專利名稱：電容觸摸屏及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于人機(jī)之間交互的輸入裝置，特別涉及一種電容觸摸屏及其制造方法。
背景技術(shù)：
將透明的觸摸屏設(shè)置在顯示器的畫面前，構(gòu)成顯示觸控系統(tǒng)，通過畫面顯示與觸摸感應(yīng)相互配合的顯示觸控方式，具有極強(qiáng)的交互性，目前已成為掌上設(shè)備、便攜式設(shè)備的主流輸入方式，顯示觸控方式及其相關(guān)技術(shù)具有非常廣大的應(yīng)用前景。觸摸屏中，感應(yīng)電容觸摸屏可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)和準(zhǔn)確的觸摸感應(yīng)，而且結(jié)構(gòu)簡單、透光率高，是當(dāng)前顯示觸控技術(shù)發(fā)展的主流方向。感應(yīng)電容觸摸屏的觸摸感應(yīng)部件一般為多個(gè)行電極、列電極相互交錯(cuò)形成的感應(yīng)矩陣。ー種設(shè)計(jì)方案中，觸摸感應(yīng)部件的行電極、列電極 分別設(shè)置在一片透明基板的兩面，以防止其在交錯(cuò)點(diǎn)相互短路，制造成本相對較高。為了降低制造成本，從而在另ー種設(shè)計(jì)方案中，將觸摸感應(yīng)部件的行電極和列電極設(shè)置在一片透明基板的同一面的同一導(dǎo)電膜層上，并在行電極與列電極的交錯(cuò)點(diǎn)通過一定的絕緣層隔開，以防止其在交錯(cuò)點(diǎn)相互短路，這種情況下，降低了制造成本。圖I是電容觸摸屏中ー種行電極和列電極設(shè)計(jì)方案的示意圖；如圖I所示，在后一種設(shè)計(jì)方案中，觸摸感應(yīng)部件的行電極和列電極設(shè)置在一片透明基板的同一面的同一導(dǎo)電膜層上時(shí)，必須在行電極與列電極的交錯(cuò)點(diǎn)通過一定的架橋結(jié)構(gòu)，將行電極與列電極隔開并保證其在各自的方向上導(dǎo)通，其特點(diǎn)為第一方向電極(如行電極或列電極)連續(xù)設(shè)置；第二方向電極(相應(yīng)的，為列電極或行電極)以第一方向電極為間隔分成若干電極塊；在交錯(cuò)點(diǎn)上，通過導(dǎo)電橋?qū)⒌诙较螂姌O中相鄰兩電極塊連接，形成連續(xù)的第二方向電極，并且導(dǎo)電橋與第一方向電極之間由絕緣層分隔，以防止兩個(gè)方向的電極在交錯(cuò)點(diǎn)相互短路。具體設(shè)計(jì)中，交錯(cuò)點(diǎn)處的層狀結(jié)構(gòu)有下述兩種設(shè)計(jì)方式(I)依次為透明基板、第二方向電極、絕緣層、導(dǎo)電橋；(2)依次為透明基板、導(dǎo)電橋、絕緣層、第二方向電極。目前，本技術(shù)領(lǐng)域所采用的架橋結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)電橋大多采用氧化銦錫(ITO)或金屬形成，而絕緣層大多為有機(jī)絕緣體(0C, OrganicInsulator),厚度一般在I. 5_2um ;圖2是電容觸摸屏中架橋結(jié)構(gòu)部分的示意圖；如圖2所示，第一方向電極連續(xù)設(shè)置，由于架橋結(jié)構(gòu)部位高于觸摸感應(yīng)部件其他部位，絕緣層與基板的水平面形成一個(gè)夾角a，這里稱為絕緣層角度a ;圖3是圖2所示架橋結(jié)構(gòu)部分的受カ分析圖；如圖3所示，當(dāng)觸摸屏被觸摸或擠壓時(shí)，受到的力近似為恒定的力F，F(xiàn)在橫向的分解カ為F1，隨著絕緣層角度a的増加，則所述橫向分解力Fl = FXsin a則越大，當(dāng)所述橫向分解力Fl大到超過分子間作用力的時(shí)候，則導(dǎo)電橋被橫向拉扯斷裂，導(dǎo)致第二方向電極斷路失效。S卩，現(xiàn)有的電容觸摸屏在整體受カ彎曲變形的時(shí)候，觸摸感應(yīng)部件尤其是相對于觸摸感應(yīng)部件其他部位突出的架橋結(jié)構(gòu)更容易受到手指、觸控筆等觸摸體的擠壓作用，由于絕緣層角度過大，這種擠壓作用會(huì)導(dǎo)致電極斷路失效，觸摸感應(yīng)部件損壞。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對上述缺陷，如何提供ー種絕緣層角度適當(dāng)?shù)碾娙萦|摸屏及其制造方法，使得在整體受カ彎曲變形的時(shí)候，能夠避免電極斷路失效，保護(hù)觸摸感應(yīng)部件。(ニ)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電容觸摸屏，所述電容觸摸屏包括透明基板、相互交錯(cuò)設(shè)置在透明基板同一面的同一導(dǎo)電膜層上的第一方向電極和第二方向電極，所述第一方向電極在導(dǎo)電膜層上連續(xù)設(shè)置；第二方向電極在導(dǎo)電膜層上以第一方向電極為間隔分成若干電極塊；在所述第一方向電極和所述第二方向電極的交錯(cuò)點(diǎn)上，通過導(dǎo) 電橋?qū)⒌诙较螂姌O中鄰近電極塊兩兩相連，形成連續(xù)的第二方向電極，并且導(dǎo)電橋與第一方向電極之間由絕緣層分隔，所述絕緣層與所述透明基板水平面的夾角為35-50度。優(yōu)選地，所述絕緣層與所述透明基板水平面的夾角為40-45度。優(yōu)選地，所述絕緣層與所述透明基板水平面的夾角為38度。優(yōu)選地，所述電容觸摸屏進(jìn)一歩包括保護(hù)層或蓋板。優(yōu)選地，所述保護(hù)層包括ニ氧化硅或有機(jī)絕緣體。優(yōu)選地，所述第一方向電極為行電極，所述第二方向電極為列電極；或，所述第一方向電極為列電極，所述第二方向電極為行電極。優(yōu)選地，所述導(dǎo)電橋?yàn)檠趸熷aITO橋或金屬橋；所述絕緣層為有機(jī)絕緣體0C。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種電容觸摸屏的制造方法，所述制造方法包括步驟A :在透明基板的一面上形成第一導(dǎo)電膜層，并圖形化所述第一導(dǎo)電膜層；步驟B :在圖形化的第一導(dǎo)電膜層中涂布絕緣層，制備所述絕緣層與所述透明基板水平面的夾角為35-50度；步驟C :在絕緣層和圖形化的第一導(dǎo)電膜層上形成導(dǎo)電橋；步驟D :在所述絕緣層、圖形化的第一導(dǎo)電膜層和導(dǎo)電橋上涂布保護(hù)層。優(yōu)選地,所述步驟C具體包括步驟Cl :在絕緣層和圖形化的第一導(dǎo)電膜層上形成第二導(dǎo)電膜層；步驟C2 :圖形化所述第二導(dǎo)電膜層形成導(dǎo)電橋，使得鄰近的第二方向電極塊兩兩相連。優(yōu)選地，所述步驟C進(jìn)ー步包括制備輔助電極金屬導(dǎo)線的步驟。(三)有益效果本發(fā)明提出了一種電容觸摸屏及其制造方法，通過將絕緣層角度限定在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，使得在整體受カ彎曲變形的時(shí)候，能夠避免電極斷路失效，保護(hù)觸摸感應(yīng)部件，使電容觸摸屏可靠性高，使用壽命長。


圖I是電容觸摸屏中ー種行電極和列電極設(shè)計(jì)方案的示意圖2是電容觸摸屏中架橋結(jié)構(gòu)部分的示意圖；圖3是圖2所示架橋結(jié)構(gòu)部分的受カ分析圖；圖4是絕緣層角度與架橋斷裂程度的曲線關(guān)系圖；圖5是本發(fā)明所述電容觸摸屏的制造方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。參見圖2，本發(fā)明所述電容觸摸屏包括透明基板、相互交錯(cuò)設(shè)置在透明基板同一面的同一導(dǎo)電膜層上的第一方向電極和第二方向電極，所述第一方向電極在導(dǎo)電膜層上連續(xù)設(shè)置；第二方向電極在導(dǎo)電膜層上以第一方向電極為間隔分成若干電極塊；在所述第一 方向電極和所述第二方向電極的交錯(cuò)點(diǎn)上，通過導(dǎo)電橋?qū)⒌诙较螂姌O中相鄰電極塊兩兩相連接，形成連續(xù)的第二方向電極，并且導(dǎo)電橋與第一方向電極之間由絕緣層分隔，所述絕緣層與所述透明基板水平面的夾角，即絕緣層角度a為35-50度。圖4是絕緣層角度與架橋斷裂程度的曲線關(guān)系圖；圖4是根據(jù)工程試驗(yàn)，通過不同絕緣層角度的觸摸試驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)擬合得出的曲線，試驗(yàn)中和本發(fā)明所述的カ都是指正常操作觸摸屏使用的力。如圖4所示，當(dāng)絕緣層角度a小于50度吋，架橋斷裂程度最小，則確定絕緣層角度a的上限為50度。又因絕緣層需要起到絕緣的作用，絕緣層的制備厚度為I. 5_3um，在顯影過程中顯影液對絕緣層的軟化作用會(huì)造成O. 1-0. 3um的絕緣層消耗，產(chǎn)品制備要求光阻顯影后軟化不穩(wěn)定區(qū)域不能超過lum，否則刻蝕后線寬將有Ium左右誤差。如果按照絕緣層最多減少O. 5um以及軟化不穩(wěn)定區(qū)域最大為Ium計(jì)算則根據(jù)反正切公式得到絕緣層角度a的下限約為35度，S卩，a = arctanl/2。結(jié)合以上兩點(diǎn)的要求，加上實(shí)際的產(chǎn)品認(rèn)證，合適的絕緣層角度a在35-50度之間時(shí)可以有效的避免導(dǎo)電橋的斷裂，結(jié)合有效避免架橋斷裂，及制備エ藝范圍的控制穩(wěn)定性，進(jìn)ー步定義絕緣層角度a的最佳范圍在40-45度。本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施例中，通過曝光量、溫度、顯影液的調(diào)整將絕緣層角度制備在38度時(shí)，所述電容觸摸屏的導(dǎo)電橋，性能穩(wěn)定，未出現(xiàn)架橋異常。所述電容觸摸屏還進(jìn)一歩包括保護(hù)層或蓋板等絕緣性介質(zhì)。所述保護(hù)層可以包括ニ氧化硅或有機(jī)絕緣體。本發(fā)明的電容觸摸屏交錯(cuò)點(diǎn)處的層狀結(jié)構(gòu)可以包括前述兩種設(shè)計(jì)方式，下面僅以依次為透明基板、第二方向電極、絕緣層、導(dǎo)電橋的第一種層狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行電容觸摸屏制造方法的說明。圖5是本發(fā)明所述電容觸摸屏的制造方法的流程圖，參見圖5，所述方法包括以下步驟步驟A :在透明基板的一面上形成第一導(dǎo)電膜層，并圖形化所述第一導(dǎo)電膜層；在本步驟中，在形成的第一導(dǎo)電膜層上刻蝕出斷區(qū)，斷區(qū)將所述第一導(dǎo)電膜層分割成若干個(gè)連續(xù)設(shè)置的第一方向電極、以及以第一方向電極為間隔的若干個(gè)第二方向電極塊，具體刻蝕方法不是本發(fā)明重點(diǎn)，這里不再贅述。步驟B :在圖形化的第一導(dǎo)電膜層中涂布絕緣層，制備所述絕緣層與所述透明基板水平面的夾角為35-50度；在本步驟中，將所述絕緣層與所述透明基板水平面的夾角制備為35-50度，可以有效的避免導(dǎo)電橋的斷裂；結(jié)合有效避免架橋斷裂，及制備エ藝范圍的控制穩(wěn)定性，進(jìn)ー步定義絕緣層角度a的最佳范圍在40-45度。本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施例中，通過曝光量、溫度、顯影液的調(diào)整將絕緣層角度制備在38度時(shí)，所述電容觸摸屏的導(dǎo)電橋，性能穩(wěn)定，未出現(xiàn)架橋異常。步驟C :在絕緣層和圖形化的第一導(dǎo)電膜層上形成導(dǎo)電橋；本步驟具體包括步驟Cl :在絕緣層和圖形化的第一導(dǎo)電膜層上形成第二導(dǎo)電膜層；
步驟C2 :圖形化所述第二導(dǎo)電膜層形成導(dǎo)電橋，使得鄰近的第二方向電極塊兩兩相連；在本步驟中，導(dǎo)電橋的兩端分別連接與其相鄰的兩個(gè)第二方向電極塊，形成連續(xù)的第二方向電極；連續(xù)設(shè)置的第一方向電極跨過所述絕緣層與第二方向電極相互絕緣。在本步驟中，還可以包括制備輔助電極金屬導(dǎo)線的步驟。步驟D :在所述絕緣層、圖形化的第一導(dǎo)電膜層和導(dǎo)電橋上涂布保護(hù)層。所述保護(hù)層為絕緣性介質(zhì)，可以包括ニ氧化硅或有機(jī)絕緣體。綜上所述，本發(fā)明提出了一種電容觸摸屏及其制造方法，通過將絕緣層角度限定在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，使得在整體受カ彎曲變形的時(shí)候，能夠避免電極斷路失效，保護(hù)觸摸感應(yīng)部件，使電容觸摸屏可靠性高，使用壽命長。以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種電容觸摸屏，其特征在于，所述電容觸摸屏包括透明基板、相互交錯(cuò)設(shè)置在透明基板同一面的同一導(dǎo)電膜層上的第一方向電極和第二方向電極，所述第一方向電極在導(dǎo)電膜層上連續(xù)設(shè)置；第二方向電極在導(dǎo)電膜層上以第一方向電極為間隔分成若干電極塊；在所述第一方向電極和所述第二方向電極的交錯(cuò)點(diǎn)上，通過導(dǎo)電橋?qū)⒌诙较螂姌O中鄰近電極塊兩兩相連，形成連續(xù)的第二方向電極，并且導(dǎo)電橋與第一方向電極之間由絕緣層分隔，所述絕緣層與所述透明基板水平面的夾角為35-50度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述絕緣層與所述透明基板水平面的夾角為40-45度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述絕緣層與所述透明基板水平面的夾角為38度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述電容觸摸屏進(jìn)ー步包括保護(hù)層或蓋板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述保護(hù)層包括ニ氧化硅或有機(jī)絕緣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電容觸摸屏,其特征在于,所述第一方向電極為行電極，所述第二方向電極為列電極；或，所述第一方向電極為列電極，所述第二方向電極為行電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述導(dǎo)電橋?yàn)檠趸熷aITO橋或金屬橋；所述絕緣層為有機(jī)絕緣體0C。
8.一種電容觸摸屏的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括 步驟A :在透明基板的一面上形成第一導(dǎo)電膜層，并圖形化所述第一導(dǎo)電膜層； 步驟B:在圖形化的第一導(dǎo)電膜層中涂布絕緣層，制備所述絕緣層與所述透明基板水平面的夾角為35-50度； 步驟C :在絕緣層和圖形化的第一導(dǎo)電膜層上形成導(dǎo)電橋； 步驟D :在所述絕緣層、圖形化的第一導(dǎo)電膜層和導(dǎo)電橋上涂布保護(hù)層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述步驟C具體包括 步驟Cl :在絕緣層和圖形化的第一導(dǎo)電膜層上形成第二導(dǎo)電膜層； 步驟C2 :圖形化所述第二導(dǎo)電膜層形成導(dǎo)電橋，使得鄰近的第二方向電極塊兩兩相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述步驟C進(jìn)ー步包括制備輔助電極金屬導(dǎo)線的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電容觸摸屏，所述電容觸摸屏包括透明基板、相互交錯(cuò)設(shè)置在透明基板同一面的同一導(dǎo)電膜層上的第一方向電極和第二方向電極，所述第一方向電極在導(dǎo)電膜層上連續(xù)設(shè)置；第二方向電極在導(dǎo)電膜層上以第一方向電極為間隔分成若干電極塊；在所述第一方向電極和所述第二方向電極的交錯(cuò)點(diǎn)上，通過導(dǎo)電橋?qū)⒌诙较螂姌O中鄰近電極塊兩兩相連，形成連續(xù)的第二方向電極，并且導(dǎo)電橋與第一方向電極之間由絕緣層分隔，所述絕緣層與所述透明基板水平面的夾角為35-50度。應(yīng)用本發(fā)明，通過將絕緣層角度限定在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，使得在整體受力彎曲變形的時(shí)候，能夠避免電極斷路失效，保護(hù)觸摸感應(yīng)部件，使電容觸摸屏可靠性高，使用壽命長。
文檔編號(hào)G06F3/044GK102681734SQ20111006251
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者吳偉力, 邱勇 申請人:北京維信諾科技有限公司, 昆山維信諾顯示技術(shù)有限公司, 清華大學(xué)