一种触摸按键及其制作方法与流程

本发明属于触摸按键领域，具体涉及一种对光学效果性能要求较高的触摸按键及其制作方法。

背景技术：

电容式触摸按键是多媒体技术的新应用，具有外形美观、节省空间、操作方便等优势。近几年，电容式触摸按键产品被越来越多地应用到智能家居、工控oa设备和车载领域，尤其是在车载领域中的控制车内空调、车窗玻璃升降、顶棚阅读灯等。

触摸按键的使用可以减少实体按键的投入，并且在按键下方可以放置led灯，触摸后按键灯光会给出反馈指示，对整车布局、灯光效果、成本降低有很大改善意义。但是由于整车中光线复杂，为了满足整车最佳的光学效果，整车设计工程师对触摸按键的透光性、光线均匀性等均提出了较高要求。目前，现有技术大多是在触摸按键背面额外贴合一层扩散膜，扩散膜将led灯光由点光源扩散为面光源，光学效果好，但是由于这类产品的叠层多，贴合效率低，制造成本高。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明在现有技术的基础上，提供了一种叠层少，贴合效率高的触摸按键，具体的，本发明提供了这样一种触摸按键，它主要包括盖板、光学胶黏贴层、扩散膜层，其中所述的扩散膜层的内表面上直接制作有触摸按键功能层，需要特别说明的是，这里所述的扩散膜层的内表面是指它与盖板贴合的一面，即直接与光学胶黏贴层接触的一面。进一步的，所述的触摸按键功能层包括触摸感应区域、边缘引线、插接金手指和柔性排线。

所述的光学胶黏贴层的材料为黏贴材料，用于将盖板和扩散膜层贴合在一起；它的具体材质有多种，但是要求其具备高清澈度、高透光性、高黏着力、高耐候性等性能。一般情况下，光学胶黏贴层的厚度为100-250μm，在一些具体的实施例中，可以为100μm、125μm、175μm，200μm，250μm，这往往需要根据具体的需要进行选择设置。在一些优选的实施例中，所述的所述的光学胶黏贴层的材料为光学亚克力无基材胶oca。

所述的扩散膜层在挤出成型的过程中加入了扩散粒子，当灯光穿过扩散膜层是，光线会在其中反复折射、反射与散射，最终将灯光扩散成面光源，致使进入驾驶者眼中时不再刺眼。通常情况下，为了实现更好的灯光效果，扩散膜层的厚度为50~250μm，并且其内外两侧的表面（即贴合了盖板的一面和没有贴合盖板的一面）均进行了硬化处理，防止制程加工造成划伤。

所述的触摸感应区域用于接收手指的触摸，并能够将电容量变化反馈给控制芯片。它的尺寸比较灵活，通常需要根据盖板上的灯光指示字符尺寸进行设计，通常情况下会比盖板上灯光指示字符单边大2~3mm，保证手指触摸偏移时也能检测到触摸信号。另外，触摸感应区域的图文形状也比较灵活，可以为正方形、圆形、e字咬合型等等，这通常需要根据盖板的材质、厚度、或者具体的需求进行设计。

本发明所提供的触摸按键中的触摸按键功能层可以通过减法工艺制作在扩散膜层的内表面（同上），具体的，这里所述的的减法工艺包括以下几步：

首先，在扩散膜层的内表面磁控溅镀ito（即纳米铟锡金属氧化物，indiumtinoxides）。它通常选用厚度20~200nm、方阻30~150ω/£（表面电阻率的单位）的透明导电陶瓷材料。一般情况下，ito的厚度和方阻是相互影响的，ito层厚则方阻低，但是透过率也有所降低，因此在这里需要同时兼顾透过率和方阻来设置ito的厚度。而由于ito为陶瓷材料，折弯性能差，因此在一些具体的实施例中，在触摸按键柔性排线的部位需要使用金属进行防护。

之后，在扩散膜层内表面的ito层上再次溅镀金属层，这里选用的金属材料可选自但不限于纯铜、铜镍合金、铜镍钛合金、钼铝钼合金。它的厚度一般为200~1000nm，面电阻≤0.2~1.0ω/□。一般情况下，金属层厚一点，触摸按键柔性排线在组装折弯时不会造成金属裂纹，导通性能好。

最后，在溅镀好ito和金属层的扩散膜层的内表面涂布或者复合一层感光材料，采用曝光成像、印刷抗蚀刻油墨、腐蚀掉非图文部分的ito和金属层，形成触摸感应区域和边缘引线。

本发明所提供的触摸按键中的触摸按键功能层可以通过加法工艺制作在扩散膜层的内表面（同上），具体的，这里所述的的加法工艺无需在扩散膜层的内表面溅镀ito和金属层，只需在其内表面通过印刷透明导电油墨的方式加工出触摸感应区域，并通过印刷银浆的方式制作边缘引线7即可。

一般情况下，插接金手指需要进行印刷碳浆做防护，这主要是因为减法工艺中的金属层和加法工艺中的银浆都是活性金属，其抗氧化性能差，而碳浆抗氧化性能明显优于金属和银浆。

另外，在一些具体的实施例中，还可以采用减法工艺制作触摸感应区域，采用加法工艺加工边缘引线，两种工艺结合完成触摸按键制作。或者采用加法工艺制作触摸感应区域，采用减法工艺加工边缘引线，这应当视为本发明的等同替代。

综上所述，不同于现有技术的是，本发明提供的触摸按键直接使用扩散膜层做基材，再采用加法或者减法工艺直接在扩散膜层表面通过加工触摸按键感应区域和边缘引线的方式制造出触摸按键功能层，简化制作流程，达到成本降低目的。另外，扩散膜可将灯光由点光源扩散为面光源，柔和透过光线，能够很好地满足整车光学效果。

附图说明

图1为现有技术中常规的触摸按键结构示意图；

图2为本发明提供的触摸按键结构示意图；

图3为本发明提供的触摸按键功能层示意图；

图中：1-盖板、2-光学胶黏贴层、3-触摸按键功能层、4-触摸按键基材、5-扩散膜层、6-触摸感应区域、7-边缘引线、8-插接金手指、9-柔性排线。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本发明的保护的范围。

实施例1触摸按键的减法工艺制作

参见图2，本实施例提供的触摸按键包括盖板1、光学胶黏贴层2、触摸按键功能层3、扩散膜层5。参见图3，本实施例提供的触摸按键的触摸按键功能层3包括触摸感应区域6、边缘引线7、插接金手指8、和柔性排线9。

本实施例的盖板1采用塑料复合材质，厚度2.0mm，介电常数低。盖板1上灯光指示字符尺寸为9*10mm。

本实施例的光学胶黏贴层2选用光学亚克力无基材胶oca（opticallyclearadhesive），厚度为100μm，满足填补要求，贴合后无气泡。

本实施例中扩散膜层5的膜厚度为50μm，这个厚度可以更好的提升触摸按键柔性排线9的可挠性。绕曲半径小，进而减小组装预留空间，实现窄边框，产品更美观。

本实施例的触摸感应区域6的图文为e字咬合型，其尺寸为13*14mm（按照灯光指示字符单边外扩2mm进行设计）。另外，本实施例的插接金手指8印刷碳浆做防护。

在制作触摸按键功能层3，首先在扩散膜层5表面磁控溅镀ito，溅镀ito厚度25±5nm、面电阻75±15ω/□、整体透过率86%左右，此方案满足透过率及按键通道＜1k阻抗要求。之后再在扩散膜层5内的表面ito层上再次溅镀铜镍钛合金，它的厚度为1000±50nm，面电阻≤1.0ω/□。最后在溅镀好ito和金属层的扩散膜层5的内表面上复合一层感光膜，此感光膜具有见光固化特性。根据触摸感应区域6和边缘引线7图文设计光罩治具，所需光罩在触摸感应区域6和边缘引线7有效图文区域为白色透光区，非有效图文区域为黑色遮光区。通过曝光机、光罩在复合好感光膜的扩散膜层5上成像、通过蚀刻药液槽腐蚀掉非图文部分的ito和金属层。此工序后再在边缘引线7区域印刷一层抗蚀刻油墨，通过选择性蚀刻药液槽腐蚀掉触摸感应区域6表面的铜镍钛合金，触摸感应区域6仅剩下ito，不遮挡光学但是具备导电功能。

实施例2触摸按键的加法工艺制作

参见图2，本实施例提供的触摸按键包括盖板1、光学胶黏贴层2、触摸按键功能层3、扩散膜层5。参见图3，本实施例提供的触摸按键的触摸按键功能层3包括触摸感应区域6、边缘引线7、插接金手指8、和柔性排线9。

本实施例的盖板1采用采用玻璃材质，厚度1.3mm，介电常数高。盖板1上灯光指示字符尺寸为8*8mm。

本实施例的光学胶黏贴层2选用光学亚克力无基材胶oca（opticallyclearadhesive），厚度为175μm，满足填补要求，贴合后无气泡。

本实施例中扩散膜层5的膜厚度为100μm，考虑到触摸按键柔性排线9的可挠性，同时兼顾加法制程中透明导电油墨印刷、银浆印刷、碳浆印刷三道印刷工序都要经过高温烘烤，100μm材料形变小，有益于印刷套位精度提高。

本实施例的触摸感应区域6的图文为矩形块，其尺寸为14*14mm（按照灯光指示字符单边外扩3mm进行设计）。另外，本实施例的插接金手指8印刷碳浆做防护。

在制作触摸按键功能层3，直接在扩散膜层5上通过印刷透明导电油墨的形式加工出触摸感应区域6，再通过印刷银浆的实行加工出边缘引线7即可。具体为根据触摸感应区域6图文设计透明导电油墨印刷网版，根据边缘引线7区域图文设计银浆印刷网版。两张网版的触摸感应区域6图文和边缘引线7区域图文网孔可透过油墨，非图文部分网孔不能透过油墨。印刷时在丝网印版的一端倒入油墨，用刮板对丝网印版上的油墨部位施加一定压力，同时朝丝网印版另一端匀速移动，油墨在移动中被刮板从网版的触摸感应区域6图文网孔和边缘引线7区域图文网孔中挤压到扩散膜层5上。印刷有先后顺序，后一道印刷必须抓取前一道印刷图文做靶标进行对位，以此来保证两道印刷的套位精度。

以上所述的实施例，其描述较为详细具体，但并不能理解为对本发明专利范围的限制。应当说明的是，对于相关领域的技术人员来说，在不脱离本构思的前提下，还可以做若干的变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。