一体化投射式电容触摸屏及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一体化投射式电容触摸屏及其制造方法，其构造仅采用一块基板，在基板上的非可视范围设有颜色涂层，在基板上设有颜色涂层的整个面上设有打底绝缘膜，打底绝缘膜上设有第一电极图形；第一电极图形上设有电介质绝缘膜，电解质缘膜上设有第二电极图形，且电解质绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形的接合端子；第二电极图形上设有保护绝缘膜，且电保护绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形和第二电极图形边缘的接合端子；接合端子上通过连接线连接有外部控制电路。本发明专利技术在设有颜色涂层的单块基板上采用打底绝缘薄膜＋ＩＴＯ薄膜＋电介质绝缘膜＋ＩＴＯ薄膜＋保护绝缘膜的多层复合膜结构，能够将触摸屏的厚度大幅的压缩，提高轻薄性和良品率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电容触摸屏及其制造方法，尤其涉及一种一体化投射式电容触摸 屏及其制造方法。
技术介绍
近年来，伴随着移动电话，终端移动设备，笔记本电脑等各种电子设备功能的增强 化，多元化，触摸屏作为设备的主要输入功能之一，得到迅速普及。它能让使用者在透过触 摸屏看见其背后显示画面的同时，通过接触屏幕表面，例如通过手指或感应笔在显示画面 相对应位置上的触摸，来实现该电子设备的各种功能。触摸屏根据其工作原理分为很多种 类，本专利技术特指应用于手机，PDA，笔记本，GPS等移动终端设备上的投射式电容感应触摸屏。投射式电容感应触摸屏原理传统的投射式电容式触摸屏结构，必定是由触控面 板贴合保护面板所构成。触控面板为各膜层所在面板，保护面板一般为钢化玻璃面板。在触 控面板上具有由透明导电薄膜形成的X轴电极图形和同样由透明导电薄膜形成的Y轴电极 图形，电极图形之间必定存在起电介质作用的绝缘材质，以让电极图形形成耦合电容分布。 当手或感应笔接触屏幕，即保护面板的某个位置时，该位置对应触控面板X轴，Y轴上原先 的耦合电荷分布发生改变。系统通过对这种变化的监测来确定触摸发生的位置坐标。目前使用玻璃作为触控面板的基板的传统投射式电容感应触摸屏有图1，图2两 种结构。图1所示的一种传统投射式电容感应触摸屏，它采用一种预先在基板上镀IT0膜 (氧化铟锡透明导电薄膜)生成的单面导电玻璃，或者使用普通的玻璃基板102，在其单面 进行IT0的镀膜。对这种IT0玻璃或在玻璃基板上镀膜形成的IT0膜，使用图形化制程工 艺，蚀刻出前述的X或Y方向上的电极图形104a。在该层图形化后的IT0膜上覆盖上起电 介质作用的透明绝缘膜106a，然后在该绝缘膜106a上再次以镀膜的方式形成一层IT0膜， 对该层IT0膜再次使用图形化制程工艺，蚀刻出前述的X或Y方向上的电极图形104b。在 该层图形化后的IT0膜上覆盖上起保护作用的透明绝缘膜106b，此部分即所谓触控面板。 之后使用光学透明胶(OCA)或UV胶(紫外线光固胶)的贴合剂108将触控面板和保护面 板120贴合起来，即形成完整触摸屏。保护面板120是一种普通的钢化玻璃。图2所示的另一种传统投射感应电容式触摸屏，是使用一种在玻璃基板110的两 面分别镀膜形成IT0膜层的双面导电玻璃，对双面导电玻璃的两层膜114a和114b分别采 用其对应的图形化制程工艺，蚀刻出X轴或Y轴的电极图形。然后分别在两层膜114a和 114b上覆盖透明绝缘膜116a和116b，此部分即为触控面板。使用OCA (透明光学胶)或UV 胶(紫外线光固胶)的贴合剂118将该触控面板和保护面板120贴合起来，即形成完整触 摸屏。上述两种触摸屏结构当中，在两层电极图形之间存在一层绝缘膜存在，它作为电 介质允许两层电极图形之间产生耦合电容。保护面板120为触摸面，当此面有触摸发生时， 触摸物手指或触摸笔将使该触摸位置上原先存在的耦合电容的分布发生改变。通过对电极图形的扫描可以感知到耦合电容的变化并测定出触摸发生的位置。上述方式制造的触摸屏的各部件的厚度分别为触控面板基板和保护面板102， 110，120 为 0. 5mm或0. 7mm。用于形成电极图形的 IT0膜 104a, 104b, 114a, 114b 为 15 20nm。 绝缘膜 106a，106b，116a，116b 为 15(T200nm。贴合材质 108，118 为 0. 05mm。可见在上述 制造方法中，触控面板基板和保护面板占据了整体绝大部分的厚度。触摸屏整体厚度约在 1. 5mm左右将作为触控面板基板的102，110也有用高分子材料基板作为代替的做法，如采用 PET, PMMA, PC等基板。高分子基板虽然较玻璃基板厚度有所减小，但高分子材料基板的透 光率相比玻璃将低15%左右甚至更多。不能达到在降低触摸屏整体厚度的同时保持良好的 透光率。前述通过传统方式制造的触摸屏，面板总共需要2块，层叠后透光率并不理想，大 约在85%左右。如果采用高分子材料为基板代替玻璃，将会导致透光率更为低下。虽然各 个部分都采用了可视光透明的材料，但在对移动设备续航能力要求日益提高的趋势下，如 何最大限度压缩触摸屏整体厚度是本专利技术所需解决的第一个重要课题。 前述传统投射式电容触摸屏中，基板上有多层IT0的膜层，并需要在这些IT0膜被 图形化后再镀上多层绝缘膜，最后与玻璃面板进行贴合。整个过程中，产品必须在镀膜和图 形化制程工艺之间来回传送，这就导致两次图形化作业时必须将产品都必须从镀膜设备中 取出，产品暴露在外部环境中时间较长，容易沾染尘埃。与此同时，在进行触控面板与保护 面板120的贴合时，由于贴合接触面的尘埃，气泡非常难以完全除去，导致了良品率低下， 该问题在该传统工艺中居于最显著位置。因此如何解决由贴合工艺带来的良品率低下问题 是本专利技术所需解决的第二个课题。如果继续采用传统制造方法，要解决厚度问题就要采用更薄的基板，而目前最薄 的IT0玻璃可以做到0. 3mm，但因为不能钢化而在移动设备上基本没有实用价値。同理不能 钢化的保护面板更是不能采用。如两块面板均采用高分子基板，则表面硬度，强度和整体透 光率将较玻璃材质明显下降。如此可见，要想解决厚度和透过率的问题，同时兼顾避免贴合作业的低良率问题， 采用单块基板是最理想的做法。即把所有的膜层都在前述面板120上镀膜形成。而要实现 这个做法，在面板120上存在的颜色印刷的最大的障碍。颜色印刷是一种普遍采用的涂层，主要是起遮光，修饰的作用，于手机上最常见， 其通常是分布于可视区域外的部分。如前述的投射式电容触摸屏，用于制作电极图形的 IT0薄膜和用于起绝缘作用的SI02薄膜是最主要的两种膜层，当然也可以采用别种材质， 如ZnO导电薄膜，这两种薄膜，透明导电薄膜和绝缘SI02膜，在轻松(镀膜时气氛，功率，温 度分布，节拍要求不高)保证高透过率，低方阻的前提下。其最佳镀膜温度通常是在350 400度左右。该温度大大超过颜色涂层的温度。因此必须采用低温镀膜。同时要保证低 温沉积的膜层具有较好的透过率和方阻。并且，在可视区域与颜色印刷的边缘处存在段差 (即颜色涂层与基板表面之间存在的高度落差，其高度等于颜色涂层厚度，其在上下拐角处 坡度均非常陡急，并不规则形状)，其高度通常是10um 50um左右，而IT0膜层厚度约为 15nm 30nm，纳米级膜层相对于微米级颜色涂层，存在着接近于膜层本身厚度1000倍的段 差，而且该段差的坡度很陡，即角落处相当于有明显角度存在而不光滑。当电极图形并不仅仅存在于可视区域时，跨越可视区域和颜色涂层之间的IT0薄膜，会因为颜色涂层和玻璃 基板之间的段差存在，此处沉积的IT0薄膜极容易在段差的角落处断裂，从而导致IT0不能 导通，失去制作电极图形的用途如前述的投射式电容触摸屏，用于制作电极图形的IT0薄 膜在成膜时要求导通性。因此如何消除低温镀膜对膜层方阻、透过率的影响和段差对膜层 连续性的影响是本课题需要解决的第三课题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种一体化投射式 电容触摸屏及其制造方法本专利技术的目的通过以下技术方案来实现一体化投射式电容触摸屏，其中仅采用一块基板，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体化投射式电容触摸屏，其特征在于：仅采用一块基板，在所述基板上的非可视范围设有颜色涂层，在基板上设有颜色涂层的整个面上设有打底绝缘膜，所述打底绝缘膜上设有第一电极图形；所述的第一电极图形上设有电介质绝缘膜，电介质缘膜上设有第二电极图形，且所述电介质缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形；所述第二电极图形上设有外围保护绝缘膜，所述外围保护绝缘膜的覆盖范围不包括第一电极图形和第二电极图形边缘的接合端子；所述接合端子上通过连接线连接有外部控制电路；所述第一电极图形为Ｘ轴电极图形，所述第二电极图形为Ｙ轴电极图形；或是所述第一电极图形为Ｙ轴电极图形，所述第二电极图形为Ｘ轴电极图形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程抒一，
申请(专利权)人：程抒一，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]