一种低成本电容触摸屏的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种低成本电容触摸屏，包括透明基板，依次层叠于透明基板的ITO电极、黑色绝缘油墨、碳浆、银浆和黑色盖底油墨；所述的ITO电极包括电容屏驱动和感应电极，具有规则图形结构；电容屏驱动与感应电极在同一层面，相互独立，相互绝缘，垂直设计。本实用新型通过对电容触摸屏的层叠结构以及ITO导通方案合理的设计，减少了触摸屏生产工艺流程，有效的降低触摸屏生产成本。
【专利说明】一种低成本电容触摸屏
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电容触摸屏【技术领域】，尤其是涉及一种低成本电容触摸屏。
【背景技术】
[0002] 随着电子科技的发展，目前手机、数码相机、掌上游戏机、车载DVD、MP3、仪表仪器 等的键盘或鼠标逐渐被触摸屏替代。触摸屏的产品在几年前并不是十分火热，而随着人们 对于触屏产品的接触越来越多，近两年也被更多人所认可，发展速度逐渐加快。触摸屏迅速 的成长，不仅激起了更加激烈的行业竞争，也间接推动了技术的发展，其多点触控的操作方 式更是把触摸屏产品的影响力提升到了一个新的高度，也逐渐被人们所关注起来。
[0003] 触摸屏主要由触摸检测部件和触摸屏控制器组成，触摸检测部件安装在显示器屏 幕前面，用于检测用户触摸位置，接收后送触摸屏控制器；而触摸屏控制器的主要作用是从 触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU 发来的命令并加以执行。
[0004] 按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，触摸屏可分为四种，分别为电阻式、电 容感应式、红外线式以及表面声波式，当前被广泛使用的是电阻式触摸屏，它是利用压力感 应进行电阻控制的；电阻式触摸屏是一种多层的复合薄膜，它的主要部分是一块与显示器 表面非常配合的电阻薄膜屏。电阻薄膜屏是以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面涂有 一层透明氧化金属(透明的导电电阻）ΙΤ0 (氧化铟锡）导电层，上面再盖有一层外表面硬化 处理光滑防擦的塑料层，它的内表面也涂有一层ΙΤ0涂层，在它们之间有许多细小的（小于 1/1000英寸）的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘，当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸 点位置就有了接触，电阻发生变化，在X和Y两个方向上产生信号，然后送触摸屏控制器，控 制器侦测到这一接触并计算出（X，Y)的位置，再根据模拟鼠标的方式运作。
[0005] 电容式触摸屏的基本原理是利用人体的电流感应进行工作的，电容式触摸屏是一 块二层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面夹层涂有ΙΤ0 (氧化铟锡)导电膜(镀膜导电玻璃)，最外 层是一薄层矽土玻璃保护层，ΙΤ0涂层作为工作面，四个角上引出四个电极，当手指触摸在 屏幕上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成一个耦合电容，对于高频电流来说，电容 是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流，这个电流分别从触摸屏的四角上的 电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四 个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。
[0006] 在电容式触摸屏中，投射式电容触摸屏是当前应用较为广泛的一种，具有结构简 单，透光率高等特点。投射式电容触摸屏的触摸感应部件一般为多个行电极和列电极交错 形成感应矩阵。通常采用的设计方式包括将行电极和列电极分别设置在同一透明基板的两 面，防止在交错位置出现短路；或者将行电极和列电极设置在同一透明基板的同侧，形成于 同一导电膜(通常为ΙΤ0导电膜）上，在行电极和列电极交错的位置通过设置绝缘层并架导 电桥的方式隔开，将行电极和列电极隔开并保证在各自的方向上导通，可以有效的防止其 在交错位置短路。
[0007] 通常采用的设计方案为：行电极或者列电极之一在导电膜上连续设置，则另一个 电极在导电膜上以连续设置的电极为间隔设置成若干电极块，在交错点的位置通过导电桥 将相邻的电极块电连接，从而形成另一方向上的连续电极；导电桥与连续设置的电极之间 由绝缘层分隔，从而有效的阻止行电极和列电极在交错点短路。通常采用的设计方案为： (1)层叠结构依次为透明基板、第一方向电极、绝缘层、导电桥；或者（2)层叠结构依次为透 明基板、导电桥、绝缘层、第一方向电极。
[0008] 采用传统的设计方案需要消影层及0C保护层，材料及生产工艺都比较复杂，现行 工艺通过通孔导通方式实现触摸功能，更改之后的产品方案为取消消影层及0C保护层，成 本及生产工艺流程都大幅减低。 实用新型内容
[0009] 本实用新型的目的在于提供一种低成本电容触摸屏，通过对电容触摸屏的层叠结 构以及ΙΤ0导通方案合理的设计，减少了触摸屏生产工艺流程，有效的降低触摸屏生产成 本。
[0010] 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0011] 一种低成本电容触摸屏，包括透明基板，依次层叠于透明基板的ΙΤ0电极、黑色绝 缘油墨、碳浆、银浆和黑色盖底油墨；所述的ΙΤ0电极包括电容屏驱动（ΙΤ0电极一）和感应 电极（ΙΤ0电极二），具有规则图形结构；ΙΤ0电极一与ΙΤ0电极二在同一层面，相互独立，相 互绝缘，垂直设计。
[0012] 所述透明基板包括视窗区和非视窗区，黑色绝缘油墨分布在显示屏非视窗区，其 开口具有规则图形，如长方型，椭圆型，S型，圆形等。
[0013] 所述的碳浆具有规则图形，如长方型，椭圆型，S型，圆形等，碳浆为黑色颜色导通 性材料，具有同绝缘黑色相近的颜色，其作用为导通ΙΤ0与银浆的中间介质；所述的银浆为 低电阻率导通材料，其作用为导通ΙΤ0到柔性线路板中间线路。
[0014] 一种低成本电容触摸屏具有水平方向（驱动电极）与垂直方向（感应电极）电 极；驱动电极变成若干从垂直方向引出来的电极，感应电极从上下引出，通过碳浆与银浆引 至邦定位置，其左右边框区域无任何导线；水平电极与垂直电极相互绝缘与独立；一个感 应电极对应有若干个驱动电极。由于互电容存在水平电极（驱动电极）与垂直电极（感应 电极），两者之间有寄生电容，通过寄生电容值变化来侦测触摸的位置，能实现多点（两点 以上）触摸和手势识别。
[0015] 优选的是：所述的透明基板为厚度在厚度0. 5~2. 0毫米之间的化学强化玻璃基板 或塑料基板；所述ΙΤ0电极规则结构为毛毛虫型，或Η型，或条形，或雪花型，或十字型等图 形。
[0016] 所述的黑色绝缘油墨分布在显示屏非视窗区，非视窗区区域对黑色绝缘油墨ΙΤ0 有隐藏效果。ΙΤ0电极包括电容屏驱动（ΙΤ0电极一）和感应电极（ΙΤ0电极二），ΙΤ0电极 通过绝缘黑色油墨开口与碳浆导通，碳浆完全覆盖绝缘黑色开口，直接接触ΙΤ0电极与之 导通。银浆全部位于绝缘黑色油墨及碳浆上部，通过银浆使得ΙΤ0电极信号导通之碳浆，再 导通之银浆，最后导通之柔性线路板邦定区。盖底油墨保护碳浆与银浆，使之与空气绝缘。
[0017] 本实用新型通过对电容触摸屏的层叠结构以及ΙΤ0导通方案合理的设计，减少了 触摸屏生产工艺流程，有效的降低触摸屏生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型所述的一种低成本电容触摸屏的结构示意图；
[0019] 图2为本实用新型实施例所述的玻璃基板结构示意图；
[0020] 图3为一种低成本触摸屏局部放大结构示意图；
[0021] 图4为本实用新型所述的一种低成本电容触摸屏的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0023] 如图1及图2所示，所述的一种低成本电容触摸屏，包括厚度在0. 5mnT2. 0_之间 的化学强化玻璃基板11 (或树脂材料基板)，依次层叠于透明基板的ΙΤ0电极12、黑色绝缘 油墨13、碳浆14、银浆15、盖底油墨16 ;所述的ΙΤ0电极为水平方向或垂直方向导通电极， 具有规则图形结构；ΙΤ0电极为ΙΤ0电极一与ΙΤ0电极二组成，ΙΤ0导电极一与ΙΤ0电极二 在同一层面，相互独立，相互绝缘，交错设计。透明基板包括视窗区21和非视窗区22,黑色 绝缘油墨分布在显示屏非视窗区。
[0024] 图3至图4所示为本实施例所述电容触摸屏的局部结构放大示意图或者剖面结构 示意图：ΙΤ0电极13包括ΙΤ0导通电极一 42和ΙΤ0导通电极二43 ;绝缘层45保护保护 ΙΤ0电极一 42和ΙΤ0电极二43的边缘走线，使之与空气绝缘。
[0025] 其制备工艺如下：
[0026] ΙΤ0电极的形成：对透明玻璃基板进行化学强化，再经过ΙΤ0镀膜，使在玻璃基板 上形成一层透明及厚度均匀的ΙΤ0膜层，其厚度为50埃米~2000埃米（面电阻为ΚΓ430 欧姆）；ΙΤ0材料由Ιη203和Sn02组成，其质量比为85?95:5?15。ΙΤ0镀膜的方式有真空磁 控溅镀，化学气相沉积法，热蒸镀，溶胶凝胶。
[0027] 经过ΙΤ0镀膜的透明玻璃基板，在其ΙΤ0表面涂布一层厚度均匀的正性光阻材料， 光阻涂布厚度为lunT5 Um ;正性光阻材料主成分为乙酸丙二醇单甲基醚酯，环氧树脂及感 光材料。光阻涂布厚度为lunT5um。涂布光阻材料方式有滚涂，旋涂，刮涂等方式。
[0028] 经过上述制程之后产品经过光阻预烤，曝光，显影，蚀刻，脱光阻膜，最终形成厚度 为5(Γ2000埃米（面电阻为ΚΓ430欧姆）及规则ΙΤ0图案或电极。预烤温度及时间范围 为：60度?150度，50秒到200秒，曝光能量采用100mj到500mj，显影液采用Na系或Ka系 碱性溶液，显影之温度采用2(Γ40度恒温作业。ΙΤ0蚀刻液采用盐酸及硝酸按一定比例混合 而成的药液，使其酸的ΡΗ值落在1~3之间，蚀刻温度在4(Γ50度之间作业。脱光阻膜液采 用二甲亚砜和乙醇胺按一定的比例混合而成，百分比为70% :30%，脱膜温度在4(Γ80度之间 作业。
[0029] 所述的ΙΤ0电极包括电容屏驱动（ΙΤ0电极1)和感应电极（ΙΤ0电极2)，具有规则 图形结构；ΙΤ0电极一与ΙΤ0电极二在同一层面，相互独立，相互绝缘，垂直设计。
[0030] 黑色绝缘油墨的形成：
[0031] 经过ΙΤ0电极后的透明基板，在其ΙΤ0膜面丝印一层厚度均匀的黑色油墨材料，丝 印厚度为5um~20um ;
[0032] 经过烘烤，最终形成厚度为5~20um和规则的黑色绝缘层图案（如长方型，椭圆型， S型，圆形等图案)。
[0033] 银浆形成：
[0034] 形成碳浆的透明基板，经过丝印制程，使之在透明基板上形成一层厚度均匀的银 浆，其厚度为5?20um。
[0035] 经过银浆烘烤，最终形成厚度为5~20um及规则银浆图案或电极。
[0036] 盖底黑色油墨的形成：
[0037] 经过银浆丝印后的透明基板，经过丝印制程，使在玻璃基板上形成一层厚度均匀 的盖底油墨，其厚度为5~20um ;
[0038] 经过盖底油墨烘烤，最终形成厚度为5~20um及规则的黑色层图案。
[0039] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能 认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属【技术领域】的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视 为属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种低成本电容触摸屏，包括透明基板，依次层叠于透明基板的ITO电极、黑色绝缘 油墨、碳浆、银浆和黑色盖底油墨；所述的ΙΤ0电极包括电容屏驱动和感应电极，具有规则 图形结构；电容屏驱动与感应电极在同一层面，相互独立，相互绝缘，垂直设计。
2. 如权利要求1所述的一种低成本电容触摸屏，其特征是：所述的透明基板为厚度在 0. 5mnT2. Omm的化学强化玻璃基板；所述ΙΤ0电极规则结构为Η型，或条形，或十字型图形。
3. 如权利要求1所述的一种低成本电容触摸屏，所述透明基板包括视窗区和非视窗 区，黑色绝缘油墨分布在显示屏非视窗区，其开口具有规则形状。
【文档编号】G06F3/044GK203882301SQ201420328204
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】曹晓星, 李晗, 赵之光, 崔朝朋 申请人:深圳市宝明科技股份有限公司