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CN102929454A - 电容式触控面板及降低其金属导体可见度的方法 - Google Patents

电容式触控面板及降低其金属导体可见度的方法 Download PDF

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CN102929454A
CN102929454A CN2011102350167A CN201110235016A CN102929454A CN 102929454 A CN102929454 A CN 102929454A CN 2011102350167 A CN2011102350167 A CN 2011102350167A CN 201110235016 A CN201110235016 A CN 201110235016A CN 102929454 A CN102929454 A CN 102929454A
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control panel
capacitance type
type touch
metallic conductor
panel according
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何宽鑫
张�浩
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TPK Touch Solutions Xiamen Inc
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Abstract

本发明涉及电容式触控技术领域，提供了一种具有低可见度金属导体的电容式触控面板，包括透明基板和至少一金属导体，在所述金属导体和所述透明基板之间还设有一反射率低于所述金属导体反射率的遮光层，用以遮挡所述金属导体的反射光线。该遮光层可减少所述金属导线的光线反射，从而降低金属导线的可见度。

Description

电容式触控面板及降低其金属导体可见度的方法
技术领域
本发明涉及触控技术领域，具体地说是涉及一种具有低可见度金属导体的电容式触控面板及降低该电容式触控面板金属导体可见度的方法。
背景技术
近年来，随着触控技术的不断发展，触控面板已广泛应用于诸如手机、个人数字助理(PDA)、游戏机输入接口、电脑触控屏等各种电子产品中。在实际应用中，触控面板通常与显示面板集成于一体。使用者可利用手指或者触控笔等物体，依照该显示面板上显示的图像及文字进行点选，方便地进行相应的输入和操作。根据工作原理的不同，常见的触控面板可分为电容式触控面板、电阻式触控面板、声波式触控面板、红外线感测触控面板、及电磁式触控面板等各种类型。其中，电容式触控面板以其具有灵敏度高、低成本、结构简单的特点，应用较为广泛。其工作原理是利用人体的感应电容进行工作的：当人体触摸到触控面板时，将带走一部分电荷形成诱导电流信号，并传送至控制器，控制器通过所接收到的诱导电流信号计算此触摸点的位置信息。
一种电容式触控面板通常包括一透明基板、一感测电路层和一保护层。所述感测电路层设置于所述透明基板和保护层之间，其上包括多个电极布设于所述透明基板的一个表面上。其中，所述电极可采用多种方式排布，例如相互平行的单一轴向、相互垂直的两个轴向、辐射状及螺旋状等方式，形成一定的电极图案用以感应触摸动作并产生感应信号。
如图1、图2和图3所示，一种电容式触控面板10包括透明基板1、感测电路层2、保护层4及黑色矩阵(Black Matrix)5。所述透明基板1的上表面11用以触摸，其下表面12上布设所述感测电路层2，所述保护层4覆盖于所述感测电路层2的表面。所述感测电路层2包括多个第一轴向电极21和第二轴向电极22分布于垂直坐标轴系的X轴向和Y轴向上。每一个第一轴向电极21上设有多个第一感应单元211和连接于两相邻第一感应单元211间的第一轴向导线212。每一个第二轴向电极22上设有多个第二感应单元221和连接于两相邻第二感应单元221间的第二轴向导线222。所述第一轴向导线212的下表面设置绝缘片31，所述第一轴向导线212和第二轴向导线222间通过该绝缘片31彼此绝缘。所述感测电路层2的周边还布设有用以传送信号的金属线路23。所述黑色矩阵5贴合于所述透明基板下表面12的周边，遮挡该金属线路23。
在实际生产中，通常采用透明导电材料如氧化铟锡、氧化锑锡等，经过溅镀、蚀刻或印刷等过程处理，于所述透明基板1的下表面12同步形成所述第一感应单元211、第一轴向导线212和第二感应单元221，再设置绝缘片31于所述第一轴向导线212的下表面，再设置第二轴向导线222横跨于绝缘片31并连接两相邻的第二感应单元221。因金属材料(如铝、银、铬、铜等)具有良好的导电性且成本较低，所述第二轴向导线222通常选用以金属材料制成的金属导线(金属导体)。然而，由于金属导线具有一定的宽度，而金属材料的反射率较高，与周围透明导电材料和透明基板之间存在差异，导致人眼可以察觉到明显的差别，使产品出现金属导体可视的外观缺陷。
为了改善金属导体可视的外观问题，现有技术所采用的方法主要是缩减金属导体的外型尺寸，使其线宽小于一个很小的值。然而，此方法在实际生产中较难实现，容易造成生产良率下降，也不能完全消除触控面板上金属导体可视的外观问题。
发明内容
为了解决上述金属导体可视的问题，克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有低可见度金属导体的电容式触控面板，具有良好的光学特性和视觉效果。
本发明所采用的技术方案是：
一种电容式触控面板，包括透明基板和至少一金属导体，在所述金属导体和所述透明基板之间还设有一反射率低于所述金属导体反射率的遮光层，用以遮挡所述金属导体的反射光线。
所述的透明基板具有一可供触碰的第一表面及与该第一表面相对的一第二表面。
所述的电容式触控面板还包括一感测电路层，用以感应触摸动作并产生感应信号，该感测电路层布设于所述透明基板的第二表面，至少包括一组第一感应单元和一组第二感应单元，同组相邻的第一感应单元通过第一导线电性连接。所述金属导体设置于同组相邻的第二感应单元之间用以电性连接所述相邻的第二感应单元，且金属导体与所述的第一感应单元电性绝缘。
所述遮光层布设于所述透明基板的第二表面，包括至少一遮光片，该遮光片位置及大小与所述金属导体相对应。或者，所述遮光层用作绝缘片覆设于所述金属导体之上。所述绝缘片的宽度小于所述金属导体的长度，且不小于所述金属导体的宽度。所述遮光层以灰色、棕色或黑色非导电的遮光材料制成，包括黑色光阻材料、棕色光阻材料、灰色光阻材料、氮化物、氧化物或氮化物及氧化物的混合物。
本发明的另一目的在于提供一种降低电容式触控面板金属导体可见度的方法，在保证高生产良率、低成本的同时，提高电容式触控面板的光学特性，使其具有良好的外观。
本发明所采用的技术方案是：
一种降低电容式触控面板的金属导体可见度的方法，所述电容式触控面板包括一透明基板，该透明基板具有一用以触摸的第一表面及与该第一表面相对的第二表面，该方法包括：在所述透明基板的第二表面覆设至少一金属导体的步骤；以及在所述透明基板和金属导体之间相应于所述金属导体的位置涂布一反射率低于所述金属导体反射率的遮光层的步骤。
在透明基板的第二表面覆设金属导体的步骤之前，该方法还包括：在所述透明基板的第二表面上布设一感测电路层的步骤，其中该感测电路层包括至少两个感应单元，所述金属导体连接于所述两个感应单元之间。
所述遮光层以灰色、棕色或黑色非导电的遮光材料制成，包括黑色光阻材料、棕色光阻材料、灰色光阻材料、氮化物、氧化物或氮化物及氧化物的混合物。
本发明在透明基板与金属导体之间增设一遮光层，该遮光层采用黑色或暗色非导电材料制成，可减少金属导体的光线反射，进而降低金属导体的可见度使其不易被人眼察觉，从而使透明的电容式触控面板具有良好的视觉效果。本发明提供的降低电容式触控面板的金属导体可见度的方法，不需增加额外的制程，在几乎不增加成本的同时，改善产品的光学特性和外观效果。
附图说明
图1是现有的一种电容式触控面板的局部平面结构透视图；
图2是图1中透明电极层结构的局部放大图；
图3是现有的一种电容式触控面板按图1中A-A的截面示意图；
图4是本发明电容式触控面板的局部平面结构透视图；
图5是图4中电极层2结构的局部放大图；
图6A是本发明第一实施方式按图4中B-B的截面示意图；
图6B是本发明第一实施方式另一结构按图4中B-B的截面示意图；
图7A是本发明第二实施方式的电极层2结构的局部示意图；
图7B是本发明第二实施方式按图4中B-B的截面示意图；
图8是本发明第三实施方式按图4中B-B的截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
第一实施方式
如图4、图5和图6A所示，一种电容式触控面板10包括透明基板1、感测电路层2、保护层4、黑色矩阵5及遮光层6。感测电路层2设置于透明基板1和保护层4之间。透明基板1的下表面12布设感测电路层2，其上表面11用以触摸。所述感测电路层2包括多个第一轴向电极21和第二轴向电极22，且第一轴向电极21与第二轴向电极22分别分布于垂直坐标轴系的X轴向和Y轴向上。每一个第一轴向电极21设有多个第一感应单元211和连接于两相邻第一感应单元211间的第一轴向导线212；每一个第二轴向电极22设有多个第二感应单元221和连接于两相邻第二感应单元221间的第二轴向导线222，该第二轴向导线222通常采用金属导线；第一轴向导线212和第二轴向导线222之间通过绝缘片31彼此绝缘。所述遮光层6贴合于透明基板1的下表面12，分割成多个遮光片6a，每个遮光片6a的位置和大小一一与所述第二轴向导线222(金属导线)的位置和大小相对应，其反射率低于所述金属导体反射率的，用以减少所述金属导线的光线反射，从而降低金属导线的可见度。所述感测电路层2的周边还布设有用以传送信号的金属线路23。所述黑色矩阵5贴合于所述透明基板下表面12的周边，遮挡该金属线路23，使金属线路23不会显露于该透明基板1表面，美化触控面板的外观。
其中，所述第一感应单元211、第一轴向导线212和第二感应单元221贴合于所述透明基板1的下表面12，通常采用透明导电材料如氧化铟锡、氧化锑锡等，经过溅镀、蚀刻或印刷等处理过程同步形成，再于所述第一轴向导线212的下表面设置绝缘片31，再设置金属导线作为第二轴向导线222横跨于绝缘片31并连接两相邻的第二感应单元221。
其中，所述绝缘片31覆设于同一轴向的相邻两个第二感应单元221之间，且绝缘片31的宽度(沿Y轴向)大于第一轴向导线212的宽度(沿Y轴向)而小于第二轴向导线222的长度(沿Y轴向)。在现有电容式触控面板中，若将金属导线直接贴合于所述透明基板1上，将导致触控面板容易断裂、良率低。因而，为了提高触控面板产品良率，绝缘片31的宽度(沿Y轴向)应不小于相邻两个第二感应单元221之间的距离，实际中因公差等因素通常采用大于的方式，以使得金属导线与透明基板1之间隔有一绝缘层，不直接接触。在本实施方式中，在所述金属导线和透明基板1间设有一遮光层6，避免金属导线直接贴合于所述透明基板1上。这样，所述绝缘片31的宽度可以没有限制，既可以采用大于相邻两个第二感应单元221之间的距离，也可采用小于或者等于的方式。此时，可相应缩小该绝缘片31的覆盖区域，进而也可以减小所述金属导线的长度，使金属导线更不容易被看见。
如图6B所示，该电容式触控面板10是第一实施方式的另一截面示意图，与前述结构相似，不同点在于其绝缘片31的宽度小于两个第二感应单元221之间的距离。该绝缘片31覆盖于第一轴向导线212的表面，金属导线作为第二轴向导线222覆盖于绝缘片31表面连接两相邻的第二导电单元221。
其中，所述透明基板1以透明非导电材料制成，例如玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等透明材料。所述绝缘片31以二氧化硅等绝缘材料制成。所述黑色矩阵5和遮光层6均采用黑色、灰色或棕色非导电材料制成，例如黑色光阻材料、棕色光阻材料、灰色光阻材料、氮化物、氧化物或氮化物及氧化物的混合物。所述遮光层6是由分开设置的多个遮光片6a组成，由于遮光片6a的长度和宽度非常小，其面积处于10-4平方毫米的数量级，人眼并不容易识辨。因而，可采用增设遮光片的方式有效地遮挡金属导线的反射光线，使触控面板具有良好的外观。
如图6B所示，所述黑色矩阵5与所述透明基板1之间还可以设有屏蔽电磁杂讯的防护层7。针对设有金属导体作为连接结构的透明触控面板，本发明在所述金属导体上方增加一遮光层6，以减少金属导体的反射光线，从而降低金属导体的可见度。因此，透明触控面板的外观效果得到改善。所述感测电路层2亦可采用多层感测电路层的结构，根据实际使用需求而设定。
相应的，上述电容式触控面板的制作过程包括如下步骤：
在所述透明基板1的第二表面12涂布一遮光层6，该遮光层6为多个遮光片6a以一定间隔布设于所述透明基板1的第二表面12；在所述透明基板1的第二表面2涂布一透明导电层，经蚀刻形成具有电极图案的感测电路层2，其中包括多个第一感应单元211、第二感应单元221和连接于两相邻第一感应单元211之间的第一轴向导线212；采用透明绝缘材料在第一轴向导线212上覆设绝缘片31；再布设相应的金属导线222和金属线路23，所述金属导线222横跨于所述绝缘片31并连接同一轴向上的两个相邻的第二感应单元221，金属导线222的位置与遮光片6a的位置一一对应；金属线路23布设于感测电路层2的周边用以传输信号。最后采用二氧化硅或有机聚合物等材料在所述电极层2上覆设一保护层4。另外，在涂布遮光层6时可同步在所述透明基板1的第二表面12的周边位置涂布黑色矩阵5，黑色矩阵5与所述金属线路23相对应。由于遮光层6的制作是与黑色矩阵5同步进行，不需要增加额外的制程，可以在不增加成本的同时改善外观。若需要增加防护层7的结构，则是在布设遮光层6和黑色矩阵5之前，在所述透明基板1的边缘先覆设防护层7，通常采用金属材料制成。
第二实施方式
如图7A和图7B所示，一种电容式触控面板10，其结构与上述第一实施方式相似，包括透明基板1、感测电路层2、保护层4、黑色矩阵5及遮光层6。所述感测电路层2的第一感应单元211、第一轴向导线212和第二感应单元221布设于所述透明基板1的第二表面12。第二轴向导线222为金属导线，第一轴向导线212和金属导线之间通过绝缘片31彼此绝缘。其中，绝缘片31采用黑色或暗色绝缘材料制成并作为所述遮光层，覆设于所述金属导线之上。绝缘片31的宽度(沿Y轴向)大于所述第一轴向导线212的宽度(沿Y轴向)且小于所述第二轴向导线222(金属导线)的长度(沿Y轴向)。所述绝缘片31的长度(沿X轴向)不小于所述第二轴向导线222的宽度(沿X轴向)，以使得所述金属导线与第一轴向导线212绝缘，同时连接并导通两相邻的第二感应单元221。这样，所述绝缘片31可以减少所述金属导线的光线反射，从而降低金属导线的可见度。
该电容式触控面板的制作过程包括如下步骤：
在所述透明基板1的第二表面12涂布一透明导电层，经蚀刻形成具有电极图案的感测电路层2，其中包括多个第一感应单元211、第二感应单元221和连接于两相邻第一感应单元211之间的第一轴向导线212；采用暗色或黑色绝缘材料在第一轴向导线212上覆设绝缘片31，形成的绝缘片31用作遮光片；布设金属导线222和金属线路23，金属导线222横跨于所述绝缘片31并连接两个相邻的第二感应单元221，金属线路23布设于感测电路层2的周边用以传输信号。所述的暗色或黑色的绝缘材料可采用有机绝缘材料，如黑色酚醛树脂等。另外，在涂布透明导电层之前，在透明基板1的第二表面12的周边位置涂布黑色矩阵5，该黑色矩阵5覆盖于透明基板1的第二表面12的周边位置，与金属线路23的位置相对应，用以遮挡该金属线路23，使金属线路23不会显露于该透明基板1表面，美化触控面板的外观。
第三实施方式
如图8所示，一种电容式触控面板10，其结构与上述第一实施方式相似，其不同点在于绝缘的设置。该电容式触控面板10包括透明基板1、感测电路层2、保护层4、黑色矩阵5、遮光层6以及设有多个贯穿孔32的一绝缘层3。第一轴向电极21和第二轴向电极22布设于所述绝缘层3的第一表面33，每一个第一轴向电极21包括多个第一感应单元211和连接两相邻第一感应单元211的第一轴向导线212，每一个第二轴向电极22包括多个第二感应单元221，第二感应单元221布设于相应的两相邻第一轴向电极21之间，与第一感应单元211交错间隔设置，第二轴向电极22还包括多个第二轴向导线222，第二轴向导线222为金属导体设置于所述绝缘层3与第一表面33相对的第二表面34，所述各金属导体的两端分别穿过相应的贯穿孔32，并连接所述两相邻的第二感应单元221，所述金属导体的位置及大小与所述遮光层6一一对应。
该电容式触控面板的制作过程包括如下步骤：
在所述透明基板1的第二表面12涂布一遮光层6，该遮光层6为多个遮光片6a以一定间隔布设于所述透明基板1的第二表面12；在透明基板1的第二表面12涂布一透明导电层，经蚀刻形成具有电极图案的感测电路层2，其中包括多个第一感应单元211、第二感应单元221和连接于两相邻第一感应单元211之间的第一轴向导线212；采用透明绝缘材料在所述感测电路层2上覆设一绝缘层3，并形成多个贯穿孔32分布于第二感应单元221上；布设第二轴向导线222(金属导线)和金属线路23，所述金属导线的两端分别穿过相应的贯穿孔32，并连接所述两个相邻的第二感应单元221，金属线路23布设于感测电路层2的周边用以传输信号。在涂布遮光层6时可同步在所述透明基板1的第二表面12的周边位置涂布黑色矩阵5，该黑色矩阵5覆盖于所述透明基板1的第二表面12的周边位置，与金属线路23的位置相对应。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (26)

1.一种电容式触控面板，包括透明基板和至少一金属导体，其特征在于：在所述金属导体和所述透明基板之间还设有一反射率低于所述金属导体反射率的遮光层，用以遮挡所述金属导体的反射光线。
2.根据权利要求1所述的电容式触控面板，其特征在于：该电容式触控面板还包括有：
感测电路层，用以感应触摸动作并产生感应信号；
所述透明基板具有一可供触碰的第一表面及与该第一表面相对的一第二表面；
所述感测电路层布设于所述透明基板的第二表面，至少包括一组第一感应单元和一组第二感应单元，同组相邻的第一感应单元通过第一导线电性连接；
所述金属导体设置于同组相邻的第二感应单元之间用以电性连接所述相邻的第二感应单元，且该金属导体与所述的第一感应单元电性绝缘。
3.根据权利要求1或2所述的电容式触控面板，其特征在于：所述遮光层布设于所述透明基板的第二表面，其包括至少一遮光片，该遮光片与所述金属导体一一对应。
4.根据权利要求2所述的电容式触控面板，其特征在于：所述第一感应单元和第二感应单元是彼此绝缘地设置于两个相互垂直的方向上。
5.根据权利要求2所述的电容式触控面板，其特征在于：所述第一感应单元和第二感应单元处于同一层。
6.根据权利要求2所述的电容式触控面板，其特征在于：所述第一导线和金属导体之间设置有绝缘层。
7.根据权利要求6所述的电容式触控面板，其特征在于：所述绝缘层包括多个绝缘片。
8.根据权利要求7所述的电容式触控面板，其特征在于：所述的绝缘片以暗色或黑色绝缘材料制成。
9.根据权利要求8所述的电容式触控面板，其特征在于：所述绝缘片用作遮光层。
10.根据权利要求6所述的电容式触控面板，其特征在于：所述绝缘层具有多个贯穿孔，金属导体的两端分别穿过相应的贯穿孔，并连接所述两相邻的第二感应单元。
11.根据权利要求2所述的电容式触控面板，其特征在于：所述电容式触控面板还包括一黑色矩阵，贴合于所述透明基板第二表面的周边。
12.根据权利要求11所述的电容式触控面板，其特征在于：所述黑色矩阵以灰色、棕色或黑色非导电的遮光材料制成。
13.根据权利要求11所述的电容式触控面板，其特征在于：所述黑色矩阵与所述透明基板之间还设有一用以阻挡电磁杂讯的防护层。
14.根据权利要求2所述的电容式触控面板，其特征在于：所述电容式触控面板还包括一保护层，覆设于所述感测电路层的表面上。
15.根据权利要求1所述的电容式触控面板，其特征在于：所述遮光层以灰色、棕色或黑色非导电的遮光材料制成。
16.根据权利要求15所述的电容式触控面板，其特征在于：所述遮光材料包括黑色光阻材料、棕色光阻材料、灰色光阻材料、氮化物、氧化物或氮化物及氧化物的混合物。
17.一种降低电容式触控面板的金属导体可见度的方法，所述电容式触控面板包括一透明基板，该透明基板具有一用以触摸的第一表面及与该第一表面相对的第二表面，其特征在于所述方法包括：
在所述透明基板的第二表面覆设至少一金属导体的步骤；以及
在所述透明基板和金属导体之间相应于所述金属导体的位置涂布一反射率低于所述金属导体反射率的遮光层的步骤。
18.根据权利要求17所述的降低电容式触控面板的金属导体可见度的方法，其特征在于：还包括在所述透明基板的第二表面上布设一感测电路层的步骤，其中该感测电路层包括至少两个感应单元，所述金属导体连接于所述两个感应单元之间。
19.根据权利要求18所述的降低电容式触控面板的金属导体可见度的方法，其特征在于该方法进一步包括以下步骤：
形成所述遮光层于所述透明基板的第二表面，该遮光层包括多个遮光片，并间隔地布设于所述透明基板的第二表面；
形成所述感测电路层于所述透明基板第二表面，其包括多个第一感应单元、第二感应单元和连接于两相邻第一感应单元之间的第一轴向导线；
覆设绝缘层于第一轴向导线上；
布设所述金属导线横跨于所述绝缘层，连接同一轴向上的两个相邻的第二感应单元。
20.根据权利要求19所述的降低电容式触控面板的金属导体可见度的方法，其特征在于：所述绝缘层包括多个绝缘片，设置于所述第一轴向导线上与所述金属导线的交叉处。
21.根据权利要求19所述的降低电容式触控面板的金属导体可见度的方法，其特征在于：所述绝缘层为平面连续结构，其上具有多个贯穿孔分布于第二感应单元位置上。
22.根据权利要求21所述的降低电容式触控面板的金属导体可见度的方法，其特征在于：在所述绝缘层上布设所述金属导线时，所述金属导线的两端分别穿过相应的贯穿孔，并连接所述两个相邻的第二感应单元。
23.根据权利要求17或19所述的降低电容式触控面板的金属导体可见度的方法，其特征在于：所述遮光层以灰色、棕色或黑色非导电的遮光材料制成。
24.根据权利要求23所述的降低电容式触控面板的金属导体可见度的方法，其特征在于：所述遮光材料包括黑色光阻材料、棕色光阻材料、灰色光阻材料、氮化物、氧化物或氮化物及氧化物的混合物。
25.根据权利要求18所述的降低电容式触控面板的金属导体可见度的方法，其特征在于该方法进一步包括以下步骤：
在所述透明基板的第二表面形成所述感测电路层，其包括多个第一感应单元、第二感应单元和连接于两相邻第一感应单元之间的第一轴向导线；
覆设绝缘片在第一轴向导线上，该绝缘片兼作遮光片；
布设金属导线横跨于所述绝缘片上，连接同一轴向上的两个相邻的第二感应单元。
26.根据权利要求25所述的降低电容式触控面板的金属导体可见度的方法，其特征在于：所述绝缘片采用暗色或黑色绝缘材料制成。
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