專利名稱：一種具有高接觸性的電容觸摸屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸摸屏，尤其涉及一種具有高接觸性的電容觸摸屏。
背景技術(shù)：
近年來，隨著信息技術(shù)、無線行動通訊和信息家電的快速發(fā)展與應(yīng)用，人們對電子產(chǎn)品的依賴性與日俱增。為了達到更便利，體積更輕巧化以及更人性化的目的，許多電子產(chǎn)品已由傳統(tǒng)的鍵盤或鼠標作為輸入裝置，轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂迷O(shè)置在顯示屏幕前的觸摸屏作為輸入裝置?，F(xiàn)有的觸摸屏大致可分為電容式、電阻式、感光式等類型。其中，電容觸摸屏已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各類電子產(chǎn)品，例如手機、平板電腦中。電容觸摸屏的特點是透過率高且觸摸施壓不必用力，可以抵御惡劣的外界環(huán)境，例如水，溫度變化，潮濕，故使用壽命長，工作時還可以實現(xiàn)多個觸摸點的同時探測，操作使用更為人性化。電容觸摸屏一般包含一透明基板，以及設(shè)置在透明基板上的感測電極層和相應(yīng)的電路。感測電極層包括多個沿著第一方向延伸的第一感測電極以及多個沿著第二方向延伸的第二感測電極，第一感測電極、第二感測電極相互交錯形成感應(yīng)陣列；各個第一感測電極之間互相電性不連接，各個第二感測電極之間互相電性不連接，第一感測電極、第二感測電極之間電性不連接。當操作者以手指接觸觸控屏時，接觸點處的第一感測電極、第二感測電極的電容發(fā)生變化，通過電路檢測，就可以判斷觸摸的發(fā)生以及接觸點的坐標。上述第一感測電極、第二感測電極一般采用同一層透明導電膜制作而成，因此第一感測電極、第二感測電極不僅透明，而且具有光學一致性。透明導電膜一般為導電氧化物，如氧化銦錫(ITO)等材料。上述采用同一層透明導電膜制作而成的第一感測電極、第二感測電極之間存在交叉，因此在交叉處還設(shè)計有跳線結(jié)構(gòu)，使得第一感測電極、第二感測電極可以在各自的方向上導通，并且相互之間不會發(fā)生短路。跳線結(jié)構(gòu)一般包含由絕緣層(絕緣墊塊)隔開的底部連接和頂部連接，其分別用于連接被交叉點分開的第一感測電極和第二感測電極。其中， 底部連接同樣由透明導電膜形成，而頂部連接則采用另外增加的金屬膜形成，我們將這種金屬膜形成的頂部連接稱為金屬連接橋，其一般設(shè)計為一定寬度(10-20 μ m)的直條形。在金屬連接橋的兩端，金屬膜覆蓋在透明導電膜之上形成導電連接，一般來說，金屬材料與透明導電材料之間很難具有良好的結(jié)合力。由于金屬膜是采用的真空鍍膜方法 (例如蒸發(fā)鍍膜、濺射鍍膜)沉積而成的，金屬膜的內(nèi)部一般還存在應(yīng)力，當金屬膜在被圖形化塊狀之后，金屬膜的完整性受到了破壞，因此，在自身膜層應(yīng)力的作用下，塊狀金屬膜的邊緣容易出現(xiàn)膜層伸縮。由于金屬連接橋的寬度只有10-20 μ m，這種膜層伸縮在金屬連接橋上表現(xiàn)得尤其明顯，并且由于其覆蓋在結(jié)合力不夠良好的透明導電膜上，容易導致其在透明導電膜上的滑移，導致其金屬連接橋兩端與第二感測電極的電接觸出現(xiàn)松動；除此之外，金屬膜一般還被圖形化為周邊連線，因此周邊連線與感測電極的接觸，也存在同樣的問題。綜上所述，這種電容觸摸屏的金屬連接橋與感測電極很難具有高接觸性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有高接觸性的電容觸摸屏，這種具有高接觸性的電容觸摸屏的金屬連接橋與感測電極之間接觸良好，結(jié)合牢固。采用的技術(shù)方案如下一種具有高接觸性的電容觸摸屏，包括一透明基板以及設(shè)置在透明基板上的感測電極層，感測電極層包括多個沿著第一方向延伸的第一感測電極、多個沿著第二方向延伸的第二感測電極、以及跳線結(jié)構(gòu)，第一感測電極、第二感測電極相互交錯形成感應(yīng)陣列，跳線結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一感測電極、第二感測電極的交叉處，第一感測電極、第二感測電極采用同一透明導電膜制作而成，跳線結(jié)構(gòu)包括由內(nèi)到外依次疊合設(shè)置的底部連接、絕緣墊塊和金屬連接橋，底部連接和金屬連接橋分別連接被交叉點分開的第一感測電極和第二感測電極，底部連接由透明導電膜形成，金屬連接橋由設(shè)置在透明導電膜外側(cè)的金屬膜形成，其特征是至少金屬膜與透明導電膜相接觸的部分具有摻雜子層，摻雜子層處于金屬膜的內(nèi)層， 摻雜子層摻雜有IIIA族-VIA族非金屬元素的原子?？拷该骰宓囊粋?cè)為內(nèi)，遠離透明基板的一側(cè)為外。絕緣墊塊由絕緣層圖形化而成。金屬連接橋為寬度10-20 μ m的直條形。上述透明導電膜為透明導電氧化物材料，如氧化銦錫(ITO)、氧化鋅鋁(ZAO)。通過至少在金屬膜與透明導電膜相接觸的部分設(shè)置摻雜子層，摻雜子層摻雜了 IIIA族-VIA族非金屬元素的原子，例如氧、氮、碳、硼、硫、磷，因此能夠根據(jù)這些非金屬元素的濃度，來調(diào)節(jié)金屬膜的內(nèi)應(yīng)力，使得金屬膜的內(nèi)應(yīng)力得以降低；另外，IIIA族-VIA族非金屬元素的原子，能夠與透明導電膜中的氧原子相互交換，也就是說，金屬膜中摻雜的原子能夠滲透到透明導電膜中，而透明導電膜中的氧原子能夠滲透到金屬膜中，由此，形成了金屬膜與透明導電膜之間的過渡層，該過渡層不僅可以提高金屬膜與透明導電膜之間的結(jié)合力，而且可以使金屬膜到透明導電膜之間的應(yīng)力為緩慢變化，從而降低了金屬膜與透明導電膜之間發(fā)生滑動、松動的概率，使得金屬連接橋與感測電極之間接觸良好，結(jié)合牢固。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，其特征是所述摻雜子層中摻雜的IIIA族-VIA族非金屬元素原子為氮原子、氧原子或氮原子與氧原子的組合。由于氮或氧一般以為氣態(tài)的氮氣、氧氣存在，因此，容易在金屬膜的真空沉積過程加入，而且成本較低，具有較高的經(jīng)濟性。作為本發(fā)明進一步的優(yōu)選方案，其特征是所摻雜的氮原子、氧原子或氮原子與氧原子的組合，在金屬膜中的總比例等于或小于lOppm。摻雜的氮原子、氧原子或氮原子與氧原子的組合，在金屬膜中的總比例等于或小于10ppm(按原子數(shù)量比)，能夠避免造成金屬膜的導電率的大幅降低。作為本發(fā)明的進一步的優(yōu)選方案，其特征是所摻雜的氮原子、氧原子或氮原子與氧原子的組合，其濃度由金屬膜與透明導電膜的接觸面往外逐漸減少。通過將摻雜濃度設(shè)置為由內(nèi)到外逐漸減小，在與透明導電膜的接觸面上摻雜原子的濃度最高，能夠更好地提高金屬膜與透明導電膜的結(jié)合力，而在遠離透明導電膜的膜層上濃度較低，避免影響到金屬膜的導電率。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，其特征是所述金屬膜包括至少兩個單質(zhì)金屬子層或合金子層，靠近透明導電膜的一層為摻雜子層。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，其特征是所述金屬膜包括由內(nèi)到外設(shè)置的第一子層和第二子層；第一子層為摻雜子層，第一子層的主要材料為鉬鈮合金，并摻雜有占第一子層的總比例等于或小于IOppm的氮原子、氧原子或氮原子與氧原子的組合；第二子層的材料為鋁鈮合金。一般來說，鉬鈮合金材料的金屬原子不會滲透到透明導電材料中，具有較好的穩(wěn)定性，而鋁鈮合金材料具有良好的導電性。更優(yōu)選為由金屬膜與透明導電膜的接觸面往外， 摻雜原子的濃度逐漸減少的。


圖1是本發(fā)明實施例一的電容觸摸屏的示意圖；圖2是圖1中A部分的局部放大圖；圖3是本發(fā)明實施例一中跳線結(jié)構(gòu)處的層狀結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實施例二中摻雜氧原子濃度逐漸減小的示意圖；圖5是本發(fā)明實施例三中跳線結(jié)構(gòu)處的層狀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和本發(fā)明的優(yōu)選實施方式做進一步的說明。實施例一如圖1、圖2和圖3所示，這種具有高接觸性的電容觸摸屏，包括一透明基板1以及設(shè)置在透明基板1上的感測電極層2，感測電極層2包括多個沿著第一方向延伸的第一感測電極3、多個沿著第二方向延伸的第二感測電極4、以及跳線結(jié)構(gòu)5 ；第一感測電極3、第二感測電極4相互交錯形成感應(yīng)陣列，跳線結(jié)構(gòu)5設(shè)置在第一感測電極3、第二感測電極4的交叉處；第一感測電極3、第二感測電極4采用同一透明導電膜6制作而成；跳線結(jié)構(gòu)5包括由內(nèi)到外依次疊合設(shè)置的底部連接7、絕緣墊塊8和金屬連接橋9，底部連接7和金屬連接橋9分別連接被交叉點分開的第一感測電極3和第二感測電極4 ；底部連接7由透明導電膜6形成，金屬連接橋9由設(shè)置在透明導電膜6外側(cè)的金屬膜10形成；金屬膜10為鉻膜， 厚度為250nm，處于金屬膜10內(nèi)層的摻雜子層11摻雜有約為Ippm的氧原子(按原子數(shù)量比)。上述電容觸摸屏中，其金屬膜10的制造方法是金屬膜10采用磁控濺射進行沉積，磁控濺射的工藝氣體通入氧氣。實施例二在其它情況均與實施例一相同的情況下，其區(qū)別在于金屬膜10內(nèi)層的摻雜子層 11 (參照圖3)摻雜的氧原子的濃度不同，如圖4所示，本實施例中，氧原子的摻雜比例自內(nèi)向外由5ppm逐漸減小。圖4中，K方向表示金屬膜自內(nèi)向外的厚度方向，L方向表示氧原子的摻雜比例。上述電容觸摸屏中，其金屬膜10的制造方法是金屬膜10采用磁控濺射進行沉積，基板1以勻速通過鍍膜區(qū)域，在鍍膜區(qū)域基板1進入的一側(cè)通入氧氣，形成氧氣在鍍膜空間的不均勻分布。實施例三
如圖5所示，在其它情況均與實施例一相同的情況下，其區(qū)別在于本實施例中， 金屬膜10包括由內(nèi)向外的第一子層12、第二子層13和第三子層14;其中，第一子層為摻雜子層11，厚度為50nm，第一子層的主要材料為鉬鈮合金，并摻雜有占第一子層的總比例 Ippm的氮原子；第二子層的材料為鋁鈮合金；第三子層的材料為鉬鈮合金。
權(quán)利要求
1.一種具有高接觸性的電容觸摸屏，包括一透明基板以及設(shè)置在透明基板上的感測電極層，感測電極層包括多個沿著第一方向延伸的第一感測電極、多個沿著第二方向延伸的第二感測電極、以及跳線結(jié)構(gòu)，第一感測電極、第二感測電極相互交錯形成感應(yīng)陣列，跳線結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一感測電極、第二感測電極的交叉處，第一感測電極、第二感測電極采用同一透明導電膜制作而成，跳線結(jié)構(gòu)包括由內(nèi)到外依次疊合設(shè)置的底部連接、絕緣墊塊和金屬連接橋，底部連接和金屬連接橋分別連接被交叉點分開的第一感測電極和第二感測電極， 底部連接由透明導電膜形成，金屬連接橋由設(shè)置在透明導電膜外側(cè)的金屬膜形成，其特征是至少金屬膜與透明導電膜相接觸的部分具有摻雜子層，摻雜子層處于金屬膜的內(nèi)層，摻雜子層摻雜有IIIA族-VIA族非金屬元素的原子。
2.如權(quán)利要求1所述的電容觸摸屏，其特征是所述摻雜子層中摻雜的IIIA族-VIA族非金屬元素原子為氮原子、氧原子或氮原子與氧原子的組合。
3.如權(quán)利要求2所述的電容觸摸屏，其特征是所摻雜的氮原子、氧原子或氮原子與氧原子的組合，在金屬膜中的總比例等于或小于lOppm。
4.如權(quán)利要求2或3所述的電容觸摸屏，其特征是所摻雜的氮原子、氧原子或氮原子與氧原子的組合，其濃度由金屬膜與透明導電膜的接觸面往外逐漸減少。
5.如權(quán)利要求1所述的電容觸摸屏，其特征是所述金屬膜包括至少兩個單質(zhì)金屬子層或合金子層，靠近透明導電膜的一層為摻雜子層。
6.如權(quán)利要求1所述的電容觸摸屏，其特征是所述金屬膜包括由內(nèi)到外設(shè)置的第一子層和第二子層；第一子層為摻雜子層，第一子層的主要材料為鉬鈮合金，并摻雜有占第一子層的總比例等于或小于IOppm的氮原子、氧原子或氮原子與氧原子的組合；第二子層的材料為鋁鈮合金。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有高接觸性的電容觸摸屏，包括一透明基板以及設(shè)置在透明基板上的感測電極層，感測電極層中的金屬連接橋由設(shè)置在透明導電膜外側(cè)的金屬膜形成，至少金屬膜與透明導電膜相接觸的部分具有摻雜子層，摻雜子層處于金屬膜的內(nèi)層，摻雜子層摻雜有IIIA族-VIA族非金屬元素的原子。通過調(diào)整非金屬元素的濃度，使得金屬膜的內(nèi)應(yīng)力得以降低；另外，非金屬元素的原子能夠與透明導電膜中的氧原子相互交換，形成了金屬膜與透明導電膜之間的過渡層，提高金屬膜與透明導電膜之間的結(jié)合力，而且可以使金屬膜到透明導電膜之間的應(yīng)力為緩慢變化，從而降低了金屬膜與透明導電膜之間發(fā)生滑動、松動的概率，使得金屬連接橋與感測電極之間接觸良好，結(jié)合牢固。
文檔編號G06F3/044GK102375641SQ20111033266
公開日2012年3月14日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者劉驥, 孫楹煌, 張漢焱, 林德志, 林鋼, 陳遠明, 高忠貴 申請人:汕頭超聲顯示器(二廠)有限公司