触控装置的制作方法

本实用新型涉及触控技术，尤其涉及一种触控装置。

背景技术：

随着计算机及多媒体技术的发展，触控装置(或触摸屏)作为一种简单、方便、自然的人机交互方式，现已广泛应用于诸如手机、游戏机、公共信息查询设备、多媒体教学设备等各种电子产品中。在实际应用中，触控装置通常与显示屏结合形成触控显示面板，用户通过触控显示面板输入数据或指令，可取代机械式的键盘、鼠标等传统输入媒介，极大地简化了计算机及多媒体技术的使用。

根据技术原理分类，触控装置的触控方式包括电阻式、电容式、红外线式、音响脉冲式、超声波式、电磁感应式等，其中，电容式触控装置由于通常具有能够高速检测所触摸的位置的优点而得到较为广泛的应用。

传统的电容式触控装置的触控电极(或感应电极)的材料通常为铟锡氧化物等金属氧化物(如ITO)，但是金属氧化物通常使用真空溅射成膜，成本高，并且随着尺寸增大金属氧化物的面电阻较大，在受弯曲时容易被破坏，因此开发金属氧化物的替代材料是本领域的重要课题。

金属纳米线如银纳米线(SilverNano Wires，SNW)是已开发的金属氧化物的替代材料中较为成熟的一种。金属纳米线具有优良的导电性、透光性与耐弯曲性，优选地替代金属氧化物被用于触控电极的材料。

使用金属纳米线作为触控电极时，通常在形成于基板上的金属纳米线上会涂布一层保护层(Over Coating，OC)以提高金属纳米线对基板的附着力以及金属纳米线层的张力，其中，在每个触控电极的端部会设置一走线接触区(pad)，处于该走线接触区的金属纳米线从该保护层表面露出以便于与上方的金属走线接触，金属走线还与外部电路连接，从而实现触控。

上述保护层通常为绝缘材料，为了确保从该保护层表面露出的金属纳米线与走线形成较好的电接触，走线接触区的面积不能过小，以用于手机的触控装置(触控区面积约4.3～8英寸)为例，每个触控电极对应的走线接触区的设计面积通常不小于0.25mm²，沿触控电极延伸的方向，引线接触区的两端距离(或宽度)通常小于0.5mm，但是，若要满足目前电子产品的窄边框趋势下的设计要求，该引线接触区的面积仍需要进一步压缩。

技术实现要素：

本实用新型针对目前包括金属纳米线触控电极的触摸屏的走线接触区宽度较大、不能满足窄边框设计要求的问题，提出了一种触控装置。

本实用新型提供的触控装置包括：基板；以及位于所述基板表面的多个透明电极和多个引出电极，所述多个透明电极和所述多个引出电极均包括金属纳米线，且所述多个透明电极与所述多个引出电极在每个所述透明电极的延伸方向上一一对应连接；其中，每个所述引出电极在远离所述基板的一侧包括至少一个凹槽。

可选的，所述触控装置还包括覆盖所述多个透明电极和所述多个引出电极的保护层，并且，每个所述引出电极中的部分所述金属纳米线从所述保护层的表面露出。

可选的，所述部分金属纳米线从位于所述凹槽的内壁的保护层的表面露出。

可选的，所述触控装置还包括走线层，所述走线层覆盖所述引出电极上方的部分所述保护层，所述走线层与所述部分金属纳米线接触。

可选的，所述金属纳米线包括银纳米线。所述银纳米线的长度为20μm～50μm。

可选的，每个所述引出电极包括被所述凹槽隔开的多个正梯形体、长方体、锥形体、半球体、半椭球体中的一种或者两种以上的组合。

可选的，所述透明电极和/或所述引出电极的厚度为20nm～1μm。

可选的，所述凹槽的深度是所述引出电极的厚度的1/3至4/5。

可选的，在所述透明电极的延伸方向上，所述引出电极的两端距离小于0.5mm。

本实用新型的触控装置中，每个引出电极远离所述基板的一侧包括至少一个凹槽，使得所述引出电极远离所述基板的一侧的表面为曲面，从而可以增加覆盖相同基板范围的引出电极与后续上层导电材料的接触面积，一方面有助于提高所述引出电极的导通能力，另一方面有利于进一步减小所述引出电极的宽度(即引出电极在对应透明电极延伸方向上的两端距离)。由于引出电极的导通能力增强，可以进一步减小所述引出电极的宽度，即可以进一步减小触控装置的走线接触区(pad)的宽度，以便于制作具有窄边框的触控显示面板。

附图说明

图1是本实用新型实施例的触控装置的平面图。

图2(a)是本实用新型一个实施例的触控装置的剖面图。

图2(b)是本实用新型另一实施例的触控装置的剖面图。

图2(c)是本实用新型又一实施例的触控装置的剖面图。

附图标记说明：

100-触控装置；110-基板；120-透明电极；130-引出电极；130a-凹槽；140-保护层；150-走线层。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，在附图中披露的尺寸、比例、角度和数量仅仅是示例，本实用新型不限于附图所示的细节，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。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，用来描述如在附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或者以其他不同方式定位(如旋转)，示例性术语“在……上方”也可以包括“在……下方”和其他方位关系。

图1是本实用新型实施例的触控装置的平面图。参照图1，触控装置100包括：基板110；位于基板110表面的多个透明电极120和多个引出电极130，所述多个透明电极120和所述多个引出电极130均包括金属纳米线，且所述多个透明电极120与所述多个引出电极130在每个透明电极120延伸的方向一一对应连接。

基板110优选为透明基板，以用于触控显示。为了更好地实现透光性，本文中“透明”指的是在可见光区域中光透射率大于或等于80％。基板110可以是刚性的或者柔性的，例如基板110可以是钠玻璃、硼硅玻璃等碱玻璃、无碱玻璃、化学强化玻璃等玻璃基板。基板110也可以是柔性基板，具体的，可以在玻璃基板上涂布柔性材料，如聚酰亚胺(PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)等，并在所述柔性材料上制作电极和其他元件，在全部制程完成之后，将所述柔性材料下方的玻璃基板剥离从而形成柔性基板。

多个透明电极120可以用作触控装置100的感应电极，多个透明电极120可以沿形成有交叉点的不同方向分布，为了清楚起见，图1中仅示出了沿一个方向排列的多个透明电极120。

为了便于透明电极120与外部电路连接，每个透明电极120可与一引出电极130相连接，具体的，透明电极120可形成于基板110上的触控区，而在触控区周围的非触控区形成与每个透明电极120在透明电极120延伸的方向上连接的引出电极130，通过引出电极130将透明电极120的电接触引出，从而可以确定触控位置。透明电极120与引出电极130可属于同一材料层。

本实用新型实施例中，所述多个透明电极120和所述多个引出电极130均包括金属纳米线，所述金属纳米线可以通过散布或嵌入一基质的方式在基板110上形成导电网络。示例性的，可以将金属纳米线分散在特定的溶剂里，通过涂布等方法形成于基板110上，经过加热烘干之后，在基板110上留下金属纳米线和基质(即非金属纳米线材料)，然后，对所形成的金属纳米线层进行刻蚀以形成所述多个透明电极120和所述多个引出电极130。

所述金属纳米线可以是金、银、铂(Pt)、铜、钴(Co)、碳、钯(Pd)等的纳米线，根据导电性、透光性等特点，所述金属纳米线优选为银纳米线(即纳米银线)。一些实施例中，透明电极120和引出电极130中的银纳米线的长度约10μm至300μm，优选为20μm至100μm，更优选为20μm至50μm，银纳米线的剖面直径(即线径)小于500nm，或者小于100nm。透明电极120和引出电极130的厚度约10nm至5μm，优选20nm至1μm。

图2(a)是本实用新型一个实施例的触控装置的剖面图。图2(b)是本实用新型另一实施例的触控装置的剖面图。图2(c)是本实用新型又一实施例的触控装置的剖面图。图2(a)至图2(c)可以看作图1中AA'方向的剖面图，但不限于此，在另一些实施例中，图2(a)至图2(c)可以看作与图1的与AA'垂直的方向的剖面图。

参照图2(a)至图2(c)，为了提高引出电极130与形成于其上方的导电材料层例如走线层的导通能力，本实用新型实施例中，每个引出电极130远离基板110的表面包括至少一个凹槽130a。

一些实施例中，凹槽130a的深度可以是引出电极130的厚度的1/3至4/5。术语“深度”和“厚度”指的是所涉及结构在垂直于基板110表面的方向上的两端距离。凹槽130a可以在刻蚀形成透明电极120和引出电极130的过程中形成，凹槽130a也可以在形成覆盖引出电极130的保护层之后再刻蚀而成。凹槽130a的底面位于引出电极130中。相较于不设置凹槽的相同基板覆盖范围的引出电极130，形成有凹槽130a的引出电极130的上表面积增加，从而引出电极130表面的金属纳米线的数量较多，有利于增强引出电极的导通能力。

一些实施例中，每个引出电极130远离基板110的表面包括多个凹槽130a，且所述多个凹槽130a可以相互连通或者不连通。

参照图2(a)，在一个实施例中，引出电极130远离基板110的一侧形成有凹槽130a，引出电极130远离基板110一侧的剖面为正梯形，从而，引出电极130可包括位于远离基板110一侧的多个正梯形体。

参照图2(b)，在另一个实施例中，引出电极130远离基板110的一侧形成有凹槽130a，引出电极130远离基板110一侧的剖面为弧形，从而，引出电极130可包括位于远离基板110一侧的多个半球体。本文中“半球体”指的是具有圆弧形表面的结构，而并不限定为球体的一半。

参照图2(c)，在又一个实施例中，由于引出电极130远离基板110的一侧形成有凹槽130a，引出电极130远离基板110一侧的剖面为方形，从而，引出电极130可包括位于远离基板110一侧的多个长方体。

本实用新型实施例的引出电极130的形状不限于上述结构，在另外一些实施例中，引出电极130还可以包括被凹槽130a隔开的多个锥形体、半椭球体或者它们的组合，优选的，凹槽130a的侧面为斜面或者弧面，以便于引出电极130中的金属纳米线朝上方露出。

本实用新型实施例中，凹槽130可以增加引出电极130的表面积，即增大了覆盖相同基板范围的引出电极130后续与上层导电材料接触的面积，从而有利于提高引出电极130的导通能力。与不具有凹槽的引出电极相比，本实用新型实施例中的引出电极130的宽度可以减小。优选的，引出电极130的宽度小于0.5mm。本文中“宽度”指的是在对应的透明电极120延伸的方向上引出电极130的两端距离。

参照图1及图2(a)至图2(c)，为了增强包括金属纳米线的透明电极120和引出电极130在基板110上的附着力，一些实施例中，上述触控装置100还包括覆盖上述多个透明电极120和多个引出电极130的保护层140，并且，引出电极130中的部分金属纳米线可以从保护层140的表面露出，从而将引出电极130的电接触引出。

保护层140可包括透明树脂或透明光学胶，例如可包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等高分子聚合物，但不限于此，保护层140也可以包括其它本领域公开的用于涂覆于金属纳米线的材料。

保护层140可以采用印刷、涂布、转印等工艺覆盖于透明电极120和引出电极130上。保护层140的厚度约80nm至400nm，优选的，保护层140的厚度小于凹槽130a的深度，从而保护层140还覆盖在凹槽130a的内壁且并未将凹槽130a填满。由于金属纳米线为线状，在形成保护层140后，引出电极130中至少有部分金属纳米线从保护层140的表面露出，优选的，从保护层140表面露出的部分金属纳米线中，还包括从覆盖于凹槽130a内壁的保护层140表面露出的部分，也即，对于覆盖相同基板范围的引出电极130，由于引出电极130的上表面为曲面，从保护层140表面露出的金属纳米线的数量增加。

参照图1及图2(a)至图2(c)，一些实施例中，上述触控装置100还包括覆盖引出电极130上方的部分保护层140的走线层150，走线层150与上述从保护层140表面露出的金属纳米线接触以将引出电极130的电性引出。本实施例的触控装置100中，走线层150可与引出电极140的从保护层140表面露出的金属纳米线接触，并且在远离引出电极的一端与触控装置的触控电路控制器连接，从而可获得对应的透明电极120感应的触控位置，实现触控。走线层150的电极可以利用银胶形成，走线层150的电极也可以包括铝、镍(Ni)、铜等金属，或者包括银、钯(Pd)、铝、铜、镍等元素的合金。

本实施例的触控装置100中，每个引出电极130远离基板110的一侧包括至少一个凹槽130a，也即引出电极130远离基板110的表面为曲面，一方面一方面有助于提高引出电极130的导通能力，另一方面有利于进一步减小引出电极130的宽度，有利于形成较窄的走线接触区。

一些实施例中，触控装置100还可以包括覆盖触控区的盖板和/或与走线层150远离引出电极130的一端连接的触控电路控制器。

所述盖板可以通过一胶层与基板110贴合，用于保护基板110上的透明电极120和引出电极130等部件。所述盖板可以是玻璃盖板、偏光片、柔性基片等。触控装置100例如是电容式触控装置，在与显示屏结合之后(通常将透明电极120所在的触控区与显示屏的显示区相对设置)，可形成触控显示面板，由于其中的引出电极130和走线层150的接触面积较大，从另一方面来看，如此有利于设计宽度较小的走线接触区，即有利于窄边框设计。所述触控显示面板可以用于手机、游戏机、平板电脑等移动终端，也可以用于笔记本电脑、台式电脑、公共信息查询设备、多媒体教学设备等各种电子产品。

可以理解的是，以上实施例仅用以描述本实用新型的技术方案而非限制，对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，而是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案保护的范围。