[發明專利]窄邊框單片式電容感應觸摸屏及其制作方法

在審

• 申請號: 201310753766.2
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103713794A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 陳祖輝;翁啟山;郭太良;林金堂;蔡懷清;林玉輝
• 申請（專利權）人: 陳祖輝
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明涉及電容感應觸摸屏領域，尤其涉及一種窄邊框單片式電容感應觸摸屏及其制作方法。

背景技術

單片式電容感應觸摸屏的構造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜導體層，例如ITO（氧化銦錫）層，導體層上形成觸控單元的陣列，通過在觸摸屏的一條或多條側邊上制作與觸控圖案相連的多個電極以連接外部的控制電路來對觸控單元的陣列施加以及提取電信號。在觸摸屏幕時，由于人體電場，手指與觸控單元間會形成一個耦合電容，通過計算離開各個電極的電流的比例及強弱，可以準確獲得觸摸點的位置。

圖1和2示意性地示出了一個單片式電容感應觸摸屏的構造，在基板1表面的中間區域為觸摸屏的可視區域（VA），由ITO薄膜形成的如觸控單元2的多個觸控單元的陣列分布于可視區域內，這里顯示的觸控單元2由驅動部分20和感應部分21構成；邊緣區域為電容觸摸屏的非可視區域，如面板黑框區（BM），其由環繞可視區域的顏色層3形成，顏色層3是絕緣層；在非可視區域的一個邊上具有多個電極，包括和觸控單元的驅動部分相連的電極以及和觸控單元的感應部分相連的電極，如電極40以及電極41，前者給一列觸控單元的驅動部分提供電信號（驅動信號），后者將各個觸控單元的感應部分的電信號（感應信號）引出；在常規制作的單片式電容感應觸摸屏上，在顏色層3上多個電極走線從各個電極延伸，如電極走線50和51；在基板1上多個觸控單元走線從各個觸控單元的驅動部分和感應部分延伸，其端部分別與各個電極走線電連接。圖中示出的各觸控單元走線與各觸控單元一體成形，例如，由如ITO薄膜的透明導電薄膜一次光刻形成。因此本文中以同一個附圖標記表示觸控單元走線及與其一體的觸控單元的驅動部分或感應部分，例如驅動部分20和觸控單元走線20，感應部分21和觸控單元走線21。

隨著觸控屏市場的競爭日益激烈，窄邊框設計（即非可視區域的側邊窄，尤其是分布電極走線的側邊窄）成為了發展趨勢，因為窄邊框設計可以使顯示屏尺寸的增大，同時可以給消費者帶來更好的視覺美感。但是窄邊框設計定制不僅成本很高，而在很窄的空間里，走線、布局、產品的良品率等對于工程設計來說都是一個大考驗。比如有些一體化觸摸屏的邊框不大于2mm，在這么小的空間要制作數十條電極走線用于連接外接電極，這對電容屏的制程工藝技術是一個很大挑戰。

申請號為201310042903.1的中國專利提供了一種一體化電容屏結構和制備方法，它通過在顏色層上制作通孔，在通孔內填充與顏色層顏色相同或相近的導電材料，使電極走線和觸控單元走線通過通孔內的導電材料實現電連接。但是，考慮到導通效果，通孔的孔徑不能太小，一般直徑設計為0.2mm。而在通孔內填入的導電材料的基本要求是導電材料要完全遮蓋通孔以避免“漏光”。同時，由于在制作過程中存在制作誤差，比如套刻精度、網版變形等，因而導電材料的尺寸要比通孔大些。假如制作誤差為0.1mm，則導電材料的直徑需設計為0.4mm。鑒于導電材料不能與相鄰導電銀線短路，因此非可視區的顏色邊框要有足夠空間才能滿足設計外圍走線的需要。

因此可見，為了實現制作窄邊框單片式電容感應觸摸屏的需要，最重要是減少導電材料尺寸，因為導電材料直徑比銀線寬度大的多，比如直徑為0.4mm導電材料比導電銀線為0.1mm來的寬。傳統的做法是提高制作精度，設計更小的通孔和導電材料尺寸。這樣的做法會導致產品的良品率下降，同時也因為采用更加精密的設備從而增加生產成本。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種窄邊框單片式電容感應觸摸屏及其制作方法，實現在不改變電極走線數量情況下滿足窄邊框的需要，并避免使用昂貴精密制程設備，提高產品的良品率。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種窄邊框單片式電容感應觸摸屏及其制作方法，通過布置其上具有通孔的顏色層以及布置導電體，實現在一定寬度的邊框內布置更多的電極走線。

為實現上述目的，本發明提供了一種窄邊框單片式電容感應觸摸屏，包括基板、觸控單元、顏色層、電極、電極走線和觸控單元走線，所述觸控單元分布在所述基板的第一表面上且在所述電容感應觸摸屏的可視區域內，所述顏色層用于在所述第一表面上形成所述電容感應觸摸屏的非可視區域，所述電極分布在所述顏色層上，其特征在于，所述顏色層上具有通孔，所述觸控單元走線在所述第一表面上延伸從所述觸控單元到所述通孔處并在所述通孔處被導電體覆蓋，所述電極走線在所述顏色層上延伸從所述電極到所述通孔并通過所述通孔與所述導電體接觸；所述導電體的直徑大于所述通孔的直徑，所述觸控單元走線不接觸所述通孔的邊緣。