电容式触摸屏及电容式触摸屏的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种电容式触摸屏及电容式触摸屏的制作方法。该电容式触摸屏包括：导电线路层，包括依次间隔设置的多个电极；引线，设置于导电线路层的边缘上，用于将各电极与控制端口相连；其中，电极和引线均为透明导电层。本发明实现了将电极由原先的线阻变成面阻，进而使得电极在单位面积和厚度内所具有的电阻值会大大降低(即降低了电极的电阻值)，并进一步提高了触摸屏的灵敏度。而且，由于电极具有较大的宽度，使得电极不容易被折断，从而避免了由于电极被折断而引起的产品良率较低。同时，本发明避免了采用印刷油墨来形成线宽较大的引线，进而减少了触摸屏的非可视区域变大。
【专利说明】电容式触摸屏及电容式触摸屏的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及触摸屏【技术领域】，具体而言，涉及一种电容式触摸屏及电容式触摸屏的制作方法。
【背景技术】
[0002]随着触摸屏行业的发展，电容式触摸屏的优势越来越突出，人们对电容式触摸屏的要求也越来越高，而轻、薄、大尺寸、无边框、高解析度和灵敏度以及多点触摸是电容式触摸屏发展的必然趋势。电容式触摸屏的感应部件为多个行列电极交错形成的感应矩阵(即导电线路层)，当使用者触摸到触摸屏时，行电极或列电极的交叉处感应单元的互电容会产生变化，该变化通过传感线路(即引线)到端口，从而最终检测出触摸点的具体位置。
[0003]现有电容式触摸屏的导电线路层主要包括层叠设置的驱动线路层和传感线路层，且驱动线路层中的驱动电极和传感线路层中的感应电极交错设置。目前，电容式触摸屏的导电线路也在不断的改进。例如，申请号为201320732010.5的中国专利申请通过将驱动电极和感应电极设计为波浪状以及在驱动电极和感应电极间填充菱形悬浮块，以改善视觉效果并实现了三维触摸效果；申请号为201320491835.2的中国专利申请设计了一种新型ITO导电膜结构，该ITO导电膜结构能够降低触摸屏的导电线路的线宽，并降低了触摸屏的非视窗区域的宽度；申请号为201320339644.4的中国专利申请通过将传感线路布置在驱动线路的周围，使触摸屏在相同的外形尺寸上具有更大的操作视窗。
[0004]上述电容式触摸屏的导电线路(即电极)通常通过刻蚀导电物质层后形成，且所形成导电线路主要以线阻为主，即刻蚀掉大部分导电物质以形成线状的导电线路(其宽度较窄)。然而，线状的导电线路的电阻较大，从而限制了触摸屏的尺寸的增大以及触摸屏的灵敏度的提高。同时，由于导电线路的电阻较大，现有技术中在驱动线路与控制区(即端口)之间必须通过采用丝网印刷导电银浆来形成感应线路，并采用印刷油墨来形成连接导电线路和端口的引线(一般为Ag导线)。但是，引线的线宽较大(一般在80μπι-200μπι之间)，使得所形成触摸屏的非可视区域变大，且印刷Ag浆形成引线时容易出现毛边、锯齿及干板的现象，使得所形成的印油墨区域(及非可视区域)进一步变大。随着触摸屏市场对尺寸及可视化区域的需求，边缘连接导线会越来越多，如果仍然采用上述导电线路的设计，势必会使触摸屏的边框(即非可视区域)变得更大更宽，从而影响客户的视觉享受。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种电容式触摸屏及电容式触摸屏的制作方法，以提高触摸屏的灵敏度，并减少触摸屏中的非可视区域。
[0006]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电容式触摸屏，该电容式触摸屏包括:导电线路层，包括依次间隔设置的多个电极；引线，设置于导电线路层的边缘上，用于将各电极与控制端口相连；其中，电极和引线均为透明导电层。
[0007]进一步地，透明导电层的方块电阻小于10Ω/ 口。
[0008]进一步地，透明导电层的材料为氧化铟锡、石墨烯、金属网格、纳米银或碳纳米管。
[0009]进一步地，电极和引线通过激光刻蚀透明导电材料后获得。
[0010]进一步地，电极的宽度为I?10 μ m。
[0011]进一步地，电极的宽度为3.5?6μπι。
[0012]进一步地，电容式触摸屏包括至少两个控制端口，各控制端口位于导电线路层的边缘上。
[0013]进一步地，导电线路层包括层叠设置的感应线路层和驱动线路层，电极包括设置于感应线路层中的平行设置的多个感应电极，以及设置于驱动线路层中的垂直于感应电极的多个驱动电极。
[0014]同时，本发明还提供了一种电容式触摸屏的制作方法，该制作方法包括以下步骤:沉积透明导电材料以形成导电线路预备层；采用激光刻蚀工艺多次刻蚀切割导电线路预备层以形成由多个电极组成的导电线路层，和位于导电线路层的边缘上且用于将各电极与控制端口相连的引线。
[0015]进一步地，形成导电线路层和电极的步骤包括:沉积第一透明导电材料；采用激光刻蚀第一透明导电材料以形成由多个平行设置的多个感应电极组成的感应线路层；在感应线路层上沉积第二透明导电材料；采用激光刻蚀第二透明导电材料以形成由垂直于感应线路层的多个驱动电极组成的驱动线路层，感应线路层和驱动线路层组成导电线路层，感应电极和驱动电极构成电极。
[0016]进一步地，形成导电线路层和电极的步骤包括:沉积第一透明导电材料；采用激光刻蚀第一透明导电材料以形成由多个平行设置的多个驱动电极组成的驱动线路层；在驱动线路层上依次沉积绝缘层和第二透明导电材料；采用激光刻蚀第二透明导电材料以形成由垂直于所述驱动线路层的多个感应电极组成的感应线路层，感应线路层和所述驱动线路层组成导电线路层，感应电极和驱动电极构成电极。
[0017]进一步地，第一透明导电材料和第二透明导电材料分别独立地选自氧化铟锡、石墨烯、金属网格、纳米银和碳纳米管中的任一种。
[0018]应用本发明的技术方案，本发明通过提供由依次间隔设置的多个电极组成的导电线路层，并采用具有低电阻值的透明导电层作为电阻，从而实现了将电极由原先的线阻变成面阻，进而使得电极在单位面积和厚度内所具有的电阻值会大大降低(即降低了电极的电阻值)，并进一步提高了触摸屏的灵敏度。而且，由于电极具有较大的宽度，使得电极不容易被折断，从而避免了由于电极被折断而引起的产品良率较低。同时，本发明通过采用透明导电层作为引线，从而避免了采用印刷油墨来形成线宽较大的引线，进而减少了触摸屏的非可视区域变大。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0020]图1示出了根据本发明实施方式所提供的电容式触摸屏的感应线路层的剖面结构示意图；以及
[0021]图2示出了根据本发明实施方式所提供的电容式触摸屏的驱动线路层的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0023]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0024]为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0025]由【背景技术】可知，现有电容式触摸屏的电极通常通过刻蚀导电物质层后形成，且所形成导电线路主要以线阻为主，即刻蚀掉大部分导电物质以形成线状的导电线路(其宽度较窄)。然而，线状的导电线路的电阻较大，从而限制了触摸屏的尺寸的增大以及触摸屏的灵敏度的提高。同时，由于引线的线宽较大，使得所形成触摸屏的非可视区域变大，且印刷Ag浆形成引线时容易出现毛边、锯齿及干板的现象，使得所形成的印油墨区域(及非可视区域)进一步变大。
[0026]本发明的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种电容式触摸屏。如图1和图2所示，该电容式触摸屏包括:导电线路层，包括依次间隔设置的多个电极；引线20，设置于导电线路层的边缘上，用于将各电极与控制端口 30相连；其中，电极和引线20均为透明导电层。
[0027]本发明提供的上述电容式触摸屏通过提供由依次间隔设置的多个电极组成的导电线路层，并采用具有低电阻值的透明导电层作为电阻，从而实现了将电极由原先的线阻变成面阻，进而使得电极在单位面积和厚度内所具有的电阻值会大大降低(即降低了电极的电阻值)，并进一步提高了触摸屏的灵敏度。而且，由于电极具有较大的宽度，使得电极不容易被折断，从而避免了由于电极被折断而引起的产品良率较低。同时，本发明通过采用透明导电层作为引线20，避免了采用印刷油墨来形成线宽较大的引线20，从而减少了触摸屏的非可视区域，进而能够使得触摸屏能够实现窄边框甚至无边框，进一步提高了触摸屏的视觉效果，并推动了大尺寸触摸屏的实施。
[0028]上述电容式触摸屏中的导电线路层的结构有很多种。在一种优选的实施方式中，如图1所示，导电线路层包括层叠设置的感应线路层和驱动线路层，电极包括设置于感应线路层中的平行设置的多个感应电极11，以及设置于驱动线路层中的垂直于感应电极11的多个驱动电极12。
[0029]上述导电线路层中，电极和引线20均为透明导电层，且电极和引线20通过激光刻蚀透明导电材料后获得。所谓透明导电层为具有较低电阻和较高光透过率的材料层。优选地，透明导电层的方块电阻小于10Ω/口。透明导电层的材料有很多，本领域的技术人员可以根据实际工艺需求选择透明导电层的材料。优选地，透明导电层的材料为氧化铟锡、石墨烯、金属网格、纳米银或碳纳米管。当然，透明导电层的材料并不仅限于上述优选例。电极的宽度可以根据实际工艺需求进行设定。在一种优选的实施方式中，电极的宽度为I?10 μ m。更为优选地，电极的宽度为3.5?6 μ m。
[0030]在现有技术中电极都会连接到位于导电线路层的边缘上的一个端口 30上。而随着触摸屏的尺寸的增大，与端口 30相连接的电极会越来越多，从而影响触摸屏的灵敏度，并增大了触摸屏的非可视化区域。为了解决上述问题，本发明还进一步提出了一种优选方案，即在电线路层的边缘上设置少两个控制端口 30。通过在导电线路层的边缘上设置至少两个控制端口 30，一方面使得每个端口 30的计算工作量得以减少，从而进一步提高了触摸屏的灵敏度；另一方面使得触摸屏两边的引线20的长度大大减小，从而进一步减少了引线20的阻值，并进一步减少了触摸屏的非可视区域。
[0031]同时，本申请还提供了一种电容式触摸屏的制作方法，该制作方法包括以下步骤:沉积透明导电材料以形成导电线路预备层；采用激光刻蚀工艺多次刻蚀切割导电线路预备层以形成由多个电极组成的导电线路层，和位于导电线路层的边缘上且用于将各电极与控制端口 30相连的引线20，进而形成如图1所述的电容式触摸屏。
[0032]上述制作方法通过刻蚀透明导电材料以形成电极，从而大大减少了透明导电材料的刻蚀量，并避免了透明导电材料的浪费。同时，上述制作方法通过刻蚀透明导电材料以形成引线20，从而避免了采用油墨印刷形成引线20所带来的各种问题，并简化了工艺流程。同时，上述制作方法所采用的激光刻蚀具有成本低、效率高等特点；采用多次激光蚀刻切割能够使得导电线路预备层被切碎，能够减少预料的电磁屏蔽，有利于信号的穿透感应。
[0033]在一种优选的实施方式中，形成导电线路层和电极的步骤包括:沉积第一透明导电材料；采用激光刻蚀第一透明导电材料以形成由多个平行设置的多个感应电极11组成的感应线路层；在感应线路层上依次沉积绝缘层和第二透明导电材料；采用激光刻蚀第二透明导电材料以形成由垂直于感应线路层的多个驱动电极12组成的驱动线路层，感应线路层和驱动线路层组成导电线路层，感应电极11和驱动电极12构成电极。
[0034]在另一种优选的实施方式中，形成导电线路层和电极的步骤包括:沉积第一透明导电材料；采用激光刻蚀第一透明导电材料以形成由多个平行设置的多个驱动电极12组成的驱动线路层；在驱动线路层上依次沉积绝缘层和第二透明导电材料；采用激光刻蚀第二透明导电材料以形成由垂直于驱动线路层的多个感应电极11组成的感应线路层，感应线路层和驱动线路层组成导电线路层，感应电极11和驱动电极12构成电极。
[0035]优选地，上述第一透明导电材料和第二透明导电材料分别独立地选自氧化铟锡、石墨烯、金属网格、纳米银和碳纳米管中的任一种。形成第一透明导电材料和第二透明导电材料的工艺可以为化学气相沉积等。刻蚀感应线路预备层和驱动线路预备层的工艺可以为激光刻蚀工艺。上述工艺的具体工艺参数可以参照现有技术，在此不再赘述。
[0036]从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
[0037](I)本发明通过提供由依次间隔设置的多个电极组成的导电线路层，并采用具有低电阻值的透明导电层作为电阻，从而实现了将电极由原先的线阻变成面阻，进而使得电极在单位面积和厚度内所具有的电阻值会大大降低(即降低了电极的电阻值)，并进一步提高了触摸屏的灵敏度。同时，由于电极具有较大的宽度，使得电极不容易被折断，从而避免了由于电极被折断而弓I起的产品良率较低。
[0038](2)本发明通过采用透明导电层作为引线，避免了采用印刷油墨来形成线宽较大的引线，从而减少了触摸屏的非可视区域，进而能够使得触摸屏能够实现窄边框甚至无边框，进一步提高了触摸屏的视觉效果，并推动了大尺寸触摸屏的实施。
[0039](3)本发明通过在导电线路层的边缘上设置至少两个控制端口，一方面使得每个端口的计算工作量得以减少，从而进一步提高了触摸屏的灵敏度；另一方面使得触摸屏两边的引线的长度大大减小，从而进一步减少了引线的阻值，并进一步减少了触摸屏的非可视区域。
[0040](4)本发明提供的触摸屏的制作方法通过刻蚀透明导电材料以形成电极，且所形成电极的宽度大于相邻电极之间的间隔区的宽度，从而大大减少了透明导电材料的刻蚀量，并避免了透明导电材料的浪费。
[0041](5)该制作方法通过刻蚀透明导电材料以形成引线，从而避免了采用油墨印刷形成引线所带来的各种问题，并简化了工艺流程。
[0042]以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电容式触摸屏，其特征在于，所述电容式触摸屏包括: 导电线路层，包括依次间隔设置的多个电极； 引线(20)，设置于所述导电线路层的边缘上，用于将各所述电极与控制端口(30)相连；其中，所述电极和所述引线(20)均为透明导电层。
2.根据权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述透明导电层的方块电阻小于 10 Ω / 口。
3.根据权利要求2所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述透明导电层的材料为氧化铟锡、石墨烯、金属网格、纳米银或碳纳米管。
4.根据权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述电极和所述引线(20)通过激光刻蚀透明导电材料后获得。
5.根据权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述电极的宽度为I?ΙΟμπι。
6.根据权利要求5所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述电极的宽度为3.5?6 μ m。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述电容式触摸屏包括至少两个所述控制端口(30)，各所述控制端口(30)位于所述导电线路层的边缘上。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述导电线路层包括层叠设置的感应线路层和驱动线路层，所述电极包括设置于所述感应线路层中的平行设置的多个感应电极(11)，以及设置于所述驱动线路层中的垂直于所述感应电极(11)的多个驱动电极(12)。
9.一种电容式触摸屏的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤: 沉积透明导电材料以形成导电线路预备层； 采用激光刻蚀工艺多次刻蚀切割所述导电线路预备层以形成由多个电极组成的导电线路层，和位于所述导电线路层的边缘上且用于将各所述电极与控制端口(30)相连的引线(20)。
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，形成所述导电线路层和所述电极的步骤包括: 沉积第一透明导电材料； 采用激光刻蚀所述第一透明导电材料以形成由多个平行设置的多个感应电极(11)组成的感应线路层； 在所述感应线路层上依次沉积绝缘层和第二透明导电材料； 采用激光刻蚀所述第二透明导电材料以形成由垂直于所述感应线路层的多个驱动电极(12)组成的驱动线路层，所述感应线路层和所述驱动线路层组成所述导电线路层，所述感应电极(11)和所述驱动电极(12)构成所述电极。
11.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，形成所述导电线路层和所述电极的步骤包括: 沉积第一透明导电材料； 采用激光刻蚀所述第一透明导电材料以形成由多个平行设置的多个驱动电极(12)组成的驱动线路层； 在所述驱动线路层上依次沉积绝缘层和第二透明导电材料； 采用激光刻蚀所述第二透明导电材料以形成由垂直于所述驱动线路层的多个感应电极(11)组成的感应线路层，所述感应线路层和所述驱动线路层组成所述导电线路层，所述感应电极(11)和所述驱动电极(12)构成所述电极。
12.根据权利要求10或11所述的制作方法，其特征在于，所述第一透明导电材料和所述第二透明导电材料分别独立地选自氧化铟锡、石墨烯、金属网格、纳米银和碳纳米管中的任一种。
【文档编号】G06F3/044GK104375727SQ201410649938
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】陈西宝, 于甄, 解金库, 曹星星, 王道翠 申请人:张家港康得新光电材料有限公司