一种OGS触摸屏及其制备方法与流程

本发明涉及一种触摸屏制备方法。

背景技术：

OGS触摸屏(One Glass Solution) 又称 TOL(Touch On LENS)，OGS触摸屏是在保护玻璃上直接形成ITO导电膜及传感器的一种技术下制作的电子产品保护屏，是投射式电容触摸屏发展的新结构。一块玻璃同时起到保护玻璃和触摸传感器的双重作用，它的最大优点是功能和传统Glass加Glass结构表现一致的情况下，比传统的电容触摸屏轻薄。OGS 的制作分为先 CNC 外形后镀膜蚀刻出图案和先制作功能图案再 CNC切割外形两种，但无论哪一种工艺都十分复杂，镀膜蚀刻和CNC的加工流程长，报废率较高，产品成本很高。另外，由于白色光阻的材料和技术问题，市场上OGS只能采用黑色设计，颜色单一，客户选择余地小。

为了有效降低触控模块成本，同时满足终端消费性电子产品轻薄化市场趋势，业内大力发展OGS 技术。OGS 技术是指在保护玻璃上直接形成ITO导电膜及传感器的技术，一块玻璃同时起到保护玻璃和触摸传感器的双重作用。OGS 技术较传统的 G/G 触控技术具有很多优势，如，可以节省一片玻璃基板，制作程序上可以节省一道贴合工序，从而有利于降低生产成本、提高产品良率。而且采用 OGS 技术的得到的电子产品比采用 G/G 触控技术得到的电子产品的厚度小 0.4mm 左右，从而使得电子产品满足市场对轻薄化的要求。

保护玻璃的强度对于电子产品很重要，而玻璃的表面看起来虽然很完整很光滑，但实际上存在大量的微裂纹，特别是经过切割的玻璃，其切口处存在大量的微裂纹，而微裂纹会导致玻璃的强度大大降低。因此，需要对保护玻璃进行强化处理以增强保护玻璃的强度。但是传统的强化方法对增强保护玻璃的强度还不够理想。

技术实现要素：

本发明是要解决现有加工方法工艺复杂、加工流程长、报废率高、只有平面产品、成本高以及产品颜色单一，及微裂纹会导致玻璃的强度大大降低问题，提出了一种OGS触摸屏及其制备方法。

一种OGS触摸屏，它由上至下依次为保护层、透明层、BM油墨层、强化玻璃基板和柔性电路板组成，所述BM油墨层电镀在强化玻璃基板外周边缘表面上，所述透明层涂覆在强化玻璃基板及BM油墨层表面，且保证透明层上表面平整。

一种OGS触摸屏的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

一、制备强化玻璃基板：

①、采用阳离子交换法对玻璃基材进行一次强化处理，然后采用超纯水进行清洗，得到第一强化后玻璃基材，阳离子交换法采用的阳离子交换剂为硝酸钾熔融液；

②、对第一强化后玻璃基材外周边缘部分进行抛光处理，在未抛光处理的第一强化后玻璃基材表面贴附防酸膜，然后置于氢氟酸的水溶液进行二次强化处理，得到二次强化处理后玻璃基材；所述氢氟酸的水溶液中氢氟酸的质量分数为10%~20%；

③、采用超纯水对二次强化处理后玻璃基材进行喷淋清洗，然后除去防酸膜，再采用超纯水进行超声清洗，烘干后，即得到强化玻璃基板；

二、激光蚀刻：将强化玻璃基板一侧表面需要蚀刻的图案转化成激光路径，并将该激光路径导入激光设备，用激光设备对强化玻璃基板进行蚀刻，得到激光蚀刻后强化玻璃基板；

三、电镀BM油墨层：在激光蚀刻后强化玻璃基板未激光蚀刻的一侧表面除外周边缘外贴附保护膜，然后在激光蚀刻后强化玻璃基板未激光蚀刻的一侧表面上电镀BM油墨层，至激光蚀刻后强化玻璃基板外周边缘表面上电镀BM油墨层厚度为0.3μm~1.5μm为止，去掉贴附的保护膜，得到BM油墨层/强化玻璃基板；

四、涂覆透明层：在电镀BM油墨层强化玻璃基板的BM油墨层一侧涂覆透明层，至BM油墨层上透明层的厚度为0.1μm~0.3μm为止，得到透明层/BM油墨层/强化玻璃基板；

五、粘接保护层：利用光学胶在透明层/BM油墨层/强化玻璃基板的透明层表面粘接保护层，得到保护层/透明层/BM油墨层/强化玻璃基板；

六、热压柔性电路板：将柔性电路板热压连接至保护层/透明层/BM油墨层/强化玻璃基板的激光蚀刻的一侧表面上，即得到OGS触摸屏。

本发明优点：一、本发明对玻璃基材进行两次强化处理，第一次强化处理的强化深度为20μm，即能较好的消除玻璃基材表面的微裂纹，又提高玻璃基材的透光性能；在进行第二次强化处理前先对玻璃基材外周边缘进行抛光处理，消除玻璃基材外周边缘处的微裂纹，实现增强玻璃强度的目的；采用氢氟酸进行二次强化处理，破坏玻璃基材外周边缘部分的硅氧膜，使得玻璃基材外周边缘部分的微裂纹均匀的被蚀去，或使微裂纹的尖端钝化、曲率半径变大，从而减少应力集中现象，达到增强玻璃基材强度的目的；二、本发明采用电镀的方式，在氢氟酸蚀刻后的玻璃基材一侧外周边缘部分电镀BM油墨层，提高BM油墨层与玻璃基材的结构强度；三、本发明是图案工艺简单化，设计更灵活，满足批量的一致性，不仅减少生产投入，而且解决了以往OGS产品制备工艺复杂的问题和OGS触摸屏只能做颜色单一的问题，降低了产品材料成本。

附图说明

图1为本发明OGS触摸屏结构示意图，图中1表示保护层，图中2表示透明层，图中3表示BM油墨层，图中4表示强化玻璃基板，图中5表示柔性电路板；

图2为围绕功能图案的激光路径的示意图；

图3为图2中A区域局部放大图；

图4为围绕非功能图案的激光路径的示意图；

图5为图4中B区域的局部放大图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是一种OGS触摸屏，它由上至下依次为保护层、透明层、BM油墨层、强化玻璃基板和柔性电路板组成，所述BM油墨层电镀在强化玻璃基板外周边缘表面上，所述透明层涂覆在强化玻璃基板及BM油墨层表面，且保证透明层平整。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：所述的保护层为PET保护膜。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：所述BM油墨层的厚度为0.3μm~1.5μm。其他与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：在BM油墨层上透明层的厚度为0.1μm~0.3μm。其他与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：所述的强化玻璃基板是按以下步骤制备的：

①、采用阳离子交换法对玻璃基材进行一次强化处理，然后采用超纯水进行清洗，得到第一强化后玻璃基材，阳离子交换法采用的阳离子交换剂为硝酸钾熔融液；

②、对第一强化后玻璃基材外周边缘部分进行抛光处理，在未抛光处理的第一强化后玻璃基材表面贴附防酸膜，然后置于氢氟酸的水溶液进行二次强化处理，得到二次强化处理后玻璃基材；所述氢氟酸的水溶液中氢氟酸的质量分数为10%~20%；

③、采用超纯水对二次强化处理后玻璃基材进行喷淋清洗，然后除去防酸膜，再采用超纯水进行超声清洗，烘干后，即得到强化玻璃基板。

其他与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六：本实施方式是一种OGS触摸屏的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

一、制备强化玻璃基板：

①、采用阳离子交换法对玻璃基材进行一次强化处理，然后采用超纯水进行清洗，得到第一强化后玻璃基材，阳离子交换法采用的阳离子交换剂为硝酸钾熔融液；

②、对第一强化后玻璃基材外周边缘部分进行抛光处理，在未抛光处理的第一强化后玻璃基材表面贴附防酸膜，然后置于氢氟酸的水溶液进行二次强化处理，得到二次强化处理后玻璃基材；所述氢氟酸的水溶液中氢氟酸的质量分数为10%~20%；

③、采用超纯水对二次强化处理后玻璃基材进行喷淋清洗，然后除去防酸膜，再采用超纯水进行超声清洗，烘干后，即得到强化玻璃基板；

二、激光蚀刻：将强化玻璃基板一侧表面需要蚀刻的图案转化成激光路径，并将该激光路径导入激光设备，用激光设备对强化玻璃基板进行蚀刻，得到激光蚀刻后强化玻璃基板；

三、电镀BM油墨层：在激光蚀刻后强化玻璃基板未激光蚀刻的一侧表面除外周边缘外贴附保护膜，然后在激光蚀刻后强化玻璃基板未激光蚀刻的一侧表面上电镀BM油墨层，至激光蚀刻后强化玻璃基板外周边缘表面上电镀BM油墨层厚度为0.3μm~1.5μm为止，去掉贴附的保护膜，得到BM油墨层/强化玻璃基板；

四、涂覆透明层：在电镀BM油墨层强化玻璃基板的BM油墨层一侧涂覆透明层，至BM油墨层上透明层的厚度为0.1μm~0.3μm为止，得到透明层/BM油墨层/强化玻璃基板；

五、粘接保护层：利用光学胶在透明层/BM油墨层/强化玻璃基板的透明层表面粘接保护层，得到保护层/透明层/BM油墨层/强化玻璃基板；

六、热压柔性电路板：将柔性电路板热压连接至保护层/透明层/BM油墨层/强化玻璃基板的激光蚀刻的一侧表面上，即得到OGS触摸屏。

本实施方式步骤五中粘接保护层后放入焗气泡炉中，焗除夹杂在光学胶中的气泡，焗气泡炉中的压力为-0.3MPa，温度为60℃，时间为30min。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：步骤一①中在温度为400~450℃下将玻璃基材浸泡于硝酸钾熔融液中，处理6h~7h，取出后采用超纯水进行清洗，得到第一强化后玻璃基材。其他与具体实施方式六相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式六或七之一不同点是：步骤一①中所述玻璃基材的厚度为0.2mm~1.1mm，所述第一强化后玻璃基材的强化深度为20μm。其他与具体实施方式六或七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式六至八之一不同点是：步骤二中强化玻璃基板一侧表面需要蚀刻的图案中包含多个由激光路径围成的功能图案和非功能图案；其中，激光路径设在功能图案外侧，激光路径到功能图案边沿的距离为激光光柱的半径；激光路径设在非功能图案内侧，激光路径到非功能图案边沿的距离为激光光柱的半径；

步骤二中强化玻璃基板一侧表面需要蚀刻的图案中包含非功能区域，激光路径将非功能区域划分成多个小非功能区域。

其他与具体实施方式六至八相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式六至九之一不同点是：步骤三中所述的BM油墨层/强化玻璃基板的BM油墨层作定制化的颜色处理。其他与具体实施方式六至九相同。

采用下述试验验证本发明效果

实施例1：一种OGS触摸屏的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

一、制备强化玻璃基板：

①、采用阳离子交换法对玻璃基材进行一次强化处理，然后采用超纯水进行清洗，得到第一强化后玻璃基材，阳离子交换法采用的阳离子交换剂为硝酸钾熔融液；

②、对第一强化后玻璃基材外周边缘部分进行抛光处理，在未抛光处理的第一强化后玻璃基材表面贴附防酸膜，然后置于氢氟酸的水溶液进行二次强化处理，得到二次强化处理后玻璃基材；所述氢氟酸的水溶液中氢氟酸的质量分数为10%~20%；

③、采用超纯水对二次强化处理后玻璃基材进行喷淋清洗，然后除去防酸膜，再采用超纯水进行超声清洗，烘干后，即得到强化玻璃基板；

二、激光蚀刻：将强化玻璃基板一侧表面需要蚀刻的图案转化成激光路径，并将该激光路径导入激光设备，用激光设备对强化玻璃基板进行蚀刻，得到激光蚀刻后强化玻璃基板；

三、电镀BM油墨层：在激光蚀刻后强化玻璃基板未激光蚀刻的一侧表面除外周边缘外贴附保护膜，然后在激光蚀刻后强化玻璃基板未激光蚀刻的一侧表面上电镀BM油墨层，至激光蚀刻后强化玻璃基板外周边缘表面上电镀BM油墨层厚度为0.3μm~1.5μm为止，去掉贴附的保护膜，得到BM油墨层/强化玻璃基板；

四、涂覆透明层：在电镀BM油墨层强化玻璃基板的BM油墨层一侧涂覆透明层，至BM油墨层上透明层的厚度为0.1μm~0.3μm为止，得到透明层/BM油墨层/强化玻璃基板；

五、粘接保护层：利用光学胶在透明层/BM油墨层/强化玻璃基板的透明层表面粘接保护层，得到保护层/透明层/BM油墨层/强化玻璃基板；

六、热压柔性电路板：将柔性电路板热压连接至保护层/透明层/BM油墨层/强化玻璃基板的激光蚀刻的一侧表面上，即得到OGS触摸屏。

本实施例步骤一①中在温度为400~450℃下将玻璃基材浸泡于硝酸钾熔融液中，处理6h~7h，取出后采用超纯水进行清洗，得到第一强化后玻璃基材。

本实施例步骤一①中所述玻璃基材的厚度为0.2mm~1.1mm，所述第一强化后玻璃基材的强化深度为20μm。

本实施例步骤二中强化玻璃基板一侧表面需要蚀刻的图案中包含多个由激光路径围成的功能图案和非功能图案；其中，激光路径设在功能图案外侧，激光路径到功能图案边沿的距离为激光光柱的半径；激光路径设在非功能图案内侧，激光路径到非功能图案边沿的距离为激光光柱的半径；步骤二中强化玻璃基板一侧表面需要蚀刻的图案中包含非功能区域，激光路径将非功能区域划分成多个小非功能区域。

本实施例步骤三中所述的BM油墨层/强化玻璃基板的BM油墨层作定制化的颜色处理。

图1为实施例1制备的OGS触摸屏结构示意图，图中1表示保护层，图中2表示透明层，图中3表示BM油墨层，图中4表示强化玻璃基板，图中5表示柔性电路板；

图2为实施例1围绕功能图案的激光路径的示意图；图3为图2中A区域局部放大图；可以看出机关路径设在功能图案的外侧，图中实线为功能图案的边沿，图中虚线为激光路径，激光路径到功能图案边沿的距离为激光光柱的半径r。

图4为实施例1围绕非功能图案的激光路径的示意图；图5为图4中B区域的局部放大图；可以看出机关路径设在功能图案的内侧，图中实线为非功能图案的边沿，图中虚线为激光路径，激光路径到非功能图案边沿的距离为激光光柱的半径r。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。