CN103019496B

CN103019496B - 一种电容式触控模组、其制备方法及电容式触摸屏

Info

Publication number: CN103019496B
Application number: CN201210576770.1A
Authority: CN
Inventors: 杨盛际
Original assignee: Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2032-12-26
Also published as: CN103019496A

Abstract

本发明公开了一种电容式触控模组、其制备方法及电容式触摸屏，在触控模组中增加了一层与触控电极层和金属层绝缘的衬底电极层，该衬底电极层具有对应于触控电极层的沟道区域的位置设置的衬底电极，由于衬底电极可以补偿触控电极层中由沟道区域造成的折射率差异，进而改善了电容式触控模组的外观效果。

Description

一种电容式触控模组、其制备方法及电容式触摸屏

技术领域

本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种电容式触控模组、其制备方法及电容式触摸屏。

背景技术

随着显示技术的飞速发展，触摸屏（Touch Screen Panel）已经逐渐遍及人们的生活中。目前，触摸屏按照工作原理可以分为：电阻式、电容式、红外线式以及表面声波式、电磁式、振波感应式以及受抑全内反射光学感应式等。其中，电容式触摸屏以其独特的触控原理，凭借高灵敏度、长寿命、高透光率等优点，被业内追捧为新宠。

目前应用比较广泛的投射式电容模组，如图1所示，依次包括：形成在衬底基板上的金属层（图1中未示出）、绝缘层、触控电极层以及保护层，其中，触控电极层具有交叉而置的触控感应电极和触控驱动电极的图形，金属层上具有通过绝缘层上的过孔桥接相邻触控驱动电极或相邻触控感应电极的金属桥以及一些金属走线。由于触控感应电极和触控驱动电极之间相互绝缘，因此在触控电极层上的触控感应电极和触控驱动电极之间会形成有沟道区域，该沟道区域会被绝缘材料填充。由于绝缘材料一般和制备触控电极层的电极材料的折射率不同，这样，在触控电极层上存在的沟道区域会使触控模组的外观效果变差，并且，在沟道区域的绝缘材料与电极材料（通常为ITO材料）的折射率存在较大差异△T的情况下，这种现象则尤为明显。

发明内容

本发明实施例提供了一种电容式触控模组、其制备方法及电容式触摸屏，用以改善电容式触控模组的外观效果。

本发明实施例提供的一种电容式触控模组，包括触控电极层、与所述触控电极层绝缘的金属层，所述触控电极层具有交叉而置的触控感应电极和触控驱动电极，且在触控感应电极和触控驱动电极之间形成有沟道区域，所述金属层具有桥接相邻的所述触控驱动电极或相邻的触控感应电极的金属桥，还包括：

与所述触控电极层和所述金属层绝缘的衬底电极层，所述衬底电极层具有对应于所述触控电极层的沟道区域的位置设置的衬底电极，所述衬底电极用于补偿所述触控电极层中由所述沟道区域造成的折射率差异。

本发明实施例还提供了一种电容式触摸屏，包括本发明实施例提供的上述电容式触控模组。

本发明实施例还提供了一种上述电容式触控模组的制备方法，包括：

在衬底基板上制备衬底电极层，通过一次构图工艺形成衬底电极的图形；

在衬底基板上制备金属层，通过一次构图工艺形成金属桥的图形；

在衬底基板上制备触控电极层，通过一次构图工艺形成触控驱动电极和触控感应电极的图形，且在触控感应电极和触控驱动电极之间形成有沟道区域；

在衬底基板上制备绝缘层，使所述衬底电极层、金属层及触控电极层相互绝缘；

相邻的所述触控驱动电极或相邻的触控感应电极通过所述金属桥桥接；所述衬底电极的图形对应于所述触控电极层的沟道区域的位置，所述衬底电极用于补偿由所述沟道区域造成的折射率差异。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的一种电容式触控模组、其制备方法及电容式触摸屏，在触控模组中增加了一层与触控电极层和金属层绝缘的衬底电极层，该衬底电极层具有对应于触控电极层的沟道区域的位置设置的衬底电极，由于衬底电极可以补偿触控电极层中由沟道区域造成的折射率差异，进而改善了电容式触控模组的外观效果。

附图说明

图1为现有技术中电容式触控模组的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电容式触控模组的制备方法的流程图；

图3a-图3e为本发明实施例提供的电容式触控模组各膜层设计的俯视图；

图4为本发明实施例提供的电容式触控模组的结构分解示意图；

图5为本发明实施例提供的电容式触控模组的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例提供的电容式触控模组、其制备方法及电容式触摸屏的具体实施方式进行详细地说明。

附图中各层薄膜厚度和区域大小形状不反应各膜层的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

本发明实施例提供的一种电容式触控模组，是在现有的投射电容式触控模组的结构中加入了衬底电极，实现了改善触控模组的外观效果的目的，现有的投射电容式触控模组具体包括：触控电极层、与触控电极层绝缘的金属层，其中，触控电极层具有交叉而置的触控感应电极和触控驱动电极，且在触控感应电极和触控驱动电极之间形成有沟道区域，金属层具有桥接相邻的触控驱动电极或相邻的触控感应电极的金属桥，在投射电容式触控模组的结构中，本发明还加入了如下膜层结构：

与触控电极层和金属层绝缘的衬底电极层，该衬底电极层具有对应于触控电极层的沟道区域的位置设置的衬底电极，该衬底电极用于补偿触控电极层中由沟道区域造成的折射率差异。

在具体实施时，本发明实施例提供的电容式触控模组可以直接制作在显示面板的最外层基板之上，如液晶显示面板的彩膜基板的衬底背面，也可以制作在单独的衬底基板上，在此不做限定。

具体地，从本发明实施例提供的上述电容式触控模组的结构中可以看出，触控模组包括三个主要膜层，即触控电极层、金属层和衬底电极层，由于3个膜层之间需要绝缘，因此，触控模组还包括两个绝缘层，并且，在触控模组的最上面一般还会有保护模组不受外界环境影响的保护层。

在具体实施时，触控模组中的三个主要膜层之间的层级关系可以灵活变化，即在衬底上制备膜层的顺序可以为：触控电极层→金属层→衬底电极层，也可以为衬底电极层→金属层→触控电极层等，在此不再列举。

在具体实施时，一般会使用与触控电极层相同的材料制备衬底电极层，即一般使用ITO（Indium Tin Oxides，铟锡金属氧化物）材料或其他透明导电材料，在此不做限定，这样，将两个膜层的厚度设置为相同，即可达到制备出的衬底电极正好补偿触控电极层中由沟道区域产生折射率差异，达到改善外观效果的目的。

进一步地，在具体制备触控电极层和衬底电极层时，由于两个膜层的图案正好相反，因此，可以使用同一张掩膜板，分别使用正性光刻胶和负性光刻胶即可制成两个膜层的图案，这样可以节省价格昂贵的掩膜板，从而在改善触控模组外观效果的基础上，节省触控模组的制作成本。

目前，现有的触控模组在在没有特定结构，即没有屏蔽电极制作的情况下，来自外界的干扰信号对触控模组的IC性能以及信噪比都有影响。实验数据表明，当有手指和金属靠近触控模组的外边框时，通过测试软件测试感应电极有报点情况，即手指和金属对感应电极是有干扰的。而本发明实施例提供的上述电容式触控模组，在具体实施时，可以将衬底电极层设置在电容式触控模组的底层，防止外界信号干扰的问题，即起到抗干扰的作用。

对应地，当该电容式触控模组中的衬底电极层设置在电容式触控模组的底层时，触控电极层可以位于金属层的上方，当然触控电极层也可以位于金属层的下方，在此不做限定。

此外，在具体实施时，衬底电极层还可以设置于电容式触控模组的顶层。

对应地，当该电容式触控模组中的衬底电极层设置在电容式触控模组的顶层时，触控电极层可以位于金属层的下方，当然触控电极层也可以位于金属层的上方，在此不做限定。

并且，现有的触控模组在接触14KV的静电时一般都会有不同程度的损坏（NG），抗静电能力较差，在没有采取任何抗静电（ESD）改善措施情况下，接触14KV的静电时，金属桥和过孔处都会有不同程度的损伤。

进一步地，在本发明实施例提供的触控模组中将衬底电极接地后可以起到抗静电的作用。在最终模组组装完毕后进行的ESD测试中，无论是测试触控模组内部还是外部边框，衬底电极都会将静电第一时间的转移至地面（GND），不会损坏触控电极结构。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电容式触摸屏，包括本发明实施例提供的上述电容式触控模组，该触摸屏的实施可以参见触控模组的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供还提供了一种电容式触控模组的制备方法，包括：

在上述制备方法中，没有具体描述各膜层的顺序，下面以触控模组的膜层顺序为：衬底电极层→金属层→触控电极层为例说明的，所述制备方法包括：

在所述触控电极层上制备第一绝缘层；

在所述第一绝缘层上制备金属层，通过一次构图工艺形成金属桥的图形；

在所述金属层上制备第二绝缘层；

在所述第二绝缘层上制备衬底电极层，通过一次构图工艺形成衬底电极的图形；

如图2所示，制备方法包括以下几个步骤：

S201、在衬底基板上制备衬底电极层1，通过一次构图工艺形成衬底电极11的图形，图3a为形成的衬底电极11的图形，一般还会在衬底电极层的边缘处形成连接BondingPad的接线柱PIN过孔12；

S202、在衬底电极层上制备第一绝缘层2，如图3b所示，在第一绝缘层中具有连接Bonding Pad的接线柱PIN过孔21，该接线柱PIN过孔21的位置与衬底电极层中形成的接线柱PIN过孔12相对；

较佳地，在第一绝缘层中还具有使衬底电极接地的接线柱PIN过孔22；

S203、在第一绝缘层上制备金属层，通过一次构图工艺形成金属桥31的图形，如图3c所示，一般还会在边缘处形成连接Bonding Pad的接线柱PIN 32、使衬底电极接地的接线柱PIN 33，以及接线柱PIN 32与将要形成的触控电极层中各触控驱动电极和触控感应电极之间的连接线34；其中，接线柱PIN 32的位置与第一绝缘层中形成的接线柱PIN过孔21和衬底电极层中形成的接线柱PIN过孔12相对，接线柱PIN 33的位置与第一绝缘层形成的接线柱PIN过孔22相对；

S204、在金属层上制备第二绝缘层，如图3d所示，在第二绝缘层中具有金属桥过孔41、驱动电极过孔42、感应电极过孔43、连接Bonding Pad的接线柱PIN过孔44；

较佳地，在第二绝缘层中还具有使衬底电极接地的接线柱PIN过孔45；

S205、在第二绝缘层上制备触控电极层，通过一次构图工艺形成触控驱动电极51和触控感应电极52的图形，如图3e所示，且在触控感应电极52和触控驱动电极51之间形成有沟道区域；相邻的触控驱动电极51或相邻的触控感应电极52通过金属桥桥接；衬底电极的图形对应于触控电极层的沟道区域的位置，衬底电极用于补偿由沟道区域造成的折射率差异。

较佳地，在步骤S205之后，还会在触控电极层上制备保护层，以保护触控模组防止刮伤。

图4是上述触控模组中各膜层的结构分解示意图，可以看出触控电极层5和衬底电极层1的图案正好相反，因此在上述制备过程中，步骤S201和步骤S205中可以使用同一掩膜板以及极性相反的光刻胶分别对衬底电极层1和触控电极层5进行构图，分别得到衬底电极、触控感应电极和触控驱动电极的图形。并且，从图4可以看出保护层6和第一绝缘层2的图案一致，因此在制备过程中，可以使用同一掩膜板分别对保护层6和所述第一绝缘层2进行构图。

除上述举例说明的制备方法外，所述制备方法还可以包括：

在所述触控电极层上制备第一绝缘层；

在所述金属层上制备第二绝缘层；

本领域技术人员可以推知其他膜层顺序的制备方法，在此不在赘述。

进一步地，如图5所示，在制备时触控电极层与衬底电极层的厚度可以相同且都使用诸如ITO材料的相同材料制作，以保证制作完成的触控模组整体的折射率相同，具有良好的外观效果。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种电容式触控模组，包括触控电极层、与所述触控电极层绝缘的金属层，所述触控电极层具有交叉而置的触控感应电极和触控驱动电极，且在触控感应电极和触控驱动电极之间形成有沟道区域，所述金属层具有桥接相邻的所述触控驱动电极或相邻的所述触控感应电极的金属桥，其特征在于，还包括：

与所述触控电极层和所述金属层绝缘的衬底电极层，所述衬底电极层与所述触控电极层位于不同层；

所述衬底电极层具有对应于所述触控电极层的沟道区域的位置设置的衬底电极，所述衬底电极在所述触控电极层上的正投影区域与所述沟道区域重叠，所述衬底电极用于补偿所述触控电极层中由所述沟道区域造成的折射率差异。

2.如权利要求1所述的电容式触控模组，其特征在于，所述触控电极层与所述衬底电极层的厚度相同且同为ITO电极层。

3.如权利要求1所述的电容式触控模组，其特征在于，所述衬底电极层设置于所述电容式触控模组的底层。

4.如权利要求3所述的电容式触控模组，其特征在于，所述触控电极层位于所述金属层的上方。

5.如权利要求1所述的电容式触控模组，其特征在于，所述衬底电极层设置于所述电容式触控模组的顶层。

6.如权利要求5所述的电容式触控模组，其特征在于，所述触控电极层位于所述金属层的下方。

7.如权利要求1-6任一项所述的电容式触控模组，其特征在于，所述衬底电极接地。

8.一种电容式触摸屏，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的电容式触控模组。

9.一种电容式触控模组的制备方法，其特征在于，包括：

在衬底基板上制备触控电极层，通过一次构图工艺形成触控驱动电极和触控感应电极的图形，且在所述触控感应电极和触控驱动电极之间形成有沟道区域；

相邻的所述触控驱动电极或相邻的触控感应电极通过所述金属桥桥接；所述衬底电极的图形对应于所述触控电极层的沟道区域的位置，所述衬底电极层与所述触控电极层位于不同层，所述衬底电极在所述触控电极层上的正投影区域与所述沟道区域重叠，所述衬底电极用于补偿由所述沟道区域造成的折射率差异。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，包括：

在所述衬底电极层上制备第一绝缘层；

在所述金属层上制备第二绝缘层；

在所述第二绝缘层上制备触控电极层，通过一次构图工艺形成触控驱动电极和触控感应电极的图形，且在触控感应电极和触控驱动电极之间形成有沟道区域；相邻的所述触控驱动电极或相邻的触控感应电极通过所述金属桥桥接；所述衬底电极的图形对应于所述触控电极层的沟道区域的位置，所述衬底电极用于补偿由所述沟道区域造成的折射率差异。

11.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，包括：

在所述触控电极层上制备第一绝缘层；

在所述金属层上制备第二绝缘层；

12.如权利要求9-11任一项所述的制备方法，其特征在于，使用同一掩膜板以及极性相反的光刻胶分别对所述衬底电极层和所述触控电极层进行构图。

13.如权利要求9-11任一项所述的制备方法，其特征在于，所述触控电极层与衬底电极层的厚度相同且都使用ITO材料制作。

14.如权利要求9-11任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层都具有使所述衬底电极接地的接线柱PIN过孔。

15.如权利要求9-11任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括：在所述触控电极层上制备保护层。

16.如权利要求15所述的制备方法，其特征在于，使用同一掩膜板分别对所述保护层和所述第一绝缘层进行构图。