CN108228016A - 一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构 - Google Patents

一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构，包括采用全贴合方式依次设置的第一导电膜材层(3)，第一光学透明胶层(2)，第二导电膜材层(5)，第二光学透明胶层(4)和液晶面板层(7)。与现有技术相比，本发明具有整个产品更薄，产品更轻，成本更低，省去了钢化玻璃成本，透过率更好，触摸更加灵敏，装配简单，外观更加美观等优点。

Description

一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构
技术领域
本发明涉及一种电容式触摸屏，尤其是涉及一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构。
背景技术
电容式触摸屏作为触摸屏行业发展的前沿，与传统的电阻屏相比较有更多的优势，灵敏度高、透过率好，更轻薄、成本更低、人们的体验感更好。
电容式触摸屏的构造，如图1所示，主要是在玻璃屏幕(钢化玻璃1)上通过第一光学透明胶层2’黏贴第一导电膜层3’，再在第一导电膜层3’外通过第二光学透明胶层4’黏贴第二导电膜层5’，然后设置在液晶面板7上，并在液晶面板7与第二导电膜层5之间设置一空气层6，且在两侧设有框胶8，双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。电容式触控屏可以简单地看成是由四层复合屏构成的屏体：最外层是钢化玻璃1保护层，接着是导电层(由两层导电膜层叠加组成)，第三层是不导电的空气层6，最内的第四层是液晶面板7。最内导电层是液晶面板7屏蔽层，起到屏蔽内部电气信号的作用，中间的导电层是整个触控屏的关键部分，四个角或四条边上有直接的引线，负责触控点位置的检测，空气层6起到隔离电磁干扰的作用。
电容式触摸屏其工作原理是：当手指触摸电容式触摸屏时，在工作面接通高频信号，此时手指与触摸屏工作面形成一个耦合电容，这相当于导体，因为工作面上有高频信号，手指触摸时在触摸点吸走一个小电流，这个小电流分别从触摸屏的四个角上的电极流出，流经四个电极的电流与手指到四角的直线距离成比例，控制器通过对四个电流比例的计算，即可得出接触点坐标值。
大尺寸电容式触摸屏作为电容式触摸屏的延续，并非是在传统的小尺寸电容式触摸屏的基础上放大，传统的电容式触摸屏尺寸范围在10.1寸以下，原因是传统的电容式触摸屏采用的是氧化铟锡(ITO)作为透明的导电材料，由于固有的面电阻较高，甚至面电阻达到100欧姆，因为IC所支持的通道阻值是一定的，面电阻一定，尺寸越大，通道阻值越大，所以导致做不到更大尺寸。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种透过率更高、整体厚度更薄的大尺寸全贴合电容式触摸屏全贴合结构。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构，其特征在于，包括采用全贴合方式依次设置的第一导电膜材层(3)，第一光学透明胶层(2)，第二导电膜材层(5)，第二光学透明胶层(4)和液晶面板层(7)。
所述的液晶面板层(7)为TFT液晶面板，覆盖尺寸为15.6寸～150寸。
所述的第一导电膜材层(3)的材质包括PET或PC等但是不仅限于此承载物，厚度为0.05mm-3mm，透光率为85％以上。
所述的第二导电膜材层(5)的材质包括PET或PC等但是不仅限于此承载物，0.05mm-3mm，透光率为85％以上。
所述的第一光学透明胶层(2)的材质包括亚克力胶等，厚度为0.05mm-3mm。
所述的第二光学透明胶层(4)的材质包括亚克力胶等，厚度为0.05mm-3mm。
所述的第一导电膜材层(3)外设有一PET层，该PET层的厚度为0.05mm-3mm。
所述的第一导电膜材层(3)，第一光学透明胶层(2)，第二导电膜材层(5)和第二光学透明胶层(4)叠加形成的叠层四周设有边框。
所述的第一导电膜材层(3)和第二导电膜材层(5)为网格材料层，采用丝网印刷的方式制得，各网格呈菱形状，其锐角的角度为10～80度，网格的边长为2-3cm。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.采用金属网格材料，将面电阻做到5欧姆以下，所以做到大尺寸，达到10.1寸以上乃至150寸，使电容式触摸屏在大尺寸领域有了大的发展，普通的电容式触摸屏应用于手机和平板类电子终端；无法做的更大，更大的电容式触摸屏需要更低方阻的透明导电材料—金属网格材料；金属网格材料以其优越的导电性能，可以做到大尺寸触控领域，由于它的超强的信噪比，可以将其应用于大尺寸的全贴合领域，全贴合领域的结构就此诞生；
2.采用全贴合结构相比于原框贴，优势在于：(1).整个产品更薄；(2).产品更轻；(3).成本更低，省去了钢化玻璃成本；(4).透过率更好；(5).使的触摸更加灵敏；(6).外观更加美观。普通的大尺寸电容式触摸屏结构整体厚度上更厚，并且重量上也比较重，改进后由于去掉了一层钢化玻璃，并且全贴合在了TFT液晶面板上，透过率更高、整体厚度更薄，由原来的3.84mm的厚度改为0.68mm厚度；减薄了3.16mm，节省了成本，主要是钢化玻璃的成本，成本降低了40％，更加灵敏。
3.整个触控功能是由上下两层导电膜材经过中间贴合光学胶，粘合在一起，形成含有触控功能的sensor采集部分，经过电路将模拟信号转化为数字信号，进入控制芯片；原来含有钢化玻璃的导电膜材，与显示器部分有2mm以上的间隔，不仅增加了厚度，而且降低了透光率，随着一体机朝着轻，薄，及高透过率的趋势的要求，这个发明正是解决了这一难题，将结构做的更轻薄，透过率更高。
4.传统的电容式触摸屏有于所用材料为高面电阻的材质，所以整个通道的电阻R会很大，由原理公式t＝RC，R单位欧姆，C单位法拉得出，电阻越大，得到的t时间越长，信号采集原理是根据充电时间作为基础值，时间长，定义的信号就会越弱；所以阻值越大，采集的信号就越弱；整个触摸屏的噪声是一定的，信号越弱，得到的信噪比就越小，传统的电容式触摸屏的信噪比就会变的很小；本发明是采用了新的低面电阻的材质，同样大小的触摸屏来言，整个通道的电阻值R就会比较小，同理得到的信噪比就会变的很大；本发明所得到的信噪比比传统的电容屏的信噪比要高的多；也是为什么传统大尺寸电容式触摸屏不能应用于此结构的原因，当整个触摸屏装机以后，噪声主要来源于显示器部分的TFT；所以就会通过远离噪声源的原理来降低噪声，电容式触摸屏一般会离TFT表面1mm以上的距离，而本发明由于信号强度高，可以完全将电容式触摸屏全部贴合在TFT表面，信噪比依然很好，做到很好的划线效果；这样做到节省了空间，减薄了厚度；
传统的电容式触摸屏由于需要离开TFT表面1mm，以上的距离，这个距离中是空气层，并且sensor的部分是柔软的膜材，这样就需要有一定强度的玻璃或者亚克力等一些介质存在支撑膜材不会塌陷，接触到TFT表面；本发明可以将sensor贴合在TFT的表面，TFT面板就已经起到了支撑柔软膜材的作用，所以可以省掉钢化玻璃或者亚克力等材料；使得此发明节省了成本，减薄了厚度，由于省去了钢化玻璃或者亚克力面板等介质，手指触摸面与导电层sensor面的距离d更小了，由公式C＝ε×ε0×S/d，式中：电容C，单位F；ε相对介电常数；ε0真空介电常数8.86×10(-12方)单位F/m；面积S，单位平方米；极板间距d，单位米，触控信号更强了，整体的灵敏度更高了。
附图说明
图1为现有触摸屏的结构示意图；
图2为本发明触摸屏的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
如图2所示，一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构，包括采用全贴合方式依次设置的第一导电膜材层3，第一光学透明胶层2，第二导电膜材层5，第二光学透明胶层4和液晶面板层7。
其中，液晶面板层7为TFT液晶面板，其尺寸为15.6寸～150寸。
第一导电膜材层3的材质为PET，厚度为0.125mm，透光率为90％，面电阻为5欧姆。
所述的第二导电膜材层5的材质为PET，厚度为0.125mm，透光率为90％，面电阻为5欧姆。
第一光学透明胶层2和第二光学透明胶层4的材质均为亚克力胶，厚度均为0.125mm。
第一导电膜材层3外设有一PET层，该PET层的厚度为0.7mm。
第一导电膜材层3，第一光学透明胶层2，第二导电膜材层5和第二光学透明胶层4叠加形成的叠层四周设有边框。
所述的第一导电膜材层3和第二导电膜材层5为网格材料层，采用丝网印刷的方式制得，各网格呈菱形状，其锐角的角度为30～60度，网格的边长为2-3cm。
上述结构做了以下改进：
1)将原来的框贴合改为全贴合；
2)将原来的钢化玻璃和sensor贴合改为只有sensor贴合；
3)去除原来的钢化玻璃，四周黑色边框也变窄；
4)将PET代替钢化玻璃；
5)尺寸包含了15.6寸以上乃至150寸的电容式触摸屏；
改进后的大尺寸全贴合电容式触摸屏全贴合结构的有益效果如下：
1)透过率更高：由于原来的触控层相当于去掉了空气层，和钢化玻璃层，使的透过率更高，由原来的85％，提高到89％，提高了4个百分点；
2)更薄：由原来的结构变为现在结构，去掉了空气层1mm，以及钢化玻璃3mm，一共减薄了4mm以上；
3)灵敏度更高：触控效果和手指层到导电功能层之间的介质的介电常数和厚度成比例关系，手指层到导电功能层之间的介质是钢化玻璃和导电基材PET的介电常数以及厚度的和；新结构是去掉了钢化玻璃，所以触控效果会大大提高，灵敏度也大大提高；
4)重量更轻：去掉了钢化玻璃，使重量会减轻80％以上
5)成本更低：贴合成本，人工成本以及钢化玻璃材料成本都会大大降低。
实施例2
一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构，包括采用全贴合方式依次设置的第一导电膜材层，第一光学透明胶层，第二导电膜材层，第二光学透明胶层和液晶面板层。
其中，所述的液晶面板层为TFT液晶面板，尺寸为15.6寸。
所述的第一导电膜材层和第二导电膜材层的材质均为PC，厚度均为0.05mm，透光率为85％以上。所述的第一光学透明胶层和第二光学透明胶层的材质均为亚克力胶，厚度均为0.05mm。所述的第一导电膜材层外设有一PET层，该PET层的厚度为0.05mm。所述的第一导电膜材层和第二导电膜材层为网格材料层，采用丝网印刷的方式制得，各网格呈菱形状，其锐角的角度为10度，网格的边长为2cm。其余同实施例1。
实施例3
一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构，包括采用全贴合方式依次设置的第一导电膜材层，第一光学透明胶层，第二导电膜材层，第二光学透明胶层和液晶面板层。
其中，所述的液晶面板层为TFT液晶面板，尺寸为150寸。所述的第一导电膜材层和第二导电膜材层的厚度为3mm，透光率为95％。所述的第一光学透明胶层和第二光学透明胶层的厚度为3mm。所述的第一导电膜材层外设的PET层厚度为3mm。所述的第一导电膜材层和第二导电膜材层为网格材料层，采用丝网印刷的方式制得，各网格呈菱形状，其锐角的角度为80度，网格的边长为3cm。其余同实施例1。

Claims (9)

1.一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构，其特征在于，包括采用全贴合方式依次设置的第一导电膜材层(3)，第一光学透明胶层(2)，第二导电膜材层(5)，第二光学透明胶层(4)和液晶面板层(7)。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构，其特征在于，所述的液晶面板层(7)为TFT液晶面板，覆盖尺寸为15.6寸～150寸。
3.根据权利要求1所述的一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构，其特征在于，所述的第一导电膜材层(3)的材质包括PET或PC，厚度为0.05mm-3mm，透光率为85％以上。
4.根据权利要求1所述的一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构，其特征在于，所述的第二导电膜材层(5)的材质包括PET或PC，0.05mm-3mm，透光率为85％以上。
5.根据权利要求1所述的一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构，其特征在于，所述的第一光学透明胶层(2)的材质包括亚克力胶，厚度为0.05mm-3mm。
6.根据权利要求1所述的一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构，其特征在于，所述的第二光学透明胶层(4)的材质包括亚克力胶，厚度为0.05mm-3mm。
7.根据权利要求1所述的一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构，其特征在于，所述的第一导电膜材层(3)外设有一PET层，该PET层的厚度为0.05mm-3mm。
8.根据权利要求1所述的一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构，其特征在于，所述的第一导电膜材层(3)，第一光学透明胶层(2)，第二导电膜材层(5)和第二光学透明胶层(4)叠加形成的叠层四周设有边框。
9.根据权利要求1所述的一种大尺寸电容式触摸屏全贴合结构，其特征在于，所述的第一导电膜材层(3)和第二导电膜材层(5)为网格材料层，采用丝网印刷的方式制得，各网格呈菱形状，其锐角的角度为10～80度，网格的边长为2-3cm。
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