CN215576568U - 一种低成本大尺寸互容电容屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及触摸屏领域，公开了一种低成本大尺寸互容电容屏，包括透明盖板层、导电薄膜层，所述透明盖板层包括透明盖板和感应层，感应层形成在透明盖板上，导电薄膜层包括基板和驱动层，驱动层形成在基板上，感应层和驱动层通过光学胶连接，所述感应层使用PEDOT油墨通过印刷工艺形成。能够降低大尺寸电容屏制造成本，提高生产效率，提高产品韧性，适合低成本大尺寸电容屏的量产。

Description

一种低成本大尺寸互容电容屏

技术领域

本实用新型涉及触摸屏领域，尤其涉及一种低成本大尺寸互容电容屏。

背景技术

触摸屏又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。

目前新冠疫情大环境下在线教育、远程会议的需求越来越大，对大尺寸触摸屏设备的需求量急剧增加。市面上主流的大尺寸触摸屏主要有红外触摸屏、电阻触摸屏、电容触摸屏。红外触摸屏，其传感器四周布满红外线发射器和接收器，形成红外线矩阵，将传感器固定在普通显示器的前面，当手触摸时，红外线被遮挡，检测X方向和Y方向被遮挡的位置，就可得到被触摸位置的坐标值。电阻触摸屏，玻璃上下涂覆两层ITO透明导电层，导电层之间留有缝隙互相绝缘，当手指按下，将检测到的电阻值转换成坐标数字信息。电容触摸屏，由于人体电场，用户手指和工作面形成一个耦合电容，手指吸收走一个很小的电流，这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例，通过对四个电流比例的精密计算，得出位置。由于电容触摸屏的反应灵敏，并且具备多点触控功能，相比之下用户体验最佳，目前主流的智能终端如手机、平板、智能电视等设备普遍采用电容屏。

普通大尺寸电容屏通常为GFF结构，一层玻璃加两层导电膜，形成互容结构，两层加工方式通常都是激光蚀刻，成本高且生产效率低，不利于大规模量产。随着屏幕面板技术的发展，在GFF结构的基础上推出了G1F的结构，比传统GFF少一层薄膜和一层光学胶，成本更低，更加轻薄，光学效果也更好。

G1F结构电容屏包括上层的感应层和下层的驱动层，所述感应层与驱动层被一层绝缘层隔开，相当于电容器的两个电极板。感应层的每一感应迹线与对应驱动层的驱动迹线在交叉区域形成感测节点，当触摸物，如手指、触屏笔等接触该面板时，引起该感测节点处的电容变化，从而实现触摸位置的确定及触摸指令的执行。现有的G1F结构电容屏的感应层和驱动层主要采用ITO(铟锡氧化物)沉积的工艺，因为ITO属于金属陶瓷，柔韧性差容易造成阻抗值急剧升高，阻抗稳定性变得很差，难以在大尺寸触摸屏、柔性屏上应用。其次，ITO采用减成法，制造成本高昂，在减法工艺中，对ITO先沉积再进行刻蚀，以创建开关所需的电路，这既浪费材料，并且在生产中也需要增加额外的步骤，降低了生产效率，目前制备ITO所需的金属铟也日渐稀缺。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种低成本大尺寸互容电容屏，能够降低大尺寸电容屏制造成本，提高生产效率，提高产品韧性，适合低成本大尺寸电容屏的量产。

本实用新型提供的基础方案：一种低成本大尺寸互容电容屏，包括透明盖板层、导电薄膜层，所述透明盖板层包括透明盖板和感应层，感应层形成在透明盖板上，导电薄膜层包括基板和驱动层，驱动层形成在基板上，感应层和驱动层通过光学胶连接，所述感应层使用PEDOT油墨通过印刷工艺形成。

本实用新型的原理及优点在于：透明盖板层集成了感应层，导电薄膜层集成了驱动层，光学胶对感应层和驱动层起到了连接和隔绝的作用，感应层和驱动层形成了电容器的两个电极板，通过感测节点处的电容变化，从而实现触摸位置的确定及触摸指令的执行。PEDOT是EDOT(3,4乙烯二氧噻吩)的一种有机聚合物，与ITO相比具有多种优势，包括分子结构简单，能隙小、电导率高等特点。与用于创建ITO电路的减成法相比，PEDOT通过增材法沉积在盖板上，更有效地利用材料，降低了成本且更加环保，能够缓解金属铟也日渐稀缺的问题，精简了生产步骤，提高了生产效率，同时PEDOT的导电性、透明性、柔韧性更优，更适合低成本大尺寸电容屏的量产。

进一步，所述印刷工艺为丝网印刷工艺。

用于触摸屏的印刷工艺主要有丝网印刷工艺和打印工艺，丝网印刷工艺在保证精度的前提下成本更低。

进一步，所述印刷工艺所印刷出来的导电网格线条宽度为1-5微米。

印刷出来的导电网格的线条宽度为5微米，可以达到肉眼不可见的效果，能够保障触摸屏的使用时的良好体验。而目前比较先进的微细线幅和图样化技术能够将线条宽度缩减到3微米以下，特别是能缩减到1微米，能很大程度缓解金属网格的莫瑞效应。

进一步，所述基板的材料为PET，所述驱动层的材料为ITO。

导电薄膜层继续采用PET为基板材料，ITO为驱动层材料的成熟方案，在降低成本，提高生产效率的同时保障产品的稳定性和成熟度。

进一步，所述驱动层通过激光蚀刻工艺形成。

蚀刻工艺主要有激光蚀刻和化学蚀刻，化学蚀刻工艺对环境污染较为严重，优选对环境污染较小的激光蚀刻。

进一步，所述光学胶为OCA光学胶。

触摸屏粘接所用到的UV胶水主要分为OCA光学胶与LOCA光学胶，OCA光学胶优点在于高清澈度、高透光性、高黏着力、耐水、耐高温、抗紫外线，长时间使用不会产生黄化、剥离及变质的问题，适合G1F结构。

进一步，所述透明盖板的材料为聚碳酸酯或有机玻璃或玻璃的一种。

聚碳酸酯塑料、有机玻璃、普通玻璃都适合作为透明盖板的材料，可根据用途和成本选择。

进一步，所述感应层包括PEDOT油墨和金属导电油墨，所述金属导电油墨印刷在透明盖板上，所述PEDOT油墨印刷在金属导电油墨上。

单独使用PEDOT油墨时，所形成的薄膜抗剥离性能优良，但导电性却有待提高。因此可以将PEDOT油墨和金属导电油墨结合进一步提高PEDOT油墨的导电性。

进一步，所述金属导电油墨为导电银浆。

相对于其他金属导电油墨，导电银浆在性能和成本上综合最优。

进一步，所述PEDOT油墨上覆盖有无胶型保护膜。

印完PEDOT油墨后在PEDOT油墨上贴上无胶型保护膜，来保护银浆线路不受氧化。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种低成本大尺寸互容电容屏的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：透明盖板层1、透明盖板11、感应层12、无胶型保护膜13、PEDOT油墨121、金属导电油墨122、导电薄膜层2、基板21、驱动层22、光学胶3。

实施例一：

如图1所示，一种低成本大尺寸互容电容屏，包括透明盖板层1、导电薄膜层2、光学胶3。

透明盖板层1包括透明盖板11、感应层12、无胶型保护膜13、感应层12包括PEDOT油墨121和金属导电油墨122。透明盖板11根据用途和成本可以选择聚碳酸酯塑料、有机玻璃、普通玻璃中的任一种，透明盖板11厚度为2mm左右；PEDOT油墨121为聚3,4乙烯二氧噻吩PEDOT导电高分子溶液；金属导电油墨122为导电银浆。金属导电油墨122通过丝网印刷工艺印刷在透明盖板11上，PEDOT油墨121通过丝网印刷工艺印刷在金属导电油墨122上，形成导电网格，所述导电网格的线条宽度为5微米，印完PEDOT油墨121后在PEDOT油墨121上贴上无胶型保护膜13，来保护银浆线路不受氧化。

导电薄膜层2包括基板21和驱动层22，基板21采用的基材为PET，驱动层22采用的材料为ITO。采用反应热蒸发的方法，在PET基板21上形成ITO薄膜，通过激光蚀刻的方法在ITO薄膜上蚀刻出导电线路。所述激光蚀刻的激光器功率为10～25瓦，激光的光斑直径为30～40微米，激光频率为150～250千赫兹，激光的光斑移动速度为1000～3000毫米/秒。

光学胶3为OCA光学胶3，无胶型保护膜13和驱动层22通过光学胶3粘接，光学胶3厚度为175微米。

实施例二：

金属导电网格印刷工艺所制造的触控屏幕，在屏幕上有时会出现波纹状画面，这种情况被称之为莫瑞效应，该波纹画面比较影响观感和体验。将导电网格线条宽度降低至3微米以下时，能够明显改善莫瑞效应。本实施例二跟实施例一的区别在于，通过微细线幅和图样化技术，PEDOT油墨121印刷在金属导电油墨122上的导电网格的线条宽度为1微米，能够基本克服金属网格的莫瑞效应。其余结构与实施例一相同。

实施例三：

本实施例跟实施例一的区别在于，通过微细线幅和图样化技术，PEDOT油墨121印刷在金属导电油墨122上的导电网格的线条宽度为3微米，能够改善金属网格的莫瑞效应的同时最大程度降低成本，适合工业大规模生产。其余结构与实施例一相同。

以上的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种低成本大尺寸互容电容屏，包括透明盖板层、导电薄膜层，其特征在于：所述透明盖板层包括透明盖板和感应层，感应层形成在透明盖板上，导电薄膜层包括基板和驱动层，驱动层形成在基板上，感应层和驱动层通过光学胶连接，所述感应层使用PEDOT油墨通过印刷工艺形成。

2.根据权利要求1所述的一种低成本大尺寸互容电容屏，其特征在于：所述印刷工艺为丝网印刷工艺。

3.根据权利要求1所述的一种低成本大尺寸互容电容屏，其特征在于：所述印刷工艺所印刷出来的导电网格线条宽度为1-5微米。

4.根据权利要求2所述的一种低成本大尺寸互容电容屏，其特征在于：所述基板的材料为PET，所述驱动层的材料为ITO。

5.根据权利要求4所述的一种低成本大尺寸互容电容屏，其特征在于：所述驱动层通过激光蚀刻工艺形成。

6.根据权利要求1所述的一种低成本大尺寸互容电容屏，其特征在于：进一步，所述光学胶为OCA光学胶。

7.根据权利要求1所述的一种低成本大尺寸互容电容屏，其特征在于：所述透明盖板的材料为聚碳酸酯或有机玻璃或玻璃的一种。

8.根据权利要求1所述的一种低成本大尺寸互容电容屏，其特征在于：所述感应层包括PEDOT油墨和金属导电油墨，所述金属导电油墨印刷在透明盖板上，所述PEDOT油墨印刷在金属导电油墨上。

9.根据权利要求8所述的一种低成本大尺寸互容电容屏，其特征在于：所述金属导电油墨为导电银浆。

10.根据权利要求9所述的一种低成本大尺寸互容电容屏，其特征在于：所述PEDOT油墨上覆盖有无胶型保护膜。

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