專利名稱：具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸摸感應(yīng)裝置技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板。
背景技術(shù)：
近年來，隨著投射電容觸屏技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的產(chǎn)品開始利用觸控系統(tǒng)來完成對目標(biāo)對象的直接操作，從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鼠標(biāo)、鍵盤等輸入設(shè)備，從而節(jié)省了空間，使得攜帶更加方便。目前，投射電容觸屏技術(shù)廣泛地應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦等手持設(shè)備中。在現(xiàn)有的投射電容觸摸屏面板中，市場上常見的電極層的ITO圖形主要有兩種如圖I所示的菱形和如圖2所示的平板鏤空圖形。請參考圖I及圖la，其感應(yīng)電極(X方向 電極)和驅(qū)動電極(Y方向電極)均由基本的菱形方塊構(gòu)成，且分布于兩層，所述感應(yīng)電極和驅(qū)動電極的ITO圖形在垂直方向幾乎不重疊(只在菱形連接部分重疊)，形成全開放的電場結(jié)構(gòu)(如圖Ia所示)，使手指觸摸可以觸及較強(qiáng)的、大面積的電場區(qū)域，從而產(chǎn)生較強(qiáng)的觸摸信號。而圖2所不的平板鏤空圖形面板是在兩個平板型電極(X方向的感應(yīng)電極和Y方向的驅(qū)動電極)的交叉部分，在所述感應(yīng)電極上開窗鏤空，使原本在兩個極板之間閉合的電場線能通過鏤空圖形外漏，從而可以被手指擾動，產(chǎn)生觸摸信號。從圖Ia和圖2a可以看出，圖I所示的的菱形面板具有全開放的電場結(jié)構(gòu)，極板間的電場線完全暴露于空間感應(yīng)區(qū)；圖2所示的平板鏤空圖形面板具有部分開放的電場結(jié)構(gòu)(上下極板重疊部分的電場仍處于封閉狀態(tài))，但由于所述驅(qū)動電極向下的屏蔽功能，使得其具有較好的噪聲屏蔽性能。由于上述兩種面板X方向的感應(yīng)電極和Y方向的驅(qū)動電極在垂直方向上存在重疊的情況，因此，為了實(shí)現(xiàn)重疊部分的絕緣，一般采用以下兩種方法來解決ITO圖形的重疊問題一種是采用圖3所描述的雙層ITO電極的實(shí)現(xiàn)方式，如圖所示，X方向的感應(yīng)電極和Y方向的驅(qū)動電極分別在兩層ITO上實(shí)現(xiàn)，兩層ITO之間使用玻璃等透明絕緣材料隔離，另外需要前、后兩層玻璃作為面板的保護(hù)層，這種雙層ITO電極的結(jié)構(gòu)可以適用于幾乎任何ITO圖形面板的實(shí)現(xiàn)。另一種是采用圖4所描述的搭橋方法的單層ITO電極實(shí)現(xiàn)方式，如圖所示，X方向的感應(yīng)電極和Y方向驅(qū)動電極被制造在同一層玻璃面上，在ITO圖形的重疊處淀積絕緣材料和橋接金屬，來實(shí)現(xiàn)X和Y方向ITO電極的絕緣與連接。由于橋接金屬和絕緣材料的透光性較差，因此單層ITO搭橋的方法僅適用于菱形面板的制造，因?yàn)榱庑蚊姘宓碾姌O交叉部分較少，絕緣材料和橋接金屬在面板上占有較少的面積，對整個面板的透光性影響較少。雖然上述兩種方案可以實(shí)現(xiàn)重疊部分的絕緣，但是存在以下缺陷對于圖3所示的雙層ITO實(shí)現(xiàn)的電容觸摸屏面板，存在如下缺點(diǎn)(I)觸摸面板的成本高雙層ITO實(shí)現(xiàn)的觸摸面板需要三層玻璃和兩層ITO電極，相比于單層ITO的實(shí)現(xiàn)方式，材料成本較高。由于面板的層數(shù)較多，制造時的工藝步驟繁瑣，過程復(fù)雜，使得制造成本增加；(2)觸摸面板厚度增加，不利于實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的輕薄化。
對于圖4所示的采用搭橋方法的單層ITO實(shí)現(xiàn)的電容觸摸屏面板，存在如下缺
占-
^ \\\ (I)電鍍的金屬和絕緣材料會降低觸摸屏的透明度，不適合大面積使用；(2)制造工藝繁瑣，過程復(fù)雜，制造成本增加；(3)金屬連接橋的斷裂不良會降低面板的良率，提高成本。因此，有必要提供一種改進(jìn)的具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板來克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板，以降低制造成本、降低工藝復(fù)雜度、避免傳統(tǒng)觸摸屏面板中的金屬連接橋斷裂導(dǎo)致觸摸屏面板不良率升高的問題。本發(fā)明的另一目的是提供一種投射電容觸摸屏，其觸摸屏面板能降低制造成本、降低工藝復(fù)雜度、避免傳統(tǒng)觸摸屏面板中的金屬連接橋斷裂導(dǎo)致觸摸屏面板不良率升高的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板，包括第一保護(hù)層、銦錫化合物電極層以及第二保護(hù)層，所述銦錫化合物電極層的上下兩表面分別被所述第一保護(hù)層和第二保護(hù)層所覆蓋，其中，所述銦錫化合物電極層由多個基本單元構(gòu)成，所述銦錫化合物電極層所在平面的橫向及縱向上，相鄰的兩個所述基本單元之間方向相反，每個所述基本單元包括一叉指型感應(yīng)區(qū)及兩驅(qū)動電極布線通道，兩所述驅(qū)動電極布線通道分別位于所述叉指型感應(yīng)區(qū)的兩側(cè)，所述叉指型感應(yīng)區(qū)包括感應(yīng)電極和驅(qū)動電極，所述感應(yīng)電極和驅(qū)動電極之間呈叉指狀排布。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板的銦錫化合物電極層由多個基本單元構(gòu)成，每個所述基本單元包括一叉指型感應(yīng)區(qū)及兩驅(qū)動電極布線通道，兩所述驅(qū)動電極布線通道分別位于所述叉指型感應(yīng)區(qū)的兩側(cè)，所述叉指型感應(yīng)區(qū)包括感應(yīng)電極和驅(qū)動電極，所述感應(yīng)電極和驅(qū)動電極之間呈叉指狀排布；即所述感應(yīng)電極和驅(qū)動電極位于同一 ITO層，制造時僅需使用單層的ITO蝕刻方法便可完成所述銦錫化合物電極層的制造，降低了工藝復(fù)雜度，且呈叉指狀排布的感應(yīng)電極和驅(qū)動電極之間在同一層上不相重疊，無需傳統(tǒng)觸摸屏面板中的搭橋工藝，從而節(jié)省了制造成本，也有效地避免了傳統(tǒng)觸摸屏面板中的金屬連接橋斷裂導(dǎo)致觸摸屏面板不良率升高的問題。具體地，所述感應(yīng)電極呈E型梳狀，所述感應(yīng)電極具有第一基部，所述第一基部向外延伸形成呈層狀排布的多個第一鋸齒部，多個所述第一基部呈蛇形鋸齒狀排布。具體地，所述驅(qū)動電極呈F型梳狀，所述驅(qū)動電極具有第二基部，所述第二基部向外延伸形成呈層狀排布的多個第二鋸齒部，多個所述第二基部呈正、倒F型排布，且所述第一基部和第二基部分別靠近兩所述驅(qū)動電極布線通道，所述第一鋸齒部和第二鋸齒部之間呈叉指狀排布。優(yōu)選地，每個所述基本單元呈矩形。具體地，每個所述基本單元的長度、寬度范圍均為r7mm。優(yōu)選地，所述第一保護(hù)層和第二保護(hù)層均為玻璃。
相應(yīng)地，本發(fā)明同時提供了一種投射電容觸摸屏，包括觸摸屏面板以及在所述觸摸屏面板的邊緣區(qū)域所淀積和蝕刻的金屬連接線，其中，所述觸摸屏面板如上所述。具體地，所述金屬連接線的材質(zhì)為鋁。具體地，所述金屬連接線的材質(zhì)為使用導(dǎo)電銀漿所形成的銀質(zhì)導(dǎo)電層。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例。


圖I為現(xiàn)有投射電容觸摸屏面板呈菱形ITO圖形的電極層的結(jié)構(gòu)圖。圖Ia為沿圖I所示A-A線橫切后的電場分布圖。圖2為現(xiàn)有投射電容觸摸屏面板呈平板鏤空ITO圖形的電極層的結(jié)構(gòu)圖。 圖2a為圖2所述B-B線橫切后的電場分布圖。圖3為現(xiàn)有技術(shù)中具有雙層ITO電極的觸摸屏面板的結(jié)構(gòu)圖。圖4為現(xiàn)有技術(shù)中具有單層ITO電極的觸摸屏面板的結(jié)構(gòu)圖。圖5為本發(fā)明具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。圖6為圖5所示銦錫化合物電極層的結(jié)構(gòu)圖，其中所述銦錫化合物電極層是由16個基本單元所構(gòu)成的4X4陣列。圖7為圖6所不銦錫化合物電極層的符號表不圖。圖8為圖6所示基本單元的結(jié)構(gòu)圖。圖9為沿圖8所示C-C線橫切后的電場分布圖。圖10為手指進(jìn)入圖8所示基本單元時，手指觸摸位置與感生電容的關(guān)系圖。圖11為圖6所示銦錫化合物電極層縱向上排列的四個基本單元的感應(yīng)電極的排布圖。圖12為圖6所示銦錫化合物電極層縱向上排列的四個基本單元的驅(qū)動電極的排布圖。圖13為本發(fā)明投射電容觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件。請參考圖5，描述了本發(fā)明具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板200的一優(yōu)選實(shí)施例，其包括第一保護(hù)層20、銦錫化合物電極層22以及第二保護(hù)層24，所述銦錫化合物電極層22的上下兩表面分別被所述第一保護(hù)層20和第二保護(hù)層24所覆蓋，所述第一保護(hù)層20和第二保護(hù)層22的材質(zhì)均為玻璃。具體地，如圖6所示，在本實(shí)施例中，所述銦錫化合物電極層22是由16個基本單元所構(gòu)成的4X4陣列，其中，每個所述基本單元用符號E表示，得到圖7。所述銦錫化合物電極層22所在平面的橫向(X方向)及縱向(Y方向)上，相鄰的兩個所述基本單元之間方向相反。具體地,如圖8所示,每個所述基本單元包括一叉指型感應(yīng)區(qū)221及兩驅(qū)動電極布線通道222，兩所述驅(qū)動電極布線通道222分別位于所述叉指型感應(yīng)區(qū)221的兩側(cè)，所述叉指型感應(yīng)區(qū)221包括感應(yīng)電極221a和驅(qū)動電極221b，所述感應(yīng)電極221a和驅(qū)動電極221b之間呈叉指狀排布。設(shè)置所述驅(qū)動電極布線通道222，將X方向的驅(qū)動電極221b布線于Y方向的所述驅(qū)動電極布線通道222中，這樣所述驅(qū)動電極221b進(jìn)入所述叉指型感應(yīng)區(qū)221時與所述感應(yīng)電極221a是平行的，避免了 ITO圖形交叉。由于所述感應(yīng)電極221a和驅(qū)動電極221b位于同一平面上，兩者不相重疊，沿圖8所示C-C線橫切后可得到如圖9所示的開放的空間電場，因此當(dāng)手指進(jìn)入所述叉指型感應(yīng)區(qū)221時可產(chǎn)生感生電容，且手指進(jìn)入所述叉指型感應(yīng)區(qū)221的面積將直接影響所述感生電容的變化。具體地,請參考圖10,以矩形狀、寬度為6mm的基本單位為例,來詳細(xì)闡述手指進(jìn)入所述叉指型感應(yīng)區(qū)221后對所述感生電容的影響。如圖所示，以一直徑近似為所述基本單元寬度的圓形代表手指，逐步移動并穿越所述叉指型感應(yīng)區(qū)221。(I)當(dāng)手指沿X方向移動并逐漸進(jìn)入所述叉指型感應(yīng)區(qū)221 (如圖10所描述的沿Xl — X2 — X3 — X4方向移動時)，沿X方向移動造成的感生電容變化如圖10的下方坐標(biāo)系所描述的感生電容與X坐標(biāo) 之間的關(guān)系曲線。當(dāng)手指從Xl移位到X2的過程中，手指未進(jìn)入所述叉指型感應(yīng)區(qū)221，感生電容幾乎不發(fā)生變化；當(dāng)手指從X2進(jìn)入X3再到X4時，感生電容經(jīng)歷一個從大到小，再到大的過程。由于電容的減小或增大并不遵循線性變化的過程，圖中使用一個近似的曲線來用線性變化近似這種感生電容變化過程，以最差填充率(所述叉指型感應(yīng)區(qū)221的面積與整個所述基本單元的面積之比稱為填充率)為0. 5計算，近似曲線獲得的X坐標(biāo)誤差不超過25% (填充率越大，該誤差越小)。(2)當(dāng)手指沿Y方向移動并逐漸進(jìn)入所述叉指型感應(yīng)區(qū)221 (如圖10所描述的沿Yl — Y2方向移動時)，感生電容如圖10的右方坐標(biāo)系所描述的感生電容與Y坐標(biāo)之間的關(guān)系曲線，也是一個從大到小，再到大的過程，增大或減小變化近似線性。因此，延伸以上結(jié)論，從任意方向接近所述基本單元，手指對感生電容的影響基本可以用一個線性變化的從大到小再增大的曲線描述，故在三維平面上，感生電容與位置坐標(biāo)呈現(xiàn)倒錐體關(guān)系，即當(dāng)手指中心在所述基本單元中心時，感生電容最小，當(dāng)手指中心向所述基本單元邊緣移動時，感生電容逐步增大。這種倒錐體的電容與坐標(biāo)關(guān)系曲線與菱形面板特性相似，可以依據(jù)這一關(guān)系實(shí)現(xiàn)以TFT單元為基本單位的細(xì)粒度手指中心坐標(biāo)計笪
o需要注意的是，所述銦錫化合物電極層22可由多個所述基本單元構(gòu)成；所述基本單元的形狀不僅限于矩形；每個所述基本單元的長度、寬度范圍均為4 7_，接近一個指腹的大小。再請參考圖11及圖12，所述感應(yīng)電極221a呈E型梳狀，其具有第一基部221al，所述第一基部221al向外延伸形成呈層狀排布的多個第一鋸齒部221a2 ;所述驅(qū)動電極221b呈F型梳狀，其具有第二基部221bl，所述第二基部221bl向外延伸形成呈層狀排布的多個第二鋸齒部221b2，且所述第一基部221al和第二基部221bl分別靠近兩所述驅(qū)動電極布線通道222，所述第一鋸齒部221a2和第二鋸齒部221b2之間呈叉指狀排布。如圖所示，相鄰的兩個所述基本單元在橫向和縱向上按照方向相反的方式排布后，使得所述銦錫化合物電極層22具有如下特征(I)多個所述第一基部221al呈蛇形鋸齒狀排布，多個所述第二基部22IbI呈正、倒F型排布。由以上描述可以得出，由于所述感應(yīng)電極221a的第一鋸齒部221a2和驅(qū)動電極221b的第二鋸齒部221b2之間呈叉指狀排布；即所述感應(yīng)電極221a和驅(qū)動電極221b位于同一 ITO層，制造時僅需使用單層的ITO蝕刻方法便可完成所述銦錫化合物電極層22的制造，降低了工藝復(fù)雜度，且呈叉指狀排布的感應(yīng)電極221a和驅(qū)動電極221b之間在同一層上不相重疊，無需傳統(tǒng)觸摸屏面板中的搭橋工藝，從而節(jié)省了制造成本，也避免了傳統(tǒng)觸摸屏面板中的金屬連接橋斷裂導(dǎo)致觸摸屏面板不良率升高的問題。相應(yīng)地，如圖13所示，本發(fā)明還提供了一種投射電容觸摸屏300，包括觸摸屏面板200以及在所述觸摸屏面板的邊緣區(qū)域所淀積和蝕刻的金屬連接線(圖未示)，在本實(shí)施例中，所述金屬連接線的材質(zhì)為鋁，或者為使用導(dǎo)電銀漿形成的銀質(zhì)導(dǎo)電層。需要注意的是，由于上面已對所述觸摸屏面板200進(jìn)行了詳細(xì)的描述，在此不再贅述。其中，所述感應(yīng)電極和驅(qū)動電極之間使用柔性電路板(FPC)連接，所述柔性電路板與所述觸摸屏面板200之間使用異向性電膠膜連接，所述觸摸屏面板200使用所述金屬連接線實(shí)現(xiàn)與外部的連接。具體地，在本實(shí)施例中，所述觸摸屏面板300由8根(X1 X8)驅(qū)動電極和16根(YfYie)感應(yīng)電極組成。在所述柔性電路板上，所有的驅(qū)動電極相互連通且由一個驅(qū)動電路驅(qū)動。 本發(fā)明投射電容觸摸屏300的工作原理如下(I)信號測量，Xl到X8的驅(qū)動電極逐一被驅(qū)動，并測量對應(yīng)Yf Y16感應(yīng)電極的電容值，獲得一個8X16點(diǎn)陣數(shù)據(jù)(2)手指檢測與中心計算依據(jù)點(diǎn)陣數(shù)據(jù)不同區(qū)域的電容值，獲得手指觸摸信息(觸摸點(diǎn)處信號較小，非觸摸點(diǎn)信號較強(qiáng))。依據(jù)信號較強(qiáng)區(qū)域的數(shù)據(jù)矩陣坐標(biāo)確定粗粒度手指坐標(biāo)，依據(jù)粗粒度數(shù)值坐標(biāo)及信號幅度，采用線性插值的辦法計算細(xì)粒度的手指中心坐標(biāo)，以完成對手指的識別。以上結(jié)合最佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求
1.一種具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板，包括第一保護(hù)層、銦錫化合物電極層以及第二保護(hù)層，所述銦錫化合物電極層的上下兩表面分別被所述第一保護(hù)層和第二保護(hù)層所覆蓋，其特征在于所述銦錫化合物電極層由多個基本單元構(gòu)成，所述銦錫化合物電極層所在平面的橫向及縱向上，相鄰的兩個所述基本單元之間方向相反，每個所述基本單元包括一叉指型感應(yīng)區(qū)及兩驅(qū)動電極布線通道，兩所述驅(qū)動電極布線通道分別位于所述叉指型感應(yīng)區(qū)的兩側(cè)，所述叉指型感應(yīng)區(qū)包括感應(yīng)電極和驅(qū)動電極，所述感應(yīng)電極和驅(qū)動電極之間呈叉指狀排布。
2.如權(quán)利要求I所述的具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板，其特征在于所述感應(yīng)電極呈E型梳狀，所述感應(yīng)電極具有第一基部，所述第一基部向外延伸形成呈層狀排布的多個第一鋸齒部，多個所述第一基部呈蛇形鋸齒狀排布。
3.如權(quán)利要求2所述的具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板，其特征在于所述驅(qū)動電極呈F型梳狀，所述驅(qū)動電極具有第二基部，所述第二基部向外延伸形成呈層狀排布的多個第二鋸齒部，多個所述第二基部呈正、倒F型排布，且所述第一基部和第二基部分別靠近兩所述驅(qū)動電極布線通道，所述第一鋸齒部和第二鋸齒部之間呈叉指狀排布。
4.如權(quán)利要求I所述的具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板，其特征在于每個所述基本單元呈矩形。
5.如權(quán)利要求4所述的具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板，其特征在于每個所述基本單元的長度、寬度范圍均為r7mm。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板，其特征在于所述第一保護(hù)層和第二保護(hù)層均為玻璃。
7.一種投射電容觸摸屏，包括觸摸屏面板以及在所述觸摸屏面板的邊緣區(qū)域所淀積和蝕刻的金屬連接線，其特征在于所述觸摸屏面板如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述。
8.如權(quán)利要求7所述的投射電容觸摸屏，其特征在于所述金屬連接線的材質(zhì)為鋁。
9.如權(quán)利要求7所述的投射電容觸摸屏，其特征在于所述金屬連接線的材質(zhì)為使用導(dǎo)電銀漿所形成的銀質(zhì)導(dǎo)電層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板，包括第一保護(hù)層、銦錫化合物電極層以及第二保護(hù)層，銦錫化合物電極層由多個基本單元構(gòu)成，每個基本單元包括一叉指型感應(yīng)區(qū)及兩驅(qū)動電極布線通道，叉指型感應(yīng)區(qū)包括感應(yīng)電極和驅(qū)動電極，感應(yīng)電極和驅(qū)動電極之間呈叉指狀排布。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有單層銦錫化合物電極的投射電容觸摸屏面板的銦錫化合物電極層的感應(yīng)電極和驅(qū)動電極位于同一ITO層，降低了工藝復(fù)雜度，且感應(yīng)電極和驅(qū)動電極之間在同一層上不相重疊，無需傳統(tǒng)觸摸屏面板中的搭橋工藝，從而節(jié)省了制造成本，也避免了金屬連接橋斷裂導(dǎo)致觸摸屏面板不良率升高的問題。本發(fā)明同時公開了一種投射電容觸摸屏。
文檔編號G06F3/044GK102799329SQ20121026042
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者李博, 汪玉龍, 唐思平, 植永耀 申請人:東莞市樂升電子有限公司