CN103294314A - 一种具有偏光功能的电容触摸屏 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有偏光功能的电容触摸屏，包括透明基板以及设置在透明基板内侧的感应层，感应层包括至少一电路支撑层以及设置在电路支撑层上的感应电路，其特征为：还包括偏光层，偏光层设置在透明基板与感应层之间，偏光层的两侧面分别通过粘合层与透明基板的内侧面、感应层的外侧面相贴合；电路支撑层为零双折射的塑料膜，电路支撑层的至少一面设有多条交错成网状的凹槽；凹槽中填充有细微导电颗粒，导电颗粒相互结连形成网状的导电细线，网状的导电细线构成感应电路。由于可以选择耐热性较差、具有零双折射特性的塑料作为电路支撑层，保证偏光层所生产的偏振光的偏光状态不受影响，确保画面的正常显示，而且制造工艺较简单、制造成本较低。

Description

一种具有偏光功能的电容触摸屏

技术领域

本发明涉及一种电容触摸屏，尤其涉及一种具有偏光功能的电容触摸屏。

背景技术

投射式电容触摸屏具有灵敏度高、可实现多点触摸的优点，已被广泛地应用在手机、平板电脑等多种消费类电子产品上。目前，投射式电容触摸屏有单层玻璃、双层玻璃、贴膜式等多种结构，其中，贴膜式结构的电容触摸屏一般先将透明氧化物导电膜(如氧化铟锡)通过高温的真空沉积工艺镀制在耐高温的PET(Polyethylene terephthalate) 透明塑料膜上，再将其图形化为用于实现电容式触摸感应功能的感应电路(包括感应电极和周边线路)，最后将该PET塑料膜贴附在一透明基板上形成电容触摸屏。这种贴膜式的电容触摸屏的制造工艺简单，是最实用的一种结构之一。

当透明氧化物导电膜镀制在塑料膜上时，由于透明氧化物导电膜一般具有较高的折射率(n≈1.9)，其与塑料层(n≈1.5)之间存在着较大的折射率差，使得这种贴膜式电容触摸屏的感应电极存在着较强的反射光，除此之外，当电容触摸屏设置在显示器前方时，电容触摸屏内表面、显示器外表面等各个面也存在着一定的反射光，这些反射光在一定程度上都会降低电子产品在强光环境下的可读性。

现有技术中，有人提出将平板显示器的偏光层前置到电容触摸屏的前方来减少上述反射光，然而，对于贴膜式结构的电容触摸屏来说，由于PET等耐高温的透明膜材都很容易产生不可控的非零双折射，会导致偏振光的偏光状态发生改变而影响到平板显示器画面的正常显示，因此很难采用这种前置偏光层的方法来达到消除反射光的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有偏光功能的电容触摸屏，这种具有偏光功能的电容触摸屏在强光环境下的可读性更好，并且能够确保画面的正常显示。采用的技术方案如下：

一种具有偏光功能的电容触摸屏，包括透明基板以及设置在透明基板内侧的感应层，感应层包括至少一柔性透明的电路支撑层以及设置在电路支撑层上的感应电路，其特征为：还包括偏光层，偏光层设置在透明基板与感应层之间，偏光层的两侧面分别通过粘合层与透明基板的内侧面、感应层的外侧面相贴合；所述电路支撑层为零双折射的塑料膜，电路支撑层的至少一面设有多条凹槽，多条凹槽相互交错成网状；凹槽中填充有细微导电颗粒，导电颗粒相互结连形成网状的导电细线，网状的导电细线构成所述感应电路。

上述外侧、内侧是相对于操作者而言，靠近操作者的一侧为外侧，远离操作者的一侧为内侧。

本发明的具有偏光功能的电容触摸屏，从偏光层的位置关系、感应层的结构、材料、工艺条件（如温度等）多方面入手，对电容触摸屏的结构进行综合布置，从整体上解决可读性、正常显示、制造工艺、制造成本等问题：通过将偏光层从显示器主体中分离出来，并结合到电容触摸屏的透明基板与感应层之间，实现偏光层的前置，吸收掉大部分来自导电细线及各个膜面的反射光，以达到提高电子产品在强光环境下可读性的目的；由于感应电路由网状的导电细线构成，而不是由透明氧化物导电膜形成，因而不存在由透明氧化物导电膜产生的电极反射光，强光下的可读性更好；由于不含有需高温工艺沉积的氧化物透明导电膜，因而不需要选择耐高温的塑料膜作为电路支撑层，而可以选择多种耐热性较差、具有零双折射特性的塑料作为电路支撑层，例如，可以选择光学性能及经济性都非常理想、但耐热性并不佳的TAC(三醋酸纤维素酯)膜作为电路支撑层，这种材料一般具有零双折射的特性，保证偏光层所生产的偏振光的偏光状态不受影响，确保画面的正常显示，而且制造工艺较简单、制造成本较低。进行除此之外，这种导电细线构成的感应电路可通过凹槽的深度来调节导电细线的截面积，从而改善导电细线的导电性，这种方式一般不会导致导电细线反射面积的增大，因而，通过合理地设计凹槽的深度、宽度以及网格密度，可以进一步减少导电细线的反射，使得触控显示器在强光环境下的可读性更高。

在本发明的一种具体方案中，所述感应层包括一层电路支撑层，所述感应电路设置在电路支撑层的一侧。感应电路可以设置在电路支撑层的外侧或内侧，因而具有膜层更少、反射率更低、更容易实施的优点，感应电路可以采用电容触控技术中常用的各种单层电极设计。

在本发明的另一种具体方案中，所述感应层包括相互粘合的两层电路支撑层，所述感应电路分设在两层电路支撑层上。将两层感应电路分别设置在两层支撑层上，再将两层支撑层粘合起来，从而可以采用电容触控技术中具有更多感应点的双层电极设计。

在本发明的又一种具体方案中，所述感应层包括一层电路支撑层，所述感应电路设置在电路支撑层的两侧。感应电路设置在电路支撑层的两侧，使感应电路可以采用更多感应点的双层电极设计之外，还使得膜层更少、反射率更低。

偏光层一般具有内外两层支撑层夹合一层偏光膜的结构，为了使得整体结构更加简单、膜层更少，作为本发明的优选方案，所述偏光层仅包括外偏光支撑层和偏光膜，所述处于最外侧的电路支撑层作为偏光层的内偏光支撑层与偏光膜的内侧面相贴合。由于将处于最外侧的电路支撑层同时也作为偏光层的内偏光支撑层，因而省去了偏光层的一层支撑层，使得整体膜层更少，结构更加简单。

上述感应电路可通过一定的引出线结构与外部实现连接，例如，可以采用一定的FPC（柔性电路板）外接线，通过各向异性导电胶连接到感应电路上，实现感应电路与外部的连接，为了使得整体结构更加简单，作为本发明的优选方案，所述电路支撑层设有向外延伸的引出部，引出部上设置有感应电路的引出线端。通过设置引出部，在引出部上设置引出线端，可以省去为感应层另外设置的引出线结构，整体结构更加简单。

上述偏光层与感应层之间、电路支撑层之间、感应层与透明基板之间、或触摸屏与平板显示器间，可以选用丙烯酸树脂、光学透明胶(OCA胶)等任何零双折射的粘合材料相互粘合。

附图说明

图1是本发明实施例一的俯视图；

图2是本发明实施例一的层状结构示意图；

图3是本发明实施例一的感应层结构示意图；

图4是图3沿A-A的截面图；

图5是本发明实施例二的层状结构示意图；

图6是本发明实施例二的俯视图；

图7是图6中两层感应电路的示意图；

图8是本发明实施例三的层状结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

实施例一

如图1和图2所示，这种具有偏光功能的电容触摸屏，采用单层电极设计，包括透明基板1、设置在透明基板1内侧的感应层2、偏光层3，以及设置感应层2周边的遮掩层4；如图2所示，感应层2包括一层柔性透明的电路支撑层201以及设置在电路支撑层201上的感应电路202；偏光层3设置在透明基板1与感应层2之间；电路支撑层201为零双折射的塑料膜，如图3和图4所示，电路支撑层201的外侧面设有多条凹槽5，多条凹槽5相互交错成网状；凹槽5中填充有细微导电颗粒6（例如可以选用颗粒直径约为20～100nm的纳米碳、纳米金、纳米银颗粒填充在凹槽5中），导电颗粒6通过一定的粘合成分相互结连形成网状的导电细线7，网状的导电细线7构成感应电路202。

偏光层3仅包括外偏光支撑层301和偏光膜302，电路支撑层201作为偏光层3的内偏光支撑层与偏光膜302的内侧面相贴合。

电路支撑层201设有向外延伸的引出部8，引出部8上设置有感应电路202的引出线端9。

如图3、4所示，在本实施例的一种具体实施方式中，电路支撑层201的膜厚约为50μm，凹槽5的宽度、深度都约为5μm，感应电路202处的导电细线7设计为间隔约100μm的不规则六边形网，不规则的六边形网可以避免感应电极出现类似光栅的彩色反射效果，周边线路10设计为间隔约10μm的正方形网格，采用正方形网格，可以使得导线长度更短，电阻更低。

上述偏光层3的偏光支撑层301的外侧面与透明基板1的外侧面感应层2之间通过粘合层11相贴合，电路支撑层201与偏光层3之间通过粘合层11相贴合，粘合层11可以选用丙烯酸树脂、光学透明胶(OCA胶)等任何零双折射的粘合材料。

在本实施例的一种具体实施方式中，感应电路202通过一定的引出线结构与外部实现连接，如图2所示，采用FPC外接线12，通过各向异性导电胶13连接到感应电路202上，实现感应电路202与外部的连接。

实施例二

如图5所示，在其它部分均与实施例一相同的情况下，其区别在于：电路支撑层201包括相互粘合的第一电路支撑层2011和第二电路支撑层2012，感应电路202包括第一感应电路2021和第二感应电路2022，第一感应电路2021设置在第一电路支撑层2011上，第二感应电路2022设置在第二电路支撑层2012上，再将第一电路支撑层2011、第二电路支撑层2012粘合起来，从而可以采用电容触控技术中具有更多感应点的双层电极设计。

如图6和图7所示，第一电路支撑层2011上的第一感应电路2021被设计为沿着Y方向延伸的并排直条电极，第二电路支撑层2012上的第二感应电路2022被设计为沿着X方向延伸的并排直条电极，其中，在X、Y方向直条电极交叠的地方，直条电极的导电细线被设计为分别按照X、Y方向走向，使得其相互交叠之后形成网状，在X、Y方向直条电极非交叠的地方，X、Y电极都设置为单独的网状，因此，可以使得重叠之后的感应电极各处都为网状，具有较为一致的透光率。

实施例三

如图8所示，在其它部分均与实施例一相同的情况下，其区别在于：感应电路202包括第一感应电路2021和第二感应电路2022，第一感应电路2021和第二感应电路2022分别设置在电路支撑层201的两侧，这样其除了可以采用如图6和图7所示更多感应点的双层电极设计之外，还使得膜层更少、反射率更低。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种具有偏光功能的电容触摸屏，包括透明基板以及设置在透明基板内侧的感应层，感应层包括至少一柔性透明的电路支撑层以及设置在电路支撑层上的感应电路，其特征为：还包括偏光层，偏光层设置在透明基板与感应层之间，偏光层的两侧面分别通过粘合层与透明基板的内侧面、感应层的外侧面相贴合；所述电路支撑层为零双折射的塑料膜，电路支撑层的至少一面设有多条凹槽，多条凹槽相互交错成网状；凹槽中填充有细微导电颗粒，导电颗粒相互结连形成网状的导电细线，网状的导电细线构成所述感应电路。

2.如权利要求1所述的具有偏光功能的电容触摸屏，其特征是：所述感应层包括一层电路支撑层，所述感应电路设置在电路支撑层的一侧。

3.如权利要求1所述的具有偏光功能的电容触摸屏，其特征是：所述感应层包括相互粘合的两层电路支撑层，所述感应电路分设在两层电路支撑层上。

4.如权利要求1所述的具有偏光功能的电容触摸屏，其特征是：所述感应层包括一层电路支撑层，所述感应电路设置在电路支撑层的两侧。

5.如权利要求1～4任一项所述的具有偏光功能的电容触摸屏，其特征是：所述偏光层仅包括外偏光支撑层和偏光膜，所述处于最外侧的电路支撑层作为偏光层的内偏光支撑层与偏光膜的内侧面相贴合。

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