一种透明导电层及电容触摸屏的制作方法

本实用新型涉及一种透明导电层，以及采用这种透明导电层的电容触摸屏。

背景技术：

电容触摸屏一般设有多个透明电极，工作时，通过手指对透明电极电容(如对地电容或互电容)的影响来探测手指在触摸屏上的触碰动作。电容触摸屏的透明电极一般采用透明导电层制作而成，在各种透明导电层中，由金属细线构成的导电网格一般具有良好的导电性和较高的透明度。

然而，由于金属细线对光线具有强烈的反射，使得导电网格会有较大的反射率，当其作为透明电极应用在电容触摸屏中时，在强光环境下(如白天室外)，导电网格的反射光会使屏幕(一般在触摸屏背面设置显示屏而构成屏幕)的显示对比度下降，也就是说，这种触摸屏的强光环境可读性非常差。

技术实现要素：

本实用新型的目的为提供一种透明导电层以及采用这种导电层的电容触摸屏，该透明导电层为低反射导电网格，当其作为透明电极应用在上述电容触摸屏中时，其反射光少，对屏幕对比度的影响小，具有良好的强光环境可读性。所采用的技术方案如下：

一种透明导电层，设置在透明基板上，其特征为：所述导电层包括金属底层和深色顶层，所述金属底层与深色顶层具有一致的由细线构成的网格图案，其中，所述深色顶层为一深色光敏树脂涂层，其网格图案通过曝光显影工艺图形化而成，而所述金属底层的网格图案由所述深色顶层作为掩膜蚀刻而成。

具体地，上述透明导电层的形成过程一般包括以下步骤：

步骤一、在透明基板上设置金属底层；

步骤二、在金属底层上设置作为深色顶层的深色光敏树脂涂层；

步骤三、通过曝光显影的方法，将深色顶层图形化为由细线构成的网格图案(下文称为“网格化”)；

步骤四、以深色顶层作为掩膜，对金属底层进行蚀刻，使得金属底层与深色顶层具有一致的网格图案。

上述透明导电层设置在透明基板上，所述透明基板优选为玻璃基板。所述金属底层可以为在上述步骤一中沉积(如PVD、蒸镀等真空沉积方式)或是电镀在玻璃基板上的厚度5—1000nm金属薄膜，这种金属薄膜可以为单质金属或合金所构成的单层或多层薄膜，优选地，其可以为容易蚀刻的“钼铌-铝钕-钼铌”的三层合金薄膜。上述深色光敏树脂涂层所采用的材料可以由透明光敏树脂(可以为经紫外光照射之后固化的负性光敏树脂涂层，或者为经紫外光照射之后无法进一步固化的正性光敏树脂涂层)与一定的吸光物质(如深色染料、黑色染料或纳米碳颗粒、片状石墨烯)混合而成，在上述步骤二中，涂层可以采用旋涂或者狭缝涂布等工艺方式在金属底层之上涂布并经过一定的预固化(目的为去掉涂层内的溶剂)而成。在上述步骤三中，先在带有网格图形的掩膜板的遮掩下，对涂布完成之后的光敏树脂涂层照射紫外光，使得网格细线部分的涂层发生光固化(或者其他位置发生光分解)；接着，通过显影液浸泡或冲洗而溶解掉未固化(或已分解)的光敏树脂涂层，仅留下已固化的细线部分，从而实现深色顶层的网格化；最后，还可通过烘烤的方法来使网格化的深色顶层进一步固化而更加牢固。在上述步骤四中，可将透明基板进一步浸泡在金属底层的蚀刻液(如磷酸、硝酸和醋酸的混合液)中，以步骤三中形成的网格化深色顶层作为掩膜来对金属底层进行蚀刻，使得金属底层形成与深色顶层一致的网格图形而也被网格化。

为了保证细线的结构稳定，优选上述深色光敏树脂的厚度小于网格细线最小宽度的1/2，一般来说，上述细线的宽度为8—50μm的情况下，可优选深色光敏树脂的厚度为0.5—10μm。导电网格的细线密度可以用开口率来描述，开口率即一定面积的导电网格之内，细线之间孔洞的总面积与导电网格面积的比例，其一般被设定为85%以上以保证透明导电层具有足够的透明度。上述导电网格的图案，典型地可以为正方形网格、菱形网格或者不规则网格。

由此，在上述透明导电层中，反射率较大的金属底层为深色顶层所遮挡，从外侧观察只能看到深色顶层，其反射率非常低，使得这种透明导电层作为透明电极应用在电容触摸屏之内时，其反射光不会影响到显示的对比度，具有较好的强光环境可读性。除此之外，由于金属底层的网格图案是以深色顶层的网格图案作为掩膜而形成的，其不仅工艺简单，金属底层与深色顶层还能够形成一致的图案，在网格的细线中，深色顶层无需为金属底层做多余的遮挡(如深色顶层的细线设计得比金属底层宽)，由此保证了网格具有较高的开口率和透明度。

本实用新型还提供一种电容触摸屏，其特征为：包括透明基板以及设置在透明基板上的至少一电路层，所述电路层包括多个透明电极，所述透明电极由上述透明导电层构成。

一般来说，这种电容触摸屏可设计为由上述透明基板和另一透明盖板粘合而成的G+G结构触摸屏，上述电路层夹设在透明基板与透明盖板之间，由此使得透明导电层的深色顶层朝外(即靠近透明盖板)，其反射率非常低，触摸屏具有较好的强光环境可读性。

优选地，所述电路层还包括引线和第一连接端，所述引线用于连接所述透明电极和第一连接端，所述引线和第一连接端由所述透明导电层的金属底层和深色顶层延伸而成；以及，还包括第二连接端，所述第二连接端由另一导电膜层图形化而成，其一部分垫设在所述第一连接端与透明基板之间而与所述导电层的金属底层接触，另一部分暴露在所述第一连接端之外。由此，第二连接端可以将上述透明导电层所形成的电路引出，解决了在上述透明导电层中，其非金属的深色外层无法与外部连接的问题。进一步优选地，所述第二连接端由一透明氧化物导电膜图形化而成，一般来说，这种透明氧化物导电膜可以为氧化铟锡、氧化锌铝等掺杂氧化物的薄膜，由此，在第二连接端也通过导电膜层的蚀刻工艺(蚀刻液为小王水，即盐酸与硝酸的混合液)图形化而成的情况下，其蚀刻药液与金属内层的蚀刻药液存在区别，金属层的蚀刻可以选择对透明氧化物导电膜不起作用的蚀刻药液(如磷酸、硝酸和醋酸的混合液)，使其在形成金属底层的图案时，不会对已经垫设在透明导电层之下的第二连接端的裸露部分造成破坏。

优选地，上述电容触摸屏具有两层上述电路层，其分别为第一电路层和第二电路层，第一电路层和第二电路层均包括多个透明电极，其分别由两层上述透明导电层构成，两层上述透明导电层至少在其交叠的位置可以采用一定的绝缘层，如透明的光敏树脂涂层隔开。由此，上述第一、二电路层的透明电极可分别为X电极和Y电极，X、Y电极相互交叉而构成电容触摸屏的感应阵列，这种感应阵列的感应点密度大，分辨率高，由此触控性能更好。

以下通过附图与具体实施例来对本实用新型的方案做进一步的说明。

附图说明

图1为实施例一的电容触摸屏的叠层示意图；

图2为实施例一的第一、二电路层示意图；

图3为图2沿A-A'的剖面示意图；

图4为图2沿B-B'的剖面示意图；

图5为实施例一电容触摸屏的导电细线的制作步骤一示意图；

图6为实施例一电容触摸屏的导电细线的制作步骤二示意图；

图7为实施例一电容触摸屏的导电细线的制作步骤三示意图；

图8为图7的制作步骤三所形成的深色细线示意图；

图9为实施例一电容触摸屏的导电细线的制作步骤四示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，电容触摸屏100，包括保护基板10作为感应基板的玻璃基板20，玻璃基板20的外侧面设有第一电路层和第二电路层，在触控区域，第一、二电路层分别具有多个X电极21和Y电极22。

如图2、3所示，X电极21和Y电极22分别由网格化的第一、二透明导电层构成，在触控区域，第一透明导电层和第二透明导电层由透明光敏树脂形成的绝缘层23隔开以使得X电极21和Y电极22不短路。X电极21和Y电极22均具有由15μm宽度(8—50μm均可)导电细线211、221构成的正方形网格图案(也可为菱形网格或不规则网格图案)，导电细线211或221的密度被设计为使网格图案的开口率或透光率为92%左右。

如图3所示，导电细线211或221包括金属底层01和深色顶层02，其中，深色顶层02为厚度1μm(0.5—10μm均可)的深色光敏树脂涂层，其由负性透明光敏树脂与纳米碳颗粒混合而成；深色顶层02的网格图案由曝光显影工艺图形化而成。金属底层01为厚度100nm的“钼铌-铝铌-钼铌”三层合金薄膜，其网格图案由图形化的深色顶层02作为掩膜蚀刻而成。

导电细线211或221采用以下的工艺步骤形成：

步骤一、如图5所示，采用磁控溅射方法，在玻璃基板20或绝缘层23上沉积钼铝钼三层合金的金属底层01。

步骤二、如图6所示，采用旋涂或者狭缝涂布在金属底层01上涂布作为深色顶层02的负性深色光敏树脂涂层并进行预固化(即烘干树脂的溶剂)；

步骤三、如图7、8所示，通过曝光显影的方法，将深色顶层02图形化为深色细线021。即是先在带有网格图形掩膜板03的遮掩下，对涂层02照射紫外光04，使得网格细线位置的涂层发生光固化；接着，通过显影液浸泡或冲洗溶解掉未固化的涂层，仅留下已固化的深色细线021，从而实现深色顶层02的网格化；最后，还通过烘烤的方法来使深色细线021进一步固化而更加牢固。

步骤四、如图9所示，以深色细线021作为掩膜，对金属底层01进行蚀刻，使得金属底层01仅剩下与深色细线021图案一致的金属细线011。具体地，将透明基板20浸泡在金属底层的蚀刻液(如磷酸、硝酸和醋酸的混合液)中，以步骤三中形成的深色细线021作为掩膜来对金属底层01进行蚀刻，使得金属底层01形成与深色细线021一致的金属细线011。

如图2、4所示，除了X、Y电极21、22之外，在非触控区域，第一、二电路层还包括引线23和第一连接端24，引线23和第一连接端24均由各自透明导电层的金属底层01和深色顶层02延伸而成(不需网格化)，为了使第一、二电路层能够与外部电路进行连接，玻璃基板20还预先垫设有由氧化铟锡薄膜图形化而成的第二连接端25，第二连接端25部分垫设在第一连接端24与透明基板20之间而与其金属底层01接触，另一部分暴露在第一连接端24之外，其通过各向异性导电胶26(一般包含导电小球261)与FPC外接线27连接，由此实现了第一、二电路层与外界的连接。第二连接端25的图案由小王水(即盐酸与硝酸的混合液)蚀刻而成，金属底层的蚀刻液对其不起蚀刻作用。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。