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Title:
NOVEL ITO CROSSOVER INTEGRATED CAPACITIVE TOUCH SCREEN AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/143397
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a novel ITO crossover integrated capacitive touch screen and a manufacturing method thereof. The novel ITO crossover integrated capacitive touch screen comprises a transparent substrate, and a silicon dioxide layer, a niobium pentoxide layer, a black resin layer, an ITO crossover electrode, a first insulation layer, an ITO electrode, a metal electrode, and a second insulation layer sequentially stacked on the transparent substrate. The silicon dioxide layer covers the glass completely, and the niobium pentoxide layer covers the silicon dioxide layer completely. The ITO electrode comprises a capacitive screen driver and a sensing electrode, and is provided with a patterned graphic structure. The capacitive screen driver and the sensing electrode are on the same layer, mutually independent, mutually insulated, and vertical in design. By the reasonable design for the stacked structure and the crossover conductive mode of the capacitive touch screen, the present invention can effectively improve the transmittance of the capacitive touch screen and reduce the visibility of the ITO pattern, and the reliability of the touch screen is further improved.

Inventors:
CAO XIAOXING (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/072592
Publication Date:
October 03, 2013
Filing Date:
March 14, 2013
Export Citation:
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Assignee:
SHENZHEN BAOMING TECHNOLOGY LTD (CN)
International Classes:
G06F3/044
Foreign References:
CN102662543A2012-09-12
CN102253782A2011-11-23
CN101856942A2010-10-13
US20100013784A12010-01-21
Other References:
See also references of EP 2818993A4
None
Attorney, Agent or Firm:
GUANGDONG SUN LAW FIRM (CN)
广东国晖律师事务所 (CN)
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Claims:
WO 2013/143397 权 利 要 求 书 PCT/CN2013/072592

1、 一禾中新型 ιτο过桥一体式电容触摸屏, 其特征是: 包括透明基板, 依 次层叠于透明基板的二氧化硅层、 五氧化二铌层、 黑色树脂层、 ΙΤ0过桥电极、 第一绝缘层、 ΙΤ0电极、 金属电极和第二绝缘层; 所述的 ΙΤ0电极包括电容屏 驱动和感应电极, 具有规则图形结构; 电容屏驱动与感应电极在同一层面, 相 互独立, 相互绝缘, 垂直设计; 所述透明基板包括视窗区和非视窗区, 黑色树 脂层分布在显示屏非视窗区; 所述的金属电极线路布线仅在黑色树脂层区域; 所述的二氧化硅层厚的度为 100~1000 埃米, 所述的五氧化二铌层的厚度为 50~500埃米。

2、 一禾中新型 ΙΤΟ过桥一体式电容触摸屏, 其特征是: 包括透明基板, 依 次层叠于透明基板的黑色树脂层、 二氧化硅层、 五氧化二铌层、 ΙΤΟ过桥电极、 第一绝缘层、 ΙΤΟ电极、 金属电极和第二绝缘层; 所述的 ΙΤΟ电极包括电容屏 驱动和感应电极, 具有规则图形结构; 电容屏驱动与感应电极在同一层面, 相 互独立, 相互绝缘, 垂直设计; 所述透明基板包括视窗区和非视窗区, 黑色树 脂层分布在显示屏非视窗区; 所述的金属电极线路布线仅在黑色树脂层区域; 所述的二氧化硅层厚的度为 100~1000 埃米, 所述的五氧化二铌层的厚度为 50-500埃米

3、 如权利要求 1或 2所述的新型 ΙΤΟ过桥一体式电容触摸屏, 其特征是: 所述的透明基板为厚度在 0.5mm~2.0mm的化学强化玻璃基板或树脂材料基板; 所述 ITO电极规则结构为菱形, 或条形, 或方块形, 或十字型。

4、 如权利要求 3所述的新型 ITO过桥一体式电容触摸屏, 其特征是: 所述 的黑色树脂层厚度为 0.3μιη~5μιη; ITO过桥电极厚度为 50埃米 ~2000埃米; 第 一绝缘层的厚度为 0.5~3μιη; ITO电极层厚度为 50~2000埃米; 金属电极层的厚 度为 500~4000埃米; 第二绝缘层厚度为 0.5~3μιη。

5、 如权利要求 4所述的新型 ITO过桥一体式电容触摸屏, 其特征是: 所述 的金属镀膜的金属膜层为 MoNb, AlNd, MoNb堆积而成的三明治结构, 三者 厚度按 50埃米 ~500埃米: 500埃米 ~3000埃米: 50埃米 ~500埃米比例搭配, 其中 MoNb合金材料中 Mo和 Nb质量比为 85~95: 5-15, AlNd合金材料中 A1和 Nd 质量比为 95~98: 2~5。 6、 如权利要求 5所述的新型 ITO过桥一体式电容触摸屏, 其特征是: 所述 的 ΙΤΟ包括 In203和 Sn02, 其质量比为 85~95: 5~15。

7、 一种制备新型 ITO过桥一体式电容触摸屏的方法, 包括步骤:

二氧化硅层的形成: 经过二氧化硅镀膜, 使在透明基板上形成一层透明及 厚度均匀的二氧化硅膜层, 其厚度为 100~1000埃米;

五氧化二铌层的形成: 经过五氧化二铌镀膜, 使在二氧化硅层上形成一层 透明及厚度均匀的五氧化二铌膜层, 其厚度为 50~500埃米;

黑色树脂层的形成:

将黑色树脂经过旋转涂布方式或刮式涂布方式均匀涂布在透明基板的非视 窗区, 涂布厚度为 0.3μιη~5μιη, 经过加热器预烤, 曝光, 显影, 使之形成所需 的黑色树脂区域; 所述黑色树脂是感光性保护层光阻剂, 所述光阻剂包括亚克 力树脂, 环氧树脂, 负性感光剂, 乙酸丙二醇单甲基醚酯及黑色颜料; 其比例 为树脂类:乙酸丙二醇单甲基醚酯:黑色颜料及负性感光剂 =15~30: 60-80: 1-10;

ΙΤΟ过桥电极的形成:

对形成黑色树脂层的透明基板, 再经过 ΙΤΟ镀膜, 使在透明基板上形成一 层透明及厚度均匀的 ΙΤΟ膜层, 其厚度为 50埃米 ~2000埃米;

经过 ΙΤΟ镀膜的透明基板, 在其 ΙΤΟ表面涂布一层厚度均匀的正性光阻材 料, 光阻涂布厚度为 1μιη~5μιη;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 蚀刻, 脱光阻膜, 最终形成厚度为 50~2000 埃米及规则 ΙΤΟ图案或电极;

所述的 ΙΤΟ过桥电极包括视窗区的过桥电极 1和黑色树脂层边缘搭接电极 2, 两者具有规则图形结构; 过桥电极 1连接导通 ΙΤΟ电极的驱动线或感应线; 过桥电极 2连接导通金属电极与 ΙΤΟ电极的驱动线或感应线;

第一绝缘层的形成:

经过 ΙΤΟ过桥电极后的透明基板, 在其 ΙΤΟ膜面涂布一层厚度均匀的负性 光阻材料, 光阻涂布厚度为 0.5μιη~3μιη;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 最终形成厚度为 0.5~3μιη和规则的绝缘层图 案; ITO电极层的形成:

形成第一绝缘层的透明基板, 再次经过 ΙΤ0镀膜, 使在玻璃基板上形成一 层透明及厚度均匀的 ΙΤ0膜层, 其厚度为 50埃米 ~2000埃米;

经过 ΙΤΟ镀膜的透明基板, 在其 ΙΤΟ表面涂布一层厚度均匀的正性光阻材 料, 光阻涂布厚度为 1μιη~5μιη;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 蚀刻, 脱光阻膜, 最终形成厚度为 50~2000 埃米及规则 ΙΤΟ图案或电极;

所述的 ΙΤΟ电极包括 ΙΤΟ电极 1和 ΙΤΟ电极 2, 具有规则图形结构; ΙΤΟ 电极 1与 ΙΤΟ电极 2在同一层面, 相互独立, 相互绝缘, 垂直设计;

金属电极层的形成:

形成 ΙΤΟ 电极层的透明基板, 经过金属镀膜, 使之在透明基板上形成一层 厚度均匀的金属膜层, 其厚度为 500埃米 ~4000埃米;

经过金属镀膜的透明基板, 在其金属表面涂布一层厚度均匀的正性光阻材 料, 光阻涂布厚度为 1μιη~5μιη;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 蚀刻, 脱光阻膜, 最终形成厚度为 500~4000 埃米及规则金属图案或电极;

第二绝缘层的形成:

经过金属电极后的透明基板, 在其金属膜面涂布一层厚度均匀的负性光阻 材料, 光阻涂布厚度为 0.5μιη~3μιη;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 最终形成厚度为 0.5~3μιη和规则的绝缘层图 案。

8、 一种制备新型 ΙΤΟ过桥一体式电容触摸屏的方法, 包括步骤:

黑色树脂层的形成: 将黑色树脂经过旋转涂布方式或刮式涂布方式均匀涂 布在透明基板上, 涂布厚度为 0.3μιη~5μιη, 经过加热器预烤, 曝光, 显影, 使 之形成所需之黑色树脂区域;

二氧化硅层的形成: 经过二氧化硅镀膜, 使在黑色树脂层上形成一层透明 及厚度均匀的二氧化硅膜层, 其厚度为 100~1000埃米;

五氧化二铌层的形成: 经过五氧化二铌镀膜, 使在二氧化硅层上形成一层 透明及厚度均匀的五氧化二铌膜层, 其厚度为 50~500埃米;

所述黑色树脂是感光性保护层光阻剂, 所述光阻剂包括亚克力树脂, 环氧 树脂, 负性感光剂, 乙酸丙二醇单甲基醚酯及黑色颜料; 其比例为树脂类: 乙 酸丙二醇单甲基醚酯: 黑色颜料及负性感光剂 =15~30: 60-80: 1-10;

ITO过桥电极的形成:

对形成黑色树脂层的透明基板, 再经过 ITO镀膜, 使在透明基板上形成一 层透明及厚度均匀的 ITO膜层, 其厚度为 50埃米 ~2000埃米;

经过 ITO镀膜的透明基板, 在其 ITO表面涂布一层厚度均匀的正性光阻材 料, 光阻涂布厚度为 1μιη~5μιη;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 蚀刻, 脱光阻膜, 最终形成厚度为 50~2000 埃米及规则 ΙΤΟ图案或电极;

所述的 ΙΤΟ过桥电极包括视窗区的过桥电极 1和黑色树脂层边缘搭接电极 2, 两者具有规则图形结构; 过桥电极 1连接导通 ΙΤΟ电极的驱动线或感应线; 过桥电极 2连接导通金属电极与 ΙΤΟ电极的驱动线或感应线;

第一绝缘层的形成:

经过 ΙΤΟ过桥电极后的透明基板, 在其 ΙΤΟ膜面涂布一层厚度均匀的负性 光阻材料, 光阻涂布厚度为 0.5μιη~3μιη;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 最终形成厚度为 0.5~3μιη和规则的绝缘层图 案;

ΙΤΟ电极层的形成:

形成第一绝缘层的透明基板, 再次经过 ΙΤΟ镀膜, 使在玻璃基板上形成一 层透明及厚度均匀的 ΙΤΟ膜层, 其厚度为 50埃米 ~2000埃米;

经过 ΙΤΟ镀膜的透明基板, 在其 ΙΤΟ表面涂布一层厚度均匀的正性光阻材 料, 光阻涂布厚度为 1μιη~5μιη;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 蚀刻, 脱光阻膜, 最终形成厚度为 50~2000 埃米及规则 ΙΤΟ图案或电极;

所述的 ΙΤΟ电极包括 ΙΤΟ电极 1和 ΙΤΟ电极 2, 具有规则图形结构; ΙΤΟ 电极 1与 ΙΤΟ电极 2在同一层面, 相互独立, 相互绝缘, 垂直设计; 金属电极层的形成:

形成 ITO 电极层的透明基板, 经过金属镀膜, 使之在透明基板上形成一层 厚度均匀的金属膜层, 其厚度为 500埃米 ~4000埃米;

经过金属镀膜的透明基板, 在其金属表面涂布一层厚度均匀的正性光阻材 料, 光阻涂布厚度为 1μιη~5μιη;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 蚀刻, 脱光阻膜, 最终形成厚度为 500~4000 埃米及规则金属图案或电极;

第二绝缘层的形成:

经过金属电极后的透明基板, 在其金属膜面涂布一层厚度均匀的负性光阻 材料, 光阻涂布厚度为 0.5μιη~3μιη;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 最终形成厚度为 0.5~3μιη和规则的绝缘层图 案。

9、如权利要求 7或者 8所述的制备新型 ΙΤΟ过桥一体式电容触摸屏的方法, 其特征是: 所述的透明基板为厚度在 0.5~2.0毫米的化学强化玻璃基板; 所述的 ΙΤΟ包括 In203和 Sn02, 其质量比为 85~95: 5~15。

10、 如权利要求 9所述的制备新型 ITO过桥一体式电容触摸屏的方法, 其特征是: 所述的正性光阻材料主成分为乙酸丙二醇单甲基醚酯, 环氧树脂及 正性感光剂; 负性光阻材料主成分为乙酸丙二醇单甲基醚酯, 亚克力树脂, 环 氧树脂及负性感光剂; 所述的金属镀膜的金属膜层为 MoNb, AlNd, MoNb堆 积而成的三明治结构, 其厚度按 50埃米 ~500埃米: 500埃米 ~3000埃米: 50埃米 -500埃米比例搭配, 其中 MoNb合金材料中 Mo和 Nb质量比为 85-95: 5-15, AlNd合金材料中 A1和 Nd质量比为 95~98: 2-5; 所述的二氧化硅、 五氧化二 铌、 ITO镀膜的方式为真空磁控溅镀, 或者为化学气相沉积法, 或者为热蒸镀,

Description:
新型 ιτο过桥一体式电容触摸屏及其制备方法

技术领域

本发明涉及电容触摸屏技术领域, 尤其是涉及一种通过 ΙΤ0过桥设计的一 体式电容触摸屏及其制造方法。 背景技术

随着电子科技的发展, 目前手机、 数码相机、 掌上游戏机、 车载 DVD、 MP3、 仪表仪器等的键盘或鼠标逐渐被触摸屏替代。 触摸屏的产品在几年前并 不是十分火热, 而随着人们对于触屏产品的接触越来越多, 近两年也被更多人 所认可, 发展速度逐渐加快。 触摸屏迅速的成长, 不仅激起了更加激烈的行业 竞争, 也间接推动了技术的发展, 其多点触控的操作方式更是把触摸屏产品的 影响力提升到了一个新的高度, 也逐渐被人们所关注起来。

触摸屏主要由触摸检测部件和触摸屏控制器组 成, 触摸检测部件安装在显 示器屏幕前面, 用于检测用户触摸位置, 接收后送触摸屏控制器; 而触摸屏控 制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触 摸信息, 并将它转换成触点坐标, 再送给 CPU, 它同时能接收 CPU发来的命令并加以执行。

按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质, 触摸屏可分为四种, 分别为电 阻式、 电容感应式、 红外线式以及表面声波式, 当前被广泛使用的是电阻式触 摸屏, 它是利用压力感应进行电阻控制的; 电阻式触摸屏是一种多层的复合薄 膜, 它的主要部分是一块与显示器表面非常配合的 电阻薄膜屏。 电阻薄膜屏是 以一层玻璃或硬塑料平板作为基层, 表面涂有一层透明氧化金属 (透明的导电 电阻) ITO (氧化铟锡) 导电层, 上面再盖有一层外表面硬化处理光滑防擦的塑 料层,它的内表面也涂有一层 ITO涂层,在它们之间有许多细小的(小于 1/1000 英寸) 的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘, 当手指触摸屏幕时, 两层导电层 在触摸点位置就有了接触, 电阻发生变化, 在 X和 Y两个方向上产生信号, 然 后送触摸屏控制器, 控制器侦测到这一接触并计算出 (X, Y) 的位置, 再根据 模拟鼠标的方式运作。 电容式触摸屏的基本原理是利用人体的电流感 应进行工作的, 电容式触摸 屏是一块二层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面夹 层涂有 ΠΌ (氧化铟锡 )导电膜(镀 膜导电玻璃) , 最外层是一薄层矽土玻璃保护层, ιτο涂层作为工作面, 四个角 上引出四个电极, 当手指触摸在屏幕上时, 由于人体电场, 用户和触摸屏表面 形成一个耦合电容, 对于高频电流来说, 电容是直接导体, 于是手指从接触点 吸走一个很小的电流, 这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出 , 并且流 经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正 比, 控制器通过对这四个电流比 例的精确计算, 得出触摸点的位置。

在电容式触摸屏中, 投射式电容触摸屏是当前应用较为广泛的一种 , 具有 结构简单, 透光率高等特点。 投射式电容触摸屏的触摸感应部件一般为多个 行 电极和列电极交错形成感应矩阵。 通常采用的设计方式包括将行电极和列电极 分别设置在同一透明基板的两面, 防止在交错位置出现短路; 或者将行电极和 列电极设置在同一透明基板的同侧, 形成于同一导电膜 (通常为 ITO导电膜) 上, 在行电极和列电极交错的位置通过设置绝缘层 并架导电桥的方式隔开, 将 行电极和列电极隔开并保证在各自的方向上导 通, 可以有效的防止其在交错位 置短路。

通常采用的设计方案为: 行电极或者列电极之一在导电膜上连续设置, 则 另一个电极在导电膜上以连续设置的电极为间 隔设置成若干电极块, 在交错点 的位置通过导电桥将相邻的电极块电连接, 从而形成另一方向上的连续电极; 导电桥与连续设置的电极之间由绝缘层分隔, 从而有效的阻止行电极和列电极 在交错点短路。 通常采用的设计方案为: (1 ) 层叠结构依次为透明基板、 第一 方向电极、 绝缘层、 导电桥; 或者 (2) 层叠结构依次为透明基板、 导电桥、 绝 缘层、 第一方向电极。

但采用传统的设计方案的电容式触摸屏会存在 透光率不高以及工作稳定性 差的缺陷, 传统的设计方案的电容式触摸屏透光率很难突 破 80%, 且整体受力 弯曲变形时, 容易在界面出现分离, 导致电极断路触摸失效, 触摸感应部件损 坏。 发明内容

本发明的目的之一在于提供一种新型 ιτο过桥一体式电容触摸屏, 通过对 电容触摸屏的层叠结构以及架桥导通方式进行 合理的设计, 有效的提高电容式 触摸屏的透过率, 降低了 ITO图案的可视性, 触摸屏的可靠性进一步提升。

为实现上述目的, 本发明采用如下技术方案:

一种新型 ιτο过桥一体式电容触摸屏, 包括透明基板, 依次层叠于透明基 板的二氧化硅层、五氧化二铌层、黑色树脂层 、 ITO过桥电极、第一绝缘层、 ITO 电极、 金属电极和第二绝缘层; 所述的 ITO电极包括电容屏驱动 (ITO电极 1)和 感应电极 (ITO电极 2), 具有规则图形结构; ITO电极 1与 ITO电极 2在同一层 面, 相互独立, 相互绝缘, 垂直设计; 所述透明基板包括视窗区和非视窗区, 黑色树脂层分布在显示屏非视窗区; 所述的二氧化硅层厚度为 100~1000埃米, 所述的五氧化二铌层, 其厚度为 50~500埃米。 所述的金属电极线路布线仅在黑 色树脂区域, 视窗区无金属电极。

所述的新型 ITO过桥一体式电容触摸屏, 其层叠结构也可采用: 包括透明 基板, 依次层叠于透明基板的黑色树脂层、 二氧化硅层、 五氧化二铌层、 ITO 过桥电极、 第一绝缘层、 ITO电极、 金属电极和第二绝缘层; 所述的 ITO电极 包括电容屏驱动 (ITO电极 1)和感应电极 (ITO电极 2), 具有规则图形结构; ITO 电极 1与 ITO电极 2在同一层面, 相互独立, 相互绝缘, 垂直设计; 所述透明 基板包括视窗区和非视窗区, 黑色树脂层分布在显示屏非视窗区; 所述的二氧 化硅层厚度为 100~1000埃米, 所述的五氧化二铌层, 其厚度为 50~500埃米。 所述的金属电极线路布线仅在黑色树脂区域, 视窗区无金属电极。

优选的是: 所述的透明基板为厚度在厚度 0.5~2.0毫米之间的化学强化玻璃 基板或树脂材料基板; 所述 ITO电极规则结构为菱形, 或条形, 或方块形, 或 雪花型, 或十字型等图形。

所述的黑色树脂层可有效遮挡非可视区的图层 , 可以遮光, 以及遮挡金属 线等产品下方的可见物。 ITO过桥电极包括显示屏视窗区的过桥电极 1和黑色树 脂层边缘过桥电极 2,两者具有规则图形结构;过桥电极 1连接导通 ITO电极的 驱动线 (ITO电极 1左右端)或感应线 (ITO 电极 2上下端一图中未显示); 过桥电 极 2连接导通金属电极与 ITO电极的驱动线 (ITO电极 1)或感应线 (ITO电极 2) 和防止 ITO电极的驱动线 (ITO电极 1)或感应线 (ITO电极 2)在黑色树脂层斜坡处 断裂。 第一绝缘层使 ITO电极 1与 ITO电极 2处于绝缘状况, 互不导通。 ITO 电极信号导通的柔性线路板邦定区域通过金属 电极实现。 第二绝缘层保护金属 电极与 ITO导线, 使之与空气绝缘。

本发明的目的之二在于提供一种新型 ιτο过桥一体式电容触摸屏的制造方 法, 采用如下技术方案:

二氧化硅层的形成: 经过二氧化硅镀膜, 使在透明基板上形成一层透明及 厚度均匀的二氧化硅膜层, 其厚度为 100~1000埃米;

五氧化二铌层的形成: 经过五氧化二铌镀膜, 使在二氧化硅层上形成一层 透明及厚度均匀的五氧化二铌膜层, 其厚度为 50~500埃米;

黑色树脂层的形成: 将黑色树脂经过旋转涂布方式或刮式涂布方式 均匀涂 布在透明基板上, 涂布厚度为 0.3μιη~5μιη, 经过加热器预烤, 曝光, 显影, 使 之形成所需的黑色树脂区域; 黑色树脂区域呈梯形结构, 中间厚度为

0.3μιη~5μιη, 其边缘斜角为 6~60度之间, 角度平缓, 目的为 ΙΤΟ电极 (驱动线 ΙΤΟ电极 1和感应线 ΙΤΟ电极 2)通过斜坡时不会由于厚度差异大导致 ΙΤΟ电极 断裂。 黑色树脂区域为显示屏非视窗区, 目的为遮挡金属电极; 所述黑色树脂 是感光性保护层光阻剂(商品为台湾永光化学 所生产 EK410), 是一种黑色负性 光阻材料, 主要成分为: 亚克力树脂, 环氧树脂, 负性感光剂, 乙酸丙二醇单 甲基醚酯及黑色颜料, 具体比例为树脂类: 乙酸丙二醇单甲基醚酯: 黑色颜料 及负性感光剂 =15~30: 60-80: 1~10。

ΙΤΟ过桥电极的形成: 对形成黑色树脂层的透明基板, 再经过 ΙΤΟ镀膜, 使在玻璃基板上形成一层透明及厚度均匀的 ΙΤΟ膜层, 其厚度为 50埃米 ~2000 埃米 (面电阻为 10~430欧姆);

经过 ΙΤΟ镀膜的透明基板, 在其 ΙΤΟ表面涂布一层厚度均匀的正性光阻材 料, 光阻涂布厚度为 1μιη~5μιη ;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 蚀刻, 脱光阻膜, 最终形成厚度为 50~2000 埃米 (面电阻为 10~430欧姆)及规则 ΙΤΟ图案或电极。 所述的 ιτο过桥电极包括显示屏视区的过桥电极和黑 色树脂层边缘搭接电 极, 具有规则图形结构, 两者在同一层面, 相互独立, 相互绝缘。

第一绝缘层的形成:

经过 ΙΤΟ过桥电极后的透明基板, 在其 ΙΤΟ膜面涂布一层厚度均匀的负性 光阻材料, 光阻涂布厚度为 0.5μιη~3μιη ;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 最终形成厚度为 0.5~3μιη和规则的绝缘层图 案 (如长方形, 正方形, 菱形, 椭圆形等图案)。

ΙΤΟ电极层的形成:

形成第一绝缘层的透明基板, 再次经过 ΙΤΟ镀膜, 使在玻璃基板上形成一 层透明及厚度均匀的 ΙΤΟ膜层, 其厚度为 50埃米 ~2000埃米 (面电阻为 10~430 欧姆);

经过 ΙΤΟ镀膜的透明基板, 在其 ΙΤΟ表面涂布一层厚度均匀的正性光阻材 料, 光阻涂布厚度为 1μιη~5μιη ;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 蚀刻, 脱光阻膜, 最终形成厚度为 50~2000 埃米 (面电阻为 10~430欧姆)及规则 ΙΤΟ图案或电极;

所述的 ΙΤΟ电极包括电容屏驱动 (ΙΤΟ电极 1)和感应电极 (ΙΤΟ电极 2),具有 规则图形结构; ΙΤΟ电极 1与 ΙΤΟ电极 2在同一层面, 相互独立, 相互绝缘, 垂直设计。

ΙΤΟ电极 1导通是通过 ΙΤΟ过桥电极 1左右搭接, 使 ΙΤΟ电极 1形成驱动 通路; ΙΤΟ电极 2的导通是自身 ΙΤΟ通过第一绝缘层的底部到顶部的爬升, 再 从第一绝缘层的顶部到底部的下降, 使 ΙΤΟ电极 2形成感应通路。

金属电极层的形成:

形成 ΙΤΟ 电极层的透明基板, 经过金属镀膜, 使之在透明基板上形成一层 厚度均匀的金属膜层, 其厚度为 500埃米 ~4000埃米。

经过金属镀膜的透明基板, 在其金属表面涂布一层厚度均匀的正性光阻材 料, 光阻涂布厚度为 1μιη~5μιη ;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 蚀刻, 脱光阻膜, 最终形成厚度为 500~4000 埃米及规则金属图案或电极。 第二绝缘层的形成:

经过金属电极后的透明基板, 在其金属膜面涂布一层厚度均匀的负性光阻 材料, 光阻涂布厚度为 0.5μιη~3μιη ;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 最终形成厚度为 0.5~3μιη和规则的绝缘层图 案。

优选的:所述的透明基板为厚度在厚度 0.5mm~2.0mm之间毫米的化学强化 玻璃基板; 所述的 ITO由 In203和 Sn02组成, 其质量比为 85~95: 5~15。 ITO 镀膜的方式可以采用真空磁控溅镀, 化学气相沉积法, 热蒸镀, 溶胶凝胶。

所述的正性光阻材料主成分为乙酸丙二醇单甲 基醚酯, 环氧树脂及正性感 光剂 (商品名为台湾新应材公司生产的 TR400); 负性光阻材料主成分为乙酸丙 二醇单甲基醚酯, 亚克力树脂, 环氧树脂及负性感光剂 (商品名为台湾达兴公 司生产 POC A46) 涂布光阻材料方式有滚涂, 旋涂, 刮涂等方式。

金属镀膜的金属膜层为 MoNb, AlNd, MoNb堆积而成的三明治结构, 厚 度按 50埃米 ~500埃米: 500埃米 ~3000埃米: 50埃米 ~500埃米比例搭配, 其中 MoNb合金材料中 Mo和 Nb质量比为 85~95: 5-15, AlNd合金材料中 A1和 Nd 质量比为 95~98: 2-5 金属材料选型也可由银合金或铜合金组成, 成分按一定 比例组合而成。 金属膜层镀膜为真空磁控溅镀。

或者采用工艺:

黑色树脂层的形成: 将黑色树脂经过旋转涂布方式或刮式涂布方式 均匀涂 布在透明基板上, 涂布厚度为 0.3μιη~5μιη, 经过加热器预烤, 曝光, 显影, 使 之形成所需之黑色树脂区域;

二氧化硅层的形成: 经过二氧化硅镀膜, 使在黑色树脂层上形成一层透明 及厚度均匀的二氧化硅膜层, 其厚度为 100~1000埃米;

五氧化二铌层的形成: 经过五氧化二铌镀膜, 使在二氧化硅层上形成一层 透明及厚度均匀的五氧化二铌膜层, 其厚度为 50~500埃米;

所述黑色树脂是感光性保护层光阻剂 (商品为台湾永光化学所生产

EK410), 是一种黑色负性光阻材料, 主要成分为: 亚克力树脂, 环氧树脂, 负 性感光剂, 乙酸丙二醇单甲基醚酯及黑色颜料, 具体比例为树脂类: 乙酸丙二 醇单甲基醚酯: 黑色颜料及负性感光剂 =15~30: 60-80: 1~10。

ITO过桥电极的形成: 对形成黑色树脂层的透明基板, 再经过 ITO镀膜, 使在玻璃基板上形成一层透明及厚度均匀的 ITO膜层, 其厚度为 50埃米 ~2000 埃米 (面电阻为 10~430欧姆);

经过 ITO镀膜的透明基板, 在其 ITO表面涂布一层厚度均匀的正性光阻材 料, 光阻涂布厚度为 1μιη~5μιη ;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 蚀刻, 脱光阻膜, 最终形成厚度为 50~2000 埃米 (面电阻为 10~430欧姆)及规则 ΙΤΟ图案或电极。

所述的 ΙΤΟ过桥电极包括显示屏视区的过桥电极和黑 色树脂层边缘搭接电 极, 具有规则图形结构, 两者在同一层面, 相互独立, 相互绝缘。

第一绝缘层的形成:

经过 ΙΤΟ过桥电极后的透明基板, 在其 ΙΤΟ膜面涂布一层厚度均匀的负性 光阻材料, 光阻涂布厚度为 0.5μιη~3μιη ;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 最终形成厚度为 0.5~3μιη和规则的绝缘层图 案 (如长方形, 正方形, 菱形, 椭圆形等图案)。

ΙΤΟ电极层的形成:

形成第一绝缘层的透明基板, 再次经过 ΙΤΟ镀膜, 使在玻璃基板上形成一 层透明及厚度均匀的 ΙΤΟ膜层, 其厚度为 50埃米 ~2000埃米 (面电阻为 10~430 欧姆);

经过 ΙΤΟ镀膜的透明基板, 在其 ΙΤΟ表面涂布一层厚度均匀的正性光阻材 料, 光阻涂布厚度为 1μιη~5μιη ;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 蚀刻, 脱光阻膜, 最终形成厚度为 50~2000 埃米 (面电阻为 10~430欧姆)及规则 ΙΤΟ图案或电极;

所述的 ΙΤΟ电极包括电容屏驱动 (ΙΤΟ电极 1)和感应电极 (ΙΤΟ电极 2),具有 规则图形结构; ΙΤΟ电极 1与 ΙΤΟ电极 2在同一层面, 相互独立, 相互绝缘, 垂直设计。

ΙΤΟ电极 1导通是通过 ΙΤΟ过桥电极 1左右搭接, 使 ΙΤΟ电极 1形成驱动 通路; ΙΤΟ电极 2的导通是自身 ΙΤΟ通过第一绝缘层的底部到顶部的爬升, 再 从第一绝缘层的顶部到底部的下降, 使 IT0电极 2形成感应通路。

金属电极层的形成:

形成 ITO 电极层的透明基板, 经过金属镀膜, 使之在透明基板上形成一层 厚度均匀的金属膜层, 其厚度为 500埃米 ~4000埃米。

经过金属镀膜的透明基板, 在其金属表面涂布一层厚度均匀的正性光阻材 料, 光阻涂布厚度为 1μιη~5μιη ;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 蚀刻, 脱光阻膜, 最终形成厚度为 500~4000 埃米及规则金属图案或电极。

第二绝缘层的形成:

经过金属电极后的透明基板, 在其金属膜面涂布一层厚度均匀的负性光阻 材料, 光阻涂布厚度为 0.5μιη~3μιη ;

经过光阻预烤, 曝光, 显影, 最终形成厚度为 0.5~3μιη和规则的绝缘层图 案。

本发明与现有技术相比, 具有如下优点和有益效果:

本发明通过对层叠结构进行合理的设置, 在一层透明基板上完成触摸功能 信号电极和黑色树脂覆盖层, 优化层叠 ΙΤΟ过桥电极层等顺序和图案的方式, 大幅提升了产品的良率, 降低成本, 提升产品可靠性。 本发明中基板厚度 0.5mm~2.0mm之间, 具有厚度薄, 质量轻等优势; 通过对各层的合理设计, 有 效的提高电容式触摸屏的透过率, 降低了 ITO图案的可视性, 触摸屏的可靠性 进一步提升。

本发明采用 ITO过桥的设计结构, 使得触摸屏在显示区视窗区域看不到金 属过桥点, 大幅提升了产品透过率。 附图说明

图 1为本发明所述的 ITO过桥电容触摸屏的结构示意图;

图 2为本发明实施例所述的玻璃基板结构示意图

图 3为 ITO 过桥局部放大结构示意图;

图 4为 ITO过桥剖面结构示意图; 图 5为本发明所述的 ITO过桥电容一体式触摸屏的剖面结构示意图;

图 6为实施例产品透过率对比试验结果图;

图 7为实施例图案可视性对比试验结果图。 具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说 明。

如图 1及图 2所示,所述的 ITO过桥电容触摸屏,包括厚度在 0.5mm~2.0mm 之间的化学强化玻璃基板或树脂材料基板 11, 依次层叠于玻璃基板的二氧化硅 层 12、 五氧化二铌层 13、 黑色树脂层 14、 ITO过桥电极 15、 第一绝缘层 16、 ITO电极 17、 金属电极 18和第二绝缘层 19; 所述的 ITO过桥电极 15包括显示 屏视区的过桥电极和黑色树脂层边缘搭接电极 , 具有规则图形结构, 可以是菱 形, 或条形, 或方块形, 或雪花型, 或十字型等图形。

玻璃基板包括视窗区 21和非视窗区 22, 黑色树脂层 12分布在显示屏非视 窗区 22。

所述的黑色树脂层可有效遮挡非可视区的图层 , 可以遮光, 以及遮挡金属 线等产品下方的可见物。

图 3至图 6所示为本实施例所述 ITO过桥电容触摸屏的局部结构放大示意 图或者剖面结构示意图: ITO过桥电极 45包括显示屏视窗区的过桥电极 1和黑 色树脂层 51边缘过桥电极 2, 两者具有规则图形结构, 可以是菱形, 或条形, 或方块形, 或雪花型, 或十字型等图形; 过桥电极 1连接导通 ITO电极 17的驱 动线 (ITO电极 1左右端 )44或感应线 (ITO 电极 2上下端一图中未显示 )47;过桥 电极 2连接导通金属电极 48与 ITO电极的驱动线 (ITO电极 1)44或感应线 (ITO 电极 2)47和防止 ITO电极的驱动线 (ITO电极 1)44或感应线 (ITO电极 2)47在黑 色树脂层 51斜坡处断裂。第一绝缘层 46使 ITO电极的驱动线 (ITO电极 1)44与 感应线 (ITO电极 2)47处于绝缘状况, 互不导通。 ITO电极信号导通的柔性线路 板邦定区域通过金属电极实现。 第二绝缘层 49保护金属电极 48与 ITO导线, 使之与空气绝缘。

其制备工艺如下: 二氧化硅层的形成: 经过二氧化硅镀膜,使在玻璃基板上形成一层 透明及厚 度均匀的二氧化硅膜层, 其厚度分别选择 0、 50、 100、 300、 400、 700、 1000 和 1500埃米;

五氧化二铌层的形成: 经过五氧化二铌镀膜,使在二氧化硅镀膜层上 形成一 层透明及厚度均匀的五氧化二铌膜层, 其厚度分别选择 0、 20、 50、 150、 200、 400、 500和 1000埃米;

将黑色树脂经过旋转涂布方式或刮式涂布方式 均匀涂布在透明基板 41 ( 11 ) 上, 涂布厚度为 0.3μιη~5μιη, 经过加热器预烤, 曝光, 显影, 使之形成所需的 黑色树脂区域; 黑色树脂区域呈梯形结构, 中间厚度为 0.3μιη~5μιη, 其边缘斜 角为 6~60度之间,角度平缓, 目的为 ΙΤΟ电极 (驱动线 ΙΤΟ电极 1和感应线 ΙΤΟ 电极 2)通过斜坡时不会由于厚度差异大导致 ΙΤΟ电极断裂。 黑色树脂区域为显 示屏非视窗区, 目的为遮挡金属电极; 所述黑色树脂是感光性保护层光阻剂(商 品为台湾永光化学所生产 EK410),是一种黑色负性光阻材料,主要成分为: 克 力树脂, 环氧树脂, 负性感光剂, 乙酸丙二醇单甲基醚酯及黑色颜料, 具体比 例为树脂类: 乙酸丙二醇单甲基醚酯: 黑色颜料及负性感光剂 =15~30: 60-80: 1~10。

预烤温度及时间范围为: 60度~150度, 50秒到 200秒, 曝光能量采用 lOOmj 到 500mj, 显影液采用 Na系或 Ka系碱性溶液, 显影之温度采用 20~40度恒温 作业。 再经过黑色树脂层硬烤, 条件为 200度到 300度, 时间为半小时到 3小 时, 经过上述制程后, 最终形成厚度为 0.3μιη~5μιη, 图形规则的黑色树脂层 51 ( 12)。

ΙΤΟ过桥电极的形成: 对透明玻璃基板进行化学强化, 再经过 ΙΤΟ镀膜, 使在玻璃基板上形成一层透明及厚度均匀的 ΙΤΟ膜层, 其厚度为 50埃米 ~2000 埃米 (面电阻为 10~430欧姆); ΙΤΟ材料由 Ιη203和 Sn02组成,其质量比为 85~95: 5~15。 ITO镀膜的方式有真空磁控溅镀, 化学气相沉积法, 热蒸镀, 溶胶凝胶。

经过 ITO镀膜的透明玻璃基板, 在其 ITO表面涂布一层厚度均匀的正性光 阻材料, 光阻涂布厚度为 1μηι~5μιη ; 正性光阻材料主成分为乙酸丙二醇单甲基 醚酯, 环氧树脂及感光材料。 光阻涂布厚度为 1μιη~5μιη。 涂布光阻材料方式有 滚涂, 旋涂, 刮涂等方式。

经过上述制程之后产品经过光阻预烤, 曝光, 显影, 蚀刻, 脱光阻膜, 最 终形成厚度为 50~2000埃米 (面电阻为 10~430欧姆)及规则 ITO图案或电极。 预 烤温度及时间范围为 :60度~150度, 50秒到 200秒, 曝光能量采用 lOOmj 到 500mj, 显影液采用 Na系或 Ka系碱性溶液, 显影之温度采用 20~40度恒温作 业。 ITO蚀刻液采用盐酸及硝酸按一定比例混合而成 的药液, 使其酸的 PH值落 在 1~3之间, 蚀刻温度在 40~50度之间作业。 脱光阻膜液采用二甲亚砜和乙醇 胺按一定的比例混合而成, 百分比为 70%: 30%, 脱膜温度在 40~80度之间作 业。

第一绝缘层的形成:

经过 ITO过桥电极后的透明玻璃基板, 在其 ITO膜面涂布一层厚度均匀的 负性光阻材料, 负性光阻材料主成分为乙酸丙二醇单甲基醚酯 , 亚克力树脂, 环氧树脂及负性感光剂, 光阻涂布厚度为 0.5μιη~3μιη ; 涂布负性光阻材料方式 有旋涂, 刮涂等方式。

经过上述制程之后产品经过光阻预烤,曝光, 显影,最终形成厚度为 0.5~3μιη 和规则的绝缘层图案。 预烤温度及时间范围为: 60度~150度, 50秒到 200秒, 曝光能量采用 lOOmj到 500mj, 显影液采用 Na系或 Ka系碱性溶液, 显影之温 度采用 20~40度恒温作业。 再经过绝缘层硬烤, 条件为 200度到 300度, 时间 为半小时到 3小时, 经过上述制程后, 最终形成厚度为 0.5μιη~3μιη, 图形规则 的绝缘层 1。

ΙΤΟ电极层的形成:

形成第一绝缘层的透明玻璃基板, 再次经过 ΙΤΟ镀膜, 使在玻璃基板上形 成一层透明及厚度均匀的 ΙΤΟ 膜层, 其厚度为 50 埃米 ~2000 埃米 (面电阻为 10-430欧姆); ΙΤΟ材料由 Ιη203和 Sn02组成, 其质量比为 85-95: 5~15。 ITO 镀膜的方式有真空磁控溅镀, 化学气相沉积法, 热蒸镀, 溶胶凝胶。

经过 ITO镀膜的玻璃基板, 在其 ITO表面涂布一层厚度均匀的正性光阻材 料, 正性光阻材料主成分为乙酸丙二醇单甲基醚酯 , 环氧树脂及感光材料; 光 阻涂布厚度为 1μιη~5μιη。 涂布光阻材料方式有滚涂, 旋涂, 刮涂等方式。 经过上述制程之后产品经过光阻预烤, 曝光, 显影, 蚀刻, 脱光阻膜, 最 终形成厚度为 50~2000埃米 (面电阻为 10~430欧姆)及规则 ITO图案或电极。 预 烤温度及时间范围为 :60度~150度, 50秒到 200秒, 曝光能量采用 lOOmj 到 500mj, 显影液采用 Na系或 Ka系碱性溶液, 显影之温度采用 20~40度恒温作 业。 ITO蚀刻液采用盐酸及硝酸按一定比例混合而成 的药液, 使其酸的 PH值落 在 1~3之间, 蚀刻温度在 40~50度之间作业。 脱光阻膜液采用二甲亚砜和乙醇 胺按一定的比例混合而成, 百分比为 70%: 30%, 脱膜温度在 40~80度之间作 业。

所述的 ITO电极包括电容屏驱动 (ITO电极 1)和感应电极 (ITO电极 2),具有 规则图形结构; ITO电极 1与 ITO电极 2在同一层面, 相互独立, 相互绝缘, 垂直设计。

金属电极层的形成:

形成 ITO 电极层的玻璃基板, 再经过金属镀膜, 使在玻璃基板上形成一层 厚度均匀的金属膜层, 其厚度为 500埃米 ~4000埃米。 金属膜层材料为 MoNb, AlNd, MoNb堆积而成的三明治结构, 厚度按 50埃米 ~500埃米: 500埃米 ~3000 埃米: 50埃米 ~500埃米比例搭配, 其中 MoNb合金材料中 Mo和 Nb质量比为 85-95: 5-15 , AlNd合金材料中 A1和 Nd质量比为 95~98: 2~5。 金属材料选型 也可由银合金或铜合金组成, 成分按一定比例组合而成。 金属镀膜为真空磁控 经过金属镀膜的玻璃基板, 在其金属表面涂布一层厚度均匀的正性光阻材 料, 正性光阻材料主成分为乙酸丙二醇单甲基醚酯 , 环氧树脂及感光材料; 光 阻涂布厚度为 1μιη~5μιη。 涂布光阻材料方式有滚涂, 旋涂, 刮涂等方式。 经过 上述制程之后产品经过光阻预烤, 曝光, 显影, 蚀刻, 脱光阻膜, 最终形成厚 度为 500~4000埃米及规则金属图案或电极。 预烤温度及时间范围为: 60度~150 度, 50秒到 200秒, 曝光能量采用 lOOmj到 500mj, 显影液采用 Na系或 Ka系 碱性溶液, 显影之温度采用 20~40度恒温作业。 金属蚀刻液采用磷酸、 醋酸及 硝酸按一定比例混合而成的药液, 蚀刻温度在 40~50度之间作业。 脱光阻膜液 采用二甲亚砜和乙醇胺按一定的比例混合而成 , 百分比为 70%: 30%, 脱膜温度 在 40~80度之间作业。

所述的金属电极线路布线仅在黑色树脂区域, 视窗区无金属电极。

第二绝缘层的形成:

经过金属电极后的玻璃基板, 在其金属膜面涂布一层厚度均匀的负性光阻 材料, 负性光阻材料主成分为乙酸丙二醇单甲基醚酯 , 亚克力树脂, 环氧树脂 及负性感光剂 (商品名为台湾达兴公司生产 POC A46 ) ; 光阻涂布厚度为 0.5μιη~3μιηο 涂布负性光阻材料方式有旋涂, 刮涂等方式。

经过上述制程之后产品经过光阻预烤,曝光, 显影,最终形成厚度为 0.5~3μιη 和规则的绝缘层图案。 预烤温度及时间范围为: 60度~150度, 50秒到 200秒, 曝光能量采用 lOOmj到 500mj, 显影液采用 Na系或 Ka系碱性溶液, 显影之温 度采用 20~40度恒温作业。 再经过绝缘层硬烤, 条件为 200度到 300度, 时间 为 0.5小时到 3小时, 经过上述制程后, 最终形成厚度为 0.5μιη~3μιη, 图形规 则的第二绝缘层。

随着时代的进步, 电子产品越来越强调品质, 精益求精, 一体式触摸屏也 不例外。 消费者越来越青睐高透过率, 低反射率, ΙΤΟ图案不可见性, 可靠性更 高的产品。 这样对我们设计一体式触摸屏提出的要求越来 越高。

本发明使用二氧化硅材料和五氧化二铌材料, 合理搭配其厚度 (实验结果 如图 6及图 7所示) 筛选出制作触摸屏的合适厚度, 使其在产品的透过率和图 案的可视度有了显著的提升。 尤其是二氧化硅膜层厚度选择在 100-1000埃米之 间, 五氧化二铌膜层厚度选择在 50-500埃米之间, 有着极优的效果, 产品透过 率可以稳定在 93%以上, 图案可视性的等级可以稳定在 2级以内 (图案可视性分 级定义为: 0级一完全看不到, 10级非常明显可见, 依次递加 ΙΤΟ图案越可视与 明显)。

二氧化硅材料有抗反射、 减轻底影的功能。 由于在不同偏振态的光在膜层 和空气及膜层和衬底界面上反射后相位和振幅 的变化不同, 因此二氧化硅层会 经过膜层反射后改变偏振态, 会降低产品反射率, 减轻图案可视性。 随着二氧 化硅膜层的增加, 膜层的干涉效果会产生一定的增透效果。 普通玻璃的反射率 大约 5%, 镀有二氧化硅材料的玻璃其反射率大约 2%。 人眼某一视角看有 ΙΤΟ 图案的普通玻璃, 能显著的看到玻璃上 ιτο图案。 人眼某一视角看有 ITO图案 的镀有二氧化硅的玻璃, 其不能显著的看到玻璃上 ITO图案。

如果采用黑色树脂层、 二氧化硅层、 五氧化二铌层的布层顺序, 制造工艺 则调整为:

黑色树脂层的形成: 将黑色树脂经过旋转涂布方式或刮式涂布方式 均匀涂 布在透明基板上, 涂布厚度为 0.3μιη~5μιη, 经过加热器预烤, 曝光, 显影, 使 之形成所需之黑色树脂区域;

二氧化硅层的形成: 经过二氧化硅镀膜, 使在黑色树脂层上形成一层透明 及厚度均匀的二氧化硅膜层, 其厚度为 100~1000埃米;

五氧化二铌层的形成: 经过五氧化二铌镀膜, 使在二氧化硅层上形成一层 透明及厚度均匀的五氧化二铌膜层, 其厚度为 50~500埃米;

其余的工艺, 并不需要作出过多的调整。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明 所作的进一步详细说明, 不 能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。 对于本发明所属技术领域的普通 技术人员来说, 在不脱离本发明构思的前提下, 还可以做出若干简单推演或替 换, 都应当视为属于本发明的保护范围。