专利名称：一种具有高接触性的电容触摸屏的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种触摸屏，尤其涉及一种具有高接触性的电容触摸屏。
背景技术：
近年来，随着信息技术、无线行动通讯和信息家电的快速发展与应用，人们对电子产品的依赖性与日俱增。为了达到更便利，体积更轻巧化以及更人性化的目的，许多电子产品已由传统的键盘或鼠标作为输入装置，转变为使用设置在显示屏幕前的触摸屏作为输入装置。现有的触摸屏大致可分为电容式、电阻式、感光式等类型。其中，电容触摸屏已经广泛应用到各类电子产品，例如手机、平板电脑中。电容触摸屏的特点是透过率高且触摸施压不必用力，可以抵御恶劣的外界环境，例如水，温度变化，潮湿，故使用寿命长，工作时还可以实现多个触摸点的同时探测，操作使用更为人性化。电容触摸屏一般包含一透明基板，以及设置在透明基板上的感测电极层和相应的电路。感测电极层包括多个沿着第一方向延伸的第一感测电极以及多个沿着第二方向延伸的第二感测电极，第一感测电极、第二感测电极相互交错形成感应阵列；各个第一感测电极之间互相电性不连接，各个第二感测电极之间互相电性不连接，第一感测电极、第二感测电极之间电性不连接。当操作者以手指接触触控屏时，接触点处的第一感测电极、第二感测电极的电容发生变化，通过电路检测，就可以判断触摸的发生以及接触点的坐标。上述第一感测电极、第二感测电极一般采用同一层透明导电膜制作而成，因此第一感测电极、第二感测电极不仅透明，而且具有光学一致性。透明导电膜一般为导电氧化物，如氧化铟锡(ITO)等材料。上述采用同一层透明导电膜制作而成的第一感测电极、第二感测电极之间存在交叉，因此在交叉处还设计有跳线结构，使得第一感测电极、第二感测电极可以在各自的方向上导通，并且相互之间不会发生短路。跳线结构一般包含由绝缘层(绝缘垫块)隔开的底部连接和顶部连接，其分别用于连接被交叉点分开的第一感测电极和第二感测电极。其中， 底部连接同样由透明导电膜形成，而顶部连接则采用另外增加的金属膜形成，我们将这种金属膜形成的顶部连接称为金属连接桥，其一般设计为一定宽度(10-20 μ m)的直条形。在金属连接桥的两端，金属膜覆盖在透明导电膜之上形成导电连接，一般来说，金属材料与透明导电材料之间很难具有良好的结合力。由于金属膜是采用的真空镀膜方法 (例如蒸发镀膜、溅射镀膜)沉积而成的，金属膜的内部一般还存在应力，当金属膜在被图形化块状之后，金属膜的完整性受到了破坏，因此，在自身膜层应力的作用下，块状金属膜的边缘容易出现膜层伸缩。由于金属连接桥的宽度只有10-20 μ m，这种膜层伸缩在金属连接桥上表现得尤其明显，并且由于其覆盖在结合力不够良好的透明导电膜上，容易导致其在透明导电膜上的滑移，导致其金属连接桥两端与第二感测电极的电接触出现松动；除此之外，金属膜一般还被图形化为周边连线，因此周边连线与感测电极的接触，也存在同样的问题。综上所述，这种电容触摸屏的金属连接桥与感测电极很难具有高接触性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有高接触性的电容触摸屏，这种具有高接触性的电容触摸屏的金属连接桥与感测电极之间接触良好，结合牢固。采用的技术方案如下一种具有高接触性的电容触摸屏，包括一透明基板以及设置在透明基板上的感测电极层，感测电极层包括多个沿着第一方向延伸的第一感测电极、多个沿着第二方向延伸的第二感测电极、以及跳线结构，第一感测电极、第二感测电极相互交错形成感应阵列，跳线结构设置在第一感测电极、第二感测电极的交叉处，第一感测电极、第二感测电极采用同一透明导电膜制作而成，跳线结构包括由内到外依次叠合设置的底部连接、绝缘垫块和金属连接桥，底部连接和金属连接桥分别连接被交叉点分开的第一感测电极和第二感测电极，底部连接由透明导电膜形成，金属连接桥由设置在透明导电膜外侧的金属膜形成，其特征是至少金属膜与透明导电膜相接触的部分具有掺杂子层，掺杂子层处于金属膜的内层， 掺杂子层掺杂有IIIA族-VIA族非金属元素的原子。靠近透明基板的一侧为内，远离透明基板的一侧为外。绝缘垫块由绝缘层图形化而成。金属连接桥为宽度10-20 μ m的直条形。上述透明导电膜为透明导电氧化物材料，如氧化铟锡(ITO)、氧化锌铝(ZAO)。通过至少在金属膜与透明导电膜相接触的部分设置掺杂子层，掺杂子层掺杂了 IIIA族-VIA族非金属元素的原子，例如氧、氮、碳、硼、硫、磷，因此能够根据这些非金属元素的浓度，来调节金属膜的内应力，使得金属膜的内应力得以降低；另外，IIIA族-VIA族非金属元素的原子，能够与透明导电膜中的氧原子相互交换，也就是说，金属膜中掺杂的原子能够渗透到透明导电膜中，而透明导电膜中的氧原子能够渗透到金属膜中，由此，形成了金属膜与透明导电膜之间的过渡层，该过渡层不仅可以提高金属膜与透明导电膜之间的结合力，而且可以使金属膜到透明导电膜之间的应力为缓慢变化，从而降低了金属膜与透明导电膜之间发生滑动、松动的概率，使得金属连接桥与感测电极之间接触良好，结合牢固。作为本发明的优选方案，其特征是所述掺杂子层中掺杂的IIIA族-VIA族非金属元素原子为氮原子、氧原子或氮原子与氧原子的组合。由于氮或氧一般以为气态的氮气、氧气存在，因此，容易在金属膜的真空沉积过程加入，而且成本较低，具有较高的经济性。作为本发明进一步的优选方案，其特征是所掺杂的氮原子、氧原子或氮原子与氧原子的组合，在金属膜中的总比例等于或小于lOppm。掺杂的氮原子、氧原子或氮原子与氧原子的组合，在金属膜中的总比例等于或小于10ppm(按原子数量比)，能够避免造成金属膜的导电率的大幅降低。作为本发明的进一步的优选方案，其特征是所掺杂的氮原子、氧原子或氮原子与氧原子的组合，其浓度由金属膜与透明导电膜的接触面往外逐渐减少。通过将掺杂浓度设置为由内到外逐渐减小，在与透明导电膜的接触面上掺杂原子的浓度最高，能够更好地提高金属膜与透明导电膜的结合力，而在远离透明导电膜的膜层上浓度较低，避免影响到金属膜的导电率。作为本发明的优选方案，其特征是所述金属膜包括至少两个单质金属子层或合金子层，靠近透明导电膜的一层为掺杂子层。作为本发明的优选方案，其特征是所述金属膜包括由内到外设置的第一子层和第二子层；第一子层为掺杂子层，第一子层的主要材料为钼铌合金，并掺杂有占第一子层的总比例等于或小于IOppm的氮原子、氧原子或氮原子与氧原子的组合；第二子层的材料为铝铌合金。一般来说，钼铌合金材料的金属原子不会渗透到透明导电材料中，具有较好的稳定性，而铝铌合金材料具有良好的导电性。更优选为由金属膜与透明导电膜的接触面往外， 掺杂原子的浓度逐渐减少的。
图1是本发明实施例一的电容触摸屏的示意图；图2是图1中A部分的局部放大图；图3是本发明实施例一中跳线结构处的层状结构示意图；图4是本发明实施例二中掺杂氧原子浓度逐渐减小的示意图；图5是本发明实施例三中跳线结构处的层状结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。实施例一如图1、图2和图3所示，这种具有高接触性的电容触摸屏，包括一透明基板1以及设置在透明基板1上的感测电极层2，感测电极层2包括多个沿着第一方向延伸的第一感测电极3、多个沿着第二方向延伸的第二感测电极4、以及跳线结构5 ；第一感测电极3、第二感测电极4相互交错形成感应阵列，跳线结构5设置在第一感测电极3、第二感测电极4的交叉处；第一感测电极3、第二感测电极4采用同一透明导电膜6制作而成；跳线结构5包括由内到外依次叠合设置的底部连接7、绝缘垫块8和金属连接桥9，底部连接7和金属连接桥9分别连接被交叉点分开的第一感测电极3和第二感测电极4 ；底部连接7由透明导电膜6形成，金属连接桥9由设置在透明导电膜6外侧的金属膜10形成；金属膜10为铬膜， 厚度为250nm，处于金属膜10内层的掺杂子层11掺杂有约为Ippm的氧原子(按原子数量比)。上述电容触摸屏中，其金属膜10的制造方法是金属膜10采用磁控溅射进行沉积，磁控溅射的工艺气体通入氧气。实施例二在其它情况均与实施例一相同的情况下，其区别在于金属膜10内层的掺杂子层 11 (参照图3)掺杂的氧原子的浓度不同，如图4所示，本实施例中，氧原子的掺杂比例自内向外由5ppm逐渐减小。图4中，K方向表示金属膜自内向外的厚度方向，L方向表示氧原子的掺杂比例。上述电容触摸屏中，其金属膜10的制造方法是金属膜10采用磁控溅射进行沉积，基板1以勻速通过镀膜区域，在镀膜区域基板1进入的一侧通入氧气，形成氧气在镀膜空间的不均勻分布。实施例三
如图5所示，在其它情况均与实施例一相同的情况下，其区别在于本实施例中， 金属膜10包括由内向外的第一子层12、第二子层13和第三子层14;其中，第一子层为掺杂子层11，厚度为50nm，第一子层的主要材料为钼铌合金，并掺杂有占第一子层的总比例 Ippm的氮原子；第二子层的材料为铝铌合金；第三子层的材料为钼铌合金。
权利要求
1.一种具有高接触性的电容触摸屏，包括一透明基板以及设置在透明基板上的感测电极层，感测电极层包括多个沿着第一方向延伸的第一感测电极、多个沿着第二方向延伸的第二感测电极、以及跳线结构，第一感测电极、第二感测电极相互交错形成感应阵列，跳线结构设置在第一感测电极、第二感测电极的交叉处，第一感测电极、第二感测电极采用同一透明导电膜制作而成，跳线结构包括由内到外依次叠合设置的底部连接、绝缘垫块和金属连接桥，底部连接和金属连接桥分别连接被交叉点分开的第一感测电极和第二感测电极， 底部连接由透明导电膜形成，金属连接桥由设置在透明导电膜外侧的金属膜形成，其特征是至少金属膜与透明导电膜相接触的部分具有掺杂子层，掺杂子层处于金属膜的内层，掺杂子层掺杂有IIIA族-VIA族非金属元素的原子。
2.如权利要求1所述的电容触摸屏，其特征是所述掺杂子层中掺杂的IIIA族-VIA族非金属元素原子为氮原子、氧原子或氮原子与氧原子的组合。
3.如权利要求2所述的电容触摸屏，其特征是所掺杂的氮原子、氧原子或氮原子与氧原子的组合，在金属膜中的总比例等于或小于lOppm。
4.如权利要求2或3所述的电容触摸屏，其特征是所掺杂的氮原子、氧原子或氮原子与氧原子的组合，其浓度由金属膜与透明导电膜的接触面往外逐渐减少。
5.如权利要求1所述的电容触摸屏，其特征是所述金属膜包括至少两个单质金属子层或合金子层，靠近透明导电膜的一层为掺杂子层。
6.如权利要求1所述的电容触摸屏，其特征是所述金属膜包括由内到外设置的第一子层和第二子层；第一子层为掺杂子层，第一子层的主要材料为钼铌合金，并掺杂有占第一子层的总比例等于或小于IOppm的氮原子、氧原子或氮原子与氧原子的组合；第二子层的材料为铝铌合金。
全文摘要
本发明涉及一种具有高接触性的电容触摸屏，包括一透明基板以及设置在透明基板上的感测电极层，感测电极层中的金属连接桥由设置在透明导电膜外侧的金属膜形成，至少金属膜与透明导电膜相接触的部分具有掺杂子层，掺杂子层处于金属膜的内层，掺杂子层掺杂有IIIA族-VIA族非金属元素的原子。通过调整非金属元素的浓度，使得金属膜的内应力得以降低；另外，非金属元素的原子能够与透明导电膜中的氧原子相互交换，形成了金属膜与透明导电膜之间的过渡层，提高金属膜与透明导电膜之间的结合力，而且可以使金属膜到透明导电膜之间的应力为缓慢变化，从而降低了金属膜与透明导电膜之间发生滑动、松动的概率，使得金属连接桥与感测电极之间接触良好，结合牢固。
文档编号G06F3/044GK102375641SQ20111033266
公开日2012年3月14日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者刘骥, 孙楹煌, 张汉焱, 林德志, 林钢, 陈远明, 高忠贵 申请人:汕头超声显示器(二厂)有限公司