曲面触控面板的制作方法

本实用新型涉及电子器件技术领域，特别是涉及一种曲面触控面板。

背景技术：

可利用触摸的方式对智能手机、平板电脑等电子产品进行操作得到了广泛的普及。薄型化、轻量化是目前智能手机、平板电脑等大多数电子产品的发展趋势和潮流。玻璃触控面板因具有良好的质感等优势而被越来越多的应用在这些电子产品中。但是玻璃薄化后强度不够，抗摔性能弱。且玻璃成型难度大，不易获得想要得到的形状，特别是不规则的立体形状。

技术实现要素：

基于此，本实用新型旨在提供一种容易成型，且抗破坏能力强的曲面触控面板。

一种曲面触控面板，包括至少部分弯曲而具有立体形态的透明基材，设置在透明基材的一表面上的介质层，及嵌设于介质层上的导电层，所述透明基材为透明树脂，所述介质层远离所述透明基材的一表面开设有网格状凹槽，所述导电层容置在所述网格状凹槽内。

在其中一个实施例中，所述导电层包括金属粒子及暗色添加剂粒子，所述金属粒子包括金、银、铜、铝、锌中的至少一种，所述金属粒子的粒径小于1μm，所述暗色添加剂粒子用于遮蔽所述金属粒子反射的光线，所述暗色添加剂粒子包括碳粉、铁粉、氧化铁或氧化铜中的至少一种，所述暗色添加剂粒子的粒径为50nm～500nm。

在其中一个实施例中，所述导电层包括至少两个间隔设置的导电单元，每一导电单元包含相互交错的网格线，所述网格线宽度为0.5μm～3μm，所述网格线的两相邻网格交点之间的距离为10μm～800μm。

在其中一个实施例中，所述介质层为热塑性聚合物层、热固性聚合物层或UV聚合物层之一，所述介质层的厚度为1μm～30μm。

在其中一个实施例中，所述透明基材的相对另一表面上还设有硬涂层。

在其中一个实施例中，还包括粘结层和面板层，所述粘结层将面板层结合至所述透明基材上与触摸感应导电层相对的另一表面上。

在其中一个实施例中，所述透明基材包括平面部和由平面部的相对两个边缘分别朝平面部同一侧表面弯折延伸而出的曲面部，所述曲面部为圆弧曲面，且圆弧半径为5～10mm。

在其中一个实施例中，所述透明基材的相对两个表面均具有一中心轴，且所述透明基材的相对两个表面均以各自的中心轴为中心向同侧弯曲形成圆弧曲面，所述圆弧曲面的半径为50～1000mm，所述透明基材的高度为0.5～5mm。

在其中一个实施例中，所述圆弧曲面的圆弧对应的圆心角为C，其中60°＜C＜180°。

在其中一个实施例中，所述透明基材的相对两个表面均具有长度方向的中心线和宽度方向的中心线，所述透明基材的相对两个表面分别以长度方向的中心线为中心向同侧弯曲，同时还分别以宽度方向的中心线为中心向所述同侧弯曲，所述长度方向的中心线的圆弧半径为50～1000mm，所述宽度方向的中心线的圆弧半径为50～1000mm，所述透明基材的高度为0.5～5mm。

在其中一个实施例中，还包括如下中的至少一个：

所述透明基材的厚度各处均匀；

所述长度方向的中心线的圆弧对应的圆心角大于60°小于180°；

所述宽度方向的中心线的圆弧对应的圆心角大于60°小于180°。

上述的曲面触控面板通过选择透明基材以及介质层、导电层的材质和形成方式，可以较为容易的获得所需的立体形状，且导电层中的导电体嵌入介质层中，不易氧化和断裂，因而曲面触控面板的制造成本低、良率高。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的曲面触控面板的截面示意图。

图2为图1所示曲面触控面板中的导电层的部分结构放大示意图。

图3至图5为不同实施例提供的曲面触控面板中的导电层的部分结构放大示意图。

图6为本实用新型一实施例提供的曲面触控面板中的导电层的网格线宽度d和网格线中相邻两网格交点之间的距离w的示意图。

图7为本实用新型另一实施例提供的曲面触控面板的截面示意图。

图8为本实用新型一实施例提供的曲面触控面板中的透明基材的结构示意图。

图9为图8所示透明基材的俯视示意图。

图10为图8所示透明基材的侧视示意图。

图11为沿图9中A-A线的剖视示意图。

图12和图13为本实用新型另一实施例提供的曲面触控面板中的透明基材的两个不同方向的截面示意图。

图14为本实用新型又一实施例提供的曲面触控面板中的透明基材的立体结构示意图。

图15为图14所示透明基材沿W方向的侧视示意图。

图16为图15所示透明基材沿A-A线的截面示意图。

图17为图14所示透明基材沿L方向的端视示意图。

图18为图17所示透明基材沿B-B线的截面示意图。

具体实施方式

本实用新型一实施例提供的一种曲面触控面板，应用于电子装置上，这些电子装置可以是智能手机、平板电脑、智能手表等。这些电子装置可以搭载显示单元，并可透过该曲面触控面板而观察到显示单元所显示的内容。可直接对曲面触控面板进行触摸、划动等动作，以对电子装置中的显示单元所显示的内容进行相应的操作。

如图1中所示，一实施例中的曲面触控面板包括至少部分弯曲而具有立体形态的透明基材20，设置在透明基材20的一表面上的介质层30，及嵌设于介质层30上的导电层10。所述立体形态，是指透明基材20的至少一部分不在另一部分所界定的平面内。

所述透明基材20为透明树脂，例如可以是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)等光学透明材料。所述透明基材20的厚度影响所述曲面触控面板的透光性能。优选地，所述透明基材20的厚度为0.02mm～2.5mm，更优选地，所述透明基材20的厚度为0.05mm～0.5mm，以保证所述透明基材20的透明度，进而保证所述曲面触控面板的透光性能。

所述介质层30层叠设置于所述透明基材20的一表面上，所述介质层30透光性良好，比如所述介质层30为热塑性聚合物层、热固性聚合物层或者UV固化聚合物层之一。所述介质层30由所述热塑性聚合物、或者所述热固性聚合物或者所述UV固化聚合物涂布于所述透明基材20上固化后形成。优选地，所述介质层30的厚度为1μm～30μm，更优选地，所述介质层30的厚度为5μm～10μm，以不影响所述曲面触控面板的整体的透光性能。

所述介质层30远离所述透明基材20的一表面开设有网格状凹槽301。所述导电层10容置在所述网格状凹槽301内。

如图2中所示，所述导电层10包括至少两个间隔设置的导电单元11，每一导电单元11包含相互交错的网格线111。这些网格线111填充在网格状凹槽301内，网格线111的轨迹由网格状凹槽301的形状所限定。两相邻导电单元11之间设置的间隙，用于绝缘两相邻导电单元11，任意两相邻导电单元11可以作为电容的两个电极，当手指或触摸笔等带电体接近或触摸在曲面触控面板上时，两相邻导电单元11之间的电容被改变，从而可以使曲面触控面板感测到相应的操作位置，以实现触摸感应功能。

所述导电层10包括金属粒子及暗色添加剂粒子。在一些实施例中，所述导电层10可由一种导电油墨填充在所述网格状凹槽301内再固化而成。所述导电油墨包括金属粒子、暗色添加剂粒子、高分子树脂、溶剂及分散剂。所述暗色添加剂粒子的重量百分比的范围为10％～30％，所述高分子树脂的重量百分比的范围10％～40％，所述溶剂的重量百分比的范围为0.1％～10％，所述分散剂的重量百分比的范围为0.1％～5％，且所述金属粒子、所述暗色添加剂粒子、所述高分子树脂、所述溶剂及所述分散剂的重量百分比之和为100％。

所述金属粒子的材质包括金(AU)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、锌(Zn)中的至少一种。所述金属粒子的粒径小于1μm。相较于氧化铟锡(ITO)，金(AU)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、锌(Zn)的价格较低，有利于降低所述曲面触控面板的价格。在一实施方式中，所述金属粒子的材质为纳米银粒子，所述纳米银粒子的粒径为100nm。

所述暗色添加剂粒子包括亚微米级的碳粉、铁粉、氧化铁或氧化铜中的至少一种。所述暗色添加剂粒子的粒径为50nm～500nm。所述暗色添加剂粒子可以遮蔽所述金属粒子所反射的光线。由于在所述导电层10中添加了暗色添加剂粒子，从而使得所述导电层10不容易在视觉上被观察出来，进而改善了所述曲面触控面板的视觉效果。

所述高分子树脂为聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸酯、环氧树脂或乙烯基醚中的至少一种。

所述溶剂为乙醇、正丁醇、乙二醇-丁醚、乙酸丁酯、环己酮、缩水甘油醚中的一种或多种。

所述分散剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚乙烯醇中的至少一种。

所述导电油墨中的固体物质的含量为50％～90％，所述导电油墨的热固化温度为100℃～180℃。所述导电油墨的固化时间与所述导电油墨的热固化温度相关，为10分钟～90分钟。所述导电油墨固化前后的收缩比小于5％。

所述网格状凹槽301内填充的所述导电层10的厚度为0.1μm～10μm，优选地，所述网格状凹槽301内填充的所述导电层10的厚度为0.5μm～5μm。所述导电油墨经烧结固化而形成所述导电层10。所述导电层10的厚度不大于所述网格状凹槽301的深度。

如图2中所示，所述导电单元11的网格线111交错形成的网格是正方形。在不同实施例中，所述导电单元11的网格线111交错形成的网格可以是其他图案。例如，如图3中所示，所述导电单元11的网格线111交错形成的网格是菱形，图4所示的是正六边形，图5所示的是无规则的任意多边形。

由于上述导电层10中的网格线111不透光，因此减小网格线111宽度d和增加相邻两网格交点之间的距离w可增大透光面积，可提高曲面触控面板的透光率。然而，减小网格线的线宽会导致所述导电层10的电阻增大。因此，综合导电层10的透光率和电阻两方面的因素考虑，优选地，如图6所示，所述网格线111的线宽d小于10μm。更优选地，所述网格线的线宽的范围为0.5μm～3μm。相邻两网格交点之间的距离w为10μm～800μm。

在一些实施例中，为了提升透明基材20的耐刮擦性能，还可在所述透明基材20上与设有导电层10的表面的相对另一表面上设置硬涂层。硬涂层厚度可为2-50μm，优选5-20μm。硬涂层的材质可为光学胶，例如由UV硬化液涂布在透明基材20的相应表面而成。

如图7所示，在另外的一实施例中，所述的曲面触控面板还包括粘结层50和面板层60，所述粘结层50将面板层60结合至所述透明基材20上与导电层10相对的另一表面上。所述粘结层50可以为光学胶层。所述面板层60可以为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)等光学透明材料。所述的曲面触控面板在应用至电子产品中时，所述面板层60相较于所述透明基材20更接近于用户的操作位置。

上述的曲面触控面板可以先由平面的透明基材20上形成相应的介质层30、导电层10、粘结层50、面板层60等结构后再整体热压使之具有所需的立体形态。透明基材20以及介质层30、导电层10的材质和形成方式决定其能够较为容易的获得所需的立体形状，因而曲面触控面板的制造成本低、良率高。

所述的曲面触控面板可以为无规则的立体形态，例如作为自由曲面应用在车载触摸屏上，或者模拟人体肢体轮廓应用为电子皮肤等。所述的曲面触控面板也可以为规则的立体形态，以下将结合其他附图对透明基材20呈现不同的曲面形状作举例说明。透明基材20的曲面形状对应曲面触控面板的整体曲面形状。

如图8中所示，一实施例中的曲面触控面板的透明基材20包括内表面201，与内表面201间隔的外表面202，以及连接外表面202和内表面201的侧周面203。所述内表面201用于设置所述介质层30。

所述的透明基材20包括平面部21和由平面部21的相对两个边缘分别朝平面部21同一侧表面弯折延伸而出的曲面部22。本实施例中，曲面部22朝向内表面201一侧弯折。

上述曲面部22只设置在平面部21的两个边缘上。在其他实施例中，平面部21的四个边缘均可延伸形成曲面部22，也可以是平面部21其中一个边缘延伸出曲面部22。

同时参考图9、图10和图11，更具体的，所述透明基材20的外表面202外凸，内表面201内凹。所述外表面202和内表面201均具有中间区域和边缘区域。其中，本实施例中，平面部21界定所述中间区域，曲面部22界定所述边缘区域，也即平面部21位于所述中间区域，曲面部22位于所述边缘区域。在其他实施例中，边缘区域也可以是围绕所述中间区域，例如当曲面触控面板的四个边缘均延伸形成曲面部22时，所述中间区域被边缘区域围绕。

所述外表面202同样包括平面部212和由平面部212的相对两个边缘分别朝一侧弯折延伸而出的曲面部222。两个曲面部222相对平面部212对称设置。曲面部222的截面为圆弧。两个曲面部222的半径可以相等，也可以不等。本实施例中，两个曲面部222的半径相等。两个曲面部222的半径为1～50mm，优选5～50mm，进一步优选5～20mm，更优选的5～10mm。半径越小，圆弧曲面越陡峭，因而形成的曲面触控面板其外观3D立体效果更强烈。

所述内表面201也同样包括平面部211和由平面部211的相对两个边缘分别朝一侧弯折延伸而出的曲面部221。其中，外表面202的曲面部222和内表面201的曲面部221均是朝同一侧弯折，也即朝着向内表面201的一侧弯折。两个曲面部221相对平面部211对称设置。曲面部221的截面为圆弧。两个曲面部221的半径可以相等，也可以不等。本实施例中，两个曲面部221的半径相等。两个曲面部221的半径为1～50mm，优选5～50mm，进一步优选5～20mm，更优选的5～10mm。

其中，平面部212和平面部211的位置相对应，且尺寸相同，因而当所述透明基材20的外表面202放置在水平面上时，平面部212和平面部211在水平面上的正投影完全重合。

更具体的，曲面部221和曲面部222的半径也相等。本实施例中，外表面202和内表面201之间的距离，也即透明基材20的各处厚度一致，如此可以较好的消除应力集中，提升整体强度。

参考图10，所述曲面部222所在圆弧最边缘的点的切线与所述平面部212的夹角定义为C角，C角为0°<C<90°，优选为0°<C<45°。曲面部221与平面部211之间的C角也可以有相同设置。

进一步地，如图11中所示，所述曲面部221所在圆弧最边缘的点与所述平面部212之间的距离，也即所述透明基材20的高度H为0.5～5mm。

在一些实施例中，所述透明基材20在水平面上的正投影为长方形，其中长方形的长50～500mm，宽30～300mm。所述曲面部221、222设置在长方形的长所在的两个边缘。

图12和图13中所示为另一实施例的透明基板20a。类似的，透明基板20a的外表面202a外凸，内表面201a内凹。所述透明基板20a也包括连接外表面202a和内表面201a的侧周面(图未标)。

所述外表面202a具有一中心轴204a，所述外表面202a沿该中心轴204a呈对称设置。所述内表面201a也具有一中心轴203a，所述内表面201a沿该中心轴203a呈对称设置。

所述外表面202a以中心轴204a为中心向同侧弯曲形成圆弧曲面，所述内表面201a以中心轴203a为中心向同侧弯曲形成圆弧曲面。所述圆弧曲面的半径R为50～1000mm，所述透明基材20a的高度H为0.5～5mm。所述透明基材20a的高度H是指内表面201a相对其中心轴203a最远的两个平行侧边205a、206a所在的平面，与外表面202a的中心轴204a之间的距离。

在一些实施例中，所述内表面201a和外表面202a两者所形成的圆弧曲面的半径R相等，也即透明基材20a的各处厚度均匀。如此可以更好的消除应力集中，提升整体强度。

在一些实施例中，呈圆弧曲面的内表面201a的两个平行侧边205a、206a与圆弧的圆心连线的夹角，也即内表面201a所在圆弧对应的圆心角以C表示，其中60°＜C＜180°。外表面202a的圆弧对应的圆心角C也满足60°＜C＜180°。

图14中所示为又一实施例的曲面触控面板中的透明基材20b的立体结构。同时参考图15和图16，所述透明基材20b的外表面202b外凸，内表面201b内凹。所述透明基材20b也包括连接外表面202b和内表面201b的侧周面(图未标)。

所述内表面201b在宽度方向上具有一中心线W1，所述外表面202b在宽度方向上也具有一中心线W2。所述内表面201b沿中心线W1镜面对称。所述外表面202b沿中心线W2镜面对称。将透明基材20b置于水平面上，对所述透明基材20b在水平面上作正投影，所述内表面201b的中心线W1和外表面202b的中心线W2在透明基材20b的正投影方向上重合。

同时参考图17和图28，所述内表面201b在长度方向上具有一中心线L1，所述外表面202b在长度方向上也具有一中心线L2。所述内表面201b沿中心线L1镜面对称。所述外表面202b沿中心线L2镜面对称。将透明基材20b置于水平面上，对所述透明基材20b在水平面上作正投影，所述内表面201b的中心线L1和外表面202b的中心线L2在透明基材20b的正投影方向上重合。所述中心线L1、L2的正投影与所述中心线W1、L2的正投影垂直。

所述内表面201b以长度方向的中心线L1为中心向同侧弯曲，所述外表面202b也以长度方向的中心线L2为中心向所述同侧弯曲。所述内表面201b的长度方向的中心线L1的圆弧半径为50～1000mm，所述外表面202b的长度方向的中心线L2的圆弧半径也为50～1000mm。在图中所示实施例中，所述内表面201b和外表面202b在长度方向上的中心线L1、L2的圆弧半径相等。

所述内表面201b同时还以宽度方向的中心线W1为中心向所述同侧弯曲，所述外表面202b也还以宽度方向的中心线W2为中心向所述同侧弯曲。所述内表面201b的宽度方向的中心线W1的圆弧半径为50～1000mm，所述外表面202b的宽度方向上的中心线W2的圆弧半径也为50～1000mm。所述内表面201b和外表面202b在宽度方向上的中心线W1、W2的圆弧半径相等。

所述透明基材20b的高度为0.5～5mm。所述高度是指，所述外表面202b的中心点(也即长度方向上的中心线L2和宽度方向上的中心线W2的交点)到所述内表面201b位置最低的至少三个点形成的平面之间的距离。图中所示实施例中，内表面201b的四角位于同一平面内，所述高度也即该四角所在平面与外表面202b的中心点之间的距离。

在一些实施例中，透明基材20b的各处厚度均匀。如此可以更好的消除应力集中，提升整体强度。

另外，中心线W1、W2的圆弧半径可以与中心线L1、L2的圆弧半径相等，也可以不相等。

在一些实施例中，内表面201b和外表面202b在长度方向上的中心线L1、L2的圆弧对应的圆心角为C1，其中60°＜C1＜180°。内表面201b和外表面202b在宽度方向上的中心线W1、W2的圆弧对应的圆心角为C2，其中60°＜C2＜180°。

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实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。