技術領域
本實用新型涉及觸摸屏領域,特別是涉及一種電容式觸摸屏。
背景技術:
觸摸屏(TouchScreen)又稱為“觸控屏”、“觸控面板”,是一種可接收觸頭等輸入訊號的感應式液晶顯示裝置。當接觸了屏幕上的圖形按鈕時,屏幕上的觸覺反饋系統可根據預先編程的程式驅動各種連結裝置,可用以取代機械式的按鈕面板,并借由液晶顯示畫面制造出生動的影音效果。按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質,觸摸屏可分為電阻式、電容感應式、紅外線式以及表面聲波式,其中電容式觸摸屏是目前應用較廣的一種。
電容式觸摸屏是利用人體的電流感應進行工作的,當手指觸摸在金屬層上時,用戶和電容式觸摸屏表面形成一個耦合電容,于是手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分別從電容式觸摸屏的四角上的電極中流出,并且流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比,控制器通過對這四個電流比例的精確計算,得出觸摸點的位置
目前常用的電容式觸摸屏采用一體化觸控(OGS)技術,即在保護玻璃上直接形成透明氧化銦錫(ITO)導電膜及傳感器,一塊玻璃同時起到保護玻璃和觸摸傳感器的雙重作用。但是,一體化觸控技術中的導電材料設置在玻璃的表面,這樣的導電材料容易被劃傷,從而致使電容式觸摸屏損壞不能正常使用。一體化觸控技術的主要材料為透明氧化銦錫,透明氧化銦錫的主要材料主要是稀有金屬銦,成本比較昂貴,而且氧化銦錫在做大尺寸屏幕時電阻比較大,靈敏度不好;而且在觸摸屏生產的過程中,導電薄膜層的貼合,然后在貼合玻璃,這樣厚度增加,而且多了玻璃貼合的工藝,成本增加。
技術實現要素:
基于此,有必要針對目前使用一體化觸控技術的電容式觸摸屏的屏幕容易劃傷、成本高且電阻大的問題,提供一種屏幕不易劃傷、成本低且電阻小的電容式觸摸屏。
一種電容式觸摸屏,包括:
透明基板,包括第一表面及與所述第一表面相對的第二表面;
遮光層,形成于所述透明基板的第一表面的邊緣,所述遮光層在所述透明基板的第一表面上形成不可視區域;及
透明聚合物層,形成于所述透明基板的第一表面上,并覆蓋所述遮光層,所述透明聚合物層相對于所述透明基板第一表面的一面且覆蓋所述透明基板透光區的部分形成感應區域,所述感應區域的表面圖形化形成第一網格狀的導電溝槽,所述導電溝槽內填充有導電材料。
在其中一個實施例中,所述溝槽寬度為d1,深度為h,其中,1μm≤d1≤5μm,2μm≤h≤6μm,h/d1>1。
在其中一個實施例中,所述導電材料為納米導電金屬。
在其中一個實施例中,所述導電材料覆蓋的面積與所述第一網格的面積和之比小于5%。
在其中一個實施例中,所述第一網格為正多邊形網格,所述正多邊形的邊長為a,其中,150μm≤a≤500μm。
在其中一個實施例中,所述不可視區域的寬度為d2,其中,1mm≤d2≤5mm。
在其中一個實施例中,所述透明聚合物層相對于所述透明基板第一表面的一面且覆蓋所述不可視區域的部分形成引線區域,所述引線區域的表面圖形化形成第二網格狀的引線溝槽,所述引線溝槽內填充有所述導電材料。
在其中一個實施例中,所述引線區域的引線溝槽與所述感應區域的導電溝槽通過節點連通。
在其中一個實施例中,所述感應區域與所述引線區域連接處設有連接槽,所述連接槽內填充有所述導電材料,所述引線溝槽與所述導電溝槽分別通過連通所述連接槽而相互連通。
在其中一個實施例中,所述引線區域形成的第二網格的密度大于所述感應區域形成的第一網格的密度。
在其中一個實施例中,還包括透明保護層,所述透明保護層覆蓋所述透明聚合物層除去所述引線區域的引線輸出端部分的表層。
上述電容式觸摸屏,通過在電容式觸摸屏表面感應區域設置導電溝槽,在使用電容式觸摸屏時減少了對導電材料的劃傷,并且使用溝槽結構減少了導電材料的覆蓋面積,減小了接觸電阻并且降低了生產成本。
附圖說明
圖1為本實用新型一實施例的電容式觸摸屏切面圖;
圖2為本實用新型一實施例的電容式觸摸屏俯視圖;
圖3為圖2所示實施例感應區域210和引線區域230一種連接方式的局部示意圖;
圖4為圖2所示實施例感應區域210和引線區域230另一種連接方式的局部示意圖;
圖5為本實用新型另一實施例的感應區域210和引線區域230連接的局部示意圖;
圖6為本實用新型另一實施例的示意圖。
具體實施方式
一種電容式觸摸屏,通過在電容式觸摸屏表面設置導電溝槽,在使用時減少了對導電材料的劃傷,并且使用溝槽結構減少了導電材料的覆蓋面積,降低了電阻并且降低了生產成本。
下面結合附圖和實施例對本實用新型一種電容式觸摸屏進行進一步詳細的說明。
圖1為本實用新型一實施例的電容式觸摸屏切面圖,圖2為本實用新型一實施例的電容式觸摸屏俯視圖。
參考圖1,一種電容式觸摸屏,包括透明基板110、遮光層130、透明聚合物層150以及導電材料170。上述透明基板110包括第一表面111和第二表面113,上述遮光層130形成于透明基板110的第一表面111上,遮光層130在透明基板110的第一表面111上形成不可視區域(圖未標)。上述透明聚合物層150涂布于透明基板110的第一表面111,并覆蓋上述不可視區域,透明聚合物層150相對于透明基板110的一面且覆蓋透明基板110透光區(圖未標)的部分形成感應區域210(參考圖2),上述感應區域210的表面圖形化形成第一網格狀的導電溝槽211,上述導電溝槽211內填充導電材料170。
上述電容式觸摸屏用網格狀的感應區域210替代在電容式觸摸屏表面涂覆導電材料170,在使用電容式觸摸屏時,感應區域210網格狀的結構避免劃傷導電材料170,也可減少導電材料170的使用,降低成本,并使電容式觸摸屏的表面電阻變小。
具體的,上述導電材料170為導電納米金屬,可為納米銀、銅等納米金屬。將納米金屬顆粒溶于墨水中,使用刮涂機將溶有納米顆粒的墨水刮入上述導電溝槽211內,然后進行風干。參考圖1,風干后上述導電溝槽211內的納米金屬顆粒深度略低于上述網格平面,一般為1微米左右。在不影響其導電功能的基礎上,進一步避免電容式觸摸屏在使用時被劃傷。在完成風干操作后,對電容式觸摸屏表面進行清洗,去除殘留于透明聚合物層150表面的納米金屬顆粒。
具體的,上述導電溝槽211寬度記為d1,深度為h,其中,1μm≤d1≤5μm,2μm≤h≤6μm,并且導電溝槽211的深度、寬度比大于1,即h/d1>1。當導電材料170為納米金屬時,因納米金屬顆粒本身不透光且通過墨水作為溶質,填充導電材料170后的導電溝槽211不透光。上述導電溝槽211寬度在1微米到5微米之間,寬度極小,作為保證電容式觸摸屏透光率的基礎;通過設置導電溝槽211的深度、寬度比大于1,進一步保證了導電溝槽211的導電性能,提高了上述感應區域210的感應靈敏度。
具體的,上述導電溝槽211的寬度可為1μm、3μm或5μm,對應的深度可分別為2μm、4μm、6μm,對應的深寬比分別大于1。只要保證深寬比大于1,上述導電溝槽211的深度和寬度可在上述相應的限制范圍內任意取值。
上述導電溝槽211所形成的第一網格213為正規圖形,具體的,可為正多邊形。參考圖2,上述第一網格為正四邊形時的電容式觸摸屏的示意圖。上述正多邊形網格的邊長記為a,且150μm≤a≤500μm,即上述正多邊形網格的邊長可為150μm和500μm之間任意數值。在其他的實施例中,上述第一網格213的形狀也可為其他正多邊形或其他正規圖形。
在其他的實施例中,導電溝槽211所形成的第一網格213也可為隨機的不規則圖形(參考圖5)。
在優選的實施例中,上述導電材料170的覆蓋面積即導電溝槽211的表面面積與上述第一網格213的表面面積和之比小于5%。設置導電材料170的覆蓋面積與上述網格的表面面積和之比小于5%,即設置了導電溝槽211的表面面積所占感應區域210的比例,通過限定導電溝槽211的寬度以及上述第一網格的正多邊形的邊長大小,進一步保證了電容式觸摸屏的透光率。通過限定導電溝槽211的深度、寬度以及深寬比,以及進一步限定的導電溝槽211的表面面積所占感應區域210的比例,保證上述電容式觸摸屏的透光率在89%以上。
具體的,上述不可視區域的寬度記為d2,其中,1mm≤d2≤5mm。透明聚合物層150相對于透明基板110的一面且覆蓋上述不可視區域的部分形成引線區域230(參考圖2),上述引線區域230的表面圖形化形成第二網格狀的引線溝槽231(參考圖3),引線溝槽231形成的第二網格233的密度大于導電溝槽211形成的第一網格213的密度。
參考圖3,上述感應區域210與引線區域230的連接處設有連接槽250,上述連接槽250內填充有導電材料170,引線溝槽231與導電溝槽211分別通過連通上述連接槽250而相互連通。通過連接槽250連接導電溝槽211和引線溝槽231,通過在上述導電溝槽211、引線溝槽231和連接槽250內填充導電材料170,在手指觸摸感應區域210時電流經導電溝槽211傳導、通過連接槽250并從引線溝槽231流出,作為判斷手指觸摸位置的基礎。在其他的實施例中,上述導電溝槽211和引線溝槽231也可通過節點直接相連(參考圖4)。
在制作上述電容式觸摸屏時,可通過壓印技術一并制出上述導電溝槽211和引線溝槽231。在制作時,可根據需要選擇導電溝槽211和引線溝槽231通過節點相連或通過連接槽250連通上述導電溝槽211和引線溝槽231。
參進一步的,考圖6,上述引線區域230設有引線輸出端235,位于引線區域的外邊緣的任意一側,用于與外界進行連接輸出電容式觸摸屏使用時傳導的感應電流。
參考圖6,上述電容式觸摸屏還包括透明保護層190,上述透明保護層190覆蓋上述透明聚合物層150除去上述引線區域230的引線輸出端235部分的表層,上述透明保護層190為UV膠、壓印膠或聚碳酸酯,用于保護上述感應區域210導電溝槽211內的導電材料170,延長電容式觸摸屏的使用壽命。
具體的,上述透明聚合物層150為UV膠、壓印膠、聚碳酸酯或其他具有相同功能的材料。
上述UV膠又稱無影膠、光敏膠、紫外光固化膠,無影膠是指必須通過紫外線光照射才能固化的一類膠粘劑,它可以作為粘接劑使用,也可作為油漆、涂料、油墨等的膠料使用。UV是英文UltravioletRays的縮寫,即紫外光線。
上述聚碳酸酯(PolyCarbonate,PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根據酯基的結構可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。
具體的,上述遮光層130的遮光材料為油墨,上述透明基板110為透明玻璃。可通過絲印機在上述玻璃邊緣絲印黑色玻璃絲印以形成不可視區域。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。