觸摸傳感器及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種觸摸傳感器及其制造方法。本發(fā)明提供了層間的接合強(qiáng)度得到了改進(jìn)的具有多層的觸摸傳感器。本發(fā)明還提供了制造觸摸傳感器的方法。觸摸傳感器（T）包括基礎(chǔ)層（100），即第一層；緩沖層（200a），即第二層；和第一焊接層（500a）?；A(chǔ)層（100）和緩沖層（200a）層疊在一起。第一焊接層（500a）設(shè)置在基礎(chǔ)層（100）與緩沖層（200a）之間以將基礎(chǔ)層（100）和緩沖層（200a）焊接在一起。
【專利說明】觸摸傳感器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電容觸摸傳感器和制造觸摸傳感器的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在W02010/095797中公開了這種的傳統(tǒng)的觸摸傳感器。該觸摸傳感器包括多個(gè)層和用于接合多個(gè)層的光學(xué)透明接合劑。
[0003]近年來，觸摸傳感器已經(jīng)用于更廣泛的使用，并且已經(jīng)需要在苛刻的環(huán)境下(例如，高溫環(huán)境下(例如，具有50度以上的內(nèi)部溫度的車內(nèi)))以及在觸摸傳感器彎曲為彎曲形狀的條件下使用。在這樣的苛刻環(huán)境中使用的觸摸傳感器受到了更多的應(yīng)變因素，例如分層構(gòu)件之間的收縮率的差、層之間的殘余應(yīng)力的差以及從多層進(jìn)行的除氣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問題
[0005]在上面的傳統(tǒng)觸摸傳感器中，僅利用光學(xué)透明接合劑將各層接合在一起。施加在各層上的上述應(yīng)變因素隨著時(shí)間的流逝會(huì)引起分層，這是因?yàn)楣鈱W(xué)透明接合劑不能夠?yàn)楦鲗犹峁┳銐虻膶娱g接合強(qiáng)度。
[0006]鑒于上述情況，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)了層之間的接合強(qiáng)度的具有多個(gè)層的觸摸傳感器。本發(fā)明還提供了制造觸摸傳感器的方法。
[0007]解決問題的技術(shù)方案
[0008]根據(jù)本發(fā)明的觸摸傳感器包括第一層和第二層以及第一焊接層。第一層和第二層被層疊在一起。第一焊接層設(shè)置在第一層與第二層之間并且將第一層和第二層至少部分地焊接在一起。
[0009]在本發(fā)明的該方面的觸摸傳感器中，第一焊接層將第一層和第二層至少部分地焊接在一起，增加了第一層與第二層之間的接合強(qiáng)度。因此，本發(fā)明能夠減少第一層和第二層即使在苛刻環(huán)境下使用時(shí)發(fā)生分層的可能性。
[0010]第一層和第二層中的至少一層可以為塑料層。第一焊接層可以由第一層和第二層中的一層的下述部分制成，該部分被熔融然后固化以將該一層至少部分地接合到第一層和
第二層中的另一層。
[0011]在該方面的觸摸傳感器中，所述一層和另一層被利用所述一層的一部分焊接在一起，使得減少了組件的數(shù)目和焊接步驟。
[0012]觸摸傳感器可以進(jìn)一步包括設(shè)置在第一層與第二層之間的電極層。
[0013]電極層可以包括具有空隙的網(wǎng)狀電極或纖維狀電極。第一焊接層可以穿過電極的空隙焊接到另一層。
[0014]在該方面的觸摸傳感器中，第一焊接層穿過電極的空隙焊接到另一層。因此，第一層與第二層之間的接合強(qiáng)度將不會(huì)由于在第一層與第二層之間設(shè)置了電極層而受到不利的影響。[0015]觸摸傳感器可以進(jìn)一步包括第三層和第二焊接層。第三層可以層疊在第二層上。第二焊接層可以設(shè)置在第二層與第三層之間并且將第二層和第三層至少部分地焊接在一起。
[0016]在該方面的觸摸傳感器中，第二層和第三層被第二焊接層至少部分地焊接在一起，從而改進(jìn)了第二層與第三層之間的接合強(qiáng)度。因此，本發(fā)明的該方面能夠減少第二層和第三層即使在苛刻環(huán)境下使用時(shí)發(fā)生分層的可能性。
[0017]第二層和第三層中的至少一層可以為塑料層。第二焊接層可以由第二層和第三層中的所述一層的下述部分制成，該部分被熔融然后被固化以將所述一層至少部分地焊接到
第二層和第三層中的另一層。
[0018]在該方面的觸摸傳感器中，所述一層和所述另一層被利用所述一層的一部分焊接在一起，從而減少了組件的數(shù)目和焊接步驟。
[0019]第二層可以是由塑料材料制成的緩沖層，與將第一層和第三層焊接在一起相比，該塑料材料更適合于被焊接到第一層和第三層。第一焊接層可以由緩沖層的下述部分制成，該部分被熔融然后被固化以將緩沖層焊接到第一層。第二焊接層可以由緩沖層的另一部分制成，該部分被熔融然后被固化以將緩沖層焊接到第三層。
[0020]在該方面的觸摸傳感器中，第一層和第三層在彼此具有較差的焊接兼容性的情況下能夠通過第二層接合到彼此。
[0021]緩沖層可以由熱塑性塑料材料制成，該熱塑性塑料材料具有比第一層和第三層更低的熔點(diǎn)。
[0022]在該方面的觸摸傳感器中，緩沖層的一部分在第一層和第三層熔融之前熔融。該構(gòu)造能夠減少焊接處理期間對(duì)于第一層和第三層的熱損害。
[0023]第三層可以是罩面板層或加強(qiáng)層。
[0024]第二層可以是保護(hù)電極層的保護(hù)層。
[0025]在該方面的觸摸傳感器中，覆蓋電極層的保護(hù)層能夠防止電極層在焊接處理期間直接接觸焊接機(jī)。因此，電極層在焊接處理期間不容易被物理地?fù)p壞。
[0026]第一層可以是罩面板層。
[0027]第一層、第二層和第三層中的至少一個(gè)可以是膜形狀。
[0028]第一層和第二層可以具有透光性。第一層、第二層和第三層可以具有透光性。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的制造觸摸傳感器的方法包括:將第一層和第二層層疊在一起，第一層和第二層中的至少一層為塑料層；以及通過熔融然后固化一層的一部分來將所述一層至少部分地焊接到第一層和第二層中的另一層。
[0030]在該方面的制造方法中，第一層和第二層中的一層的一部分被熔融然后固化以將該一層至少部分地焊接到另一層，從而改進(jìn)了第一層與第二層之間的接合強(qiáng)度。因此，該方面的方法能夠減少第一層和第二層即使在苛刻環(huán)境下使用時(shí)發(fā)生分層的可能性。進(jìn)一步有利的是，利用該一層的一部分將該一層與另一層焊接在一起，從而減少了組件的數(shù)目和焊接步驟。
[0031]該方法可以進(jìn)一步包括將層疊的第一層和第二層放置在模具中，并且在模具中的第二層上對(duì)塑料材料進(jìn)行注射成型以在第二層上層疊第三層。將所述一層至少部分地焊接到另一層的步驟可以包括利用注射成型處理時(shí)的熱和壓力使得第一層和第二層中的所述一層的所述部分熔融并且固化所述一層的被熔融的所述部分。
[0032]在該方面的制造方法中，當(dāng)在第二層上模塑第三層時(shí)，能夠?qū)⒌谝粚雍偷诙雍附釉谝黄?。因此，能夠減少了觸摸傳感器的焊接步驟的數(shù)目。
[0033]該方法可以進(jìn)一步包括在將第一層和第二層層疊在一起之前，在第一層和第二層中的一個(gè)上形成電極層。
[0034]電極層可以包括具有空隙的網(wǎng)狀電極或纖維狀電極。將所述一層至少部分地焊接到另一層的步驟可以包括穿過電極的空隙將所述一層的被熔融的部分接合到另一層然后固化所述一層的被熔融的部分。
[0035]在該方面的制造方法中，第一層與第二層之間的接合強(qiáng)度將不會(huì)由于在第一層與第二層之間設(shè)置了電極層而受到不利的影響。
[0036]第二層和第三層中的一層可以由塑料材料制成。該方法可以進(jìn)一步包括在第二層上層疊第三層并且通過熔融然后固化第二層和第三層中的一層的一部分來將該一層至少部分地焊接到第二層和第三層中的另一層。
[0037]在該方面的制造方法中，第二層和第三層被利用這些層中的一個(gè)的一部分焊接在一起，從而減少了組件的數(shù)目和焊接步驟。
[0038]第二層可以是由塑料材料制成的緩沖層，與將第一層和第三層焊接在一起相比，該塑料材料更適合于被焊接到第一層和第三層。
[0039]該方面的制造方法能夠在第一層和第三層彼此具有較差的焊接兼容性的情況下將第一層和第三層焊接在一起。
[0040]緩沖層可以由具有低于第一層和第三層的熔點(diǎn)的熱塑性塑料材料制成。
[0041]在該方面的制造方法中，緩沖層的一部分在第一層和第三層熔融之前熔融。該方法因此能夠減少焊接處理期間對(duì)于第一層和第三層的熱損傷。
[0042]第二層可以是保護(hù)電極層的保護(hù)層。在該方面的制造方法中，覆蓋電極層的保護(hù)層能夠防止電極層在焊接處理期間直接接觸焊接機(jī)。因此，電極層在焊接處理期間不容易被物理地?fù)p壞。
[0043]第一層可以是罩面板層。第三層可以是罩面板層或加強(qiáng)層。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的觸摸傳感器的示意性截面圖。
[0045]圖2示出了觸摸傳感器的第一電極層和第二電極層的位置關(guān)系。
[0046]圖3A是觸摸傳感器的電極層包括網(wǎng)狀電極的情況下的圖2中的區(qū)域α的放大圖。
[0047]圖3Β是觸摸傳感器的電極層包括纖維狀電極的情況下的圖2中的區(qū)域α的放大圖。
[0048]圖4示出了制造觸摸傳感器的步驟。
[0049]圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的觸摸傳感器的示意性截面圖。
[0050]圖6示出了制造觸摸傳感器的步驟。
[0051]圖7是示出第一實(shí)施方式的觸摸傳感器的變形例的示意性截面圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0052]下面討論本發(fā)明的第一和第二實(shí)施方式。
[0053]第一實(shí)施方式
[0054]首先，將參考圖1至圖4描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的觸摸傳感器T。觸摸傳感器T是如圖1中所示的電容型觸摸面板。觸摸傳感器T包括基礎(chǔ)層100 (第一層)、緩沖層200a (第二層)、保護(hù)層200b (第二層)、罩面板層300a (第三層)、加強(qiáng)層300b (第三層)、電極層400a和400b、第一焊接層500a和500b以及第二焊接層600a和600b。下面，將詳細(xì)描述觸摸傳感器T的各元件。
[0055]圖1中所示的基礎(chǔ)層100是由PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、PMMA (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)等等制成的柔性透明塑料膜?；A(chǔ)層100在基礎(chǔ)層100的厚度方向上具有第一面110和第二面120。
[0056]如圖1中所示，緩沖層200a被層疊在基礎(chǔ)層100的第一面110上并且利用第一焊接層500a焊接到基礎(chǔ)層100。緩沖層200a由塑料材料制成，與將基礎(chǔ)層100與罩面板層300a焊接在一起相比，該塑料材料更適合于被焊接到基礎(chǔ)層100和罩面板層300a。更具體地，緩沖層200a是具有低于基礎(chǔ)層100和罩面板層300a的熔點(diǎn)的熱塑性塑料材料(例如，丙烯酸樹脂或聚氨酯)的柔性透明膜。
[0057]第一焊接層500a由基礎(chǔ)層100的一部分和緩沖層200a的一部分(即，這些層的彼此接觸的各部分)制成，所述基礎(chǔ)層100的一部分和緩沖層200a的一部分熔融，進(jìn)入電極層400a (將在下面描述)的電極410a的空隙411a或412a，接合到基礎(chǔ)層100和緩沖層200a，并且然后固化。第一焊接層500a焊接基礎(chǔ)層100和緩沖層200a的整個(gè)表面區(qū)域。
[0058]如圖1中所示，電極層400a設(shè)置在基礎(chǔ)層100與緩沖層200a之間并且嵌入在第一焊接層500a中。如圖2中所示，電極層400a包括多個(gè)條形電極410a。電極410a是導(dǎo)電柔性膜。電極410a呈網(wǎng)狀(如圖3A中所示)或纖維狀形狀(如圖3B中所示)。網(wǎng)狀電極410a由金屬(例如，銀或銅)線制成，形成為包括空隙411a的格子形狀。纖維狀電極410a由導(dǎo)電纖維(例如,導(dǎo)電納米線(例如,銀納米線)和碳納米管(CNT))制成，這些纖維狀電極410a被放在一起以包括空隙412a。電極層400a的電極410a沿著第一方向Y排列為彼此隔開。電極層400a可連接到諸如片狀連接元件或柔性電路板的連接裝置(未示出)。
[0059]如圖1中所示，罩面板層300a被層疊在緩沖層200a上并且利用第二焊接層600a焊接到緩沖層200a。罩面板層300a是PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、PMMA (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)等等的柔性透明塑料膜。
[0060]第二焊接層600a由緩沖層200a的一部分和罩面板層300a的一部分(即，這些層的彼此接觸的各自部分)制成，所述緩沖層200a的一部分和罩面板層300a的一部分熔融，接合到緩沖層200a和罩面板層300a，并且然后固化。第二焊接層600a焊接緩沖層200a和罩面板層300a的整個(gè)表面區(qū)域。
[0061]保護(hù)層200b層疊基礎(chǔ)層100的第二面120上并且利用第一焊接層500b焊接到基礎(chǔ)層100。保護(hù)層200b是諸如聚合物的塑料材料的柔性透明膜。保護(hù)層200b覆蓋并且保護(hù)電極層400b。
[0062]第一焊接層500b由基礎(chǔ)層100的一部分和保護(hù)層200b的一部分(即，這些層的彼此接觸的各自部分)制成，基礎(chǔ)層100的一部分和保護(hù)層200b的一部分熔融，進(jìn)入電極層400b (將在下面描述)的電極410b的空隙，接合到基礎(chǔ)層100和保護(hù)層200b，并且然后固化。第一焊接層500b焊接基礎(chǔ)層100和保護(hù)層200b的整個(gè)表面區(qū)域。
[0063]如圖1中所示，電極層400b設(shè)置在基礎(chǔ)層100與保護(hù)層200b之間并且嵌入在第一焊接層500b中。如圖2中所示，電極層400b具有多個(gè)條形電極410b。電極410b具有與電極410a相同的構(gòu)造。電極層400b的電極410b被沿著第二方向X排列為彼此隔開。因此，電極410b與電極410a在平面位置中交叉。電極層400b也可連接到上述連接裝置。
[0064]如圖1中所示，加強(qiáng)層300b層疊在保護(hù)層200b上并且利用第二焊接層600b焊接到保護(hù)層200b。加強(qiáng)層300b是由PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、PMMA (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)等等制成的柔性透明塑料膜。
[0065]第二焊接層600b由保護(hù)層200b的一部分和加強(qiáng)層300b的一部分(即，這些層的彼此接觸的各自部分)制成，該保護(hù)層200b的一部分和加強(qiáng)層300b的一部分熔融，接合到保護(hù)層200b和加強(qiáng)層300b，并且然后固化。第二焊接層600b焊接保護(hù)層200b和加強(qiáng)層300b的整個(gè)表面區(qū)域。
[0066]如上所述構(gòu)造的觸摸傳感器可以以下述步驟(如圖4中所示)來制造。第一步驟是制備基礎(chǔ)層100。在基礎(chǔ)層100的第一面110上形成有沿著第一方向Y彼此隔開的電極層400a的電極410a，而在基礎(chǔ)層100的第二面120上形成有沿著第二方向X彼此隔開的電極層400b的電極410b。電極410a因此與電極410b在平面位置中交叉。或者，可以通過下述方式來形成電極410a和410b:在基礎(chǔ)層100的第一面110和第二面120中的每一個(gè)上形成導(dǎo)電膜，并且對(duì)該膜進(jìn)行圖案化以在第一面110上形成沿著第一方向Y彼此隔開的電極層400a的電極410a并且在第二面120上形成沿著第二方向X彼此隔開的電極層400b的電極410b。
[0067]接下來的步驟是制備緩沖層200a。緩沖層200a層疊在基礎(chǔ)層100的第一面110上，從而電極層400a位于基礎(chǔ)層100與緩沖層200a之間。接下來的步驟是使用焊接機(jī)將基礎(chǔ)層100和緩沖層200a焊接在一起。需要注意的是，緩沖層200a由具有低于基礎(chǔ)層100的熔點(diǎn)的塑料材料制成。因此，緩沖層200a的與基礎(chǔ)層100接觸的部分熔融，并且基礎(chǔ)層100的與緩沖層200a接觸的部分熔融。然后，這兩個(gè)熔融的部分穿過電極層400a的電極410a的空隙411a或412a彼此接觸，并且然后固化。固化后的部分變?yōu)榈谝缓附訉?00a。第一焊接層500a因此接合到基礎(chǔ)層100和緩沖層200a，同時(shí)電極層400a嵌入在第一焊接層500a中。
[0068]下一步驟是制備罩面板層300a。罩面板層300a層疊在緩沖層200a上。然后，使用焊接機(jī)將緩沖層200a和罩面板層300a焊接在一起。應(yīng)注意的是，緩沖層200a由具有低于罩面板層300a的熔點(diǎn)的熱塑性塑料制成。因此，緩沖層200a的與罩面板層300a接觸的部分熔融，并且然后，罩面板層300a的與緩沖層200a接觸的部分熔融。然后，這兩個(gè)熔融的部分彼此接觸然后固化。固化后的部分變?yōu)榈诙附訉?00a。第二焊接層600a因此接合到緩沖層200a和罩面板層300a。
[0069]下一步驟是制備保護(hù)層200b。保護(hù)層200b層疊在基礎(chǔ)層100的第二面120上，從而電極層400b位于基礎(chǔ)層100與保護(hù)層200b之間。下一步驟是使用焊接機(jī)焊接基礎(chǔ)層100與保護(hù)層200b。更具體地，基礎(chǔ)層100的與保護(hù)層200b接觸的部分以及保護(hù)層200b的與基礎(chǔ)層100接觸的部分熔融，穿過電極層400b的電極410b的空隙彼此接觸，并且然后固化。固化后的部分變?yōu)榈谝缓附訉?00b。第一焊接層500b因此接合到基礎(chǔ)層100和保護(hù)層200b，同時(shí)電極層400b嵌入在第一焊接層500b中。
[0070]下一步驟是制備加強(qiáng)層300b。加強(qiáng)層300b層疊在保護(hù)層200b上。然后，在焊接機(jī)中將保護(hù)層200b和加強(qiáng)層300b焊接在一起。更具體地，保護(hù)層200b的與加強(qiáng)層300b接觸的部分以及加強(qiáng)層300b的與保護(hù)層200b接觸的部分熔融，彼此接觸，并且然后固化。固化后的部分變?yōu)榈诙附訉?00b。第二焊接層600b因此接合到保護(hù)層200b和加強(qiáng)層300b。這是制造觸摸面板T的方法。應(yīng)注意的是，可以通過熱焊接、超聲焊接、高頻焊接、半導(dǎo)體激光焊接或其它手段來執(zhí)行上述焊接處理。
[0071]上述觸摸傳感器T具有如下面討論的很多技術(shù)特征。首先，第一焊接層500a將基礎(chǔ)層100和緩沖層200a的整個(gè)表面區(qū)域焊接在一起，并且第一焊接層500b將基礎(chǔ)層100和保護(hù)層200b的整個(gè)表面區(qū)域焊接在一起。而且，第二焊接層600a將緩沖層200a和罩面板層300a的整個(gè)表面區(qū)域焊接在一起，并且第二焊接層600b將保護(hù)層200b和加強(qiáng)層300b的整個(gè)表面區(qū)域焊接在一起。這些結(jié)構(gòu)能夠改進(jìn)基礎(chǔ)層100與緩沖層200a之間的接合強(qiáng)度、基礎(chǔ)層100與保護(hù)層200b之間的接合強(qiáng)度、緩沖層200a與罩面板層300a之間的接合強(qiáng)度以及保護(hù)層200b與加強(qiáng)層300b之間的接合強(qiáng)度。因此，如果在苛刻的環(huán)境下(例如，在高溫環(huán)境下，或者在以彎曲形狀彎曲的情況下)使用，則觸摸傳感器T不容易發(fā)生基礎(chǔ)層100與緩沖層200a之間的分層、基礎(chǔ)層100與保護(hù)層200b之間的分層、緩沖層200a與罩面板層300a之間的分層和/或保護(hù)層200b與加強(qiáng)層300b之間的分層。
[0072]進(jìn)一步有利的是，第一焊接層500a由基礎(chǔ)層100和緩沖層200a的被熔融然后固化的部分制成。第一焊接層500b由基礎(chǔ)層100和保護(hù)層200b的被熔融然后固化的部分制成。第二焊接層600a由緩沖層200a和罩面板層300a的被熔融然后固化的部分制成。第二焊接層600b由保護(hù)層200b和加強(qiáng)層300b的被熔融然后固化的部分制成。這些結(jié)構(gòu)不要求用于接合基礎(chǔ)層100和緩沖層200a、基礎(chǔ)層100和保護(hù)層200b、緩沖層200a和罩面板層300a以及保護(hù)層200b和加強(qiáng)層300b的額外的組件。因此，觸摸傳感器T減少了組件的數(shù)目并且能夠以更少的焊接處理來制造，從而能夠以更低的成本來制造觸摸傳感器T。
[0073]再有利的是，緩沖層200a插入在基礎(chǔ)層100與罩面板層300a之間。如果基礎(chǔ)層100和罩面板層300a彼此具有較差的焊接兼容性，則緩沖層200a能夠用作將基礎(chǔ)層100和罩面板層300a焊接在一起的中間層。而且，緩沖層200a由具有低于基礎(chǔ)層100和罩面板層300a的熔點(diǎn)的熱塑性塑料材料制成，緩沖層200a的一部分在基礎(chǔ)層100和罩面板層300a的所述部分熔融之前熔融。這能夠減少在焊接處理期間對(duì)于基礎(chǔ)層100和罩面板層300a的損壞。
[0074]再有利的是，用作覆蓋電極層400b的保護(hù)層的保護(hù)層200b能夠防止電極層400b在焊接處理期間與焊接機(jī)直接接觸。因此，電極層400b在焊接處理期間不容易被物理地?fù)p壞。
[0075]第二實(shí)施方式
[0076]接下來，將參考圖5和圖6描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的觸摸傳感器T’。圖5中所示的觸摸傳感器T’具有與觸摸傳感器T相同的構(gòu)造，不同之處在于加強(qiáng)層300b’和第二焊接層600b’具有與第一實(shí)施方式的觸摸傳感器T不同的構(gòu)造。將對(duì)于該不同之處進(jìn)行詳細(xì)描述，并且省略重復(fù)的描述。符號(hào)“’”被添加到本實(shí)施方式中的加強(qiáng)層300b和第二焊接層600b，以便于與第一實(shí)施方式中的元件區(qū)分。
[0077]加強(qiáng)層300b’是由聚碳酸酯、丙烯酸樹脂或其它塑料材料制成的剛性板。該加強(qiáng)層300b’也層疊在保護(hù)層200b上并且利用第二焊接層600b’在整個(gè)表面上焊接到保護(hù)層
200b ο
[0078]上述觸摸傳感器T’可以以下述步驟(如圖6中所示)來制造。首先，與第一實(shí)施方式類似地，電極層400a的電極410a形成在基礎(chǔ)層100的第一面110上，并且電極層400b的電極410b形成在基礎(chǔ)層100的第二面120上。
[0079]下一步驟是制備緩沖層200a。緩沖層200a層疊在基礎(chǔ)層100的第一面110上，從而電極層400a位于基礎(chǔ)層100與緩沖層200a之間。下一步驟是制備罩面板層300a。罩面板層300a層疊在緩沖層200a上。還制備保護(hù)層200b。保護(hù)層200b層疊在基礎(chǔ)層100的第二面120上，從而電極層400b位于基礎(chǔ)層100與保護(hù)層200b之間。
[0080]下一步驟是將罩面板層300a、緩沖層200a、電極層400a、基礎(chǔ)層100、電極層400b和保護(hù)層200b放置在注射成型機(jī)的模具中。然后，注入聚碳酸酯、丙烯酸樹脂或其它塑料材料以在模具中的保護(hù)層200b上進(jìn)行模塑。塑料材料在保護(hù)層200b上硬化以變?yōu)榧訌?qiáng)層300b’。加強(qiáng)層300b’因此層疊在保護(hù)層200b上。在該模塑處理中，塑料材料的一部分被焊接到保護(hù)層200b以形成第二焊接層600b’。
[0081]在模具中，同時(shí)地，注射成型處理時(shí)的熱和壓力使得基礎(chǔ)層100和緩沖層200a、緩沖層200a和罩面板層300a以及基礎(chǔ)層100和保護(hù)層200b焊接在一起。更具體的焊接處理如下。
[0082]利用注射成型處理時(shí)的熱和壓力，緩沖層200a的與基礎(chǔ)層100接觸的部分熔融并且然后基礎(chǔ)層100的與緩沖層200a接觸的部分熔融。這兩個(gè)熔融的部分穿過電極層400a的電極410a的空隙411a或412a彼此接觸然后固化。固化后的部分變?yōu)榈谝缓附訉?00a。第一焊接層500a因此接合到基礎(chǔ)層100和緩沖層200a，同時(shí)電極層400a嵌入在第一焊接層500a中。
[0083]利用注射成型處理時(shí)的熱和壓力，緩沖層200a的與罩面板層300a接觸的部分熔融，并且然后罩面板層300a的與緩沖層200a接觸的部分熔融。這兩個(gè)熔融的部分彼此接觸并且然后固化。固化后的部分變?yōu)榈诙附訉?00a。第二焊接層600b因此接合到緩沖層200a和罩面板層300a。
[0084]利用注射成型處理時(shí)的熱和壓力，基礎(chǔ)層100的與保護(hù)層200b接觸的部分以及保護(hù)層200b的與基礎(chǔ)層100接觸的部分熔融，穿過電極層400b的電極410b的空隙彼此接觸，并且然后固化。固化后的部分變?yōu)榈谝缓附訉?00b。第一焊接層500b因此接合到基礎(chǔ)層100和保護(hù)層200b，同時(shí)電極層400b嵌入在第一焊接層500b中。
[0085]上述觸摸傳感器T’提供了與觸摸傳感器T所提供的效果相同的效果。另外，能夠有效地利用注射成型處理時(shí)的熱和壓力來形成第一焊接層500a和500b以及第二焊接層600a和600b’。因此，能夠以更少的焊接處理來制造觸摸傳感器T’，從而能夠以更低的成本來制造觸摸傳感器T’。
[0086]理解的是，上述觸摸傳感器T和T’及其制造方法不限于上述第一和第二實(shí)施方式，并且可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)以任何方式來修改。下面將描述一些具體的修改。
[0087]根據(jù)上述第一和第二實(shí)施方式，觸摸傳感器包括基礎(chǔ)層、緩沖層、保護(hù)層、罩面板層、增強(qiáng)層、電極層、第一焊接層和第二焊接層。然而，本發(fā)明的觸摸傳感器可以以任何方式來修改，只要其包括層疊的第一層和第二層，并且第一焊接層設(shè)置在第一層與第二層之間，并且將第一層和第二層至少部分地焊接在一起。
[0088]上述第一和第二實(shí)施方式規(guī)定了基礎(chǔ)層100為第一層并且緩沖層200a和保護(hù)層200b均是第二層。然而，本發(fā)明的第一和第二層可以是觸摸傳感器中的多個(gè)層疊層的任何相鄰的層。例如，圖7示出了其中罩面板層300a是第一層并且緩沖層200a是第二層的變形例的觸摸傳感器T’’。
[0089]在觸摸傳感器T’ ’中，利用第一焊接層500將罩面板層300a和緩沖層200a的整個(gè)表面區(qū)域焊接在一起。第一焊接層500由罩面板層300a的一部分和緩沖層200a的一部分(即，這些層的彼此接觸的各部分)制成。所述罩面板層300a的一部分和緩沖層200a的一部分熔融，接合到罩面板層300a和緩沖層200a，并且然后固化。基礎(chǔ)層100和緩沖層200a利用光學(xué)透明接合劑700a接合在一起。基礎(chǔ)層100和緩沖層200b利用光學(xué)透明接合劑700b接合在一起。保護(hù)層200b和增強(qiáng)層300b利用光學(xué)透明接合劑700c接合在一起。
[0090]觸摸傳感器T’’可以以下述步驟來制造。首先，在基礎(chǔ)層100的第一面110上形成電極層400a的電極410a，并且在基礎(chǔ)層100的第二面120上形成電極層400b的電極410b。然后，利用光學(xué)透明接合劑700a將緩沖層200a接合到基礎(chǔ)層100的第一面110。然后，將罩面板層300a層疊在緩沖層200a上。然后，利用焊接機(jī)將緩沖層200a和罩面板層300a焊接在一起。應(yīng)注意的是，緩沖層200a由具有低于罩面板層300a的熔點(diǎn)的熱塑性塑料制成，緩沖層200a的與罩面板層300a接觸的部分熔融，并且然后，罩面板層300a的與緩沖層200a接觸的部分熔融。然后，這兩個(gè)熔融的部分彼此接觸，并且然后固化。固化后的部分變?yōu)榈谝缓附訉?00。應(yīng)注意的是，可以通過熱焊接、超聲焊接、高頻焊接、半導(dǎo)體激光焊接或其它手段來執(zhí)行上述焊接處理。然后，利用光學(xué)透明接合劑700b將保護(hù)層200b接合到基礎(chǔ)層100的第一面110。利用光學(xué)透明接合劑700c將增強(qiáng)層300b接合到保護(hù)層200b上。這樣制造了變形例的觸摸傳感器T’’?；蛘?，可以如第二實(shí)施方式中那樣利用注射成型處理時(shí)的熱和壓力來形成第一焊接層500。
[0091]本發(fā)明的觸摸傳感器也可以修改為使得增強(qiáng)層300b用作第一層并且保護(hù)層200b用作第二層。在該情況下，第一焊接層可以焊接增強(qiáng)層300b和保護(hù)層200b的整個(gè)表面區(qū)域?？梢岳霉鈱W(xué)透明接合劑或不透明接合劑來提供其它層間接合物。
[0092]在第一和第二實(shí)施方式以及上述變形例中，罩面板層和增強(qiáng)層均用作第三層。然而，本發(fā)明的第三層可以是層疊在第二層上的任何層。在上述第一和第二實(shí)施方式以及上述變形例中，第一層、第二層和第三層都是由塑料材料制成，但是第一層、第二層和第三層中的全部或任一層可以由除了塑料材料之外的材料制成。另外，一個(gè)或多個(gè)層可以層疊在第三層上。
[0093]在上述第一和第二實(shí)施方式和上述變形例中，第一焊接層和/或第二焊接層焊接將層疊的層的整個(gè)表面區(qū)域。然而，第一焊接層和/或第二焊接層可以以任何方式進(jìn)行修改，只要其能夠至少部分地焊接將被層疊的層。除了這些層的被焊接部分之外的部分可以由光學(xué)透明接合劑或不透明接合劑來接合。第一焊接層可以由第一和第二層中的一層的被熔融然后固化以將該一層至少部分地焊接到第一和第二層中的另一層的部分制成。第二焊接層可以由第二和第三層中的一層的被熔融然后固化以將該一層至少部分地焊接到第二和第三層中的另一層的部分制成。另外，如果第一層、第二層和第三層由除了塑料材料之外的材料制成，則第一層和第二層和/或第二層和第三層可以由夾持在第一層與第二層和/或第二層與第三層之間的塑料材料至少部分地焊接在一起。而且，在第一層和第二層由除了塑料材料之外的材料制成，并且在第一層上形成有電極層的情況下，第一層和第二層可以由夾持在第一層與第二層之間的塑料材料焊接在一起。在電極層的電極為網(wǎng)狀形狀或纖維狀形狀的情況下，所夾持的塑料材料可以熔融，穿過電極的空隙與第二層接觸，并且然后固化。固化后的塑料可以用作第一焊接層以焊接第一層和第二層。
[0094]在上述第一和第二實(shí)施方式和上述變形例中，在罩面板層和基礎(chǔ)層之間設(shè)置有緩沖層。緩沖層可以替換為布置在罩面板層與基礎(chǔ)層之間的保護(hù)層。在上述第一和第二實(shí)施方式以及上述變形例中，在加強(qiáng)層和基礎(chǔ)層之間設(shè)置有保護(hù)層。保護(hù)層可以替換為布置在加強(qiáng)層與基礎(chǔ)層之間的緩沖層。
[0095]在上述第一和第二實(shí)施方式和上述變形例中，緩沖層設(shè)置在罩面板層(第三層)與基礎(chǔ)層(第一層)之間并且由具有相對(duì)較低的熔點(diǎn)的熱塑性塑料材料制成。然而，本發(fā)明的緩沖層可以以任何方式進(jìn)行修改，只要其設(shè)置在第一層與第三層之間并且由與將第一層和第三層焊接在一起相比更適合被焊接到第一層和第三層的塑料材料制成。
[0096]在上述第一和第二實(shí)施方式和上述變形例中，電極層400a形成在基礎(chǔ)層100的第一面110上，并且電極層400b形成在基礎(chǔ)層100的第二面120上。然而，電極層400a和400b可以設(shè)置在基礎(chǔ)層的厚度方向上的一面和同一面上。在該情況下,可以在電極層400a與400b之間設(shè)置絕緣層。
[0097]在上述第一和第二實(shí)施方式和上述變形例中，電極層400a和400b的電極410a和410b為網(wǎng)狀形狀或纖維狀形狀。然而，本發(fā)明的電極層的電極可以是諸如TIO (銦錫氧化物)、PED0T (聚乙撐二氧噻吩)或其它材料的透明導(dǎo)電膜的固體填充物。電極層的電極可以是光學(xué)不透明的。此外，電極層可以要求至少一個(gè)電極。該變形例應(yīng)用于諸如觸摸傳感器是下面討論的觸摸開關(guān)的情況的情況。
[0098]在上述第一和第二實(shí)施方式和上述變形例中，基礎(chǔ)層是柔性透明塑料膜。然而，本發(fā)明的基礎(chǔ)層可以是透光塑料膜、不透明塑料膜、透光剛性基板(例如，玻璃或陶瓷基板)或者不透明剛性基板。上述第一和第二實(shí)施方式和上述變形例的緩沖層、罩面板層、保護(hù)層和加強(qiáng)層中的任一個(gè)也可以是透光塑料膜、不透明塑料膜、透光剛性基板(例如，玻璃或陶瓷基板)或不透明剛性基板。
[0099]上述第一和第二實(shí)施方式和上述變形例的觸摸傳感器可以通過包括下述步驟的任何方法來制造:將第一層和第二層層疊在一起，第一層和第二層中的至少一層是塑料層，以及通過使該一層的一部分熔融然后固化來將該一層至少部分地焊接到第一層和第二層中的另一層。制造方法可以進(jìn)一步包括將層疊的第一層和第二層放置在模具中，并且在模具中的第二層上對(duì)塑料材料進(jìn)行注射成型以在第二層上層疊第三層。在該情況下，將該一層至少部分地焊接到另一層的步驟可以包括利用注射成型處理時(shí)的熱和壓力使第一層和第二層中的該一層的該部分熔融并且使該一層的熔融部分固化。
[0100]應(yīng)了解的是，在上面僅借助于示例描述了實(shí)施方式和變形例。在能夠執(zhí)行類似的功能的情況下，可以以任何方式來修改觸摸傳感器的其它構(gòu)造。本發(fā)明的觸摸傳感器可以是如上所述的電容型，但是不限于此。例如，觸摸傳感器可以是除了電容型之外的類型(例如，電阻型和盒內(nèi)型)的觸摸面板或者觸摸開關(guān)(電容型、電阻型、盒內(nèi)或其它類型的觸摸開關(guān))。此外，本發(fā)明不限于觸摸傳感器，并且可應(yīng)用于具有彼此接合的多個(gè)層的任何裝置。
[0101]附圖標(biāo)記列表
[0102]T:觸摸傳感器
[0103]100:基礎(chǔ)層(第一層)
[0104]200a:緩沖層(第二層)
[0105]200b:保護(hù)層(第二層)
[0106]300a:罩面板層(第三層)
[0107]300b:加強(qiáng)層(第三層)
[0108]400a:電極層
[0109]410a:電極
[0110]400b:電極層
[0111]410b:電極
[0112]500a:第一焊接層
[0113]500b:第一焊接層
[0114]600a:第二焊接層
[0115]600b:第二焊接層
【權(quán)利要求】
1.一種觸摸傳感器，所述觸摸傳感器包括: 第一層和第二層，所述第一層和所述第二層被層疊在一起；以及第一焊接層，所述第一焊接層設(shè)置在所述第一層與所述第二層之間并且將所述第一層和所述第二層至少部分地焊接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器，其中， 所述第一層和所述第二層中的至少一層為塑料層，并且 所述第一焊接層由所述第一層和所述第二層中的所述一層的下述部分制成，該部分被熔融然后被固化以將所述一層至少部分地焊接到所述第一層和所述第二層中的另一層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸摸傳感器，所述觸摸傳感器進(jìn)一步包括: 電極層，所述電極層設(shè)置在所述第一層與所述第二層之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸摸傳感器，其中， 所述電極層包括具有空隙的網(wǎng)狀電極或纖維狀電極，并且 所述第一焊接層穿過所述電極的空隙焊接到所述另一層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的觸摸傳感器，所述觸摸傳感器進(jìn)一步包括: 第三層，所述第三層層疊在所述第二層上；以及 第二焊接層，所述第二焊接層設(shè)置在所述第二層與所述第三層之間并且將所述第二層和所述第三層至少部分地焊接在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸摸傳感器，其中， 所述第二層和所述第三層中的至少一層為塑料層， 所述第二焊接層由所述第二層和所述第三層中的所述一層的下述部分制成，該部分被熔融然后被固化以將所述一層至少部分地焊接到所述第二層和所述第三層中的另一層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的觸摸傳感器，其中， 所述第二層是由塑料材料制成的緩沖層，與將所述第一層和所述第三層焊接在一起相t匕，該塑料材料更適合于被焊接到所述第一層和所述第三層， 所述第一焊接層由所述緩沖層的下述部分制成，該部分被熔融然后被固化以將所述緩沖層焊接到所述第一層，并且 所述第二焊接層由所述緩沖層的另一部分制成，該另一部分被熔融然后被固化以將所述緩沖層焊接到所述第三層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸摸傳感器，其中， 所述緩沖層由熱塑性塑料材料制成，該熱塑性塑料材料具有比所述第一層和所述第三層更低的熔點(diǎn)。
9.一種制造觸摸傳感器的方法，所述方法包括: 將第一層和第二層層疊在一起，所述第一層和所述第二層中的至少一層為塑料層；以及 通過熔融然后固化所述一層的一部分來將所述一層至少部分地焊接到所述第一層和所述第二層中的另一層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造觸摸傳感器的方法，所述方法進(jìn)一步包括: 將層疊的第一層和第二層放置在模具中；以及 在所述模具中的所述第二層上對(duì)塑料材料進(jìn)行注射成型，以在所述第二層上層疊第三層， 其中，將所述一層至少部分地焊接到另一層的步驟包括: 利用注射成型處理時(shí)的熱和壓力使所述第一層和所述第二層中的所述一層的所述部分熔融；以及 固化所述一層的熔融部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的制造觸摸傳感器的方法，所述方法進(jìn)一步包括: 在將所述第一層和所述第二層層疊在一起之前，在所述第一層和所述第二層中的一個(gè)上形成電極層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制造觸摸傳感器的方法，其中， 所述電極層包括具有空隙的網(wǎng)狀電極或纖維狀電極，并且 將所述一層至少部分地焊接到另一層的步驟包括穿過所述電極的所述空隙將所述一層的熔融部分接合到所述另一層，然后固化所述一層的熔融部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造觸摸傳感器的方法，其中，所述第二層和第三層中的一層由塑料材料制成，并且 所述方法進(jìn)一步包括: 在所述第二層上層疊所述第三層，以及 通過熔融然后固化所述一層的一部分來將所述一層至少部分地焊接到所述第二層和所述第三層中的另一層。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或13所述的制造觸摸傳感器的方法，其中 所述第二層是由塑料材料制成的緩沖層，與將所述第一層和所述第三層焊接在一起相t匕，該塑料材料更適合于被焊接到所述第一層和所述第三層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造觸摸傳感器的方法，其中， 所述緩沖層由具有比所述第一層和所述第三層更低的熔點(diǎn)的熱塑性塑料材料制成。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK103809826SQ201310571671
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月14日
【發(fā)明者】礒田丈司, 粟生仁志 申請(qǐng)人:星電株式會(huì)社