TW201437893A - 電容式觸控式螢幕 - Google Patents

Abstract

本發明公開一種電容式觸控式螢幕，包括：透明基板，包括第一表面及與該第一表面相對之第二表面；遮光層，形成於該透明基板之第一表面之邊緣，該遮光層於該透明基板之第一表面上形成不可視區域；及透明聚合物層，形成於該透明基板之第一表面上，並覆蓋該遮光層，該透明聚合物層與該透明基板第一表面相對，該透明聚合物層覆蓋該透明基板透光區之部分形成感應區域，該感應區域之表面圖形化形成第一網格狀之導電溝槽，該導電溝槽內填充有導電材質。該電容式觸控式螢幕減少對導電材質之劃傷，並且減少導電材質之覆蓋面積，降低電阻及生產成本。

Description

電容式觸控式螢幕

本發明涉及觸控式螢幕領域，特別係涉及一種電容式觸控式螢幕。

觸控式螢幕(Touch screen)又稱為“觸控屏”，“觸控面板”，其係一種可接收觸頭等輸入訊號之感應式液晶顯示裝置。當接觸螢幕上之圖形按鈕時，螢幕上之觸覺回饋系統可根據預先設計之程式驅動各種連結裝置，可用以取代機械式按鈕面板，並借由液晶顯示畫面製造出生動之影音效果。按照觸控式螢幕之工作原理與傳輸資訊之介質，觸控式螢幕可分為電阻式、電容感應式、紅外線式以及表面聲波式，其中電容式觸控式螢幕係目前應用較廣之一種。

電容式觸控式螢幕係利用人體之電流感應進行工作。當手指觸摸於金屬層上時，使用者與電容式觸控式螢幕表面形成一耦合電容，於是手指從接觸點吸走一很小電流。該電流分別從電容式觸控式螢幕之四角上之電極中流出，並且流經這四個電極之電流與手指到四角之距離成正比，控制器藉由對這四個電流比例之精確計算，得出觸摸點之位置

目前常用之電容式觸控式螢幕採用一體化觸控(OGS)技術，即於保護玻璃上直接形成透明氧化銦錫(ITO)導電膜及感測器，一塊玻璃同時起到保護玻璃與觸摸感測器之雙重作用。惟，一體化觸控技術中之導電材質設置於玻璃之表面，這種導電材質容易被劃傷，從而致使電容式觸控式螢幕損壞不能正常使用。一體化觸控技術之主要材質為透明氧化銦錫，透明氧化銦錫之主要材質主要係稀有金屬銦，成本比較昂貴，而且氧化銦錫於做大尺寸螢幕時電阻比較大，靈敏度不好；而且於觸控式螢幕生產之過程中，導電薄膜層之貼合，然後於貼合玻璃，導致厚度增加，而 且增加玻璃貼合之工藝，成本增加。

有鑑於此，有必要提供一種螢幕不易劃傷、成本低且電阻小之電容式觸控式螢幕。

一種電容式觸控式螢幕，包括：透明基板，包括第一表面及與該第一表面相對之第二表面；遮光層，形成於該透明基板之第一表面之邊緣，該遮光層於該透明基板之第一表面上形成不可視區域；及透明聚合物層，形成於該透明基板之第一表面上，並覆蓋該遮光層，該透明聚合物層與該透明基板第一表面相對，該透明聚合物層覆蓋該透明基板透光區之部分形成感應區域，該感應區域之表面圖形化形成第一網格狀之導電溝槽，該導電溝槽內填充有導電材質。

於其中一實施方式中，該溝槽寬度為d1，深度為h，則1μmd15μm，2μmh6μm，h/d1>1。

於其中一實施方式中，該導電材質為納米導電金屬。

於其中一實施方式中，該導電材質覆蓋之面積與該第一網格之面積與之比小於5%。

於其中一實施方式中，該第一網格為正多邊形網格，該正多邊形之邊長為a，則150μma500μm。

於其中一實施方式中，該不可視區域之寬度為d2，則150mmd2500mm。

於其中一實施方式中，該透明聚合物層與該透明基板第一表面相對，該透明聚合物層覆蓋該不可視區域之部分形成引線區域，該引線區域之表面圖形化形成第二網格狀之引線溝槽，該引線溝槽內填充有該導電材質。

於其中一實施方式中，該引線區域之引線溝槽與該感應區域之導電溝槽藉由節點連通。

於其中一實施方式中，該感應區域與該引線區域連接處設有連接槽，該連接槽內填充有該導電材質，該引線溝槽與該導電溝槽分別藉 由連通該連接槽而相互連通。

於其中一實施方式中，該引線區域形成之第二網格之密度大於該感應區域形成之第一網格之密度。

於其中一實施方式中，還包括透明保護層，該透明保護層覆蓋該透明聚合物層除去該引線區域之引線輸出端部分之表層。

於其中一實施方式中，該透明保護層為UV膠、壓印膠或聚碳酸酯。

於其中一實施方式中，該透明聚合物層為UV膠、壓印膠或聚碳酸酯。

於其中一實施方式中，該遮光層之遮光材質為油墨。

於其中一實施方式中，該透明基板為玻璃。

上述電容式觸控式螢幕，藉由於電容式觸控式螢幕表面感應區域設置導電溝槽，於使用電容式觸控式螢幕時減少對導電材質之劃傷，並且使用溝槽結構減少導電材質之覆蓋面積，減小接觸電阻並且降低生產成本。

110‧‧‧透明基板

111‧‧‧第一表面

113‧‧‧第二表面

130‧‧‧遮光層

150‧‧‧透明聚合物層

170‧‧‧導電材質

190‧‧‧透明保護層

210‧‧‧感應區域

211‧‧‧導電溝槽

213‧‧‧第一網格

230‧‧‧引線區域

231‧‧‧引線溝槽

233‧‧‧第二網格

235‧‧‧引線輸出端

250‧‧‧連接槽

圖1為一實施方式之電容式觸控式螢幕切面圖；圖2為一實施方式之電容式觸控式螢幕俯視圖；圖3為圖2所示實施方式感應區域與引線區域一種連接方式之局部示意圖；圖4為圖2所示實施方式感應區域與引線區域另一種連接方式之局部示意圖；圖5為另一實施方式之感應區域與引線區域連接之局部示意圖；圖6為另一實施方式之示意圖。

一種電容式觸控式螢幕，藉由於電容式觸控式螢幕表面設置導電溝槽，於使用時減少對導電材質之劃傷，並且使用溝槽結構減少導電材質之覆蓋面積，降低電阻並且降低生產成本。

下面結合圖式與實施方式對本發明一種電容式觸控式螢幕進行進一步詳細之說明。

圖1為一實施方式之電容式觸控式螢幕切面圖，圖2為一實施方式之電容式觸控式螢幕俯視圖。

參考圖1，一種電容式觸控式螢幕，包括透明基板110、遮光層130、透明聚合物層150以及導電材質170。上述透明基板110包括第一表面111與第二表面113，上述遮光層130形成於透明基板110之第一表面111上，遮光層130於透明基板110之第一表面111上形成不可視區域(圖未標)。上述透明聚合物層150塗布於透明基板110之第一表面111，並覆蓋上述不可視區域，透明聚合物層150與透明基板110之第一表面111相對，且覆蓋透明基板110透光區(圖未標)之部分形成感應區域210(參考圖2)，上述感應區域210之表面圖形化形成第一網格狀之導電溝槽211，上述導電溝槽211內填充導電材質170。

上述電容式觸控式螢幕用網格狀之感應區域210替代於電容式觸控式螢幕表面塗覆導電材質170，於使用電容式觸控式螢幕時，感應區域210網格狀之結構避免劃傷導電材質170，亦可減少導電材質170之使用，降低成本，並使電容式觸控式螢幕之表面電阻變小。

具體而言，上述導電材質170為導電納米金屬，可為納米銀、銅等納米金屬。將納米金屬顆粒溶於墨水中，使用刮塗機將溶有納米顆粒之墨水刮入上述導電溝槽211內，然後進行風乾。參考圖1，風乾後上述導電溝槽211內之納米金屬顆粒深度略低於上述網格平面，一般為1微米左右。於不影響其導電功能之基礎上，進一步避免電容式觸控式螢幕於使用時被劃傷。於完成風乾操作後，對電容式觸控式螢幕表面進行清洗，去除殘留於透明聚合物層150表面之納米金屬顆粒。

具體而言，上述導電溝槽211寬度記為d1，深度為h，其中1μmd15μm，2μmh6μm，並且導電溝槽211之深度、寬度比大於1，即h/d1>1。當導電材質170為納米金屬時，因納米金屬顆粒本身不透光且藉由墨水作為溶質，填充導電材質170後之導電溝槽211不透光。上述導電溝槽211寬度於1微米到5微米之間，寬度極小，作為保證電容式觸控式 螢幕透光率之基礎；藉由設置導電溝槽211之深度、寬度比大於1，進一步保證導電溝槽211之導電性能，提高上述感應區域210之感應靈敏度。

具體而言，上述導電溝槽211之寬度可為1μm、3μm或5μm，對應之深度可分別為2μm、4μm、6μm，對應之深寬比分別大於1。只要保證深寬比大於1，上述導電溝槽211之深度與寬度可於上述相應之限制範圍內任意取值。

上述導電溝槽211所形成之第一網格213為正規圖形，具體而言，可為正多邊形。參考圖2，上述第一網格213為正四邊形時之電容式觸控式螢幕之示意圖。上述正多邊形網格之邊長記為a，且150μmd1500μm，即上述正多邊形網格之邊長可為150μm與500μm之間任意數值。於其他之實施方式中，上述第一網格213之形狀亦可為其他正多邊形或其他正規圖形。

於其他之實施方式中，導電溝槽211所形成之第一網格213亦可為隨機之不規則圖形(參考圖5)。

於較佳之實施方式中，上述導電材質170之覆蓋面積即導電溝槽211之表面面積與上述第一網格213之表面面積與之比小於5%。設置導電材質170之覆蓋面積與上述網格之表面面積與之比小於5%，即設置導電溝槽211之表面面積所占感應區域210之比例，藉由限定導電溝槽211之寬度以及上述第一網格之正多邊形之邊長大小，進一步保證電容式觸控式螢幕之透光率。藉由限定導電溝槽211之深度、寬度以及深寬比，以及進一步限定之導電溝槽211之表面面積所占感應區域210之比例，保證上述電容式觸控式螢幕之透光率於89%以上。

具體而言，上述不可視區域之寬度記為d2，其中150mmd2500mm。透明聚合物層150與透明基板110之第一表面111相對，且覆蓋上述不可視區域之部分形成引線區域230(參考圖2)，上述引線區域230之表面圖形化形成第二網格狀之引線溝槽231(參考圖3)，引線溝槽231形成之第二網格233之密度大於導電溝槽211形成之第一網格213之密度。

參考圖3，上述感應區域210與引線區域230之連接處設有 連接槽250，上述連接槽250內填充有導電材質170，引線溝槽231與導電溝槽211分別藉由連通上述連接槽250而相互連通。藉由連接槽250連接導電溝槽211與引線溝槽231，藉由於上述導電溝槽211、引線溝槽231與連接槽250內填充導電材質170，於手指觸摸感應區域210時電流經導電溝槽211傳導、藉由連接槽250並從引線溝槽231流出，作為判斷手指觸摸位置之基礎。於其他之實施方式中，上述導電溝槽211與引線溝槽231亦可藉由節點直接相連(參考圖4)。

於製作上述電容式觸控式螢幕時，可藉由壓印技術一併製出上述導電溝槽211與引線溝槽231。於製作時，可根據需要選擇導電溝槽211與引線溝槽231藉由節點相連或藉由連接槽250連通上述導電溝槽211與引線溝槽231。

進一步參考圖6，上述引線區域230設有引線輸出端235，位於引線區域之外邊緣之任意一側，用於與外界進行連接輸出電容式觸控式螢幕使用時傳導之感應電流。

參考圖6，上述電容式觸控式螢幕還包括透明保護層190，上述透明保護層190覆蓋上述透明聚合物層150除去上述引線區域230之引線輸出端235部分之表層，上述透明保護層190為UV膠、壓印膠或聚碳酸酯，用於保護上述感應區域210導電溝槽211內之導電材質170，延長電容式觸控式螢幕之使用壽命。

具體而言，上述透明聚合物層150為UV膠、壓印膠、聚碳酸酯或其他具有相同功能之材質。

上述UV膠又稱無影膠、光敏膠、紫外光固化膠，無影膠係指必須藉由紫外線光照射才能固化之一類膠黏劑，它可作為黏接劑使用，亦可作為油漆、塗料、油墨等之膠料使用。UV係英文Ultraviolet Rays之縮寫，即紫外光線。

上述聚碳酸酯(Poly Carbonate，PC)係分子鏈中含有碳酸酯基之高分子聚合物，根據酯基之結構可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。

具體而言，上述遮光層130之遮光材質為油墨，上述透明基 板110為透明玻璃。可藉由絲印機於上述玻璃邊緣絲印黑色玻璃絲印以形成不可視區域。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

110‧‧‧透明基板

111‧‧‧第一表面

113‧‧‧第二表面

130‧‧‧遮光層

150‧‧‧透明聚合物層

170‧‧‧導電材質

Claims (15)

1. 一種電容式觸控式螢幕，包括：透明基板，包括第一表面及與該第一表面相對之第二表面；遮光層，形成於該透明基板之第一表面之邊緣，該遮光層於該透明基板之第一表面上形成不可視區域；及透明聚合物層，形成於該透明基板之第一表面上，並覆蓋該遮光層；其中該透明聚合物層與該透明基板第一表面相對，該透明聚合物層覆蓋該透明基板透光區之部分形成感應區域，該感應區域之表面圖形化形成第一網格狀之導電溝槽，該導電溝槽內填充有導電材質。
2. 根據請求項1所述之電容式觸控式螢幕，其中該溝槽寬度為d1，深度為h，則1μmd15μm，2μmh6μm，h/d1>1。
3. 根據請求項1所述之電容式觸控式螢幕，其中該導電材質為納米導電金屬。
4. 根據請求項3所述之電容式觸控式螢幕，其中該導電材質覆蓋之面積與該第一網格之面積與之比小於5%。
5. 根據請求項1所述之電容式觸控式螢幕，其中該第一網格為正多邊形網格，該正多邊形之邊長為a，則150μma500μm。
6. 根據請求項1所述之電容式觸控式螢幕，其中該不可視區域之寬度為d2，則150mmd2500mm。
7. 根據請求項1所述之電容式觸控式螢幕，其中該透明聚合物層與該透明基板第一表面相對，該透明聚合物層覆蓋該不可視區域之部分形成引線區域，該引線區域之表面圖形化形成第二網格狀之引線溝槽，該引線溝槽內填充有該導電材質。
8. 如請求項7所述之電容式觸控式螢幕，其中該引線區域之引線溝槽與該感應區域之導電溝槽藉由節點連通。
9. 如請求項7所述之電容式觸控式螢幕，其中該感應區域與該引線區域連接處設有連接槽，該連接槽內填充有該導電材質，該引線溝槽與該導電溝槽分別藉由連通該連接槽而相互連通。
10. 根據請求項7所述之電容式觸控式螢幕，其中該引線區域形成之第二網格之密度大於該感應區域形成之第一網格之密度。
11. 根據請求項7所述之電容式觸控式螢幕，進一步包括透明保護層，該透明保護層覆蓋該透明聚合物層除去該引線區域之引線輸出端部分之表層。
12. 根據請求項11所述之電容式觸控式螢幕，其中該透明保護層為UV膠、壓印膠或聚碳酸酯。
13. 根據請求項1所述之電容式觸控式螢幕，其中該透明聚合物層為UV膠、壓印膠或聚碳酸酯。
14. 根據請求項1所述之電容式觸控式螢幕，其中該遮光層之遮光材質為油墨。
15. 根據請求項1所述之電容式觸控式螢幕，其中該透明基板為玻璃。