一种触摸屏的制作方法_2

文档序号:8445278阅读:来源:国知局
基板106的第一侧表面上(图1中为第二透明基板106的下表面)。
[0035]第一透明基板104的材质选用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC),也可以选择其他的透明高分子聚合物。公共电极层103是铟锡氧化物(ITO)层,也可以选用其他的透明电极材料,例如,氧化锌(ZnO),掺铝氧化锌(ΑΖ0),ΑΤ0或单层石墨烯等,由于具有较高的光通过率和较低的电阻,本发明中选用ITO薄膜作为公共电极层。
[0036]ITO薄膜可以通过多种方法制备,本发明中,采用真空溅射的方法在PET透明基板的表面制备ITO薄膜。
[0037]公共电极层103制备在第一透明基板104的上表面,通过表面涂布的光学透明压力敏感的粘合剂层102与光学透明的隔离衬底101粘接。光学透明的隔离衬底101用于对公共电极层103及其他结构的保护和封装,通常为经过物理或化学方法强化的玻璃,例如钠硅酸盐玻璃等。玻璃表面还可以镀膜,达到防划,防污的目的。
[0038]与第一透明基板104和公共电极层103类似地,第二透明基板106的材质也是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC),或其他透明高分子聚合物;阵列电极层107是ITO或其他透明电极材料形成的多个阵列点或阵列块。阵列电极层107可以按如下方法制备:以制备公共电极层相同的工艺,例如真空溅射方法,在第二透明基板的一侧表面形成一层ITO薄膜,然后利用等离子刻蚀方法,对形成的ITO薄膜图案化处理,形成阵列电极层。当然,也可以采用其他的方法对ITO等透明电极材料进行图案化处理,例如,可以采用湿法刻蚀或激光刻蚀的方法制作,或者结合上述多种方式进行。
[0039]等离子刻蚀方法制作的ITO阵列电极的密度、形状可以参考现有的互电容式电容屏中行、列电极,以达到相同的触控识别精度,例如,长度和宽度方向规则排列的矩形,或顶点相对的菱形,阵列电极的每个阵列点和阵列块相互独立,互不接触。
[0040]第一透明基板104和第二透明基板106之间还设置有通孔层105,第一透明基板104的下表面与第二透明基板106的上表面通过通孔层105上涂覆的光学透明的压力敏感粘合剂与通孔层105粘接。通孔层105的作用是分离摩擦空间,在上述的触摸屏结构中,通孔层105分离的即是第一透明基板104和第二透明基板106之间形成的摩擦界面,即与通孔层105上下表面分别相邻的两个表面(第一透明基板104和第二透明基板106相对的两个表面)之间通过多个通孔形成摩擦界面。通过该通孔层进行摩擦界面的粘接,避免了摩擦界面直接粘接时粘合剂导致的摩擦效率降低,通孔层的设置也使触摸屏的定位更加准确、稳定。在上述触摸屏结构中,用户触碰屏幕时,触碰点附近的第一透明基板发生形变,通过通孔层与第二透明基板接触,在通孔位置相应的阵列电极中产生感应电荷,而在未受到触碰时,摩擦界面无法接触,这就避免了使用中可能出现的漂移现象。
[0041]为达到上述目的,通孔层105是通孔结构,通孔层105上的通孔均匀分布。可选地,通孔的截面面积为1-lOOmm2,形状为正方形,每个通孔与四周相邻通孔的相对边之间的间距为0.5-3mm。当然,实际中,根据不同应用对触摸精度的要求,可以调整阵列电极的尺寸、形状以及分布密度,同时也对通孔的尺寸和形状做出相应的调整,例如通孔也可以是面积与正方形相对应的其他多边形。对阵列电极和通孔的分布所作的调整应当保证用户在触摸屏的满足触摸精度要求的任意位置进行触控都能产生信号反应。通孔层的材质可以与第一、第二透明基板相同,例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或者聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等其他的透明高分子聚合物材料。
[0042]在图1中没有示出的印制电路层设置在第二透明基板的下表面,其用于触摸点的定位。印制电路层首先可以包括与每个阵列点或阵列块连接的信号输出导线,这可以通过如下方式实现:在用等离子刻蚀方法制作阵列电极的同时刻蚀与每个阵列点或阵列块相接的透明导线(即信号输出导线),透明导线可以是ITO材料,也可以是其他透明电极材料。透明导线也可以在阵列电极后采用其他方法制成,例如,采用印刷电路或电镀的方法。信号输出导线从每个阵列点或阵列块引出至第二透明基板的边缘并聚成一列作为触摸屏的信号输出端。第二透明基板上的印制电路层还可以包括必要的信号处理电路,例如,可以包括:整流电路,信号放大电路等。
[0043]图2示出了本发明另一个实施例提供的触摸屏的结构示意图,如图2所示,该触摸屏包括依次层叠设置的隔离衬底101、公共电极层103、第一透明基板104、通孔层105、第二透明基板106、阵列电极层107、第三透明基板108以及印制电路层109 ;其中,阵列电极层107由多个用作感应触摸点的阵列点或阵列块组成,各阵列点或阵列块相互之间不接触;通孔层105具有均匀分布的多个通孔;印制电路层109具有与每个阵列点或阵列块对应的信号输出导线。印制电路层109设置在第三透明基板108的第一侧表面上(图2中为第三透明基板108的下表面)。
[0044]与图1所不同的是,图2所示的触摸屏还包括第三透明基板108,第三透明基板108主要用于印刷印制电路层。第三透明基板108未印刷电路的一侧表面通过光学透明压力敏感的粘合剂与第二透明基板上106及阵列电极107粘接。第三透明基板108上印刷的印制电路层109用于触摸点的定位。印制电路层109首先可以包括与每个阵列点或阵列块连接的信号输出导线,这可以通过如下方式实现:在用等离子刻蚀方法制作阵列电极的同时刻蚀与每个阵列点或阵列块相接的透明导线,透明导线可以是ITO材料,也可以是其他透明电极材料。透明导线也可以在阵列电极后采用其他方法制成,例如,采用电镀的方法。然后,可以在第三透明基板以及之间的光学透明的压力敏感粘合剂的边缘制作过孔,并在第三透明基板108上印刷与每个阵列点或阵列块对应的信号输出导线,将信号输出导线通过过孔与对应的透明导线相连,使得每个阵列点或阵列块都具有与之连接的信号输出导线,并且信号输出导线在第三透明基板的边缘位置聚成一列作为触摸屏的信号输出端。或者,不必制作过孔,而在印制电路层制作多个电极块,电极块的位置和大小与阵列电极层上的阵列点或阵列块对应,触摸点收到按压时,相应位置的阵列点或阵列块表面产生感应电荷,这些感应电荷又使印制电路层上的电极块也产生感应电荷。然后,在第三透明基板上印刷与每个电极块对应的信号输出导线,用于输出电信号。信号输出导线从每个电极块引出至第三透明基板的边缘并聚成一列作为触摸屏的信号输出端。电极块是对真空溅射方法制备在第三透明基板的第一侧表面上的铟锡氧化物层进行等离子刻蚀后形成的。第三透明基板108上的印制电路层还可以包括必要的信号处理电路,例如,可以包括:整流电路,信号放大电路等。第三透明基板的材质是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)。
[0045]在图1和图2所示的结构的基础上,为了提高摩擦界面的摩擦效率,进而提高阵列电极107和公共电极103的发电能力,可以在第一透明基板104和第二透明基板106相互摩擦的两个界面上进一步设置微纳结构。因此,当触摸屏受到挤压时,第一透明基板104与第二透明基板106能够更好地接触摩擦,并在公共电极103和阵列电极处107感应出较多的电荷。
[0046]上述的微纳结构具体可以采取如下两种可能的实现方式:第一种方式为,该微纳结构是微米级或纳米级的非常小的凹凸结构。该凹凸结构能够增加摩擦阻力,提高发电效率。所述凹凸结构能够在薄膜制备时直接形成,也能够用打磨的方法使第一透明基板的表面形成不规则的凹凸结构。具体地,该凹凸结构可以是半圆形、条纹状、立方体型、四棱锥型、或圆柱形等形状的凹凸结构。第二种方式为,该微纳结构是纳米级孔状结构,第一透明基板相对第二透明基板的面上设有多个纳米孔。其中,每个纳米孔的尺寸,即宽度和深度,可以根据应用的需要进行选择,优选的纳米孔的尺寸为:宽度为1-1OOnm以及深度为4-50 μ m。纳米孔的数量可以根据需要的输出电流值和电压值进行调整,优选的这些纳米孔是孔间距为2-30 μ m的均匀分布,更优选的平均孔间距为9 μ m的均匀分布。
[0047]根据前文描述的摩擦发电机原理和触摸屏结构可以得知本发明提供的触摸屏的工作原理如下:第一透明基板相当于摩擦发电机中的第一高分子聚合物绝缘层,其上制备的ITO公共电极层相当于摩擦发电机中的第一电极层其起到屏蔽外界信号的作用,如消除静电干扰;类似地,第二透明基
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