一種電容式觸控屏的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示了一種電容式觸控屏，包括觸控基層和感應(yīng)基層，觸控基層設(shè)有X行ITO膜導(dǎo)電電極一面與感應(yīng)基層設(shè)有Y行導(dǎo)電電極的背面通過(guò)光學(xué)透明膠相向貼合。本實(shí)用新型電容式觸控屏是G1M結(jié)構(gòu)，G是指玻璃sensor;?是作為觸控基層載體，1M是一層表面印有低線阻、低方阻的有金屬網(wǎng)線（又稱Metal?Mesh）的PET膜sensor；是用來(lái)作為感應(yīng)基層載體，同時(shí)在與G貼合之后又具備防爆膜的功能，這樣的電容式觸摸屏制程簡(jiǎn)化，成本低廉，是中大尺寸（尤其是7寸以上）的電容式觸摸屏的優(yōu)佳選擇。
【專利說(shuō)明】 一種電容式觸控屏
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及觸摸屏【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種中、大尺寸的電容式觸摸屏結(jié)構(gòu)。【背景技術(shù)】
[0002]今天的社會(huì)以電容式觸摸屏作為人機(jī)界面的電子產(chǎn)品日益普及，由于視覺(jué)的享受及使用是的便捷，消費(fèi)者也越來(lái)越青睞于中大尺寸的觸摸屏產(chǎn)品。從大屏手機(jī)、PAD到超極本電腦，多點(diǎn)觸控的電容式觸摸屏的運(yùn)用越來(lái)越廣，尺寸也越來(lái)越大。
[0003]電容式觸摸屏Capacity Touch Panel (CTP)是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的，是一種通過(guò)電極和人體特性結(jié)合來(lái)感應(yīng)觸摸信號(hào)的觸摸屏。當(dāng)觸摸屏四邊均鍍上狹長(zhǎng)的電極后，在導(dǎo)電體內(nèi)形成一個(gè)低電壓交流電場(chǎng)。在人體(手指)觸摸屏幕時(shí)，由于人體電場(chǎng)作用，手指與導(dǎo)體層間會(huì)形成一個(gè)耦合電容，四邊電極產(chǎn)生的電流會(huì)流向觸點(diǎn)，而電流強(qiáng)弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏幕后的控制器便會(huì)計(jì)算電流的比例及強(qiáng)弱，準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置。
[0004]目前的電容式觸摸屏主要包括:GG(Glass-Glass)、GlF(Glass-Film)、GFF(Glass-Film-Film)、PG(PET-Glass)、OGS(One Glass Solution)等幾種結(jié)構(gòu)，其中:
[0005]G是指玻璃蓋板或者玻璃ITO導(dǎo)電膜sensor;
[0006]F 是指 Film sensor 就是 ITO 導(dǎo)電膜 sensor
[0007]G+G是指玻璃蓋板+玻璃ITO導(dǎo)電膜sensor ；
[0008]G+f是指玻璃ITO導(dǎo)電膜sensor+PET膜ITO導(dǎo)電膜sensor ；
[0009]G+F+F是指玻璃蓋板+ PET膜ITO導(dǎo)電膜sensor + PET膜ITO導(dǎo)電膜sensor;
[0010]P+G是指PET膜的ITO導(dǎo)電膜sensor+玻璃ITO導(dǎo)電膜sensor ；
[0011]OGS是指一塊玻璃解決方案，是玻璃蓋板和ITO導(dǎo)電sensor —體化結(jié)構(gòu)；
[0012]以上幾種觸摸屏的結(jié)構(gòu)各有各自的特點(diǎn)，有些硬度高，耐磨損、壽命長(zhǎng)，另一些則成本低、制程簡(jiǎn)單；但是以上不管哪種結(jié)構(gòu)的電容式觸摸屏在向中大尺寸拓展時(shí)都會(huì)存在感應(yīng)電流的透明導(dǎo)電層圖案(Parttern)的線阻過(guò)大且透過(guò)率較低這樣一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樵酱蟪叽绲碾娙菔接|摸屏圖案(Pattern)的面積越大，從而導(dǎo)致導(dǎo)電線路越來(lái)越長(zhǎng)，線路的電阻也越來(lái)越大。
[0013]ITO的導(dǎo)電性如果是以載流子密度和遷移率的積來(lái)表示的話，7x10 -5 Q.cm左右就是極限了，所以ITO導(dǎo)電膜的方阻以及Pattern的線阻是很難做到很低的，這樣中大尺寸電容式觸摸屏與人體手指之間所產(chǎn)生的微弱電流也就很難快而準(zhǔn)地傳輸?shù)絀C芯片，也就很難實(shí)現(xiàn)自由自在的觸控操作了。同時(shí)一味最求低電阻的ITO導(dǎo)電膜的透過(guò)率也會(huì)大大降低，也將不再適合于觸摸屏的使用要求了。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0014]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)一種感應(yīng)電流的透明導(dǎo)電層圖案Pattern的線阻低、透過(guò)率較高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、生產(chǎn)成本低廉的中大尺寸電容式觸摸屏。[0015]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種電容式觸控屏，其特征在于:包括觸控基層和感應(yīng)基層；
[0016]所述的觸控基層的基板玻璃上設(shè)有邊框，所述的邊框內(nèi)設(shè)置有數(shù)行相同的X行ITO膜導(dǎo)電電極，每行所述的X行ITO膜導(dǎo)電電極一端連接有金屬走線，所述的金屬走線沿著邊框集中匯總到柔性線路板的區(qū)域；
[0017]所述的感應(yīng)基層的基板上設(shè)有數(shù)行凹槽，所述的凹槽內(nèi)設(shè)置有Y行導(dǎo)電電極，所述的Y行導(dǎo)電電極通過(guò)四周走線沿著觸控基層的邊框所對(duì)應(yīng)覆蓋的區(qū)域集中匯總到柔性線路板的區(qū)域；
[0018]所述的觸控基層設(shè)有X行ITO膜導(dǎo)電電極一面與感應(yīng)基層表設(shè)有Y行導(dǎo)電電極一面通過(guò)光學(xué)透明膠相向貼合，所述的X行ITO膜導(dǎo)電電極與Y行導(dǎo)電電極相互垂直。
[0019]所述的感應(yīng)基層的基板為PET塑料薄膜，厚度為0.75-1.0mm。
[0020]所述的Y行導(dǎo)電電極和四周走線可以由納米銀、石墨烯或銅制成
[0021]Y行導(dǎo)電電極的線寬為Ι-lOu，相互間距為100-300U。
[0022]本實(shí)用新型電容式觸控屏是GlM結(jié)構(gòu)，G是指玻璃sensor;是作為觸控基層載體，IM是一層印有低線阻、低方阻的金屬網(wǎng)狀(Metal Mesh)的PET膜sensor ;是用來(lái)作為感應(yīng)基層載體，同時(shí)在與G貼合之后又具備防爆膜的功能，這樣的電容式觸摸屏制程簡(jiǎn)化，成本低廉，是中大尺寸(尤其是7寸以上)的電容式觸摸屏的優(yōu)佳選擇。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]下面對(duì)本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明:
[0024]圖1為觸控基層基板玻璃結(jié)構(gòu)示意圖
[0025]圖2為涂有邊框的基板玻璃結(jié)構(gòu)不意圖；
[0026]圖3為鍍有IM-1TO導(dǎo)電膜的基板玻璃結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為將IM-1TO導(dǎo)電膜制成導(dǎo)電電極的基板玻璃結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為鍍有金屬導(dǎo)電層的基板玻璃結(jié)構(gòu)不意圖；
[0029]圖6為將金屬導(dǎo)電層制成金屬走線的基板玻璃結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7為表面涂有保護(hù)膜層的基板玻璃結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖8為感應(yīng)基層基板結(jié)構(gòu)不意圖；
[0032]圖9為在光刻膠凹槽內(nèi)設(shè)有Y行導(dǎo)電電極的感應(yīng)基層基板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖10為CNC加工后的觸控基層基板玻璃結(jié)構(gòu)示意圖
[0034]圖11為|吳切加工后的感應(yīng)基層基板結(jié)構(gòu)不意圖；
[0035]圖12為貼合后的觸控基層和感應(yīng)基層結(jié)構(gòu)不意圖；
[0036]圖13為綁定FPC后的電容式觸控屏模組結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)用新型構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。[0038]電容式觸控屏由觸控基層和感應(yīng)基層貼合構(gòu)成。
[0039]觸控基層的基板玻璃上設(shè)有邊框，邊框由黑色或者白色的光阻劑制成，邊框內(nèi)設(shè)置有數(shù)行相同的X行ITO膜導(dǎo)電電極，X行ITO膜導(dǎo)電電極由M-1T0(Index match ITO的縮寫(xiě)，又稱消影玻璃)制成，電阻方阻值范圍在20-150 Ω / □之內(nèi)，每行X行ITO膜導(dǎo)電電極一端連接有金屬走線，所有金屬走線沿著邊框集中匯總到柔性線路板的區(qū)域；為了保護(hù)金屬走線避免被氧化，需要在金屬走線的表面做一層保護(hù)膜，保護(hù)膜是利用光刻制程而形成的一層透明的光阻劑，也可以利用真空磁控濺射或者噴涂方式在整個(gè)圖案?jìng)?cè)的表面沉積一定厚度的二氧化硅透明膜，膜厚一般在500—1500埃的范圍內(nèi)。
[0040]制作感應(yīng)的載體基板多為光學(xué)級(jí)的PET塑料薄膜，厚度一般都在0.75-1.0mm范圍內(nèi)，基板上設(shè)有數(shù)行凹槽，每個(gè)凹槽內(nèi)設(shè)置有Y行導(dǎo)電電極，Y行導(dǎo)電電極通過(guò)四周走線沿著觸控基層的邊框所對(duì)應(yīng)覆蓋的區(qū)域集中匯總到柔性線路板的區(qū)域，Y行導(dǎo)電電極和四周走線可以由納米銀、石墨烯或銅等都可以制成，Y行導(dǎo)電電極的線寬一般為1-10U，相互間距為100-300U。Y行導(dǎo)電電極優(yōu)選采用納米銀，利用Metal Mesh的納米銀的低線阻(通常納米銀的方阻≤20Ω/ □)良好的透過(guò)率(一般≥86%)來(lái)作為感應(yīng)基層的電極，可以得到觸控靈活顯示清晰的中大尺寸的電容式觸摸屏。
[0041 ] 觸控基層設(shè)有X行ITO膜導(dǎo)電電極表面與感應(yīng)基層表設(shè)有Y行導(dǎo)電電極的背面通過(guò)光學(xué)透明膠相向貼合，確保X行ITO膜導(dǎo)電電極與Y行導(dǎo)電電極相互垂直。通過(guò)PET材質(zhì)的感應(yīng)基層通過(guò)貼合與觸控基層的基板玻璃粘合在一體，這樣還可以更好的預(yù)防中大尺寸電容式觸摸屏在日常使用時(shí)的破片或爆片，進(jìn)而取代了防爆膜的貼合，起到了身兼二用的作用。
[0042]上述電容式觸控屏按照以下生產(chǎn)方法:
[0043]先分別生產(chǎn)觸控基層和感應(yīng)基層，在將兩者后貼合；
[0044]觸控基層按照以下步驟制成:
[0045]步驟1、將作為觸摸基層用基板玻璃清洗(如圖1)，玻璃的厚度范圍可從0.5—
2.0MM ;一般采用通用的玻璃清洗劑和DI去離子水為介質(zhì)，通過(guò)毛刷式或者超聲波清洗機(jī)并吹干完成；
[0046]步驟2、在基板玻璃的一側(cè)涂布上一層黑色或者白色的光阻劑，再利用曝光、顯影得到所設(shè)計(jì)尺寸的觸摸屏的邊框(如圖2)；
[0047]步驟3、用真空磁控濺射的方式在有光阻邊框一側(cè)鍍上一層M-1TO (Index matchITO的縮寫(xiě)，又稱消影玻璃)透明導(dǎo)電膜(如圖3)，通常的M-1TO膜的電阻方阻值范圍在20-150 Ω/ 口之內(nèi)；
[0048]步驟4、將鍍完M-1TO透明導(dǎo)電膜的基板玻璃重新投入光刻制程(又稱黃光制程)，完成觸控基層的IM-1TO導(dǎo)電膜的Pattern圖案，圖案多為若干個(gè)形狀相同的X行ITO膜導(dǎo)電電極(如圖4)；
[0049]步驟5、將刻ITO圖案Pattern的觸控層基板用真空磁控濺射的方式在有Pattern圖案的這一側(cè)表面鍍上一層鑰鋁鑰金屬膜層(MoAlMo)，厚度一般控制在2500-4500埃左右(如圖5)；
[0050]步驟6、將鍍完鑰鋁鑰金屬膜的玻璃重新投入光刻制程(又稱黃光制程)完成觸控基層的Pattern圖案的金屬走線，金屬走線與X行的ITO導(dǎo)電電極圖案連接并且沿著黑色或白色的邊框集中匯總到所設(shè)計(jì)指定的部位形成了用于綁定FPC (柔性線路板)的區(qū)域，有時(shí)又稱作“金手指”綁定區(qū)域(如圖6)；
[0051]步驟7、觸控基層的制作最后為了保護(hù)鑰鋁鑰金屬走線的氧化，需要在金屬走線的表面做一層保護(hù)層(如圖7)，保護(hù)層是利用光刻制程而形成的一層透明的光阻劑，也可以利用真空磁控濺射或者噴涂方式在整個(gè)圖案?jìng)?cè)的表面沉積一定厚度的二氧化硅透明膜(膜厚一般在500—1500埃的范圍內(nèi))。
[0052]感應(yīng)基層按照以下步驟制成:
[0053]步驟1、將PET塑料薄膜利用光刻制程在其表面先形成若干個(gè)所設(shè)計(jì)的形狀相同的Y行光刻膠凹槽，并進(jìn)行UV固化。每條凹槽也就對(duì)應(yīng)了下一道制程中金屬線Metal Mesh圖案Pattern的走線的規(guī)格(如圖8)；
[0054]步驟2、接著在有光刻膠圖案Pattern的表面進(jìn)行導(dǎo)電層(導(dǎo)電層材料可以是納米銀、石墨烯、銅等材料，這里優(yōu)選納米銀)涂布；
[0055]步驟3、將光刻膠凹槽之外表面的導(dǎo)電層清除干凈，接著通過(guò)燒結(jié)工藝使得光刻膠凹槽內(nèi)的導(dǎo)電納米銀層得以固化從而得到了若干形狀相同的Y行的銀線電極(如圖9)。按照設(shè)計(jì)要求Y行的銀線電極是與感應(yīng)基層四周的走線一次性制成的，走線同樣會(huì)沿著觸控基層的黑色或白色的邊框所對(duì)應(yīng)覆蓋的區(qū)域集中匯總到所設(shè)計(jì)的部位形成了另外一個(gè)用于綁定FPC (柔性線路板)的區(qū)域，可以稱作感應(yīng)基層的綁定區(qū)。納米銀線的線寬一般要求在1-1Ou左右，每條線之間的線距一般要求在100-300U左右；
[0056]觸控基層和感應(yīng)基層貼合照以下步驟制成:
[0057]步驟1、觸控基層的ITO圖案玻璃Sensor按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行外形的CNC加工(如圖10)，并做二次強(qiáng)化處理，然后清洗后覆保護(hù)膜，將感應(yīng)基層Metal Mesh的PET納米銀圖案Sensor先進(jìn)行覆膜并按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行外形尺寸模切加工成形(如圖11);
[0058]步驟2、將觸控基層ITO圖案表面與感應(yīng)基層沒(méi)有納米銀線的表面的保護(hù)膜去掉然后進(jìn)行光學(xué)透明膠OCA (Optical Clear Adhesive)的貼合并消除可能產(chǎn)生的氣泡。
[0059]這樣貼合在一起的觸控基層的X行的ITO透明導(dǎo)電電極與感應(yīng)基層的Y行的納米銀線電極就可以形成一個(gè)感應(yīng)電容，并分別作為這個(gè)感應(yīng)電容的極板了(如圖12)
[0060]感應(yīng)信號(hào)的輸出是以后FPC傳輸?shù)絀C芯片內(nèi)的，所以將設(shè)計(jì)好的FPC (通常FPC的另一端已經(jīng)連接好了 IC芯片了)與貼合好觸摸屏基體的綁定區(qū)域的鑰鋁鑰金屬線、納米銀線經(jīng)行綁定，這樣就成為一個(gè)完整的電容式觸摸屏模組了(如圖13)。接著將綁定之后的TP模組經(jīng)行相關(guān)電性能測(cè)試后就可以到下一制程中與TFT貼合成LCM模組了。
[0061]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電容式觸控屏，其特征在于:包括觸控基層和感應(yīng)基層； 所述的觸控基層的基板玻璃上設(shè)有邊框，所述的邊框內(nèi)設(shè)置有數(shù)行相同的X行ITO膜導(dǎo)電電極，每行所述的X行ITO膜導(dǎo)電電極一端連接有金屬走線，所述的金屬走線沿著邊框集中匯總到柔性線路板的區(qū)域； 所述的感應(yīng)基層的基板上設(shè)有數(shù)行凹槽，所述的凹槽內(nèi)設(shè)置有Y行導(dǎo)電電極，所述的Y行導(dǎo)電電極通過(guò)四周走線沿著觸控基層的邊框所對(duì)應(yīng)覆蓋的區(qū)域集中匯總到柔性線路板的區(qū)域； 所述的觸控基層設(shè)有X行ITO膜導(dǎo)電電極一面與感應(yīng)基層表設(shè)有Y行導(dǎo)電電極一面通過(guò)光學(xué)透明膠相向貼合，所述的X行ITO膜導(dǎo)電電極與Y行導(dǎo)電電極相互垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控屏，其特征在于:所述的感應(yīng)基層的基板為PET塑料薄膜，厚度為0.75-1.0mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式觸控屏，其特征在于:所述的Y行導(dǎo)電電極和四周走線由納米銀、石墨烯或銅制成
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電容式觸控屏，其特征在于:Y行導(dǎo)電電極的線寬為1-lOu，相互間距為100-300u。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK203376736SQ201320486899
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】陳奇, 沈勵(lì), 許沭華, 遲曉暉, 李建勇 申請(qǐng)人:蕪湖長(zhǎng)信科技股份有限公司