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電容式觸摸屏面板.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610087650.3

申請日:

2016.02.07

公開號:

CN105487738A

公開日:

2016.04.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G06F 3/044申請日:20160207|||公開
IPC分類號: G06F3/044 主分類號: G06F3/044
申請人: 信陽農林學院
發明人: 張雪峰; 趙莉; 曾馳; 舒志旭; 聶小璠; 陳卓; 張伯昆
地址: 464000河南省信陽市羊山新區新24大街與北環路交叉口西北
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610087650.3

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.08.10|||2016.05.11|||2016.04.13

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種電容式觸摸屏面板,屬于顯示設備的技術領域。本發明的電容式觸摸屏面板,包括第一和第二透明基板、以及液晶層;第一透明基板上設置有多個像素單元和觸控驅動電極,觸控驅動電極與柵線電性連接;第二透明基板面對液晶層的表面上設置有觸控感應電極,背對液晶層的表面上設置有觸摸感應層;觸摸感應層包括ITO層以及設置在ITO層上的Ag層;Ag層上還設置有透明保護膜。本發明的電容式觸摸屏面板不僅能夠實現超薄化,而且消除了點擊位置與液晶顯示位置之間的偏移;ITO膜層與Ag層之間的粘附性好,提高了觸摸屏面板的靈敏度并保證了觸摸感應層的耐用性,透明保護層不僅耐磨性好,而且還兼有良好的抗油污、耐指紋性能。

權利要求書

1.一種電容式觸摸屏面板,包括第一透明基板、第二透明基板、以及置于所述第一透明
基板和第二透明基板之間的液晶層,所述液晶層的周圍設置有邊框膠;其特征在于:所述第
一透明基板面對所述液晶層的表面上設置有成矩陣排列的多個像素單元,以及設置在所述多
個像素單元之間的觸控驅動電極,所述觸控驅動電極與所述第一透明基板中的至少一條柵線
電性連接;所述第二透明基板面對所述液晶層的表面上設置有觸控感應電極,所述第二透明
基板背對所述液晶層的表面上設置有觸摸感應層;并且所述觸摸感應層包括ITO層以及設置
在所述ITO層上的Ag層;所述Ag層上還設置有透明保護膜。
2.根據權利要求1所述的電容式觸摸屏面板,其特征在于:所述第一透明基板選自玻璃
基板、聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜、聚碳酸酯膜、聚乙烯膜、聚酰亞胺
膜或聚醚砜膜中的一種。
3.根據權利要求1所述的電容式觸摸屏面板,其特征在于:所述第二透明基板選自玻璃
基板、聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜、聚碳酸酯膜、聚乙烯膜、聚酰亞胺
膜或聚醚砜膜中的一種。
4.根據權利要求1所述的電容式觸摸屏面板,其特征在于:所述電容式觸摸屏面板還包
括柔性線路板,所述柔性線路板的一端電連接所述觸摸感應層,另一端電性連接觸摸驅動電
路。
5.根據權利要求4所述的電容式觸摸屏面板,其特征在于:所述柔性線路板包括:線路
層以及屏蔽層。
6.根據權利要求1所述的電容式觸摸屏面板,其特征在于:所述Ag層與所述透明保護膜
之間設置有上偏光板,所述第一透明基板背對所述液晶層的表面上設置有下偏光板。
7.根據權利要求1所述的電容式觸摸屏面板,其特征在于:所述透明保護膜為摻雜氟的
復合氧化物膜,所述摻雜氟的復合氧化物膜的厚度為5~100nm。
8.根據權利要求7所述的電容式觸摸屏面板,其特征在于:所述摻雜氟的復合氧化物膜
通過濺射工藝制備,濺射工藝用的靶材成分為TiO2、SrO和聚四氟乙烯的混合物,其中SrO的
含量為25.0~30.0wt%,聚四氟乙烯的含量為3.0~5.0wt%,余量為TiO2。
9.根據權利要求1所述的電容式觸摸屏面板,其特征在于:觸摸感應層通過以下方法制
備得到:①通過濺射沉積氧化銦層,在氧化銦層上濺射沉積錫層;②在所述錫層上施加脈沖
電流,得到ITO膜層;③在所述ITO膜層上濺射沉積Ag層。
10.根據權利要求9所述的電容式觸摸屏面板,其特征在于:所述脈沖電流為矩形方波脈
沖電流,且其電流的幅值為0.1~0.2A/cm-2,脈沖寬度為100~1000μs,占空比為1∶2~1∶4。

說明書

電容式觸摸屏面板

技術領域

本發明涉及顯示設備的技術領域,更具體地說,本發明涉及一種電容式觸摸屏面板。

背景技術

觸摸屏作為一種新的輸入設備,是目前最簡單、方便、自然的一種人機交互方式;它賦
予了多媒體以嶄新的面貌,是極富吸引力的多媒體交互設備。目前,觸摸屏已經廣泛應用于
手機、pad等手持設備,此外也廣泛應用于公共事務的業務查詢以及城市街頭的信息查詢;
此外也廣泛應用于工業控制、軍事指揮、電子游戲、點歌點菜、多媒體教學等領域。

觸摸屏按照組成結構可以分為:外掛式觸摸屏、覆蓋表面式觸摸屏,以及內嵌式觸摸屏。
其中,外掛式觸摸屏是將觸摸屏與液晶顯示屏分開生產,然后貼合到一起成為具有觸摸功能
的液晶顯示屏,外掛式觸摸屏存在制作成本較高、光透過率較低、模組較厚等缺點。而內嵌
式觸摸屏將觸摸屏的觸控電極內嵌在液晶顯示屏內部,可以減薄模組整體的厚度,又可以大
大降低觸摸屏的制作成本,受到各大面板廠家青睞。現有技術中的電容式外部觸摸板,生產
工藝較復雜,需要在導電玻璃上形成觸摸感應圖形,再利用光學膠將上述具有觸摸感應圖形
的玻璃與覆蓋板進行貼合;但在進行貼合時,兩層材料之間容易形成氣泡,從而導致電容式
觸摸板本身的成品率較低,另外,外部觸摸板和液晶顯示屏之間不能完全對準,存在較大誤
差。為消除移位的不良影響,必須補償移位造成的誤差,例如,需要用戶對移位的電容觸摸
屏進行軟件校正,這也使得應用軟件變得復雜,不方便應用。

發明內容

為了解決現有技術中的上述技術問題,本發明的目的在于提供一種電容式觸摸屏面板。

為了實現上述發明目的,本發明采用了以下技術方案:

一種電容式觸摸屏面板,包括第一透明基板、第二透明基板、以及置于所述第一透明基
板和第二透明基板之間的液晶層,所述液晶層的周圍設置有邊框膠;其特征在于:所述第一
透明基板面對所述液晶層的表面上設置有成矩陣排列的多個像素單元,以及設置在所述多個
像素單元之間的觸控驅動電極,所述觸控驅動電極與所述第一透明基板中的至少一條柵線電
性連接;所述第二透明基板面對所述液晶層的表面上設置有觸控感應電極,所述第二透明基
板背對所述液晶層的表面上設置有觸摸感應層;并且所述觸摸感應層包括ITO層以及設置在
所述ITO層上的Ag層;所述Ag層上還設置有透明保護膜。

其中,所述Ag層上還設置有透明保護膜。

其中,所述第一透明基板選自玻璃基板、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚甲基丙
烯酸甲酯膜、聚碳酸酯(PC)膜、聚乙烯膜、聚酰亞胺膜或聚醚砜膜。

其中,所述第二透明基板選自玻璃基板、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚甲基丙
烯酸甲酯膜、聚碳酸酯(PC)膜、聚乙烯膜、聚酰亞胺膜或聚醚砜膜。

其中,所述電容式觸摸屏面板還包括柔性線路板,所述柔性線路板的一端電連接所述觸
摸感應層,另一端電性連接觸摸驅動電路。

其中,所述柔性線路板包括:線路層以及屏蔽層。所述線路層用于向觸摸驅動電路傳輸
來自觸摸感應層的信號,所述信號包括觸摸點位置的X坐標信號和Y坐標信號;所述屏蔽層用
于屏蔽其它電路對信號的干擾。

其中,所述Ag層與所述透明保護膜之間設置有上偏光板,所述第一透明基板面對所述液
晶層的表面上設置有下偏光板。

與現有技術相比,本發明所述的電容式觸摸屏面板具有以下有益效果:

本發明的電容式觸摸屏面板不僅能夠實現超薄化,而且消除了點擊位置與液晶顯示位置
之間的偏移;并且在本發明中,所述ITO膜層與Ag層之間的粘附性好,提高了觸摸屏面板的
靈敏度并保證了觸摸感應層的耐用性,所述的透明保護層不僅耐磨性好,而且還兼有良好的
抗油污、耐指紋性能。

附圖說明

圖1為實施例1的電容式觸摸屏面板的結構示意圖。

圖2為實施例1的電容式觸摸屏面板中的第一透明基板的上表面結構示意圖。

具體實施方式

以下將結合具體實施例對本發明所述的電容式觸摸屏面板做進一步的闡述,以幫助本領
域的技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。

實施例

如圖1-2所示,本實施例的電容式觸摸屏面板,包括第一透明基板10、第二透明基板20、
以及置于所述第一透明基板10和第二透明基板20之間的液晶層30,所述液晶層的周圍設置有
邊框膠32。所述第一透明基板10面對所述液晶層30的表面上設置有成矩陣排列的多個像素單
元31以及設置在所述多個像素單元31之間的觸控驅動電極33,所述觸控驅動電極33與所述第
一透明基板中的至少一條柵線12電性連接;所述第二透明基板20面對所述液晶層30的表面上
設置有觸控感應電極35,所述第二透明基板20背對所述液晶層30的表面上設置有觸摸感應層
40。所述電容式觸摸屏面板還包括柔性線路板(圖中未示出),所述柔性線路板的一端電連
接所述觸摸感應層,另一端電性連接觸摸驅動電路。所述柔性線路板包括:線路層以及屏蔽
層。所述線路層用于向觸摸驅動電路傳輸來自觸摸感應層的信號,所述信號包括觸摸點位置
的X坐標信號和Y坐標信號。在本實施例中,觸摸感應層中設置了用于感測來自外界觸摸的圖
樣,例如,當用戶以手指觸摸時,在該觸摸感應層中將產生攜帶用戶觸摸位置信息的信號,
而此信號需要經過觸摸感應層中的引出電極來輸出,具體來說當用戶以手指觸摸屏幕時,由
于人體電場,手指與觸摸感應層會形成耦合電容,并通過柔性線路板中的線路層將電容信號
傳送至觸摸驅動電路。驅動電路根據來自觸摸感應層的信號進行計算并準確得出觸摸點的位
置。來自觸摸感應層的信號在經由柔性線路板傳輸時,有可能受到來自其他電路的干擾。因
而通常在柔性線路板線路層下設置屏蔽層。屏蔽層可以采用例如銅等金屬材料實現。所述屏
蔽層可以實現為完整的平面結構、網狀結構或者其他結構。例如,當需要較高抗干擾能力時,
可以采用完整的銅層來實現屏蔽層。在本實施例中所述的觸摸驅動電路為現有技術中公知的
觸摸驅動電路。在本實施例中,所述觸摸感應層40包括ITO膜層42,以及設置在所述ITO膜層
42上的Ag層44。以提高其耐用性,并且能夠避免因不良使用而導致的電阻變大,從而可以避
免觸摸屏的靈敏度降低。所述Ag層44上還設置有透明保護膜50。所述金屬層與所述透明保護
膜之間設置有上偏光板60,所述第一透明基板10背對所述液晶層30的表面上設置有下偏光板
70。

在本實施例中,觸摸驅動電路生成的現實信號通過與觸控驅動電極連接的柵線傳輸給觸
控驅動電極,并通過觸控驅動電極與觸控感應電極來實現液晶層的觸控顯示功能。在本實施
例中,所述第一和第二透明基板選自玻璃基板、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚甲基
丙烯酸甲酯膜、聚碳酸酯(PC)膜、聚乙烯膜、聚酰亞胺膜或聚醚砜膜。所述觸控驅動電極、
觸控感應電極由透明氧化物膜制成,例如可以選擇常用的氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)
或鋁摻雜氧化鋅(AZO),優選為ITO。

在本實施例中,所述透明保護膜作為表面接觸的保護膜層,除了具有透明耐磨的特點外,
還需要兼有良好的抗油污、耐指紋性能。現有技術中可以使用TiO2薄膜作為透明保護膜使用,
但采用濺射工藝制備得到的TiO2薄膜其親水性較差,抗油污以及耐指紋性能較差。在本實施
例中,所述透明保護膜為摻雜氟的復合氧化物膜,所述摻雜氟的復合氧化物膜的厚度為5~100
nm,優選為10~30nm,更優選為10~20nm。所述摻雜氟的復合氧化物膜通過濺射工藝制備,
靶材的成分為TiO2、SrO和聚四氟乙烯的混合物,其中SrO的含量為25.0~30.0wt%,聚四氟乙
烯的含量為3.0~5.0wt%,余量為TiO2。所述濺射工藝的條件為:偏壓為100~250V,濺射功率
為300~500W,工作氣壓為0.1~0.5Pa,并且工作氣體為氬氣,濺射時間為5~30min。表1示出
了不同組成的靶材。

表1wt%

NO.
TiO2
SrO
聚四氟乙烯
CeO2
SiO2
1
70.0
25.0
5.0




2
67.0
30.0
3.0




C1
100








C2
75.0
25.0






C3
95.0


5.0




C4
70.0


5.0
25.0


C5
70.0


5.0


25.0

對表1給出組成的靶材,采用以下濺射工藝進行鍍膜,在真空度為10-3Pa的真空腔室中,
通入Ar使工作氣壓為0.5Pa,濺射功率為500W,偏壓為200V,占空比為50%,濺射時間為15min,
得到的透明保護膜厚度約為20nm,并分別測試蒸餾水以及正己烷在其表面的接觸角,所述的
接觸角系指固液界面的水平線與氣液界面在三相交點的切線之間的夾角,采用表面界面張力
儀測定薄膜的接觸角,取4個平行樣本進行測定,并取平均值;其結果如表2所示。

表2



1
2
C1
C2
C3
C4
C5
與水的接觸角
25.1°
25.7°
45.2°
35.5°
48.5°
43.1°
44.3°
與正己烷的接觸角
96.1°
99.3°
65.2°
88.1°
61.2°
63.2°
66.3°

在本實施例中,所述觸摸感應層由ITO膜層,和設置在所述ITO膜層上的Ag層。為了提高
所述Ag層和ITO膜層之間的粘附性,本實施例所述的觸摸感應層通過以下方法制備得到:①
通過濺射沉積氧化銦層(8~20nm),在氧化銦層上濺射沉積錫層(2.5~5nm);②在所述錫層上
施加脈沖電流得到ITO膜層,時間為5~15min;③在所述ITO膜層上濺射沉積Ag層。其中,所
述脈沖電流優選為矩形方波脈沖電流,且其電流的幅值為0.1~0.2A/cm-2,脈沖寬度為100~1000
μs,占空比為1∶2~1∶4。通過上述方法制備得到的觸摸感應層,所述ITO膜與Ag層之間的粘附
性高,可以達到1.20~1.50kgf/cm。表3示出了采用不同工藝制備的觸摸感應層,以及相應的導
電性和粘附性。

表3


其中,所述ITO-1通過以下方法制備得到:以氧化銦為靶材,以Ar為工作氣體濺射沉積氧
化銦層(厚度12nm),然后以錫為靶材在氧化銦層上濺射沉積錫層(3nm),然后施加脈沖
電流10min得到厚度約為15nm的ITO膜層。所述ITO-2是直接以氧化銦錫為靶材,以Ar為工作
氣體濺射沉積ITO膜層(厚度15nm)。所述金屬層和緩沖層均通過濺射工藝制備得到。其中,
所述脈沖電流為矩形方波脈沖電流,且其電流的最大值為0.15A/cm-2,脈沖寬度為200μs,占
空比為50%。

對于本領域的普通技術人員而言,具體實施例只是對本發明進行了示例性描述,顯然本
發明具體實現并不受上述方式的限制,只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種
非實質性的改進,或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的,均在本發
明的保護范圍之內。

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電容 觸摸屏 面板
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