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TW201310470A - 透明導電膜以及使用該透明導電膜的觸控面板 - Google Patents

透明導電膜以及使用該透明導電膜的觸控面板 Download PDF

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TW201310470A
TW201310470A TW100131251A TW100131251A TW201310470A TW 201310470 A TW201310470 A TW 201310470A TW 100131251 A TW100131251 A TW 100131251A TW 100131251 A TW100131251 A TW 100131251A TW 201310470 A TW201310470 A TW 201310470A
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TW
Taiwan
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transparent conductive
conductive film
conductive
strip
transparent
Prior art date
Application number
TW100131251A
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English (en)
Inventor
Ming-Tien Lin
Po-Sheng Shih
Original Assignee
Shih Hua Technology Ltd
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Abstract

本發明涉及一種透明導電膜,該透明導電膜包括複數導電條帶沿不同方向延伸並相互連接,該複數導電條帶排列成圖案,使該透明導電膜具有阻抗異向性,其中,所述複數導電條帶包括複數第一導電條帶間隔排列且沿第一方向延伸,以及複數第二導電條帶間隔排列且沿第二方向延伸,所述第二導電條帶設置於所述第一導電條帶之間並與該第一導電條帶電連接,所述第一方向與第二方向之一為低阻抗方向,該透明導電膜在所述低阻抗方向上的電阻率小於其他方向的電阻率。此外,本發明還涉及一種觸控面板,包括至少一層所述透明導電膜。該透明導電膜具有阻抗異向性,使用該透明導電膜的觸控面板可實現多點觸摸檢測。

Description

透明導電膜以及使用該透明導電膜的觸控面板
本發明涉及一種透明導電膜以及使用該透明導電膜的觸控面板。
近年來,觸控面板(touch panel)已被廣泛地應用於各式各樣的電子產品中,如:全球定位系統(GPS)、個人數位助理(PDA)、行動電話(cellular phone)及筆記本電腦等,以取代傳統的輸入裝置(如:鍵盤及滑鼠等),此一設計上的大幅改變,不僅提升了該等電子裝置的人機交互親和性,更因省略了傳統輸入裝置,而騰出更多空間,供安裝大型顯示面板,方便使用者流覽資料。
透明導電膜,作為感測觸摸的媒介,係觸控面板的重要組成元件。目前常用的透明導電膜的材料以氧化銦錫(ITO)、氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)等為主。其中,ITO因具有高透光性、良好的導電性以及容易刻蝕等優點得到了廣泛的應用。
然而,先前技術中的觸控面板通常僅實現單點觸摸檢測,且觸摸點的檢測精度不高。
有鑒於此,提供一種透明導電膜以及使用該透明導電膜可實現多點觸摸檢測且可提高觸摸點檢測精度的觸控面板實為必要。
一種透明導電膜,該透明導電膜包括複數導電條帶沿不同方向延伸並相互連接,該複數導電條帶排列成圖案,使該透明導電膜具有阻抗異向性,其中,所述複數導電條帶包括複數第一導電條帶間隔排列且沿第一方向延伸,以及複數第二導電條帶間隔排列且沿第二方向延伸,所述第二導電條帶設置於所述第一導電條帶之間並與該第一導電條帶電連接,所述第一方向與第二方向之一為低阻抗方向,該透明導電膜在所述低阻抗方向上的電阻率小於其他方向的電阻率。
一種透明導電膜,該透明導電膜包括複數一維透明導電體相互間隔設置且沿第一方向延伸,相鄰的一維透明導電體之間通過複數透明導電體電連結,其中,所述透明導電膜具有阻抗異向性,所述第一方向為低阻抗方向,該透明導電膜在所述低阻抗方向上的電阻率小於其他方向的電阻率。
一種透明導電膜,該透明導電膜包括複數透明導電體相互間隔設置或交叉設置,相鄰的透明導電體之間設置有複數一維透明導電體,該複數一維透明導電體間隔設置且沿一第二方向沿伸,其中,所述透明導電膜具有阻抗異向性,所述第二方向為低阻抗方向,該透明導電膜在所述低阻抗方向上的電阻率小於其他方向的電阻率。
一種觸控面板,包括至少一層上述透明導電膜、一基板以及複數電極,該透明導電膜設置於該基板表面,該複數電極分別與該透明導電膜電連接。
相較於先前技術,本發明實施例的透明導電膜由於具有阻抗異向性,使得觸摸點與距離不同的各個電極之間導電膜的電阻在不同方向差異較大,從而從該些電極讀取的感測信號在觸摸前後的變化值也差異較大,利用該特性可直接根據電極讀取的感測信號的變化值大小來確定一個或複數觸摸點的位置座標。且由於該透明導電膜的阻抗異向性使與觸摸點對應的一個或複數電極的信號值在觸摸前後變化明顯,可根據該變化明顯的信號值來提高觸摸點位置座標的檢測精度。
以下將結合附圖詳細說明本發明實施例的透明導電膜以及使用該透明導電膜的觸控面板。
請參閱圖1,本發明實施例提供一種透明導電膜10,該透明導電膜10包括複數導電條帶沿不同方向延伸並相互連接,該複數導電條帶排列成圖案,使該透明導電膜10具有阻抗異向性,其中,所述複數導電條帶包括複數第一導電條帶12間隔排列且沿第一方向延伸,以及複數第二導電條帶14間隔排列且沿第二方向延伸,所述第二導電條帶14設置於所述第一導電條帶12之間並與該第一導電條帶12電連接,所述第一方向與第二方向之一為低阻抗方向D,該透明導電膜10在所述低阻抗方向D上的電阻率小於其他方向的電阻率。
由於該透明導電膜10在不同方向的結構不同,使該透明導電膜10在不同的方向具有不同的電阻率。可通過在不同方向形成不同電阻值的複數相互連接的導電條帶來形成該透明導電膜10,從而使該透明導電膜10具有阻抗異向性。
該不同方向具有不同電阻值的導電條帶可採用相同或不同的材料。當採用相同的材料時,優選可將一均勻的透明導電層圖案化成條帶狀的複數相互連接並沿不同方向延伸的導電條帶,利用該導電條帶的延伸方向及寬度或/和長度等變化,使該不同方向的導電條帶具有不同的電阻值,以使該透明導電膜10整體上的阻抗異向性。
當所述不同方向的導電條帶採用不同的材料時,可利用材料之間電導率的不同,使該不同方向的導電條帶具有不同的電阻。此外,也可變化該不同方向不同材料的導電條帶的寬度和/或長度等條件使該不同方向的導電條帶具有不同的電阻,以使該透明導電膜10整體上具有阻抗異向性。本發明實施例中在所述第一方向以及第二方向形成不同電阻的導電條帶。
可以理解,還可以有其他的方式形成透明導電膜10,只需保證該透明導電膜10在某一方向的電阻率小於其他方向的電阻率。
所述第一方向以及第二方向之一可為低阻抗方向D,同時,另一方向為高阻抗方向H,該透明導電膜10在所述高阻抗方向H上的電阻率大於其他方向的電阻率。本發明實施例中所述第一方向為低阻抗方向D,所述第二方向為高阻抗方向H。
所述低阻抗方向D與高阻抗方向H具有不同的電阻率,但該透明導電膜10在高阻抗方向H仍然具有導電性,只是相較於其他方向,該透明導電膜10在高阻抗方向H的電阻值較大,電導率較低。
該透明導電膜10在低阻抗方向D上的電阻率與該高阻抗方向H上的電阻率的比值可為1:30至1:1000。優選地,該比值為1:50至1:200。該低阻抗方向D與該高阻抗方向H的夾角可為大於等於10度小於等於90度。本發明實施例中該低阻抗方向D與該高阻抗方向H基本垂直。
本發明實施例就所述第一方向為低阻抗方向D或第二方向為低阻抗方向D分別進行說明。
請參閱圖1,當所述第一方向為所述低阻抗方向D時,所述第二方向為高阻抗方向H。該透明導電膜10可包括長度方向電導率較大的第一導電條帶12和長度方向電導率較小的第二導電條帶14。該電導率較大的第一導電條帶12基本沿低阻抗方向D延伸,該電導率較小的第二導電條帶14基本沿高阻抗方向H延伸。或者,在該透明導電膜10中,沿低阻抗方向D延伸的電導率較大的第一導電條帶12的數量遠大於沿高阻抗方向H延伸的電導率較大的第二導電條帶14,從而使該透明導電膜10具有整體上的阻抗異向性。沿所述低阻抗方向D延伸的第一導電條帶12的電阻遠小於該透明導電膜10在其他方向的電阻,且沿所述高阻抗方向H延伸的第二導電條帶14的電阻值遠大於該透明導電膜10在其他方向的電阻值。所述第一導電條帶12之間通過所述第二導電條帶14電連接從而使該複數第一導電條帶12以及第二導電條帶14連接形成網路結構。當該第一導電條帶12以及第二導電條帶14採用相同的材料時,該每一第一導電條帶12整體可具有較大寬度和/或較小的長度,該每一第二導電條帶14整體可具有較小的寬度和/或較長的長度。可通過減小所述第二導電條帶14的寬度和/或增加所述第二導電條帶14的長度等方式來增大該第二導電條帶14的電阻值,使該透明導電膜10具有阻抗異向性。該第一導電條帶12以及第二導電條帶14的寬度之比可為100:1至500:1。當該第一導電條帶12以及第二導電條帶14採用不同的材料時,可採用具有高電導率的材料在所述低阻抗方向D形成所述第一導電條帶12,以使該第一導電條帶12在該低阻抗方向D具有較小的電阻,以及採用具有低電導率的材料在所述高阻抗方向H形成第二導電條帶14,以使該第二導電條帶14在該高阻抗方向H(即延伸方向)具有較大的電阻。當然,也可以通過改變該不同材料的第一導電條帶12和/或第二導電條帶14的寬度、長度或其他條件使第一導電條帶12在低阻抗方向D(即延伸方向)具有較小的電阻,同時,該第二導電條帶14在高阻抗方向H具有較大的電阻。當該第一方向為低阻抗方向D時,該第一導電條帶12可為一維透明導電體,該第二導電條帶14可為一維或二維透明導電體,該第二導電條帶14用於電連接相鄰的所述第一導電條帶12。相鄰的所述第一導電條帶12之間的第二導電條帶14可間隔或交叉設置。所述第二導電條帶14延伸方向可不限,只需保證該透明導電膜10在所述低阻抗方向D上的電阻率遠小於其他方向的電阻率。
請參閱圖2,該透明導電膜10在所述第二方向為低阻抗方向D,所述第一方向為高阻抗方向H。該透明導電膜10包括長度方向電導率較小的第一導電條帶12,以及長度方向電導率較大的第二導電條帶14。該第一導電條帶12基本沿所述高阻抗方向H延伸,且該第二導電條帶14基本沿所述低阻抗方向D延伸。該沿所述低阻抗方向D延伸的第二導電條帶14的電阻遠小於該透明導電膜10在其他方向的電阻,且沿所述高阻抗方向H延伸的第一導電條帶12的電阻遠大於該透明導電膜10在其他方向的電阻。類似地,當該第一導電條帶12以及第二導電條帶14採用相同的材料時,可通過增加該第二導電條帶14的寬度,以及減小該第一導電條帶12的寬度等方式來使該透明導電膜10在所述低阻抗方向D的電阻遠小於其他方向的電阻,且在所述高阻抗方向H的電阻遠大於其他方向的電阻。當該第一導電條帶12以及第二導電條帶14分別採用不同的材料時,可採用具有高電導率的材料在所述低阻抗方向D形成所述第二導電條帶14,以使該第二導電條帶14在該低阻抗方向D具有較小的電阻,以及採用具有低電導率的材料在所述高阻抗方向H形成第一導電條帶12,以使該第二導電條帶14在該高阻抗方向H具有較大的電阻。此外,可以同時利用增加所述第二導電條帶14寬度、減小所述第一導電條帶長度12等方式以使該透明導電膜10整體具有阻抗異向性。當該第二方向為所述低阻抗方向時,該第二導電條帶14為一維透明導電體,且沿所述第二方向延伸。該第一導電條帶12可為一維或二維透明導電體,且該相鄰第一導電條帶12之間可間隔設置或交叉設置用於電連接該相鄰的第二導電條帶14。即該第一導電條帶12可不沿所述第一方向延伸,只需保證該透明導電膜10在所述第二方向上的電阻率遠小於其他方向的電阻率。
本發明實施例設定所述該沿不同方向延伸的複數導電條帶之間不存在公共部分,例如,一個導電條帶可起於另一個導電條帶的邊緣並止於第三個導電條帶的邊緣。本發明實施例中,所述第一導電條帶12以及第二導電條帶14之間不存在公共部分,所述第二導電條帶14設置於相鄰所述兩條第一導電條帶12之間,並與該相鄰兩條第一導電條帶12電連接。
該第一導電條帶12以及第二導電條帶14的材料可為透明導電材料。所述透明導電材料可為具有透明且導電性能的金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氟化物、導電聚合物或含碳材料等。所述金屬氧化物可為氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎘(CdO)、氧化銦(In2O3)等純金屬氧化物,或氧化銦錫(In2O3:Sn,ITO)、氧化鋅銦(ZnO:In,IZO)、氧化鋅稼(ZnO:Ga,GZO)、氧化鋅鋁(ZnO:Al,AZO)或氧化鈦鉭(TiO2:Ta)等摻雜的金屬氧化物,或In2O3-ZnO、CdIn2O4、Cd2SnO4、Zn2SnO4等混合金屬氧化物。所述金屬氮化物可為氮化鈦(TiN)等。所述金屬氟化物可為氟摻雜的氧化錫(SnO2:F)等。所述導電聚合物可為聚乙基雙醚噻吩(poly(3,4-ethylenedioxythiophen),PEDOT)或PEDOT與聚磺苯乙烯(polystyrene sulfonate,PSS)的合成物(PEDOT-PSS)等。所述含碳材料可為石墨烯或奈米碳管透明導電膜等,該奈米碳管透明導電膜可為純奈米碳管透明導電膜或奈米碳管與其他透明材料的複合透明導電膜。本發明實施例中該透明導電膜10的材料為氧化銦錫(ITO)。
該第一導電條帶12以及該第二導電條帶14的形狀不限,只需保證該透明導電膜10沿所述低阻抗方向D上的電阻率遠小於其他方向上的電阻率。該第一導電條帶12以及第二導電條帶14的形狀可為直條帶、方波形條帶、之字形條帶、階梯形條帶、鋸齒形條帶、弧形條帶或波浪狀條帶等。請參閱圖1,本發明實施例中所述第一導電條帶12以及第二導電條帶14均為直條帶。請參閱圖3,本發明另一實施例中,該第二導電條帶14為弧形條帶。請參閱圖4,本發明另一實施例中所述第二導電條帶14為方波形條帶。該第一導電條帶12以及第二導電條帶14的可為等寬條帶或寬度變化的條帶。請參閱圖3,本發明實施例中該第一導電條帶12為寬度變化的條帶。該第一導電條帶12的形狀可與該第二導電條帶14的形狀相同或不同。通過變化該第一導電條帶12或第二導電條帶14的形狀可進一步增加該透明導電膜10的阻抗異向性。
所述第一導電條帶12之間的第二導電條帶14之間可為等間距或變化的間距。當該透明導電膜10應用於觸控面板中時,相鄰兩個所述第一導電條帶12以及相鄰兩個所述第二導電條帶14之間的距離以不易被目視為原則。本發明實施例中,所述第一方向為低阻抗方向D,第二方向為高阻抗方向H,該第二導電條帶14之間等間距設置,相鄰兩個所述第一導電條帶12之間的距離W可為小於等於50微米,本發明實施例中,該距離W為30微米。相鄰兩個所述第二導電條帶14之間的距離L小於等於10毫米,本發明實施例中,該距離L為5毫米。
另,所述第一導電條帶12之間的距離、第二導電條帶14之間的距離、所述第一導電條帶12與所述第二導電條帶14寬度比並不限於上述範圍,可依據所述透明導電膜10應用的領域以及方式來確定。
如當該透明導電膜10應用於大尺寸觸控面板時,所述距離以及寬度比可依據該觸控面板的尺寸對應變化。
該第一導電條帶12以及第二導電條帶14的數量可依據該透明導電膜10的具體應用方式而確定。如,當該透明導電膜10作為感測觸摸的透明導電層應用於觸控面板中時,該第一導電條帶12以及第二導電條帶14的數量與所述觸控面板電極設置的位置以及數量有關。因此,可根據分別與該第一導電條帶12或第二導電條帶14電連接的電極的數量來確定該第一導電條帶12以及第二導電條帶14的數量。此外,兩個所述第一導電條帶12之間的第二導電條帶14的數量可以相等或不等。長度方向相鄰的所述第二導電條帶14之間可處於同一條直線上或交錯設置。
請參閱圖6,本發明實施例所述透明導電膜10在相鄰的所述第一導電條帶12或所述相鄰的第二導電條帶14之間進一步設置有複數光學補償膜18,該光學補償膜18與該第一導電條帶12以及該第二導電條帶14均間隔設置。該每個所述光學補償膜18可以為整體連續的膜,或複數間隔排列的光學膜組成該光學補償膜。設置該光學補償膜18的目的在於使所述第一導電條帶12以及第二導電條帶14不易被目視。該光學補償膜18具有與該第一導電條帶12與該第二導電條帶14相同或相近的光穿透率。該光學補償膜18可以由該第一導電條帶12與該第二導電條帶14相同的材料形成。此外該光學補償膜18的形狀不限,只需保證該光學補償膜18與該第一導電條帶12以及第二導電條帶14之間均電絕緣。本發明實施例中該光學補償膜18的形狀為矩形。該光學補償膜18可單獨設置,也可與該第一導電條帶12以及第二導電條帶14一併圖案化形成。
組成該透明導電膜10的條帶狀的複數相互連接且沿不同方向延伸的導電條帶可通過各種圖案化的方式分別或同時形成。如絲網印刷或將一均勻的透明導電膜整體圖案化。
本發明實施例中採用將同一材料的均勻透明導電層圖案化成條帶狀的複數相互連接並沿不同方向延伸的導電條帶來形成所述透明導電膜10。由於沿不同方向延伸的導電條帶可以為通過圖案化完整的透明導電層形成的圖案化條帶,因此該導電條帶實際可以為相互之間為無縫連接的一個整體。該方法可包括如下步驟:
S1,提供一基板16;
S2,將所述透明導電材料設置於該基板16表面形成一薄膜,以及
S3,圖案化該薄膜,在該薄膜表面形成所述第一導電條帶12以及第二導電條帶14。
在上述步驟S1中,所述基板16起支撐作用,該基板可為透明材質基板。所述透明材質基板可包括玻璃或高分子透明材質基板。其中,所述高分子透明材質基板可為包含有聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)或聚碳酸酯樹脂(Polycarbonate,PC)等材料的基板。
在上述步驟S2中,所述透明導電材料可通過真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、真空等離子體CVD法、噴射熱解(spray pyrolysis)法、熱CVD法或溶膠凝膠法等方法在所述基板16表面形成所述薄膜。本發明實施例採用濺射法將氧化銦錫鍍於所述所述基板16表面。
在上述步驟S3中,根據該透明導電膜10所需的結構以及該透明導電膜10的低阻抗方向D的確定對所述薄膜圖案化處理,使薄膜形成複數間隔排列第一導電條帶12以及複數間隔排列的第二導電條帶14。進一步地,可同時對該薄膜圖案化處理形成所述光學補償膜18。該圖案化的方法可為過凹凸轉印法、濕蝕刻法、乾蝕刻法、鐳射圖案化法、刮除法或膠帶撕除法等方法形成。
其中刮除法為直接以刀片、搓刀等工具將不需要的所述薄膜部分刮除掉,只留下欲形成的圖案化透明導電膜10;膠帶撕除法為將膠帶黏附於所述薄膜表面不需要的部分,當膠帶撕除時,膠帶上的黏膠會帶走所述薄膜表面不需要的部分,只留下欲形成的圖案化透明導電膜10;鐳射圖案化法係以鐳射照射所述薄膜表面,由鐳射直接加熱以去除所照射到的薄膜區域,通過控制鐳射照射的位置以留下欲形成的圖案化透明導電膜10;乾蝕刻法與濕蝕刻法均為先以微影制程的方式在所述薄膜表面上留下圖案化的光阻,再分別以離子撞擊或液體蝕刻的方式將該薄膜蝕刻出欲形成的圖案化的透明導電膜10;凹凸轉印法係利用設計的模具將絕緣膠體形成於所述薄膜上,讓該薄膜暴露出的部分即為欲形成的圖案化透明導電膜10。可以理解,所述圖案化處理並不以上述例為限,也可為其他圖案化處理。本發明實施例中採用鐳射刻蝕的方法將所述薄膜表面除所述第一導電條帶12以及第二導電條帶14,或除所述第一導電條帶12、第二導電條帶14以及所述光學補償膜18之外的部分刻蝕去除。
本發明實施例中,所述透明導電膜10的第一方向為低阻抗方向D,所述第二方向為高阻抗方向H。下面通過具體實施例對該圖案化成條帶狀的透明導電膜10做進一步說明。
實施例1
將透明導電材料氧化銦錫濺射於透明基板PET表面形成薄膜,利用鐳射刻蝕的方法在該薄膜表面依據低阻抗方向D形成等寬直條帶狀的第一導電條帶12,以及高阻抗方向H形成等寬直條帶狀的第二導電條帶14,從而形成所述透明導電膜10,請參閱圖1。該第一導電條帶12基本垂直於該第二導電條帶14。該相鄰第一導電條帶12之間的距離W為30微米。相鄰兩個所述第二導電條帶14之間的距離L為5毫米。
實施例2
請參閱圖5,該透明導電膜10與實施例1中所述透明導電膜10基本相同,其區別在於,該透明導電膜10的第二導電條帶14為方波形條帶,在寬度不變的基礎上,進一步增加該兩個第一導電條帶12之間的第二導電條帶14的長度來增加該第二導電條帶14的電阻值。
實施例3
請參閱圖6,該透明導電膜10與實施例1中所述透明導電膜10基本相同,其區別在於,在鐳射刻蝕形成所述第一導電條帶12以及第二導電條帶14的同時,進一步刻蝕形成所述光學補償膜18,該光學補償膜18與該第一導電條帶12與該第二導電條帶14均間隔設置。
所述透明導電膜10可應用於觸控面板中用於感測觸摸,本發明實施例進一步提供一種觸控面板,包括至少一層所述透明導電膜10、一基板以及複數電極,該透明導電膜10設置於該基板表面,該複數電極相互空間隔離,並分別與該透明導電膜10電連接。優選地,該複數電極分別設置於垂直於該透明導電膜10低阻抗方向D的一端或兩端。可根據控制電路的設計來決定該複數電極分別設置於垂直於該透明導電膜10低阻抗方向D的一端或兩端。該透明導電膜10設置於該觸控面板用於感測觸控位置的區域。
所述觸控面板可為電阻式或電容式觸控面板。應用該用於感測觸控位置的透明導電膜10的觸控面板可實現多點觸摸,且由於該透明導電膜10具有阻抗異向性,不論電阻式觸控面板或電容式觸控面板,當使用觸控物觸摸該觸控面板時,與觸摸點對應電極相鄰的複數電極均可檢測到觸摸前後變化明顯的信號值,利用該些變化明顯的信號值更易於檢測到觸摸點的位置座標且可提高觸摸點位置座標的檢測精度。本發明實施例中以電容式觸控面板進行說明。
請參閱圖7以及圖8,本發明實施例將該透明導電膜10應用於一具有單透明導電層的表面電容式觸摸面板100,該觸摸面板100包括一基板102,設置於該基板102上的所述單層透明導電膜10以及複數第一電極104以及複數第二電極106。該複數第一電極104以及複數第二電極106分別設置於所述透明導電膜10與低阻抗方向D垂直的兩個側邊,並分別與該導電膜10電連接。定義所述複數第一電極104設置的側邊為第一側邊112,定義所述複數第二電極106設置的側邊為第二側邊114。
所述應用於該觸控面板100的透明導電膜10為圖1所示的透明導電膜10,該透明導電膜10的第一導電條帶12的數量與所述第一電極104以及第二電極106的數量相同。所述第一電極104以及第二電極106與該透明導電膜10的第一導電條帶12長度方向延伸的兩端分別電連接。所述第一電極104以及第二電極106既作為給該觸控面板100提供驅動信號的驅動電極,又做為觸摸後讀取感應信號的感測電極。該驅動以及感測均可通過一控制電路(圖未示)來實現。
當使用者以手指或其他導體觸碰該觸控面板100時,與該觸控面板接觸的手指或其他導體與所述透明導電膜10之間會形成一耦合電容,從而引起電極處讀取的電壓或電流信號的變化,根據該信號的變化來檢測觸摸點。由於該透明導電膜10具有阻抗異向性,利用該透明導電膜10在低阻抗方向D以及高阻抗方向H感測到的感應信號的變化差異,該觸控面板100即可實現單透明導電層的多點觸摸檢測。
所述觸摸點的檢測可通過如下方法來實現:
B1,分別提供驅動電壓給所述觸控面板100的第一電極104以及第二電極106;
B2,採用觸摸導體觸碰該觸控面板100,使觸摸位置的電容發生變化;
B3,量測並讀取所述觸控面板100的第一電極104以及第二電極106處輸出的感應信號,以及
B4,分析上述感應信號,以確定觸摸點位置。
在上述步驟B3中,所述感應信號可為電流、電壓、電容或該些參數的變化值。本發明實施例中該感應信號為觸摸前後所述第一電極104以及第二電極106處讀取的電壓的變化值曲線。
在上述步驟B4中,可通過所述讀取的感應信號在觸摸前後的變化來獲取該觸摸點的位置座標。本發明實施例基於上述觸控面板100提供一種確定該觸摸點位置座標的方法,該方法進一步包括如下步驟:
B41,通過該第一電極104或第二電極106的電壓變化值曲線確定該觸摸點在高阻抗方向H上的位置座標,以及
B42,結合該第一電極104和第二電極106的電壓大小曲線確定該觸摸點在低阻抗方向D上的位置座標。
請參閱圖9,圖9為本發明實施例所述各個第一電極104以及第二電極106處讀取的電壓值變化曲線示意圖。以便於描述,首先對該圖中的參數以及編號進行說明:P、Q為兩個手指同時觸摸該觸控面板100所產生的觸摸點,其中設觸摸點P的座標為(xp,yp),觸摸點Q的座標為(xq,yq)。此處,該yp以及yq均為觸摸點到所述第一側邊112的距離。該複數第一電極104依次編號為M1,M2,M3,M4,M5,M6,M7,M8。該複數第二電極106依次編號為N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7,N8。該複數第一電極104在高阻抗方向H(即所述第二導電條帶長度延伸方向)的座標依次為X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8,且由於所述複數第二電極106與所述複數第一電極104一一相對,因此,該彼此相對的第二電極106與第一電極104在高阻抗方向H的座標也相同,即該複數第二電極106在高阻抗方向H的座標也為X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8。以下在描述各個第一電極104或各個第二電極106時,將分別用其各自的編號替代。此外,ΔV1i為所述第一電極104的Mi電極處讀取的觸摸前後的電壓變化值,n=1,2……8;相應地,ΔV2i為所述第二電極106的Ni電極處讀取的觸摸前後電壓的變化值。
(1)確定該觸摸點P以及Q在高阻抗方向H的位置座標
該觸摸點P以及Q在高阻抗方向H的位置座標可通過該第一電極104或第二電極106的電壓值變化曲線獲得。本發明實施例以該第一電極104的電壓值變化曲線為例:從圖9中可以看出,在該第一電極104的電壓值變化曲線中,與觸摸點P相對的M3以及與觸摸點Q相對的電極M6所讀取出的電壓變化值ΔV13以及ΔV16最大,處於整個第一電極104的電壓值變化曲線的波峰位置。而與M3相鄰的M2和M4所讀取的兩個值ΔV12和ΔV14值相近且小於M3所讀取出的值ΔV13,同樣地,與M6相鄰的M5和M7所讀取的兩個值ΔV15和ΔV17相近且小於M6所讀取出的值ΔV16。而其他距離該兩個觸摸點P、Q的距離越遠的第一電極104所讀取的ΔV1i值越小,這主要係因為該觸摸點P正對M3,觸摸點Q正對M6。因此,根據此波型可直接判斷出該觸摸點I在高阻抗方向H的座標為xp=X3,xq=X6。另,當所述觸摸點不正對所述第一電極104時,該觸摸點P在高阻抗方向H的座標,可利用與該變化較大的ΔV13左右相鄰電極或所有電極的座標以及其電壓變化值計算得出,如該公式可為:。同樣地,觸摸點Q在高阻抗方向H的座標為。可以理解,也可用其他的公式來計算出該觸摸點P和Q在高阻抗方向H上的位置座標。
(2)確定該觸摸點P和Q在低阻抗方向D上的座標
由於該觸控面板100的透明導電膜10為阻抗異向性膜,因此,在導電通路上靠近該觸摸點P或Q的電極處的感測電壓值變化較大。即在低阻抗方向D上,觸摸點越靠近電極,從該電極處讀取到的電壓變化值越大。以觸摸點P為例,從圖9中可以看出,該觸摸點P到第一電極M3的距離相對於該觸摸點P到第二電極N3的距離較近,第一電極M3處感測到的電壓變化值相對於第二電極N3處感測到的電壓變化值較大。因此,可以根據該觸摸點P在所對應第一電極104或第二電極106處讀取的電壓變化值的大小來判斷該觸摸點在低阻抗方向D的位置座標。此外,也可根據所述觸摸點P對應的一個或複數第一電極104與一個或複數第二電極106處讀取的電壓變化值的比值獲得該觸摸點P到所述觸控面板100的第一側邊112或第二側邊的距離。如,其中L為所述第一側邊112到所述第二側邊114的垂直距離。可以理解,也可用其他的公式來計算出該觸摸點P和Q在高阻抗方向H上的位置座標。
本發明實施例中僅以兩個觸摸點的檢測為例,也可根據上述方法檢測更多的觸摸點。
相較於先前技術,由於本發明提供的透明導電膜具有阻抗異向性,使得觸摸點與距離不同的各個電極之間透明導電膜的電阻在不同方向差異較大,從而從該些電極讀取的感測信號在觸摸前後的變化值也差異較大,利用該特性可直接根據電極讀取的感測信號的變化值大小來確定一個或複數觸摸點的位置座標。且由於該透明導電膜的阻抗異向性使與觸摸點對應的一個或複數電極的信號值在觸摸前後變化明顯,根據該複數變化明顯的信號值可提高觸摸點位置座標的檢測精度。
綜上所述,本發明確已符合發明專利之要件,遂依法提出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施例,自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10...透明導電膜
12...第一導電條帶
14...第二導電條帶
16,102...基板
18...光學補償膜
100...觸控面板
104...第一電極
106...第二電極
112...第一側邊
114...第二側邊
圖1為本發明實施例1提供的透明導電膜的俯視結構示意圖。
圖2為本發明實施例提供的第二方向為低阻抗方向的透明導電膜的俯視結構示意圖。
圖3為本發明實施例提供的包括弧形狀第二導電條帶的透明導電膜。
圖4為本發明實施例提供的包括寬度變化的第一導電條帶的透明導電膜。
圖5為本發明實施例2提供的透明導電膜的俯視結構示意圖。
圖6為本發明實施例3提供的透明導電膜的俯視結構示意圖。
圖7為本發明實施例提供的觸控面板的俯視結構示意圖。
圖8為本發明實施例提供的觸控面板的側視結構示意圖。
圖9為本發明實施例提供的觸控面板中觸摸點處的電壓變化曲線。
10...透明導電膜
12...第一導電條帶
14...第二導電條帶
16...基板

Claims (20)

  1. 一種透明導電膜,該透明導電膜包括複數導電條帶沿不同方向延伸並相互連接,該複數導電條帶排列成圖案,使該透明導電膜具有阻抗異向性,其中,所述複數導電條帶包括複數第一導電條帶間隔排列且沿第一方向延伸,以及複數第二導電條帶間隔排列且沿第二方向延伸,所述第二導電條帶設置於所述第一導電條帶之間並與該第一導電條帶電連接,所述第一方向與第二方向之一為低阻抗方向,該透明導電膜在所述低阻抗方向上的電阻率小於其他方向的電阻率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的透明導電膜,其中,相鄰的第一導電條帶之間具有複數第二導電條帶,該複數第二導電條帶電連接該相鄰的第一導電條帶。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的透明導電膜,其中,所述第一方向為低阻抗方向,所述第二方向為高阻抗方向,該透明導電膜在所述高阻抗方向上的電阻率大於其他方向的電阻率,所述透明導電膜在所述低阻抗方向上的電阻率與高阻抗方向上的電阻率的比值為1:30至1:1000。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的透明導電膜,其中,所述第一導電條帶以及第二導電條帶的材料相同,該第一導電條帶與該第二導電條帶的寬度之比為100:1至500:1。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的透明導電膜,其中,所述第一導電條帶以及第二導電條帶的材料不同。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的透明導電膜,其中,所述第一導電條帶的材料為透明且導電之金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氟化物,第二導電條帶的材料為透明且導電之導電聚合物、奈米碳管或石墨烯。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的透明導電膜,其中,所述第二方向為低阻抗方向,所述第一方向為高阻抗方向,該透明導電膜在所述高阻抗方向上的電阻率大於其他方向的電阻率,所述透明導電膜在低阻抗方向上的電阻率與高阻抗方向上的電阻率的比值為1:30至1:1000。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的透明導電膜,其中,所述低阻抗方向與高阻抗方向的夾角為大於等於10度小於等於90度。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的透明導電膜,其中,所述第一導電條帶以及第二條帶的材料為具有透明及導電性能的金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氟化物、導電聚合物、石墨烯或包含複數奈米碳管的奈米碳管透明導電膜。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的透明導電膜,其中,所述透明導電膜的材料為氧化錫、氧化鋅、氧化鎘、氧化銦、氧化銦錫、氧化鋅銦、氧化鋅稼、氧化鋅鋁、氧化鈦鉭、氮化鈦氟摻雜的氧化錫、聚乙基雙醚噻吩以及聚乙基雙醚噻吩-聚磺苯乙烯中的至少一種。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的透明導電膜,其中,所述第一導電條帶以及第二導電條帶的形狀為直條帶、方波形條帶、之字形條帶、階梯形條帶、鋸齒形條帶、弧形條帶或波浪狀條帶。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的透明導電膜,其中,所述第一導電條帶以及第二導電條帶為等寬或寬度變化的導電條帶。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的透明導電膜,其中,在所述相鄰的第一導電條帶或所述相鄰的第二導電條帶之間進一步設置有複數光學補償膜。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的透明導電膜,其中,每個所述光學補償膜為整體連續的膜狀結構或由複數間隔排列的光學膜組成。
  15. 一種透明導電膜,該透明導電膜包括複數一維透明導電體相互間隔設置且沿第一方向延伸,相鄰的一維透明導電體之間通過複數透明導電體電連結,其中,所述透明導電膜具有阻抗異向性,所述第一方向為低阻抗方向,該透明導電膜在所述低阻抗方向上的電阻率小於其他方向的電阻率。
  16. 一種透明導電膜,該透明導電膜包括複數透明導電體相互間隔設置或交叉設置,相鄰的透明導電體之間設置有複數一維透明導電體,該複數一維透明導電體間隔設置且沿一第二方向延伸,其中,所述透明導電膜具有阻抗異向性,所述第二方向為低阻抗方向,該透明導電膜在所述低阻抗方向上的電阻率小於其他方向的電阻率。
  17. 一種觸控面板,其改良在於,包括至少一層如申請專利範圍第1至16項中任一項所述的透明導電膜、一基板以及複數電極,該透明導電膜設置於該基板表面,該複數電極分別與該透明導電膜電連接。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的觸控面板,其中,所述觸控面板為電阻式觸控面板或電容式觸控面板。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的觸控面板,其中,相鄰的所述第一導電條帶之間的距離小於等於50微米。
  20. 如申請專利範圍第17項所述的觸控面板,其中,相鄰兩個所述第一導電條帶之間的相鄰第二導電條帶之間的距離小於等於10毫米。
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