一種低阻抗電容觸摸屏及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低阻抗電容觸摸屏及其制作方法，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(xiàn)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(chǎn)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(jié)構(gòu)簡單，制程簡便，成本低廉。
【專利說明】一種低阻抗電容觸摸屏及其制作方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電容觸摸屏制造工藝，尤其涉及一種低阻抗電容觸摸屏及其制作方 法。

【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（ΙΤ0)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ΙΤ0的一個缺點在于其方塊電阻相對較大，導致ΙΤ0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 ΙΤ0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 ΙΤ0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(chǎn)成本和生產(chǎn)時間，更為關鍵的是ΙΤ0的厚度直接影響到其透 過率，以犧牲透過率來降低ΙΤ0的方塊電阻，從產(chǎn)品性能角度來看得不償失。因此，如何制 作出經(jīng)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發(fā)明所要解決的技術問 題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述技術問題，本發(fā)明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(jié)構(gòu)不限，其可以 是細線、粗線、不規(guī)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(zhì)所限 定的圖形，優(yōu)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(qū)內(nèi)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(qū)域、大小、形狀結(jié) 構(gòu)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(zhì)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] 同時，本發(fā)明還提供了一種低阻抗電容觸摸屏的制作方法，其包括以下步驟： [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] 本發(fā)明的一種低阻抗電容觸摸屏及其制作方法具有以下技術效果：
[0020] 1、通過在觸控層上加金屬線的方法來降低觸控層材質(zhì)方塊電阻，工藝實現(xiàn)上相對 比較簡單。
[0021] 2、觸控電極的圖形一般都較寬（比如0. 5_)，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(jié)構(gòu)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(chǎn)，有利于良品率。
[0023] 4、可廣泛應用在DITO、SIT0和單層ΙΤ0的觸摸屏以及On-Cel 1、In-Cel 1和0GS觸 摸屏上。
[0024] 以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術效果作進一步說明，以 充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1是本發(fā)明的一個較佳實施例的示意圖；
[0026] 圖2是圖1中A-A向的剖視圖；
[0027] 圖3是本發(fā)明實施例的方法六和七中的觸控電極結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0028] 本發(fā)明通過在觸控層上結(jié)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(jié)構(gòu)不限，其可以是細線、粗線、不規(guī)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(zhì)上，從而實現(xiàn)兩者的短接。同樣 地，觸控層在非可視區(qū)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(zhì)上設置金屬線的示意圖，其中包括觸控圖形 101 (白色區(qū)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(jù)設計需要，進行諸多變化，可以直接采用一條連 續(xù)的長金屬線，也可以采用其他任意圖形結(jié)構(gòu)。比如可在形成一個電容節(jié)點的一對觸控電 極（驅(qū)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(jié)點 的任一個觸控電極的結(jié)構(gòu)也不限于是整塊的ITO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(lián)短接的分立ITO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(shù)與驅(qū)動和接收電極的重迭區(qū) 域和非重迭區(qū)域有關。驅(qū)動和接收電極與非透明金屬線的組合有以下幾種：
[0032] (a)在驅(qū)動和接收電極的重迭區(qū)域，驅(qū)動和接收電極上都不設置金屬線；而在非 重迭區(qū)域，兩者都設置金屬線。
[0033] (b)在驅(qū)動和接收電極的重迭區(qū)域，接收電極上設置金屬線，驅(qū)動電極上不設置金 屬線；而在非重迭區(qū)域，兩者都設置金屬線。
[0034] (c)在驅(qū)動和接收電極的非重迭區(qū)域和重迭區(qū)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(qū)域用盡量小的金屬線，而在重迭區(qū)域，金屬線的線寬要根據(jù)1C 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1C驅(qū)動阻抗的允許范圍，在驅(qū)動與接收電極的非重迭區(qū)域也可不設置金屬線， 從而降低金屬線在可視區(qū)的密度，以利于更佳的視覺效果。
[0036] 圖2是圖1中A-A向的剖面圖，該結(jié)構(gòu)中由下至上依次是透明基板100(厚度 范圍20um-5000um)、觸控圖形101 (厚度范圍0. 5nm-0. 08um)、金屬線102 (厚度范圍 0. 5nm-500um、線寬范圍0. 5nm-500um)以及金屬保護層103(厚度范圍0. 01um-500um)，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(qū)，以便于提 高生產(chǎn)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5um為佳，以提供好的視覺效果。
[0037] 本發(fā)明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發(fā)明設計理念的低阻抗電容觸摸屏的制作方法，來對本發(fā)明 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(zhì)使用ΙΤ0,同樣地不限于ΙΤ0,也可以使用FT0、AZ0、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(jù)觸摸屏尺寸、 1C參數(shù)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，可在基于本發(fā)明技術 方案理念的范圍內(nèi)，自行進行相應設計。
[0048] 方法一
[0049] (1)在玻璃基板濺鍍ΙΤ0導電層；
[0050] (2)采用濕法蝕刻制程制作ΙΤ0觸控圖形；
[0051] (3)采用打印方式在ΙΤ0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UV保護膠，避免金屬線氧化。
[0053] 方法二
[0054] (1)在玻璃基板濺鍍ΙΤ0導電層；
[0055] (2)采用濕法蝕刻制程制作ΙΤ0觸控圖形；
[0056] (3)采用絲印方式在ΙΤ0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UV保護膠，避免銅線氧化。
[0059] 方法三
[0060] (1)在玻璃基板濺鍍ΙΤ0導電層；
[0061] (2)采用濕法蝕刻制程制作ΙΤ0觸控圖形；
[0062] (3)采用絲印方式在ΙΤ0觸控電極上制作一油墨層；
[0063] (4)在需要設置金屬的ΙΤ0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ΙΤ0,從而使后續(xù) 制作的金屬線能與ΙΤ0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UV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ΙΤ0導電層；
[0069] (2)采用濕法蝕刻制程制作ΙΤ0觸控圖形；
[0070] (3)采用絲印方式在ΙΤ0觸控電極上制作一可剝藍膠層；
[0071] (4)在需要設置金屬的ΙΤ0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ΙΤ0,從而使后續(xù)制 作的金屬線能與ΙΤ0直接接觸；
[0072] (5)采用化學鍍方式在蝕刻痕的ΙΤ0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ΙΤ0觸控圖形；
[0075] (2)采用粘附方式把細銅線固定在ΙΤ0觸控電極上；
[0076] (3)采用絲印方式在銅線上制作一層UV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ΙΤ0導電層；
[0079] (2)在上述ΙΤ0導電層上，采用濕法蝕刻制程制作出X和Y的ΙΤ0觸控電極104， 如圖3所示；
[0080] (3)采用絲印方式在每個Y觸控電極的斷開處上制作一 UV透明絕緣膠層105 ;
[0081] (4)采用絲印方式把銀漿線106絲印在ΙΤ0觸控電極104上，而且Y方向的銀漿線 必須在UV透明絕緣膠層105上把Y方向ΙΤ0觸控電極連接起來。（Y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UV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ΙΤ0導電層；
[0085] (2)在上述ΙΤ0導電層上，采用濕法蝕刻制程制作出X和Y的ΙΤ0觸控電極104， 如圖3所示；
[0086] (3)采用打印方式在每個Y觸控電極的斷開處上制作一 UV透明絕緣膠層105 ;
[0087] (4)采用打印方式把銀漿線106打印在ΙΤ0觸控電極104上，而且Y方向的銀漿線 必須在UV透明絕緣膠層105上把Y方向ΙΤ0觸控電極連接起來。（Y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UV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(xù)的金屬線替代，其后再依次制 作透明絕緣膠層以及Y方向觸控電極上的金屬線。從而實現(xiàn)X方向觸控電極上的金屬線從 下方穿過Y方向觸控電極上的金屬線所形成的搭橋結(jié)構(gòu)。
[0090] 以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無 需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術領域】中技術 人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)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(nèi)。
【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(zhì)是金屬材 料或非金屬材料。
6. -種低阻抗電容觸摸屏的制作方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1、制作觸控層或金屬線； 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。
7. 如權利要求6所述的制作方法，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。
8. 如權利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述步驟1后，還包括以下步驟： 步驟2、制作導電過渡層。
9. 如權利要求6所述的制作方法，其特征在于，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： 步驟5、制作金屬保護層。
10. 如權利要求6所述的制作方法，其特征在于，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： 步驟3、制作絕緣層。
【文檔編號】G06F3/044GK104216594SQ201410497325
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權日:2014年9月25日
【發(fā)明者】陳祖輝, 郭太良, 林金堂, 蔡懷清, 林玉輝 申請人:福州智創(chuàng)觸控技術有限公司