納米碳管電容式觸摸屏的層狀結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種納米碳管電容式觸摸屏的層狀結(jié)構(gòu)，其包括蓋板層、OCA光學(xué)膠層以及納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層，其中，該蓋板層具有頂面以及底面，該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層具有頂面以及底面，該OCA光學(xué)膠層設(shè)置在該蓋板層的底面與該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層的頂面之間，該蓋板層由PC材料制成，在該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層上還設(shè)置有線路層，該線路層由納米碳管材料貼覆而成。
【專利說明】納米碳管電容式觸摸屏的層狀結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電容式觸摸屏的層狀結(jié)構(gòu)，特別是一種包含納米碳管層的電容式觸摸屏的層狀結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，納米碳管是由納米碳管片層卷曲而成的無縫中空管狀結(jié)構(gòu)。具有優(yōu)異的電學(xué)性能、高強度和柔韌性、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)以及對可見光和近紅外光沒有明顯特征吸收等特性，由其構(gòu)成的薄膜是一種超柔性的“透明”導(dǎo)體。此外，該薄膜還具有成本低、環(huán)境友好、資源豐富的優(yōu)點。目前的研究結(jié)果已證明納米碳管薄膜具有可與ITO相比擬的透明導(dǎo)電性，亦被認為是最有希望取代資源缺乏、脆性ΙΤ0，成為新一代透明導(dǎo)電膜的材料之一，不僅可以滿足觸摸屏、顯示、太陽能電池等行業(yè)對透明導(dǎo)電膜的日益增長的需求，而且對促進新一代柔性器件的發(fā)展具有重要的意義。
[0003]根據(jù)層數(shù)不同，納米碳管可分為單壁、雙壁和多壁納米碳管。這些納米碳管可以在CVD生長過程中直接成膜，然后轉(zhuǎn)移到透明基體上形成透明導(dǎo)電薄膜；也可以均勻地分散到某一溶劑中形成分散液，然后將該分散液采用過濾轉(zhuǎn)移法、提拉浸涂法、噴涂法、旋涂法、電泳沉積法、層層組裝法等工藝在透明基底上沉積成薄膜。此外，這些納米碳管還可以與納米碳管或?qū)щ娋酆衔锏葟?fù)合制成透明導(dǎo)電薄膜。
[0004]隨著現(xiàn)代多媒體信息技術(shù)的不斷向前發(fā)展，以及娛樂、查詢設(shè)備的不斷增加，觸摸屏的應(yīng)用越來越廣泛。而電容式觸摸屏只需要觸摸，而不需要壓力就可以產(chǎn)生信號、在生產(chǎn)后只需要一次或者完全不需要屏幕校準、在光損失和系統(tǒng)功耗上較低、電容式技術(shù)耐磨損、壽命長，用戶使用時維護成本低等諸多優(yōu)點。而納米碳管作為新型材料中的一種，它在制作觸摸屏方面同樣具有無可替代的優(yōu)勢。對未來的納米碳管與現(xiàn)有的ITO導(dǎo)電材料進行比較，納米碳管具有優(yōu)異的電學(xué)性能、高強度和柔韌性、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)以及對可見光和近紅外光沒有明顯特征吸收等特性，還具有成本低、環(huán)境友好、資源豐富的優(yōu)點，這些優(yōu)勢都將表明納米碳管也終將成為替代傳統(tǒng)ITO導(dǎo)電材料中的一種新型材料。
[0005]目前普遍使用的透明導(dǎo)電薄膜材料的缺點在于，外層的薄膜容易刮花扎傷而導(dǎo)致觸摸屏功能失常；ΙΤ0導(dǎo)電層容易受外界條件的變化而改變其特性，而納米碳管作為一種超柔性的“透明”導(dǎo)體，能克服傳統(tǒng)材料的缺點，但是現(xiàn)在在具體實施的時候還沒有出現(xiàn)能夠?qū)⒓{米碳管層成功的制作在電容式觸摸屏中的層狀結(jié)構(gòu)，而此是為現(xiàn)在技術(shù)的主要缺點。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型提供了一種納米碳管電容式觸摸屏的層狀結(jié)構(gòu)，其利用納米碳管材料制作成納米碳管電容式觸摸屏，與傳統(tǒng)材料相比，更易于觀察及檢驗，采用觸摸區(qū)用納米碳管加周邊走線也用納米碳管作為導(dǎo)線，可以降低生產(chǎn)成本，簡化生產(chǎn)工序及提高生產(chǎn)良率，而此是為本實用新型的主要目的。
[0007]本實用新型所采取的技術(shù)方案是:納米碳管電容式觸摸屏的層狀結(jié)構(gòu)，其包括蓋板層、OCA光學(xué)膠層以及納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層，其中，該蓋板層具有頂面以及底面，該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層具有頂面以及底面，該OCA光學(xué)膠層設(shè)置在該蓋板層的底面與該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層的頂面之間，該蓋板層由PC材料制成，在該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層上還設(shè)置有線路層，該線路層由納米碳管材料貼覆而成，該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層包括基材層以及納米碳管層，該納米碳管層包括納米碳管導(dǎo)電部分以及蝕刻部分，該線路層環(huán)設(shè)在該納米碳管導(dǎo)電部分四周，且該線路層與該納米碳管導(dǎo)電部分電連接，該納米碳管導(dǎo)電部分由若干橫向排列的納米碳管導(dǎo)電條組成，每一個該納米碳管導(dǎo)電條的兩端都與該線路層電連接。
[0008]該線路層包括若干納米碳管導(dǎo)線，每一條該納米碳管導(dǎo)線都與對應(yīng)的該納米碳管導(dǎo)電條相連接。該線路層還包括柔性線路板連接區(qū)，柔性線路板電連接在該柔性線路板連接區(qū)上，該柔性線路板連接區(qū)由銀漿印刷而成，該柔性線路板連接區(qū)與若干該納米碳管導(dǎo)線電連接，在該柔性線路板與該柔性線路板連接區(qū)連接的位置設(shè)置有封膠層。該蓋板層的底面上涂附有黑色油墨層，由該黑色油墨層在該蓋板層的底面上圍繞形成觸摸顯示區(qū)、按鍵圖標(biāo)以及攝像頭視窗，在該黑色油墨層上還涂附有遮光油墨層。
[0009]該基材層由聚對苯二甲酸乙二醇脂、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃，中的任何一種制成。該基材層的厚度為 0.125mm、0.175mm、0.188mm ；0.38mm、0.5mm、0.65mm ；0.5mm、0.65mm ；0.55mm、0.7mm>1.1mm 中的任何一種厚度。
[0010]本實用新型的有益效果為:將帶有納米碳管的透明導(dǎo)電薄膜通過激光蝕刻的方法加工出線路部分，通過綁定FPC將里面的線路連接到主板端，再在納米碳管表面貼覆一層0CA，最后將蓋板貼覆在納米碳管材料上面，組合成一片電容式觸摸屏。該觸摸屏由觸控IC及整機主板控制來實現(xiàn)觸摸功能。納米碳管電容式觸摸屏安裝在顯示屏上面，用于檢測觸摸的位置，當(dāng)電容屏觸摸到時，就由觸控IC來解析觸點的位置坐標(biāo)，處理器獲得觸摸的原始數(shù)據(jù)，去除干擾，測算壓力點，建立觸摸區(qū)域，計算出精確坐標(biāo)。
[0011]本實用新型采用了新型導(dǎo)電材質(zhì)“納米碳管”。針對其具有優(yōu)異的電學(xué)性能、高強度和柔韌性、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)以及對可見光和近紅外光沒有明顯特征吸收等特性，采用激光蝕刻的方法同時周邊銀漿采用絲網(wǎng)印刷的工藝來制作線路部分。具有高透光率、穩(wěn)定性高、制作環(huán)保、觸摸精準、用戶體驗感強等特點。
[0012]本實用新型的技術(shù)主要面向觸摸屏行業(yè)的新型材料及制作工藝的導(dǎo)入，其可以提供高穩(wěn)定性的納米碳管電容式觸摸屏，還可以體驗到納米碳管電容式觸摸屏優(yōu)于現(xiàn)在常用的ITO觸摸屏的一些方面:1、本實用新型的納米碳管電容式觸摸屏采用了納米碳管作為主要構(gòu)成材料，與傳統(tǒng)的ITO觸摸屏相比，成本明顯降低，在銦錫越來越少的情況下，勢必要有新型材料來替代傳統(tǒng)的Ι--。2、本實用新型的納米碳管電容式觸摸屏采用了納米碳管作為主要構(gòu)成材料，具有很高的透光率。這樣通過觸摸屏而顯示出來的圖像會更逼真，顏色也會更真實。3、本實用新型的納米碳管電容式觸摸屏采用了納米碳管作為主要構(gòu)成材料，因納米碳管具有很高的撓曲度，這樣就大大減少了像ITO材料因彎折過度而造成功能不良的情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的蓋板層、OCA光學(xué)膠層以及納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層的層狀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實用新型連接有柔性線路板的層狀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本實用新型的線路層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4為本實用新型的納米碳管導(dǎo)電部分以及蝕刻部分的位置示意圖。
[0017]圖5為本實用新型的蓋板層的示意圖。

【具體實施方式】
[0018]如圖1至5所示，納米碳管電容式觸摸屏的層狀結(jié)構(gòu)，其包括蓋板層10、OCA光學(xué)膠層20以及納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層30，其中，該蓋板層10具有頂面以及底面，該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層30具有頂面以及底面，該OCA光學(xué)膠層20設(shè)置在該蓋板層10的底面與該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層30的頂面之間。
[0019]該蓋板層10由PC材料制成，在該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層30上還設(shè)置有線路層40，該線路層40由納米碳管材料貼覆而成。
[0020]工作時，在該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層30內(nèi)形成一個低電壓交流電場，當(dāng)用戶手指觸摸該納米碳管電容式觸摸屏表面時，手指與該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層30間會形成一個耦合電容，此刻會有一定量的電荷轉(zhuǎn)移到人體，為了恢復(fù)電荷損失，電荷從該納米碳管電容式觸摸屏的四角補充進來，各方向補充的電荷量和觸摸點的距離成比例，由此能夠推算出觸摸點的位置。
[0021]在具體實施的時候，該線路層40由2.8V?3.3V的電壓供電，并支持1.8V?3.3V接口電平。
[0022]該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層30包括基材層31以及納米碳管層32，其中，該基材層31由PET (聚對苯二甲酸乙二醇脂)、PC (聚碳酸酯)、PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)、玻璃中的任何一種制成。
[0023]該基材層31 的厚度為 0.125mm、0.175mm、0.188mm ;0.38mm、0.5mm、0.65mm ;0.5mm、0.65mm ；0.55mm、0.7mm、l.1mm 中的任何一種厚度。
[0024]該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層30的透光率為8(Γ97.7%，方阻值為3(Γ400 Ω，在具體實施的時候該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層30的層數(shù)不同可以分為單壁、雙壁和多壁納米碳管。
[0025]在具體實施的時候，該納米碳管層32包括納米碳管導(dǎo)電部分321以及蝕刻部分322，該納米碳管導(dǎo)電部分321以及該蝕刻部分322是通過激光蝕刻該納米碳管層32而形成的，該線路層40環(huán)設(shè)在該納米碳管導(dǎo)電部分321四周，且該線路層40與該納米碳管導(dǎo)電部分321電連接。
[0026]在具體實施的時候，該納米碳管導(dǎo)電部分321由若干橫向排列的納米碳管導(dǎo)電條組成，每一個該納米碳管導(dǎo)電條的兩端都與該線路層40電連接。
[0027]在具體實施的時候，該線路層40包括若干納米碳管導(dǎo)線，每一條該納米碳管導(dǎo)線都與對應(yīng)的該納米碳管導(dǎo)電條相連接。
[0028]該線路層40還包括柔性線路板連接區(qū)41，柔性線路板42電連接在該柔性線路板連接區(qū)41上，該柔性線路板連接區(qū)41由銀漿印刷而成，該柔性線路板連接區(qū)41與若干該納米碳管導(dǎo)線電連接。
[0029]在該柔性線路板42與該柔性線路板連接區(qū)41連接的位置設(shè)置有封膠層，從而固定該柔性線路板42與該柔性線路板連接區(qū)41的相對位置。
[0030]該蓋板層10的底面上涂附有黑色油墨層11，由該黑色油墨層11在該蓋板層10的底面上圍繞形成觸摸顯示區(qū)111、按鍵圖標(biāo)112以及攝像頭視窗113。
[0031]在該黑色油墨層11上還涂附有遮光油墨層，該遮光油墨層能夠增加油墨的遮光性同時能夠填補一些小針孔。
【權(quán)利要求】
1.納米碳管電容式觸摸屏的層狀結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括蓋板層、OCA光學(xué)膠層以及納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層，其中，該蓋板層具有頂面以及底面，該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層具有頂面以及底面，該OCA光學(xué)膠層設(shè)置在該蓋板層的底面與該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層的頂面之間，該蓋板層由PC材料制成，在該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層上還設(shè)置有線路層，該線路層由納米碳管材料貼覆而成， 該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層包括基材層以及納米碳管層，該納米碳管層包括納米碳管導(dǎo)電部分以及蝕刻部分，該線路層環(huán)設(shè)在該納米碳管導(dǎo)電部分四周，且該線路層與該納米碳管導(dǎo)電部分電連接，該納米碳管導(dǎo)電部分由若干橫向排列的納米碳管導(dǎo)電條組成，每一個該納米碳管導(dǎo)電條的兩端都與該線路層電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的納米碳管電容式觸摸屏的層狀結(jié)構(gòu)，其特征在于:該線路層包括若干納米碳管導(dǎo)線，每一條該納米碳管導(dǎo)線都與對應(yīng)的該納米碳管導(dǎo)電條相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的納米碳管電容式觸摸屏的層狀結(jié)構(gòu)，其特征在于:該線路層還包括柔性線路板連接區(qū)，柔性線路板電連接在該柔性線路板連接區(qū)上，該柔性線路板連接區(qū)由銀漿印刷而成，該柔性線路板連接區(qū)與若干該納米碳管導(dǎo)線電連接，在該柔性線路板與該柔性線路板連接區(qū)連接的位置設(shè)置有封膠層。
4.如權(quán)利要求1所述的納米碳管電容式觸摸屏的層狀結(jié)構(gòu)，其特征在于:該蓋板層的底面上涂附有黑色油墨層，由該黑色油墨層在該蓋板層的底面上圍繞形成觸摸顯示區(qū)、按鍵圖標(biāo)以及攝像頭視窗，在該黑色油墨層上還涂附有遮光油墨層。
5.如權(quán)利要求1所述的納米碳管電容式觸摸屏的層狀結(jié)構(gòu)，其特征在于:該基材層由聚對苯二甲酸乙二醇脂、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃，中的任何一種制成。
6.如權(quán)利要求1所述的納米碳管電容式觸摸屏的層狀結(jié)構(gòu)，其特征在于:該基材層的厚度為 0.125mm、0.175mm、0.188mm ;0.38mm、0.5mm、0.65mm ；0.5mm、0.65mm ；0.55mm、0.7mm、1.1mm中的任何一種厚度。
【文檔編號】G06F3/044GK204087183SQ201420547832
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】凌樺光, 孟磊, 杜金紅, 任文才, 成會明 申請人:深圳市航泰光電有限公司, 凌樺光