CN104020887A

CN104020887A - 触摸屏

Info

Publication number: CN104020887A
Application number: CN201410239490.0A
Authority: CN
Inventors: 唐根初; 刘伟; 蒋芳
Original assignee: Nanchang OFilm Tech Co Ltd; Suzhou OFilm Tech Co Ltd; Shenzhen OFilm Tech Co Ltd
Current assignee: Nanchang OFilm Tech Co Ltd; Suzhou OFilm Tech Co Ltd; OFilm Group Co Ltd
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2014-09-03

Abstract

一种触摸屏，包括：触控基板，包括透明基底、设于透明基底一侧的第一导电层及设于透明基底上的第二触控电极，第一导电层包括固化的透明感光树脂基质及嵌入固化的透明感光树脂基质中的导电纳米丝线，导电纳米丝线交错连接形成导电网格；第一导电层被图案化而形成多个第一触控电极；第一触控电极与第二触控电极分别用于确定触控点的X轴向坐标及Y轴向坐标；保护面板，设于触控基板的一侧；透明光学胶层，设于触控基板及保护面板之间，用于粘结触控基板及保护面板。上述触摸屏具有较好的导电性能。

Description

触摸屏

技术领域

本发明涉及触控技术领域，特别是涉及一种触摸屏。

背景技术

触摸屏是可接收触摸输入信号的感应式装置。触摸屏赋予了信息交互崭新的面貌，是极富吸引力的全新信息交互设备。触摸屏技术的发展引起了国内外信息传媒界的普遍关注，已成为光电行业异军突起的朝阳高新技术产业。

触摸屏包括触控基板及层叠于触控基板上的保护面板。传统的触控基板的制作方法通常为：

(1)直接在透明基底上形成导电层。以ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)导电层为例，需要先进行ITO镀膜，再对得到的ITO层进行图形化处理。由于导电层裸露在外，容易被划伤，进而导致导电层的导电性能降低。

(2)在透明基底上设置透明基质层，然后采用压印等方式在透明基质层上形成网格状凹槽，再于网格状凹槽中填充导电材料(例如，金属、石墨烯等)，形成网格状导电层。由于网格状导电层的一侧暴露于透明基质层外，而很多导电材料(例如，金属银)易被空气氧化。而导电材料被氧化会导致网格状导电层的导电性能降低。

发明内容

基于此，有必要提供一种具有较好导电性能的触摸屏。

一种触摸屏，包括：

触控基板，包括透明基底、设于所述透明基底一侧的第一导电层及设于所述透明基底上的第二触控电极，所述第一导电层包括固化的透明感光树脂基质及嵌入所述固化的透明感光树脂基质中的导电纳米丝线，所述导电纳米丝线交错连接形成导电网格；所述第一导电层被图案化而形成多个第一触控电极；所述第一触控电极与所述第二触控电极分别用于确定触控点的X轴向坐标及Y轴向坐标；

保护面板，设于所述触控基板的一侧；及

透明光学胶层，设于所述触控基板及所述保护面板之间，用于粘结所述触控基板及保护面板。

在其中一个实施例中，所述透明基底的材质为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、环烯烃共聚物或环烯烃聚合物。

在其中一个实施例中，所述透明基底的厚度为0.02mm～0.5mm。

在其中一个实施例中，所述透明基底的厚度为0.05mm～0.2mm。

在其中一个实施例中，所述第一导电层的厚度为0.05μm～10μm。

在其中一个实施例中，所述第一导电层的厚度为0.08μm～2μm。

在其中一个实施例中，所述导电纳米丝线的直径为10nm～1000nm，长度为20nm～50μm。

在其中一个实施例中，所述导电纳米丝线为金纳米丝线、银纳米丝线、铜纳米丝线、铝纳米丝线或碳纳米丝线，所述第一导电层的方阻为0.1Ω/□～200Ω/□。

在其中一个实施例中，所述第一导电层的方阻为10Ω/□～100Ω/□。

在其中一个实施例中，至少部分所述导电纳米丝线露出所述固化的透明感光树脂基质远离所述透明基底的一侧外。

在其中一个实施例中，所述触控基板还包括设于所述透明基底另一侧的第二导电层，所述第二触控电极由所述第二导电层图案化而形成；所述第一触控电极呈长条状，多个所述第一触控电极平行间隔排列，所述第二触控电极呈长条状，多个所述第二触控电极平行间隔排列，且所述第二触控电极与所述第一触控电极垂直设置。

在其中一个实施例中，所述第一触控电极的结构及材质分别与所述第二触控电极的结构及材质相同。

在其中一个实施例中，所述第二导电层为ITO导电层、金属网格导电层、石墨烯导电层、碳纳米管导电层或导电高分子导电层。

在其中一个实施例中，所述第二触控电极也由所述第一导电层图案化而形成，多个所述第一触控电极分别沿纵向延伸并横向间隔排列，每一所述第一触控电极与若干所述第二触控电极配合用于相互耦合形成耦合电容，与每一所述第一触控电极配合的若干所述第二触控电极沿纵向间隔排列。

在其中一个实施例中，所述第一触控电极及所述第二触控电极呈梳状，所述第一触控电极与若干所述第二触控电极相互嵌合。

在其中一个实施例中，所述保护面板的材质为玻璃、蓝宝石、碳酸聚脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚甲丙烯酸甲脂。

在其中一个实施例中，所述保护面板的厚度为0.1mm～2.5mm。

在其中一个实施例中，所述保护面板的厚度为0.3mm～0.7mm。

上述第一导电层中的导电网格被透明感光树脂基质包覆，从而使得上述第一导电层能较好的避免划伤，不容易损坏。同时大大降低了导电网格与空气接触的机会，使得上述第一导电层不容易被氧化。因此，上述触摸屏具有较好导电性能。而且上述第一导电层以导电纳米丝线交错连接形成的导电网格实现导电，相对于ITO导电层，其具有相对较低的电阻率。而且导电纳米丝线相对于ITO更便宜、更软，从而使得上述触摸屏具有较好的抗弯折性。此外，导电纳米丝线交错连接形成的导电网格以透明感光树脂基质为载体，在制作第一导电层时，直接通过曝光显影(ITO导电层还需要经过蚀刻的步骤)即可得到，可以简化工艺。而且在制作第一导电层时，无需额外使用光刻胶，进一步简化工艺。

附图说明

图1为一实施方式的触摸屏的结构示意图；

图2为图1中的触摸屏的分解图；

图3为第一导电层的结构示意图；

图4为另一实施方式中的触控基板的结构示意图；

图5为一实施方式的触控基板的制作方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对触摸屏进行进一步的说明。

如图1及图2所示，一实施方式的触摸屏10，包括触控基板100、透明光学胶层200及保护面板300。

触控基板100包括透明基底、设于透明基底一侧的第一导电层及设于透明基底上的第二触控电极。第一导电层包括固化的透明感光树脂基质及嵌入固化的透明感光树脂基质中的导电纳米丝线，导电纳米丝线交错连接形成导电网格。第一导电层被图案化而形成多个第一触控电极。第一触控电极与第二触控电极分别用于确定触控点的X轴向坐标及Y轴向坐标。

在本实施方式中，触控基板100包括透明基底110、第一导电层120及第二导电层130。

透明基底110的材质可以为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、环烯烃共聚物或环烯烃聚合物。透明基底110的厚度为0.02mm～0.5mm。进一步，在本实施方式中，在综合考虑透明基底110的加工难易程度及触摸屏10的整体厚度后，透明基底110的厚度优选为0.05mm～0.2mm。

如图1-3所示，第一导电层120设于透明基底110一侧。第一导电层120包括固化的透明感光树脂基质121及均匀嵌入该基质121中的导电纳米丝线123。这些导电纳米丝线123交错连接形成导电网格，使得该第一导电层120整体均匀导电。在本实施方式中，至少部分导电纳米丝线123露出该固化的透明感光树脂基质121远离透明基底110的一侧，从而使得该第一导电层120的表面导电。虽然部分导电纳米丝线123暴露在固化的透明感光树脂基质121外，但是导电纳米丝线123交错连接形成的导电网格的主体部分还是被透明感光树脂基质121包覆，因此，上述触控基板100相对于传统的触控基板具有更好的抗氧化及抗划伤能力。

在本实施方式中，该第一导电层120被图案化而形成多条平行间隔排列的第一触控电极122。第一触控电极122呈长条状。

在本实施方式中，第一导电层120的厚度为0.05μm～10μm。在设计第一导电层120的厚度时，需要考虑第一导电层120与透明基底110之间的附着力、导电纳米丝线123是否能较好的嵌入固化的透明感光树脂基质121中以及触摸屏10的整体厚度等因素。在综合上述因素后，第一导电层120的厚度优选为0.08μm～2μm。

在本实施方式中，导电纳米丝线123的直径为10nm～1000nm，长度为20nm～50μm。由于导电纳米丝线123的直径小于人眼的可视宽度，从而保证第一导电层120的视觉透明性。导电纳米丝线123可以为金纳米丝线、银纳米丝线、铜纳米丝线、铝纳米丝线、碳纳米丝线等易于制备且具有较好导电性能的导电丝线。

进一步，在本实施方式中，第一导电层120的方阻为0.1Ω/□～200Ω/□，相较于ITO导电层具有更好的导电性，更适合用于制作如平板电脑(pad)、一体机(All in one，AIO)、笔记本(Note Book)等尺寸较大的触控产品。

第一导电层120的导电性与导电纳米丝线123的直径及导电纳米丝线123分布密度相关，直径越大，分布密度越大，则导电性越好，即方阻越低。然而，导电纳米丝线123的直径越大、分布密度越大，导电层的透过率越低。因此，为了保证透过率和导电性的平衡，第一导电层120的方阻优选为10Ω/□～100Ω/□。

第二导电层130设于透明基底110另一侧，第二触控电极由第二导电层130图案化而形成。该第二导电层130为ITO导电层，并被图案化而形成若干长条状的第二触控电极132。这些第二触控电极132平行间隔排列并与第一触控电极122垂直设置。当导体，例如手指触摸时，第一触控电极122及第二触控电极132由于电容变化而形成触控信号，分别用于确定触控点的X轴向坐标及Y轴向坐标。

可以理解，在其他实施方式中，第二导电层130也可以是金属网格导电层、石墨烯导电层、碳纳米管导电层或导电高分子导电层。第二导电层130也可以与第一导电层120具有相似的结构，即包括固化的透明感光树脂基质及均匀嵌入该基质中的导电纳米丝线，这些导电纳米丝线交错连接形成导电网格，使得该第二导电层130整体均匀导电。

如图4所示，在其他实施方式中，触控基板400仅包括透明基底410及设于透明基底410相对两表面其中之一的导电层420。导电层420被图案化而形成多个第一触控电极421及多个第二触控电极423。多个第一触控电极421分别沿纵向延伸并横向间隔排列，每一第一触控电极421与若干第二触控电极423配合用于相互耦合形成耦合电容。与每一第一触控电极421配合的若干第二触控电极423沿纵向间隔排列。这些第一触控电极421及第二触控电极423呈梳状。每一第一触控电极421与若干相互间隔并沿纵向排列的第二触控电极423相互嵌合。通过检测第一触控电极421与对应第二触控电极423的电容变化，判断触摸点的坐标。其中，第一触控电极421可用于判定触摸点的X轴坐标，对应的第二触控电极423可用于判定触摸点的Y轴坐标。

如图5所示，在本实施方式中，还提供一种触控基板的制作方法，包括如下步骤：

步骤S510，提供透明导电膜，透明导电膜包括透明基底及设于透明基底一侧的半固化的透明导电感光树脂基质层，半固化的透明导电感光树脂基质层包括半固化的透明感光树脂基质及嵌入半固化的透明感光树脂基质中的导电纳米丝线，其中，导电纳米丝线交错连接形成导电网格。

在本实施方式中，透明导电膜的制作方法包括如下步骤：提供透明感光树脂、导电纳米丝线及透明基底。将导电纳米丝线分散于透明感光树脂中，得到透明导电感光树脂。将透明导电感光树脂涂覆于透明基底的一侧上，并经固化处理得到透明导电膜。

其中，透明感光树脂包括如下重量份数的各组分：30～50份成膜树脂、1～10份感光剂、10～40份有机溶剂、0.1～5份稳定剂、0.1～5份流平剂及0.1～5份消泡剂，各组分的份数和为100。

成膜树脂为聚甲基丙烯酸甲酯、线性酚醛树脂、环氧树脂、巴豆酸、丙烯酸酯、乙烯基醚与丁烯酸甲酯中的至少一种。感光剂为重氮苯醌、重氮萘醌酯、聚乙烯醇肉桂酸酯、聚肉桂叉丙二酸乙二醇酯聚酯、芳香重氮盐、芳香硫鎓盐、芳香碘鎓盐与二茂铁盐中的至少一种。有机溶剂为四氢呋喃、甲基乙基酮、环己酮、丙二醇、N,N-二甲基甲酰胺、乙二醇***乙酸酯、乙酸乙酯与乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、1,6-己二醇甲氧基单丙烯酸酯与乙氧基化新戊二醇甲氧基单丙烯酸酯中的至少一种。稳定剂为对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、2,6一二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪与蒽醌中的至少一种。流平剂为聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纤维、硝化纤维素与聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种。消泡剂为磷酸酯、脂肪酸酯与有机硅中的至少一种。

透明感光树脂处于流体状态或半固化状态时具有感光性能，透明感光树脂处于固化状态时不具有感光性能。其中，半固化的透明感光树脂基质包括60～80份成膜树脂、1～10份感光剂、5～20份有机溶剂、0.1～5份稳定剂、0.1～5份流平剂及0.1～5份消泡剂，各组分的份数和为100。

进一步，在本实施方式中，透明导电膜还包括预先设于透明基底另一侧的ITO层，以便后续形成第二导电层。

步骤S520，将掩膜版置于半固化的透明导电感光树脂基质层上方，采用与半固化的透明导电感光树脂基质层对应的紫外光对半固化的透明导电感光树脂基质层进行曝光处理。

其中，在对半固化的透明导电感光树脂基质层进行曝光处理的过程中，曝光处理的波长为300nm～400nm，曝光处理的能量为50mj/cm²～500mj/cm²。

步骤S530，采用显影液对经过曝光处理的半固化的透明导电感光树脂基质层进行显影处理，以使半固化的透明导电感光树脂基质层形成多条平行间隔排列的第一触控电极。

其中，显影液为质量分数为0.1％～10％的弱碱盐的水溶液。弱碱盐可以为碳酸钾、碳酸钠等。

步骤S540，对经过显影处理的半固化的透明导电感光树脂基质层进行固化处理，得到第一导电层。

其中，在本实施方式中，固化处理为热固化，热固化的温度为80℃～150℃，热固化的时间为10min～60min。可以理解，在其他实施方式中，固化处理也可以为紫外固化，紫外固化的波长为300nm～400nm，紫外固化的能量为200mj/cm²～2000mj/cm²。

在得到第一导电层后，先在第一导电层上贴覆保护膜，再对ITO层依次进行曝光处理、显影处理及蚀刻处理，形成多条平行间隔排列的第二触控电极，得到第二导电层。其中，第一触控电极与第二触控电极垂直设置。

透明光学胶层200设于触控基板100一侧。

保护面板300设于透明光学胶层200远离触控基板100的一侧。

在本实施方式中，触控基板100具有第一导电层120及第二导电层130，透明光学胶层200可以设于第一导电层120或设于第二导电层130上。

在其他实施方式中，触控基板100可以只包括透明基底110及第一导电层120。此时，透明光学胶层200可以设于第一导电层120或设于透明基底110远离第一导电层120的一侧上。

在本实施方式中，保护面板300的材质可以为玻璃、蓝宝石、碳酸聚脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚甲丙烯酸甲脂。保护面板300的厚度为0.1mm～2.5mm。进一步，保护面板300的厚度优选为0.3mm～0.7mm。

上述第一导电层120中的导电网格被透明感光树脂基质包覆，从而使得上述第一导电层120能较好的避免划伤，不容易损坏。同时大大降低了导电网格与空气接触的机会，使得上述第一导电层120不容易被氧化。因此，上述触控基板100具有较好导电性能。而且上述第一导电层120以导电纳米丝线交错连接形成的导电网格实现导电，相对于ITO导电层，其具有相对较低的电阻率。而且导电纳米丝线相对于ITO更便宜、更软，从而使得上述触控基板100具有较好的抗弯折性。此外，导电纳米丝线交错连接形成的导电网格以透明感光树脂基质为载体，在制作第一导电层120时，直接通过曝光显影(ITO导电层还需要经过蚀刻的步骤)即可得到，可以简化工艺。而且在制作第一导电层120时，无需额外使用光刻胶，进一步简化工艺。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种触摸屏，其特征在于，包括：

保护面板，设于所述触控基板的一侧；及

2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述透明基底的材质为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、环烯烃共聚物或环烯烃聚合物。

3.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述透明基底的厚度为0.02mm～0.5mm。

4.根据权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，所述透明基底的厚度为0.05mm～0.2mm。

5.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第一导电层的厚度为0.05μm～10μm。

6.根据权利要求5所述的触摸屏，其特征在于，所述第一导电层的厚度为0.08μm～2μm。

7.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述导电纳米丝线的直径为10nm～1000nm，长度为20nm～50μm。

8.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述导电纳米丝线为金纳米丝线、银纳米丝线、铜纳米丝线、铝纳米丝线或碳纳米丝线，所述第一导电层的方阻为0.1Ω/□～200Ω/□。

9.根据权利要求8所述的触摸屏，其特征在于，所述第一导电层的方阻为10Ω/□～100Ω/□。

10.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，至少部分所述导电纳米丝线露出所述固化的透明感光树脂基质远离所述透明基底的一侧外。

11.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触控基板还包括设于所述透明基底另一侧的第二导电层，所述第二触控电极由所述第二导电层图案化而形成；所述第一触控电极呈长条状，多个所述第一触控电极平行间隔排列，所述第二触控电极呈长条状，多个所述第二触控电极平行间隔排列，且所述第二触控电极与所述第一触控电极垂直设置。

12.根据权利要求11所述的触摸屏，其特征在于，所述第一触控电极的结构及材质分别与所述第二触控电极的结构及材质相同。

13.根据权利要求11所述的触摸屏，其特征在于，所述第二导电层为ITO导电层、金属网格导电层、石墨烯导电层、碳纳米管导电层或导电高分子导电层。

14.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第二触控电极也由所述第一导电层图案化而形成，多个所述第一触控电极分别沿纵向延伸并横向间隔排列，每一所述第一触控电极与若干所述第二触控电极配合用于相互耦合形成耦合电容，与每一所述第一触控电极配合的若干所述第二触控电极沿纵向间隔排列。

15.根据权利要求14所述的触摸屏，其特征在于，所述第一触控电极及所述第二触控电极呈梳状，所述第一触控电极与若干所述第二触控电极相互嵌合。

16.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述保护面板的材质为玻璃、蓝宝石、碳酸聚脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚甲丙烯酸甲脂。

17.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述保护面板的厚度为0.1mm～2.5mm。

18.根据权利要求17所述的触摸屏，其特征在于，所述保护面板的厚度为0.3mm～0.7mm。