CN102270078A - 具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏及其制造方法，这种具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏，由于在其跳线结构中，金属连接桥(底部连接或跳线连接)上靠近基板的一侧设置一层低反射率膜层，即是在金属连接桥的外侧设置一层低反射率膜层，降低金属连接桥的反射光，使得操作者能够更清晰地观看透过电容触摸屏的显示画面，视觉效果良好。

Description

具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电容触摸屏及其制造方法，尤其涉及一种具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏及其制造方法。 

背景技术

近年来，随着信息技术、无线行动通讯和信息家电的快速发展与应用，人们对电子产品的依赖性与日俱增。为了达到更便利，体积更轻巧化以及更人性化的目的，许多电子产品已由传统的键盘或鼠标作为输入装置，转变为使用设置在显示屏幕前的触摸屏作为输入装置。现有的触摸屏大致可分为电容式、电阻式、感光式等类型。其中，电容触摸屏已经广泛应用到各类电子产品，例如手机、平板电脑中。电容触摸屏的特点是透过率高且触摸施压不必用力，可以抵御恶劣的外界环境，例如：水，温度变化，潮湿，故使用寿命长，工作时还可以实现多个触摸点的同时探测，操作使用更为人性化。 

电容触摸屏一般设计为内基板和外基板的贴合体，其中内基板表面设置有感测电极层及相应的电路，起到感应触摸的作用，而外基板则用于保护感测电极层，以及，常常在外基板上设置有遮掩层、图案层，起到美观的作用。 

随着电子产品的轻薄化发展，其要求所装配的电容触摸屏越来越轻薄，由于上述电容触摸屏至少包含有两层基板，厚度较大，难以满足要求，因此，有人提出了单片式的电容触摸屏。单片式电容触摸屏将感测电极层设置在外基板的背面，因此只需采用一片基板，其厚度可以进一步降低，满足信息产品的轻薄化发展。 

感测电极层包括多个沿着第一方向延伸的第一感测电极以及多个沿着第二方向延伸的第二感测电极，第一感测电极与第二感测电极相互交错形成感应阵列；各个第一感测电极之间互相电性不连接，各个第二感测电极之间互相电性不连接，第一感测电极与第二感测电极之间电性不连接。当操作者以手指接触 触控屏时，接触点处的第一、第二感测电极的电容发生变化，通过电路检测，就可以判断触摸的发生以及接触点的坐标。为了将电容触摸屏设计为透明的，上述第一、第二感测电极往往采用透明导电膜，如氧化铟锡(ITO)制作而成。 

对于单片式电容触摸屏来说，需要将第一感测电极、第二感测电极设置在基板的背面，其中一种常用的设计方法为采用同一层透明导电膜形成第一感测电极、第二感测电极，使得第一、第二感测电极具有光学一致性，由于第一感测电极、第二感测电极之间存在交叉，因此在交叉处还设计有跳线结构，使得第一感测电极、第二感测电极可以在各自的方向上导通，并且相互之间不会发生短路。 

跳线结构一般包含由绝缘层(绝缘垫块)隔开的底部连接和顶部连接，其分别用于连接被交叉点分开的第一感测电极和第二感测电极。底部连接和顶部连接的其中一个可以由透明导电膜形成，另外一个则采用金属膜形成，我们将这种金属膜形成的连接称为金属连接桥，其一般设计为一定宽度的直条形。金属膜可以为单质金属或合金构成的单层或多层膜，一般还用于形成触摸屏周边的低电阻线路。 

在上述单片式电容触摸屏中，由于金属膜的反射率比较高，金属连接桥的反射光往往容易被操作者所觉察，影响到操作者对透过电容触摸屏的显示画面的观看。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏及其制造方法，这种具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏能够降低金属连接桥的反射光，使得操作者能够更清晰地观看透过电容触摸屏的显示画面，视觉效果良好。采用的技术方案如下： 

一种具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏，包括一基板和设置在基板内侧的感测电极层，感测电极层包括一图形化透明导电膜，以及与图形化透明导电膜相结合的跳线结构，其特征是： 

所述图形化透明导电膜包括： 

多个第一电极队列，每个第一电极队列由多个第一电极块按第一方向排列而成；在每两个相邻的第一电极队列之间定义出的第二电极队列配置区；多个第二电极队列，每个第二电极队列由多个设置在第二电极队列配置区的第二电极块按不同于第一方向的第二方向排列而成； 

所述跳线结构包括： 

底部连接、绝缘垫块和跳线连接；底部连接附着在所述基板上；绝缘垫块设于底部连接的内侧；跳线连接跨过绝缘垫块，并与底部连接交叉设置； 

跳线结构设置在每个第一电极队列与第二电极队列的交错位置；同一第一电极队列的相邻两个第一电极块通过底部连接相互连接；相应的第二电极队列的相邻两个第二电极块通过跳线连接相互连接； 

底部连接或跳线连接的其中一个由透明导电膜形成，另外一个则是由金属膜形成的金属连接桥； 

还包括低反射率膜层，低反射率膜层设置在金属连接桥上靠近所述基板的一侧。 

由于是单片式电容触摸屏，不另外设置外基板，所以将感测电极层设于基板的内侧。 

靠近操作者的一侧为外侧，远离操作者的一侧为内侧。 

上述低反射率膜层的反射率在80％以下，其为采用低反射率材料镀膜形成的薄膜层。低反射率材料包括含有石墨态的碳、以及氮化物、氧化物、氮氧化物、碳化物、硅化物、硼化物的其中一种构成的单层膜或多种构成的多层膜。进一步优选所述氮化物包括钼、铬、钛、锆、的氮化物，所述的氧化物包括钼、铬、钛、锆的氧化物，所述的碳化物包括硅的碳化物；所述的硅化物包括钼的硅化物、所述的硼化物包括钛、锆的硼化物。上述各种化合物的组分，可以是符合化学配比的，也可以是偏离化学配比的，例如，氮化铬可以为符合化学配比的CrN，也可以为偏离化学配比的CrN_0.8；通过调节化学配比，可以调节该化合物 的反射率与导电性。上述各种化合物，还可以是掺杂的，譬如，在钼的氮化物中掺杂了铌等杂质。 

本发明通过在跳线结构中的金属连接桥(底部连接或跳线连接)上靠近基板的一侧设置一层低反射率膜层，即是在金属连接桥的外侧设置一层低反射率膜层，降低金属连接桥的反射光，使得操作者能够更清晰地观看透过电容触摸屏的显示画面，视觉效果良好。 

作为本发明的优选方案，其特征是：所述低反射率膜层具有与金属连接桥重合的图案。也就是说，金属连接桥与低反射率膜层的大小、形状、位置均相同，因此保证低反射率膜层具有最小的面积，降低了其被操作者觉察的可能性，并可以防止其遮掩了过多面积的显示画面。 

作为本发明的优选方案，其特征是：所述低反射率膜层的厚度为50～500nm。低反射率膜层所采用的材料，除了具有低反射性能以及某些必要的导电性能之外，还可以保证基板与金属膜之间，或透明导电膜、绝缘垫块与金属膜之间的膜层结合力。 

作为本发明的优选方案，其特征是：还包括周边线路、遮掩层和图案层；周边线路设置在第一电极队列和第二电极队列的周边，周边线路由形成金属连接桥的金属膜形成；遮掩层、图案层设置在周边线路的外侧。优选低反射率膜层向外延伸覆盖在周边线路上，使得金属膜(包括金属连接桥和周边线路)与低反射率膜层具有相同的形状，使得制造工艺更加简化。 

作为本发明进一步的优选方案，其特征是：所述金属连接桥为底部连接，所述低反射率膜层夹置于金属膜与基板之间。 

作为本发明进一步的优选方案，其特征是：所述金属连接桥为跳线连接；在金属连接桥的两端，所述低反射率膜层夹置于金属膜与透明导电膜之间，在金属连接桥的中间，所述低反射率膜层夹置于金属膜与绝缘垫块之间。 

作为本发明更进一步的优选方案，其特征是：所述金属连接桥采用导电性能良好的材料。在金属连接桥为跳线连接的情况下，优选低反射率膜层为导电 性能良好的上述材料，因此，低反射率膜层被夹置于金属膜与透明导电膜之间时，不会导致金属膜与透明导电膜之间导电性的变差。为了使得低反射率膜层具有良好的导电性能，优选该膜层为含有石墨态的碳膜、掺杂的硅膜、氮化钼、氮化钛、碳化硅、二硅化钼、硼化钛、硼化锆的其中一种或多种构成的多层膜。 

由于低反射率膜层，大多为化合物，可能会吸收环境的水分、氧气等物质，因此，一般还在单片式电容触摸屏的最内侧(背面)覆盖多一层保护膜，保护膜可以为无机材料的镀膜，如金刚石薄膜、SiO2薄膜，也可以为有机材料的涂布膜，还可以为贴附的塑料保护膜。 

一种具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏的制造方法，其特征在于包括如下步骤： 

步骤一、在基板内侧依次沉积低反射率膜层和金属膜； 

步骤二、对金属膜和低反射率膜层进行图形化，金属膜形成金属连接桥(即底部连接)和周边线路，并且使得低反射率膜层的图案与金属连接桥和周边线路的图案相重叠； 

步骤三、在金属膜的内侧涂布绝缘层，并且对绝缘层进行图形化，形成每个跳线结构的绝缘垫块； 

步骤四、沉积透明导电膜，并对透明导电膜进行图形化，形成第一电极队列和、第二电极队列和跳线连接。 

上述具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏的制造方法对应于金属连接桥为底部连接的单片式电容触摸屏。 

另一种具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏的制造方法，其特征在于包括如下步骤： 

步骤一、在基板内侧沉积透明导电膜，并对透明导电膜进行图形化，形成第一电极队列和、第二电极队列和底部连接。 

步骤二、在透明导电膜的内侧涂布绝缘层，并且对绝缘层进行图形化，形成每个跳线结构的绝缘垫块； 

步骤三、在基板内侧依次沉积低反射率膜层和金属膜； 

步骤四、对金属膜和低反射率膜层进行图形化，金属膜形成金属连接桥和周边线路，并且使得低反射率膜层的图案与金属连接桥和周边线路的图案相重叠。 

上述具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏的制造方法对应于金属连接桥为跳线连接的单片式电容触摸屏。 

其中，低反射率膜层可以采用真空溅射镀膜法，如射频溅射、反应溅射制作而成。

优选上述基板为玻璃、钢化薄膜或有机材料制作的硬质基板。 

本发明在金属连接桥外侧夹设了黑色或暗色的低反射膜层，以降低金属连接桥的光线反射，进而降低了操作者觉察金属连接桥的机会，从而改善了操作者对透过电容触摸屏的显示画面的观看受到反射光影响的问题。 

附图说明

图1是本发明优选实施例一的平面结构示意图； 

图2是本发明优选实施例一中跳线结构的示意图，即是图1中3所指部分的局部放大图； 

图3是图2沿A-A的剖视图； 

图4是本发明优选实施例二的平面结构示意图； 

图5是本发明优选实施例二中跳线结构的示意图，即是图4中15所指部分的局部放大图； 

图6是图5沿B-B的剖视图。 

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。 

实施例一 

如图1、图2和图3所示，这种具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏， 包括一基板1和设置在基板1内侧的感测电极层，感测电极层包括一图形化透明导电膜2，以及与图形化透明导电膜2相结合的跳线结构3。 

上述图形化透明导电膜2包括： 

多个第一电极队列，每个第一电极队列由多个第一电极块4按第一方向排列而成；在每两个相邻的第一电极队列之间定义出的第二电极队列配置区；多个第二电极队列，每个第二电极队列由多个设置在第二电极队列配置区的第二电极块5按不同于第一方向的第二方向排列而成。 

上述跳线结构3包括： 

底部连接6、绝缘垫块7和跳线连接8；底部连接6附着在所述基板1上；绝缘垫块7设于底部连接6的内侧；跳线连接8跨过绝缘垫块7，并与底部连接6交叉设置。 

跳线结构3设置在每个第一电极队列与第二电极队列的交错位置；同一第一电极队列的相邻两个第一电极块4通过底部连接6相互连接；相应的第二电极队列的相邻两个第二电极块5通过跳线连接8相互连接。 

底部连接6为由金属膜形成的金属连接桥9，跳线连接8则由透明导电膜2直接形成。 

还包括低反射率膜层10，低反射率膜层10夹置于金属膜(即底部连接6，或者说金属连接桥9)与基板1之间，即是低反射率膜层10附着在基板1的内侧面上；低反射率膜层10具有与金属连接桥9重合的图案，低反射率膜层10的厚度为50～500nm。 

这种单片式电容触摸屏还包括周边线路11、遮掩层12和图案层13；周边线路11设置在第一电极队列和第二电极队列的周边，周边线路11由形成金属连接桥9的金属膜形成；遮掩层12和图案层13依次设置在周边线路的外侧。 

在单片式电容触摸屏的最内侧(背面)还覆盖一层保护膜14，保护膜14可以为无机材料的镀膜，如金刚石薄膜、SiO2薄膜，也可以为有机材料的涂布膜，还可以为贴附的塑料保护膜。 

上述单片式电容触摸屏通过在金属连接桥9的外侧设置一层低反射率膜层10，降低金属连接桥9的反射光，使得操作者能够更清晰地观看透过电容触摸屏的显示画面，视觉效果良好。 

如图1和图3所示，上述单片式电容触摸屏的制造方法包括如下步骤： 

步骤一、在基板1内侧依次沉积低反射率膜层10和金属膜； 

步骤二、对金属膜和低反射率膜层10进行图形化，金属膜形成金属连接桥9和周边线路11，并且使得低反射率膜层10的图案与金属连接桥9和周边线路11的图案相重叠； 

步骤三、在金属膜的内侧涂布绝缘层，并且对绝缘层进行图形化，形成每个跳线结构3的绝缘垫块7； 

步骤四、沉积透明导电膜2，并对透明导电膜2进行图形化，形成第一电极队列、第二电极队列和跳线连接8； 

步骤五、在透明导电膜2的内侧涂布一层保护膜14； 

实施例二 

如图4、图5和图6所示，在其它情况均与实施例一相同的情况下，其区别在于：在本实施例中，跳线结构15中的底部连接16由透明导电膜17直接形成，而跳线连接18为由金属膜形成的金属连接桥19，并且金属膜采用导电性能良好的材料；在金属连接桥19的两端，低反射率膜层20夹置于金属膜与透明导电膜17之间，在金属连接桥19的中间，低反射率膜层20夹置于金属膜与绝缘垫块21之间。 

如图4和图6所示，上述单片式电容触摸屏的制造方法包括如下步骤： 

步骤一、在基板22内侧沉积透明导电膜17，并对透明导电膜17进行图形化，形成第一电极队列、第二电极队列和底部连接16。 

步骤二、在透明导电膜17的内侧涂布绝缘层，并且对绝缘层进行图形化，形成每个跳线结构的绝缘垫块21； 

步骤三、在透明导电膜17内侧依次沉积低反射率膜层20和金属膜； 

步骤四、对金属膜和低反射率膜层20进行图形化，金属膜形成金属连接桥19和周边线路23，并且使得低反射率膜层20的图案与金属连接桥19和周边线路23的图案相重叠。 

步骤五、在整个单片式电容触摸屏的最内侧(背面)涂布一层保护膜24。 

Claims (9)

1.一种具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏，包括一基板和设置在基板内侧的感测电极层，感测电极层包括一图形化透明导电膜，以及与图形化透明导电膜相结合的跳线结构，其特征是：

所述图形化透明导电膜包括：

多个第一电极队列，每个第一电极队列由多个第一电极块按第一方向排列而成；在每两个相邻的第一电极队列之间定义出的第二电极队列配置区；多个第二电极队列，每个第二电极队列由多个设置在第二电极队列配置区的第二电极块按不同于第一方向的第二方向排列而成；

所述跳线结构包括：

底部连接、绝缘垫块和跳线连接；底部连接附着在所述基板上；绝缘垫块设于底部连接的内侧；跳线连接跨过绝缘垫块，并与底部连接交叉设置；

跳线结构设置在每个第一电极队列与第二电极队列的交错位置；同一第一电极队列的相邻两个第一电极块通过底部连接相互连接；相应的第二电极队列的相邻两个第二电极块通过跳线连接相互连接；

底部连接或跳线连接的其中一个由透明导电膜形成，另外一个则是由金属膜形成的金属连接桥；

还包括低反射率膜层，低反射率膜层设置在金属连接桥上靠近所述基板的一侧。

2.如权利要求1所述的电容触摸屏，其特征是：所述低反射率膜层具有与金属连接桥重合的图案。

3.如权利要求1所述的电容触摸屏，其特征是：所述低反射率膜层的厚度为50～500nm。

4.如权利要求1所述的电容触摸屏，其特征是：还包括周边线路、遮掩层和图案层；周边线路设置在第一电极队列和第二电极队列的周边，周边线路由形成金属连接桥的金属膜形成；遮掩层、图案层设置在周边线路的外侧。

5.如权利要求1～4任一项所述的电容触摸屏，其特征是：所述金属连接桥为底部连接，所述低反射率膜层夹置于金属膜与基板之间。

6.如权利要求1～4任一项所述的电容触摸屏，其特征是：所述金属连接桥为跳线连接；在金属连接桥的两端，所述低反射率膜层夹置于金属膜与透明导电膜之间，在金属连接桥的中间，所述低反射率膜层夹置于金属膜与绝缘垫块之间。

7.如权利要求6所述的电容触摸屏，其特征是：所述金属连接桥采用导电性能良好的材料。

8.如权利要求5所述的具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、在基板内侧依次沉积低反射率膜层和金属膜；

步骤二、对金属膜和低反射率膜层进行图形化，金属膜形成金属连接桥和周边线路，并且使得低反射率膜层的图案与金属连接桥和周边线路的图案相重叠；

步骤三、在金属膜的内侧涂布绝缘层，并且对绝缘层进行图形化，形成每个跳线结构的绝缘垫块；

步骤四、沉积透明导电膜，并对透明导电膜进行图形化，形成第一电极队列、第二电极队列和跳线连接。

9.如权利要求6所述的具有低反射率连接桥的单片式电容触摸屏的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、在基板内侧沉积透明导电膜，并对透明导电膜进行图形化，形成第一电极队列、第二电极队列和底部连接。

步骤二、在透明导电膜的内侧涂布绝缘层，并且对绝缘层进行图形化，形成每个跳线结构的绝缘垫块；

步骤三、在基板内侧依次沉积低反射率膜层和金属膜；

步骤四、对金属膜和低反射率膜层进行图形化，金属膜形成金属连接桥和周边线路，并且使得低反射率膜层的图案与金属连接桥和周边线路的图案相重叠。

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