一種低阻抗電容觸摸屏的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種低阻抗電容觸摸屏，其主要通過在透明觸控層上或下制作與其直接接觸或通過導電過渡層間接接觸的金屬線，實現了通過金屬達到降低觸控電極阻抗的目的，由此解決了由于透明觸控電極阻抗過大而影響觸控靈敏度和無法應用在大尺寸觸摸屏產品上的問題，拓展了導電能力不佳的透明導電材料的應用范圍。在工藝和制作上，其結構簡單，制程簡便，成本低廉。
【專利說明】一種低阻抗電容觸摸屏
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電容觸摸屏領域，尤其涉及一種低阻抗電容觸摸屏。
【背景技術】
[0002]在當前的電容屏制造技術中，透明導電材料氧化錫銦(110)以其導電性能和高透過率而被廣泛地應用在觸摸屏領域。
[0003]但是110的一個缺點在于其方塊電阻相對較大，導致110作為觸控電極的阻抗比較大，這直接影響到了觸控的靈敏度，從而限制了 110材料在大尺寸觸摸屏的應用，甚至在中小尺寸、低阻抗觸摸屏的應用。雖然可以通過增加110的膜層厚度來減小其方塊電阻，但這樣的做法，一是會增加生產成本和生產時間，更為關鍵的是110的厚度直接影響到其透過率，以犧牲透過率來降低110的方塊電阻，從產品性能角度來看得不償失。因此，如何制作出經濟性好、可靠性高且滿足大尺寸觸摸屏要求的透明電極是本實用新型所要解決的技術問題。
實用新型內容
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種低阻抗電容觸摸屏，其增加了與觸控層相接觸的金屬線。
[0005]進一步地，任意一條所述金屬線全部或部分設置在所述觸控層的觸控圖形上，或是全部或部分設置在所述觸控層的所述觸控圖形下。所述金屬線的形狀結構不限，其可以是細線、粗線、不規則曲線或任意形狀的閉合曲線等等，其既可以設置在觸控圖形上，也可以設置在觸控圖形下。本文中所指的觸控圖形，是在觸控層加工完成后，由觸控層材質所限定的圖形，優選地，所述金屬線主要設置在觸控電極上，從而可降低觸控電極阻抗，達到提高觸控靈敏度的效果。本文中所指的觸控電極，是一個廣義的概念，其是指在觸摸屏使用時，可視區內的觸控圖形中作為傳感器使用的部分，即觸控圖形中任意區域、大小、形狀結構的部分，只要其是作為電容傳感的一部分，皆可認為其是觸控電極。
[0006]進一步地，在所述觸控層與所述金屬線之間增加一層導電過渡層，以增加所述金屬線與所述觸控層間的附著力。
[0007]進一步地，當任意一條所述金屬線全部或部分設置在所述觸控層上方時，所述金屬線上設置有金屬保護層，其是用來防止金屬線被刮傷和氧化以及增強金屬線與基板的附著性。
[0008]進一步地，所述金屬線的材質是金屬材料或非金屬材料。當使用非金屬材料時，其必須是具有良好電導率的材料，能有效降低觸控材料的方塊電阻，比如碳納米管、導電聚合物等。
[0009]上述低阻抗電容觸摸屏的制作方法包括以下步驟:
[0010]步驟1、制作觸控層或金屬線；
[0011]步驟4、當所述步驟1是制作所述觸控層時，制作所述金屬線；當所述步驟1是制作所述金屬線時，制作所述觸控層。
[0012]進一步地，任意一條所述金屬線全部或部分設置在所述觸控層的觸控圖形上，或是全部或部分設置在所述觸控層的所述觸控圖形下。
[0013]進一步地，所述步驟1后，還包括以下步驟:
[0014]步驟2、制作導電過渡層。
[0015]進一步地，當所述步驟1是制作所述觸控層時，在所述步驟4之后還包括以下步驟:
[0016]步驟5、制作金屬保護層。
[0017]進一步地，當觸控層需要搭橋工藝時，在所述步驟4前，還包括以下步驟:
[0018]步驟3、制作絕緣層。
[0019]本實用新型的一種低阻抗電容觸摸屏具有以下技術效果:
[0020]1、通過在觸控層上加金屬線的方法來降低觸控層材質方塊電阻，工藝實現上相對比較簡單。
[0021]2、觸控電極的圖形一般都較寬(比如0.5111111),對金屬線位置的控制精度相對較低，有利于良品率。
[0022]3、由于金屬制作在透明電極上，這種結構對金屬的制作精細要求相對較低，比如金屬斷線也不會影響功能，方便生產，有利于良品率。
[0023]4、可廣泛應用在0110、3110和單層110的觸摸屏以及1、111-0611和0(?觸摸屏上。
[0024]以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型的一個較佳實施例的示意圖；
[0026]圖2是圖1中六-八向的剖視圖；
[0027]圖3是本實用新型實施例的方法六和七中的觸控電極結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]本實用新型通過在觸控層上結合金屬線，來降低觸控電極的阻抗，進而提高觸控靈敏度。該金屬線的材料既可以是金屬，也可以采用具有高電導率的非金屬，如碳納米管、導電聚合物等。
[0029]金屬線的形狀結構不限，其可以是細線、粗線、不規則曲線或任意形狀的閉合曲線等等。其主要設置在觸控電極上，這對于提高觸控靈敏度的作用最大。但是金屬線的設置并不只限于在觸控電極上，其也可以作為觸控圖形中，分隔開的圖形間的短接連線，即同一條金屬線，其兩端分別搭接在彼此不接觸的兩塊觸控層材質上，從而實現兩者的短接。同樣地，觸控層在非可視區的外圍連接線也可以直接使用金屬線。
[0030]如圖1所示，是一種觸控層材質上設置金屬線的示意圖，其中包括觸控圖形101 (白色區域)和金屬線102 (斜線條紋框)，兩者可以直接接觸，也可以在兩者間增加導電過渡層來提高兩者間的附著力，本實施例中采用前者。此處的金屬線2采用多段短線，均勻間隔分布。但是金屬線2的設置可以根據設計需要，進行諸多變化，可以直接采用一條連續的長金屬線，也可以采用其他任意圖形結構。比如可在形成一個電容節點的一對觸控電極(驅動電極和接收電極)上分別設置一條或多條金屬線。另一方面，形成一個電容節點的任一個觸控電極的結構也不限于是整塊的110圖形，上述任一個觸控電極也可以是由兩個或以上使用金屬線串聯短接的分立110圖形所形成的。
[0031]考慮到視覺效果，金屬線的線寬要求比觸控電極的線寬小很多。觸控感應信號能否順利捕獲與互電容大小和互電容變化量有關，而這兩個參數與驅動和接收電極的重迭區域和非重迭區域有關。驅動和接收電極與非透明金屬線的組合有以下幾種:
[0032](^)在驅動和接收電極的重迭區域，驅動和接收電極上都不設置金屬線；而在非重迭區域，兩者都設置金屬線。
[0033](^)在驅動和接收電極的重迭區域，接收電極上設置金屬線，驅動電極上不設置金屬線；而在非重迭區域，兩者都設置金屬線。
[0034](0)在驅動和接收電極的非重迭區域和重迭區域，兩者都設置有金屬線，以非均勻的金屬線為佳:在非重迭區域用盡量小的金屬線，而在重迭區域，金屬線的線寬要根據冗要求設當設計寬些，以滿足視覺效果和有利于信號捕獲。
[0035]在X驅動阻抗的允許范圍，在驅動與接收電極的非重迭區域也可不設置金屬線，從而降低金屬線在可視區的密度，以利于更佳的視覺效果。
[0036]圖2是圖1中八向的剖面圖，該結構中由下至上依次是透明基板100(厚度范圍2011111-500011111)、觸控圖形101 (厚度范圍0.511111-0.0811111)、金屬線102 (厚度范圍0.5鹽-50011111、線寬范圍 0.511111-50011111)以及金屬保護層 103(厚度范圍 0.0111111-50011111)，對于抗氧化能力較強的金屬，也可不使用金屬保護層。金屬保護層可用透明材料或非透明材料，以透明材料為佳，可只覆蓋金屬線，即如圖2中所示，也可以覆蓋整個可視區，以便于提高生產效率。另外，針對金屬線，為了其不被察覺、減少金屬反射和提高觸摸屏透過率，金屬線的線寬小于為佳，以提供好的視覺效果。
[0037]本實用新型的低阻抗電容觸摸屏的制作方法主要包括以下步驟:
[0038]步驟1、制作觸控層，可通過蝕刻制程(如濕法蝕刻、干法蝕刻、激光蝕刻等)制作觸控層圖形，或直接在透明基板上采用絲印或打印方式制作觸控圖形；
[0039]步驟2、制作導電過渡層(可選)；
[0040]步驟3、制作絕緣層(需要搭橋工藝時可選)；
[0041]步驟4、制作金屬線，可通過濕法蝕刻、化學鍍、打印或絲印方式制作金屬線；
[0042]步驟5、制作金屬保護層(可選)，可采用打印或絲印方式在金屬上制作金屬保護層。
[0043]上述步驟中步驟1和步驟4的次序可交換。
[0044]以下通過幾組基于本實用新型設計理念的低阻抗電容觸摸屏的制作方法，來對本實用新型進行進一步說明。
[0045]需要說明的是，以下工藝中均以玻璃基板指代透明基板，但透明基板的選用不限于此，其可以是鋼化玻璃、強化玻璃、普通玻璃、透明薄膜或是高分子材料的透明面板等類似材料。
[0046]觸控層材質使用110，同樣地不限于110，也可以使用？10、八20、石墨烯、納米銀、導電聚合物、碳納米管等透明導電材料。
[0047]并且，以下所提到的在觸控電極上制作的金屬線，其圖形一般需根據觸摸屏尺寸、X參數和客戶要求等，進行相關金屬線的長、寬、高度以及分布密度的設計。對于金屬線的形狀，及其分布在哪些觸控圖形或觸控電極上，以下方法中不做限定，可在基于本實用新型技術方案理念的范圍內，自行進行相應設計。
[0048]方法一
[0049](1)在玻璃基板濺鍍1丁0導電層；
[0050](2)采用濕法蝕刻制程制作110觸控圖形；
[0051](3)采用打印方式在110觸控電極上制作細銀漿線；
[0052](4)采用絲印方式在金屬線上制作一層-保護膠，避免金屬線氧化。
[0053]方法二
[0054](1)在玻璃基板濺鍍1丁0導電層；
[0055](2)采用濕法蝕刻制程制作110觸控圖形；
[0056](3)采用絲印方式在110觸控電極上制作一透明導電膠層；
[0057](4)采用粘附方式把細銅線固定透明導電膠層上；
[0058](5)采用絲印方式在銅線上制作一層-保護膠，避免銅線氧化。
[0059]方法三
[0060](1)在玻璃基板濺鍍110導電層；
[0061](2)采用濕法蝕刻制程制作110觸控圖形；
[0062](3)采用絲印方式在110觸控電極上制作一油墨層；
[0063](4)在需要設置金屬的110觸控電極上，采用激光蝕刻方式將其上的油墨層蝕刻出一條或多條蝕刻痕，蝕刻痕越細越好，并且蝕刻痕處必須露出油墨下的110，從而使后續制作的金屬線能與110直接接觸；
[0064](5)采用絲印方式在蝕刻痕上填入導電銀漿；
[0065](6)采用絲印方式在導電銀漿線上制作一層-保護膠，避免氧化；
[0066](7)采用脫膜方式把油墨層除去。
[0067]方法四
[0068](1)在玻璃基板濺鍍1丁0導電層；
[0069](2)采用濕法蝕刻制程制作110觸控圖形；
[0070](3)采用絲印方式在110觸控電極上制作一可剝藍膠層；
[0071](4)在需要設置金屬的110觸控電極上，采用激光蝕刻方式將其上的可剝藍膠層蝕刻出一條或多條激光蝕刻痕，并且蝕刻痕處必須露出可剝藍膠層下的110，從而使后續制作的金屬線能與110直接接觸；
[0072](5)采用化學鍍方式在蝕刻痕的110上鍍一金層。
[0073]方法五
[0074](1)采用絲印方式在玻璃基板上制作110觸控圖形；
[0075](2)采用粘附方式把細銅線固定在110觸控電極上；
[0076](3)采用絲印方式在銅線上制作一層-保護膠，避免銅線氧化。
[0077]方法六，參考圖3
[0078](1)在玻璃基板濺鍍1丁0導電層；
[0079](2)在上述110導電層上，采用濕法蝕刻制程制作出X和V的110觸控電極104，如圖3所示；
[0080](3)采用絲印方式在每個X觸控電極的斷開處上制作一-透明絕緣膠層105 ；
[0081](4)采用絲印方式把銀漿線106絲印在110觸控電極104上，而且V方向的銀漿線必須在—透明絕緣膠層105上把V方向110觸控電極連接起來。01方向的銀漿線起到降低電阻和搭橋的功能)；
[0082](5)采用絲印方式在銀漿線上制作一層-保護膠107，避免銀漿線氧化。
[0083]方法七，參考圖3
[0084](1)在玻璃基板濺鍍1丁0導電層；
[0085](2)在上述110導電層上，采用濕法蝕刻制程制作出X和V的110觸控電極104，如圖3所示；
[0086](3)采用打印方式在每個X觸控電極的斷開處上制作一-透明絕緣膠層105 ；
[0087](4)采用打印方式把銀漿線106打印在110觸控電極104上，而且V方向的銀漿線必須在—透明絕緣膠層105上把V方向110觸控電極連接起來。01方向的銀漿線起到降低電阻和搭橋的功能)；
[0088](5)采用打印方式在銀漿線上制作一層-保護膠107，避免銀漿線氧化。
[0089]在方法六和七中，也可以在步驟(2)之后，先制作X方向觸控電極上的金屬線，此時將圖3中X方向觸控電極上兩端分開的金屬線，用一條連續的金屬線替代，其后再依次制作透明絕緣膠層以及V方向觸控電極上的金屬線。從而實現X方向觸控電極上的金屬線從下方穿過V方向觸控電極上的金屬線所形成的搭橋結構。
[0090]以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本實用新型的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術領域】中技術人員依本實用新型的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種低阻抗電容觸摸屏，其特征在于，包括與觸控層相接觸的多條金屬線。
2.如權利要求1所述的低阻抗電容觸摸屏，其特征在于，任意一條所述金屬線全部或部分設置在所述觸控層的觸控圖形上，或是全部或部分設置在所述觸控層的所述觸控圖形下。
3.如權利要求1所述的低阻抗電容觸摸屏，其特征在于，在所述觸控層與所述金屬線之間增加一層導電過渡層，以增加所述金屬線與所述觸控層間的附著力。
4.如權利要求2所述的低阻抗電容觸摸屏，其特征在于，當任意一條所述金屬線全部或部分設置在所述觸控層上方時，所述金屬線上設置有金屬保護層。
5.如權利要求1所述的低阻抗電容觸摸屏，其特征在于，所述金屬線的材質是金屬材料或非金屬材料。
【文檔編號】G06F3/044GK204215387SQ201420554246
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月25日 優先權日:2014年9月25日
【發明者】陳祖輝, 郭太良, 林金堂, 蔡懷清, 林玉輝 申請人:福州智創觸控技術有限公司