電容式觸控螢幕及其製作方法

2023-05-23 22:09:26 1

電容式觸控螢幕及其製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種結構簡單，產品加工精度高的電容式觸控螢幕及其製作方法。該電容式觸控螢幕包括觸屏本體和一柔性電路板，該觸屏本體與該柔性電路板電性連接，該觸屏本體包括一玻璃基板，一導電感應層和一絕緣層，該導電感應層貼附於該玻璃基板上，該絕緣層貼附於該導電感應層上，該電容式觸控螢幕進一步包括一連接導體，該連接導體在該絕緣層上表面分布並與柔性電路板電性連接，該連接導體在絕緣層部分區域將絕緣層貫穿與絕緣層下表面的導電感應層電性連接。本發明的電容式觸控螢幕厚度小，結構簡單，柔性電路板壓合精度高。
【專利說明】電容式觸控螢幕及其製作方法 【【技術領域】】
[0001] 本發明涉及一種電容式觸控螢幕，特別涉及一種結構簡單，產品加工精度高的電容 式觸控螢幕及其製作方法。 【【背景技術】】
[0002] 觸控設備因其便於操作、呈像效果好、功能多元化等優點逐漸受到電子通訊行業 的青睞，並廣泛應用於資訊系統設備、家電設備、通訊設備、個人便攜設備等產品上。
[0003] 伴隨近年來觸控螢幕在通訊行業的迅速崛起，特別是在手機通訊行業的蓬勃發展， 觸控螢幕一舉成為現今成像顯示設備的首選產品。使用率最高的觸控螢幕主要是電阻式觸控螢幕 和電容式觸控螢幕，但是使用者出於可控性，易用性和表面外觀的考慮，大多會選用電容式觸 摸屏作為其最佳首選設備。
[0004] 面對電容式觸控螢幕的強大市場前景，許多生產廠家都竭盡全力在該設備上可以作 出些許突破性的成果。一般的電容式觸控螢幕結構為玻璃+玻璃或者玻璃+感應薄膜的組合 結構，這類結構的觸控螢幕產品太厚，整體尺寸太大，透明度太低，出口靈敏度低，而且生產過 程複雜，生產成本高。籍此大量缺點的並存，在觸控技術迅速發展的浪潮下，該類產品逐漸 被淘汰。
[0005] 為了彌補常規電容式觸控螢幕的諸多缺點，人們開發出一種能夠在一層玻璃基板上 實現現有技術的兩層玻璃結構功能的新型電容式觸控螢幕，如圖1所示，該產品可以減低屏 體厚度，降低生產成本，提高產品使用性能。該電容式觸控螢幕300包括一玻璃基板301，一觸 控感應區303, 一柔性電路板305和一觸控晶片307 (也稱觸控1C)，觸控感應區303位於玻 璃基板301的中部，柔性電路板305通過連接導線309與觸控感應區303的導電層308相 連，觸控晶片307與柔性電路板305相連，用於處理感應信號。這類結構的觸控螢幕一般稱之 為0GS(0ne Glass Solution)觸控螢幕。雖然該結構的0GS觸控螢幕可以減低屏幕厚度，彌補 常規觸控螢幕的諸多不足，但是其線路引出方式均為同層單邊或雙邊出線，每一電極引線都 需要通過連接導線309連接到柔性電路板305,容易導致柔性電路板305引腳過多增加柔性 電路板305壓合製程的困難度，降低產品的精度，使良率大大降低。
[0006] 為解決常規觸控螢幕的諸多問題，以及0GS觸控螢幕柔性電路板壓合的難題，在觸控 技術應用迅速拓展的形勢下，人們迫切需要一種可以在0GS觸控螢幕的基礎之上有效解決柔 性電路板壓合製作難題的新型電容式觸控螢幕及其製作方法。 【
【發明內容】
】
[0007] 為克服現有電容式觸控螢幕厚度大，結構複雜，柔性電路板壓合困難的問題，本發明 提供一種觸控螢幕厚度小，結構簡單，柔性電路板壓合精度高的新型電容式觸控螢幕及其製作 方法。
[0008] 本發明解決技術問題的方案是提供一種電容式觸控螢幕，包括觸屏本體和一柔性電 路板，該觸屏本體與該柔性電路板電性連接，該觸屏本體包括一玻璃基板，一導電感應層和 一絕緣層，該導電感應層貼附於該玻璃基板上，該絕緣層貼附於該導電感應層上，該電容式 觸控螢幕進一步包括一連接導體，該連接導體在該絕緣層上表面分布並與柔性電路板電性連 接，該連接導體在絕緣層部分區域將絕緣層貫穿與絕緣層下表面的導電感應層電性連接。
[0009] 優選地，該導電感應層的周圍設置多個連接埠，該每一連接埠與至少一條導 電感應層的電極引線相連。
[0010] 優選地，該連接導體在該連接埠處從絕緣層上表面貫穿到絕緣層下表面與導電 感應層電性相連。
[0011] 優選地，該連接導體為黑色導電性材料，其包括90 % -99 %的黑色油墨和 1% -10%的導電銀膠。
[0012] 優選地，該電容式觸控螢幕還包括一觸控1C，該觸控1C與柔性電路板電性相連，該 觸控1C支持單層多點觸控的處理，同時支持一條地線配合多條信號線的信號處理方式。
[0013] 本發明進一步提供一種電容式觸控螢幕的製作方法，包括：步驟S1 :提供一玻璃基 板；步驟S2 :電鍍ΙΤ0導電薄膜至該玻璃基板上形成導電感應層；步驟S3 :在導電感應層上 絲印一層絕緣層，絕緣層覆蓋該導電感應層的電性連接端，並在導電感應層的周圍預留多 個連接埠；步驟S4 :在絕緣層上絲印形成連接導體，該連接導體在連接埠處與絕緣層 下部的導電感應層電性連接；及步驟S5 :將柔性電路板與連接導體進行壓合，實現柔性電 路板與連接導體的電性連接。
[0014] 優選地，在步驟S1中，該玻璃基板先通過數控工具機於玻璃基板上預加工出終端產 品外型輪廓凹槽。
[0015] 優選地，該玻璃基板完成首次外型加工後，即將該玻璃基板送入強化爐進行強化 處理，且在該玻璃基板送入強化爐前需要在該玻璃基板之凹槽處塗抹有機化學藥品。
[0016] 優選地，在步驟S4中，該連接導體為導電黑墨材料，該導電黑墨為黑色，具有導電 性，該導電黑墨包括90% -99%的黑色油墨和1% -10%的導電銀膠。
[0017] 優選地，進一步包括步驟S6:壓合柔性電路板後，在該電容式觸控螢幕的導電感應 層一側貼附防爆膜。
[0018] 與現有技術相比，本發明的電容式觸控螢幕僅用一玻璃基板外加一導電感應層代替 之前的兩層玻璃結構，使屏體厚度減低50 %，大大節省了製作成本，同時工藝上實現可量產 性，大大提升產品質量。最重要的是本發明的電容式觸控螢幕無需連接導線，僅需在絕緣層上 塗覆一連接導體，將多個電極圖案的連線匯集在一起後在連接埠處於絕緣層上部的連接 導體相連，並將柔性電路板在連接導體的末端與觸屏本體進行壓合即可，省去現有電容式 觸控螢幕中需將多個連接導線分別與柔性電路板相壓合的複雜工藝。如此以來，極大的減少 了電極圖案的連接導線，不僅使加工工藝更加簡單，同時還保證了柔性電路板壓合精度。此 夕卜，本發明的連接導體通過絲印的方式直接塗覆在絕緣層上，其一端在連接埠處與底部 電極圖案相連，一端與柔性電路板直接壓合，其製作工藝非常簡單，容易實現批量化操作， 而且布線也很方便。本發明的電容式觸控螢幕信號連接是在導電感應層的連接埠處，和柔 性電路板之間通過連接導體直接實現電性連接，因此其導電感應層與柔性電路板之間不需 採用之前架橋的方式進行連接，避免了各線路之間連接時發生短路現象，提高了產品的制 作良率。 【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0019] 圖1是現有0GS觸控螢幕的結構示意圖。
[0020] 圖2是本發明電容式觸控螢幕的截面剖切示意圖。
[0021] 圖3是圖2所示電容式觸控螢幕的俯視圖。
[0022] 圖4是本發明電容式觸控螢幕製作方法的流程圖。 【【具體實施方式】】
[0023] 為了使本發明的目的，技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施實例， 對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明， 並不用於限定本發明。
[0024] 請參閱圖2與圖3,本發明的電容式觸控螢幕100的觸屏本體101包括玻璃基板 1011，導電感應層1013和絕緣層1015。玻璃基板1011包括第一表面1021和第二表面1023， 第一表面1021和第二表面1023為玻璃基板1011的兩個相對表面，導電感應層1013貼附 於第一表面1021上，該導電感應層1013為ΙΤ0(全稱：Indium Tin Oxides，中文：銦錫氧 化物）導電薄膜。該導電感應層1013上布置多個菱形圖案或條狀圖案或橫、堅三角交叉圖 案的電極圖案1041。在該導電感應層1013的附近集成了多個該電極圖案1041的連接埠 1043,每一連接埠 1043對應連接至電極圖案1041的多個電極線，通過連接埠 1043將 導電感應層1013與觸控晶片107相連接，將人體的觸控信號通過導電感應層1013轉換成 電信號並傳輸至觸控晶片107進行信號分析處理。通過連接埠 1043可以將多條電極線 匯集在一起後再傳送到觸控晶片107,可以明顯減少電極引線的數量，降低線路連接時的加 工難度。
[0025] 在玻璃基板1011第一表面1021上塗覆有一層絕緣層1015,該絕緣層1015將導電 感應層1013周圍的連接埠 1043以外區域整體覆蓋，但在絕緣層1015上連接埠 1043 位置設為通孔，以便將電極圖案1041在該處與外部觸控晶片107相連。該絕緣層1015主 要其絕緣，防潮和保護連接埠 1043的作用，其一般採用絕緣油墨材料。
[0026] 在該電容式觸控螢幕100的外圍還設有柔性電路板105和觸控晶片107,該柔性電路 板105與該觸控晶片107電性相連，柔性電路板107用於將觸屏本體101的電信號傳輸至 觸控晶片107內進行處理。該觸控晶片107可以支持單層多點觸控的處理，最重要的是該 觸控晶片107可以支持多個信號線配合一條地線的處理方式，使得導電感應層1013的多條 電極線匯集在一起後通過連接埠 1043可以集中傳送到觸控晶片107進行統一處理。
[0027] 在絕緣層1015的上部塗覆連接導體103,該連接導體103穿過連接埠 1043與 絕緣層1015下方區域的電極圖案1041電性相連。其中，每一連接埠 1043都對應連接 到該連接導體103上對應的引線上。之後，再通過連接導體103連接到柔性電路板105的 引腳上，實現信號從導電感應1013到柔性電路板105的傳遞。因導電性和顏色的限制，該 連接導體103的材料多選擇導電黑墨，而非一般的銀漿油墨和碳膠等類似材料。該導電黑 墨為導電性黑色油墨，是由一般的黑色油墨和導電銀膠的混合物，其中黑色油墨的含量為 90% -99%，導電銀膠的含量為1% -10%。
[0028] 柔性電路板105在與觸控螢幕本體101電性連接時，只需將柔性電路板105在連接 導體103進行壓合即可。省去現有電容式觸控螢幕300中需將多個連接導線309分別與柔性 電路板305相壓合的複雜工藝。
[0029] 在玻璃基板1011的第二表面1023上還可以塗覆防指紋印刷塗層，抗輻射塗層或 防眩表層處理層等一些保護屏體的膜狀塗層。
[0030] 在使用過程中，手指觸摸玻璃基板1011的第二表面1023,這時手指與導電感應層 1013的電極圖案1041之間實現電容耦合。根據手指處電極圖案1041的電容改變，即可確 定一個絕對坐標值，並通過連接導體103將坐標值的信號傳送到觸控晶片107。傳輸時，會 先通過連接埠 1043將信號傳送至絕緣層1015上部的連接導體103,再通過連接導體103 傳送至柔性電路板105,最後到達觸控晶片107內進行處理。
[0031] 請參考圖4,為上述實施例之電容式觸控螢幕100的製作方法，其包括以下步驟：
[0032] 步驟S101 :提供一玻璃基板1011 ;
[0033] 步驟 S102 :CNC(全稱：Computer numerical control,中文：數控工具機）預加工該 玻璃基板1011。通過CNC設備於玻璃基板1011上預加工出終端產品外型輪廓凹槽，首先設 定CNC設備的加工路徑，其加工路徑與待加工完成的成品外型保持一致，以1 : 1的比例進 行。當完成外型輪廓凹槽的玻璃基板1011CNC處理後即用清水或氣槍進行清洗；
[0034] 步驟S103 :強化該玻璃基板1011。該玻璃基板1011完成首次CNC外型加工後，即 將該玻璃基板1011送入強化爐進行強化處理，且在該玻璃基板1011送入強化爐前需要在 該玻璃基板1011之凹槽處塗抹有機化學藥品，以保護該玻璃基板1011上之凹槽處不會在 強化時發生化學置換；
[0035] 步驟S104 :表面處理該玻璃基板1011。在玻璃基板1011的第一表面1021和第二 表面1023上分別進行表面處理，增加其光澤度、透光度和硬度；
[0036] 步驟S105 :電鍍ΙΤ0導電薄膜至該玻璃基板1011上形成導電感應層1013。在玻 璃基板1011的第一表面1021鍍上一層或兩層透明的導電膜，即ΙΤ0(全稱：Indium Tin Oxides，中文：銦錫氧化物）；
[0037] 步驟S106 :在導電感應層1013上製作電極圖案1041。在ΙΤ0導電薄膜上成型多 條觸摸感應的電極圖案1041,該電極圖案1041可以是菱形圖案或條狀圖案或橫、堅三角交 叉圖案，當該ΙΤ0導電薄膜為一層時，該多條觸摸感應的電極圖案1041為菱形圖案或條狀 圖案或橫、堅三角交叉圖案，當該ΙΤ0導電薄膜為兩層時，該多條觸摸感應的電極圖案1041 為網狀圖案；
[0038] 步驟S107 :在導電感應層1013上絲印絕緣層1015。在導電感應層1013的周圍絲 印一層絕緣層1015,絕緣覆蓋該導電感應層1013周圍區域，並在導電感應層1013的連接端 口 1043處形成多個圓孔，在所有圓孔處貫通該絕緣層1015。該絕緣層1015為絕緣油墨材 料；
[0039] 步驟S108 :在絕緣層1015上形成連接導體103。通過絲印的方式將導電黑墨轉印 於絕緣層上形成連接導體103,該連接導體103貫通每個連接埠 1043與絕緣層1015底 部的導電感應層1013實現電性連接。該連接導體103為導電黑墨材料，導電黑墨是由一般 的黑色油墨和導電銀膠的混合物，其中黑色油墨的含量為90% -99%，導電銀膠的含量為 1% -10% ；
[0040] 步驟 S109 :壓合（Bonding)柔性電路板 105。利用 ACF(全稱：Anisotropic Conductive Film，中文：異方性導電膜）將柔性電路板105與連接導體103進行壓合，實現 觸控信號從導電感應層1013到觸控晶片107的傳輸；
[0041] 步驟S110 :在該電容式觸控螢幕100的導電感應層1013 -側貼附保護膜。可以是 ASF(防爆膜，Antiscattering film)，PET耐高溫保護膜等，以提高觸控螢幕的安全性和耐用 度。
[0042] 與現有技術相比，本發明的電容式觸控螢幕100僅用一玻璃基板1011外加一導電感 應層1013代替之前的兩層玻璃結構，使屏體厚度減低50%，大大節省了製作成本，同時工 藝上實現可量產性，大大提升產品質量。最重要的是本發明的電容式觸控螢幕100無需連接 導線，僅需在絕緣層1015上塗覆一連接導體103,將多個電極圖案1041的連線匯集在一起 後在連接埠 1043處於絕緣層1015上部的連接導體103相連，並將柔性電路板105在連 接導體103的末端與觸屏本體101進行壓合即可，省去現有電容式觸控螢幕中需將多個連接 導線分別與柔性電路板相壓合的複雜工藝。如此以來，極大的減少了電極圖案1041的連接 導線，不僅使加工工藝更加簡單，同時還保證了柔性電路板105壓合精度。此外，本發明的 連接導體103通過絲印的方式直接塗覆在絕緣層1015上，其一端在連接埠 1043處與底 部電極圖案1041相連，一端與柔性電路板105直接壓合，其製作工藝非常簡單，容易實現批 量化操作，而且布線也很方便。本發明的電容式觸控螢幕100信號連接是在導電感應層1013 的連接埠 1043處，和柔性電路板105之間通過連接導體103直接實現電性連接，因此其 導電感應層1013與柔性電路板105之間不需採用之前架橋的方式進行連接，避免了各線路 之間連接時發生短路現象，提高了產品的製作良率。
[〇〇43] 以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的原 則之內所作的任何修改，等同替換和改進等均應包含本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1. 一種電容式觸控螢幕，包括觸屏本體和一柔性電路板，該觸屏本體與該柔性電路板電 性連接，該觸屏本體包括一玻璃基板，一導電感應層和一絕緣層，該導電感應層貼附於該玻 璃基板上，該絕緣層貼附於該導電感應層上，其特徵在於：該電容式觸控螢幕進一步包括一連 接導體，該連接導體在該絕緣層上表面分布並與柔性電路板電性連接，該連接導體在絕緣 層部分區域將絕緣層貫穿與絕緣層下表面的導電感應層電性連接。
2. 如權利要求1所述的電容式觸控螢幕，其特徵在於：該導電感應層的周圍設置多個連 接埠，該每一連接埠與至少一條導電感應層的電極引線相連。
3. 如權利要求2所述的電容式觸控螢幕，其特徵在於：該連接導體在該連接埠處從絕 緣層上表面貫穿到絕緣層下表面與導電感應層電性相連。
4. 如權利要求1-3任一項所述的電容式觸控螢幕，其特徵在於：該連接導體為黑色導電 性材料，其包括90% -99%的黑色油墨和1% -10%的導電銀膠。
5. 如權利要求1所述的電容式觸控螢幕，其特徵在於：該電容式觸控螢幕還包括一觸控1C， 該觸控1C與柔性電路板電性相連，該觸控1C支持單層多點觸控的處理，同時支持一條地線 配合多條信號線的信號處理方式。
6. -種電容式觸控螢幕的製作方法，包括： 步驟S1 :提供一玻璃基板； 步驟S2 :電鍍ITO導電薄膜至該玻璃基板上形成導電感應層； 步驟S3 :在導電感應層上絲印一層絕緣層，絕緣層覆蓋該導電感應層的電性連接端， 並在導電感應層的周圍預留多個連接埠； 步驟S4 :在絕緣層上絲印形成連接導體，該連接導體在連接埠處與絕緣層下部的導 電感應層電性連接；及 步驟S5 :將柔性電路板與連接導體進行壓合，實現柔性電路板與連接導體的電性連 接。
7. 如權利要求6所述的電容式觸控螢幕的製作方法，其特徵在於：在步驟S1中，該玻璃 基板先通過數控工具機於玻璃基板上預加工出終端產品外型輪廓凹槽。
8. 如權利要求7所述的電容式觸控螢幕的製作方法，其特徵在於：該玻璃基板完成首次 外型加工後，即將該玻璃基板送入強化爐進行強化處理，且在該玻璃基板送入強化爐前需 要在該玻璃基板之凹槽處塗抹有機化學藥品。
9. 如權利要求6所述的電容式觸控螢幕的製作方法，其特徵在於：在步驟S4中，該連接 導體為導電黑墨材料，該導電黑墨為黑色，具有導電性，該導電黑墨包括90% -99%的黑色 油墨和1% -10%的導電銀膠。
10. 如權利要求6所述的電容式觸控螢幕的製作方法，其特徵在於：進一步包括步驟S6 : 壓合柔性電路板後，在該電容式觸控螢幕的導電感應層一側貼附防爆膜。
【文檔編號】G06F3/044GK104102399SQ201310154199
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月13日 優先權日:2013年4月13日
【發明者】周代亮 申請人:貴州達沃斯光電有限公司