CN201654751U - 一种电容触摸屏 - Google Patents
一种电容触摸屏 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201654751U CN201654751U CN201020198144XU CN201020198144U CN201654751U CN 201654751 U CN201654751 U CN 201654751U CN 201020198144X U CN201020198144X U CN 201020198144XU CN 201020198144 U CN201020198144 U CN 201020198144U CN 201654751 U CN201654751 U CN 201654751U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode pattern
- film
- touch screen
- substrate
- capacitance touch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 79
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 35
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 35
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 26
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 25
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 19
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 10
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 abstract 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 12
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 12
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 12
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 9
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 4
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- MRNHPUHPBOKKQT-UHFFFAOYSA-N indium;tin;hydrate Chemical compound O.[In].[Sn] MRNHPUHPBOKKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- MEYZYGMYMLNUHJ-UHFFFAOYSA-N tunicamycin Natural products CC(C)CCCCCCCCCC=CC(=O)NC1C(O)C(O)C(CC(O)C2OC(C(O)C2O)N3C=CC(=O)NC3=O)OC1OC4OC(CO)C(O)C(O)C4NC(=O)C MEYZYGMYMLNUHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000009500 colour coating Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012905 input function Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种电容触摸屏。该电容触摸屏，包括有基板，特点是基板为玻璃或是高分子材料。基板上设有第一电极图形，第一电极图形上设有电介质绝缘膜，电介质绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形边缘的接合端子。并且，电介质绝缘膜上设有第二电极图形，第二电极图形上设有保护绝缘膜，保护绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形和第二电极图形边缘的接合端子，接合端子上通过连接线连接外部控制电路。制造的特点是，在透明导电薄膜在形成之后分别通过图形化制程工艺，将该导电薄膜被制备成某种电极图形。由此，提高了产品轻薄性与良品率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种触摸屏及其制造方法，尤其涉及一种电容触摸屏。
背景技术
近年来，伴随着移动电话、终端移动设备和笔记本电脑等各种电子设备功能的增强化、多元化，触摸屏已成为这些设备的主要输入功能之一。置于液晶屏幕等电子设备显示画面前的透明型触摸屏，它能让使用者在透过触摸屏看见其背后显示画面的同时，通过接触屏幕表面，例如通过手指或感应笔在显示画面相对应位置上的触摸，来实现该电子设备的各种功能。触摸屏根据其工作原理分为很多种类，本实用新型特指一种装配在电子设备的显示画面之前的投射式电容感应触摸屏。
投射式电容感应触摸屏原理：传统的投射式电容式触摸屏结构，必定是由触控面板和贴合基板所构成。触控面板为各膜层所在面板，贴合基板一般为钢化玻璃面板。在触控面板上具有由透明导电薄膜形成的X轴电极图形和同样由透明导电薄膜形成的Y轴电极图形，电极图形之间必定存在起电介质作用的绝缘材质，以让电极图形形成耦合电容分布。当手或感应笔接触屏幕，即基板的某个位置时，该位置对应触控面板X轴，Y轴上原先的耦合电荷分布发生改变。系统通过对这种变化的监测来确定触摸发生的位置坐标。
目前使用玻璃作为触控面板的基板的传统投射式电容感应触摸屏有图7，图8两种结构。
图7所示的一种传统投射式电容感应触摸屏，它采用一种预先在基板上镀ITO膜(氧化铟锡透明导电薄膜)生成的单面导电玻璃，或者使用普通的玻璃基板102，在其单面进行ITO的镀膜。对这种ITO玻璃或在玻璃基板上镀膜形成的ITO膜，使用图形化制程工艺，制作出前述的X或Y方向上的电极图形104a，使之图形化。在该层图形化后的ITO膜上覆盖上起电介质作用的透明绝缘膜106a，然后在该绝缘膜106a上再次以镀膜的方式形成一层ITO膜，对该层ITO膜再次使用图形化制程工艺，制作出前述的X或Y方向上的电极图形104b，使之图形化。在该层图形化后的ITO膜上覆盖上起保护作用的透明绝缘膜106b，此部分即所谓触控面板。之后使用光学透明胶(OCA)或UV胶(紫外线光固胶)的贴合剂108将触控面板和基板120贴合起来，即形成完整触摸屏。基板120是一种普通的钢化玻璃。
在这种触摸屏结构当中，其中一层ITO膜104a为在成膜基板表面上沿一个方向(X轴方向)延伸的X电极图形结构。另一层ITO膜104b为在成膜基板表面上与沿X轴方向垂直的方向(Y轴方向)延伸的Y电极图形结构。在电极图形104a和电极图形104b中间存在一层绝缘膜106a，它作为电介质允许两层电极图形之间产生耦合电容。基板120为触摸面，当此面有触摸发生时，触摸物手指或触摸笔将使该触摸位置上原先存在的耦合电容的分布发生改变。通过对电极图形的扫描可以感知到耦合电容的变化并测定出触摸发生的位置。
图8所示的另一种传统投射感应电容式触摸屏，是使用一种在玻璃基板110的两面分别镀膜形成ITO膜层的双面导电玻璃，对双面导电玻璃的层膜114a和层膜114b分别采用其对应的图形化制程工艺，制作出X轴或Y轴的电极图形。然后分别在两层膜b上覆盖透明绝缘膜116a和116b，此部分即为触控面板。使用OCA(透明光学胶)或UV胶(紫外线光固胶)的贴合剂118将该触控面板和基板120贴合起来，即形成完整触摸屏。
图8所示的触摸屏中，电极图形114a、电极图形114b分别为X轴电极图形和Y轴电极图形，其中间的玻璃材质基板110作为电介质。使两层电极图形之间允许产生耦合电容。在进行贴合工艺后，被贴合的玻璃面板120将作为触摸面。当此面有触摸发生时，触摸物手指或感应笔将使该触摸位置上原先存在的耦合电容的分布发生改变。通过对104a和104b的扫描可以感知到耦合电容的变化并测定出触摸发生的位置。
上述方式制造的触摸屏的各部件的厚度分别为：触控面板基板和贴合基板为0.5mm或0.7mm。用于形成电极图形的ITO膜104a、104b、114a、114b为15～20nm。绝缘膜106a、106b、116a、116b为150～200nm。贴合材质108。在上述制造方法中，触控面板基板和贴合基板占据了整体绝大部分的厚度。
将作为触控面板基板的102、110亦用高分子材料基板作为代替，该方式虽然相比采用玻璃作为基板的产品厚度有所减小，但高分子材料基板的透光率相比玻璃将低15％左右甚至更多。不能达到在降低触摸屏整体厚度的同时，拥有很好透过率的效果。针对当今移动设备日益轻薄化的趋势，如何最大限度压缩触摸屏整体厚度是本实用新型所需解决的第一个重要课题。
如图7和图8所示，通过传统方式制造的触摸屏，面板总共需要2块，其透光率并不理想，大约在85％左右。如果采用高分子材料为基板代替玻璃，将会导致透光率更为低下。虽然各个部分都采用了可视光透明的材料，但在对移动设备续航能力要求日益提高的趋势下，如何提高透光率问题是本实用新型所需解决的第二个课题。
如图7和图8所示，在传统投射式电容触摸屏中，基板102和基板110上分别有ITO的膜层，并需要在这些ITO膜被图形化后再镀上绝缘膜，最后与玻璃面板进行贴合。整个过程中，产品必须在镀膜和图形化制程工艺之间来回传送，即：第一次ITO镀膜-＞第一次图形化-＞电介质绝缘膜镀膜-＞第二次ITO镀膜-＞第二次图形化-＞绝缘膜镀膜的工艺流程。这就导致两次图形化作业时必须将产品都必须从镀膜设备中取出，产品暴露在外部环境中时间较长，容易沾染尘埃。与此同时，在进行触控面板与基板120的贴合时，由于贴合接触面的尘埃，气泡非常难以完全除去，导致了良品率低下，该问题在该传统工艺中居于最显著位置。因此如何解决由贴合工艺带来的良品率低下问题是本实用新型所需解决的第三个课题。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种电容触摸屏。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
一种电容触摸屏，其中：仅采用一块基板，在所述基板上设有第一电极图形，所述第一电极图形上设有电介质绝缘膜，所述电介质绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形边缘的接合端子；所述电介质绝缘膜上设有第二电极图形，所述第二电极图形上设有保护绝缘膜，所述保护绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形和第二电极图形边缘的接合端子；所述接合端子上通过连接线连接有外部控制电路；所述第一电极图形为X轴电极图形，所述第二电极图形为Y轴电极图形；或是所述第一电极图形为Y轴电极图形，所述第二电极图形为X轴电极图形。
上述的一种电容触摸屏，其中：仅采用一块基板，在所述基板上如果分布有颜色印刷涂层，所述基板与第一电极图形之间分布有平坦化涂层；所述平坦化涂层上设有第一电极图形，所述第一电极图形上设有电介质绝缘膜，所述电介质绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形边缘的接合端子；所述电介质绝缘膜上设有第二电极图形，所述第二电极图形上设有保护绝缘膜，所述保护绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形和第二电极图形边缘的接合端子；所述接合端子上通过连接线连接有外部控制电路；所述第一电极图形为X轴电极图形，所述第二电极图形为Y轴电极图形；或是所述第一电极图形为Y轴电极图形，所述第二电极图形为X轴电极图形。
上述的一种电容触摸屏，其中：所述的平坦化涂层为高透过率、光致或是热致固化的高分子类材料。
进一步地，上述的一种电容触摸屏，其中：所述的连接线是采用丝网印刷及蚀刻制备的银浆导线；或是，所述的连接线是通过镀膜和图形化制程工艺制备的金属材质的导电薄膜；或是，所述的连接线是柔性电路板。
一种电容触摸屏的制造方法，其包括以下步骤：
步骤①，在基板的表面上镀膜一层透明导电薄膜；
步骤②，进行第一次图形化工程，将透明导电薄膜通过图形化制程工艺，蚀刻成特定形状的第一电极图形，在该图形的边缘生成有用于将该电极图形和连接线相接合的端子；
步骤③，在第一电极图形的膜层之上镀膜形成一层起电介质作用的绝缘膜，该电介质绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形边缘的端子；
步骤④，在电介质绝缘膜的膜层之上镀膜一层透明导电薄膜；
步骤⑤，进行第二次图形化工程，将透明导电薄膜通过图形化制程工艺，蚀刻成特定形状的第二电极图形，在该图形的边缘生成有用于将该电极图形和连接线相接合的端子；
步骤⑥，在第二电极图形的膜层之上镀膜形成一层起保护作用的绝缘膜，该保护绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形和第二电极图形边缘的端子。
进一步地，上述的一种电容触摸屏的制造方法，其中：步骤①所述的基板上涂有颜色印刷涂层；在所述基板涂有颜色印刷涂层面(范围包括颜色涂层)上形成有平坦化涂层。
更进一步地，上述的一种电容触摸屏的制造方法，其中：所述的平坦化涂层上通过丝网印刷、涂布、镀膜、沉积形成。
再进一步地，上述的一种电容触摸屏的制造方法，其中：所述的特定形状包括X轴、Y轴方向条状连接的菱形结构；对角线方向条状连接的菱形结构；X轴、Y轴方向条状连接的矩形结构；对角线方向条状连接的矩形结构。
本实用新型技术方案的优点主要体现在：仅采用一块基板，能够将触摸屏的厚度大幅的压缩，提高轻薄性。同时单基板能够最大限度地保证可见光的透过率。同时，传统工艺中的触控面板与基板之间的贴合作业可以省略。因此由贴合时尘埃，气泡引起的低良品率问题得到有效解决。
附图说明
本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。这些附图当中，
图1是实施例1中一种电容触摸屏的构造示意图；
图2是实施例2中一种电容触摸屏的构造示意图；
图3是本一种电容触摸屏第一电极图形以及与连接线相连接的端子部位的平面图；
图4是本一种电容触摸屏第二电极图形以及与连接线相连接的端子部位的平面图；
图5是本实用新型第一电极图形和第二电极图形在连接线相连后和外部电路的连接示意图；
图6a、6b是Iphone所用的电极图形示意图；
图7是传统的投射式电容触摸屏整体切断面示意图；
图8是另一种传统的投射式电容触摸屏的整体切断面示意图。
具体实施方式
如图1～6所示的一种电容触摸屏，包括有基板，其特别之处在于：基板为玻璃或是高分子材料，在基板上设有第一电极图形。同时，在第一电极图形上设有电介质绝缘膜电介质绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形边缘的接合端子。所述电介质绝缘膜上设有第二电极图形，第二电极图形上设有保护绝缘膜，所述保护绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形和第二电极图形边缘的接合端子。
进一步来看，所述接合端子上通过连接线连接有外部控制电路。第一电极图形为X轴电极图形，第二电极图形为Y轴电极图形。或是第一电极图形为Y轴电极图形，第二电极图形为X轴电极图形。由此可见，传统的投射式电容式触摸屏，必需是由触控面板外加贴合基板的方式进行制备。触控面板为各膜层所在面板，贴合基板一般为钢化玻璃面板。而本实用新型则是将原先在触控面板上的各膜层直接制备在贴合基板上。
为了便于不同的制造需求，所述的基板上设有颜色印刷涂层，所述基板与第一电极图形之间分布有平坦化涂层。具体来说，所述的平坦化涂层为高透过率、光致或是热致固化的高分子类材料。
同时，结合本实用新型较佳的实施方式来看，所述的连接线是采用丝网印刷及蚀刻制备的银浆导线。或是，所述的连接线是通过镀膜和图形化制程工艺制备的金属材质的导电薄膜。或是，所述的连接线是柔性电路板。具体来说，在外部控制电路承载在柔性电路板之后，将柔性电路板的外形和金手指设计成可以与电极图形的露出部分直接接合的方式即可。
参考本一种电容触摸屏的制造方法来看，其与众不同在于包括以下步骤：首先，在基板的表面上镀膜一层透明导电薄膜。具体来说，基板是玻璃或是高分子材料。或是所述的基板是预先镀好透明导电薄膜的透明导电玻璃，如此可以缩短工艺流程。并且，考虑到基板的实用性，玻璃是钢化玻璃或是石英玻璃。当然，考虑到触摸屏应用设备的不同，在基板上如果设有颜色印刷涂层，在所述基板上通过丝网印刷、涂布、镀膜、沉积，形成的平坦化涂层。然后在平坦化涂层之上镀膜形成一层透明导电薄膜，从而解决了颜色印刷涂层和电极图形接合边缘的断差问题。
然后进行第一次图形化工程，将透明导电薄膜通过图形化制程工艺，蚀刻成特定形状的第一电极图形，在该图形的边缘生成有用于将该电极图形和连接线相接合的端子。之后，在第一电极图形的膜层之上镀膜形成一层起电介质作用的电介质绝缘膜，该电介质绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形边缘的端子。
接着，在电介质绝缘膜的膜层之上镀膜一层透明导电薄膜。之后进行第二次图形化工程，具体来说，将透明导电薄膜通过图形化制程工艺，蚀刻成特定形状的第二电极图形，在该图形的边缘生成有用于将该电极图形和连接线相接合的端子。
最后，在第二电极图形的膜层之上镀膜形成一层起保护作用的绝缘膜，并且，该保护绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形和第二电极图形边缘的端子。
考虑到第一电极图形与第二电极图形的功能完好实现，所述的特定形状为由单个菱形在对角线位置桥接形成的多菱形条状组合。并且，所述的透明导电薄膜的透明程度为在可见光的波长范围390～770nm内其表现为透明。
再者，考虑到基板的正常应用，其可以采用普通钢化玻璃、石英玻璃与高分子材料。具体来说，所述的高分子材料包括PC、PET与PMMA。这样，满足基板的高透过率与防刮伤。
实施例一
一种电容触摸屏，以一块材质为钢化玻璃或高分子面板为基板2取代传统的触控面板加基板的双面板结构。
对于基板2的材质，并没有特别的要求。在此仅取最常见的钢化玻璃为例进行描述。钢化玻璃具有高强度，表面硬度高，透光率优良等优点。例如钢化玻璃的表面硬度，以莫斯硬度计量的话，钢化玻璃表面硬度通常是7H，远高于普通玻璃。钢化玻璃通常分为化学钢化玻璃和物理(热钢化)钢化玻璃两种，该两种玻璃对本实用新型均适用。最常见的基板2的厚度是0.5mm，0.55mm，0.7mm。
在基板2上镀膜形成一层透明导电膜，通常采用ITO作为材质，镀膜采用蒸镀或溅射镀膜方式。
透明导电膜镀膜完成后，通过图形化制程工艺制作第一电极图形4。第一电极图形的某一种例子参考图3，其具体形状是，单个菱形4在对角线位置桥接形成多菱形条状组合4a，其垂直于X轴，在Y轴方向延伸。各条菱形条状组合均是相互平行的，各条菱形组合之间是互不接触的。具体来说，如图3中，任意2个平行的菱形条状结构看似紧密接触，实际上是存在毫米级的间隙。电极图形在边缘(延伸方向)处通常是取半个菱形。在其一端(图示3的下部)制作成用于和连接线接合的端子部位16a，以及虚拟地线6。
图形化制程工艺完成后，在第一电极图形4之上镀膜形成一层透明电介质膜6。电介质绝缘膜的作用是让第一电极图形和第二电极图形产生耦合电容。通常采用SIO2为材质，膜层厚度在100～200nm左右，镀膜采用蒸镀或溅射镀膜方式。镀膜覆盖范围被设计成不包括第一电极图形的端子部位16a。
电介质膜镀膜完成后，在电介质膜6之上镀膜形成一层透明导电薄膜，通常采用ITO作为材质，镀膜采用蒸镀或溅射镀膜方式。
透明导电膜镀膜完成后，通过图形化制程工艺制备第二电极图形8。第二电极图形的某一种例子参考图4，其具体形状是，单个菱形8在对角线位置桥接形成多菱形条状组合8a，其垂直于Y轴，在X轴方向延伸。各条菱形条状组合均是相互平行的，各条菱形组合之间是互不接触的(如图4中，任意2个平行的菱形条状结构看似紧密接触，实际上是存在毫米级的间隙)。电极图形在边缘(延伸方向)处通常是取半个菱形。在其一端(如图4的右部)制作成和连接线接合的端子部位16b，以及虚拟地线10。
用于制作电极图形4和8的透明导电薄膜，其材料并没有特别限制，在此仅取最常见的氧化铟锡(ITO)为例进行描述，此处ITO膜厚度通常在20nm左右。ITO因具有良好的化学蚀刻性而被广泛应用于电极图形制备。除了ITO之外，ZnO膜也是一种透明导电材料。
图形化制程工艺完成后，在第二电极图形8上镀膜形成一层透明保护绝缘膜10。保护绝缘膜作用是对其之前的所有膜层做一个总体的绝缘和保护。通常采用SIO2作为材质，厚度在15～200nm之间，镀膜采用蒸镀或溅射镀膜方式。镀膜覆盖范围被设计成不包括第二电极图形的端子部位16b。
参照图1，第一电极图形4和第二电极图形8分别由其由连接线12引导通向外部控制电路14。最后，基板2的另一面(即没有膜形成的一面)将被作为触摸面。
正对着基板2看，如图5所示，电极图形的菱形条状组合4a、菱形条状组合8a在某个部分出现交叠。在这个微小的交叠处，由于面积的存在会在两层电极图形之间的该部位产生浮游电容，浮游电容会影响外部控制电路感应器对感应电极图形的扫描检测。为此应该尽可能地减小交叠处面积以控制浮游电容的大小。为使扫描检测更加灵敏，菱形和桥接处(交叠产生部位)的设计应尽量满足交叠面积小，菱形面积大(通常其边长为4.5～5.5mm)
电极图形4和8都具有其各自的接合端子16a和端子16b，该接合端子通过连接线12与外部控制电路的连接，连接线12有3种实现方式：一种是在基板2上镀膜形成金属材质的导电膜，通过图形化制程工艺使之形成所需要的引线形状，引线的一端和接合端子16a和端子16b相接合，另一端然后通向外部电路。第二种方法是用丝网印刷法，在基板2上印刷一层材质为银浆的导电膜，通过图形化制程使之形成所需要的引线形状，引线和接合端子16a和端子16b相接合，另一端然后通向外部电路。第三种方式是直接将软性电路板热压到接合端子上，外部控制电路即存在于FPC上。
实施例二
本实用新型提出的另一种投射式电容触摸屏的结构示意图如图2，相对图1在基板2上直接形成用于制备第一电极图形4的透明导电膜。图2所示的基板2上存在前述的一种颜色印刷涂层20，为了消除颜色印刷涂层和电极图形接合边缘的断差，从而引入的整体丝网印刷制备的透明平坦化涂层是和实施例1的最大差别。第一电极图形4，电介质膜6，第二电极图形8，保护绝缘膜10、连接线12a与连接线12b将依次在此平坦化涂层22上镀膜制备得到。
颜色印刷的范围通常是在基板2的可视区域以外，该范围覆盖了电极图形的与连接线的接合部位，以及连接线本身。
颜色印刷涂层20和平坦化涂层22是一种用丝网印刷形成的树脂，油墨材质的膜层。颜色印刷涂层20的厚度在15～30微米，由有色油墨调和成黑色，蓝色等各种颜色，可见光透过率在0.1％以下。平坦化涂层22是厚度在10～60微米左右，高透过率、光致或热致固化的高分子类树脂，可见光透过率能达到98.5％以上。
实施例2的透明导电膜，电极图形，电介质绝缘膜，保护绝缘膜，连接线的特征同实施例1完全相同。
在本实用新型的实例讲述中，电极图形的延伸方向是X轴或Y轴，他们之间是以垂直的方式交叠，实际上电极图形的延伸方式和交叠方式并不一定仅限于此，例如存在延基板2的对角线延伸的电极图形，有两层电极图形之间互成某个角度地交叠。
如图5所示是从基板2开始至保护绝缘膜10全部形成完毕的最终状态。这种工艺可以统一在单块面板上完成，免除了传统中触控面板和基板的贴合作业，使贴合时尘埃，气泡导致的良品率低下问题得到回避。
再进一步结合本实用新型来看，所述图形化制程工艺分为透明导电膜图形化和连接线图形化(特指用于镀膜方式形成的金属薄膜)两种，电极图形4和电极图形8均是由透明导电膜图形化制备得到。其具体制备工艺如下：首先进行膜层制备工艺：在玻璃基板2上通过磁控溅射镀膜方式获得前述的ITO膜层，然后在膜层上印刷一种阻蚀油墨，然后将基板2用蚀刻液喷淋，阻蚀油墨的印刷形状即电极图形4，因此未被印刷到的部分将被蚀刻液腐蚀，之后进行清洗蚀刻液，然后剥离阻蚀油墨，最后再整体清洗基板2后整个图形转移工艺完成。该方法的局限在于所制备的图形中，线条宽度极限通常大于0.1mm。
再具体来说，连接线图形化是在金属膜层上涂布一层光刻胶(photoresiet，或称光阻材料；光致抗蚀剂)，再在光刻胶上盖上曝光掩模版(photo mask，或称曝光底片)。使用特定的光源照射基板2具有曝光掩模版的侧面。曝光掩模版是一种细微镂空的物质，其非镂空的范围被设计成引线形状，其镂空部分下的光刻胶在接受到特殊光源的照射下，引发材料变性，转变为一种可溶于某种溶剂的物质。而其余部位因被遮掩而受到保护，依然牢固地附着在金属膜层上。接受特殊光源照射的过程称为曝光，用特殊溶剂洗掉变性的光刻胶的过程称为显影。之后采用蚀刻液对基板2作浸泡清洗，蚀刻液为强酸组成的混合溶液，常见的配置有盐酸+硝酸+水，盐酸+绿化亚铁，盐酸+有机酸等。蚀刻液对金属有腐蚀性，经过显影过程后，变性的光刻胶因变性被洗去，其下方的金属即失去光刻胶的保护在蚀刻液中而被腐蚀掉，该过程称为蚀刻。之后进行酸液清洗和剥离光刻胶，最后在整体清洗基板2后整个图形转移工艺完成。该工艺常用于制备线条宽度小于0.1mm的图形。注意，虽然蚀刻液对ITO也有腐蚀性，但在蚀刻金属前保护绝缘膜10已经完成。因此ITO不会被蚀刻。
结合本实用新型的触摸感应原理来看，电极图形4和电极图形8分别作为感应电极和驱动电极。外部控制电路14的驱动器将控制驱动电极图形8，使之和感应电极图形4之间产生耦合电容。此时外部控制电路14的感应器将能检测到感应电极图形4上产生的电容分布，即此时电路系统处于工作状态。当有手指或感应笔接近基板2的另一面(无膜层的一面)时，手指或感应笔将和感应电极图形4之间产生一个新的耦合电容，这个新耦合电容的产生将引起原先感应电极图形4上产生的电容分布的改化，此时外部控制电路14的感应器将能检测到感应电极图形4上产生的电容分布改变，通过控制电路的IC内部程序对变化数据进行计算，处理，从而判断该位置发生了触摸。
并且，电极图形4和电极图形8的形状，即菱形条状组合的垂直-交错重叠方式并不是唯一的电极图形设计。
例如苹果公司的iphone手机的触摸屏所使用的电极图形，如图6a、6b所示，X轴的电极图形是矩形单元30间用狭小的条状单元30a相连接，在X轴方向(横方向)上延伸形成。Y轴电极图形是一条沿Y轴方向(竖直方向)上延伸的矩形34所形成。X轴和Y轴电极图形之间也存在一层电介质绝缘膜，两层电极图形的交叠方式是Y轴的矩形34和X轴图形的连接部位30a相重合。
X轴的电极图形在矩形链接处被插入一个虚拟电极图形32，Y轴电极图形的矩形34之间被设计成存在如图所示的虚拟电极图形36。虚拟电极图形是参照物或填充的功能，实际并不参与驱动和感应。例如在该电极图形设计中，电极图形30、电极图形30a与电极图形34叠合后放在液晶面板上方时，会在电极图形区域外的部分和底下的液晶屏幕之间产生视差，所以在那些区域插入虚拟电极图形，可以极大地消除视差。
通过上述的文字表述并结合附图可以看出，采用本实用新型后，仅采用一块基板，能够将触摸屏的厚度大幅的压缩，提高轻薄性。同时单基板能够最大限度地保证可见光的透过率。同时，传统工艺中的触控面板与基板之间的贴合作业可以省略。因此由贴合时尘埃，气泡引起的低良品率问题得到有效解决。
Claims (10)
1.一种电容触摸屏，其特征在于：仅采用一块基板，在所述基板上设有第一电极图形，所述第一电极图形上设有电介质绝缘膜，所述电介质绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形边缘的接合端子；所述电介质绝缘膜上设有第二电极图形，所述第二电极图形上设有保护绝缘膜，所述保护绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形和第二电极图形边缘的接合端子；所述接合端子上通过连接线连接有外部控制电路；所述第一电极图形为X轴电极图形，所述第二电极图形为Y轴电极图形。
2.根据权利要求1所述的一种电容触摸屏，其特征在于：仅采用一块基板，在所述基板上有颜色印刷涂层，所述基板与第一电极图形之间分布有平坦化涂层；所述平坦化涂层上设有第一电极图形，所述第一电极图形上设有电介质绝缘膜，所述电介质绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形边缘的接合端子；所述电介质绝缘膜上设有第二电极图形，所述第二电极图形上设有保护绝缘膜，所述保护绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形和第二电极图形边缘的接合端子；所述接合端子上通过连接线连接有外部控制电路；所述第一电极图形为X轴电极图形，所述第二电极图形为Y轴电极图形。
3.根据权利要求2所述的一种电容触摸屏，其特征在于：所述的平坦化涂层为高透过率的高分子类材料。
4.根据权利要求1或2所述的一种电容触摸屏，其特征在于：所述的连接线是采用丝网印刷及蚀刻制备的银浆导线。
5.根据权利要求4所述的一种电容触摸屏，其特征在于：所述的连接线是通过镀膜和图形化制程工艺制备的金属材质的导电薄膜。
6.根据权利要求4所述的一种电容触摸屏，其特征在于：所述的连接线是柔性电路板。
7.根据权利要求1所述的一种电容触摸屏，其特征在于：所述第一电极图形为Y轴电极图形，所述第二电极图形为X轴电极图形。
8.根据权利要求2所述的一种电容触摸屏，其特征在于：所述第一电极图形为Y轴电极图形，所述第二电极图形为X轴电极图形。
9.根据权利要求2所述的一种电容触摸屏，其特征在于：所述的平坦化涂层为光致固化高分子类材料。
10.根据权利要求2所述的一种电容触摸屏，其特征在于：所述的平坦化涂层为热致固化高分子类材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201020198144XU CN201654751U (zh) | 2010-05-18 | 2010-05-18 | 一种电容触摸屏 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201020198144XU CN201654751U (zh) | 2010-05-18 | 2010-05-18 | 一种电容触摸屏 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201654751U true CN201654751U (zh) | 2010-11-24 |
Family
ID=43119994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201020198144XU Expired - Fee Related CN201654751U (zh) | 2010-05-18 | 2010-05-18 | 一种电容触摸屏 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201654751U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102270078A (zh) * | 2011-08-23 | 2011-12-07 | 汕头超声显示器有限公司 | 具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏及其制造方法 |
| TWI472982B (zh) * | 2012-11-30 | 2015-02-11 | Henghao Technology Co Ltd | 觸控面板 |
| CN105900050A (zh) * | 2014-01-10 | 2016-08-24 | 波利Ic有限及两合公司 | 电容传感器元件以及用于制造电容传感器元件的方法 |
| CN107066159A (zh) * | 2013-03-27 | 2017-08-18 | 株式会社日本显示器 | 带有触摸检测功能的显示装置、电子设备及检测装置 |
| US10488991B2 (en) | 2012-05-16 | 2019-11-26 | Tpk Touch Solutions (Xiamen) Inc. | Touch panel comprising a sensing electrode layer and touch sensing display using the same |
-
2010
- 2010-05-18 CN CN201020198144XU patent/CN201654751U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102270078A (zh) * | 2011-08-23 | 2011-12-07 | 汕头超声显示器有限公司 | 具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏及其制造方法 |
| US10488991B2 (en) | 2012-05-16 | 2019-11-26 | Tpk Touch Solutions (Xiamen) Inc. | Touch panel comprising a sensing electrode layer and touch sensing display using the same |
| TWI472982B (zh) * | 2012-11-30 | 2015-02-11 | Henghao Technology Co Ltd | 觸控面板 |
| CN107066159A (zh) * | 2013-03-27 | 2017-08-18 | 株式会社日本显示器 | 带有触摸检测功能的显示装置、电子设备及检测装置 |
| US10599246B2 (en) | 2013-03-27 | 2020-03-24 | Japan Display Inc. | Display device with touch detecting function and electronic apparatus |
| CN107066159B (zh) * | 2013-03-27 | 2020-04-14 | 株式会社日本显示器 | 带有触摸检测功能的显示装置、电子设备及检测装置 |
| US10884534B2 (en) | 2013-03-27 | 2021-01-05 | Japan Display Inc. | Detection device |
| CN105900050A (zh) * | 2014-01-10 | 2016-08-24 | 波利Ic有限及两合公司 | 电容传感器元件以及用于制造电容传感器元件的方法 |
| CN105900050B (zh) * | 2014-01-10 | 2020-03-27 | 波利Ic有限及两合公司 | 电容传感器元件以及用于制造电容传感器元件的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101853114B (zh) | 设有电极的电容触摸屏及其制造方法 | |
| TWI431517B (zh) | 保護玻璃一體型感測器 | |
| CN102736779B (zh) | 输入装置的制造方法 | |
| JP5923951B2 (ja) | タッチパネルセンサ基板およびその基板の製造方法 | |
| KR101397682B1 (ko) | 투명 전극 구조물을 가지는 윈도우 일체형 터치스크린 패널 및 그 제조 방법 | |
| US20180239457A1 (en) | Touch substrate, fabricating method thereof, display panel and display device | |
| CN105117082B (zh) | 一种触摸屏的制作方法及触摸屏 | |
| JP5026580B2 (ja) | カバーガラス一体型センサー | |
| CN107085480B (zh) | 一种触控基板及其制备方法、触控显示装置 | |
| JP5026581B2 (ja) | カバーガラス一体型センサー | |
| TWI569289B (zh) | 導電性結構體及其製造方法以及顯示裝置 | |
| WO2018024133A1 (zh) | 一种触控屏及其制作方法、外挂式触摸显示装置 | |
| CN201654751U (zh) | 一种电容触摸屏 | |
| CN107229360A (zh) | 触控面板、其制造方法及触控显示装置 | |
| CN105138191A (zh) | 一种触控显示装置及其制作方法 | |
| CN101943970A (zh) | 触控平面显示面板及其制造方法 | |
| US20140042001A1 (en) | Panel with sensing structure and manufacturing method thereof | |
| JP2012155644A (ja) | 加飾カバーガラス一体型タッチパネルの製造方法及び液晶表示装置 | |
| CN105653106A (zh) | 一种gf2结构的电容触摸屏及其制造方法 | |
| CN104238782A (zh) | 一种触摸屏电极的制备方法 | |
| CN107861656A (zh) | 触摸屏的制造方法、显示装置 | |
| CN106168867A (zh) | 电容屏及其制备方法 | |
| CN103324376A (zh) | 一种单片式电容触摸屏及其制备方法 | |
| CN203299798U (zh) | 一种采用镀铜导电基材的电容触控屏 | |
| CN101776815A (zh) | 触控显示面板与其制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Shanghai Uiworks Electronic Tech. Co., Ltd. Assignor: Cheng Shuyi Contract record no.: 2011310000010 Denomination of utility model: Capacitive touch screen and manufacturing method thereof Granted publication date: 20101124 License type: Exclusive License Record date: 20110221 |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHANGHAI UIWORKS ELECTRONIC TECH. CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: CHENG SHUYI Effective date: 20110630 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 200240 ROOM 601, NO. 136, LANE 1399, HUANING ROAD, MINHANG DISTRICT, SHANGHAI TO: 200433 ROOM 214-9, TOWER C, BUILDING 11, NO. 128, XIANGYIN ROAD, YANGPU DISTRICT, SHANGHAI |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20110630 Address after: 200433 room C, block 214-9, building 11, Xiang Yin Road, Shanghai, Yangpu District, 128 Patentee after: Shanghai Uiworks Electronic Tech. Co., Ltd. Address before: 200240 Shanghai city Minhang District Huaning road 1399 Lane No. 136 Room 601 Patentee before: Cheng Shuyi |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101124 Termination date: 20140518 |