一种柔性触控电容屏及其制备方法与流程

本发明涉及触控电容屏技术领域，具体涉及一种柔性触控电容屏及其制备方法。

背景技术：

随着科技的不断发展，触摸屏作为一种简单、便捷的人机交互方式，已经广泛应用于我们日常生活的各个领域。同时随着人们要求的不断提高，触摸屏正向着大尺寸、轻、薄、可弯曲、低成本等方向发展。

目前常用的触控电容屏大多数采用gff结构，也就是cover(glass)+oca+film+oca+film结构，表面是玻璃盖板，采用两层导电膜并用oca光学胶进行贴合。该结构因采用玻璃作为保护基板，导致电容屏是不能弯折，弯曲的。

常见柔性手环的触控电容屏大多数采用pff结构，也就是cover(pet)+oca+film+oca+film结构，表面是聚对苯二甲酸乙二醇酯材料，采用两层导电膜并用oca光学胶进行贴合。但是这种结构因叠层太多厚度过厚，且多次弯折，长时间弯折就会容易导致oca光学胶与膜材分离，产生气泡。

部分柔性手环和折叠手机采用的是cf2结构，也就是cover(cpi)+oca+film(双导电面)，表面是柔性的透明聚酰亚胺材质，导电膜采用单层双面导电膜结构，再利用oca光学胶进行贴合。这种结构虽然减少oca光学胶层降低了产品厚度，但是这种双面导电膜加工困难，良率不高，且蚀刻线路加工设备成本非常高，普通ff结构电容屏生产线是加工不了这种双面导电膜工艺，必须是特定激光生产线。

技术实现要素：

针对上述的技术问题，本发明提供一种柔性触控电容屏及其制备方法，目的在于保证产品厚度下，用常规生产线就能制作出来，良率高，生产工艺简单，生产设备成本低，且可保证电容屏经过数万次的折叠后仍具有良好的触控效果。

本发明的一种柔性触控电容屏，包括由上至下层叠设置的面板层和导电层；

所述面板层包括透明聚酰亚胺膜材层和在所述透明聚酰亚胺膜材层下方蚀刻的银纳米线驱动电极层；

所述导电层包括透明聚酰亚胺基材层和在所述透明聚酰亚胺基材层上方蚀刻的银纳米线感应电极层；

所述面板层和导电层通过oca光学胶层贴合。

进一步地，所述银纳米线驱动电极层和银纳米线感应电极层的边缘喷涂金属银浆。

进一步地，所述金属银浆外还丝印绝缘油墨层。

进一步地，所述透明聚酰亚胺膜材层的厚度为50～100μm。

进一步地，所述透明聚酰亚胺基材层的厚度为10～25μm。

进一步地，所述绝缘油墨层的厚度为8～13μm。

进一步地，所述面板层上表面涂布硬化层。

本发明还提供上述柔性触控电容屏的制备方法，包括以下步骤：

(1)在透明聚酰亚胺膜材层下方涂布银纳米线导电油墨，并激光蚀刻驱动电极引线得到驱动电极层；

(2)在透明聚酰亚胺基材层上方涂布银纳米线导电油墨，并激光蚀刻感应电极引线得到感应电极层；

(3)在所述驱动电极层和感应电极层边缘喷涂金属银浆；

(4)在所述驱动电极层和/或感应电极层的金属银浆外丝印黑色绝缘油墨层；

(5)将驱动电极层和感应电极层通过oca光学胶进行贴合，得到触控电容屏。

进一步的，所述透明聚酰亚胺膜材层上方还涂布有硬化层。

本发明柔性触控电容屏，有以下的有益效果：

1)本发明的柔性触控电容屏，选用具有良好柔韧性的透明聚酰亚胺作为面板层和导电层基材，同时在面板层下方直接蚀刻得到驱动电极层，相对于现有的gff结构和pff结构，减少了oca光学胶和导电层的材料成本，同时减少了电容屏厚度，提高了电容屏的耐弯折性能。

2)本发明的柔性触控电容屏，金属银浆外还丝印绝缘油墨层，既能防止金属银浆氧化，同时可防止面对面贴合的感应电极层和驱动电极层发生短路，又可作为覆盖层保护基板边框油墨区域，既减少一次边框丝印油墨区域工序，又降低产品厚度。

3)本发明的柔性触控电容屏，在面板层上方涂布硬化层，表面硬度不小于莫氏硬度6h，既可达到玻璃保护基板程度又能弯折。

4)本发明的柔性触控电容屏制备过程中，在驱动电极层和感应电极层边缘直接喷涂金属银浆，无需银浆烘烤，制备简单方便。同时相对于银纳米线双面导电膜结构，此工艺在普通生产线上就能完成制作，感应电极层线路和驱动电极层线路都是在不同基材上完成加工，良率高，生产设备成本低，适宜大规模推广应用。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明实施例1的柔性触控电容屏结构示意图；

图2为本发明实施例2的柔性触控电容屏结构示意图；

图3为本发明实施例3的柔性触控电容屏结构示意图；

图中：1～面板层，101～硬化层，102～透明聚酰亚胺膜材层，103～银纳米线驱动电极层，2～导电层，201～透明聚酰亚胺基材层，202～银纳米线感应电极层，3～金属银浆，301～第一金属银浆，302～第二金属银浆，4～oca光学胶层，5～绝缘油墨层。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

参照图1～3为本发明公开实施例示出的一种柔性触控电容屏的结构示意图，该柔性触控电容屏包括由上至下层叠设置的面板层1和导电层2，面板层1包括透明聚酰亚胺膜材层102和在透明聚酰亚胺膜材层102下方蚀刻的银纳米线驱动电极层103；导电层2包括透明聚酰亚胺基材层201和在透明聚酰亚胺基材层上方蚀刻的银纳米线感应电极层202；面板层1和导电层2通过oca光学胶层4贴合。

本发明的柔性触控电容屏，选用具有良好柔韧性的透明聚酰亚胺作为面板层和导电层基材，同时在面板层下方直接蚀刻得到驱动电极层，相对于现有的gff结构和pff结构，减少了oca光学胶和导电层的材料成本，同时减少了电容屏厚度，提高了电容屏的耐弯折性能。

具体的，在本发明的一些实施例中，在透明聚酰亚胺膜材层102下方涂布纳米银形成纳米银导电膜，纳米银导电膜下方蚀刻图案，制作出银纳米线驱动电极层103，同时在导电层的透明聚酰亚胺基材层201上方涂布纳米银形成纳米银导电膜，纳米银导电膜上方蚀刻图案，制作出银纳米线感应电极层202，更具体的，在本发明的一些实施例中，银纳米线驱动电极层103和银纳米线感应电极层202的边缘喷涂金属银浆3，且金属银浆3的厚度为2μm。金属银浆3分为第一金属银浆301与第二金属银浆302，在银纳米线驱动电极层103下方两边缘喷涂第一金属银浆301，在银纳米线感应电极层202上方两边缘喷涂第二金属银浆302。可选的，如图1所示，绝缘油墨层5设置在第一金属银浆301外；可以理解的是，如图2所示，绝缘油墨层5还可设置在第二金属银浆302外，或者如图3所示，绝缘油墨层5还可同时设置在第一金属银浆301外和第二金属银浆302外。绝缘油墨层5增加了银纳米线驱动电极层103和银纳米线感应电极层202的距离，防止两电极层贴合而引起短路，同时保护银浆线路，又可作为视窗边框。

在柔性触控电容屏背面贴合柔性led显示屏后，如银纳米线驱动电极层103与柔性led显示屏间距太近会造成干扰，因此将银纳米线驱动电极层103设置在面板层1内，增加银纳米线驱动电极层103与显示屏间距。

具体的，在本发明的一些实施例中，面板层1上表面涂布硬化层101，使得面板层1表面硬度不小于莫氏硬度6h，既可达到玻璃保护基板程度又能弯折。

具体的，在本发明的一些实施例中，面板层1和导电层2通过oca光学胶层4贴合。

具体的，在本发明的一些实施例中，透明聚酰亚胺膜材层102的厚度为50～100μm，透明聚酰亚胺基材层201的厚度为10～25μm，绝缘油墨层5的厚度为8～13μm。优选的，面板层1上方涂布硬化层101的厚度为2μm，透明聚酰亚胺膜材层102的厚度为50μm，金属银浆3的厚度为2μm，绝缘油墨层5的厚度为10μm，透明聚酰亚胺基材层201的厚度为13μm，oca光学胶层4的厚度为25μm，柔性触控电容屏总厚度为102μm。

实施例1

一种柔性触控电容屏的制备方法，包括以下步骤：

(1)在透明聚酰亚胺膜材层下方涂布银纳米线导电油墨，并激光蚀刻驱动电极引线得到驱动电极层；在透明聚酰亚胺膜材层上方涂布硬化层；透明聚酰亚胺膜材层厚度为50μm，硬化层的厚度为2μm；

(2)在透明聚酰亚胺基材层上方涂布银纳米线导电油墨，并激光蚀刻感应电极引线得到感应电极层；透明聚酰亚胺基材层厚度为13μm；

(3)在驱动电极层和感应电极层边缘喷涂金属银浆；金属银浆厚度为2μm；

(4)在驱动电极层的金属银浆外丝印黑色绝缘油墨层；黑色绝缘油墨层厚度为10μm；

(5)将驱动电极层和感应电极层通过oca光学胶进行贴合，oca光学胶层厚度为25μm；得到触控电容屏，如图1所示。

实施例2

一种柔性触控电容屏的制备方法，包括以下步骤：

(1)在透明聚酰亚胺膜材层下方涂布银纳米线导电油墨，并激光蚀刻驱动电极引线得到驱动电极层；在透明聚酰亚胺膜材层上方涂布硬化层；透明聚酰亚胺膜材层厚度为80μm，硬化层的厚度为2μm；

(2)在透明聚酰亚胺基材层上方涂布银纳米线导电油墨，并激光蚀刻感应电极引线得到感应电极层；透明聚酰亚胺基材层厚度为20μm；

(3)在驱动电极层和感应电极层边缘喷涂金属银浆；金属银浆厚度为2μm；

(4)在感应电极层的金属银浆外丝印黑色绝缘油墨层；黑色绝缘油墨层厚度为11μm；

(5)将驱动电极层和感应电极层通过oca光学胶进行贴合，oca光学胶层厚度为25μm；得到触控电容屏，如图2所示。

实施例3

一种柔性触控电容屏的制备方法，包括以下步骤：

(1)在透明聚酰亚胺膜材层下方涂布银纳米线导电油墨，并激光蚀刻驱动电极引线得到驱动电极层；在透明聚酰亚胺膜材层上方涂布硬化层；透明聚酰亚胺膜材层厚度为60μm，硬化层的厚度为2μm；

(2)在透明聚酰亚胺基材层上方涂布银纳米线导电油墨，并激光蚀刻感应电极引线得到感应电极层；透明聚酰亚胺基材层厚度为15μm；

(3)在驱动电极层和感应电极层边缘喷涂金属银浆；金属银浆厚度为2μm；

(4)在驱动电极层和感应电极层的金属银浆外丝印黑色绝缘油墨层；黑色绝缘油墨层厚度为9μm；

(5)将驱动电极层和感应电极层通过oca光学胶进行贴合，oca光学胶层厚度为25μm；得到触控电容屏，如图3所示。

对比例1

一种柔性触控电容屏的制备方法，包括以下步骤：

(1)在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜材层下方涂布银纳米线导电油墨，并激光蚀刻驱动电极引线得到驱动电极层；在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜材层上方涂布硬化层；聚对苯二甲酸乙二醇酯膜材层厚度为50μm，硬化层的厚度为2μm；

(2)在聚对苯二甲酸乙二醇酯基材层上方涂布银纳米线导电油墨，并激光蚀刻感应电极引线得到感应电极层；聚对苯二甲酸乙二醇酯基材层厚度为13μm；

(3)在驱动电极层和感应电极层边缘喷涂金属银浆；金属银浆厚度为2μm；

(4)在驱动电极层的金属银浆外丝印黑色绝缘油墨层；黑色绝缘油墨层厚度为10μm；

(5)将驱动电极层和感应电极层通过oca光学胶进行贴合，oca光学胶层厚度为25μm；得到触控电容屏。

对比例2

一种柔性触控电容屏的制备方法，包括以下步骤：

(1)在透明聚酰亚胺膜材层下方涂布银纳米线导电油墨，并激光蚀刻驱动电极引线得到驱动电极层；在透明聚酰亚胺膜材层上方涂布硬化层；透明聚酰亚胺膜材层厚度为50μm，硬化层的厚度为2μm；

(2)在透明聚酰亚胺基材层上方涂布银纳米线导电油墨，并激光蚀刻感应电极引线得到感应电极层；透明聚酰亚胺基材层厚度为13μm；

(3)在驱动电极层和感应电极层边缘喷涂金属银浆；金属银浆厚度为2μm；

(4)在驱动电极层的金属银浆外丝印黑色油墨层；黑色油墨层厚度为10μm；

(5)将驱动电极层和感应电极层通过oca光学胶进行贴合，oca光学胶层厚度为25μm；得到触控电容屏。

对比例3

一种柔性触控电容屏的制备方法，包括以下步骤：

(1)在透明聚酰亚胺膜材层下方涂布银纳米线导电油墨，并激光蚀刻驱动电极引线得到驱动电极层；在透明聚酰亚胺膜材层上方涂布硬化层；透明聚酰亚胺膜材层厚度为110μm，硬化层的厚度为2μm；

(2)在透明聚酰亚胺基材层上方涂布银纳米线导电油墨，并激光蚀刻感应电极引线得到感应电极层；透明聚酰亚胺基材层厚度为30μm；

(3)在驱动电极层和感应电极层边缘喷涂金属银浆；金属银浆厚度为2μm；

(4)在驱动电极层的金属银浆外丝印黑色绝缘油墨层；黑色绝缘油墨层厚度为15μm；

(5)将驱动电极层和感应电极层通过oca光学胶进行贴合，oca光学胶层厚度为25μm；得到触控电容屏。

将本发明实施例1～3和对比例1～3制备得到的电容屏进行电学性能、耐弯折性能等测试。其中弯折性能测试，具体实验过程如下：采用深圳市鑫恒森仪器设备有限公司生产的型号为xhs-zw-03a的反复弯折机对各实施例和对比例制得的触控模组进行测试，试验条件为：将待测试的电容屏一端用夹板夹住，夹板一端是半径为2mm的半圆角，另一端夹在曲柄轴上，在电机带动下，电容屏进行反复弯折，弯折频率为每1.3秒一次，弯折角度为180°，测试弯折50万次后电容屏的电阻变化。结果如表1所示。

表1电容屏性能测试结果

本发明柔性触控电容屏既有cf2的厚度，又能通过常规蚀刻设备生产。电容屏在2mm弯折半径、每1.3s弯折180°、折叠50万次的情况下，通道阻抗稳定，电阻变化率小于10％，外观效果以及触控效果良好。

综上所述，一种柔性触控电容屏，包括由上至下层叠设置的面板层和导电层，面板层包括透明聚酰亚胺膜材层和在透明聚酰亚胺膜材层下方蚀刻的银纳米线驱动电极层；导电层包括透明聚酰亚胺基材层和在透明聚酰亚胺基材层上方蚀刻的银纳米线感应电极层；面板层和导电层通过oca光学胶层贴合。相对于cf2双面导电膜结构，本发明工艺在普通生产线上就能完成制作，良率高，生产设备成本低，且具有良好的耐弯折和触控效果。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。