触控面板的制作方法

文档序号:16087300发布日期:2018-11-27 22:35阅读:120来源:国知局

本实用新型涉及触控技术领域,特别涉及一种触控面板。



背景技术:

相关技术的触控面板包括基板和形成于基板上且呈阵列排布的电极,电极通过行引线和检测电路连接,由于行引线需通过基板的左右侧边缘走线,所以在基板的左右侧边缘形成黑框区域(Black Matrix,BM),导致触控面板应用到触摸屏后限制了触摸屏的屏占比。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型的实施方式提供了一种触控面板,包括透明基材和形成于所述基材表面的透明导电层,所述透明导电层形成有呈阵列排布的电极对和与所述电极对连接的多根引线,每对所述电极对包括相互绝缘又互感耦合的驱动电极和接收电极,一列所述电极对的所述多个驱动电极之间相互绝缘和所述多个接收电极之间相互绝缘;与一列所述电极对连接的多根所述引线位于对应一列所述电极对的两侧。

本实用新型实施方式的触控面板,采用单层的透明导电层可以在不影响或者说较大程度上不影响触控面板的光透过率的情况下将引线设置在对应一列电极对的两侧,如此,无需在基材的左右两侧走金属引线来与检测电路连接,从而可以不用预留左右黑框区域,进而提高了触摸屏的屏占比。

在某些实施方式中,所述透明导电层采用透光率大于或者等于85%的导电材质。

基于人眼的视觉分辨能力,当材料的透光率大于或者等于85%时,在可见光 (380nm~780nm)范围内人眼能够清楚地识别显示屏的内容且较好地接收显示屏展现的视觉效果。

在某些实施方式中,所述驱动电极和所述接收电极呈马蹄状,所述驱动电极和所述接收电极的槽口朝向与所述电极对的行方向平行,所述驱动电极的槽口朝向和所述接收电极的槽口朝向相对设置且嵌套排布。

驱动电极和接收电极的槽口相对设置并嵌套排布增大了它们之间互感的面积,使其检测电容变化的灵敏度提高,增强了手指触碰触摸屏的响应速度。

在某些实施方式中,与一列所述电极对的所述多个驱动电极连接的所述多根引线位于对应一列所述电极对的同一侧,而与对应一列所述电极对的所述多个接收电极连接的所述多根引线位于对应一列所述电极对的另一侧。

通过合理安排引线与驱动电极和接收电极的排布位置,有利于简化引线的制程工艺,有效地缩短制程时间。

在某些实施方式中,所述多根引线包括沿平行于所述电极对的列方向设置的主引线和从所述主引线沿平行于所述电极对的行方向延伸至所述电极对上的连接引线。

信号引线通过设置多根主引线和相应的分支连接引线与对应的电极对连接,实现感应层和处理器之间信号的传递。引线之间按照最短距离平行设置,有利于简化引线的总长度,提高制程工艺的效率,同时也使成本更低。

在某些实施方式中,所述主引线包括驱动主引线和接收主引线,所述连接引线包括驱动连接引线和接收连接引线,所述驱动主引线平行且间隔排布,所述驱动主引线一端与所述驱动连接引线连接,所述驱动主引线的另一端沿所述电极对列方向延伸至所述基材上方;所述接收主引线平行且间隔排布,所述接收主引线一端与所述接收连接引线连接,所述接收主引线的另一端沿所述电极对的列方向延伸至所述基材的上方。

驱动主引线连接对应驱动电极,接收主引线连接对应接收电极,各驱动主引线和各接收主引线平行且间隔设置,使各引线之间按照最短距离且合理化排布,有利于最大化减少引线的总长度,同时使各引线间隔排布,避免了因引线间触碰而导致信号干扰。

在某些实施方式中,所述基材包括显示区和位于所述显示区外延的边框区,所述电极对位于所述显示区内,所述边框区上涂有油墨层,所述主引线横穿所述显示区与所述边框区的相接处。

通过划分显示区和边框区,将感应层设置在显示区展现视觉效果,同时将不透明的边框导电层设置在边框区,涂有油墨层的边框区不仅增强遮光能力,而且固化后的涂层具有优异的附着力,使附着其上的透明导电层和边框导电层不易脱落。

在某些实施方式中,所述触控面板满足下列条件式:0<W/(L+W)<0.02,其中,W为所述边框区的宽度,L为所述显示区的长度。

屏占比=显示区的面积/屏幕总面积*100%,边框区的宽度W过大,会使屏幕的显示区区域变小,降低触摸屏的屏占比,通过限定边框区的宽度,使触摸面板的屏占比保持在98%以上,另外,预留边框区一定的宽度,有利于放置不透明的边框导电层。

在某些实施方式中,多根所述引线包括沿平行于所述电极对的列方向设置的主引线,所述触控面板包括形成于所述透明导电层表面并与所述主引线连接的边框导电层,所述边框导电层通过折弯方式使所述边框导电层的末端位于显示屏的背面。

在透明导电层上形成的边框导电层通过折弯操作后,将大部分的边框导电层置于显示屏的背面,使边框区占据屏幕的面积明显减少,从而提高了触控面板的屏占比。

在某些实施方式中,所述边框导电层采用金、银、铜、铝、镍、锌或者任意两者或两者以上组成的合金的材料。

由于金属原子的价电子较少,外电子层不饱满,存在着电子空位,在电压的作用下外来的电子进入电子空位,多出的电子在电子空位间换位移动从而形成电流,因而使金属具有良好的导电性,所以形成主引线上的第二导电层能够很好地与处理器之间进行信号传递。此外,由于金属原子的半径相对较大,价电子数目相对较少,电子容易脱离金属原子而成为自由电子,所以,当晶体受到外力作用时,金属正离子间滑动而不断裂,使其具有良好的延展性和可挠性,因而在进行折弯操作时不容易折断。

在某些实施方式中,所述基材包括显示区、位于所述显示区外延的边框区和位于所述边框区内的折弯区,所述折弯区到所述显示区的距离大于或者等于0,所述折弯区到所述显示区的距离大于或者等于所述边框导电层的首端到所述显示区的距离。

由于透明导电层的延展性和可挠性较差,边框导电层具有良好的延展性和可挠性,使得具有边框导电层部分的透明导电层具有良好的可挠性。因此,在进行折弯操作时,通过限定折弯处到不含边框导电层的透明导电层的距离能够避免单层的透明导电层被折弯或者折断。

在某些实施方式中,所述基材包括显示区和位于所述显示区外延的边框区,所述边框导电层的首端位于所述边框区内,所述边框导电层的首端到所述显示区的距离大于或者等于0。

由于边框导电层是不透明的,通过在制备边框导电层时限制边框导电层到显示区的距离,避免了因边框导电层出现在显示区而导致触摸面板屏幕的屏占比降低;另外,能够使边框层最大化覆盖位于边框区的引线,为后续进行折弯操作提供充足的折弯范围来避免单层的透明导电层被折断。

在某些实施方式中,其特征在于,所述触控面板包括保护层,所述保护层的一表面覆盖所述透明导电层和所述边框导电层,另一表面与所述显示屏的正面贴合。

保护层覆盖透明导电层和边框导电层,由于保护层采用绝缘材料,因而在与显示屏贴合后,隔绝了透明导电层和边框导电层在工作过程中受到外界其他因素对信号的干扰,同时也起到固定且阻隔电极对之间或者引线之间或者电极对与引线之间因触碰而发生信号扰乱的作用。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本实用新型某些实施方式的触控面板的结构示意图。

图2是图1中的触控面板II处的局部示意图。

图3是图1中的触控面板III处的局部示意图。

图4是图1中的触控面板沿线IV-IV的剖面示意图。

图5是本实用新型某些实施方式的触控面板的结构示意图。

主要元件符号说明:

触控面板10、透明基材11、显示区12、边框区13、透明导电层14、电极对15、引线 16、边框导电层17、折弯区18、显示屏20、保护层30、柔性印制电路板40、油墨层131、相接处132、驱动电极151、接收电极152、主引线161、连接引线162、首端171、末端172、驱动电极槽口1511、接收电极槽口1521、驱动主引线1611、接收主引线1612、驱动连接引线1621、接收连接引线1622。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1,本实用新型实施方式的触控面板10包括透明基材11和形成透明基材11 上的透明导电层14,透明导电层14形成有呈阵列排布的电极对15和与电极对15连接的多根引线16。每对电极对15包括形成相互绝缘又互感耦合的驱动电极151和接收电极152,一列电极对15的多个驱动电极151之间相互绝缘和多个接收电极152之间相互绝缘。与一列电极对15连接的多根引线16位于对应一列电极对15的两侧。

本实用新型实施方式的触控面板10,采用单层的透明导电层14可以在不影响或者在较大程度上不影响触控面板10的光透过率的情况下将引线16设置在对应一列电极对15的两侧,如此,无需在基材11的左右两侧走金属引线来与检测电路连接,从而可以不用预留左右黑框区域,进而提高触摸屏的屏占比。

具体地,透明基材11可以采用玻璃或者塑胶材质。玻璃具有优良的光学稳定性,其透光性高达95%,原材料成本低廉,模具成型尺寸精确,技术和工艺成熟,因而成本较低。塑胶的化学性能稳定,耐冲击、耐磨耗性,其透光性达90%且不易破碎,原材料成本低,制造工艺简单。

在一些实施方式中,利用透明导电材料作为感应层(电极对15)和引线16,可以实现三边无边框的效果,为用户带来更好的体验。另外,透明导电层14可以采用真空蒸发镀膜法在真空室中将原材料形成蒸汽流并入射到基材11表面凝结形成薄膜状的透明导电层14。或者采用磁控溅射法,利用电场将材料的原子溅射在基材11上形成透明导电层14的沉积。或者通过化学气相沉淀法将反应物质发生化学反应并生成固态物质沉积形成透明导电层14。

在一些实施方式中,透明导电层14采用透光率大于或者等于85%的导电材质。

基于人眼的视觉分辨能力,当材料的透光率大于或者等于85%时,在可见光 (380nm~780nm)范围内人眼能够清楚地识别显示屏的内容且较好地接收显示屏展现的视觉效果。

具体地,透明导电层14可以由具有低电阻率、高透射率的导电膜制成,可以采用金属膜系、氧化物膜系、其他化合物膜系或者高分子膜系和复合膜系等等。透明导电层14可以采用氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)或者碳纳米管材料。氧化铟锡制成的薄膜在可见光 (380nm~780nm)范围内是透明的,其透光率在90%以上,高可见光区透射率和低电阻率相结合,使ITO薄膜成为典型的透明导电薄膜材料。碳纳米管是由石墨碳原子层卷曲而成,管直径一般为几纳米到几十纳米,管壁厚度仅为几纳米,因而用碳纳米管制成的薄膜基于人眼视觉是透明。由于碳纳米管的碳原子之间构成六边形,存在着一个孤对电子环绕在每个碳原子周围,从而使其有具有相当好的导电性。

在某些实施方式中,透明导电层14可以采用掺杂氟的SnO2透明导电材料或者掺杂铝的氧化锌(Zinc oxide,ZnO)透明导电材料,也可以是由极细金属网格或者纳米银制成的导电层。

在某些实施方式中,驱动电极151和接收电极152同层设置。

驱动电极151和接收电极152形成互感耦合的单层感应层,拥有了良好的光学特性,不仅比双层导电层提高了光的透过率,而且使触控面板10的整体厚度上显得更薄。另外,由于ITO的成本占据总成本的40%左右,因而单层的感应层能够明显降低生产成本。

具体地,驱动电极151向接收电极152发射低频信号,当手指触碰触摸屏时,引起电容值的变化,使信号产生滞后或超前,接收电极152接收信号后进行处理计算,从而获得手指触碰触摸屏的具体位置。

请参阅图1和图2,在某些实施方式中,驱动电极151和接收电极152呈马蹄状,驱动电极的槽口1511朝向和接收电极的槽口1521朝向与电极对15的行方向平行,驱动电极的槽口1511朝向和接收电极的槽口1521朝向相对设置且嵌套排布。

驱动电极槽口1511和接收电极槽口1521相对设置且嵌套排布增大了驱动电极151和接收电极152之间互感的面积,使其检测电容变化的灵敏度提高,增强了手指触碰触摸屏的响应速度。

具体地,驱动电极151和接收电极152的形状可以是矩形、三角形或者其他图案,每个图案可以独立排布,也可以顺序排布或者错位排布或者阶梯式排布,具体的图形设计可以根据IC驱动能力以及运算能力进行设计。然而,这些图案是用于示例性的而本实用新型的实施例不限与此。

在某些实施方式中,与一列电极对15的多个驱动电极151连接的多根引线16位于对应一列电极对15的同一侧,而与对应一列电极对15的多个接收电极152连接的多根引线16 位于对应一列电极对15的另一侧。

通过合理安排引线16与驱动电极151和接收电极152的排布位置,有利于简化引线16 的制程工艺,有效地缩短制程时间。

在某些实施方式中,多根引线16包括沿平行于电极对15的列方向设置的主引线161和从主引线161沿平行于电极对15的行方向延伸至电极对15上的连接引线162。

引线16通过设置多根主引线161和相应的分支连接引线162与对应的电极对15连接,实现感应层和处理器之间信号的传递。引线16之间按照最短距离平行设置,有利于简化引线16的总长度,提高制程工艺的效率,同时也使成本更低。

具体地,主引线161和连接引线162可以按照IC设计要求进行整列排布。各引线彼此分离,不产生交错,因而不需要为不同线路的相交处制作绝缘层,简化了制程工艺,提高了制程效率。

在某些实施方式中,主引线161包括驱动主引线1611和接收主引线1612,连接引线162 包括驱动连接引线1621和接收连接引线1622,驱动主引线1611平行且间隔排布,驱动主引线1611的一端与驱动连接引线1622连接,驱动主引线1611的另一端沿电极对15列方向延伸至基材11上方。接收主引线1612平行且间隔排布,接收主引线1612的一端与接收连接引线1621连接,接收主引线1612的另一端沿电极对15的列方向延伸至基材11的上方。

驱动主引线1611通过驱动连接引线1621连接对应驱动电极151,接收主引线1612通过接收连接引线1622连接对应接收电极152,各驱动主引线1611和各接收主引线1612平行且间隔设置,使各引线之间按照最短距离且合理化排布,有利于最大化减少引线的总长度,同时各引线间隔排布,避免了因引线间触碰而导致信号干扰。

请参阅图1、图3和图4,在某些实施方式中,基材11包括显示区12和位于显示区12 外延的边框区13,电极对15位于显示区12内,边框区13上涂有油墨层131,主引线161 横穿显示区12与边框区13的相接处132。

通过划分显示区12和边框区13,感应层设置在显示区12内展现视觉效果,同时将不透明的边框导电层17设置在边框区13,涂有油墨层131的边框区13不仅增强遮光能力,而且固化后的涂层具有优异的附着力,使附着其上的透明导电层14和边框导电层17不易脱落。

具体地,边框区13可以设置在显示区12的上方。然而,边框区13和显示区12的位置是用于示例性的而本实用新型的实施例不限与此,边框区13也可以位于显示区12的下方。此外,边框区13涂有黑色油墨层131,能够提高触控面板10在边框区13的光学密度,在保证遮光作用的同时也营造了良好的视觉效果。

请参阅图1,在某些实施方式中,触控面板10满足下列条件式:0<W/(W+L)<0.02,其中,W为边框区13的宽度,L为显示区12的长度。

屏占比=显示区12的面积/屏幕总面积*100%,若边框区13的宽度W过大,会使屏幕的显示区12区域变小,降低触摸屏的屏占比,通过限定边框区13的宽度,使触摸面板的屏占比保持在98%以上,另外,预留边框区13一定的宽度,可用于放置不透明的边框导电层17。

具体地,以5.5寸手机触摸屏的长度(边框区13的宽度W+显示区12的长度L)为145mm,边框区13的宽度W为1.4mm计算,屏占比达到99%。另一方面,限制了边框区13的宽度,可以节省涂在其上的油墨层131,减少油墨层131的成本。

请参阅图1、图4和图5,在某些实施方式中,多根引线16包括沿平行于电极对15的列方向设置的主引线161,触控面板10包括形成于透明导电层14表面并与主引线161连接的边框导电层17,边框导电层17通过折弯方式使边框导电层17的末端172位于显示屏20 的背面。

在透明导电层14上形成的边框导电层17通过折弯操作后,将位于边框区13内大部分的边框导电层17置于显示屏20的背面,使边框区13占据屏幕的面积明显减少,从而提高了触控面板10的屏占比。本实施例折弯的大部分是指包含透明导电层14的边框导电层17,然而,本实用新型的实施例并不限于此,折弯的大部分也可以只含有边框导电层14。

具体地,折弯后的边框导电层17减少了占据边框区13的面积,有利于缩小边框区13 的宽度W,提高触控面板10的屏占比,同时也节省油墨层131的成本。折弯后的边框导电层17可以通过双面胶或者泡棉胶将其末端172与柔性印制电路板40一并固定在显示屏20 后面。

在某些实施方式中,边框导电层17采用金、银、铜、铝、镍、锌或者任意两者或两者以上组成的合金的材料。

由于金属原子的价电子较少,外电子层不饱满,存在着电子空位,在电压的作用下外来的电子进入电子空位,多出的电子在电子空位间换位移动,从而形成电流,因而使金属具有良好的导电性,所以形成在主引线161上的边框导电层17能够很好地与处理器之间进行信号传递。此外,由于金属原子的半径相对较大,价电子数目相对较少,电子容易脱离金属原子而成为自由电子,所以,当晶体受到外力作用时,金属正离子间滑动而不断裂,使其具有良好的延展性和可挠性,因而在进行折弯操作时不容易折断。

具体地,边框导电层17可以采用真空蒸发镀膜法在真空室中将原材料形成蒸汽流并入射到基材11表面凝结形成导电层。或者采用磁控溅射法,利用电场将材料的原子溅射在基材11上形成导电层的沉积。或者通过化学气相沉淀法将反映物质发生化学反应并生成固态物质沉积形成导电层。

请参阅图1和图3,在某些实施方式中,基材11包括显示区12和位于显示区12外延的边框区13,折弯区18位于边框区13内,折弯区18到显示区12的距离大于或者等于0,折弯区18到显示区12的距离大于或者等于边框导电层17的首端171到显示区12的距离。

由于透明导电层14的延展性和可挠性较差,边框导电层17具有良好的延展性和可挠性,使得具有边框导电层17部分的透明导电层14具有良好的可挠性。因此,在进行折弯操作时,通过限定折弯处到不含边框导电层17的透明导电层14的距离能够避免单层的透明导电层 14被折弯或者折断。

具体地,折弯区18到显示区12的距离,即折弯区18到相接处132的距离可以是0.8mm 左右,折弯区18到边框导电层17的首端171的距离可以是0.5mm左右,通过预留足够的距离能够降低折弯工艺的难度,同时又能保证折弯工艺的良率。

在某些实施方式中,基材11包括显示区12和位于显示区12外延的边框区13,边框导电层17的首端171位于边框区13内,边框导电层17的首端171到显示区12的距离大于或者等于0。

由于边框导电层17是不透明的,通过在制备边框导电层17时限制边框导电层17到显示区12的距离,即首端171到相接处132的距离,避免了因边框导电层17出现在显示区 12而导致触控面板10屏幕的屏占比降低。此外,还有利于边框导电层17最大化覆盖位于边框区13的主引线161,为后续进行折弯操作提供充足的折弯范围来避免单层的透明导电层14被折断。

具体地,边框导电层17的首端171到显示区12的距离可以设置在0.3mm左右,以保证在制备边框导电层17时不会偏移到显示区12内,提高折弯工艺的良率。

请参阅图5,在某些实施方式中,触控面板10包括保护层30,保护层30和透明导电层 14位于基材11的同一侧,保护层30的一表面310覆盖透明导电层14和边框导电层17,保护层30的另一表面320与显示屏20的正面贴合,表面310和表面320相背。

保护层30采用绝缘材料,与显示屏20贴合后,隔绝了透明导电层14和边框导电层17 在工作过程中受到外界因素对信号的干扰,同时也起到固定且阻隔电极对15之间或者引线 16之间或者电极对15与引线16之间可能因脱落而引起的触碰导致发生信号扰乱的作用。

具体地,通过光学胶将保护层30与显示屏20进行贴合,可以采用OCA胶或者其他具有高透光性、高黏着性、耐高温性、抗紫外线性的光学胶。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“行方向”、“列方向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“边缘”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中,“多个”、“多根”的含义是指数量两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。可以是机械连接,也可以是电连接。可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本实用新型。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

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