專利名稱：一種電阻式玻璃-玻璃觸摸屏及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種玻璃-玻璃觸摸屏及其制作方法，尤其涉及一種電阻式玻璃-玻璃觸摸屏的結(jié)構(gòu)及其制作方法。
背景技術(shù)：
目前，觸摸屏作為一種方便的人機(jī)交互界面已經(jīng)進(jìn)入到我們生活和工作的各個(gè)領(lǐng)域，根據(jù)其工作原理和傳輸介質(zhì)的不同分為電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式，其中電阻式觸摸屏是成本最低且應(yīng)用最廣泛的觸摸屏。而電阻式觸摸屏按其上下基板的材質(zhì)又可以分為薄膜-薄膜、薄膜-玻璃、玻璃-玻璃三種類型。在這三種類型的觸摸屏中，又以玻璃-玻璃觸摸屏的可靠性最高，是應(yīng)用于軍事、車載等領(lǐng)域的主流觸摸屏。
現(xiàn)有的電阻式玻璃-玻璃觸摸屏的制作工藝中，大多在上下玻璃基板間采用絕緣點(diǎn)的結(jié)構(gòu)來隔離，在使用黏結(jié)劑將上下玻璃基板貼合后進(jìn)行蝕刻使
上玻璃基板減薄，最后切割即得所需觸摸屏，如CN101082713A專利中公開的制作方法。這樣制成的電阻式玻璃-玻璃觸摸屏由于采用絕緣點(diǎn)的結(jié)構(gòu)來隔離造成觸摸動(dòng)作壓力很大，使用過程中觸摸屏容易碎裂并且容易產(chǎn)生牛頓環(huán)現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有的電阻式玻璃-玻璃觸摸屏采用絕緣點(diǎn)的結(jié)構(gòu)來隔離造成觸摸動(dòng)作壓力大、觸摸屏容易碎裂并且容易產(chǎn)生牛頓環(huán)現(xiàn)象的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可以減小觸摸動(dòng)作壓力、防止玻璃碎裂和牛頓環(huán)現(xiàn)象的電阻式玻璃-玻璃觸摸屏及其制作方法。本發(fā)明提供的電阻式玻璃-玻璃觸摸屏包括上玻璃基板、下玻璃基板、環(huán)形黏合層、上導(dǎo)電層、下導(dǎo)電層和多個(gè)電極，上玻璃基板與下玻璃基板平行地相對(duì)放置，上導(dǎo)電層、下導(dǎo)電層分別位于上玻璃基板與下玻璃基板相對(duì)的面上，環(huán)形黏合層位于上導(dǎo)電層與下導(dǎo)電層之間且環(huán)繞上導(dǎo)電層、下導(dǎo)電層的邊緣，多個(gè)電極分別位于上導(dǎo)電層和下導(dǎo)電層上，其中，所述環(huán)形黏合層與上導(dǎo)電層、下導(dǎo)電層密封的空間中充有惰性氣體或者空氣。
本發(fā)明還提供一種電阻式玻璃-玻璃觸摸屏的制作方法，該方法包括以下步驟
A. 在上玻璃基板、下玻璃基板的一面分別制作上導(dǎo)電層和下導(dǎo)電層，并在上導(dǎo)電層和下導(dǎo)電層上分別制作電極；
B. 在上導(dǎo)電層和/或下導(dǎo)電層上制作環(huán)形黏合層的第一部分，該環(huán)形黏合層環(huán)繞上導(dǎo)電層和/或下導(dǎo)電層的部分邊緣，并留出開口；
C. 將上玻璃基板具有上導(dǎo)電層的一面與下玻璃基板具有下導(dǎo)電層的一面貼合在一起，并使得上玻璃基板的電極走線端分別與下玻璃基板的電極走線端對(duì)應(yīng)連接；
G.在上玻璃基板和下玻璃基板之間通過所述開口充入惰性氣體或者空氣，然后密封所述開口形成環(huán)形黏合層。
同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于沒有使用絕緣點(diǎn)結(jié)構(gòu)，而是在上下玻璃基板完全密封之前注入氣體，這樣使得觸摸動(dòng)作壓力減小，上玻璃基板的厚度也可以適當(dāng)變大，減少使用過程中觸摸屏破裂的概率，并且可以防止產(chǎn)生干涉條紋，也就是減少了牛頓環(huán)現(xiàn)象的發(fā)生。


圖1為本發(fā)明觸摸屏的整體結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明觸摸屏的上玻璃基板電極及黏合層第一部分的布局示意圖3為本發(fā)明觸摸屏的下玻璃基板電極布局示意圖4為本發(fā)明充氣裝置示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
如圖1至3所示的電阻式玻璃-玻璃觸摸屏，該觸摸屏包括上玻璃基板1 、下玻璃基板2、環(huán)形黏合層3、上導(dǎo)電層la、下導(dǎo)電層2a和多個(gè)電極，上玻璃基板1與下玻璃基板2平行地相對(duì)放置，上導(dǎo)電層la、下導(dǎo)電層2a分別位于上玻璃基板1與下玻璃基板2相對(duì)的面上，環(huán)形黏合層3位于上導(dǎo)電層la與下導(dǎo)電層2a之間且環(huán)繞上導(dǎo)電層la、下導(dǎo)電層2a的邊緣，多個(gè)電極分別位于上導(dǎo)電層la和下導(dǎo)電層2a上，其中，所述環(huán)形黏合層3與上導(dǎo)電層la、下導(dǎo)電層2a密封的空間中充有惰性氣體或者空氣。
所述惰性氣體例如氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣等氣體中的一種或幾種。所充入的氣體壓力為0.08-0.12MPA，這樣能夠保證上玻璃基板1與下玻璃基板2能夠完全分離，又不至于由于氣體壓力太大而使觸摸屏鼓起或觸摸靈敏度不足。
所述環(huán)形黏合層3包括第一部分和第二部分，第二部分的長度優(yōu)選為l-5毫米。其中，第一部分為熱固化密封膠，第二部分為光固化或者常溫固化密封膠，其中常溫固化密封膠是指在20-3(TC的溫度范圍內(nèi)能夠固化的膠體，例如Resinlab公司生產(chǎn)的環(huán)氧灌封膠。第一部分的作用是使得上下玻璃基板相互貼合，而且該第一部分環(huán)繞上導(dǎo)電層la、下導(dǎo)電層2a的部分邊緣，并留出開口作為充氣口；第二部分的作用是充氣完成后對(duì)充氣口進(jìn)行封口 。由于上下基板的粘合需要壓合，才能使得上下電路的轉(zhuǎn)接電極導(dǎo)通，所以第一部分采用熱固化膠。充氣后，如果用熱固化膠，玻璃屏內(nèi)的氣體受熱膨脹，很難保證密封后的氣壓。為使得玻璃屏內(nèi)氣體充足，采用光固化或者常溫固化密封膠。
所述熱固化密封膠優(yōu)選為混有直徑在5-20微米之間的棒狀或球狀粒子的環(huán)氧樹脂?；烊氲陌魻罨蚯驙盍Ｗ拥闹饕饔檬谴_定上、下玻璃基板邊緣之間的距離d。其中棒狀或球狀粒子可以為二氧化硅粒子。
所述環(huán)形黏合層3的厚度小于上玻璃基板1上的電極厚度與下玻璃基板2上的電極厚度之和，這樣使得上玻璃基板1與下玻璃基板2的電極走線端在上下玻璃基板貼合后可以連接導(dǎo)通。
所述上玻璃基板1、下玻璃基板2可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種適用玻璃板，上玻璃基板1優(yōu)選為硼硅玻璃或鈉鈣玻璃，厚度優(yōu)選為0.1-0.3毫米，下玻璃基板2優(yōu)選為鈉玻璃，厚度優(yōu)選為l-3毫米。
電極的設(shè)置可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的方式，例如如圖l-3所示，上導(dǎo)電層la上設(shè)置有相互平行的第一電極4和第二電極5，分別具有第一電極走線端4a和第二電極走線端5a;下導(dǎo)電層2a上設(shè)置有第三電極6、第四電極7、第五電極8和第六電極9，其中第三電極6具有的第三電極走線端6a和第四電極7具有的第四電極走線端7a在上玻璃基板1 、下玻璃基板2貼合后與第一電極走線端4a和第二電極走線端5a分別相互對(duì)應(yīng)并連接導(dǎo)通。電極材質(zhì)
上導(dǎo)電層la和下導(dǎo)電層2a由任意的分別均勻涂覆在上玻璃基板1和下玻璃基板2上且具有透光性的導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成，優(yōu)選為采用氧化銦錫(ITO)構(gòu)成。
本發(fā)明還公開了上述電阻式玻璃-玻璃觸摸屏的制作方法，該方法包括以下步驟
A. 在上玻璃基板1、下玻璃基板2的一面分別制作上導(dǎo)電層la和下導(dǎo)電層2a，并在上導(dǎo)電層la和下導(dǎo)電層2a上分別制作電極；
B. 在上導(dǎo)電層la和/或下導(dǎo)電層2a上制作環(huán)形黏合層3，該環(huán)形黏合層3環(huán)繞上導(dǎo)電層la和/或下導(dǎo)電層2a的部分邊緣，留出開口；
C.將上玻璃基板1具有上導(dǎo)電層a的一面與下玻璃基板2具有下導(dǎo)電 層2a的一面貼合在一起，并使得上玻璃基板1的電極走線端分別與下玻璃 基板2的電極走線端對(duì)應(yīng)連接；
G.在上玻璃基板1和下玻璃基板2之間通過所述開口充入惰性氣體或 者空氣，然后密封所述開口形成環(huán)形黏合層3 。
其中，在A步驟中，所述上導(dǎo)電層la和下導(dǎo)電層2a的制作為本領(lǐng)域技 術(shù)人員所公知的制作方法，在此不再贅述。在上導(dǎo)電層la上蝕刻出圖案并 制作第一電極4和第二電極5，上導(dǎo)電層上的電極厚度dl為8-25微米；在 下導(dǎo)電層2a上蝕刻出圖案并制作第三電極6、第四電極7、第五電極8和第 六電極9，下導(dǎo)電層上的電極厚度d2為8-25微米。
在步驟B中，形成的環(huán)形黏合層3為第一部分，環(huán)形黏合層3的第一部 分為熱固化密封膠，所述熱固化密封膠優(yōu)選為混有直徑在5-20微米之間的 棒狀或球狀粒子的環(huán)氧樹脂。其中棒狀或球狀粒子可以為二氧化硅粒子?；?入的棒狀或球狀粒子的主要作用是確定上、下玻璃基板邊緣之間的距離d。 所述環(huán)形黏合層3的第一部分所留出的開口為1-5毫米，即所述環(huán)形黏合層 3的第二部分的長度。
在步驟C中，上下玻璃基板貼合以后，上玻璃基板1的第一電極走線端 4a、第二電極走線端5a分別與下玻璃基板2的第三電極走線端6a、第四電 極走線端7a相對(duì)應(yīng)，在滿足(K(dl+d2)的情況下，上玻璃基板l的第一電極 走線端4a、第二電極走線端5a分別與下玻璃基板2的第三電極走線端6a、 第四電極走線端7a因受壓而連接在一起并導(dǎo)通。
在步驟G中，可以用多種方式和裝置進(jìn)行充氣，例如用管直接充氣的方 式，但采用這種方式，充氣管與開口的接觸部位需要密合好才能充氣，過程 比較復(fù)雜，在充完氣后的密封也不易操作。所以本發(fā)明提供了如圖4所示的充氣裝置對(duì)貼合好的上下玻璃基板通過所述開口進(jìn)行充氣，該裝置是利用吸 氣的方式對(duì)上玻璃基板1進(jìn)行吸附，從而使上下玻璃基板分離，氣體就會(huì)從
所述開口進(jìn)入到上下玻璃基板之間來完成充氣。該充氣裝置包括基板10、主 吸氣口 11以及多個(gè)分吸氣口 12，主吸氣口 11位于所述基板10的側(cè)面，并 與所述多個(gè)分吸氣口 12連通，所述多個(gè)分吸氣口 12分布在所述基板10的 中間部分，充氣時(shí)將上玻璃基板1向下放置在基板10的中間部分的多個(gè)分 吸氣口上，利用主吸氣口吸氣使得上玻璃基板1與下玻璃基板2分離以充入 惰性氣體或者空氣。同時(shí)，可以通過控制各分吸氣口的分布來調(diào)節(jié)吸氣的均 勻性，并通過控制主吸氣口的氣壓來調(diào)節(jié)吸氣的速率。其中，所述惰性氣體 例如氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣等氣體中的一種或幾種。
當(dāng)充入的氣體壓力為0.08-0.12兆帕?xí)r停止充氣，這樣能夠保證上玻璃 基板1與下玻璃基板2能夠完全分離，又不至于由于氣體壓力太大而使觸摸 屏鼓起或觸摸靈敏度不足。密封開口的環(huán)形黏合層3為第二部分，優(yōu)選為光 固化或者常溫固化密封膠，長度優(yōu)選為1-5毫米，采用光固化或者常溫固化 密封膠而不采用熱密封膠的原因是防止使用熱密封膠而對(duì)玻璃屏加熱后，玻 璃屏內(nèi)的氣體受熱膨脹，很難保證密封后的氣壓。充入惰性氣體或者空氣的 壓力為0.08-0.12兆帕。采用本充氣裝置進(jìn)行充氣操作簡(jiǎn)單、控制方便而且 充氣后容易密封。
本發(fā)明提供的電阻式玻璃-玻璃觸摸屏的制作方法還可以包括:在步驟C 后，對(duì)上玻璃基板1進(jìn)行蝕刻，使上玻璃基板1的厚度優(yōu)選為0.1-0.3毫米， 這樣的厚度為玻璃-玻璃觸摸屏的上玻璃基板常用的厚度，能夠使得觸摸屏 對(duì)觸摸足夠靈敏而不至于太薄而使玻璃容易破碎，之后再通過步驟G進(jìn)行充 氣。對(duì)上玻璃基板l的蝕刻可以有多種操作方式，例如可以使上玻璃基板l 的面朝下，直接用蝕刻液進(jìn)行蝕刻而不使下玻璃基板2和電極接觸蝕刻液， 但是這種操作方法容易使蝕刻液進(jìn)入上下玻璃基板之間從而腐蝕電極，而且不易操作。優(yōu)選的蝕刻方法采用的具體步驟如下-
D. 在步驟C后，在下玻璃基板2的背面附上一層單面帶有粘性的抗蝕 刻保護(hù)膜，然后對(duì)貼合好的上玻璃基板1和下玻璃基板2的四周邊緣進(jìn)行密 封；
E. 對(duì)密封后的上玻璃基板1和下玻璃基板2構(gòu)成的玻璃組體進(jìn)行蝕刻；
F. 蝕刻完成后，除去下玻璃基板2的抗蝕刻保護(hù)膜，根據(jù)需要把貼合 在一起的上玻璃基板1和下玻璃基板2進(jìn)行切割，露出步驟C中留出的開口；
在步驟D中，首先在下玻璃基板2的背面附上一層單面帶有粘性的抗蝕 刻保護(hù)膜，然后對(duì)四周邊緣采取密封措施，優(yōu)選使用密封膠進(jìn)行密封，所述 密封膠優(yōu)選為光固化膠，當(dāng)密封膠滲入上玻璃基板1與下玻璃基板2之間的 空隙且到達(dá)3毫米的深度時(shí)進(jìn)行固化。
在步驟E中，將所述步驟D中貼合在一起的密封好的兩片玻璃基板采 用普通蝕刻液進(jìn)行蝕刻，直到經(jīng)過蝕刻減薄后上玻璃基板1的厚度通常為 0.1-0.3毫米，而根據(jù)需要的蝕刻的深度、蝕刻液的濃度和蝕刻方式的不同， 蝕刻的時(shí)間也不同，蝕刻的方法可以是浸泡蝕刻或者噴淋蝕刻。
在步驟F中，在步驟E的蝕刻完成后，可以根據(jù)需要把組合在一起的兩 片玻璃基板按照所需觸摸屏的尺寸進(jìn)行切割，這樣在步驟E中形成的在玻璃 板周圍的密封部分將被切除，使步驟C中形成的環(huán)形黏合層3的開口露出。
采用玻璃蝕刻的方法簡(jiǎn)單、方便，上玻璃基板的厚度可以適度增大，在 加工過程中不容易產(chǎn)生牛頓環(huán)現(xiàn)象、玻璃的碎裂等，而且相對(duì)直接購買厚度 小的玻璃，又具有成本上的優(yōu)勢(shì)。
權(quán)利要求
1.一種電阻式玻璃-玻璃觸摸屏，該觸摸屏包括上玻璃基板(1)、下玻璃基板(2)、環(huán)形黏合層(3)、上導(dǎo)電層(1a)、下導(dǎo)電層(2a)和多個(gè)電極，上玻璃基板(1)與下玻璃基板(2)平行地相對(duì)放置，上導(dǎo)電層(1a)、下導(dǎo)電層(2a)分別位于上玻璃基板(1)與下玻璃基板(2)相對(duì)的面上，環(huán)形黏合層(3)位于上導(dǎo)電層(1a)與下導(dǎo)電層(2a)之間且環(huán)繞上導(dǎo)電層(1a)、下導(dǎo)電層(2a)的邊緣，多個(gè)電極分別位于上導(dǎo)電層(1a)和下導(dǎo)電層(2a)上，其中，所述環(huán)形黏合層(3)與上導(dǎo)電層(1a)、下導(dǎo)電層(2a)密封的空間中充有惰性氣體或者空氣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其中，所述惰性氣體或者空氣的壓力為0.08-0.12兆帕。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其中，所述環(huán)形黏合層(3)包括第一部分和第二部分，所述第一部分為熱固化密封膠，所述第二部分為光固化或者常溫固化密封膠，所述第二部分的長度為1-5毫米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸摸屏，其中，所述熱固化密封膠為混有直徑在5-20微米之間的棒狀或球狀粒子的環(huán)氧樹脂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的觸摸屏，其中，所述環(huán)形黏合層(3)的厚度小于所述上玻璃基板(1)上的電極厚度與所述下玻璃基板(2)上的電極厚度之和。
6. —種電阻式玻璃-玻璃觸摸屏的制作方法，該方法包括以下步驟A.在上玻璃基板(1)、下玻璃基板(2)的一面分別制作上導(dǎo)電層(la)和下導(dǎo)電層(2a)，并在上導(dǎo)電層(la)和下導(dǎo)電層(2a)上分別制作電極；B. 在上導(dǎo)電層(la)和/或下導(dǎo)電層(2a)上制作環(huán)形黏合層(3)，該環(huán)形黏合層(3)環(huán)繞上導(dǎo)電層(la)和/或下導(dǎo)電層(2a)的部分邊緣，并留出開口；C. 將上玻璃基板(1)具有上導(dǎo)電層(la)的一面與下玻璃基板(2)具有下導(dǎo)電層(2a)的一面貼合在一起，并使得上玻璃基板(1)的電極走線端分別與下玻璃基板(2)的電極走線端對(duì)應(yīng)連接；G.在上玻璃基板(1)和下玻璃基板(2)之間通過所述開口充入惰性氣體或者空氣，然后密封所述開口形成環(huán)形黏合層(3)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其中，在步驟G中，充入惰性氣體或者空氣的壓力為0.08-0.12兆帕。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其中，步驟B形成的環(huán)形黏合層(3)為第一部分，環(huán)形黏合層(3)的第一部分為熱固化密封膠，所述步驟G中密封所述開口的環(huán)形黏合層(3)為第二部分，環(huán)形黏合層(3)的第二部分為光固化或者常溫固化密封膠，所述環(huán)形黏合層(3)的第二部分的長度為1-5毫米。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制作方法，其中，所述熱固化密封膠為混有直徑在5-20微米之間的棒狀或球狀粒子的環(huán)氧樹脂。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其中，在步驟C將所述上玻璃基板(1)與所述下玻璃基板(2)貼合時(shí)使得所述環(huán)形黏合層(3)的厚度小于所述上玻璃基板(1)上的電極厚度與所述下玻璃基板(2)上的電極厚度之和。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其中，在步驟G中，使用充氣裝置進(jìn)行充氣，所述充氣裝置包括基板(10)、主吸氣口 (11)和多個(gè)分吸氣口 (12)，所述主吸氣口 (11)位于所述基板(10)的側(cè)面，并與所述多個(gè)分吸氣口 (12)連通，所述多個(gè)分吸氣口 (12)分布在所述基板(10)的中間部分，充氣時(shí)將所述上玻璃基板(1)放置在所述基板(10)的中間部分的所述多個(gè)分吸氣口上，所述主吸氣口吸氣使得所述上玻璃基板(1)與所述下玻璃基板(2)分離以充入氣體。
12. 根據(jù)權(quán)利要求6-11中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制作方法，該方法還包括在步驟C后，對(duì)上玻璃基板(1)進(jìn)行蝕刻，使上玻璃基板(1)的厚度為0.1-0.3毫米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電阻式玻璃-玻璃觸摸屏及其制作方法，該觸摸屏包括上玻璃基板(1)、下玻璃基板(2)、環(huán)形黏合層(3)、上導(dǎo)電層(1a)、下導(dǎo)電層(2a)和多個(gè)電極，上玻璃基板(1)與下玻璃基板(2)平行地相對(duì)放置，上導(dǎo)電層(1a)、下導(dǎo)電層(2a)分別位于上玻璃基板(1)與下玻璃基板(2)相對(duì)的面上，環(huán)形黏合層(3)位于上導(dǎo)電層(1a)與下導(dǎo)電層(2a)之間且環(huán)繞上導(dǎo)電層(1a)、下導(dǎo)電層(2a)的邊緣，多個(gè)電極分別位于上導(dǎo)電層(1a)和下導(dǎo)電層(2a)上，其中，所述環(huán)形黏合層(3)與上導(dǎo)電層(1a)、下導(dǎo)電層(2a)密封的空間中充有惰性氣體或者空氣。本發(fā)明減小了觸摸動(dòng)作壓力，防止了玻璃的碎裂和牛頓環(huán)現(xiàn)象。
文檔編號(hào)B32B17/00GK101673165SQ2008102118
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者爽 劉, 超 吳, 陳祖胖 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司