具有高灵敏度多点识别功能的手机触摸屏的制作方法

1.本发明涉及触摸屏技术领域，具体为具有高灵敏度多点识别功能的手机触摸屏。


背景技术：

2.随着智能手机、平板电脑等电子产品的广泛应用和触摸屏技术的发展，将触摸屏应用到智能手机、平板电脑等电子产品上，以实现人机交互功能已成为当前电子产品发展的潮流。
3.中国专利号为cn101976164a专利公开了一种电容触摸屏，其电极支撑层、粘合层和外支撑层均采用柔性材料制作，各层之间构成相互夹合的夹置结构，实现了电容触摸屏的柔软、可弯曲性；由于各层均采用柔性材料制作，可以自由设置各层的厚度，达到更轻薄和自由设计电容参数的目的；外支撑层不仅起到覆盖作用，也对第一感测电极和第二感测电极起到支撑作用，在对电容触摸屏进行弯曲时，外支撑层与电极支撑层作相应弯曲，外支撑层与电极支撑层相互作用，限制着第一感测电极和第二感测电极的形变，不容易断裂。进一步，将感测电极层设置为处于电容触摸屏在厚度方向上的中间位置，使电容触摸屏被弯曲时，第一感测电极和第二感测电极在交错处不易断裂，电容触摸屏具有较高可靠性。
4.现有的多点识别功能的手机触摸屏，内部大多为双层感应图案，双层感应图案的加工工艺比较复杂，增加了生产成本，而且伴随着膜层的增多，触摸屏的透光率下降，会使用户调高触摸屏的亮度，产生了较大的能耗。


技术实现要素：

5.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了具有高灵敏度多点识别功能的手机触摸屏，解决了触摸屏内部为双层感应图案时，加工工艺比较复杂，生产成本较高的情况，减少了触摸屏整体的厚度，减少了两层电极之间的贴合工艺，有利于避免贴合过程中容易产生气泡、折痕、异物附着等不良情况。
6.（二）技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：具有高灵敏度多点识别功能的手机触摸屏，包括lcd屏，所述lcd屏的顶部设有衬底基板，所述衬底基板与lcd屏之间设有下光学胶层，所述衬底基板的顶面设有涂覆层，所述涂覆层含有感应图案，所述感应图案位于同一水平面内，且感应图案关于衬底基板呈轴对称结构，所述感应图案为三角形结构，且三角形结构的头部经过削顶处理。
7.优选的，所述涂覆层的顶面设有上光学胶层和掩膜标示层，且涂覆层和掩膜标示层通过上光学胶层粘贴，所述掩膜标示层的顶面设有覆盖层。
8.优选的，所述涂覆层为ito涂层，且ito涂层的最大厚度为100nm,所述衬底基板为玻璃衬底。
9.优选的，所述覆盖层采用铝硅酸盐玻璃钢化制成，所述掩膜标示层的厚度为
100nm,所述掩膜标示层的竖直投影与衬底基板的竖直投影重合。
10.优选的，所述衬底基板的顶面设有导电条，且导电条与感应图案通过ito涂层连接，所述导电条的侧面设有接线条。
11.优选的，所述感应图案分为左右对称的两个大单元图形，两组图案之间的间距为0.3mm。
12.优选的，所述衬底基板的顶面设有走线区，所述走线区内设有连接走线，且连接走线为ito涂层，所述走线区的宽度为0.1mm,所述衬底基板左右两侧最里边的连接走线的宽度为0.1mm且向外侧依次增加，且每次的增加量为0.01mm。
13.（三）有益效果本发明提供了具有高灵敏度多点识别功能的手机触摸屏。具备以下有益效果：1、本发明在lcd屏的顶部设有衬底基板，所述衬底基板与lcd屏之间设有下光学胶层，所述衬底基板的顶面设有涂覆层，所述涂覆层含有感应图案，所述感应图案位于同一水平面内，所述衬底基板的顶面设有导电条，且导电条与感应图案通过ito涂层连接，所述导电条的侧面设有连接条，这种设计工艺中，感应图案为单层非搭桥图案，相比较于双层感应图案，这种设计工序更少，使整个涂覆层更加平整，避免了污渍和其它异物的进入，提高了触摸屏的透光率，而且它可以满足现在消费者对手机更薄更轻、航时间更长的要求，最重要的一点是这可以减少生产厂商的生产成本，达到利益的最大化。
14.2、本发明中的感应图案为三角形结构，且三角形结构的头部经过削顶处理，具有布线结构简单、电极数少等特点，每个三角形的头部进行削顶处理，可以防止电荷在在三角形顶部过于集中以及头部的相对阻抗特别大，在现有触控ic可支持的触控管脚一定的情况下,可以把触摸屏的尺寸做的更大,同时也不影响触控精度，保证了触摸屏的高灵敏度。
附图说明
15.图1为本发明的轴侧图；图2为本发明的结构分解图；图3为本发明的剖视图；图4为本发明涂覆层的俯视图；图5为本发明单层非搭桥图案与双层感应图案的对比图。
16.其中：1、接线条；2、覆盖层；3、lcd屏；4、掩膜标示层；5、上光学胶层；6、涂覆层；7、衬底基板；8、下光学胶层；9、导电条；10、感应图案；11、走线区；12、连接走线。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例一：如图1-5所示，具有高灵敏度多点识别功能的手机触摸屏，包括lcd屏3，lcd屏3的顶部设有衬底基板7，衬底基板7与lcd屏3之间设有下光学胶层8，衬底基板7的顶面设有涂
覆层6，涂覆层6含有感应图案10，感应图案10位于同一水平面内，且感应图案10关于衬底基板7呈轴对称结构，感应图案10为三角形结构，且三角形结构的头部经过削顶处理。涂覆层6的顶面设有上光学胶层5和掩膜标示层4，且涂覆层6和掩膜标示层4通过上光学胶层5粘贴，掩膜标示层4的顶面设有覆盖层2，涂覆层6为ito涂层，且ito涂层的最大厚度为100nm,衬底基板7为玻璃衬底。覆盖层2采用铝硅酸盐玻璃钢化制成，掩膜标示层4的厚度为100nm,掩膜标示层4的竖直投影与衬底基板7的竖直投影重合。衬底基板7的顶面设有导电条9，且导电条9与感应图案10通过ito涂层连接，导电条9的侧面设有接线条1。感应图案10分为左右对称的两个大单元图形，两组图案之间的间距为0.3mm。衬底基板7的顶面设有走线区11，走线区11内设有连接走线12，且连接走线12为ito涂层，走线区11的宽度为0.1mm,左右两侧最里边的连接走线12的宽度为0.1mm且向外侧依次增加，且每次的增加量为0.01mm。
19.触摸屏并不是都需要覆盖层2，覆盖层2越薄，越可以获得更高的信噪比和更好的感应灵敏度，掩膜标示层4位于覆盖层2的下面，可以隐藏布线和 lcd屏3的边缘等，在设计中允许增加标示性文字或图标，不过标示物必须相当平整地压在ito涂层的衬底基板7上，而且标示物材料应该是非导电的，上光学胶层5越薄，信噪比越好，高介电常数的光学胶可有更好的感应手指电容，从而也能获得更高的信噪比，越厚的ito涂层单位面积电阻越低，信噪比越好；越薄的ito涂层，透光率越好，与上光学胶层5比较，下光学胶层8越厚信噪比越好，这一层光学胶通常与各向异性导电胶结合使用。
20.实施例二：在实际设计中，根据人手指的大小情况，一般将其对应的三个削顶的三角形的底端高度h1取为1.76mm，顶端高度h2取为0.42mm，体宽w取为0.7mm,单个图案的高度控制在7.5mm左右，同一对相邻ito图案之间的间距h3取为0.3mm，然后根据这些数据以及整个屏的尺寸来确定使用的ito涂层的感应图案10的对数，多组这样的“条状”排列成触摸屏的行阵，并且最顶上的三角形图案和最底下的三角形图案要进行平直化处理，并在首尾加上高度为0.5mm的“地”区域，“地”区域距离最近的图案的距离为0.3mm，以此来消除走线对顶端和底端图案的电容变化量的影响，两边的红色走线为银线其已在可视区外，线间距为0.09mm,最内的线宽为0.09mm,往外的线依次增宽0.01mm,但是整个屏中最外的银线到屏边距离最少为0.5mm。
21.实施例三：单面搭桥结构，是指x轴与y轴的ito涂层在同一水平面，并且在交汇处通过添加二氧化硅的方式进行桥接，以避免xy短路。这种结构的xy均在同一层、结构简单、成本较低、良率较高、可以实现单点加手势功能，但是工艺稍显复杂，需添加遮罩层。目前搭桥方式有两种:1、ito搭桥2、金属搭桥。两种搭桥方式相比，ito搭桥的可视区在强光下看不到微小的金属，金属搭桥却可以看到;ito搭桥制程方面比金属搭桥多一道工艺，价格比较高，金属搭桥制程相对简单，成本较低,但是单面搭桥处会使整个ito 平面不平整， 污渍和其它异物容易进入，进而影响透光率；不利于基准的确定；同时让工艺更加复杂繁琐，并且增大了ito 图案变形的几率；感应图案10为单层非搭桥图案，相比较于双层感应图案10，这种设计工序更少，使整个涂覆层6更加平整，避免了污渍和其它异物的进入，提高了触摸屏的透光率，而且它可以满足现在消费者对手机更薄更轻、续航时间更长的要求，最重要的一点是这可以减少生产厂商的生产成本，达到利益的最大化。
22.实施例四：触摸屏的结构设计上有这样的规律:当手指触摸时(最多覆盖两个单元),在横向和纵向移动时相邻电容单元被覆盖面积总和是一定的,某一电容单元就会减少或增加一定的面积,相应地另一电容单元就会增加或减少一定的面积,而覆盖面积的变化间接引起电容值的变化,根据相邻电容单元间的差动电容变化就可以确定触摸物体的质心位置。该触点算法是在实际测试数据后得到验证的。在触点位置算法设计上可以根据电容计数差值对触摸屏的灵敏度、分辨率以及抗干扰等设置相应的算法调整，不失一般性,在实现了两点触摸的基础上可以实现3点、4点乃至更多点的触摸定位,当然更多点的触摸定位势必给定位算法带来复杂性。本文就两点触摸进行了探讨与实现。两点触摸确定位置的最大难度是在每个轴上找到两个电容变化极大值，其确定方法为:比较电容单元跟相邻两电容单元的大小,若该值大于相邻两电容单元变化值即为极大值,且大于灵敏度允许的范围,即认为找到第一有效极大值,再用相同的比较方法找到第二有效极大值。当然在触摸屏两边界处,只需比较相邻电容单元的变化值大小取较大者即为有效极大值。另外在此过程中应时刻考虑该极大值对应的电容单元是否已达到电容单元总数，以便确定是否还需再寻找有效极大值。找到有效极大值点后,再利用相邻电容单元间的差动电容变化确定触点的位置即可。
23.本发明的工作原理：投射电容式触摸屏利用的是触摸屏电极发射出的静电场线进行感应。一般用于投射电容传感技术的电容类型有两种:自我电容和交互电容，自我电容又称绝对电容是广为采用的一种方法，它把被感觉的物体作为电容的另一个极板，该物体在传感电极和被传感电极之间感应出电荷，从而被感觉到所测量的电荷存储在结果电容耦合中。交互电容又叫做跨越电容,它是通过相邻电极的耦合产生的电容。当被感觉物体靠近从一个电极到另一个电极的电场线时,交互电容的改变会被感觉到,从而测算出位置。在上述两种类型的投射电容式传感器中,传感电容可以按照一定方法进行设计,以便在任何给定时间内都可以探测到手指的触摸，该触摸并不局限于一根手指，也可以是多根手指，衬底基板7的顶面设有涂覆层6，涂覆层6含有感应图案10，感应图案10位于同一水平面内，衬底基板7的顶面设有导电条9，且导电条9与感应图案10通过ito涂层连接，导电条9的侧面设有接线条1，这种设计工艺中，感应图案10为单层非搭桥图案，相比较于双层感应图案10，这种设计工序更少，使整个涂覆层6更加平整，避免了污渍和其它异物的进入，提高了触摸屏的透光率，而且它可以满足现在消费者对手机更薄更轻、续航时间更长的要求，最重要的一点是这可以减少生产厂商的生产成本，达到利益的最大化，感应图案10为三角形结构，且三角形结构的头部经过削顶处理，具有布线结构简单、电极数少等特点，每个三角形的头部进行削顶处理，可以防止电荷在在三角形顶部过于集中以及头部的相对阻抗特别大，在现有触控ic可支持的触控管脚一定的情况下,可以把触摸屏的尺寸做的更大,同时也不影响触控精度，保证了触摸屏的高灵敏度。
24.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排
除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
25.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。