一種低阻抗電容觸摸屏及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種低阻抗電容觸摸屏及其制作方法，其主要通過(guò)在透明觸控層上或下制作與其直接接觸或通過(guò)導(dǎo)電過(guò)渡層間接接觸的金屬線，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)金屬達(dá)到降低觸控電極阻抗的目的，由此解決了由于透明觸控電極阻抗過(guò)大而影響觸控靈敏度和無(wú)法應(yīng)用在大尺寸觸摸屏產(chǎn)品上的問(wèn)題，拓展了導(dǎo)電能力不佳的透明導(dǎo)電材料的應(yīng)用范圍。在工藝和制作上，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制程簡(jiǎn)便，成本低廉。
【專利說(shuō)明】一種低阻抗電容觸摸屏及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電容觸摸屏制造工藝，尤其涉及一種低阻抗電容觸摸屏及其制作方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在當(dāng)前的電容屏制造技術(shù)中，透明導(dǎo)電材料氧化錫銦（ΙΤ0)以其導(dǎo)電性能和高透 過(guò)率而被廣泛地應(yīng)用在觸摸屏領(lǐng)域。
[0003] 但是ΙΤ0的一個(gè)缺點(diǎn)在于其方塊電阻相對(duì)較大，導(dǎo)致ΙΤ0作為觸控電極的阻抗比 較大，這直接影響到了觸控的靈敏度，從而限制了 ΙΤ0材料在大尺寸觸摸屏的應(yīng)用，甚至在 中小尺寸、低阻抗觸摸屏的應(yīng)用。雖然可以通過(guò)增加 ΙΤ0的膜層厚度來(lái)減小其方塊電阻，但 這樣的做法，一是會(huì)增加生產(chǎn)成本和生產(chǎn)時(shí)間，更為關(guān)鍵的是ΙΤ0的厚度直接影響到其透 過(guò)率，以犧牲透過(guò)率來(lái)降低ΙΤ0的方塊電阻，從產(chǎn)品性能角度來(lái)看得不償失。因此，如何制 作出經(jīng)濟(jì)性好、可靠性高且滿足大尺寸觸摸屏要求的透明電極是本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn) 題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種低阻抗電容觸摸屏，其增加了與觸控層 相接觸的金屬線。
[0005] 進(jìn)一步地，任意一條所述金屬線全部或部分設(shè)置在所述觸控層的觸控圖形上，或 是全部或部分設(shè)置在所述觸控層的所述觸控圖形下。所述金屬線的形狀結(jié)構(gòu)不限，其可以 是細(xì)線、粗線、不規(guī)則曲線或任意形狀的閉合曲線等等，其既可以設(shè)置在觸控圖形上，也可 以設(shè)置在觸控圖形下。本文中所指的觸控圖形，是在觸控層加工完成后，由觸控層材質(zhì)所限 定的圖形，優(yōu)選地，所述金屬線主要設(shè)置在觸控電極上，從而可降低觸控電極阻抗，達(dá)到提 高觸控靈敏度的效果。本文中所指的觸控電極，是一個(gè)廣義的概念，其是指在觸摸屏使用 時(shí)，可視區(qū)內(nèi)的觸控圖形中作為傳感器使用的部分，即觸控圖形中任意區(qū)域、大小、形狀結(jié) 構(gòu)的部分，只要其是作為電容傳感的一部分，皆可認(rèn)為其是觸控電極。
[0006] 進(jìn)一步地，在所述觸控層與所述金屬線之間增加一層導(dǎo)電過(guò)渡層，以增加所述金 屬線與所述觸控層間的附著力。
[0007] 進(jìn)一步地，當(dāng)任意一條所述金屬線全部或部分設(shè)置在所述觸控層上方時(shí)，所述金 屬線上設(shè)置有金屬保護(hù)層，其是用來(lái)防止金屬線被刮傷和氧化以及增強(qiáng)金屬線與基板的附 著性。
[0008] 進(jìn)一步地，所述金屬線的材質(zhì)是金屬材料或非金屬材料。當(dāng)使用非金屬材料時(shí)，其 必須是具有良好電導(dǎo)率的材料，能有效降低觸控材料的方塊電阻，比如碳納米管、導(dǎo)電聚合 物等。
[0009] 同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種低阻抗電容觸摸屏的制作方法，其包括以下步驟： [0010] 步驟1、制作觸控層或金屬線；
[0011] 步驟4、當(dāng)所述步驟1是制作所述觸控層時(shí)，制作所述金屬線；當(dāng)所述步驟1是制 作所述金屬線時(shí)，制作所述觸控層。
[0012] 進(jìn)一步地，任意一條所述金屬線全部或部分設(shè)置在所述觸控層的觸控圖形上，或 是全部或部分設(shè)置在所述觸控層的所述觸控圖形下。
[0013] 進(jìn)一步地，所述步驟1后，還包括以下步驟：
[0014] 步驟2、制作導(dǎo)電過(guò)渡層。
[0015] 進(jìn)一步地，當(dāng)所述步驟1是制作所述觸控層時(shí)，在所述步驟4之后還包括以下步 驟：
[0016] 步驟5、制作金屬保護(hù)層。
[0017] 進(jìn)一步地，當(dāng)觸控層需要搭橋工藝時(shí)，在所述步驟4前，還包括以下步驟：
[0018] 步驟3、制作絕緣層。
[0019] 本發(fā)明的一種低阻抗電容觸摸屏及其制作方法具有以下技術(shù)效果：
[0020] 1、通過(guò)在觸控層上加金屬線的方法來(lái)降低觸控層材質(zhì)方塊電阻，工藝實(shí)現(xiàn)上相對(duì) 比較簡(jiǎn)單。
[0021] 2、觸控電極的圖形一般都較寬（比如0. 5_)，對(duì)金屬線位置的控制精度相對(duì)較 低，有利于良品率。
[0022] 3、由于金屬制作在透明電極上，這種結(jié)構(gòu)對(duì)金屬的制作精細(xì)要求相對(duì)較低，比如 金屬斷線也不會(huì)影響功能，方便生產(chǎn)，有利于良品率。
[0023] 4、可廣泛應(yīng)用在DITO、SIT0和單層ΙΤ0的觸摸屏以及On-Cel 1、In-Cel 1和0GS觸 摸屏上。
[0024] 以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以 充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的示意圖；
[0026] 圖2是圖1中A-A向的剖視圖；
[0027] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的方法六和七中的觸控電極結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 本發(fā)明通過(guò)在觸控層上結(jié)合金屬線，來(lái)降低觸控電極的阻抗，進(jìn)而提高觸控靈敏 度。該金屬線的材料既可以是金屬，也可以采用具有高電導(dǎo)率的非金屬，如碳納米管、導(dǎo)電 聚合物等。
[0029] 金屬線的形狀結(jié)構(gòu)不限，其可以是細(xì)線、粗線、不規(guī)則曲線或任意形狀的閉合曲線 等等。其主要設(shè)置在觸控電極上，這對(duì)于提高觸控靈敏度的作用最大。但是金屬線的設(shè)置 并不只限于在觸控電極上，其也可以作為觸控圖形中，分隔開(kāi)的圖形間的短接連線，即同一 條金屬線，其兩端分別搭接在彼此不接觸的兩塊觸控層材質(zhì)上，從而實(shí)現(xiàn)兩者的短接。同樣 地，觸控層在非可視區(qū)的外圍連接線也可以直接使用金屬線。
[0030] 如圖1所示，是一種觸控層材質(zhì)上設(shè)置金屬線的示意圖，其中包括觸控圖形 101 (白色區(qū)域）和金屬線102 (斜線條紋框），兩者可以直接接觸，也可以在兩者間增加導(dǎo) 電過(guò)渡層來(lái)提高兩者間的附著力，本實(shí)施例中采用前者。此處的金屬線2采用多段短線，均 勻間隔分布。但是金屬線2的設(shè)置可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要，進(jìn)行諸多變化，可以直接采用一條連 續(xù)的長(zhǎng)金屬線，也可以采用其他任意圖形結(jié)構(gòu)。比如可在形成一個(gè)電容節(jié)點(diǎn)的一對(duì)觸控電 極（驅(qū)動(dòng)電極和接收電極）上分別設(shè)置一條或多條金屬線。另一方面，形成一個(gè)電容節(jié)點(diǎn) 的任一個(gè)觸控電極的結(jié)構(gòu)也不限于是整塊的ITO圖形，上述任一個(gè)觸控電極也可以是由兩 個(gè)或以上使用金屬線串聯(lián)短接的分立ITO圖形所形成的。
[0031] 考慮到視覺(jué)效果，金屬線的線寬要求比觸控電極的線寬小很多。觸控感應(yīng)信號(hào)能 否順利捕獲與互電容大小和互電容變化量有關(guān)，而這兩個(gè)參數(shù)與驅(qū)動(dòng)和接收電極的重迭區(qū) 域和非重迭區(qū)域有關(guān)。驅(qū)動(dòng)和接收電極與非透明金屬線的組合有以下幾種：
[0032] (a)在驅(qū)動(dòng)和接收電極的重迭區(qū)域，驅(qū)動(dòng)和接收電極上都不設(shè)置金屬線；而在非 重迭區(qū)域，兩者都設(shè)置金屬線。
[0033] (b)在驅(qū)動(dòng)和接收電極的重迭區(qū)域，接收電極上設(shè)置金屬線，驅(qū)動(dòng)電極上不設(shè)置金 屬線；而在非重迭區(qū)域，兩者都設(shè)置金屬線。
[0034] (c)在驅(qū)動(dòng)和接收電極的非重迭區(qū)域和重迭區(qū)域，兩者都設(shè)置有金屬線，以非均勻 的金屬線為佳：在非重迭區(qū)域用盡量小的金屬線，而在重迭區(qū)域，金屬線的線寬要根據(jù)1C 要求設(shè)當(dāng)設(shè)計(jì)寬些，以滿足視覺(jué)效果和有利于信號(hào)捕獲。
[0035] 在1C驅(qū)動(dòng)阻抗的允許范圍，在驅(qū)動(dòng)與接收電極的非重迭區(qū)域也可不設(shè)置金屬線， 從而降低金屬線在可視區(qū)的密度，以利于更佳的視覺(jué)效果。
[0036] 圖2是圖1中A-A向的剖面圖，該結(jié)構(gòu)中由下至上依次是透明基板100(厚度 范圍20um-5000um)、觸控圖形101 (厚度范圍0. 5nm-0. 08um)、金屬線102 (厚度范圍 0. 5nm-500um、線寬范圍0. 5nm-500um)以及金屬保護(hù)層103(厚度范圍0. 01um-500um)，對(duì) 于抗氧化能力較強(qiáng)的金屬，也可不使用金屬保護(hù)層。金屬保護(hù)層可用透明材料或非透明材 料，以透明材料為佳，可只覆蓋金屬線，即如圖2中所示，也可以覆蓋整個(gè)可視區(qū)，以便于提 高生產(chǎn)效率。另外，針對(duì)金屬線，為了其不被察覺(jué)、減少金屬反射和提高觸摸屏透過(guò)率，金屬 線的線寬小于5um為佳，以提供好的視覺(jué)效果。
[0037] 本發(fā)明的低阻抗電容觸摸屏的制作方法主要包括以下步驟：
[0038] 步驟1、制作觸控層，可通過(guò)蝕刻制程（如濕法蝕刻、干法蝕刻、激光蝕刻等）制作 觸控層圖形，或直接在透明基板上采用絲印或打印方式制作觸控圖形；
[0039] 步驟2、制作導(dǎo)電過(guò)渡層（可選）；
[0040] 步驟3、制作絕緣層（需要搭橋工藝時(shí)可選）；
[0041] 步驟4、制作金屬線，可通過(guò)濕法蝕刻、化學(xué)鍍、打印或絲印方式制作金屬線；
[0042] 步驟5、制作金屬保護(hù)層（可選），可采用打印或絲印方式在金屬上制作金屬保護(hù) 層。
[0043] 上述步驟中步驟1和步驟4的次序可交換。
[0044] 以下通過(guò)幾組基于本發(fā)明設(shè)計(jì)理念的低阻抗電容觸摸屏的制作方法，來(lái)對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
[0045] 需要說(shuō)明的是，以下工藝中均以玻璃基板指代透明基板，但透明基板的選用不限 于此，其可以是鋼化玻璃、強(qiáng)化玻璃、普通玻璃、透明薄膜或是高分子材料的透明面板等類 似材料。
[0046] 觸控層材質(zhì)使用ΙΤ0,同樣地不限于ΙΤ0,也可以使用FT0、AZ0、石墨烯、納米銀、導(dǎo) 電聚合物、碳納米管等透明導(dǎo)電材料。
[0047] 并且，以下所提到的在觸控電極上制作的金屬線，其圖形一般需根據(jù)觸摸屏尺寸、 1C參數(shù)和客戶要求等，進(jìn)行相關(guān)金屬線的長(zhǎng)、寬、高度以及分布密度的設(shè)計(jì)。對(duì)于金屬線的 形狀，及其分布在哪些觸控圖形或觸控電極上，以下方法中不做限定，可在基于本發(fā)明技術(shù) 方案理念的范圍內(nèi)，自行進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)。
[0048] 方法一
[0049] (1)在玻璃基板濺鍍?chǔ)│?導(dǎo)電層；
[0050] (2)采用濕法蝕刻制程制作ΙΤ0觸控圖形；
[0051] (3)采用打印方式在ΙΤ0觸控電極上制作細(xì)銀漿線；
[0052] (4)采用絲印方式在金屬線上制作一層UV保護(hù)膠，避免金屬線氧化。
[0053] 方法二
[0054] (1)在玻璃基板濺鍍?chǔ)│?導(dǎo)電層；
[0055] (2)采用濕法蝕刻制程制作ΙΤ0觸控圖形；
[0056] (3)采用絲印方式在ΙΤ0觸控電極上制作一透明導(dǎo)電膠層；
[0057] (4)采用粘附方式把細(xì)銅線固定透明導(dǎo)電膠層上；
[0058] (5)采用絲印方式在銅線上制作一層UV保護(hù)膠，避免銅線氧化。
[0059] 方法三
[0060] (1)在玻璃基板濺鍍?chǔ)│?導(dǎo)電層；
[0061] (2)采用濕法蝕刻制程制作ΙΤ0觸控圖形；
[0062] (3)采用絲印方式在ΙΤ0觸控電極上制作一油墨層；
[0063] (4)在需要設(shè)置金屬的ΙΤ0觸控電極上，采用激光蝕刻方式將其上的油墨層蝕刻 出一條或多條蝕刻痕，蝕刻痕越細(xì)越好，并且蝕刻痕處必須露出油墨下的ΙΤ0,從而使后續(xù) 制作的金屬線能與ΙΤ0直接接觸；
[0064] (5)采用絲印方式在蝕刻痕上填入導(dǎo)電銀漿；
[0065] (6)采用絲印方式在導(dǎo)電銀漿線上制作一層UV保護(hù)膠，避免氧化；
[0066] (7)采用脫膜方式把油墨層除去。
[0067] 方法四
[0068] (1)在玻璃基板濺鍍?chǔ)│?導(dǎo)電層；
[0069] (2)采用濕法蝕刻制程制作ΙΤ0觸控圖形；
[0070] (3)采用絲印方式在ΙΤ0觸控電極上制作一可剝藍(lán)膠層；
[0071] (4)在需要設(shè)置金屬的ΙΤ0觸控電極上，采用激光蝕刻方式將其上的可剝藍(lán)膠層 蝕刻出一條或多條激光蝕刻痕，并且蝕刻痕處必須露出可剝藍(lán)膠層下的ΙΤ0,從而使后續(xù)制 作的金屬線能與ΙΤ0直接接觸；
[0072] (5)采用化學(xué)鍍方式在蝕刻痕的ΙΤ0上鍍一金層。
[0073] 方法五
[0074] (1)采用絲印方式在玻璃基板上制作ΙΤ0觸控圖形；
[0075] (2)采用粘附方式把細(xì)銅線固定在ΙΤ0觸控電極上；
[0076] (3)采用絲印方式在銅線上制作一層UV保護(hù)膠，避免銅線氧化。
[0077] 方法六，參考圖3
[0078] (1)在玻璃基板濺鍍?chǔ)│?導(dǎo)電層；
[0079] (2)在上述ΙΤ0導(dǎo)電層上，采用濕法蝕刻制程制作出X和Y的ΙΤ0觸控電極104， 如圖3所示；
[0080] (3)采用絲印方式在每個(gè)Y觸控電極的斷開(kāi)處上制作一 UV透明絕緣膠層105 ;
[0081] (4)采用絲印方式把銀漿線106絲印在ΙΤ0觸控電極104上，而且Y方向的銀漿線 必須在UV透明絕緣膠層105上把Y方向ΙΤ0觸控電極連接起來(lái)。（Y方向的銀漿線起到降 低電阻和搭橋的功能）；
[0082] (5)采用絲印方式在銀漿線上制作一層UV保護(hù)膠107,避免銀漿線氧化。
[0083] 方法七，參考圖3
[0084] (1)在玻璃基板濺鍍?chǔ)│?導(dǎo)電層；
[0085] (2)在上述ΙΤ0導(dǎo)電層上，采用濕法蝕刻制程制作出X和Y的ΙΤ0觸控電極104， 如圖3所示；
[0086] (3)采用打印方式在每個(gè)Y觸控電極的斷開(kāi)處上制作一 UV透明絕緣膠層105 ;
[0087] (4)采用打印方式把銀漿線106打印在ΙΤ0觸控電極104上，而且Y方向的銀漿線 必須在UV透明絕緣膠層105上把Y方向ΙΤ0觸控電極連接起來(lái)。（Y方向的銀漿線起到降 低電阻和搭橋的功能）；
[0088] (5)采用打印方式在銀漿線上制作一層UV保護(hù)膠107,避免銀漿線氧化。
[0089] 在方法六和七中，也可以在步驟（2)之后，先制作X方向觸控電極上的金屬線，此 時(shí)將圖3中X方向觸控電極上兩端分開(kāi)的金屬線，用一條連續(xù)的金屬線替代，其后再依次制 作透明絕緣膠層以及Y方向觸控電極上的金屬線。從而實(shí)現(xiàn)X方向觸控電極上的金屬線從 下方穿過(guò)Y方向觸控電極上的金屬線所形成的搭橋結(jié)構(gòu)。
[0090] 以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú) 需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù) 人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的 技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種低阻抗電容觸摸屏，其特征在于，包括與觸控層相接觸的多條金屬線。
2. 如權(quán)利要求1所述的低阻抗電容觸摸屏，其特征在于，任意一條所述金屬線全部或 部分設(shè)置在所述觸控層的觸控圖形上，或是全部或部分設(shè)置在所述觸控層的所述觸控圖形 下。
3. 如權(quán)利要求1所述的低阻抗電容觸摸屏，其特征在于，在所述觸控層與所述金屬線 之間增加一層導(dǎo)電過(guò)渡層，以增加所述金屬線與所述觸控層間的附著力。
4. 如權(quán)利要求2所述的低阻抗電容觸摸屏，其特征在于，當(dāng)任意一條所述金屬線全部 或部分設(shè)置在所述觸控層上方時(shí)，所述金屬線上設(shè)置有金屬保護(hù)層。
5. 如權(quán)利要求1所述的低阻抗電容觸摸屏，其特征在于，所述金屬線的材質(zhì)是金屬材 料或非金屬材料。
6. -種低阻抗電容觸摸屏的制作方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1、制作觸控層或金屬線； 步驟4、當(dāng)所述步驟1是制作所述觸控層時(shí)，制作所述金屬線；當(dāng)所述步驟1是制作所 述金屬線時(shí)，制作所述觸控層。
7. 如權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，任意一條所述金屬線全部或部分設(shè)置 在所述觸控層的觸控圖形上，或是全部或部分設(shè)置在所述觸控層的所述觸控圖形下。
8. 如權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述步驟1后，還包括以下步驟： 步驟2、制作導(dǎo)電過(guò)渡層。
9. 如權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，當(dāng)所述步驟1是制作所述觸控層時(shí)，在 所述步驟4之后還包括以下步驟： 步驟5、制作金屬保護(hù)層。
10. 如權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，當(dāng)觸控層需要搭橋工藝時(shí)，在所述步 驟4前，還包括以下步驟： 步驟3、制作絕緣層。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK104216594SQ201410497325
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】陳祖輝, 郭太良, 林金堂, 蔡懷清, 林玉輝 申請(qǐng)人:福州智創(chuàng)觸控技術(shù)有限公司