导电膜及触摸屏的制作方法

本发明涉及触摸屏领域，特别是涉及一种无需绑定柔性印刷电路板的导电膜及触摸屏。

背景技术：

随着科技的进步，具有触摸屏的电子产品已经遍及人类社会的各个角落。目前，在一些含有触摸屏或者触控感应模组的电子产品中，通常采用柔性印刷电路板(Flexible printed circuit board，简称FPCB)将触控传感层(Sensor层)与电子产品中的主板或其他部件电气连接起来。FPCB的一端通过连接器采用插接或按扣的方式与电子产品的主板或其它部件连接，另一端通过异方性导电胶(Anisotropic Conductive Film，简称ACF)与Sensor触控传感器进行绑定(又称Bonding)。

然而，在绑定过程中存在着诸多问题。首先，柔性印刷电路板价格昂贵；其次，绑定工序的成本较高；再者，在FPCB与Sensor层的绑定过程中容易产生接触不良导致后续产品可靠性较差的问题。

技术实现要素：

基于此，本发明旨在提供一种无需柔性印刷电路板与触控传感层绑定的导电膜及触摸屏。

一种导电膜，包括：基材，包括第一部分和第二部分，所述第一部分包括触控传感区域和位于所述触控传感区域边缘的边框区域，所述第二部分从所述第一部分的至少一侧向外延伸形成可挠性连接部；导电过孔，所述导电过孔位于所述边框区域或者所述可挠性连接部；触控感应电极，分布于所述第一部分的第一表面上；触控驱动电极，分布于所述第一部分的第二表面上，所述的触控感应电极与所述触控驱动电极在所述第一部分上的投影相互之间存在交叉；电极引线，包括感应电极引线、驱动电极引线和过孔电极引线，所述感应电极引线分布于所述第一部分第一表面的边框区域且一端与触控感应电极电连接，另一端延伸至所述可挠性连接部的末端形成部分插接结构，所述驱动电极引线分布于所述第一部分第二表面的边框区域且一端与触控驱动电极电连接，另一端连接至导电过孔，所述过孔电极引线设置在可挠性连接部且两端分别与所述导电过孔和插接结构电连接。

在其中一个实施例中，所述导电过孔的两末端均设有孔盘，所述两末端孔盘分别与过孔电极引线和驱动电极引线电连接。

在其中一个实施例中，所述导电过孔中填充有导电介质，所述导电介质将所述过孔电极引线与所述驱动电极引线实现电连接，并将所述驱动电极引线引导至所述插接结构。

在其中一个实施例中，所述导电过孔为圆柱形或椭圆型或圆台型或其他规则或无规则形状。

在其中一个实施例中，所述导电过孔的截面中两点之间的最大宽度为0.02～0.5毫米。

在其中一个实施例中，所述导电过孔为圆柱形或圆台形，其孔直径为0.02-0.2毫米。

在其中一个实施例中，在所述边框区域的周围存在至少一根由电极引线或触控电极之间的一种或者两种组成的接地电极引线，所述接地电极引线延伸至可挠性连接部的末端形成部分插接结构，并通过连接器进行接地处理。

在其中一个实施例中，所述插接结构的表面设置有抗氧化的导电层，并包覆所述可挠性连接部末端的电极引线。

在其中一个实施例中，所述导电层为金属镀层。

在其中一个实施例中，所述基材的第一表面和/或第二表面上设置1～3层透明绝缘层。

在其中一个实施例中，所述可挠性连接部上的电极引线的表面设置有导电屏蔽层，且所述导电屏蔽层与所述电极引线由所述绝缘层隔开。

在其中一个实施例中，所述导电屏蔽层为导电布或导电胶。

在其中一个实施例中，在所述接地电极引线表面所覆盖的绝缘层设置至少一处镂空以实现所述接地电极引线与所述导电屏蔽层的电连接。

在其中一个实施例中，所述可挠性连接部的至少一表面上设置有与所述第一部分粘合的加强层，且所述加强层从所述第一部分延伸至所述可挠性连接部的中部或者末端。

一种触摸屏，包括上述任一实施例所述的导电膜。

上述导电膜中的基材包括一体成型的第一部分和第二部分，所述第一部分包括触控传感区域和边框区域，所述第二部分为从所述第一部分的至少一侧向外延伸形成可挠性连接部，且在可挠性连接部的末端形成一含电极引线的插接结构，以形成插接式结构，从而实现可以与主板或其它部件的连接器连接，无需在触控传感层上再绑定额外的柔性印刷电路板。

附图说明

图1为本发明一实施例所提供的导电膜的第一表面的结构示意图

图2为本发明一实施例所提供的导电膜的第二表面的结构示意图。

图3为本发明一实施例所提供的导电膜中的可挠性连接部沿A-A’方向的截面示意图。

图4为本发明一实施例所提供的导电膜中包括导电过孔的可挠性连接部分的透视图。

图5为本发明一实施例所提供的导电膜中可挠性连接部的局部结构示意图。

图6为包括本发明所提供的导电中包括导电过孔的可挠性连接部分沿图4中B-B’的截面示意图。

图7为本发明一实施例所提供的触摸屏的层叠结构示意图。

具体实施方式

本发明提供的导电膜及触摸屏可以作为手机、平板电脑等类型的具有触摸交互形式的显示终端。

如图1和图2所示，本发明中的导电膜包括基材100，触控感应电极210，触控驱动电极220和电极引线，所述电极引线包括感应电极引线610，过孔电极引线620和驱动电极引线630。其中，所述基材100包括第一部分110和第二部分120，所述第一部分110包括触控传感区域和位于所述触控传感区域边缘的边框区域，所述第二部分120为从所述第一部分110的上侧向外延伸形成可挠性连接部400。本发明的导电膜在所述第一部分110的边框区域或者可挠性连接部400中设置有导电过孔300，所述导电过孔300中填充有导电介质可以实现与其他部件的电连接。触控感应电极210分布于所述第一部分110第一表面的触控传感区域。所述感应电极引线610一端与所述触控感应电极210电连接，另一端向可挠性连接部400末端延伸形成依次间隔开的插接结构700，以形成插接式结构。该插接结构700与业界的柔性印刷电路板(FPCB)的金手指的作用相同，可通过插接式结构的方式与位于主板或电子产品上其他部位的连接器连接。在与第一部分110第一表面相对的第二表面上的触控传感区域设置有触控驱动电极220，且所述触控驱动电极220与触控感应电极210在第一部分110上的投影相互之间存在交叉。所述驱动电极引线630一端与触控驱动电极220电连接，另一端向可挠性连接部400延伸至导电过孔300。如图1所示，所述导电过孔300和凸起700之间通过多组过孔电极引线620电连接，该过孔电极引线620一端与所述导电过孔300连接，另一端延伸至可挠性连接部400的末端也形成依次间隔开的插接结构700，以便与其他部件电连接。通过导电过孔300和过孔电极引线620将驱动电极引线630和感应电极引线610电连接在一起。

在一些实施例中，在第一部分110边框区域的周围存在至少一根电极引线或触控电极块之间的一种或者两种组成的接地电极引线(附图未示出)，所述接地电极引线延伸至可挠性连接部400的末端，并通过连接器进行接地处理。具体的，当接地电极引线设置在第一部分110的第一表面时，接地电极引线延伸至可挠性连接部400的末端形成部分插接结构700；当接地电极引线设置在第一部分110的第二表面时，接地电极引线延伸至可挠性连接部400的中间位置同样与导电过孔300电连接。本发明中的导电膜通过设置接地电极引线可以降低或避免导电膜上的触控电极和电极引线受外界电磁信号的干扰，提高信号的灵敏度。

如图1和图2所示，在本发明的一些实施例中，为了避免导电膜的第一部分110与第二部分120的连接部位500在第二部分120进行弯折使用时以及导电膜制造时发生折裂，所述连接部位500采用圆弧形设计，优选的所述圆弧形为向所述连接部500内侧方向凹陷的圆弧，如图1所示。

本发明中的导电膜形成有可挠性连接部400，并在可挠性连接部400的末端形成了便于与外界主板或者其他部件插接的含感应电极引线610和过孔电极引线620的插接结构700，可无需额外的柔性印刷电路板再与主板连接，因此可以避免柔性印刷电路板在与触控传感层的绑定过程中容易产生接触不良以及后续的样品可靠性较差的问题。

当然，在本发明的其他实施例中，所述的含电极引线的凸起700也可以不直接靠近可挠性连接部400的边缘设置，而是设置在可挠性连接部400边缘距离0.05～2毫米的位置处，如此设置可以降低生产成本，提高制作良率。

如图3所示，在本发明的一些实施例中，导电膜中可挠性连接部400中的插接结构700的表面上设置有导电层710，以保护电极引线在使用过程中不被氧化和导电连接的作用，便于保护和延长其使用寿命。在一些实施例中，该导电层710为覆盖可挠性连接部末端的驱动电极引线610或过孔电极引线620的导电碳浆层。该导电碳浆层可以通过丝印、喷墨打印、印刷镭射等工艺制作。在另外的一些实施例中，导电层710具体可为金属镀层，该金属镀层包括镍、金等金属中的至少一种。

如图4所示，在一些实施例中，为了方便导电过孔300的上下两末端分别与过孔电极引线620和驱动电极引线630对准，便于实现电连接，在导电过孔300的上下两末端分别设置有两个孔盘301，所述孔盘301优选为圆形的。为了降低对准难度，圆形孔盘301的直径可以大于导电过孔300的直径，优先为0.3～0.8毫米。

本发明中导电过孔300可以为圆柱形或者椭圆型或者圆台型或其他规则或不规则形状。在一些实施例中，导电过孔300的横截面积中两点之间最大的宽度为0.002～0.5毫米。该导电过孔300的不能设置太大，否则可导致可挠性连接部400的抗弯曲性能下降，容易导致折断，同时，导电过孔300设置过大使得可挠性连接部400横向设置导电过孔300的有效距离变窄，不利于布线。当然，导电过孔也不能设置太小，否则存在断路风险和增加了工艺难度。在另外一些实施例中，所述导电过孔为圆柱形或圆台性，优选的，其孔直径为0.02～0.2毫米。

在一些实施例中，导电过孔300中的导电介质可以是碳黑、铜、镍、银胶、碳胶等导电材料中的一种或多种，可以通过电镀、蒸镀、丝印、喷涂、涂覆或者直接刮浆等方式将导电介质填充于导电过孔300中或过孔壁上。在一些其他实施例中，所述导电介质也可以为导电银胶，其可以通过丝网印刷的方式制作。

如图5所示，在一些实施例中，可以在本发明所述导电膜的表面上设置1～3层透明绝缘层101，以保护导电过孔300和过孔电极引线620而避免被氧化。优选地，在导电膜中的导电过孔300表面上、在可挠性连接部400除去插接结构700的部分表面上以及在所述第一部分110边框区的表面上设置有1～3层的绝缘层101。该用以保护导电过孔300和过孔电极引线620而避免被氧化的绝缘层101既可以是透明也可以使不透明。在另外一些实施例中，所述绝缘层101的表面上还设置有导电屏蔽层102，且该导电屏蔽层102与电极引线由绝缘层101隔开。在一些其他实施例中，该导电屏蔽层102可以由导电布或者导电胶组成。导电屏蔽层102的设置可以避免或降低触控感应线路受外围环境的电磁干扰。进一步地，为避免导电屏蔽层102与电极引线发生短路，绝缘层101可由多层绝缘层构成，并通过丝网印刷或其它方式制备。进一步地，在绝缘层101中设置至少一镂空的部位，使导电屏蔽层102与所述接地导电引线形成电连接，最终接地电极引线通过延伸至可挠性连接部400末端的插接结构700与连接器连接并实现接地。在第一部分110的第二表面上，同样在导电过孔102和部分电极引线的外侧设置有导电屏蔽层和1～3层绝缘层，导电屏蔽层与绝缘层的空间位置关系和作用与第一表面的相同，此处不再赘述。在本发明一些其他的实施例中，在第一部分110的第一表面上、第二表面上还设置有加强层103。该加强层103可以减缓可挠性连接部400在弯曲时对电极引线以及导电过孔300的影响。

如图6所示，本发明中含有导电过孔300的可挠性连接部400包括导电屏蔽层102、绝缘层101、过孔电极引线620、基材100、导电过孔300、驱动电极引线630、两层绝缘层101和加强层103，其中过孔电极引线620和驱动电极引线630分别设置在基材100的第一表面和第二表面上，上下两层绝缘层101分别覆盖在过孔电极引线620和驱动电极引线630的外表面上，导电过孔300贯穿设于基材100中，且在导电过孔300的上下两末端设置有圆形孔盘301，所述圆形孔盘301分别与过孔电极引线620和驱动电极引线630电连接，其他各处依次层叠设置。

如图7所示，一种触摸屏包括上述所述的导电膜。该触摸屏包括保护盖板900，导电膜和显示单元800。该导电膜包括触摸感应电极210、触控驱动电极220以及电极引线。触控感应电极210和触控驱动电极220分别设置在基材100的相对的第一表面和第二表面。

在本发明的其他一些实施例中，导电膜中第二部分120也可以为从所述第一部分110的下侧或者左侧或者右侧中的至少一侧向外延伸形成可挠性连接部400。可以根据实际生产需要而适合设置。当从第一部分110的至少两侧向外延伸形成多个可挠性连接部时，在多个可挠性连接部中均设至有插接结构和导电过孔。通过该插接结构与外界的主板或者其他部件电连接。

本发明中的基材100的材质可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、环烯烃聚合物(COP)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、环烯烃共聚物(COC)等透明的光学薄膜中的一种或多种。鉴于导电膜中导电过孔300的设计，基材100的厚度为0.01～0.3毫米，且基材的厚度优选0.15～0.25毫米。

本发明中触控感电极210和触控驱动电极220在基材100上的位置可以互换，且触控感电极210、触控驱动电极220与基材100之间可以存在其它材料层，如改善光学效果的材料层、增加导电层与基材之间附着力的材料层、以及其它用于制作触控电极的材料层。如当导电膜为金属网格(Metal Mesh)类型的电容屏触控结构时，先采用其它物质如压印胶、固化胶或聚碳酸酯等在基材表面构建网格凹槽，再将导电介质如银胶等制作在网格凹槽中，从而形成触控电极。

所述触控电极的材质可以由导电金属、导电金属氧化物、碳纳米管、石墨烯和导电高分子材料中的至少一种导电物质构成，导电金属元素可以包括铟、锡、铜、镍、锌、金、银等中的一种或多种元素，触控电极的材质可以由一层或多层导电物质构成。常见的导电层有ITO氧化铟锡层、石墨烯薄膜层、碳纳米管薄膜层等。

在基材100(如PET等膜材)的双面镀上或涂覆上导电层(如ITO)，在制作触控电极图案时，可以先将其中一面的导电层印刷保护层或者将其中一面覆盖上保护膜，再对另一面导电层进行制作干膜、曝光显影蚀刻，从而获得触控电极图案。制作触控电极图案的方式包含以上方法，但不局限于上述方法。

在一些实施例中，感应电极引线610或接地电极引线620或驱动电极引线630由导电镀层构成，如氧化铟锡层、铜层、镍层或其它金属合金镀层，感应电极引线610、接地电极引线、驱动电极引线630与第一部分110的触控电极通过曝光显影工艺一起制作。

在一实施例中，导电过孔300由金属铜镀层构成，其制作方式与柔性印刷电路板(FPCB)的制作工艺相似，可以通过碳化(黑孔)、沉铜等工艺制作。

本发明所称“上”、“下”是相对于触摸屏在应用过程中与使用者靠近的程度而言，相对靠近使用者的一侧为“上”，相对远离使用者的一侧为“下”。例如保护盖板的下表面是指保护盖板远离使用者的一侧。

本发明中导电膜中的基材包括一体成型的第一部分和第二部分，第一部分包括触控传感区域和边框区域，所述第二部分为从所述第一部分的至少一侧向外延伸形成可挠性连接部，且在可挠性连接部的末端形成含电极引线的插接结构，以形成插接式结构，从而可以实现与主板或其它部件通过连接器连接时无需在触控传感层上再绑定额外的柔性印刷电路板，因此可以不需要使用昂贵的柔性印刷电路板，同时也避免了柔性印刷电路板与触控传感层的绑定过程中容易产生接触不良以及后续的样品可靠性较差的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。