发明内容
基于此,有必要针对生产成本高的问题,提供一种可降低成本的触摸屏。
一种触摸屏,包括基板,还包括:
第一成型胶层,形成于所述基板的一侧,所述第一成型胶层嵌设有第一金属导电层,所述第一金属导电层包括多个相互绝缘的第一导电条带;
第一电极引线,形成于所述第一成型胶层并与所述第一导电条带电连接;
透明绝缘膜,包括第一表面及与所述第一表面相对的第二表面,所述第一表面朝向所述第一成型胶层;
第二成型胶层,形成于所述透明绝缘膜的第二表面,所述第二成型胶层嵌设有第二金属导电层,所述第二金属导电层包括多个相互绝缘的第二导电条带;
第二电极引线,形成于所述第二成型胶层并与所述第二导电条带电连接;
所述透明绝缘膜设有第一缺槽,所述第二成型胶层设有第二缺槽,所述第一缺槽和所述第二缺槽均正对所述第一电极引线的自由末端,所述第二电极引线的自由末端设置于所述第二缺槽外围。
在其中一个实施例中,所述第一导电条带与所述第二导电条带均包括由多条金属线交叉构成的导电网格,所述第一导电条带的导电网格在所述第二金属导电层的投影与所述第二导电条带的导电网格交叠。
在其中一个实施例中,还包括光学透明胶层,所述光学透明胶层设置于所述第一成型胶层与所述透明绝缘膜的第一表面之间,所述光学透明胶层设有第三缺槽,所述第三缺槽正对所述第一电极引线的自由末端。
在其中一个实施例中,所述第一成型胶层远离所述基板的一侧开设有图形化的第一凹槽,所述第一金属导电层的金属线收容于所述第一凹槽,所述第二成型胶层远离所述透明绝缘膜第二表面的一侧开设有图形化的第二凹槽,所述第二金属导电层的金属线收容于所述第二凹槽。
在其中一个实施例中,所述第一凹槽的深度与所述第一凹槽的宽度的比值不小于1,所述第二凹槽的深度与所述第二凹槽的宽度的比值不小于1。
在其中一个实施例中,所述基板为钙钠玻璃或硅铝酸盐玻璃,所述基板靠近所述第一成型胶层的表面的硅氧基与所述第一成型胶层键合。
在其中一个实施例中,所述基板靠近所述第一成型胶层的表面粗糙度为5~10nm。
在其中一个实施例中,所述第一导电条带的金属线附着于所述基板,所述第一导电条带位于所述基板与所述第一成型胶层之间。
在其中一个实施例中,所述第一电极引线靠近所述第一导电条带的一端设有条形的第一连接部,所述第一连接部至少与所述第一导电条带中的两条金属线电连接,所述第二电极引线靠近所述第二导电条带的一端设有条形的第二连接部,所述第二连接部至少与所述第二导电条带中的两条金属线电连接。
在其中一个实施例中,所述第一连接部比所述第一电极引线的其他部位宽,所述第二连接部比所述第二电极引线的其他部位宽。
在其中一个实施例中,所述第一电极引线和所述第二电极引线均为由导电线呈网格交叉连接形成的网格结构。
在其中一个实施例中,所述第一电极引线及所述第二电极引线的网格周期均小于所述第一金属导电层及所述第二金属导电层的网格周期。
在其中一个实施例中,所述第一电极引线与所述第一导电条带之间设有第一电极转接线,所述第二电极引线与所述第二金属导电层之间设有第二电极转接线,所述第一电极转接线及所述第二电极转接线均为连续的导电线。
上述触摸屏,因导电层均采用金属材料,相对于ITO具有较低的材料成本。与此同时,上述触摸屏的透明绝缘膜设置第一缺槽,第二成型胶层设置第二缺槽,且该第一缺槽和第二缺槽均正对第一电极引线的自由末端,将第二电极引线的自由末端设置于第二缺槽外围,从而第一电极引线的自由末端和第二电极引线的自由末端均外露于基板的同一侧,以便于第一电极引线的自由末端和第二电极引线的自由末端均同时与电路板电连接,不仅简化了电路板的贴合工艺,还可以简化电路板的结构设计,进一步降低触摸屏的制作成本。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
透明绝缘膜中的“透明”在本发明中可理解为“透明”和“基本透明”;透明绝缘膜中的“绝缘”在本发明中可理解为“绝缘”和“介电质(dielectric)”,因此本发明中的“透明绝缘膜”应当理解包括但不限于透明绝缘膜、基本透明绝缘膜、透明介电质薄膜和基本透明介电质薄膜。
如图1、图2和图3所示的实施例中,一种触摸屏,包括基板110、第一成型胶层120,第一金属导电层130、第一电极引线140、透明绝缘膜150、第二成型胶层160、第二金属导电层170及第二电极引线180。
其中,第一成型胶层120形成于所述基板110的一侧,第一成型胶层120嵌设有第一金属导电层130,第一金属导电层130包括多个相互绝缘的第一导电条带132;第一电极引线140形成于所述第一成型胶层120并与第一导电条带132电连接;透明绝缘膜150包括第一表面152及与第一表面152相对的第二表面154,第一表面152朝向第一成型胶层120,第二成型胶层160形成于透明绝缘膜150的第二表面154,第二成型胶层160嵌设有第二金属导电层170,第二金属导电层170包括多个相互绝缘的第二导电条带172;第二电极引线180形成于第二成型胶层160并与第二导电条带172电连接;透明绝缘膜150设有第一缺槽156,第二成型胶层160设有第二缺槽162,第一缺槽156和第二缺槽162均正对第一电极引线140的自由末端142,第二电极引线180的自由末端182设置于第二缺槽162外围。
上述触摸屏,将第一成型胶层120形成于基板110的一侧,第一金属导电层130嵌设于第一成型胶层120,第二成型胶层160形成于透明绝缘膜150的第二表面154,第二金属导电层170嵌设于第二成型胶层160,再将透明绝缘膜150的第一表面152与基板110形成有第一成型胶层120的一侧贴合。如此,因导电层均采用金属材料,相对于ITO具有较低的材料成本。
其中,透明绝缘膜150与第二成型胶层160均位于第一成型胶层120上方,第一电极引线140形成于第一成型胶层120,在透明绝缘膜150设置第一缺槽156,第二成型胶层160设置第二缺槽162,且该第一缺槽156和第二缺槽162均正对第一电极引线140的自由末端142,将第二电极引线180的自由末端182设置于第二缺槽162外围。在制备触摸屏时,第一电极引线140用于将第一金属导电层130与触摸屏的印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board,FPCB)210电连接,第二电极引线180用于将第二金属导电层170与触摸屏的FPCB210电连接,从而使FPCB210感测到触摸屏上的操作。如此,第一缺槽156和第二缺槽162的设置,以使第一电极引线140的自由末端142外露,再将第二电极引线180的自由末端182设置于第二缺槽162外围,从而第一电极引线140的自由末端142和第二电极引线180的自由末端182均外露于基板110的同一侧,以便于第一电极引线140的自由末端142与第二电极引线180的自由末端182均能同时与FPCB210连接,不仅简化了FPCB210的贴合工艺,还简化了FPCB210的结构设计,进一步降低触摸屏的制作成本。
其中,第一电极引线140一端与第一导电条带132电连接,另一端用于与FPCB210连接的为第一电极引线140的自由末端142;第二电极引线180一端与第二导电条带172电连接,另一端用于与FPCB210连接的为第二电极引线180的自由末端182。
其中,第一电极引线140形成于所述第一成型胶层120并与第一导电条带132电连接;第二电极引线180形成于第二成型胶层160并与第二导电条带172电连接。用于制备第一金属导电层130及第二金属导电层170的材料可以为金、银、铜、铝、镍、锌或其中至少二者的合金中的一种。可以理解,制备第一金属导电层130及第二金属导电层170的材料为电的导体即可实现相应的功能,如碳纳米管,石墨烯,导电高分子等。
其中,形成第一成型胶层120和第二成型胶层160的材料可以为无溶剂紫外固化亚克力树脂、光固胶、热固胶及自干胶。其中光固胶为预聚物、单体及光引发剂及助剂按照摩尔配比:30~50%、40~60%、1~6%及0.2~1%组成的混合物、光固胶、热固胶及自干胶。其中,预聚物选为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂中的至少一种;单体为单官能(IBOA、IBOMA、HEMA等)、二官能(TPGDA、HDDA、DEGDA、NPGDA等)、三官能及多官能(TMPTA、PETA等)中的至少一种;光引发剂为二苯甲酮、二苯乙酮等。进一步的,在上述混合物中还可添加摩尔配比为0.2~1%的助剂。助剂可为对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、2,6一二叔丁基甲苯酚等。
其中,基板110的材料为玻璃,透明绝缘膜150的材料均可以为绝缘材料对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜。需要指出的是,在其他的实施例中,基板110和透明绝缘膜150还可为其他材质,如聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯塑料(PC)等。
如图1和图5所示的具体实施例中,第一成型胶层120形成于基板110的一侧,第一金属导电层130嵌设于第一成型胶层120。第一成型胶层120远离基板110的一侧开设有图形化的第一凹槽,将第一金属导层收容于第一凹槽,并使第一金属导电层130的形状与第一凹槽的形状相匹配。将第一成型胶层120形成于基板110的一侧,用压印模具230在第一成型胶层120远离基板110的一侧通过压印的方式形成第一凹槽,再将形成第一金属导电层130的材料填充于第一凹槽,并通过烧结工艺形成第一金属导电层130。由于第一凹槽可根据对电极形状的需求,印压成预设形状,故收容于第一凹槽的第一金属导电层130可直接成型为预设形状,而不必进行蚀刻成形,简化制作工艺,避免了材料的大量浪费,降低了成本。且因上述触摸屏的生产过程中不需要进行蚀刻工艺,故可避免在生产过程中使用化学物质,从而避免对环境造成污染。
其中,为了使第一金属导电层130的材料填充于第一凹槽后,在经过烧结成型的过程中不发生断裂,第一凹槽的深度与第一凹槽的宽度的比值可合理设置为不小于1。
在其他实施例中,第一导电条带132的金属线附着于基板110,第一导电条带132位于基板110和第一成型胶层120之间。具体地,使用形成第一导电条带132的金属线在基板110一侧镀金属膜,再通过暴光显影的方式形成第一导电条带132,从而构成第一金属导电层130。如此,一方面导电层采用金属替代ITO,降低了成本,另一方面可使镀金属膜达到纳米级,提高了良品率。采用玻璃材质的基板110,因玻璃具有优良的镀膜性能,可使所得的金属膜达到透明,可进一步提高触摸屏的透光率。
如图1和图5所示的具体实施例中,第二成型胶层160形成于透明绝缘膜150的第二表面154,第二金属导电层170嵌设于第二成型胶层160。第二成型胶层160远离透明绝缘膜150第二表面154的一侧开设有图形化的第二凹槽,将第二金属导层收容于第二凹槽,并使第二金属导电层170的形状与第二凹槽的形状相匹配。将第二成型胶层160形成于透明绝缘膜150的第二表面154,在第二成型胶层160远离透明绝缘膜150第二表面154的一侧通过压印的方式形成第二凹槽,再将形成第二金属导电层170的材料填充于第二凹槽,并通过烧结工艺形成第二金属导电层170。由于第二凹槽可根据对电极形状的需求,印压成预设形状,故收容于第二凹槽的第二金属导电层170可直接成型为预设形状,而不必进行蚀刻成形,简化制作工艺,避免了材料的大量浪费,降低了成本。且因上述触摸屏的生产过程中不需要进行蚀刻工艺,故可避免在生产过程中使用化学物质,从而避免对环境造成污染。
其中,为了使第二金属导电层170的材料填充于第二凹槽后,在经过烧结成型的过程中不发生断裂,第二凹槽的深度与第二凹槽的宽度的比值可合理设置为不小于1。
请参阅图5,在其中一个实施例中,所述基板110为钙纳玻璃或硅氧盐玻璃,基板110靠近第一成型胶层120的表面的硅氧基与第一成型胶层120键合。在将第一成型胶层120形成于基板110之前,将基板110靠近第一成型胶层120的表面进行等离子体220轰击处理,以使硅氧基露出来,第一成型胶层120与硅氧基键合,使第一成型胶层120更好的与基板110粘合,提高触摸屏的良品率。
请参阅图5,在其中一个实施例中,为了提高基板110与第一成型胶层120的粘合效果,所述基板110靠近所述第一成型胶层120的表面粗糙度可合理设置为5~10nm。
请参阅图2和图3,在其中一个实施例中,还包括光学透明胶层190,光学透明胶层190设置于第一成型胶层120与透明绝缘膜150的第一表面152之间,光学透明胶层190设有第三缺槽192,第三缺槽192正对第一电极引线140的自由末端142。将第一成型胶层120形成于基板110的一侧,第一金属导电层130嵌设于第一成型胶层120,第二成型胶层160形成于透明绝缘膜150的第二表面154,第二金属导电层170嵌设于第二成型胶层160,再将透明绝缘膜150的第一表面152与基板110形成有第一成型胶层120的表面通过光学透明胶层190贴合。光学透明胶层190的设置,可进一步加强基板110与透明绝缘膜150的粘合强度,在降低成本的同时提高了触摸屏的良品率。其中,光学透明胶层190的材料可以为OCA胶、UV胶、热固胶或者自干胶等,以保证触摸屏的透光性。同时,在光学透明胶层190正对第一电极引线140的自由末端142处设有第三缺槽192,以实现第一电极引线140的自由末端142外露的目的。
请参阅图2和图3,在其中一个实施例中,第一导电条带132与第二导电条带172均包括由多条金属线交叉构成的导电网格,第一导电条带132的导电网格在第二金属导电层170的投影与第二导电条带172的导电网格交叠。
具体地,可使用刮涂技术在第一凹槽中填充纳米银墨水,再在150℃条件下烧结,使纳米银墨水中的银单质烧结成第一导电条带132的导电线。其中,银墨水固含量35%,溶剂在烧结中挥发。由于第一凹槽的形状预先压印成为所需电极的图形化。因此,当第一带点条带132的导电网格形成后,不用再进行成形操作,从而节约了材料、提高了效率。
具体地,可使用刮涂技术在第二凹槽中填充纳米银墨水,再在150℃条件下烧结,使纳米银墨水中的银单质烧结成第二导电条带172的导电线。其中,银墨水固含量35%,溶剂在烧结中挥发。由于第二凹槽的形状预先压印成为所需电极的图形化。因此,当第二导电条带172的导电网格形成后,不用再进行成形操作,从而节约了材料、提高了效率。
其中,第一导电条带132的导电网格在第二金属导电层170的投影与第二导电条带172的导电网格交叠。可使构成第一导电条带132及第二导电条带172的导电线相互错开一定距离,从而避免产生严重的莫尔条纹现象。
莫尔条纹是一种光学现象,是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果,当人眼无法分辨这两条线或两个物体时,只能看到干涉的花纹,这种光学现象就是莫尔条纹。
其中,第一导电条带132与第二导电条带172的导电网格均可以为菱形、矩形、平行四边形、曲边四边形或者多边形,曲边四边形具有四条曲边,相对的两条曲边具有相同的形状及曲线走向。如图4所示的具体实施例中,第二导电条带172的导电网格为正六边形。如图6所示的具体实施例中,第二导电条带172的导电网格为不规则的多边形。
请参阅图3和图4,在其中一个实施例中,所述第一电极引线140靠近所述第一导电条带132的一端设有条形的第一连接部144,所述第二电极引线180靠近所述第二导电条带172的一端设有条形的第二连接部184。如此,第一电极引线140通过第一连接部144与第一金属导电层130电连接,第二电极引线180通过第二连接部184与第二金属导电层170电连接。为了加强第一电极引线140与第一金属导电层130的电连接性,及第二电极引线180与第二金属导电层170的电连接性,故合理设置第一连接部144至少与第一导电条带132中的两条金属线电连接,第二连接部184至少与第二导电条带172中的两条金属线电连接。
请参阅图3和图4,在其中一个实施例中,所述第一连接部144比所述第一电极引线140的其他部位宽,所述第二连接部184比所述第二电极引线180的其他部位宽。因第一连接部144比第一电极引线140额其他部位宽,具有较大的接触面积,从而使第一电极引线140与第一金属导电层130的多条导电线电连接,进一步增强第一电极引线140与第一金属导电层130的电连接性。因第二连接部184比第二电极引线180额其他部位宽,具有较大的接触面积,同理推倒,可增强第二电极引线180与第二金属导电层170的电连接性。如此,提高良品率,降低成本。
请参阅图7和图8,在其中一个实施例中,所述第一电极引线140和所述第二电极引线180均为由导电线呈网格交叉连接形成的网格结构。具体地,在第一/第二成型胶层160压印出收容第一/第二电极引线180的凹槽,再将第一/第二电极引线180的材料刮涂入对应的凹槽。采用网格结构的电极引线,在刮涂过程中,可使电极引线的材料不易被刮出,方便刮涂工艺的操作。同时可防止在对第一/第二电极引线180的材料进行烧结工艺时产生凝聚效应导致引线断裂,提高良品率,降低成本。其中,第一/第二电极引线180的材料可以为纳米银浆。
可以理解,第一电极引线140和第二电极引线180均还可以为实心线,也可以实现将第一金属导电层130和第二金属导电层170均与FPCB210电连接的目的。
请参阅图3、图7和图8,在其中一个实施例中,所述第一电极引线140及所述第二电极引线180的网格周期均小于所述第一金属导电层130及所述第二金属导电层170的网格周期。网格周期即导电网格的大小。因第一电极引线140及第二电极引线180与第一金属导电层130及第二金属导电层170电连接时,难免会对不准。如此,可增强第一电极引线140及第二电极引线180与第一金属导电层130及第二金属导电层170的电连接性,提高良品率,降低成本。
请参阅图7和图8,在其中一个实施例中,所述第一电极引线140与所述第一导电条带132之间设有第一电极转接线146,所述第二电极引线180与所述第二金属导电层170之间设有第二电极转接线186,所述第一电极转接线146及所述第二电极转接线186均为连续的导电线。因第一电极引线140及第二电极引线180与第一金属导电层130及第二金属导电层170电连接时,难免会对不准。第一连接部144通过第一电极转接线146与第一金属导电层130电连接,第二连接部184通过第二电极转接线186与第二金属导电层170电连接。由于第一电极转接线146及第二电极转接线186均为连续的导电线,如此,即使第一导电金属层及第二导电金属层的网格周期不同的导电网格,也可以保证第一电极引线140与第一金属导电层130电连接效果好,及第二电极引线180与第二金属导电层170电连接效果好。
图7和图8为突显第一电极转接线146、第二电极转接线186,第一电极转接线146、第二电极转接线186比构成第一电极引线140、第二电极引线180的导电线粗,但不应理解为限定第一电极转接线146、第二电极转接线186比构成第一电极引线140、第二电极引线180的金属细线粗。在具体应用时可以根据应用环境决定第一电极转接线146、第二电极转接线186的粗细。
需要指出的是,即使不设置第一电极转接线146和第二电极转接线186,也可以实现第一电极引线140与第一金属导电层130电连接,及第二电极引线180与第二金属导电层170电连接的目的。
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。