一种提高耐用性的通孔设计电容触摸屏的制作方法

本发明涉及一种电容触摸屏，尤其是一种提高耐用性的通孔设计电容触摸屏。

背景技术：

电容触摸屏一般包括透明触控区和周边区，透明触控区一般包括由透明氧化物导电膜(如ito薄膜)图形化(如光刻)而成的感应电极，而周边区一般设有由电阻较低的金属薄膜(如“钼铌-铝铌-钼铌”合金薄膜)图形化而成的周边连线，感应电极通过延伸到周边区的延伸端与周边连线搭接而形成与外部的连接线路。

通孔设计的电容触摸屏一般采用透明的光敏树脂做成布满整面的绝缘层，而将感应电极设置在绝缘层顶部，金属线路和感应电极的跳线设置在绝缘层的底部，这种设计具有表面平坦、跳线隐蔽等优点。在这种设计中，感应电极的延伸端需通过绝缘层的通孔与底部的金属连线搭接。

从材料的导电理论上来说，透明氧化物导电膜的内部导电一般为氧空位导电，而金属薄膜的内部导电一般为电子导电，透明氧化物导电膜与金属薄膜的搭接界面很有可能形成肖特基结，其一般具有电阻随着电流的增大而增大的非线性电阻特性。另一方面，当电流较大时(如在释放静电的情况下)，当透明氧化物导电膜与金属薄膜的搭接界面形成肖特基结而被击穿时，氧化物导电膜内部的氧空位导电会导致氧离子迁移，并在较大电流的驱动作用下，使氧离子逐渐迁移到金属薄膜之内而与金属原子结合形成氧化层，氧化层处于金属薄膜和透明氧化物导电膜之间，其电阻在使用过程中会不可控地增加，因而无法预先进行设计。

一般来说，由于上述通孔的尺寸较小，金属薄膜和透明氧化物导电膜的接触面积也比较小，当金属薄膜和透明氧化物导电膜之间出现氧化层，而流过通孔的电流过大时，氧化层容易发热，进而烧毁通孔附近的绝缘层，使得绝缘层上的透明氧化物导电膜发生断裂，进而导致触摸屏功能的失效。因此，这种通孔设计的电容触摸屏一般存在着耐用性不足的问题。

技术实现要素：

本发明的目的为提供一种提高耐用性的通孔设计电容触摸屏，其可避免通孔附近的绝缘层烧毁而导致透明氧化物导电膜发生断裂。所采用的技术方案如下：

一种提高耐用性的通孔设计电容触摸屏，其特征为：

包括透明基板，以及由外到内依次设置在透明基板第一面的第一透明导电层、绝缘层、金属层和第二透明导电层，所述第一透明导电层和第二透明导电层为透明氧化物导电薄膜，所述绝缘层为透明光敏树脂涂层，所述金属层为金属薄膜；

所述透明基板的第一面可分为触控区和周边区，所述触控区设有由第一透明导电膜图形化而成的感应电极，所述感应电极包括延伸到周边区的第一搭接端；

所述周边区设有由第二透明导电层图形化而成的第二搭接端以及由金属层图形化而成的周边连线，所述周边连线至少部分覆盖第二搭接端上以构成第一电连接；

所述第一搭接端与第二搭接端具有第一重叠区，所述绝缘层连续覆盖在触控区和周边区上，且在所述第一重叠区设有第一通孔，使得第一搭接端通过所述第一通孔与第二搭接端形成第二电连接。

上述透明基板可以为厚度为0.2〜6mm的透明玻璃基板。上述第一、二透明导电层可以为氧化铟锡(ito)、氧化锌铝(azo)等透明导电氧化物薄膜，所述金属薄膜可以为单层或多层的金属膜或合金膜，尤其是“钼铌-铝钕-钼铌”的三层合金膜，上述第一、二透明导电层和金属层一般可采用磁控溅射等镀膜方法形成，并采用光刻等方式进行图形化。上述绝缘层一般为透明的负性光敏树脂涂层，其厚度一般为0.5〜10μm，可采用旋涂、狭缝涂布等方法涂布在透明基板上，并采用黄光方法进行图形化，以形成所述第一通孔等图形。

一般来说，作为通孔设计的电容触摸屏，所述感应电极包括多个第一电极和第二电极，第一电极与第二电极相互交叉构成感应阵列，其交叉点将各个第一电极和各个第二电极分别分为多个第一电极块和第二电极块；所述交叉点设有跳线部，所述跳线部包括第一连接部和第二连接部，其中，所述第一连接部、第一电极块和第二电极块由第一透明导电层图形化而成，第一连接部用于连接相邻的第一电极块以形成导电连续的对应第一电极；第二连接部即跳线，其由第二透明导电层图形化而成；所述绝缘层连续地覆盖整个触控区，其在跳线部处设有通孔(非第一通孔)以使第二电极块与第二连接部通过通孔连接形成导电连续的对应第二电极。

在周边区，所述第一搭接端、第二搭接端和周边连线一般对应所述感应电极而设置，如使每个感应电极通过一组“第一搭接端—第二搭接端—周边连线”构成的线路连出，所述周边连线的另一端一般还设有外接端，外接端可通过外接线(如fpc线)与外部电路连接。

所述周边连线可以仅以其端部覆盖在第二搭接端上以构成第一电连接；优选地，所述第二搭接端沿着周边连线深入延伸以更大面积地甚至完全地垫设在周边连线底部，由此使得第一电连接的电阻更小。所述第一通孔设置在第一重叠区处，具体地，其可以完全处于第一重叠区之内，也可以部分处于第一重叠区之内。

由此，在本发明所提供的通孔设计电容触摸屏中，金属的周边连线与第一搭接端构成第一电连接，虽然第一电连接为透明导电氧化物薄膜与金属薄膜的连接，其连接的界面也可能出现背景技术所提到的氧化层，但由于第一电连接的面积(即某周边连线与其对应的第一搭接端的重叠面积)并没有受到限制，因而可通过增加第一电连接的面积来减少氧化层的电阻，避免其集中发热；第一、二搭接端之间的第二电连接虽然被限制在通孔之内，但其为两层透明氧化物导电层之间的连接，不会出现背景技术中所提到的氧化层，因而其电阻可预先设计而不会在使用过程中不可控地增加，在较大电流通过时，其局部发热可控，从而可减少通孔附近的绝缘层被烧毁而导致透明氧化物导电膜发生断裂的风险，以提高电容触摸屏的耐用性。

在本发明的一优选方案中，所述第一透明导电层和第二透明导电层为相同透明导电材料制作而成的薄膜。由此可避免第一、二透明导电层之间出现异质结，其电阻较小。进一步地，所述第一透明导电层和第二透明导电层为采用相同镀膜工艺制作而成的薄膜，由此其材料的内部结构更加接近，可更进一步地减少第一、二透明导电层之间的电阻。

在本发明的一优选方案中，所述周边连线和第一搭接端之间还具有第二重叠区，所述绝缘层在所述第二重叠区设有第二通孔，使得周边连线通过所述第二通孔与第一搭接端形成第三电连接。在本发明的另一优选方案中，所述周边连线和第一搭接端之间还具有第二重叠区，所述第一通孔跨过所述第一重叠区和第二重叠区而设置，使得周边连线还通过所述第一通孔与第一搭接端形成第三电连接。在上述两种方案中，第三电连接与第二电连接构成了并联电路，起到了相互分流的作用；第三电连接为金属薄膜与第一透明导电膜的直接连接，在电流较小的一般工作状态下，第三电连接的电阻要比由两层透明导电膜叠合而成的第二电连接小，较小的电流也不会导致透明氧化物导电膜之内的氧离子在电流的驱动作用下进入到金属薄膜之内形成氧化层；而当出现电流较大的情况时(如静电释放)，由于第三电连接的非线性电阻特性，其电阻增大，电流主要流过第二电连接，第二电连接为两层透明导电膜叠合而成，其也不会导致氧化层的形成。因而，上述优选方案不仅可避免氧化层的形成，还可有效地降低周边连线与第一搭接端之间的电阻，使得通孔设计电容触摸屏的导电性和耐用性都得到改善。

相比于现有设计，本发明专利所提供的通孔设计电容触摸屏具有以下有益效果：

通过在感应电极与周边连线的连接线路中加入了由透明氧化物导电薄膜图形化而成的第二搭接端，使得第二搭接端与感应电极的第一搭接端构成了同为透明氧化物导电薄膜的第二电连接，第二电连接可避免背景技术中所提到的氧化层的出现，因而其电阻可预先设计而不会在使用过程中不可控地增加，在较大电流通过时，其局部发热可控，从而可减少通孔附近的绝缘层被烧毁而导致透明氧化物导电膜发生断裂的风险，以提高电容触摸屏的耐用性。除此之外，在本发明的优选方案中，还加入了与所述第二电连接并联的、由感应电极的第一搭接端与金属薄膜的周边连线直接接触形成的第三电连接，基于第三电连接的非线性电阻特性和第二电连接的分流作用，可使电容触摸屏达到导电性和耐用性均改善的效果。

以下通过附图和实施例来对本发明的技术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外形示意图(内侧面朝上)；

图2为实施例一的电容触摸屏的跳线部平面示意图；

图3为实施例一的电容触摸屏的跳线部(沿图2a-a’)剖面示意图；

图4为实施例一的电容触摸屏的某周边部的平面示意图；

图5为实施例一的电容触摸屏的某周边部的剖面示意图(沿图4b-b’)；

图6为实施例二的电容触摸屏的某周边部的平面示意图；

图7为实施例二的电容触摸屏的某周边部的剖面示意图(沿图6c-c’)；

图8为实施例二的电容触摸屏的某周边部的剖面示意图(沿图6d-d’)；

图9为实施例三的电容触摸屏的某周边部的平面示意图；

图10为实施例二的电容触摸屏的某周边部的剖面示意图(沿图9e-e’)。

具体实施方式

实施例一

如图1—5所示，电容触摸屏100，包括作为透明基板的0.6mm厚(0.2〜6mm均可)玻璃基板10，玻璃基板10的内侧面可分为触控区a和周边区b，触控电路层20制作在玻璃基板10内侧面，其由第一透明导电层11、绝缘层12、金属层13和第二透明导电层14构成，第一透明导电层11和第二透明导电层14为采用相同工艺制作而成的氧化铟锡薄膜(也可为其他透明氧化物导电薄膜)，绝缘层12为厚度0.5μm(0.5〜10μm均可)的透明光敏树脂涂层，金属层13为“钼铌-铝钕-钼铌”三层合金薄膜。

如图1—3所示，在触控区a内，触控电路层20包括多个第一电极21和第二电极22，第一电极21与第二电极22相互交叉构成感应阵列，其交叉点将各个第一电极21和各个第二电极22分别分为多个第一电极块211和第二电极块221；交叉点设有跳线部23，跳线部23包括第一连接部231、第二连接部232以及对应的部分绝缘层233，其中，第一连接部231与第一、二电极块211、221由第一透明导电层11光刻而成，第一连接部231用于连接相邻的第一电极块211以形成导电连续的对应第一电极21，第二连接部232由第二透明导电层14光刻而成，其用于连接相邻的第二电极块221以形成导电连续的对应第二电极22。绝缘层12设置在整个玻璃基板内侧面，其通过显影方式形成多个直径40μm的跳线通孔234，跳线通孔234处于第二连接部232与第二电极块221的交叠区域内，使得第二电极块221与第二连接部232由跳线通孔234形成跳线连接，即每个跳线部23对应两个跳线通孔234。

如图4、5所示，第一电极21和第二电极22均设有延伸到周边区b的第一搭接端24，周边区b还设有由第二透明导电层14图形化而成的第二搭接端25以及由金属层13图形化而成的周边连线26，周边连线26覆盖在部分第二搭接端25上，第二搭接端25沿着所对应的周边连线26深入延伸以完全垫设在其底部，由此构成第一电连接251。第一搭接端24与第二搭接端25具有第一重叠区c，绝缘层12在第一重叠区c设有通孔252(第一通孔)，使得第一搭接端24通过通孔252与第二搭接端25形成第二电连接253。

在本实施例中,虽然第一电连接251为第二透明导电层14与金属薄膜13的连接，其连接界面也可能出现背景技术所提到的氧化层，但由于第一电连接251的面积非常大，因而不会出现集中发热的情况；第二电连接253虽然被限制在通孔252之内，但其为两层同样材料工艺的透明氧化物导电层11、14之间的连接，不会出现背景技术中所提到的氧化层，因而其电阻可预先设计而不会在使用过程中不可控地增加，在较大电流通过时，其局部发热可控，从而可减少通孔252附近的绝缘层12被烧毁而导致第一透明导电层11发生断裂的风险。

实施例二

如图6—8所示，在实施例一的基础上，使周边连线26和第一搭接端24之间还具有第二重叠区d，绝缘层12在第二重叠区d中设置有第二通孔261，使得周边连线26通过所述第二通孔261与第一搭接端24形成第三电连接262，则构成本发明的实施例二。

在实施例二中，第三电连接262与第二电连接253构成并联电路，起到了相互分流的作用；第三电连接262为金属薄膜13与第一透明导电膜11的直接连接，在电流较小的一般工作状态下，第三电连接262的电阻要比由两层透明导电膜叠合而成的第二电连接253小，较小的电流也不会导致透明氧化物导电膜11之内的氧离子在电流的驱动作用下进入到金属薄膜13之内形成氧化层；而当出现电流较大的情况时(如静电释放)，由于第三电连接262的非线性电阻特性，其电阻增大，电流主要流过第二电连接253，第二电连接253由两层透明导电膜叠合而成，其也不会导致氧化层的形成。因而，上述优选方案不仅可避免氧化层的形成，还可有效地降低周边连线26与第一搭接端24之间的电阻，使得通孔设计电容触摸屏100的导电性和耐用性都得到改善。

实施例三

如图9、10所示，在实施例一的基础上，使周边连线13和第一搭接端24之间还具有第二重叠区e，第一通孔252跨过第一重叠区c和第二重叠区e而设置，使得周边连线26还通过第一通孔252与第一搭接端24直接形成第三电连接261，则构成本发明的实施例三。实施三的第三电连接261也与第二电连接253构成了并联电路，其改善电容触摸屏100的导电性和耐用性的原理与实施例二相同。

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，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明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，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。