一种用于恶劣环境下的电阻式触摸屏制造技术

本发明专利技术提出了一种用于恶劣环境下的电阻式触摸屏，该触摸屏在结构上分为5层，从外到内分别为AR减反膜、导电屏蔽膜、ITO上电极膜、ITO下电极玻璃和加热膜。本发明专利技术电阻式触摸屏通过添加改性ITO材料以提高ITO上电极膜和ITO下电极玻璃的导电、电磁屏蔽性能，进一步改性后具有良好的力学性能、光学性能、隔热性能以及耐热性能，通过5层结构得到电阻膜，具有屏蔽强电磁干扰，耐低温和耐强光等使用恶劣环境的应用，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于恶劣环境下的电阻式触摸屏


[0001]本专利技术涉及显示与控制外设应用领域，具体涉及一种用于恶劣环境下的电阻式触摸屏。

技术介绍

[0002]触摸屏(touchscreen)又称为"触控屏"、"触控面板"，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。主要应用于公共信息的查询、领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。
[0003]目前，触摸屏作为一款直观有效的人机交互设备，通常与显示功能结合使用，满足使用者显控一体化的要求。许多特种设备需要满足多样的恶劣工作环境，温度，强光反射和电磁兼容性能都是影响触摸屏使用的关键因素。使用普通触摸屏的设备在强电磁干扰、低温和强光等使用环境的应用常常达不到需求。因此，需要开发用于恶劣环境下的触摸屏以满足需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种用于恶劣环境下的电阻式触摸屏，通过添加改性ITO材料以提高ITO上电极膜和ITO下电极玻璃的导电、电磁屏蔽性能，进一步改性后具有良好的力学性能、光学性能、隔热性能以及耐热性能，通过5层结构得到电阻膜，具有屏蔽强电磁干扰，耐低温和耐强光等使用恶劣环境的应用，具有广阔的应用前景。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]本专利技术提供一种用于恶劣环境下的电阻式触摸屏，该触摸屏在结构上分为5层，从外到内分别为AR减反膜、导电屏蔽膜、ITO上电极膜、ITO下电极玻璃4和加热膜，所述ITO上电极膜和所述ITO下电极玻璃均添加了ITO改性材料和掺杂二氧化锡。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述ITO改性材料在所述ITO上电极膜的添加量为0.1-10wt％；所述ITO改性材料在所述ITO下电极玻璃的添加量为0.1-15wt％，所述掺杂二氧化锡在ITO上电极膜和ITO下电极玻璃的添加量为0.05-0.15wt％。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述ITO改性材料由以下原料按重量份制备而成：50-100份纳米ITO、200-500份分散介质、5-10份埃洛石纳米管、10-40份PEG2000、1-2份偶联剂、0.5-1.5份烟酰胺、1.2-2份氧化铁、0.1-0.2份油酸。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述ITO改性材料由以下原料按重量份制备而成：70份纳米ITO、350份分散介质、7份埃洛石纳米管、25份PEG2000、1.5份偶联剂、1份烟酰胺、1.6份氧化铁、0.15份油酸。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述ITO改性材料由以下方法制备而成：
[0011]S1.将埃洛石纳米管进行球磨至1000目-2000目，干燥处理后，得到粉末；
[0012]S2.称取纳米ITO于分散介质中，加入PEG2000混合搅拌均匀后，加入偶联剂，加热至60-80℃反应0.5-1h后，加入烟酰胺、氧化铁、油酸，球磨6-10h后，超声分散30-50min，加入步骤S1所述粉末，加热至70-90℃，反应1-2h后，挥发除去分散介质，得到ITO改性材料。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560和钛酸酯偶联剂TMC-201的混合物，质量比为5：(0.5-1)。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述分散介质选自乙醇、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、水中的一种或几种混合。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述掺杂二氧化锡的制备方法如下：称取Mo(NO3)3·
5H2O和SnCl4·
5H2O，加入无水乙醇中，超声搅拌至完全溶解，调节反应温度为40-70℃，采用20-25v/v％的氨水作为沉淀剂匀速滴加到此透明溶液中，调节体系pH＝2-3后继续搅拌使沉淀完全，陈化2h后开始过滤、洗涤,用15-25v/v％的乙醇溶液洗涤，再用无水乙醇进行洗涤，直到检测不出Cl-为止，得到掺杂二氧化锡的湿凝胶，将所得凝胶在70-80℃下干燥后研磨成粉，再置于程式温度控制器中分别在1000-1200℃下煅烧1-3h,研细至100目以下，即得到掺杂二氧化锡。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述导电屏蔽膜中添加了0.1-1wt％石墨烯和0.5-1wt％烟酰胺。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述石墨烯由改性石墨烯替代，所述改性石墨烯由以下方法制备而成：
[0018]S1.采用Hummers法制备氧化石墨烯；
[0019]S2.按重量份计，将4-5份氧化石墨烯溶于50份的去离子水中，超声10-30min后形成均匀分散液，再加入1mol/L的HCl，调节pH至1-2；之后在室温下搅拌并缓慢滴加5-10份硅烷偶联剂KH550，反应10-12h后，得到改性氧化石墨烯，用无水乙醇和去离子水洗涤至中性，最后在60℃真空干燥箱中干燥48h，保存备用；
[0020]S3.按重量份计，取4-5份改性石墨烯溶于50份去离子水中,超声10-30min后形成均匀分散液,在90-100℃下加入1-2份水合肼还原10-12h，得到的改性石墨烯，经无水乙醇和去离子水洗涤至中性，烘干备用。
[0021]一种用于恶劣环境下的电阻式触摸屏工作原理：
[0022]1.低温加热
[0023]通常触摸屏的工作温度下限通常在-10℃左右，在-40℃时触摸屏表面会产生严重结霜、操作失效的现象，严重影响触摸功能的正常使用。为了使触摸功能在低温下能正常工作，在底层采用了加热膜通电发热对其进行热量补偿，去除表面结霜。
[0024]加热膜是一种透明的导电膜，导电膜的材料具备电阻值，通过在两端引线实现与供电设备的电气连接。当给与加热膜两端施加电流的时候，电流持续通过电阻的过程实现了电能与热能的转换。
[0025]发热公式：Q
发热量
＝I
导通电流2
*R
发热电阻
*T
发热时间
[0026]如此通过加热膜的加热效应，可以使得触摸屏和触摸屏的使用设备，温度提升达到工作温度。
[0027]2.强光减反
[0028]根据使用要求，触摸屏通常情况下会应用于显示设备外侧使用，通过显示画面的光线穿过触摸屏，与触控功能实现显控一体化设计。如此一来触摸屏需要有较好的透光性和抗发射性。
[0029]在触摸屏最外层采用AR减反镀层材料，设计一层低折射率的AR减反膜，利用光从光疏物质射向光密物质的半波损失效应，使反射前表面反射光的光程差恰好相差半个波长，薄膜前后的两个表面的反射光相消，即相当于增加了透射光的能量；
[0030]t膜层光学厚度为：
[0031]t＝λ/4
[0032]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于恶劣环境下的电阻式触摸屏，其特征在于，该触摸屏在结构上分为5层，从外到内分别为AR减反膜(1)、导电屏蔽膜(2)、ITO上电极膜(3)、ITO下电极玻璃(4)和加热膜(5)；所述ITO上电极膜和所述ITO下电极玻璃均添加了ITO改性材料和掺杂二氧化锡；所述ITO改性材料由以下原料按重量份制备而成：50-100份纳米ITO、200-500份分散介质、5-10份埃洛石纳米管、10-40份PEG2000、1-2份偶联剂、0.5-1.5份烟酰胺、1.2-2份氧化铁、0.1-0.2份油酸。2.根据权利要求1所述用于恶劣环境下的电阻式触摸屏，其特征在于，所述ITO改性材料在所述ITO上电极膜的添加量为0.1-10wt％；所述ITO改性材料在所述ITO下电极玻璃的添加量为0.1-15wt％；所述掺杂二氧化锡在ITO上电极膜和ITO下电极玻璃的添加量为0.05-0.15wt％。3.根据权利要求1所述用于恶劣环境下的电阻式触摸屏，其特征在于，所述ITO改性材料由以下原料按重量份制备而成：70份纳米ITO、350份分散介质、7份埃洛石纳米管、25份PEG2000、1.5份偶联剂、1份烟酰胺、1.6份氧化铁、0.15份油酸。4.根据权利要求3所述用于恶劣环境下的电阻式触摸屏，其特征在于，所述ITO改性材料由以下方法制备而成：S1.将埃洛石纳米管进行球磨至1000目-2000目，干燥处理后，得到粉末；S2.称取纳米ITO于分散介质中，加入PEG2000混合搅拌均匀后，加入偶联剂，加热至60-80℃反应0.5-1h后，加入烟酰胺、氧化铁、油酸，球磨6-10h后，超声分散30-50min，加入步骤S1所述粉末，加热至70-90℃，反应1-2h后，挥发除去分散介质，得到ITO改性材料。5.根据权利要求5所述用于恶劣环境下的电阻式触摸屏，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560和钛酸酯偶联剂TMC-201的混合物，质量比为5：...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏显忠，潘旭亮，王琳华，彭定云，
申请(专利权)人：湖南航天捷诚电子装备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：