[發明專利]基于有機玻璃板的單片式電容觸摸屏及其制備方法

在審

• 申請號: 201410039313.8
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103777834A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 劉志斌;楊曉暉;吳甲奇;黃海東;李月秋
• 申請（專利權）人: 無錫力合光電傳感技術有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 夏晏平

技術領域

本發明涉及一種單片式電容觸摸屏，具體涉及一種基于有機玻璃板的單片式電容觸摸屏及其制備方法，屬于觸摸屏技術領域。

背景技術

觸摸屏是一種輸入設備，能夠方便實現人與計算機及其它便攜式移動設備的交互作用。近年來，基于氧化銦錫（ITO）透明導電薄膜的電容觸摸屏被廣泛應用于移動互聯設備，例如智能手機、便攜式平板電腦。

然而，無論是傳統的全貼合方案（雙片玻璃，高硬度玻璃蓋板和帶傳感電極的玻璃），還是最新的OGS（（One?Glass?Solution）單片式觸摸屏方案，其所依賴的技術基礎都是基于傳統的無機玻璃基材的解決方案。一方面，隨著移動互聯設備對屏幕反光率、透光率、輕薄程度以及大尺寸化等方面的要求越來越高，基于普通的無機玻璃板觸摸屏技術已經很難滿足消費者的要求。另一方面，基于無機玻璃板的觸摸屏技術方案生產成本劣勢明顯。無機玻璃板觸摸屏方案的制備工藝必然包括：觸控玻璃板硬化、蓋板玻璃鋼化、切割和打磨等工藝流程，它們是造成生產良率低下，導致整個觸摸屏生產成本居高不下的關鍵因素。

隨著新材料技術的飛速發展，有機玻璃材料不僅具備甚至超越了無機玻璃材料的基本性能，而且還具備無機玻璃材料所沒有的獨特性能。具體有：

（1）高度透明性。有機玻璃是目前最優良的高分子透明材料，透光率達到96％，比無機玻璃的透光度高，更適合用于觸摸屏行業。

（2）機械強度高。有機玻璃的相對分子質量大約為200萬，是長鏈的高分子化合物，而且形成分子的鏈很柔軟。因此，有機玻璃的強度比較高，抗拉伸和抗沖擊的能力比普通玻璃高7～18倍。經過加熱和拉伸等工藝處理的有機玻璃，其分子鏈段排列非常有序，材料的韌性有顯著提高。用釘子釘進這種有機玻璃，即使釘子穿透了，有機玻璃上也不產生裂紋。這種有機玻璃被子彈擊穿后同樣不會破成碎片。因此，有機玻璃完全能夠勝任觸摸屏的高機械強度的要求。

（3）重量輕。有機玻璃的密度約為1.2kg/dm3（無機硅酸鹽玻璃的密度為2.5?kg/dm3左右），同樣體積的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金屬鋁（屬于輕金屬）的43％，非常迎合市場對于移動互聯設備輕薄化的消費大趨勢，因而有機玻璃材料應用于觸摸屏基材非常有競爭力。

（4）易于加工。有機玻璃不但能用車床進行切削，鉆床進行鉆孔，而且能用丙酮、氯仿等粘結成各種形狀和器具，還能用吹塑、注塑等現成的塑料成型方法加工成大到飛機座艙蓋，小到假牙和牙托等形形色色的制品。有機玻璃材料應用于觸摸屏基材，將省去觸控玻璃板硬化、蓋板玻璃鋼化、切割和打磨等工藝流程，提高生產良率，降低生產成本，從而帶來巨大的經濟效益。

盡管有機玻璃基板有以上諸多優點，但是有機玻璃基板在制備單片式觸摸屏的過程中存在工藝難點。這是因為，目前絕大部分觸控透明導電薄膜都使用ITO導電薄膜。然而，目前在有機玻璃基板上無法高溫制備方阻值較低的ITO薄膜；并且有機基板的可彎折特性決定了依附于其上的透明導電薄膜需具有較好的柔韌性，這與ITO薄膜具有一定的脆性相沖突。這些工藝難點極大地阻礙了有機玻璃基材在觸摸屏領域的應用。

近來，石墨烯、碳納米管、納米銀線、金屬網格等新的透明導電薄膜材料的開發和應用進展迅速。這些新材料在透光率、導電性等方面已經趕上甚至超過ITO薄膜材料，并且具備優良的柔韌性，克服了ITO薄膜柔韌性不足的缺陷。同時，由于這些新材料導電薄膜均可以在低溫條件下成膜，不會對有機玻璃基材產生不良影響，從而避免了ITO薄膜的高溫工藝。因此，基于有機玻璃板基材的觸摸屏具備了技術開發的基礎。

發明內容

針對現有基于無機玻璃板觸摸屏的成本和良率劣勢，本發明的目的之一在于提供一種基于有機玻璃板的單片式電容觸摸屏，同時提供了該電容觸摸屏的制備方法。

本發明的目的通過以下技術方案來具體實現：

基于有機玻璃板的單片式電容觸摸屏，包括單片基板，所述單片基板上四周設置非視窗油墨區，在非視窗油墨區的表面涂覆有油墨層，所述非視窗油墨區環繞形成視窗觸控區，在視窗觸控區表面設有透明導電膜層，在所述非視窗油墨區上設置引線區，引線區的電子引線層集中連接到控制區，并由控制區與外電路相連。

所述控制區位于單片基板的一個側邊的非視窗油墨區上。

特別地，所述單片基板選用透明的有機玻璃板。

特別地，所述透明有機玻璃板選用PC、PS、PET或PMMA材質，優選PMMA材質。

特別地，所述透明導電膜層采用透明導電材料。優選石墨烯、碳納米管、納米銀線或金屬網格膜。