CN104346005A - 透明导电膜和电容式触摸屏 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种透明导电膜和电容式触摸屏，其中，透明导电膜包括层叠设置的基底、感应电极层和驱动电极层；所述感应电极层和/或驱动电极层包括至少一个第一区域，所述第一区域中填充有网格状的导电丝线；所述网格状的导电丝线的边缘围设有电极线，所述电极线与所述网格状的导电丝线电连接。本发明提供的透明导电膜能够解决现有的透明导电膜成本较高的问题，以降低电容式触摸屏的成本，且能提高透明导电膜的灵敏度。

Description

透明导电膜和电容式触摸屏
技术领域
本发明涉及电子触控技术，尤其涉及一种透明导电膜和电容式触摸屏。
背景技术
触摸屏作为一种可接收触摸等输入信号的感应式装置，赋予了信息交互崭新的面貌，是一种全新的信息交互设备。透明导电膜以其具有良好的导电性，且在可见光波段具有高透光率的优点，主要用于接收触摸等输入信号，是触摸屏的一个重要组成部分。
电容式触摸屏通常包括基底，在基底上设置有驱动电极层和感应电极层，两个电极层均为透明导电膜，用来检测触摸信号。传统的透明导电膜通常采用氧化铟锡（Indium Tin Oxides，ITO）作为透明导电膜中导电层的材料，在制备ITO导电层时，需要在一基底的整面先进行ITO镀膜，然后在镀好的整面ITO膜上进行蚀刻，形成ITO图案。由于铟是一种昂贵的金属材料，采用ITO制作导电层，在很大程度上提升了透明导电膜的成本，也间接提高了触摸屏的成本。而且在透明导电膜的制作过程中，大量的ITO被蚀刻掉，造成大量贵金属浪费，也会对环境造成污染。
发明内容
本发明提供一种透明导电膜和电容式触摸屏，用于解决现有的透明导电膜成本较高的问题。
本发明提供了一种透明导电膜，包括层叠设置的基底、感应电极层和驱动电极层；
所述感应电极层和/或驱动电极层包括至少一个第一区域，所述第一区域中填充有网格状的导电丝线；
所述网格状的导电丝线的边缘围设有电极线，所述电极线与所述网格状的导电丝线电连接。
在其中一个实施例中，所述感应电极层的各第一区域沿第一方向排列；
所述驱动电极层的各第一区域沿第二方向排列；
所述感应电极层和驱动电极层还包括至少一个第二区域，所述第二区域连接在相邻的所述第一区域之间；
所述驱动电极层中的第二区域横跨过感应电极层中的第二区域，且所述感应电极层和驱动电极层的第二区域之间包括绝缘层。
在其中一个实施例中，所述第一区域的形状为正多边形，所述第二区域的形状为线条状或内部填充有网格状导电丝线的正多边形。
在其中一个实施例中，所述驱动电极层或感应电极层设置在所述基底表面；或
所述透明导电膜还包括基质层，所述基质层设置在所述基底的表面，所述驱动电极层或感应电极层设置在所述基质层的表面。
在其中一个实施例中，所述基底采用热塑性材料或聚对苯二甲酸乙二醇酯材料制成。
在其中一个实施例中，所述基质层采用紫外光固化胶、压印胶或聚碳酸酯材料制成。
在其中一个实施例中，还包括：覆盖在所述驱动电极层或感应电极层上的透明保护层。
在其中一个实施例中，还包括：引线电极，构成所述引线电极的第三区域中填充有网格状的导电丝线；
所述引线电极分别与所述驱动电极层和感应电极层中的所述电极线连接。
在其中一个实施例中，所述导电丝线、电极线，和/或引线电极采用Cu、Ag、Ag-C、Al、Ni、Cr和Ni-P中的至少一种制成。
在其中一个实施例中，所述导电丝线形成的网格为正多边形。
在其中一个实施例中，所述导电丝线、电极线，和/或引线电极采用曝光显影技术印制而成。
本发明还提供一种电容式触摸屏，包括依次层叠设置的透明面板、透明导电膜及控制器件；
所述透明导电膜采用如上所述的透明导电膜。
本实施例提供的透明导电膜，通过以网格状导电丝线的形式形成感应电极层和驱动电极层，且在网格状导电丝线的边缘围设有电极线，能够解决现有的透明导电膜成本较高的问题，进而降低采用透明导电膜制成的电子产品的成本，本实施例提供透明导电膜中的电极线和导电丝线采用普通导电材料即可，而不需要采用昂贵的金属铟。且在各第一区域内部填充网格状的导电丝线，还能够提高透明导电膜的光透过率，同时还能够提高感应灵敏度。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的透明导电膜的结构示意图；
图2a-2d为本发明实施例一提供的透明导电膜中的导电丝线形成的网格形状示意图；
图3为本发明实施例二提供的透明导电膜的结构示意图；
图4为图3中电极的结构示意图；
图5为本发明实施例三提供的透明导电膜的结构示意图；
图6为本发明实施例三提供的透明导电膜的截面视图一；
图7为本发明实施例三提供的透明导电膜的截面视图二；
图8为本发明实施例四提供的透明导电膜的结构示意图；
图9为本发明实施例四提供的透明导电膜的截面视图。
具体实施方式
实施例一
图1为本发明实施例一提供的透明导电膜的结构示意图，图2a-2d为本发明实施例一提供的透明导电膜中的导电丝线形成的网格形状示意图。如图1所示，本实施例提供一种透明导电膜，能够应用在平板显示器、光伏器件、触控面板以及电磁屏蔽等领域中。该透明导电膜可以包括层叠设置的基底1、感应电极层2和驱动电极层3；感应电极层2和/或驱动电极层3包括至少一个第一区域51，该第一区域51中填充有网格状的导电丝线；网格状的导电丝线的边缘围设有电极线4，电极线4与网格状的导电丝线为电连接。
其中，基底1、感应电极层2和驱动电极层3之间的位置关系可以有很多种布置方式。例如：一种方式是将感应电极层2设置在基底1的表面，驱动电极层3设置在感应电极层2的表面，且感应电极层2和驱动电极层3之间需设置一层透明绝缘膜，以保持感应电极层2中的图案和驱动电极层3保持绝缘。感应电极层2和驱动电极层3的位置可以互换，即也可以将驱动电极层3设置在基底1的表面，感应电极层2设置在驱动电极层3之上，且感应电极层2和驱动电极层3之间设置一层透明绝缘膜。
第二种方式是将感应电极层2和驱动电极层3分别设置在两个基底1的一侧表面上，即感应电极层2设置在第一基底的第一表面上，驱动电极层3设置在第二基底的第一表面上，第一基底中与第一表面相对的第二表面与第二基底中的第一表面贴合设置。
第三种方式是在基底1的两个相对的表面上分别设置感应电极层2和驱动电极层3。
或者还可以将感应电极层2和驱动电极层3均设置在基底1的一个表面上，且两个电极层的图案彼此间隔以保持绝缘。
具体的，感应电极层2可以通过丝网印刷或喷墨打印的方式将导电丝线和电极线4印制在基底1上，或者也可以采用曝光显影的方式，形成导电图案。
上述基底1可采用热塑性材料制成，例如聚碳酸酯PC或聚甲基丙烯酸甲酯，或者，也可采用聚对苯二甲酸乙二醇酯PET材料制成，具有较高的光透过率，且起到承载感应电极层2或驱动电极层3，并将二者保持绝缘的效果。或者，本领域技术人员也可以采用其它的方式，本实施例对此不作限定。
上述方案中，第一区域51的形状可以为正多边形，例如矩形、正六边形等形状，也可以为其它随机不规则形状。
第一区域51的排布方式也可以有多种，例如将第一区域51排布成多行，其中每一行设置有一个矩形的第一区域51，或者每一行设置有多个连续的六边形的第一区域51。每一行中的第一区域51的电极线4保持电连接，各行之间的第一区域51保持绝缘。感应电极层2和/或驱动电极层3的第一区域51中填充有网格状的导电丝线，各导电丝线相互交叉且电连接，并与电极线4保持电连接。
可根据第一区域51的具体形状和排布方式，将感应电极层2和驱动电极层3中的第一区域51设置为相互垂直，可参考图1，感应电极层2中的各第一区域51沿第一方向排列成多行，驱动电极层3中的第一区域51沿第二方向排列成多行，其中，第一方向和第二方向相互垂直。驱动电极层3中沿第二方向排列的两个第一区域51的连接处横跨在感应电极层2中沿第一方向上排列的两个第一区域51的连接处。
对于驱动电极层3中的每一行第一区域51，可作为一个驱动电极31，通过导线连接至驱动电源，接收驱动电压；对于感应电极层2中的每一行第一区域51，可作为一个感应电极21通过导线输出感应电流。
各导电丝线相互交叉形成网格，该网格的形状可以为正多边形，例如图2a-2d所示的正方形、平行四边形、正六边形等，或者也可以为其它不规则形状。
在第一区域51中设置有网格状的导电丝线的目的在于提高透明导电膜的光透过率，且能够增大触摸操作的感应面积，提高灵敏度。
驱动电极31或感应电极21中的电极线，以及导电丝线可以采用Cu、Ag、Ag-C、Al、Ni、Cr和Ni-P中的一种制成，或多种制成合金。本领域技术人员可自行设置网格状导电丝线的分布密度，以在保证透明导电膜的光透过率的同时提高触摸感应灵敏度。
本实施例提供的透明导电膜，通过以网格状导电丝线的形式形成感应电极层和驱动电极层，且在网格状导电丝线的边缘围设有电极线，能够解决现有的透明导电膜成本较高的问题，进而降低采用透明导电膜制成的电子产品的成本，本实施例提供透明导电膜中的电极线和导电丝线采用普通导电材料即可，而不需要采用昂贵的金属铟。且在各第一区域内部填充网格状的导电丝线，还能够提高透明导电膜的光透过率，同时还能够提高感应灵敏度。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的透明导电膜的结构示意图，图4为图3中电极的结构示意图。如图3和图4所示，本实施例是在上述实施例的基础上，提供另一种透明导电膜的实现方式。感应电极层2和驱动电极层3还包括至少一个第二区域52，第二区域52连接在相邻的第一区域51之间；驱动电极层3中的第二区域52横跨过感应电极层2中的第二区域52，且感应电极层2和驱动电极层3的第二区域52之间包括绝缘层。第二区域52的形状可以为多种，可以为线条状，也可以为内部填充油网格状导电丝线的正多边形。考虑到在第二区域52实现了感应电极21与驱动电极31的横跨结构，因此可将第二区域52设置为由多条电连接的直线型导线组成的线条状，以将两个第一区域51连接起来，或者也可以为由边缘围设的电极线4和内部填充网格状的导电丝线组成的结构，具体可参照第一区域51的设置方式。
本实施例提供的透明导电膜，通过以网格状导电丝线的形式形成感应电极层和驱动电极层，且在网格状导电丝线的边缘围设有电极线，能够解决现有的透明导电膜成本较高的问题，进而降低采用透明导电膜制成的电子产品的成本，本实施例提供透明导电膜中的电极线和导电丝线采用普通导电材料即可，而不需要采用昂贵的金属铟。且在各第一区域内部填充网格状的导电丝线，还能够提高透明导电膜的光透过率，同时还能够提高感应灵敏度。
实施例三
图5为本发明实施例三提供的透明导电膜的结构示意图。本实施例是在上述实施例的基础上，对透明导电膜的结构进行进一步优化。如图5所示，假设感应电极层2设置在基底的上层，驱动电极层3设置在感应电极层2的上层，且感应电极层2中的第一区域51沿第一方向排列，驱动电极层3中的第一区域51沿第二方向排列，第一方向与第二方向垂直。图5中的感应电极层2和驱动电极层3只包括形状为矩形的第一区域51，第一区域51的边缘设置为电极线4。电极线4包络的第一区域51内部设置有相互交叉的导电丝线，各导电丝线交叉形成网格状，网格的形状可以为正多边形，例如正方形、平行四边形、正六边形等，或者也可以为不规则的形状，具体可参照图2a-2d所示的网格形状。
具体的，可参照图6和图7，图6为本发明实施例三提供的透明导电膜的截面视图一，图7为本发明实施例三提供的透明导电膜的截面视图二。若感应电极层2设置在基底1的表面，则驱动电极层3设置在感应电极层2的上方（图6和图7中未视出）。可采用曝光显影的方式将感应电极层2中的各电极线4和导电丝线印制在基底1上，突出于基底1表面。另外，类似的，若驱动电极层3设置在基底1的表面，则感应电极层2设置在驱动电极层3的上方。在基底的上方还可以设置透明保护层6，覆盖在驱动电极层3和感应电极层2上，以防止导电材料被划伤。透明保护层6可采用紫外光（Ultraviolet Rays，简称UV）固化胶、压印胶或聚碳酸酯等材料制成，具有较高的光透过率。
或者，透明导电膜还包括基质层7，基质层7设置在基底1的表面，驱动电极层3或感应电极层2设置在基质层7的表面，基质层7也可采用紫外光（Ultraviolet Rays，简称UV）固化胶、压印胶或聚碳酸酯等材料制成，能够增加导电材料的附着力。在基质层7的上方也可以设置透明保护层6，覆盖在驱动电极层3和感应电极层2上，防止导电材料被划伤，避免导电膜被损坏。上述技术方案提供的透明导电膜的光透过率能够大于86%。
本实施例提供的透明导电膜，通过以网格状导电丝线的形式形成感应电极层和驱动电极层，且在网格状导电丝线的边缘围设有电极线，能够解决现有的透明导电膜成本较高的问题，进而降低采用透明导电膜制成的电子产品的成本，本实施例提供透明导电膜中的电极线和导电丝线采用普通导电材料即可，而不需要采用昂贵的金属铟。且在各第一区域内部填充网格状的导电丝线，还能够提高透明导电膜的光透过率，同时还能够提高感应灵敏度。另外，采用基质层能够增加导电材料的附着力，采用保护层将驱动电极层和感应电极层围设在内部，防止导电材料被划伤，避免导电膜被损坏。
实施例四
图8为本发明实施例四提供的透明导电膜的结构示意图，图9为本发明实施例四提供的透明导电膜的截面视图，如图8和图9所示，透明导电膜还可以包括引线电极8，构成引线电极8的第三区域中填充有网格状的导电丝线，引线电极8分别与驱动电极31和感应电极21的电极线4连接，用于输入驱动电压或输出感应电流。
具体的，驱动电极层3中的每一个驱动电极31的电极线4都与一个引线电极8连接，通过该引线电极8接收驱动电压。感应电极层2中的每一个感应电极21的电极线4都与一个引线电极8连接，通过该引线电极8输出感应电流。以驱动电极层3在感应电极层2上方的方案为例，在图8能看到的电极为驱动电极31，引线电极8分别与一个驱动电极31连接，以接收驱动电压。
引线电极8可以采用线条状的导电线，也可以在构成引线电极8的第三区域中填充有网格状的导电丝线，导电丝线相互交叉形成网格，网格的形状可以为正多边形，也可以为不规则形状。
引线电极8可以设置在基底1的表面，或设置在基质层7的表面。以引线电极8设置在基质层7的表面为例，感应电极层2也设置在基质层7的表面，参照图9，每个感应电极21都与一个引线电极8连接，引线电极8分布在感应电极21的两侧，驱动电极31设置在感应电极21的上方，每个驱动电极31都与一个引线电极8连接，该部分引线电极8分布在驱动电极31的两侧（图9未视出）。
上述引线电极8可采用Cu、Ag、Ag-C、Al、Ni、Cr和Ni-P中的一种制成，或者采用至少两种制成合金，可通过喷墨打印或曝光显影的方法印制，突出于基底1表面或基质层7表面。引线电极8的最小线宽可以为（50-200）μm，高度可以为（5-10）μm。
本实施例提供的透明导电膜，通过以网格状导电丝线的形式形成感应电极层和驱动电极层，且在网格状导电丝线的边缘围设有电极线，能够解决现有的透明导电膜成本较高的问题，进而降低采用透明导电膜制成的电子产品的成本，本实施例提供透明导电膜中的电极线和导电丝线采用普通导电材料即可，而不需要采用昂贵的金属铟。且在各第一区域内部填充网格状的导电丝线，还能够提高透明导电膜的光透过率，同时还能够提高感应灵敏度。另外，采用基质层能够增加导电材料的附着力，采用保护层将驱动电极层和感应电极层围设在内部，防止导电材料被划伤，避免导电膜被损坏。若在透明导电膜中设置分别与每一个驱动电极和感应电极连接的内部设置有网格状导电丝线的引线电极，则能够更进一步提高透明导电膜的灵敏度。
实施例五
本实施例提供一种电容式触摸屏的实现方式，具体可以包括依次层叠设置的透明面板、透明导电膜及控制器件，透明面板用于接收触摸操作并实现传导电荷，还能够提供强度支撑，保护导电材料。透明导电膜可采用上述任意实施例所提供的透明导电膜。透明导电膜中每一个感应电极的电极线都连接至控制器件的信号输入端，用于在触摸操作发生时，产生感应电流并传输给控制器件用于识别触摸操作发生的区域。
本实施例提供的电容式触摸屏，采用上述实施例提供的透明导电膜，通过以网格状导电丝线的形式形成感应电极层和驱动电极层，且在网格状导电丝线的边缘围设有电极线，能够解决现有的透明导电膜成本较高的问题，进而降低采用透明导电膜制成的电子产品的成本，本实施例提供透明导电膜中的电极线和导电丝线采用普通导电材料即可，而不需要采用昂贵的金属铟。且在各第一区域内部填充网格状的导电丝线，还能够提高透明导电膜的光透过率，同时还能够提高感应灵敏度。另外，采用基质层能够增加导电材料的附着力，采用保护层将驱动电极层和感应电极层围设在内部，防止导电材料被划伤，避免导电膜被损坏。若在透明导电膜中设置分别与每一个驱动电极和感应电极连接的内部设置有网格状导电丝线的引线电极，则能够更进一步提高透明导电膜的灵敏度。
在上述技术方案的基础上，还可以增加显示模组，该显示模组与控制器件连接，用于当控制器件识别到触摸区域时控制显示模组执行显示操作，以实现触摸显示功能。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种透明导电膜，其特征在于，包括层叠设置的基底、感应电极层和驱动电极层；
所述感应电极层和/或驱动电极层包括至少一个第一区域，所述第一区域中填充有网格状的导电丝线；
所述网格状的导电丝线的边缘围设有电极线，所述电极线与所述网格状的导电丝线电连接。
2.根据权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于：
所述感应电极层的各第一区域沿第一方向排列；
所述驱动电极层的各第一区域沿第二方向排列；
所述感应电极层和驱动电极层还包括至少一个第二区域，所述第二区域连接在相邻的所述第一区域之间；
所述驱动电极层中的第二区域横跨过感应电极层中的第二区域，且所述感应电极层和驱动电极层的第二区域之间包括绝缘层。
3.根据权利要求2所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一区域的形状为正多边形，所述第二区域的形状为线条状或内部填充有网格状导电丝线的正多边形。
4.根据权利要求3所述的透明导电膜，其特征在于，所述驱动电极层或感应电极层设置在所述基底表面；或
所述透明导电膜还包括基质层，所述基质层设置在所述基底的表面，所述驱动电极层或感应电极层设置在所述基质层的表面。
5.根据权利要求4所述的透明导电膜，其特征在于，所述基底采用热塑性材料或聚对苯二甲酸乙二醇酯材料制成。
6.根据权利要求4所述的透明导电膜，其特征在于，所述基质层采用紫外光固化胶、压印胶或聚碳酸酯材料制成。
7.根据权利要求1-6任一所述的透明导电膜，其特征在于，还包括：覆盖在所述驱动电极层或感应电极层上的透明保护层。
8.根据权利要求1-6任一所述的透明导电膜，其特征在于，还包括：引线电极，构成所述引线电极的第三区域中填充有网格状的导电丝线；
所述引线电极分别与所述驱动电极层和感应电极层中的所述电极线连接。
9.根据权利要求8所述的透明导电膜，其特征在于，所述导电丝线、电极线，和/或引线电极采用Cu、Ag、Ag-C、Al、Ni、Cr和Ni-P中的至少一种制成。
10.根据权利要求8所述的透明导电膜，其特征在于，所述导电丝线形成的网格为正多边形。
11.根据权利要求8所述的透明导电膜，其特征在于，所述导电丝线、电极线，和/或引线电极采用曝光显影技术印制而成。
12.一种电容式触摸屏，其特征在于，包括依次层叠设置的透明面板、透明导电膜及控制器件；
所述透明导电膜采用上述权利要求1-11任一项所述的透明导电膜。
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