TWI478181B - 透明導電膜以及使用該透明導電膜的觸控面板 - Google Patents
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Description
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，所述第二導電條帶與所述第一導電條帶交叉且層疊設置，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交叉設置，部分一維透明導電體沿一第一方向延伸，使該透明導電膜具有阻抗異向性，該透明導電膜在所述第一方向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。
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透明導電膜中第一導電條帶以及第二導電條帶編織設置結構示意圖。
圖3為本發明實施例提供的包括波浪形第二導電條帶的透明導電膜的結構示意圖。
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的結構示意圖。
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。
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與所述第一導電條帶12交叉且層疊設置，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。
本發明實施例所述第一方向以及第二方向均以與該透明導電膜10表面平行的方向來設定。所述第一方向以及第二方向之一可為低阻抗方向D，同時，另一方向可為高阻抗方向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。
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。可藉由在不同方向形成不同電阻值的複數相互電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。
該複數沿不同方向延伸並相互連接的導電條帶可為複數一維透明導電體。部份該一維透明導電體沿所述第一方向延伸，從而使該透明導電膜具有阻抗異向性。其它方向的所述一維透明導電體可層疊交叉設置，只需保證該透明導電膜10在所述第一方向上的電阻率小於其他方向的電阻率。所述複數一維透明導電體包括沿第
一方向延伸的第一導電條帶12，以及沿第二方向延伸的第二導電條帶14。所述第二導電條帶14電接觸地設置於所述第一導電條帶12表面，所述第二導電條帶14與第一導電條帶12層疊且交叉設置。每相鄰兩個所述第一導電條帶12藉由所述第二導電條帶14電連接。優選地，所述每一第二導電條帶14經過每一所述第一導電條帶12，並與該每一第一導電條帶12電連接，同樣地，每一所述第一導電條帶12經過每一所述第二導電條帶14，並與每一所述第二導電條帶14電連接。
該第一導電條帶12以及該第二導電體條帶14在延伸方向上沿平行於該透明導電膜10表面的方向以一定角度交叉設置。該交叉角度即為所述低阻抗方向D以及高阻抗方向H交叉的角度。
該第一導電條帶12與該第二導電條帶14的層疊的方式不限。具體地，該第一導電條帶12可與該第二導電條帶14重疊設置或編織設置。所述重疊設置係指所有所述第二導電條帶14位於所有所述第一導電條帶12的同一側，如圖1所示。請參閱圖2，本發明實施例所述編織設置係指該第一導電條帶12與該第二導電條帶14經層疊後形成一多層結構，其中，所述複數第一導電條帶12可分佈於不同的層中，同樣地，所述複數第二導電條帶14也可分佈於不同的層中。即，第一導電條帶12可設置於部分或全部第二導電條帶14的兩側，或第二導電條帶14設置於部分或全部第一導電條帶12的兩側。該編織設置形成的多層結構可藉由多種方式來實現。具體地，如可首先形成部分第一導電條帶12，然後在該第一導電條帶12上形成部分第二導電條帶14，接著再在該第二導電條帶14上形成一部分的第一導電條帶12，且保持該複數第一導電條帶12之間
間隔設置，第二導電條帶14之間間隔設置。以此方式多次即可形成一編織結構。本發明實施例中，由複數奈米碳管實現所述編織結構。該複數第一導電條帶12為複數奈米碳管拉膜，該複數第二導電條帶14為複數奈米碳管線。該奈米碳管拉膜以及奈米碳管線中的大多數奈米碳管首尾相連且沿同一方向延伸。該第一導電條帶12的延伸方向即為該奈米碳管拉膜中奈米碳管的延伸方向，同樣地，該第二導電條帶14的延伸方向即為該奈米碳管線中奈米碳管的延伸方向。該奈米碳管拉膜以及奈米碳管線均可由拉取一奈米碳管陣列獲得，區別在於，該奈米碳管拉膜相較於該奈米碳管線具有較寬的寬度，保證該奈米碳管拉膜在奈米碳管延伸方向上的電阻小於該奈米碳管線在奈米碳管延伸方向上的電阻。該奈米碳管拉膜以及奈米碳管線均為自支撐結構。所述自支撐指奈米碳管膜不需要大面積的載體支撐，而只要相對兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態。該奈米碳管拉膜以及奈米碳管線本身均具有一定的黏性。該編織結構可通過如下步驟實現：沿第一方向間隔鋪設部份所述奈米拉膜；沿第二方向間隔鋪設部份所述奈米碳管線於該部份所述奈米拉膜；在該部分所述奈米碳管線上沿第一方向再形成另一部分所述奈米拉膜，以此多次形成該編織結構。當然，該編織結構不限於上述方法形成。
該第一導電條帶12以及第二導電條帶14可採用相同或不同的材料，只需保證該透明導電膜10在所述低阻抗方向D的導電條帶的電阻率小於其他方向上的電阻率。當採用相同的材料時，可利用該導電條帶的延伸方向以及寬度和/或長度等變化，使該第一導電條帶12以及第二導電條帶14在延伸方向具有不同的電阻值，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，可利用材料之間電導率的不同，使該第一導電條帶12以及第二導電條帶14在延伸方向具有不同的電阻。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延伸方向具有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在低阻抗方向D的導電條帶的電阻率小於其他方向的電阻率。
本發明實施例中所述第一方向為所述低阻抗方向D，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的電阻值大於該透明導電膜10在其他方向的電阻值。該第二導電條帶14與所述第一導電條帶12之間有重疊區域。優選地，該每一第二導電條帶14與每一所述第一導電條帶12之間均有重疊區域，且每一第一導電條帶12均與每一所述第二導電條帶14之間
有重疊區域。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。可藉由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具有較大的電阻。當然，也可以藉由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。
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)、氧化鋅鎵(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等，該第一導電條帶12及第二導電條帶14可以為石墨烯片層和/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的第一導電條帶12的材料為氧化銦錫(ITO)，第二導電條帶14的為奈米碳管透明導電膜。
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為波浪形條帶。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。
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。故，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。
請參閱圖6，本發明實施例所述透明導電膜10在該第一導電條帶12與該第二導電條帶14之間可以進一步設置有光學補償膜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藉由各種圖案化的方式形成，如絲網印刷或光刻等。本發明實施例所述透明導電膜10可藉由如下步驟製備：S1，提供一基板16；S2，沿所述第一方向形成所述第一導電條帶12於基板上；S3，沿所述第二方向形成所述第二導電條帶14於所述第二導電條帶14上，以形成該透明導電膜10。
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，可預先定義該透明導電膜10的低阻抗方向D，以確定該第一導電條帶12以及第二導電條帶14的結構，如形狀、材料，長度以及寬度等。
在上述步驟S2中，可將所述透明導電材料藉由絲網印刷的方式形
成所述間隔排列的沿所述第一方向延伸的第一導電條帶12。也可將先將一透明導電材料整體形成於所述基板16表面，再圖案化形成所述第一導電條帶12。所述透明導電材料可藉由真空蒸鍍法、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表面形成一薄膜。本發明實施例採用濺射法將氧化銦錫鍍於所述基板16表面。利用該確定的第一導電條帶12的結構來對該透明導電材料進行圖案化。進一步地，可同時對該透明導電材料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。
其中刮除法係直接以刀片、搓刀等工具將不需要的所述薄膜部分刮除掉，只留下欲形成的所述第一導電條帶12；膠帶撕除法係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第一導電條帶12；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，藉由控制鐳射照射的位置以留下欲形成的圖案化第一導電條帶12；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第一導電條帶12；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第一導電條帶12。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基板表面的透明導電材料除所述第一導電條帶12，
或除所述第一導電條帶12以及所述光學補償膜18之外的部分刻蝕去除。
在上述步驟S3中，可利用絲網印刷等方式直接在所述第一導電條帶12表面形成所述第二導電條帶14，從而製成所述透明導電膜10。本發明實施例中，該透明奈米碳管膜為直接從奈米碳管陣列中拉取獲得，具有自支撐結構，因而可以直接交叉的鋪設於該第一導電條帶12表面，形成所述第二導電條帶14。
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。下面藉由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。提供複數奈米碳管陣列，從該複數奈米碳管陣列中直接拉取獲得複數條帶狀透明奈米碳管膜，將該複數透明奈米碳管膜在拉伸方向沿所述高阻抗方向H間隔鋪設於所述第一導電條帶12表面形成等寬之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，且該第二導電條帶14藉由將奈米碳管墨水以絲網印刷的方式形成。
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。該複數電極相互空間隔離，並與低阻抗方向D的導電條帶分別電連接。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藉由一控制電路(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藉由如下方法來實現：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，可藉由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，藉由該第一電極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，故，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，△V1i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，△V2i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的位置座標可藉由該第一電極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△V13以及△V16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△V12和△V14值相近且小於M3所讀取出的值△V13，同樣地，與M6相鄰的M5和M7所讀取的兩個值△V15和△V17相近且小於M6所讀取出的值△V16。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△V1i值越小，這主要係因為該觸摸點P正對M3，觸摸點Q正對M6。故，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△V13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，故，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。故，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。如或
，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‧‧‧基板
Claims (22)
- 一種透明導電膜，其改良在於，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，所述第二導電條帶與所述第一導電條帶交叉且層疊設置，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。
- 如請求項1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。
- 如請求項2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。
- 如請求項2所述的透明導電膜，其中，每相鄰兩個所述第一導電條帶藉由所述第二導電條帶電連接。
- 如請求項4所述的透明導電膜，其中，每一所述第二導電條帶經過每一所述第一導電條帶，並與每一所述第一導電條帶電連接，同時，每一所述第一導電條帶經過每一所述第二導電條帶，並與每一所述第二導電條帶電連接。
- 如請求項2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。
- 如請求項6所述的透明導電膜，其中，所述第一導電條帶的材料為金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氟化物，第二導電條帶的材料為導電聚合物、奈米碳管或石墨烯。
- 如請求項7所述的透明導電膜，其中，所述第一導電條帶為氧化銦錫導電條帶，所述第二導電條帶為條帶狀透明奈米碳管膜。
- 如請求項1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。
- 如請求項1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。
- 如請求項1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。
- 如請求項11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、氧化鋅鎵、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。
- 如請求項1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。
- 如請求項13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。
- 如請求項1所述的透明導電膜，其中，在所述第一導電條帶與所述第二導電條帶之間進一步間隔設置有光學補償膜。
- 如請求項15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。
- 一種透明導電膜，該透明導電膜包括複數一維透明導電體交叉且層疊設置，部分一維透明導電體沿一第一方向延伸，使該透明導電膜具有阻抗異向性，該透明導電膜在所述第一方向的電阻率小於其他方向的電阻率。
- 如請求項17所述的透明導電膜，其中，所述複數一維透明導電體包括沿第一方向延伸的第一導電條帶，以及沿第二方向延伸的第二導電條帶，所述第二導電條帶與所述第一導電條帶交叉且層疊設置。
- 一種觸控面板，其改良在於，包括至少一層如請求項1至18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。
- 如請求項19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。
- 如請求項19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。
- 如請求項19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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