电阻网路不管是制造或最后的触控屏精度都不理想，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。同样的情况，这个线性图案占用较大的触控屏边框面积，以致触控屏可使用之面积减少，在今天的LCD发展中，边框越来越小，较大的线性图案将无法使用。
早期已有人提过一种理想的方法，来制造触控屏中的线性图案，参考美国专利3,591,718，但是它无法提供一种可行的制造方法，以致这个理想的设计从没在商业中使用，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导电玻璃。可生产出一种造价低，精度好以及可使用触控面积高的触控屏。
而上述所提之另一种触控屏(如图2所示传统的电压式五线触控屏)，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。在工作原理上，下层之ITO接上0-5V X轴方向的均匀电场，当触控屏被触摸，上层之ITO接触到下层之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象征着被触摸点在60％触控屏X方向的总长度，完成这方向测量后，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，详细之工作原理可参考美国专利3,798,370。这类的触控屏也同样需要线性图案来提高精确度，目前市场上这类触控屏中以ELO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，来增加该线性图案所用的触控屏的精确度，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触控屏成品的造价。
因此，本发明之主要目的，在于避免上述缺陷，利用高导电材料的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，达到触控屏的精度以及降低造价和缩小所用的边框面积。
本发明的另一目的，在于高导电材料也可以其他金属材料代替，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，在材料的调节之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的电阻值比线性图案两端的电阻值为10左右。
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为公知电流式触摸荧幕之构造分解示意图；
图2为公知五线电压式触摸荧幕构造分解示意图；
图3为图1或图2的线性层改良后之第一种线性图案构造示意图；
图4为图1或图2的线性层改良后之第二种线性图案构造示意图。
图5为本发明之第三种线性图案构造示意图。
请参阅图3，表明图1或图2线性层改良后之第一种线性图案构造示意图。如图所示：本发明之触控屏线性图案的制造方法，其主要是改良公知的如第1图及第2图线性层3、9之线性图案，让触控屏线性准确度提高。
因为玻璃层1、7(如图1、2所示)表面每平方的电阻值比线性图案3A两端的电阻值，以及线性图案3A本身的均匀度决定触控屏线性精确度，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或其他材料上，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表面每平方的电阻值比线性图案3A两端的电阻值，比值愈高精度愈高，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表面每平方的电阻值可以在现有市场上选择，例如但不限于默克每平方500Ω的ITO玻璃或冠华每平方1500Ω的ITO玻璃，线性图案两端的电阻值由下列公式计算：
R＝(ρL)/(WH)
ρ是电阻率由材料所决定，通过条件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，因此也可以通过印刷的控制来改变线性图案3A两端的电阻值。(利用前述之公式求出电阻值后，在与上述所运用之ITO的阻值比较后，即可得知玻璃层1、7与线性图案3A之电阻值比)。
上述所提及之第一种线性图案构造系由高导电材料之62％的银粉加上14％的碳粉所组成，再加入24％的接触剂(或粘着剂)溶液混合所组成之油墨，经过用印刷将此油墨印在导电玻璃ITO表面上(如第1、2图之下玻璃层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0.5欧姆每平方，该线性图案3A的宽度为3mm每边的长度为300mm，这样每边刚好为100的平方，这样两端之阻值刚好为100欧姆，所用的ITO玻璃为500欧姆每平方，ITO的阻值以两边线性图案的阻值为10比1所构成的触控屏线性准确度将高于99％。
请参阅图4，表明图1或图2线性层改良后之第二种线性图案构造示意图。如图所示：此线性图案3B之高导电材料系由59％银粉加上16％的碳粉所组成，再加入25％的接触剂(或粘着剂)溶液所混合组成油墨，经过用印刷将此油墨印在导电玻璃ITO表面上(如第1、2图之玻璃层1、7)，此线性图案3B之印刷高度为10微米，这样的电阻率为1欧姆每平方，该线性图案3B的的宽度为3mm每边的长度为300mm，这样每边刚好为100的平方，这样两端之阻值刚好为100欧姆，所用的ITO玻璃为1000欧姆每平方，ITO的阻值以两边线性图案的阻值为10比1所构成的触控屏线性准确度将高于99％。
以上所指是两个典型的例子，本发明并不局限于使用银碳粉的高导电材料，也可以其他金属材料代替，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，在材料的调节之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的电阻值比线性图案两端的电阻值为10左右。
进一步，本发明之线性图案3A、3B除了为上述之边框形态外，此边框之线性图案3A、3B系可印刷成线条状(如图5所示)之线性图案3C。
Claims (11)
1、一种触控屏线性图案的制造方法，其特征是线性图案(3A或3B或3C)所使用之组成物包括有：一具高导电材料之银粉、碳粉及一接触剂溶液所组成。
2、根据权利要求1所述的触控屏线性图案的制造方法，其特征是，该银粉之百分比为59～62％。
3、根据权利要求1所述的触控屏线性图案的制造方法，其特征是，该碳粉之百分比为14～16％。
4、根据权利要求1所述的触控屏线性图案的制造方法，其特征是，该接触剂也可为粘着剂之百分比为24～25％。
5、根据权利要求1所述的触控屏线性图案的制造方法，其特征是，该高导电材料也可以其他金属材料代替，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(3A或3B或3C)，在材料的调节之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，以保证最后的玻璃层(1、7)表面每平方的电阻值比线性图案(3A或3B或3C)两端的电阻值为10左右。
6、一种触控屏线性图案的制造方法，此触控屏包括有：一玻璃层(1)、一导电膜层(2)、一线性层(3)、一绝缘层(4)、四银线导电层(5)及一排线(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：
上述线性层(3)系由具高导电材料之59～62％的银粉及14～16％的碳粉，再加入24～25％接触剂溶液所混合而成之油墨，利用印刷将此油墨印在导电玻璃层(1)表面边框上形成一线性图案(3A或3B或3C)，使玻璃层(1)表面每平方的电阻值比线性图案(3A或3B或3C)两端的电阻值之比值控制在10左右。
7、一种触控屏线性图案的制造方法，此触控屏包括有：一玻璃层(7)、一ITO导电层(8)、一线性层(9)、一组绝缘点(10)、一绝缘层(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，上层之ITO(8)接触到下层之ITO(14)以测出该点的电压值，其特征在于：
上述之线性层(9)系由具高导电材料之59～62％的银粉及14～16％的碳粉，再加入24～25％接触剂溶液所混合而成之油墨，利用印刷将此油墨印在导电玻璃层(7)表面边框上形成一线性图案(3A或3B或3C)，致使玻璃层(7)表面每平方的电阻值比线性图案(3A或3B或3C)两端的电阻值之比值控制在10左右。
8、根据权利要求6或7所述的触控屏线性图案的制造方法，其特征是，该玻璃层(1、7)表面每平方的电阻值可以在每平方500Ω的ITO玻璃或每平方1500Ω的ITO玻璃。
9、根据权利要求6或7所述的触控屏线性图案的制造方法，其特征是，该线性图案(3A或3B或3C)之ρ是电阻率由材料所决定，通过条件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，因此也可以通过印刷的控制来改变线性图案(3A或3B或3C)两端的电阻值。
10、根据权利要求6或7所述的触控屏线性图案的制造方法，其特征是，该线性图案(3A或3B或3C)印刷高度为10微米，这样的电阻率为0.5欧姆每平方，该线性图案(3A或3B或3C)的宽度为3mm每边的长度为300mm，这样每边刚好为100的平方，这样两端之阻值刚好为100欧姆，所用的ITO玻璃为500欧姆每平方，ITO的阻值以两边线性图案(3A或3B或3C)的阻值为10比1。
11、根据权利要求6或7项所述的触控屏线性图案的制造方法，其特征是，该线性图案(3A或3B或3C)之印刷高度为10微米，这样的电阻率为1欧姆每平方，该线性图案(3A或3B或3C)的宽度为3mm每边的长度为300mm，这样每边刚好为100的平方，这样两端之阻值刚好为100欧姆，所用的ITO玻璃为1000欧姆每平方，ITO的阻值以两边线性图案(3A可3B或3C)的阻值为10比1。
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