一種觸控傳感器及觸控傳感器的制備方法與流程

本發明涉及觸控傳感器領域，特別是涉及一種觸控傳感器及觸控傳感器的制備方法。

背景技術：

傳統的平板觸摸傳感器大多采用三明治的結構方法，該傳感器在受到外力按壓時上電極、壓敏材料薄膜和下電極均發生形變，利用壓敏材料薄膜產生的電流進行測量外力。它在性能上過分依賴于材料的性能，并且由于結構的局限性，平板觸摸傳感器的功能往往不如人意。若要提高傳感器的靈敏度，可通過增加壓敏材料薄膜1的面積或者減小膜厚實現。但是增加膜面積將會增大傳感器尺寸，不利于傳感器的微型化；減小膜厚也會增大工藝難度，更重要的是這會導致應力不隨變形量線性增加。

如何在不增大傳感器面積和工藝難度的條件下，提高傳感器的靈敏度成為急需解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種觸控傳感器及觸控傳感器的制備方法，其結構緊湊，在不增大傳感器面積和工藝難度的條件下提高了靈敏度，安全可靠。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種觸控傳感器，所述觸控傳感器包括多個傳感器單元，所述傳感器單元包括：第一基板、絕緣層、第一電極層、第一電阻、觸摸板、第二電極層和第二電阻；

所述絕緣層覆蓋于所述第一基板表面，所述第一電極層覆蓋于所述絕緣層表面；多個所述第一電阻設置于所述第一電極層上；

所述第二電極層覆蓋于所述觸摸板表面；多個所述第二電阻設置于所述第二電極層上；

所述觸摸板與所述第一基板平行設置，所述第一電阻遠離所述第一電極層的表面為第一表面，所述第二電阻遠離所述第二電極層的表面為第二表面，當所述第一電極層與所述第二電極層組裝完成后，所述第一表面與所述第二表面之間的間距為電阻間距，各個所述電阻間距均不同，當所述觸摸板受到指向所述第一基板的力時，所述第一表面與所述第二表面接觸。

可選的，各所述第一電阻的厚度相同，各所述第二電阻的厚度依次減小或增大。

可選的，各所述第二電阻的厚度相同，各所述第一電阻的厚度依次減小或增大。

可選的，所述絕緣層的材料為氮化硅、氧化硅、氧化鋁、氮化鋁中的至少一種。

可選的，所述第一電極層的材料為鉬、鋁、銀、氧化銦錫(indiumtinoxide，ito)中的至少一種。

可選的，所述第二電極層的材料為鉬、鋁、銀、ito中的至少一種。

一種觸控傳感器的制備方法，具體步驟為：

選擇一個潔凈的玻璃基板作為第一基板；

在所述第一基板上采用離子體增強化學氣相沉積工藝(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，pecvd)沉積一層薄膜得到絕緣層；所述絕緣層材料為氮化硅、氧化硅、氧化鋁、氮化鋁中的至少一種；

在所述絕緣層表面采用磁控濺射技術生長一層金屬材料，得到第一電極層；所述金屬材料為鉬、鋁、銀、ito中的至少一種；

在所述第一電極層表面采用磁控濺射技術濺射電阻材料，加工得到第一電阻；所述第一基板、所述絕緣層、所述第一電極層、所述第一電阻組成第一極板；

在另一個潔凈的玻璃基板上加工得到觸摸板；

在所述觸摸板表面采用磁控濺射技術生長一層金屬材料，得到第二電極層；所述金屬材料為鉬、鋁、銀、ito中的至少一種；

在所述第二電極層表面加工得到第二電阻；所述觸摸板、所述第二電極層、所述第二電阻組成第二極板；

將所述第一極板和所述第二極板進行組裝，所述觸摸板與所述第一基板平行設置，所述第一電阻遠離所述第一電極層的表面為第一表面，所述第二電阻遠離所述第二電極層的表面為第二表面，當所述第一電極層與所述第二電極層組裝完成后，所述第一表面與所述第二表面之間的間距為電阻間距，各個所述電阻間距均不同，當所述觸摸板受到指向所述第一基板的力時，所述第一表面與所述第二表面接觸。

可選的，所述在所述第一電極層表面加工得到第一電阻，具體包括：

采用磁控濺射技術在所述第一電極層表面濺射一層電阻材料；

在所述電阻材料上旋涂光刻膠，然后經過光刻、顯影、烘烤形成具有一定形狀的電阻光刻膠圖層；

在所述電阻光刻膠圖層上進行濕法刻蝕，得到目標電阻圖形；

采用剝離液將所述目標電阻圖形上的光刻膠去除。

可選的，所述在所述第二電極層表面采用磁控濺射技術濺射電阻材料，加工得到第二電阻，具體包括：

采用磁控濺射技術在所述第二電極層表面濺射一層電阻材料；

在所述電阻材料上旋涂光刻膠，然后經過光刻、顯影、烘烤形成具有一定形狀的電阻光刻膠圖層；

在所述電阻光刻膠圖層上進行濕法刻蝕，得到目標電阻圖形；

采用剝離液將所述目標電阻圖形上的光刻膠去除。

根據本發明提供的具體實施例，本發明公開了以下技術效果：

1、本發明的觸控傳感器，在外加垂直于觸摸板并且指向第一基板的力的作用下，傳感器的第二極板向第一極板靠近，由于兩板間的第一電阻和第二電阻之間的間距不同，當施加的外力增大時，相互接觸的第一電阻和第二電阻的個數也會增加，因為相互接觸的電阻之間是并聯關系，所以上下極板間的總電阻變小，因此可以根據外力引起的總電阻差異來實現對外力大小的測量，本發明的觸控傳感器結構緊湊，在不增大傳感器面積和工藝難度的條件下提高了傳感器的靈敏度。

2、本發明觸控傳感器將傳感器單元制作成網格結構，在受到外力作用時，每個傳感器單元受力大小不均勻，根據受力最大的傳感器單元的位置就可以確定外力的施加位置。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明觸控傳感器的實施例1的傳感器單元的結構圖；

圖2為本發明觸控傳感器的實施例1的傳感器單元受到正向壓力f1時的結構變形圖；

圖3為本發明觸控傳感器的實施例1的傳感器單元受到正向壓力f2時的結構變形圖；

圖4為本發明觸控傳感器的實施例2的傳感器單元的結構圖；

圖5為本發明觸控傳感器制備方法的工藝流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明的目的是提供一種觸控傳感器及觸控傳感器的制備方法，其結構緊湊，在不增大傳感器面積和工藝難度的條件下提高了靈敏度，安全可靠。

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

實施例1

本發明的觸控傳感器包括多個傳感器單元，圖1為本發明觸控傳感器的實施例1的傳感器單元的結構圖；圖2為本發明觸控傳感器的實施例1的傳感器單元受到正向壓力f1時的結構變形圖；圖3為本發明觸控傳感器的實施例1的傳感器單元受到正向壓力f2時的結構變形圖。

如圖1-3所示，所述傳感器單元包括第一基板10、絕緣層20、第一電極層30、第一電阻40、觸摸板70、第二電極層60和第二電阻50；所述絕緣層20覆蓋于所述第一基板10表面，所述第一電極層30覆蓋于所述絕緣層20表面；多個所述第一電阻40設置于所述第一電極層30上；所述第二電極層60覆蓋于所述觸摸板70表面；多個所述第二電阻50設置于所述第二電極層60上；

所述觸摸板70與所述第一基板10平行設置，所述第一電阻40遠離所述第一電極層30的表面為第一表面，所述第二電阻50遠離所述第二電極層60的表面為第二表面，當所述第一電極層30與所述第二電極層40組裝完成后，所述第一表面與所述第二表面之間的間距為電阻間距，各個所述電阻間距均不同，當所述觸摸板受到指向所述第一基板的力時，所述第一表面與所述第二表面接觸。具體的，從左向右，間距依次增大(或減小，圖中未示出)。所述第一電阻40可以分為兩部分，奇數的第一電阻40的厚度不變，偶數的第一電阻40的厚度依次減小；所述第二電阻50可以分為兩部分，奇數的第一電阻50的厚度依次減小，偶數的第一電阻50的厚度不變，這樣達到的效果就是，所述第一表面與所述第二表面之間的間距均不同。

所述絕緣層20的材料為氮化硅、氧化硅、氧化鋁、氮化鋁中的至少一種。所述第一電極層30的材料為鉬、鋁、銀、ito中的至少一種。所述第二電極層60的材料為鉬、鋁、銀、ito中的至少一種。

如圖2所示，當所述觸摸板70受到指向所述第一基板10的力f1時，僅有最左邊的第一電阻40和第二電阻50相互接觸。增大施加的外力f2，f2>f1，如圖3所示，此時左邊兩組第一電阻40和第二電阻50相互接觸。

所以，當施加的外力增大時，相互接觸的第一電阻40和第二電阻50的個數也會增加，由于相互接觸的電阻之間是并聯關系，所以上下極板間的總電阻會變小，因此可以根據外力引起的總電阻差異來實現對外力大小的測量，本發明的觸控傳感器結構緊湊，在不增大傳感器面積和工藝難度的條件下提高了傳感器的靈敏度。

本發明觸控傳感器將傳感器單元制作成網格結構，在受到外力作用時，每個傳感器單元受力大小不均勻，根據受力最大的傳感器單元的位置就可以確定外力的施加位置。

實施例2

圖4為本發明觸控傳感器的實施例2的傳感器單元的結構圖；如圖4所示，所述傳感器單元包括第一基板10、絕緣層20、第一電極層30、第一電阻40、觸摸板70、第二電極層60和第二電阻50；所述絕緣層20覆蓋于所述第一基板10表面，所述第一電極層30覆蓋于所述絕緣層20表面；多個所述第一電阻40立于所述第一電極層30上；所述第二電極層60覆蓋于所述觸摸板70表面；多個所述第二電阻50立于所述第二電極層60上；

所述觸摸板70與所述第一基板10平行設置，所述第一電阻40遠離所述第一電極層30的表面為第一表面，所述第二電阻50遠離所述第二電極層60的表面為第二表面，當所述第一電極層30與所述第二電極層40組裝完成后，所述第一表面與所述第二表面之間的間距為電阻間距，各個所述電阻間距均不同，當所述觸摸板受到指向所述第一基板的力時，所述第一表面與所述第二表面接觸。具體的，各所述第一電阻40的厚度相同，各所述第二電阻50的厚度依次減小或增大。

所述絕緣層20的材料為氮化硅、氧化硅、氧化鋁、氮化鋁中的至少一種。所述第一電極層30的材料為鉬、鋁、銀、ito中的至少一種。所述第二電極層60的材料為鉬、鋁、銀、ito中的至少一種。

圖5為本發明觸控傳感器制備方法的工藝流程圖，如圖5所示，一種觸控傳感器的制備方法，具體包括以下步驟：

步驟101，選擇一個潔凈的玻璃基板作為第一基板10；

步驟102，在所述第一基板10上采用pecvd工藝沉積一層薄膜得到絕緣層20；所述絕緣層材料為氮化硅、氧化硅、氧化鋁、氮化鋁中的至少一種；

步驟103，在所述絕緣層20表面采用磁控濺射技術生長一層金屬材料，得到第一電極層30；所述金屬材料為鉬、鋁、銀、ito中的至少一種；

步驟104，在所述第一電極層30表面采用磁控濺射技術濺射電阻材料，加工得到第一電阻40；所述第一基板10、所述絕緣層230、所述第一電極層30、所述第一電阻40組成第一極板；

所述在所述第一電極層30表面加工得到第一電阻40，具體包括：

步驟1041，采用磁控濺射技術在所述第一電極層30表面濺射一層電阻材料；

步驟1042，在所述電阻材料上旋涂光刻膠，然后經過光刻、顯影、烘烤形成具有一定形狀的電阻光刻膠圖層；

步驟1043，在所述電阻光刻膠圖層上進行濕法刻蝕，得到目標電阻圖形；

步驟1044，采用剝離液將所述目標電阻圖形上的光刻膠去除。

步驟105，在另一個潔凈的玻璃基板上加工得到觸摸板70；

步驟106，在所述觸摸板70表面采用磁控濺射技術生長一層金屬材料，得到第二電極層60；所述金屬材料為鉬、鋁、銀、ito中的至少一種；

步驟107，在所述第二電極層60表面加工得到第二電阻50；所述觸摸板70、所述第二電極層60、所述第二電阻50組成第二極板；

所述在所述第二電極層60表面采用磁控濺射技術濺射電阻材料，加工得到第二電阻50，具體包括：

步驟1071，采用磁控濺射技術在所述第二電極層60表面濺射一層電阻材料；

步驟1072，在所述電阻材料上旋涂光刻膠，然后經過光刻、顯影、烘烤形成具有一定形狀的電阻光刻膠圖層；

步驟1073，在所述電阻光刻膠圖層上進行濕法刻蝕，得到目標電阻圖形；

步驟1074，采用剝離液將所述目標電阻圖形上的光刻膠去除。

步驟108，將所述第一極板和所述第二極板進行組裝，所述觸摸板70與所述第一基板10平行設置，所述第一電阻40遠離所述第一電極層30的表面為第一表面，所述第二電阻50遠離所述第二電極層50的表面為第二表面，當所述第一電極層30與所述第二電極層60組裝完成后，所述第一表面與所述第二表面之間的間距為電阻間距，各個所述電阻間距均不同，當所述觸摸板70受到指向所述第一基板10的力時，所述第一表面與所述第二表面接觸。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。