柔性触摸屏及其制作方法
【专利摘要】本发明提供一种柔性触摸屏及其制作方法，通过在同一块柔性基板(1)的上下表面上分别制作触控感应电极层(2)和触控驱动电极层(4)及其走线，能够减少柔性触摸屏的工艺复杂性及柔性触摸屏的厚度，提高其柔性，并在柔性基板(1)上开设过孔(7)，将一侧表面的走线引入另一侧，实现在同一侧表面焊接柔性电路板(6)，还通过改进触控感应电极层(2)的图案，增设遮挡电极(22)，减小触控感应电极层(2)图案引起的视觉差异，改善视觉效果和蚀刻过程中的工艺稳定性。
【专利说明】
柔性触摸屏及其制作方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种柔性触摸屏及其制作方法。
【背景技术】
[0002]现有的液晶显示器、等离子体显示器、有机电致发光显示器主要使用玻璃基板，由于玻璃基板具有脆性，易损坏等缺点，在要求便携化，轻薄化，质轻的移动显示设备领域以及大尺寸显示设备领域的应用上受到了限制。因此，近来以柔性基板如塑料基板，金属箔片等代替玻璃基板制备的柔性显示器件受到了广泛关注，在未来的显示技术中也将有更广阔的发展空间。
[0003]触摸屏(TouchPanel，TP)又称为触控屏、触控面板，它作为一种人机交互的输入装置被广泛应用在各种电子产品上，比如手机、PDA、多媒体、及公共信息查询系统等。用户可以通过手指或专用笔触摸屏幕而产生电信号的变化，对位于触摸屏后面显示器件中所显示的文字、符号、及菜单等进行识别与选择操作，从而实现对设备的输入操作。
[0004]随着柔性显示技术的发展，现在的移动终端如手机、智能手表、及智能手环等都有向轻薄化，柔性可弯折方向发展的趋势。因此，对于在便携终端中使用的触摸屏，也逐渐开始要求柔性。目前柔性触摸屏最常使用的是电容式触摸屏，其工作原理是当手指触摸时，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，通过检测电路来检测这个很小的电流变化来确定手指的位置。其制作方法为:提供两块柔性基板(通常为柔性塑料)，分别在两片柔性基板上制作触控感应电极(RX)和触控驱动电极，再通过光学透明胶(Optically Clear Adhesive，OCA)或者光学透明树脂胶(Optically Clear Resin，0CR)把它们贴附在一起，通常一片柔性基板的厚度为数十微米，两片柔性基板及其上电极贴合到一起形成的柔性触摸屏的厚度可达100微米以上，柔性触摸屏的厚度过大不仅不符合当前显示面板薄形化的趋势，还会使得柔性触摸屏的柔性变差。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种柔性触摸屏，能够降低柔性触摸屏的厚度，提高柔性触摸屏的柔性。
[0006]本发明的目的还在于提供一种柔性触摸屏的制作方法，能够降低柔性触摸屏的厚度，提高柔性触摸屏的柔性。
[0007]为实现上述目的，本发明首先提供一种柔性触摸屏，包括:柔性基板、设于所述柔性基板上表面上的触控感应电极层、设于所述柔性基板上表面上的第一金属走线层、设于所述柔性基板下表面上的触控驱动电极层、设于所述柔性基板下表面上的第二金属走线层、以及通过第一金属走线层和第二金属走线层与所述触控感应电极层及触控驱动电极层电性连接的柔性电路板；
[0008]所述柔性基板包括:有效区域、及设于有效区域外围的非有效区域；
[0009]所述触控感应电极层、及触控驱动电极层分别设于所述柔性基板的上表面与下表面的有效区域上，所述第一金属走线层、及第二金属走线层分别设于所述柔性基板的上表面与下表面的非有效区域上。
[0010]所述触控感应电极层包括:多个平行间隔排列的竖直的条状感应电极，所述触控驱动电极层包括:多个平行间隔排列的水平的条状驱动电极。
[0011]所述触控感应电极层还包括:设于所述柔性基板的上表面有效区域上未形成条状感应电极的区域上的多个遮挡电极。
[0012]所述柔性电路板设于所述柔性基板的上表面上，包括多个引脚；
[0013]所述第一金属走线层包括:多条感应电极线、及多条连接线；
[0014]所述第二金属走线层包括:多条驱动电极线；
[0015]所述柔性基板的非有效区域设有贯穿所述柔性基板的多个过孔；
[0016]所述感应电极线的两端分别电性连接一个条状感应电极和一个引脚；
[0017]所述驱动电极线的一端连接一个条状驱动电极，另一端穿过所述过孔与所述连接线的一端电性连接；
[0018]所述连接线的另一端电性连接一个引脚。
[0019]所述第一金属走线层还包括与所述柔性电路板电性连接的第一接地线，所述第二金属走线层还包括通过过孔与所述柔性电路板电性连接的第二接地线。
[0020]本发明还提供一种柔性触摸屏的制作方法，包括如下步骤:
[0021]步骤1、提供一柔性基板，所述柔性基板包括:有效区域、及设于有效区域外围的非有效区域；
[0022]步骤2、在所述柔性基板的上表面的有效区域上形成触控感应电极层；
[0023]步骤3、在所述柔性基板的上表面的非有效区域上形成第一金属走线层；
[0024]步骤4、在所述柔性基板的下表面的有效区域上形成触控驱动电极层；
[0025]步骤5、在所述柔性基板的下表面的非有效区域上形成第二金属走线层；
[0026]步骤6、提供一柔性电路板，将柔性电路板通过第一金属走线层和第二金属走线层与所述触控感应电极层及触控驱动电极层电性连接到一起。
[0027]所述触控感应电极层包括:多个平行间隔排列的竖直的条状感应电极，所述触控驱动电极层包括:多个平行间隔排列的水平的条状驱动电极。
[0028]所述触控感应电极层还包括:设于所述柔性基板的上表面有效区域上未形成条状感应电极的区域上的多个遮挡电极。
[0029]所述步骤4与步骤5之间还包括一图案化所述柔性基板，在所述柔性基板非有效区域形成多个贯穿所述柔性基板的过孔的步骤；
[0030]所述柔性电路板设于所述柔性基板的上表面上，包括多个引脚；
[0031 ]所述第一金属走线层包括:多条感应电极线、及多条连接线；
[0032]所述第二金属走线层包括:多条驱动电极线；
[0033]所述感应电极线的两端分别电性连接一个条状感应电极和一个引脚；
[0034]所述驱动电极线的一端连接一个条状驱动电极，另一端穿过所述过孔与所述连接线的一端电性连接；
[0035]所述连接线的另一端电性连接一个引脚。
[0036]所述第一金属走线层还包括与所述柔性电路板电性连接的第一接地线，所述第二金属走线层还包括通过过孔与所述柔性电路板电性连接的第二接地线。
[0037]本发明的有益效果:本发明提供的一种柔性触摸屏及其制作方法，通过在同一块柔性基板的上下表面上分别制作触控感应电极层和触控驱动电极层及其走线，能够减少柔性触摸屏的工艺复杂性及触摸屏的厚度，提高其柔性，并在柔性基板上开设过孔，将一侧表面的走线引入另一侧，实现在同一侧表面焊接柔性电路板，进一步地，还通过改进触控感应电极层的图案，增设遮挡电极，减小触控感应电极层图案引起的视觉差异，改善视觉效果和蚀刻过程中的工艺稳定性。
【附图说明】
[0038]为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
[0039]附图中，
[0040]图1为本发明的柔性触摸屏的上表面的一种结构示意图；
[0041 ]图2为本发明的柔性触摸屏的下表面的结构示意图；
[0042]图3为本发明的柔性触摸屏对应图1中A-A线处的剖示示意图；
[0043]图4为本发明的柔性触摸屏对应图1中B-B线处的剖示示意图；
[0044]图5为本发明的柔性触摸屏的上表面的另一种结构示意图；
[0045]图6为本发明的柔性触摸屏的制作方法的流程图。
【具体实施方式】
[0046]为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
[0047]请参阅图1并结合图2，本发明提供一种柔性触摸屏，该柔性触摸屏为电容式触摸屏，包括:柔性基板1、设于所述柔性基板I上表面上的触控感应电极(Rx)层2、设于所述柔性基板I上表面上的第一金属走线层3、设于所述柔性基板I下表面上的触控驱动电极(Tx)层
4、设于所述柔性基板I下表面上的第二金属走线层5、以及通过第一金属走线层3和第二金属走线层5与所述触控感应电极层2及触控驱动电极层4电性连接的柔性电路板(FlexiblePrinted Circuit，FPC)6。
[0048]具体地，所述柔性基板I包括:有效区域11、及设于有效区域11外围的非有效区域12；
[0049]所述触控感应电极层2、及触控驱动电极层4分别设于所述柔性基板I的上表面与下表面的有效区域11上，所述第一金属走线层3、及第二金属走线层5分别设于所述柔性基板I的上表面与下表面的非有效区域12上。
[0050]进一步地，所述触控感应电极层2包括:多个平行间隔排列的竖直的条状感应电极21，所述触控驱动电极层4包括:多个平行间隔排列的水平的条状驱动电极41。
[0051]需要说明的是，请参阅图1、图2、图3、及图4，所述柔性电路板6设于所述柔性基板I的上表面上，包括多个引脚(FPC bonding pad)61;所述第一金属走线层3包括:多条感应电极线31、及多条连接线32;所述第二金属走线层5包括:多条驱动电极线51;所述柔性基板I的非有效区域12设有贯穿所述柔性基板I的多个过孔7;所述感应电极线31的两端分别电性连接一个条状感应电极21和一个引脚61;所述驱动电极线51的一端连接一个条状驱动电极41，另一端穿过所述过孔7与所述连接线32的一端电性连接;所述连接线32的另一端电性连接一个引脚61。请参阅图1、图2、及图3，所述第一金属走线层3还包括与所述柔性电路板6电性连接的第一接地线33，所述第二金属走线层4还包括通过过孔7与所述柔性电路板6电性连接的第二接地线52。
[0052]具体地，所述条状感应电极21、及条状驱动电极41均为透明导电电极，材料优选氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)，所述柔性基板I的材料可选择聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)、或强化处理的聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)等，所述第一金属走线层3、及第二金属走线层4的材料为铜(Cu)、招(Al)、及钼(Mo)中的一种或多种的组合，例如仅由一层铜形成，或者由两层钼夹一层铝形成。
[0053]值得一提的是，所述柔性触摸屏的条状感应电极21，都是采用整面沉积透明导电薄膜再蚀刻的方式形成，蚀刻后有透明导电膜的区域(即形成有条状感应电极21的区域)和无透明导电膜的区域(即没有形成条状感应电极21的空白区域)会存在蚀刻痕迹，无透明导电膜透明性较好，有透明导电膜的区域会偏黄，进而引起视觉差异，影响显示效果，为解决上述问题，如图5所示，可以在空白区域增加遮挡电极22，遮挡电极22用于弱化蚀刻痕迹，独立存在，不与外部走线连接，不起到导电电极作用，并与所述条状感应电极21通过同一道图案化制程同时形成。进一步地，如图5所示，为了进一步的优化蚀刻引起的视觉差异，还可以从条状感应电极21上沿水平方向向两边延伸出多个凸起23，进一步扩大透明导电膜覆盖的面积，减小视觉差异。
[0054]可以理解的是，本发明并不限于将柔性电路板6设于所述柔性基板I的上表面上，并在第一金属走线层3上形成连接过孔7与所述柔性电路板6的连接线，也可以将柔性电路板6设于所述柔性基板I的下表面上，并在第二金属走线层5上形成连接过孔7与柔性电路板6的连接线，同时第一金属走线层3中感应电极连接线31通过穿过过孔7与该连接线连接，从而接入柔性电路板6，而第二金属走线层5中的驱动电极连接线51则直接与柔性电路板6电性连接，其余均与上述实施例相同，在此不再赘述。
[0055]进一步地，通过OCA或OCR胶把柔性触摸屏的上表面与柔性盖板(Coverlens)粘结到一起，下表面与柔性显示屏粘结到一起，可以形成柔性触摸显示屏。
[0056]请参阅图6，本发明还提供一种柔性触摸屏的制作方法，包括如下步骤:
[0057]步骤1、提供一柔性基板1，所述柔性基板I包括:有效区域11、及设于有效区域11外围的非有效区域12。
[0058]具体地，所述柔性基板I可以通过卷对卷制程(roll to roll)获得，材料可选择PET、P1、或强化处理的聚碳酸酯等。
[0059]步骤2、在所述柔性基板I的上表面的有效区域11上形成触控感应电极层2。
[0060]具体地，所述步骤2具体包括先在所述柔性基板I的上表面上沉积一透明导电薄膜，再对该透明导电薄膜进行蚀刻，形成触控感应电极层2。所述透明导电薄膜材料为ΙΤ0。
[0061]具体地，如图1所示，所述触控感应电极层2包括:多个平行间隔排列的竖直的条状感应电极21。
[0062]另外，如图5所示，为了消除蚀刻引起的视觉差异，所述触控感应电极层2还可以包括遮挡电极22，所述遮挡电极22设于所述柔性基板I的上表面有效区域11未形成条状感应电极21的区域上，遮挡电极22用于弱化蚀刻痕迹，独立存在，不与外部走线连接，不起到导电电极作用，并与所述条状感应电极21通过同一道图案化制程同时形成。进一步地，如图5所示，为了进一步的优化蚀刻引起的视觉差异，还可以从条状感应电极21沿水平方向向两边延伸出多个凸起23，进一步扩大透明导电膜覆盖的面积，减小视觉差异。
[0063]步骤3、在所述柔性基板I的上表面的非有效区域12上形成第一金属走线层3。
[0064]具体地，所述第一金属走线层3的材料为铜、铝、及钼中的一种或多种的组合，例如仅由一层铜形成，或者由两层钼夹一层铝形成。
[0065]所述步骤3具体包括先在所述基板I的上表面形成一金属薄膜，再对所述金属薄膜进行图案化制程，形成第一金属走线层3。
[0066]步骤4、在所述柔性基板I的下表面的有效区域11上形成触控驱动电极层4。
[0067]具体地，所述步骤4具体包括先在所述柔性基板I的下表面上沉积一透明导电薄膜，再对该透明导薄膜进行蚀刻，形成触控驱动电极层4。所述透明导电薄膜材料为ΙΤ0。
[0068]具体地，所述触控驱动电极层4包括:多个平行间隔排列的水平的条状驱动电极41ο
[0069]步骤5、在所述柔性基板I的下表面的非有效区域12上形成第二金属走线层5。
[0070]具体地，所述第二属走线层5的材料为铜、铝、及钼中的一种或多种的组合，例如仅由一层铜形成，或者由两层钼夹一层铝形成。
[0071]所述步骤5具体包括先在所述基板I的下表面形成一金属薄膜，再对所述金属薄膜进行图案化制程，形成第二金属走线层5。
[0072]步骤6、提供一柔性电路板6，将柔性电路板6通过第一金属走线层3和第二金属走线层5与所述触控感应电极层2及触控驱动电极层4电性连接到一起。
[0073]进一步地，在所述步骤6之后，通过OCA或OCR胶把柔性触摸屏的上表面与柔性盖板粘结到一起，下表面则与柔性显示屏粘结，可以形成柔性触摸显示屏。
[0074]需要说明的是，为了实现在柔性基板I的同一侧表面连接柔性电路板6，所述步骤4与步骤5之间还包括一图案化所述柔性基板I，在所述柔性基板I非有效区域12形成多个贯穿所述柔性基板I的过孔7的步骤。
[0075]请参阅图1、图2、图3、及图4，所述柔性电路板6设于所述柔性基板I的上表面上，包括多个引脚61;所述第一金属走线层3包括:多条感应电极线31、及多条连接线32;所述第二金属走线层5包括:多条驱动电极线51;所述感应电极线31的两端分别电性连接一个条状感应电极21和一个引脚61;所述驱动电极线51的一端连接一个条状驱动电极41，另一端穿过所述过孔7与所述连接线32的一端电性连接;所述连接线32的另一端电性连接一个引脚61。
[0076]此外，所述第一金属走线层3还包括与所述柔性电路板6电性连接的第一接地线33，所述第二金属走线层4还包括通过过孔7与所述柔性电路板6电性连接的第二接地线52。所述感应电极线31、连接线32、及第一接地线33通过同一道图案化制程形成，所述驱动电极线51、及第二接地线52通过同一道图案化制程形成。
[0077]可以理解的是，本发明并不限于将柔性电路板6设于所述柔性基板I的上表面上，并在第一金属走线层3上形成连接过孔7与所述柔性电路板6的连接线，也可以将柔性电路板6设于所述柔性基板I的下表面上，并在第二金属走线层5上形成连接过孔7与柔性电路板6的连接线，同时第一金属走线层3中感应电极连接线31通过穿过过孔7与该连接线连接，从而接入柔性电路板6，而第二金属走线层5中的驱动电极连接线51则直接与柔性电路板6电性连接，其余均与上述实施例相同，在此不再赘述。
[0078]综上所述，本发明提供的一种柔性触摸屏及其制作方法，通过在同一块柔性基板的上下表面上分别制作触控感应电极层和触控驱动电极层及其走线，能够减少柔性触摸屏的工艺复杂性及触摸屏的厚度，提高其柔性，并在柔性基板上开设过孔，将一侧表面的走线引入另一侧，实现在同一侧表面焊接柔性电路板，进一步地，还通过改进触控感应电极层的图案，增设遮挡电极，减小触控感应电极层图案引起的视觉差异，改善视觉效果和蚀刻过程中的工艺稳定性。
[0079]以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种柔性触摸屏，其特征在于，包括:柔性基板(I)、设于所述柔性基板(I)上表面上的触控感应电极层(2)、设于所述柔性基板(I)上表面上的第一金属走线层(3)、设于所述柔性基板(I)下表面上的触控驱动电极层(4)、设于所述柔性基板(I)下表面上的第二金属走线层(5)、以及通过第一金属走线层(3)和第二金属走线层(5)与所述触控感应电极层(2)及触控驱动电极层(4)电性连接的柔性电路板(6); 所述柔性基板(I)包括:有效区域(11)、及设于有效区域(11)外围的非有效区域(12); 所述触控感应电极层(2)、及触控驱动电极层(4)分别设于所述柔性基板(I)的上表面与下表面的有效区域(11)上，所述第一金属走线层(3)、及第二金属走线层(5)分别设于所述柔性基板(I)的上表面与下表面的非有效区域(12)上。2.如权利要求1所述的柔性触摸屏，其特征在于，所述触控感应电极层(2)包括:多个平行间隔排列的竖直的条状感应电极(21)，所述触控驱动电极层(4)包括:多个平行间隔排列的水平的条状驱动电极(41)。3.如权利要求2所述的柔性触摸屏，其特征在于，所述触控感应电极层(2)还包括:设于所述柔性基板(I)的上表面有效区域(11)上未形成条状感应电极(21)的区域上的多个遮挡电极(22)。4.如权利要求2所述的柔性触摸屏，其特征在于，所述柔性电路板(6)设于所述柔性基板(I)的上表面上，包括多个引脚(61); 所述第一金属走线层(3)包括:多条感应电极线(31)、及多条连接线(32); 所述第二金属走线层(5)包括:多条驱动电极线(51); 所述柔性基板(I)的非有效区域(12)设有贯穿所述柔性基板(I)的多个过孔(7); 所述感应电极线(31)的两端分别电性连接一个条状感应电极(21)和一个引脚(61); 所述驱动电极线(51)的一端连接一个条状驱动电极(41)，另一端穿过所述过孔(7)与所述连接线(32)的一端电性连接； 所述连接线(32)的另一端电性连接一个引脚(61)。5.如权利要求4所述的柔性触摸屏，其特征在于，所述第一金属走线层(3)还包括与所述柔性电路板(6)电性连接的第一接地线(33)，所述第二金属走线层(4)还包括通过过孔(7)与所述柔性电路板(6)电性连接的第二接地线(52)。6.一种柔性触摸屏的制作方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1、提供一柔性基板(I)，所述柔性基板(I)包括:有效区域(U)、及设于有效区域(11)外围的非有效区域(12); 步骤2、在所述柔性基板(I)的上表面的有效区域(11)上形成触控感应电极层(2); 步骤3、在所述柔性基板(I)的上表面的非有效区域(12)上形成第一金属走线层(3); 步骤4、在所述柔性基板(I)的下表面的有效区域(11)上形成触控驱动电极层(4); 步骤5、在所述柔性基板(I)的下表面的非有效区域(12)上形成第二金属走线层(5); 步骤6、提供一柔性电路板(6)，将柔性电路板(6)通过第一金属走线层(3)和第二金属走线层(5)与所述触控感应电极层(2)及触控驱动电极层(4)电性连接到一起。7.如权利要求6所述的柔性触摸屏的制作方法，其特征在于，所述触控感应电极层(2)包括:多个平行间隔排列的竖直的条状感应电极(21)，所述触控驱动电极层(4)包括:多个平行间隔排列的水平的条状驱动电极(41)。8.如权利要求7所述的柔性触摸屏的制作方法，其特征在于，所述触控感应电极层(2)还包括:设于所述柔性基板(I)的上表面有效区域(11)上未形成条状感应电极(21)的区域上的多个遮挡电极(22)。9.如权利要求7所述的柔性触摸屏的制作方法，其特征在于，所述步骤4与步骤5之间还包括一图案化所述柔性基板(I)，在所述柔性基板(I)非有效区域(12)形成多个贯穿所述柔性基板(I)的过孔(7)的步骤； 所述柔性电路板(6)设于所述柔性基板(I)的上表面上，包括多个引脚(61); 所述第一金属走线层(3)包括:多条感应电极线(31)、及多条连接线(32); 所述第二金属走线层(5)包括:多条驱动电极线(51); 所述感应电极线(31)的两端分别电性连接一个条状感应电极(21)和一个引脚(61); 所述驱动电极线(51)的一端连接一个条状驱动电极(41)，另一端穿过所述过孔(7)与所述连接线(32)的一端电性连接； 所述连接线(32)的另一端电性连接一个引脚(61)。10.如权利要求9所述的柔性触摸屏的制作方法，其特征在于，所述第一金属走线层(3)还包括与所述柔性电路板(6)电性连接的第一接地线(33)，所述第二金属走线层(4)还包括通过过孔(7)与所述柔性电路板(6)电性连接的第二接地线(52)。
【文档编号】G06F3/041GK106020551SQ201610389474
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】余赟
【申请人】武汉华星光电技术有限公司