一種具有納米銀電極的電容觸控螢幕的製作方法

2023-10-11 09:28:04 2

專利名稱：一種具有納米銀電極的電容觸控螢幕的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電容觸控螢幕，尤其涉及一種具有納米銀電極的電容觸控螢幕。
背景技術：
採用互電容檢測原理的電容觸控螢幕，作為一種高效的輸入裝置，因其容易實現多點觸摸，已被應用在手機、平板電腦、筆記本等多種消費電子產品上。如圖1所示，這種電容觸控螢幕一般包括第一電極層、第二電極層，其中第一電極層包含多個沿第一方向延伸的第一電極01,第二電極層包含多個沿第二方向延伸的第二電極02,第一方向不同於第二方向，使得多個第一電極01與多個第二電極02相互交叉構成一觸摸感應矩陣。利用觸摸時某第一電極01與某第二電極02之間互電容的改變，可以探測到手指其交叉位置的觸摸動作。如圖2、3所示，第一電極層、第二電極層一般採用氧化銦錫等透明導電膜製作而成，這種透明導電膜的電阻一般都較大，為了保證透明導電膜的導電性，這種透明導電膜需在其膜面上連續設置。在第一電極01、第二電極02的交叉處，兩層透明導電膜相互交疊形成一寄生的平板電容，由於透明導電膜在其膜面上連續設置，其交疊面積較大，使得該寄生電容的電容值較大，降低了觸摸時第一電極O1、第二電極02間互電容的改變量所佔總的互電容的比例，影響了觸摸感應的靈敏度。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種基於納米銀電極的電容觸控螢幕，這種具有納米銀電極的電容觸控螢幕的第一電極與第二電極之間的寄生電容較小，具有較高的靈敏度。採用的技術方案如下
一種具有納米銀電極的電容觸控螢幕，包括透明的第一基板、第二基板、第一電極層和第二電極層，其中第一電極層設置在第一基板內側並包含多個沿第一方向延伸的第一電極，第二電極層設置在第二基板上並包含多個沿第二方向延伸的第二電極，第一方向不同於第二方向，多個第一電極與多個第二電極相互交叉構成觸摸感應矩陣，其特徵是所述第二基板上設有多個沿第二方向延伸的第二電極布置區；各個第二電極布置區上均設有多條凹槽，多條凹槽相互交錯成網狀；各條凹槽中均填充有納米銀導電材料，各條凹槽中的納米銀導電材料形成納米銀導電細線；各個第二電極布置區上所有的納米銀導電細線構成所述的第二電極；所有第二電極布置區上的納米銀導電細線構成所述的第二電極層。由於在第二電極布置區上開設凹槽，凹槽中填充納米銀導電材料而形成納米銀導電細線，第二電極由第二電極布置區上所有凹槽中的納米銀導電細線構成，從而通過設置凹槽具有較大的深度和較小的寬度，使得納米銀導電細線具有較小的寬度和較大的橫截面積，即是第二電極具有較小的寬度和較大的橫截面積(起到導電作用部分的寬度和橫截面積)，確保第二電極在寬度較低的情況下仍具有足夠的導電性，也使得第二電極層具有較小的方塊電阻。由於由納米銀導電細線所構成的第二電極的寬度較小，因此第二電極的表面積較小，第二電極在與第一電極交疊時，具有較小的交疊面積，因而具有較小的平板電容值，交置寄生電容大幅度減小，從而提聞了手指觸摸之後的互電容/[目號變化的比例以及電容觸控螢幕的靈敏度。作為本發明的一種優選方案，在第一電極與第二電極的交疊位置，所述納米銀導電細線的密度小於其他位置的密度。通過在交疊位置處，將凹槽的密度設置為小於其他位置，即是說在交疊位置處的凹槽設置為較稀疏些，使得交疊位置處納米銀導電細線的密度設置為小於其他位置的密度，使得該位置的第二電極的實際表面積更小，進一步減少寄生電容，進一步提高電容觸控螢幕的靈敏度。作為本發明的另一種優選方案，所述納米銀導電細線均與第二方向之間的夾角為5° 30°。通過將所有凹槽的延伸方向設置為與第二方向之間具有5° 30°的夾角，使得各個凹槽中的納米銀導電細線與第二方向之間的夾角為5° 30°，更適用於電容觸控螢幕所搭配的顯示器的子像素沿第二方向呈直條狀排列的情況，以防止由納米銀導電細線所構成的第二電極對顯示器像素中某顏色子像素的全部遮擋而出現的色偏。作為本發明的另一種優選方案，在第一電極與第二電極的交疊位置，所述納米銀導電細線傾向於沿著第二方向。在交疊位置處，設置密度更高的凹槽，並且該位置大多數凹槽基本沿著第二方向，使得交疊位置處的納米銀導電細線傾向於沿著第二方向，即是說，在交疊位置處，納米銀導電細線的密度更高且大多數納米銀導電細線基本沿第二方向延伸，這樣能夠減少沿著第一方向延伸的、對導電沒有意義的納米銀導電細線所產生的交疊面積，進一步減少交置電容，提聞電容觸控螢幕的靈敏度。

作為本發明進一步的優選方案，在第一電極與第二電極的交疊位置，所述納米銀導電細線完全沿著第二方向。在交疊位置處，設置密度更高的凹槽，並且該位置的所有凹槽完全沿著第二方向，使得交疊位置的納米銀導電細線完全沿著第二方向，即是說，在交疊位置處，所有納米銀導電細線都沿第二方向延伸，這樣最大限度地減少對導電沒有意義的納米銀導電細線所佔據的面積，進一步減少交疊電容，提高電容觸控螢幕的靈敏度，這種設計適用於電容觸控螢幕所搭配的顯示器的子像素沿第一方向呈直條狀排列的情況。作為本發明更進一步的優選方案，所述納米銀導電細線在第一方向上具有疏密不等的分布。在交疊位置處，沿第一方向，各個凹槽的延伸方向均沿第二方向並且各個凹槽之間的距離均不相等，使得所有的納米銀導電細線都沿第二方向延伸，並且納米銀導電細線沿第一方向的分布不均勻，以防止納米銀導電細線等距排列而導致產生光柵色散效應。作為本發明的另一種優選方案，所述凹槽的寬度為1-10 μ m，所述凹槽的深度為1-10 μ m。通過將凹槽的寬度設置為1-10 μ m,使得第二電極的寬度為1-10 μ m,更優選第二電極層的面積佔觸摸感應區域總面積的比例小於15% (即是進一步限定了凹槽、納米銀導電細線的密度)，使得第二電極電層的方塊電阻為5-150歐姆/方，由此使得這種納米銀導電層可以達到上述減少寄生電容的作用，具有一定的透光率，而將凹槽的深度設置為1-10 μ m，使第二電極滿足一般電容觸控螢幕對該電極層的導電性要求。本發明與現有技術相比，具有如下優點
由於在第二電極布置區上開設凹槽，凹槽中填充納米銀導電材料而形成納米銀導電細線，第二電極由第二電極布置區上所有凹槽中的納米銀導電細線構成，能夠通過設置凹槽的寬度和深度，使得第二電極滿足導電要求，而且寬度較小，因此第二電極的表面積較小，第二電極在與第一電極交疊時，具有較小的交疊面積，因而具有較小的平板電容值，交疊寄生電容大幅度減小，從而提高了手指觸摸之後的互電容信號變化的比例以及電容觸控螢幕的靈敏度。


圖1是現有技術中電容觸控螢幕的電極排布示意圖2是現有技術中交疊寄生電容的平面示意圖3是現有技術中交疊寄生電容的剖面示意圖4是本發明實施例一的電容觸控螢幕電極排布示意圖5是圖4沿A-A的剖面圖6是圖4中B部分的放大圖7是圖6中C部分的放大圖8是圖7的D-D剖面圖9是本發明實施例二在交疊處納米銀導電細線的分布示意圖10是本發明實施例三在交疊處納米銀導電細線的分布示意圖11是本發明實施例四在交疊處納米銀導電細線的分布示意圖12是本發明實施例 四的改進方案中，在交疊處納米銀導電細線的分布示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和本發明的優選實施方式做進一步的說明。實施例一
如圖4 8所示，這種具有納米銀電極的電容觸控螢幕，包括玻璃材質的透明第一基板1、塑料材質的透明第二基板2，以及第一電極層3、第二電極層4 ;其中，第一電極層3為一層透明導電層，採用氧化銦錫等透明導電材料鍍制在第一基板I的內側形成，並通過光刻等圖形化工藝將其製作為包含多個沿第一方向延伸的第一電極5 ;第二基板2上設有多個沿第二方向延伸的第二電極布置區6，各個第二電極布置區6上均設有多條凹槽7，多條凹槽7相互交錯成網狀，各條凹槽7中均填充有納米銀導電材料8，各條凹槽7中的納米銀導電材料8形成納米銀導電細線9，各個第二電極布置區6上所有的納米銀導電細線9構成所述的第二電極10，所有第二電極布置區6上的納米銀導電細線9構成第二電極層11，第一方向不同於第二方向，第一基板I與第二基板2通過粘合層12相貼合,使得多個第一電極5與多個第二電極10相互交叉構成觸摸感應矩陣。製作上述第二電極層時，先在第二基板2上的第二電極布置區壓製出網狀的凹槽
7,再進一步在凹槽7內填充納米銀導電材料8，如納米銀顆粒與某些聚合物混合而成的納米銀漿，以形成納米銀導電細線9。通過將凹槽7的寬度設置為5 μ m( 1-10 μ m均可),使得第二電極10的寬度為5μηι(1-10μπι均可)，使得第二電極層11的面積佔觸摸感應區域總面積的比例小於15%，第二電極電層11的方塊電阻為5-150歐姆/方，由此使得第二電極層11減少寄生電容的作用，具有一定的透光率，而將凹槽7的深度設置為1-10 μ m，使第二電極10滿足一般電容觸控螢幕對該電極層的導電性要求。
實施例二
如圖9所不,在其它部分均與實施例一相同的情況下,其區別在於在第一電極5與第二電極10的交疊位置，納米銀導電細線9的密度設置為小於其他位置。通過在交疊位置處，將凹槽7的密度設置為小於其他位置，即是說在交疊位置處的凹槽7設置為較稀疏些，使交疊位置納米銀導電細線9的密度設置為小於其他位置，進一步減少交疊位置的寄生電容，進一步提聞電容觸控螢幕的靈敏度。實施例三
如圖10所示，在其它部分均與實施例一相同的情況下，其區別在於納米銀導電細線9均與第二方向之間的夾角為10° (5° 30°均可以)。通過將所有凹槽7的延伸方向設置為與第二方向之間具有10°的夾角，使得各個凹槽7中的納米銀導電細線9與第二方向之間的夾角為10°，更適用於電容觸控螢幕所搭配的顯示器的子像素沿第二方向呈直條狀排列的情況，以防止由納米銀導電細線9所構成的第二電極10對顯示器像素中某顏色子像素的全部遮擋而出現的色偏。實施例四
如圖11所不，在其它部分均與實施例一相同的情況下，其區別在於在第一電極5與第二電極10的交疊位置，納米銀導電細線9傾向於沿著第二方向。在交疊位置處，設置密度更高的凹槽7，並且該位置大多數凹槽7基本沿著第二方向，使得交疊位置處的納米銀導電細線9傾向於沿著第二方向，即是說，在交疊位置處，納米銀導電細線9的密度更高且大多數納米銀導電細線9基本沿第二方向延伸，這樣能夠減少沿著第一方向延伸的、對導電沒有意義的納米銀導電細線所廣生的交置面積，進一步減少交置電容，提聞電容觸控螢幕的靈敏度。作為本實施例的進一步改進，如圖12所示，在交疊位置處，納米銀導電細線9完全沿著第二方向。在交疊位置處，所有凹槽7完全沿著第二方向，使得交疊位置的納米銀導電細線9完全沿著第二方向，即是說，在交疊位置處，所有納米銀導電細線9都沿第二方向延伸，這樣最大限度地減少對導電沒有意義的納米銀導電細線9所佔據的面積，進一步減少交疊電容，提高電容觸控螢幕的靈敏度，這種設計適用於電容觸控螢幕所搭配的顯示器的子像素沿第一方向呈直條狀排列的情況。作為本實施例的進一步改進，如圖12所示，納米銀導電細線9在第一方向上具有疏密不等的分布。在交疊位置處，沿第一方向，各個凹槽7的延伸方向均沿第二方向並且各個凹槽7之間的距離均不相等，納米銀導電細線9沿第一方向的分布不均勻，以防止納米銀導電細線9等距排列而導致產生光柵色散效應。此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其各部分名稱等可以不同，凡依本發明專利構思所述的構造、特徵及原理所做的等效或簡單變化，均包括於本發明專利的保護範圍內。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，只要不偏離本發明的結構或者超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種具有納米銀電極的電容觸控螢幕，包括透明的第一基板、第二基板、第一電極層和第二電極層,其中第一電極層設置在第一基板內側並包含多個沿第一方向延伸的第一電極，第二電極層設置在第二基板上並包含多個沿第二方向延伸的第二電極，第一方向不同於第二方向，多個第一電極與多個第二電極相互交叉構成觸摸感應矩陣，其特徵是所述第二基板上設有多個沿第二方向延伸的第二電極布置區；各個第二電極布置區上均設有多條凹槽，多條凹槽相互交錯成網狀；各條凹槽中均填充有納米銀導電材料，各條凹槽中的納米銀導電材料形成納米銀導電細線；各個第二電極布置區上所有的納米銀導電細線構成所述的第二電極；所有第二電極布置區上的納米銀導電細線構成所述的第二電極層。
2.如權利要求1所述的具有納米銀電極的電容觸控螢幕，其特徵是在第一電極與第二電極的交疊位置，所述納米銀導電細線的密度小於其他位置的密度。
3.如權利要求1所述的具有納米銀電極的電容觸控螢幕，其特徵是所述納米銀導電細線均與第二方向之間的夾角為5° 30°。
4.如權利要求1所述的具有納米銀電極的電容觸控螢幕，其特徵是在第一電極與第二電極的交疊位置，所述納米銀導電細線傾向於沿著第二方向。
5.如權利要求4所述的具有納米銀電極的電容觸控螢幕，其特徵是在第一電極與第二電極的交疊位置，所述納米銀導電細線完全沿著第二方向。
6.如權利要求1所述的具有納米銀電極的電容觸控螢幕，其特徵是所述納米銀導電細線在第一方向上具有疏密不等的分布。
7.如權利要求1所述的具有納米銀電極的電容觸控螢幕，其特徵是所述凹槽的寬度為1-10 μ m,所述凹槽的深度為1-10 μ m。
全文摘要
本發明涉及一種具有納米銀電極的電容觸控螢幕，其特徵是在第二基板上設有多個沿第二方向延伸的第二電極布置區；各個第二電極布置區上均設有多條凹槽，多條凹槽相互交錯成網狀；凹槽中填充有納米銀導電材料，各條凹槽中的納米銀導電材料形成納米銀導電細線；各個第二電極布置區上所有的納米銀導電細線構成第二電極；所有第二電極布置區上的納米銀導電細線構成第二電極層。通過設置凹槽的寬度和深度，使得第二電極滿足導電要求，而且寬度較小，因此第二電極的表面積較小，第二電極在與第一電極交疊時，具有較小的交疊面積，因而具有較小的平板電容值，交疊寄生電容大幅度減小，提高了手指觸摸之後的互電容信號變化的比例以及電容觸控螢幕的靈敏度。
文檔編號G06F3/044GK103064576SQ20131004861
公開日2013年4月24日 申請日期2013年2月7日 優先權日2013年2月7日
發明者沈奕, 吳永俊, 林鋼, 林鏗, 吳錫淳, 朱世健, 呂嶽敏, 許東坡 申請人:汕頭超聲顯示器(二廠)有限公司