專利名稱：一種電容式觸摸屏及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸摸屏的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，尤其涉及一種電容式觸摸屏，本發(fā)明還涉及制作該種電容式觸摸屏的方法。
背景技術(shù)：
觸摸屏可以作為一種通過顯示幕對(duì)電子裝置進(jìn)行操作的介面工具，允許用戶直接在加有觸摸屏的顯示裝置表面通過點(diǎn)觸或手寫的方式輸入信息，比鼠標(biāo)、鍵盤等輸入設(shè)備更友好、方便，因此越來越廣泛地被應(yīng)用在各種便攜式設(shè)備上，如手機(jī)、PDA等。例如，用戶可以在一個(gè)正在顯示圖像，并與觸摸屏相結(jié)合的顯示裝置上輸入想要輸入的信息。根據(jù)所使用接觸物的類型(如手指、筆等)及確認(rèn)觸點(diǎn)(接觸物對(duì)觸摸屏進(jìn)行操作的位置)方式的不同，觸摸屏又可以分為電阻式、電容式、紅外線式，表面聲波式等。隨著電容式觸摸屏控制IC技術(shù)的成熟，成本的下降，以及相對(duì)于其他幾項(xiàng)技術(shù)有一些特有的優(yōu)勢(shì)，如耐用性好，不易損壞，可以長期使用，使得電容式觸摸屏的應(yīng)用越來越廣泛。電容式觸摸屏的通常結(jié)構(gòu)，如圖1所示，一般包括有一個(gè)透明的上基板11和一個(gè)透明的下基板16。上基板11下基板16通過粘接劑12粘接在一起，下基板上具有兩層透明電極13和15 (也可以只有一層電極)，在電極層13和電極層15之間設(shè)有透明絕緣層14 將電極層隔離開，電極為感應(yīng)塊的形式，上基板11上一般不設(shè)電極。如圖2所示，對(duì)于電容觸摸屏上的一個(gè)感應(yīng)塊M，沒有手指或?qū)w觸摸筆觸摸時(shí)， 該感應(yīng)塊與臨近的感應(yīng)塊25構(gòu)成寄生電容23，當(dāng)有手指或?qū)w觸摸筆觸摸時(shí)，手指沈或觸摸筆靠近時(shí)，手指26或筆和感應(yīng)塊24，以及感應(yīng)塊M臨近的感應(yīng)塊25分別形成電容21 和22，對(duì)感應(yīng)塊M進(jìn)行測(cè)量，如果探測(cè)到感應(yīng)塊M的電容變化超過一定閾值時(shí)，可以判斷感應(yīng)塊M對(duì)應(yīng)位置處有觸摸。電容式觸摸屏在具體制作時(shí)，上基板與下基板一般通過粘結(jié)劑粘合在一起，上、下基板一般是采用玻璃、PC板等材料制作。目前通常使用的粘接劑為固態(tài)的光學(xué)雙面膠將上、 下基板粘結(jié)并貼合在一起，這種觸摸屏的主要缺陷是上下基板在貼合過程中易產(chǎn)生氣泡， 而留存的氣泡很難消除，影響產(chǎn)品品質(zhì)。如果粘接劑選用紫外線固化膠或加熱固化膠，涂敷膠水，并將上、下基板粘結(jié)并貼合在一起后，多余的膠水會(huì)沿基板的四周溢出，且溢出的位置不固定，難以處理，批量生產(chǎn)時(shí)，品質(zhì)則難以控制。此外，采用上、下兩層基板制作的電容式觸摸屏，雖然能夠保證基板強(qiáng)度，但觸摸屏的厚度則太大，因?yàn)閱螌踊灞旧聿豢赡茏龅胶鼙?，而且，由于基板?duì)光透過率的影響， 致使雙層基板結(jié)構(gòu)的電容式觸摸屏的光透過率大大下降，如果要提高觸摸屏的光透過率， 必須提高基板本身的透過率，但這樣又會(huì)大大提高產(chǎn)品的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電容式觸摸屏，旨在解決現(xiàn)有的觸摸屏在基板貼后，厚度較大以及光透過率較低的缺陷。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述電容式觸摸屏的制作方法。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種電容式觸摸屏，包括帶有電極層的透明基板，其特征在于在所述的基板的電極層上表面，還設(shè)置有一層通過柯式印刷或絲網(wǎng)印刷的方式制備的透明絕緣層。更具體地，所述透明絕緣層的厚度為50 6000 。最好使所述透明絕緣層的厚度選擇在1230 1450 之間。所述絕緣層的折射率最好為1. Γ2. 8之間。本發(fā)明提供的電容式觸摸屏的制作方法，具體包括下列步驟
5. 1在透明基板上以濺射的方式制備各級(jí)電極層，并將各電極層中的感應(yīng)塊依使用要求實(shí)現(xiàn)電連接，
5. 2通過柯式印刷或絲網(wǎng)印刷的方式在所述電極層上表面制備一層透明的液態(tài)絕緣
層；
5. 3固化所述的液態(tài)絕緣層，從而形成所述的透明絕緣層，制得本發(fā)明所述的電容式
觸摸屏。具體在步驟5. 3中，可以通過加熱的方式固化所述液態(tài)絕緣層，制得所述的透明
絕緣層。本發(fā)明所提供的電容式觸摸屏，由于只采用單層的基板結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有的電容式觸摸屏中的上基板被采用特定工藝制作的透明絕緣層取代，因而，無需使用粘接劑或膠水，簡(jiǎn)化了工序的同時(shí)，還徹底避免了因粘接、貼合上、下基板過程中可能產(chǎn)生的殘存氣泡、溢膠等現(xiàn)象，提高了生產(chǎn)效率。更重要的是，由于在電極層的上表面直接制備了一層透明絕緣層后，單層基板結(jié)構(gòu)的觸摸屏的厚度可以顯著減小，且該絕緣層厚度較薄，光透過率得以增強(qiáng)，因而，產(chǎn)品的性能得以改善。


圖1是現(xiàn)有的電容式觸摸屏的剖面結(jié)構(gòu)圖； 圖2是電容式觸摸屏的工作原理圖3為第一種實(shí)施例所述雙層ITO電極觸摸屏的第一層ITO的電極圖； 圖4為第一種實(shí)施例所述雙層ITO電極觸摸屏的第一層ITO和第二層ITO的電極圖； 圖5為第一種實(shí)施例所述印刷上絕緣層后的雙層ITO電極觸摸屏的剖面圖； 圖6為第二種實(shí)施例所述雙層ITO電極觸摸屏的第一層ITO的電極圖； 圖7為第二種實(shí)施例所述雙層ITO電極觸摸屏的第一層ITO的電極和絕緣點(diǎn)圖； 圖8為第二種實(shí)施例所述雙層ITO電極觸摸屏的第一層ITO的電極、絕緣點(diǎn)和第二層 ITO電極圖9為第二種實(shí)施例所述雙層ITO電極、點(diǎn)狀絕緣層觸摸屏的剖面圖； 圖10為第二種實(shí)施例所述印刷上絕緣層后的觸摸屏的剖面圖； 圖11為第三種實(shí)施例所述的單層ITO觸摸屏電極圖；圖12為第三種實(shí)施例所述的另外一種單層ITO觸摸屏電極圖； 圖13為第三種實(shí)施例所述的印刷上絕緣層后的單層ITO電極觸摸屏的剖面圖； 圖14為第四種實(shí)施例所述的雙層ITO電極和四周金屬電極線圖； 圖15為第四種實(shí)施例所述的印刷上絕緣層后的雙層ITO電極和四周金屬電極觸摸屏剖面圖16為第五種實(shí)施例所述的雙層ITO電極和四周金屬電極線圖； 圖17為第五種實(shí)施例所述的印刷上絕緣層后的雙層ITO電極和四周金屬電極觸摸屏剖面圖18是本發(fā)明的工藝過程簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參見圖8的制作方法流程圖。實(shí)施例1
本發(fā)明的第一種實(shí)施方案，在基板16的一面濺射上第一層電極層ΙΤ0，即氧化銦錫(下同)，蝕刻出需要的ITO圖案31，如圖3所示，然后濺射上絕緣層14，再濺射上第二層ΙΤ0， 蝕刻出需要的ITO圖案32，如圖4所示，再用已知的柯式印刷、絲網(wǎng)印刷等方式制備一層透明的液態(tài)絕緣層，待該液態(tài)絕緣層固化后，形成所述的透明絕緣層18，從而制得需要的觸摸屏。如圖5所示。前述制備透明絕緣層18的材料的主要成分為SiO2,具體可以選擇選擇生產(chǎn)廠為 日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社(英文名為NISSAN chemical industries, Ltd.)、具體型號(hào)為 AT902的材料，或日輝觸媒化成株式會(huì)社(英文為JGC catalysts and chemical Ltd)的材料，材料型號(hào)為ULM-806T?？紤]到固化后的致密性以及光學(xué)透過率，所述絕緣層18在固化后的厚度一般控制在為50 6000 ，絕緣層18太薄，則膜層的致密性不好；絕緣層18太厚，則膜層制作的難度增大。根據(jù)光學(xué)原理，當(dāng)一束單色光進(jìn)入一個(gè)膜層，如果膜的厚度等于單色光在膜中波長的四分之一時(shí)，那么在這層膜的兩側(cè)反射回去的單色光就會(huì)發(fā)生干涉，從而相互抵消， 這時(shí)不會(huì)有反射光，因?yàn)檫@束單色光已經(jīng)全部穿過膜層了，即這層膜對(duì)射入的單色光起到了增透的作用。由于人眼對(duì)綠光相對(duì)最為敏感，所以一般情況下，增透都是讓綠光全部進(jìn)入的，這種情況下，可見光中看到的膜層反光的顏色就是藍(lán)紫色，因?yàn)檫@時(shí)反射光中已經(jīng)沒有了綠光?？梢姽獾牟ㄩL一般在3900 7700 之間，綠光波長一般在4920 5770
之間，而以人眼最敏感的波長5500 為例，其對(duì)應(yīng)的最佳增透膜厚為1375 。因此，本發(fā)明所述的電容式觸摸屏通過柯式印刷或絲網(wǎng)印刷的方式制備的絕緣層厚度優(yōu)選為1230 1450 。為了提高觸摸屏的透光率，可以通過選擇制作絕緣層的材料，從而控制制備得到的透明絕緣層18的折射率。根據(jù)光學(xué)原理，當(dāng)光線射到兩種介質(zhì)的分界上，會(huì)產(chǎn)生一部分反射，一部分折射，反射光的強(qiáng)弱與兩種介質(zhì)的折射率差異有關(guān)，差異越大，反射就越強(qiáng)。當(dāng)制備得到的透明絕緣層的折射率同電極層的折射率接近時(shí)，即折射率為1.廣2.8時(shí)，反射光強(qiáng)就弱，從而可以減少光的反射，提高觸摸屏的透光率，因此，本發(fā)明選用的絕緣材料的折射率最好為1. Γ2. 8之間，較為合適。實(shí)施例2
本發(fā)明的第二種實(shí)施方案，在基板的一面濺射上第一層電極層ITO，蝕刻出需要的ITO 圖案31，如圖6所示，然后濺射上點(diǎn)狀的絕緣層33，如圖7所示，再在點(diǎn)狀絕緣層處濺射上線狀第二層電極層ΙΤ0圖案32，將另一方向的塊狀I(lǐng)TO連接起來，如圖8所示，剖面圖則如圖9所示，再用柯式印刷或絲網(wǎng)印刷的方式制備一層透明的液態(tài)絕緣層，待該液態(tài)絕緣層固化后，形成所述的透明絕緣層18，從而制得需要的觸摸屏。如圖10所示。至于該透明絕緣層18所要控制的具體厚度以及折射率等優(yōu)選參數(shù)、優(yōu)選原理等， 參見實(shí)施例1相應(yīng)介紹，在此不再贅述，以下的實(shí)施例3、4、5亦然。實(shí)施例3
本發(fā)明的第三種實(shí)施方案，在基板的一面濺射上第一層ITO，蝕刻出需要的ITO圖案 31，如圖11所示，或圖12所示，再用柯式印刷或絲網(wǎng)印刷的方式制備一層透明的液態(tài)絕緣層，待該液態(tài)絕緣層固化后，形成所述的透明絕緣層18，從而制得需要的觸摸屏。如圖13所
7J\ ο實(shí)施例4
本發(fā)明的第四種實(shí)施方案，在基板的一面濺射上第一層ITO，蝕刻出需要的ITO圖案 31，如圖3所示，然后濺射上絕緣層，再濺射上第二層ITO(氧化銦錫)，蝕刻出需要的ITO圖案32，如圖4所示，再濺射上一層金屬電極(如鉻或鋁或鉬等)，并在四周蝕刻出金屬走線圖案35，如圖14所示，再用柯式印刷或絲網(wǎng)印刷的方式制備一層透明的液態(tài)絕緣層，待該液態(tài)絕緣層固化后，形成所述的透明絕緣層18，從而制得需要的觸摸屏，如圖15所示，其中， 35為金屬走線，13為第二層ITO電極層、15為第一層ITO電極層，14為兩層ITO之間的絕緣層，16為基板，相當(dāng)于現(xiàn)有的雙層電極板的電容式觸摸屏的下基板。實(shí)施例5
本發(fā)明的第五種實(shí)施方案，在基板的一面濺射上第一層ΙΤ0，蝕刻出需要的ITO圖案 31，如圖6所示，然后濺射上點(diǎn)狀的絕緣層33，如圖7所示，再在點(diǎn)狀絕緣層處濺射上線狀第二層ITO圖案32，將另一方向的塊狀I(lǐng)TO連接起來，如圖8所示，剖面圖如圖9，再濺射上一層金屬電極(如鉻或鋁或鉬等)，并在四周蝕刻出金屬走線圖案35，如圖16所示，再用柯式印刷或絲網(wǎng)印刷的方式制備一層透明的液態(tài)絕緣層，待該液態(tài)絕緣層固化后，形成所述的透明絕緣層18，從而制得需要的觸摸屏，如圖17所示。
權(quán)利要求
1.一種電容式觸摸屏，包括帶有電極層的透明基板，其特征在于在所述的基板的電極層上表面，還設(shè)置有一層通過柯式印刷或絲網(wǎng)印刷的方式制備的透明絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸摸屏，其特征在于所述透明絕緣層的厚度為 50 6000 。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式觸摸屏，其特征在于所述透明絕緣層的厚度為1230 1450 。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的任一種電容式觸摸屏，其特征在于所述絕緣層的折射率為1.廣2. 8之間。
5.一種電容式觸摸屏的制作方法，包括下列步驟5. 1在透明基板上以濺射的方式制備各級(jí)電極層，并將各電極層中的感應(yīng)塊依使用要求實(shí)現(xiàn)電連接，其特征在于5.2在所述電極層上表面通過柯式印刷或絲網(wǎng)印刷的方式制備一層透明的液態(tài)絕緣層；5.3固化所述的液態(tài)絕緣層，形成所述的透明絕緣層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電容式觸摸屏的制作方法，其特征在于所述絕緣層材料選用生產(chǎn)廠為日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社、型號(hào)為AT902的絕緣層材料，或生產(chǎn)廠為日輝觸媒化成株式會(huì)社、型號(hào)為ULM-806T的絕緣層材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電容式觸摸屏的制作方法，其特征在于在步驟5.2中， 使所述透明絕緣層的厚度為50 6000 。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電容式觸摸屏的制作方法，其特征在于使所述透明絕緣層的厚度控制在1230 1450 之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述電容式觸摸屏的制作方法，其特征在于在步驟5.2中，選用的絕緣層材料使所述透明絕緣層的折射率控制在1. Γ2. 8之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電容式觸摸屏及其制作方法，包括帶有電極層的透明基板，在所述的基板的電極層上表面，還設(shè)置有一層通過柯式印刷或絲網(wǎng)印刷的方式制備的透明絕緣層，該層絕緣層的厚度優(yōu)選為50 -6000 ，其折射率優(yōu)選控制在1.1—2.8之間，其制作方法為在透明基板上以濺射的方式制備各級(jí)電極層，并將各電極層中的感應(yīng)塊依使用要求實(shí)現(xiàn)電連接，接著，在所述電極層上表面通過柯式印刷或絲網(wǎng)印刷的方式制備一層透明的液態(tài)絕緣層，再固化形成透明絕緣層，本發(fā)明無需使用粘接劑或膠水粘貼現(xiàn)有技術(shù)中的上、下基板，不會(huì)有氣泡殘留、溢膠等現(xiàn)象，提高了生產(chǎn)效率；觸摸屏的厚度顯著減小，光透過率得以增強(qiáng)。
文檔編號(hào)G06F3/044GK102455837SQ20121000732
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者劉龍, 姚伏恒, 李坤 申請(qǐng)人:深圳市中顯微電子有限公司