具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例,对本发明提供的触摸屏面板作进一步的详细说明。
具体实施例一
请参见图1及图2,本发明实施例提供一种触摸屏面板10,该触摸屏面板10包括一绝缘基底12,一粘胶层13,一透明导电层14,多个感测电极16,多条导线18。所述多个感测电极16间隔设置于透明导电层14的一侧边。
所述触摸屏面板10定义有两个区域:触控区域10A与走线区域10B。所述触控区域10A为所述触摸屏面板10可被触碰实现触控功能的区域,所述走线区域10B为所述触摸屏面板10内多条导线18的设置区域。所述走线区域10B为触摸屏面板10靠近边缘的较小面积的区域,其可以位于触控区域10A的至少一侧。所述触控区域10A为包括触摸屏面板10中心区域的较大面积的区域。所述走线区域10B通常位于所述触控区域10A的外围。即,该触摸屏面板10位于中部占主要面积部位的区域定义为触控区域10A,位于触控区域10A周围的边缘区域定义为走线区域10B,所述触控区域10A与走线区域10B的位置关系不限,可以根据需要选择。本实施例中,所述触控区域10A为触摸屏面板10的中心区域,所述走线区域10B环绕触控区域10A。所述触控区域10A的形状与触摸屏面板10的形状相同且面积小于触摸屏面板10的面积,所述走线区域10B为触控区域10A以外的其它区域。
进一步地,所述触控区域10A包括至少一第一触控区域11和至少一第二触控区域(未绘制)。所述第一触控区域11为触控区域10A被触摸的次数最多或较多的区域,也就是触控区域10A使用率最高或较高的区域;所述第二触控区域为触控区域10A被触摸的次数较少的区域,也就是触控区域10A使用率较低的区域。所述第一触控区域11、所述第二触控区域可以为一个也可以为多个,例如,所述第一触控区域11可以位于触控区域10A的中央区域,也可以位于触控区域10A的上方部位或下方部位,或位于所述触控区域10A中部占主要面积部位的区域,只要是使用者的手指或触控笔触摸最多或较多的区域就可以定义为第一触控区域11。本实施例中,所述第一触控区域11位于触控区域10A的中央区域,如图1所示。
所述粘胶层13设置于绝缘基底12的一表面,所述透明导电层14、多条导线18均设置于粘胶层13的一表面,所述感测电极16设置于透明导电层14的表面。其中,所述透明导电层14设置于绝缘基底12位于触控区域10A的表面,所述多条导线18设置于绝缘基底12位于走线区域10B的表面。所述多个感测电极16间隔设置于所述透明导电层14的一侧边,并且每一个感测电极16均与所述透明导电层14电连接。所述导线18的数量与所述感测电极16的数量相等,每一个导线18的一端与一个感测电极16电连接,另一端与外部的控制器(未绘制)电连接。该导线18通过感测电极16将所述透明导电层14与一外部的控制器电连接,用于所述感测电极16与一外部的控制器之间电信号的传输。
可以理解,所述粘胶层13为一可选元件,即,所述透明导电层14、感测电极16和导线18可以是镀在绝缘基底12上,或者,透明导电层的粘结性较好,可以不使用胶粘剂而直接粘在绝缘基底12上。
所述多个感测电极16间隔设置于所述透明导电层14的一侧边,并且远离第一触控区域11中线的感测电极16之间具有较大的间距,而靠近第一触控区域11中线的感测电极16之间具有较小的间距。请参见图1,本实施例中,所述触摸屏面板10的一侧边间隔设置8个感测电极16,例如,依次为电极X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8。电极X1与电极X2之间的距离为c,电极X3与电极X2之间的距离为b,电极X4与电极X3之间的距离为a,电极X6与电极X5之间的距离为a,电极X7与电极X6之间的距离为b,电极X8与电极X7之间的距离为c,则c﹥b﹥a。无论感测电极16的数量是多少,只要确保远离第一触控区域11中线的感测电极16之间具有较大的间距,而靠近第一触控区域11中线的感测电极16之间具有较小的间距即可。也可以理解为,越靠近第一触控区域11中线,感测电极16设置的越密集,越远离第一触控区域11中线,感测电极16设置的越分散;或者靠近第一触控区域11中线的感测电极16的单位面积分布密度大于远离第一触控区域11中线的感测电极16的单位面积分布密度。而且,相邻两个感测电极16之间的间距不能太大也不能太小,优选地,一个感测电极16的中心至与该感测电极16相邻的感测电极16的中心之间的距离大于等于3毫米,并且小于等于15毫米。
所述绝缘基底12为一曲面型或平面型的结构,该绝缘基底12具有适当的透明度,且主要起支撑的作用,且该绝缘基底12由硬性材料或柔性材料形成。具体地,所述硬性材料为玻璃、石英、金刚石等;所述柔性材料可选择为聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚酰亚胺(PI)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯材料,或聚醚砜(PES)、纤维素酯、聚氯乙烯(PVC)、苯并环丁烯(BCB)或丙烯酸树脂等材料。本实施例中,所述绝缘基底12为一平面型的结构,该绝缘基底12为柔性聚碳酸酯(PC)。可以理解,形成所述绝缘基底12的材料并不限于上述列举的材料,只要能使绝缘基底12起到支撑的作用,并具有适当的透明度即可。
所述透明导电层14的材料不限,只要是能够用于触摸屏的透明导电层即可,具体地,所述透明导电层14可以为碳纳米管层、ITO(氧化铟锡)导电层、TAO(氧化锡锑)导电层等中的任意一种。
所述碳纳米管层由多个碳纳米管组成,该碳纳米管层中大多数碳纳米管的延伸方向基本平行于该碳纳米管层的表面。所述碳纳米管层的厚度不限,可以根据需要选择;所述碳纳米管层的厚度为0.5纳米~100微米;优选地,该碳纳米管层的厚度为100纳米~200纳米。由于所述碳纳米管层中的碳纳米管均匀分布且具有很好的柔韧性,使得该碳纳米管层具有很好的柔韧性,可以弯曲折叠成任意形状而不易破裂。本实施例中,所述透明导电层14仅为一碳纳米管层。
所述碳纳米管层中的碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管及多壁碳纳米管中的一种或多种。所述单壁碳纳米管的直径为0.5纳米~50纳米,双壁碳纳米管的直径为1.0纳米~50纳米,多壁碳纳米管的直径为1.5纳米~50纳米。所述碳纳米管的长度大于50微米。优选地,该碳纳米管的长度优选为200微米~900微米。
所述碳纳米管层中的碳纳米管无序或有序排列。所谓无序排列是指碳纳米管的排列方向无规则。所谓有序排列是指碳纳米管的排列方向有规则。具体地,当碳纳米管层包括无序排列的碳纳米管时,碳纳米管相互缠绕或者各向同性排列;当碳纳米管层包括有序排列的碳纳米管时,碳纳米管沿一个方向或者多个方向择优取向排列。所谓“择优取向”是指所述碳纳米管层中的大多数碳纳米管在一个方向或几个方向上具有较大的取向几率;即,该碳纳米管层中的大多数碳纳米管的轴向基本沿同一方向或几个方向延伸。所述碳纳米管层之中的相邻的碳纳米管之间具有间隙,从而在碳纳米管层中形成多个间隙。
当所述碳纳米管层作为透明导电层14时,所述多个感测电极16可以设置在与碳纳米管延伸方向相垂直的所述碳纳米管层的一侧边。
所述碳纳米管层包括至少一碳纳米管膜。当所述碳纳米管层包括多个碳纳米管膜时,该碳纳米管膜可以基本平行无间隙共面设置或层叠设置。请参见图3,所述碳纳米管膜是由若干碳纳米管组成的自支撑结构。所述若干碳纳米管沿同一方向择优取向排列。该碳纳米管膜中大多数碳纳米管的整体延伸方向基本朝同一方向。而且,所述大多数碳纳米管的整体延伸方向基本平行于碳纳米管膜的表面。进一步地,所述碳纳米管膜中多数碳纳米管是通过范德华(Van Der Waals)力首尾相连。具体地,所述碳纳米管膜中基本朝同一方向延伸的大多数碳纳米管中每一碳纳米管与在延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。当然,所述碳纳米管膜中存在少数随机排列的碳纳米管,这些碳纳米管不会对碳纳米管膜中大多数碳纳米管的整体取向排列构成明显影响。所述碳纳米管膜不需要大面积的载体支撑,而只要相对两边提供支撑力即能整体上悬空而保持自身膜状状态,即将该碳纳米管膜置于(或固定于)间隔设置的两个支撑体上时,位于两个支撑体之间的碳纳米管膜能够悬空保持自身膜状状态。
具体地,所述碳纳米管膜中基本朝同一方向延伸的多数碳纳米管,并非绝对的直线状,可以适当的弯曲;或者并非完全按照延伸方向上排列,可以适当的偏离延伸方向。因此,不能排除碳纳米管膜的基本朝同一方向延伸的多数碳纳米管中并列的碳纳米管之间可能存在部分接触。
具体地,所述碳纳米管膜包括多个连续且定向排列的碳纳米管片段。该多个碳纳米管片段通过范德华力首尾相连。每一碳纳米管片段包括多个相互平行的碳纳米管,该多个相互平行的碳纳米管通过范德华力紧密结合。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该碳纳米管膜中的碳纳米管沿同一方向择优取向排列。
所述碳纳米管膜可通过从碳纳米管阵列直接拉取获得。可以理解,通过将多个碳纳米管膜平行且无间隙共面铺设或/和层叠铺设,可以制备不同面积与厚度的碳纳米管层。每个碳纳米管膜的厚度可为0.5纳米~100微米。当碳纳米管层包括多个层叠设置的碳纳米管膜时,相邻的碳纳米管膜中的碳纳米管的排列方向形成一夹角α,0?≤α≤90?。
所述碳纳米管膜可通过从碳纳米管阵列直接拉取获得。具体地,首先于石英或晶圆或其它材质之基板上长出碳纳米管阵列,例如使用化学气相沈积(Chemical Vapor Deposition,CVD)方法;接着,以拉伸技术将碳纳米管逐一从碳纳米管阵列中拉出而形成。这些碳纳米管藉由范德华力而得以首尾相连,形成具一定方向性且大致平行排列的导电细长结构。所形成的碳纳米管膜会在拉伸的方向具最小的电阻抗,而在垂直于拉伸方向具最大的电阻抗,因而具备电阻抗异向性。
所述粘胶层13是透明的。所述粘胶层13的作用是为了使所述透明导电层14更好地粘附于所述绝缘基底12的表面。所述透明导电层14通过所述粘胶层13固定于绝缘基底12表面。所述粘胶层13是透明的,该粘胶层13的材料为具有低熔点的热塑胶或UV(Ultraviolet Rays)胶,如PVC或PMMA等。所述粘胶层13的厚度为1纳米~500微米;优选地,所述粘胶层13的厚度为1微米~2微米。本实施例中,所述粘胶层13的材料为UV胶,该粘胶层13的厚度约为1.5微米。
所述感测电极16的材料为金属、导电浆料或ITO等其他导电材料,只要确保该感测电极16能导电即可。所述感测电极16可以通过刻蚀导电薄膜,如金属薄膜或氧化铟锡薄膜制备,也可以通过丝网印刷法制备。
所述导线18的材料可以为金属、导电浆料或ITO(氧化铟锡)等其他导电材料,所述导线18可以通过刻蚀导电薄膜,如金属薄膜或氧化铟锡薄膜制备,也可以通过丝网印刷法制备。本实施例中,所述感测电极16、导线18通过丝网印刷导电浆料一体形成。该导电浆料的成分包括金属粉、低熔点玻璃粉和粘结剂。其中,该金属粉优选为银粉,该粘结剂优选为松油醇或乙基纤维素。该导电浆料中,金属粉的重量比为50%~90%,低熔点玻璃粉的重量比为2%~10%,粘结剂的重量比为8%~40%。
使用者在使用触摸屏面板10时,最常触摸的是触摸屏面板10的中央部位,尤其是第一触控区域11,而触摸屏面板10的第二触控区域却很少触摸,即触摸屏面板10第一触控区域11的使用率高,而第二触控区域的使用率低。将感测电极16设置为不等间距,第二触控区域的感测电极16之间具有较大的间距,而第一触控区域11的感测电极16之间具有较小的间距。也就是说,与现有技术中触摸屏面板相比较,在单位面积的感测电极数量相同的情况下,本实施例将第一触控区域11的感测电极16设置的紧密一些,将第二触控区域的感测电极16设置的分散一些,也就是说,相同面积下,第一触控区域11的感测电极16的数量多,第二触控区域的感测电极16的数量少。可以理解,第一触控区域11感测电极16的单位面积的数量分布密度大;第二触控区域感测电极16的单位面积的数量分布密度小,即对应第一触控区域11感测电极16的单位面积的数量分布密度大于对应第二触控区域感测电极16的单位面积的数量分布密度,也即对应第一触控区域11感测电极16的单位面积的数量分布密度大于对应其余触控区域感测电极16的单位面积的数量分布密度。由于使用者的手指或触控笔触摸的最短距离与感测电极16单位面积的数量分布密度有关,感测电极16单位面积的数量分布密度越大,使用者的手指或触控笔触摸的最短距离越小,即触摸屏面板10的分辨率越高,因此,第一触控区域11具有较好的分辨率,而第二触控区域的使用率远不及第一触控区域11的使用率高,第二触控区域的分辨率稍低也不会影响触摸屏面板10的整体使用,如此既可提高触摸屏面板10的分辨率又不会增大触摸屏面板10的整体尺寸。
进一步地,由于将感测电极16设置为不等间距,第二触控区域的感测电极16之间具有较大的间距,而第一触控区域11的感测电极16之间具有较小的间距,所以,与现有技术中触摸屏面板相比较,在不影响其整体分辨率的情况下,本发明提供的触摸屏面板10的感测电极16总的数量可以减少。即,本发明提供的触摸屏面板10的感测电极16总的数量减少的情况下,只要确保第一触控区域11中感测电极16的单位面积的数量分布密度大,第二触控区域中感测电极16的单位面积的数量分布密度小,所述触摸屏面板的整体分辨率就不会降低。如此,由于感测电极16的数量减少了,与感测电极16相对应的导线18的数量也减少,走线区域10B面积也随之减少,因此触摸屏面板10在整体分辨率不降低的情况下,可以整体尺寸不变而有效触控区域10A面积变大,或者整体尺寸变小而有效触控区域10A的面积不变。
具体实施例二
请参见图4和图5,本发明实施例进一步提供一种触摸屏面板20,该触摸屏面板20包括一绝缘基底12,一粘胶层13,一透明导电层14,多个感测电极16,多条导线18。所述多个感测电极16间隔设置于透明导电层14相对的两侧边,并且每一个感测电极16均与所述透明导电层14电连接。
具体实施例一与具体实施例二的区别是:具体实施例一中感测电极16仅设置于透明导电层14的一侧边,而具体实施例二中感测电极16设置于透明导电层14相对的两侧边。关于触摸屏面板20其余的结构及材料等,具体实施例二与具体实施例一相同。
本实施例中,例如间隔设置于透明导电层14相对的两侧边的感测电极一共为16个,透明导电层14相对两侧边的每一侧边均间隔设置8个感测电极,例如,设置于透明导电层14一侧边的感测电极16依次为电极X1、电极X2、电极X3、电极X4、电极X5、电极X6、电极X7、电极X8;设置于透明导电层14相对的另一侧边的感测电极16依次为电极X9、电极X10、电极X11、电极X12、电极X13、电极X14、电极X15、电极X16。电极X1与电极X2之间的距离为c,电极X3与电极X2之间的距离为b,电极X4与电极X3之间的距离为a,电极X6与电极X5之间的距离为a,电极X7与电极X6之间的距离为b,电极X8与电极X7之间的距离为c,则c﹥b﹥a。电极X10与电极X9之间的距离为c,电极X11与电极X10之间的距离为b,电极X12与电极X11之间的距离为a,电极X14与电极X13之间的距离为a,电极X15与电极X14之间的距离为b,电极X16与电极X15之间的距离为c,则c﹥b﹥a。同样可以理解,无论感测电极16的数量是多少,只要确保远离第一触控区域11中线的感测电极16之间具有较大的间距,而靠近第一触控区域11中线的感测电极16之间具有较小的间距即可。也可以理解为,越靠近第一触控区域11中线,感测电极16设置的越密集;越远离第一触控区域11中线,感测电极16设置的越分散。
另外,当所述透明导电层14为一包括多个碳纳米管的碳纳米管层时,所述多个感测电极16设置在与碳纳米管延伸方向相垂直的所述碳纳米管层相对的两侧边。
本发明提供的触摸屏面板具有以下优点:第一,本发明提供的触摸屏面板在设置感测电极时,将感测电极设置为不等间距,对应第一触控区域感测电极的单位面积的数量分布密度大于对应其余触控区域感测电极的单位面积的数量分布密度。由于使用者的手指或触控笔触摸的最短距离与感测电极单位面积的数量分布密度有关,感测电极单位面积的数量分布密度越大,使用者的手指或触控笔触摸的最短距离越小,即触摸屏面板的分辨率越高,因此,第一触控区域具有较好的分辨率,而其余触控区域的使用率远不及第一触控区域的使用率高,其余触控区域的分辨率稍低也不会影响触摸屏面板的整体使用,如此既可提高触摸屏面板的分辨率又不会增大触摸屏面板的整体尺寸,可广泛用于中小尺寸的电子设备中。第二,在不影响其整体分辨率的情况下,本发明提供的触摸屏面板的感测电极总的数量可以减少,只要确保第一触控区域中感测电极的单位面积的数量分布密度大,其余触控区域中感测电极的单位面积的数量分布密度小即可。如此,由于感测电极的数量减少了,与感测电极相对应的导线的数量也减少,走线区域面积也随之减少,因此触摸屏面板可以整体尺寸不变而有效触控区域面积变大,或者整体尺寸变小而有效触控区域的面积不变。第三,本发明提供的触摸屏面板结构简单,容易实现。
另外,本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化,这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围内。