一种触控屏感应器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种触控屏感应器的制造方法。该方法包括以下步骤：对溅射有氧化铟锡层的玻璃基板或PET板进行清洗并干燥；在黄光条件下，采用覆膜方式在氧化铟锡层上覆上固态光刻胶；将覆上固态光刻胶的玻璃基板或PET板放置在掩膜版上，曝光固态光刻胶；使用显影液将横向电极的图案或纵向电极的图案显影，去除固态光刻胶中没有发生曝光反应的区域；采用蚀刻液对氧化铟锡层进行蚀刻，去除氧化铟锡层中没有覆盖有已曝光的固态光刻胶的区域；采用去墨液将固态光刻胶中发生曝光反应的区域去除，清洗并干燥；在玻璃基板或PET板上、横向电极或纵向电极边缘制作金属引线。该方法工艺简单、固态光刻胶成膜均匀，便于控制显影与蚀刻时间，保证产品质量。
【专利说明】一种触控屏感应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及触控屏的生产制造领域，尤其涉及一种触控屏感应器的制造方法。
【背景技术】
[0002]触控屏(touch screen)又称为“触摸屏”、“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或文字时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动连接装置，以实现触控屏中显示内容的控制。触控屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等优点，具有操作简便性，在一定程度上替代了鼠标或键盘，成为实现人与平板电脑、智能手机等终端人机交互的主要方式。
[0003]近年来，随着智能手机、平板电脑的兴起，触控屏市场得到较快的发展。触控屏包括设置在显示屏前面的感应器和与感应器相连的控制器，感应器检测用户触摸位置以产生触摸信息并传送给控制器，控制器将接收到的触摸信息转换成触点坐标，并将其传送给主机的主控芯片，并接收主机的主控芯片发出的命令加以执行。
[0004]现有的触控屏感应器的制造方法包括以下步骤:氧化铟锡表面清洗、涂布或贴附光刻胶、前烘、曝光、显影、坚膜、检测、蚀刻、去胶、检测。该方法工艺复杂，具体地，该过程需要通过至少两次涂胶和前烘过程，若只进行一次涂胶，会导致光刻胶较薄，容易出现钻蚀现象；而且涂胶过程容易导致成膜不均匀、影响产生质量；在前烘和坚膜的时间和温度控制不好，容易使其残留物影响触控屏感应器的产品质量；涂胶或贴附的光刻胶的厚度较小，使得曝光和显影时间难以准确控制，容易导致蚀刻过程中器件短路或电极过刻，使电阻增加。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种工艺简单的触控屏感应器的制造方法。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种触控屏感应器的制造方法，包括以下步骤:
[0007]S1:对溅射有氧化铟锡层的玻璃基板或PET板进行清洗并干燥；
[0008]S2:在黄光条件下，采用覆膜方式在所述氧化铟锡层上覆上固态光刻胶；
[0009]S3:将覆上所述固态光刻胶的所述玻璃基板或PET板放置在掩膜版上，曝光所述固态光刻胶；
[0010]S4:使用显影液将横向电极的图案或纵向电极的图案显影，去除所述固态光刻胶中没有发生曝光反应的区域，并清洗；
[0011]S5:采用蚀刻液对氧化铟锡层进行蚀刻，去除所述氧化铟锡层中没有覆盖有已曝光的所述固态光刻胶的区域，并清洗；
[0012]S6:采用去墨液将所述固态光刻胶中发生曝光反应的区域去除，清洗并干燥，以制得所述横向电极或纵向电极；
[0013]S7:在所述玻璃基板或PET板上、所述横向电极或纵向电极边缘制作金属引线，完成触控屏感应器的制作。
[0014]优选地，所述步骤SI包括:采用洗涤剂进行清洗，接着以乙醇为溶剂采用超声波清洗2?4min，再以纯水为溶剂超声波清洗2?4min ;最后采用风刀吹10?250s或在95?115°C下烘烤15?19min。
[0015]优选地，所述步骤S2包括:在黄光条件下，将固态光刻胶放置在氧化铟锡层上，采用覆膜方式，覆膜温度达95?105°C，覆膜压力为2?4kg/cm2、覆膜速度为2.5?3.5m/min将固态光刻胶压在氧化铟锡层上。
[0016]优选地，所述步骤S3包括:将覆上所述固态光刻胶的所述玻璃基板或PET板放置在菲林、铬板或光罩上，在真空度> 700mmHg条件下，曝光能量为21级曝光尺中的7?9级的紫外光下曝光70?120s。
[0017]优选地，所述步骤S4包括:在温度为28?34°C、压强为1.5-2.0kg/cm2时，将曝光后的玻璃基板或PET板放置在显影液中显影30?50s ;其中，显影液为浓度为I?3mol/L的K2CO3和/或Na2CO3溶液。
[0018]优选地，所述步骤S5包括:采用是浓度为16?21mol/L的配比为HC1:HN03:H20 =15?19:15?19:18?22的蚀刻液对氧化铟锡层进行蚀刻，蚀刻时间为150?200s。
[0019]优选地，所述步骤S6包括:所述去墨液包括浓度为I?3mol/L的强碱溶液。
[0020]优选地，所述步骤S4?S6中的清洗包括:将玻璃基板或PET板在水压为
1.5-2.0kg/cm2的纯水中清洗I?2min ;所述步骤S6中干燥包括将玻璃基板或PET板放置在95?115°C下烘烤15?19min，或采用风刀吹10?250s。
[0021]优选地，所述步骤S7包括:采用丝印方式在玻璃基板或PET板上、横向电极或纵向电极的边缘丝印金属引线，所述金属引线与所述横向电极或纵向电极相连，以完成触控屏感应器的制作。
[0022]优选地，在真空条件下，采用溅射方式在溅射有氧化铟锡层的玻璃基板或PET板上镀金属层；然后在所述金属层上采用覆膜方式覆上固态光刻胶，使用光罩曝光金属引线的图案；再使用显影剂将所述金属引线显影，并使用不与固态光刻胶反应的退镀液退镀所述金属层，以制作所述金属引线；其中，所述步骤S7发生在步骤S2之前。
[0023]本发明与现有技术相比具有如下优点:本发明所提供的触控屏感应器的制造方法，工艺简单、固态光刻胶成膜均匀，便于控制显影与蚀刻时间，保证产品质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0025]图1是本发明一实施例中触控屏感应器的制造方法的流程图。
【具体实施方式】
[0026]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0027]图1示出本实施例触控屏感应器的制造方法的流程图。该触控屏感应器的制造方法包括以下步骤:
[0028]S1:对溅射有氧化铟锡层的玻璃基板或PET板进行清洗并干燥。可以理解地，在制作触控屏感应器的过程中，若溅射有氧化铟锡层的玻璃基板或PET板上有粘附物、油污、颗粒、夹杂物、异色点等杂质或水分，不仅影响触控屏成品的外观，而且严重影响氧化铟锡层与光刻胶表面之间的黏附性和润湿性，导致光刻胶表面不平，产生气孔而使蚀刻过程中出现钻蚀现象，影响触控屏的图形分辨率，并导致电路断路或短路。
[0029]具体地，清洗步骤包括采用洗涤剂进行清洗，接着以乙醇为溶剂采用超声波清洗2?4min，再以纯水为溶剂超声波清洗2?4min。洗涤剂可以是洗衣液、洗洁精等日常清洗用品，采用洗涤剂进行清洗，可以去除溅射有氧化铟锡层的玻璃基板或PET板上大部分容易脱落的粘附物、油污、颗粒等杂质。可以理解地，该超声波清洗是采用专用的超声波清洗机进行清洗。本实施例中，采用超声波清洗机先后以乙醇、纯水为溶剂清洗2?4min，利用超声波在介质传达时产生的穿透性和冲击力，可将溅射有氧化铟锡层的玻璃基板或PET板上粘附的杂质去除，在清洁度达到标准的同时清洗速度快，其速度比传统清洁方法可提高几倍、甚至几十倍。可以理解地，采用超声波清洗机以乙醇为溶剂清洗更容易去除有机物杂质，以纯水为溶剂清洗可避免引入新的杂质。
[0030]在清洗工序完成后，采用风刀吹10?250s或在95?115°C下烘烤15?19min，以达到干燥目的。可以理解地，风刀的吹风时间与风刀的压强相关，在压强大的情况下，吹10?20s即可，在压强小的情况下，吹风时间较长，达230?240s，才以将溅射有氧化铟锡层的玻璃基板或PET板上的水分去除，在干燥的同时，可将氯化铟锡层表面的杂质和水分清理干净。可以理解地，还可以将清洁后的溅射有氧化铟锡的玻璃基板或PET板放置在95?115°C的烘箱中烘烤15?19min，以使其干燥。
[0031]S2:在黄光条件下，采用覆膜方式在氧化铟锡层上覆上固态光刻胶。可以理解地，固态光刻胶呈卷状，使用不透光的黑纸包裹，其厚度为15?20 μ m，在市面上有售。可以理解地，固态光刻胶对大部分可见光敏感，对黄光不敏感，在黄光室进行进行覆上固态光刻胶的操作，可以避免其他可见光照射到固态光刻胶而发生曝光反应。具体地，采用覆膜方式包括以下步骤:在黄光条件下，将固态光刻胶放置在氧化铟锡层上，覆膜温度达95?105°C，覆膜压力为2?4kg/cm2、覆膜速度为2.5?3.5m/min将固态光刻胶压在氧化铟锡层上。可以理解地，采用覆膜方式为采用专用的覆膜机进行覆膜，其中，覆膜温度是指覆膜机压轮的温度，覆膜压力为覆膜机压轮的压力，覆膜速度为覆膜机压轮的旋转速度。可以理解地，覆膜机压轮的温度、压力和速度的设置可使固态光刻胶均匀、牢固地覆上氧化铟锡层上，避免因固态光刻胶与氧化铟锡层之间存在缝隙而且影响其后工艺步骤的进行。
[0032]S3:将覆上固态光刻胶的玻璃基板或PET板放置在掩膜版上，曝光固态光刻胶。可以理解地，曝光是在掩膜版与覆上固态光刻胶的玻璃基板或PET板对准之后，将掩膜板上的图案转移到固态光刻胶上。具体地，将覆上固态光刻胶的玻璃基板或PET板放置在菲林、铬板或光罩上，在真空度> 700mmHg条件下，曝光能量为21级曝光尺中的7?9级时的紫外光下曝光70?120s,曝光后静置15?20min。可以理解地，若曝光时间过短，则光化学反应程度不够，导致显影效果不佳，影响氧化铟锡蚀刻工艺的进行；若曝光时间过长，因氧化铟锡层与掩膜版之间存在缝隙，在衍射效应下，蚀刻后的氧化铟锡边缘出现衍射花样，使图形分辨率降低。在曝光过程中，若固态光刻胶的厚度不均匀，致使入射光与反射光之间相互干涉，而导致显影后，在侧壁上产生波浪状的不平整的现象。
[0033]S4:使用显影液将横向电极的图案或纵向电极的图案显影，去除固态光刻胶中没有发生曝光反应的区域，并清洗。具体地，在温度为28?34°C、压强为1.5-2.0kg/cm2时，将曝光后的玻璃基板或PET板放置在显影液中显影30?50s，以将横向电极或纵向电极的图案显影，去除固态光刻胶中没有发生曝光反应的区域；其中，显影液为浓度为I?3mol/L的K2CO3和/或Na2CO3溶液。可以理解地，固态光刻胶在显影液中溶解，而已发生曝光反应的固态光刻胶在显影液中没有溶解，故可去除没有发生曝光反应的区域。在显影过程中，显影时间的控制对产品质量至关重要；若显影时间过短，会导致蚀刻结束后仍有氧化铟锡层残余，极易造成器件短路；若显影时间过长，会导致需留下的起保护作用的固态光刻胶也大量溶解，余下的固态光刻胶厚度不足以充分保护固态光刻胶下的氧化铟锡层，导致电极过亥IJ，器件接触及串联电阻增加。将玻璃基板或PET板在水压为1.5-2.0kg/cm2的纯水中清洗I?2min，以去除其中残留的显影液。
[0034]S5:采用蚀刻液对氧化铟锡层进行蚀刻，去除氧化铟锡层中没有覆盖有已曝光的固态光刻胶的区域，并清洗。具体地，采用是浓度为16?21mol/L的配比为HC1:HN03:H20=15?19:15?19:18?22的蚀刻液对氧化铟锡层进行蚀刻，蚀刻时间为150?200s，以去除氧化铟锡层中没有覆盖有已曝光的固态光刻胶的区域。优选地，蚀刻液的配比为HCl:HNO3:H2O = 17:17:20。可以理解地，蚀刻液为可与氧化铟锡层反应而不与曝光后的固态光刻胶反应的溶液。蚀刻液与氧化烟锡层进行如下反应:In203+6HCl = 2InCl3+3H20 ；
[0035]2Sn02+8HCl = 2SnCl4+4H20 ；In203+6HN03 = 2In (NO3) 3+3H20 ；
[0036]2Sn02+8HN03 = 2SN(NO3)4+4H20。在蚀刻过程中，蚀刻时间的控制至关重要；若蚀刻时间过短，容易导致需要蚀刻部分未完全蚀刻掉，生产出的横向电极或纵向电极的质量不佳；若蚀刻时间过长，容易出现钻蚀现象。将玻璃基板或PET板在水压为1.5-2.0kg/cm2的纯水中清洗I?2min，以去除其中残留的蚀刻液。
[0037]S6:采用去墨液将固态光刻胶中发生曝光反应的区域去除，清洗并干燥，以制得横向电极或纵向电极。具体地，去墨液采用浓度为I?3mol/L的强碱溶液，优选为KOH和/或NaOH溶液，其原因在于KOH与NaOH的成本较低，适于工业生产。将玻璃基板或PET板在水压为1.5-2.0kg/cm2的纯水中清洗I?2min，以去除其中残留的去墨液。去除固态光刻胶中已发生曝光反应的区域后，清洗并干燥，即可制得横向电极或纵向电极；具体地，“干燥”过程包括将玻璃基板或PET板放置在烘箱中烘烤15?19min，烘烤温度为95?115°C，以烘干玻璃基板或PET板；或采用风刀吹10?250s，吹干玻璃基板或PET板。
[0038]S7:在玻璃基板或PET板上、横向电极或纵向电极边缘制作金属引线，完成触控屏感应器的制作。具体地，采用丝印方式在玻璃基板或PET板上、横向电极或纵向电极的边缘丝印金属引线，金属引线与横向电极或纵向电极相连，以完成触控屏感应器的制作。可以理解地，丝印方式是采用丝印机进行的工序，通过采用丝印机在玻璃基板或PET板上、横向电极或纵向电极的边缘丝印出金属引线，该金属引线可以是银胶线。
[0039]可以理解地，金属引线也可以采用以下步骤S7制得:在真空条件下，采用溅射方式在溅射有氧化铟锡层的玻璃基板或PET板上镀金属层，可以理解地，可以是铝、钥铝钥、铜和铜镍合金或其他金属。然后在金属层上采用覆膜方式覆上固态光刻胶，使用光罩曝光金属引线的图案。可以理解地，在给金属层上覆上干膜之前需要对金属层进行清洗烘干，以避免干膜的覆着力不强，而且清洗后其表面清洁干净、外观较为良好。再使用显影剂将金属引线显影，并使用不与固态光刻胶反应的退镀液退镀金属层，以制作金属引线。具体地，采用喷淋或浸泡2~4%的碳酸钠或碳酸钾(即显影剂)进行显影；而退镀金属层是在温度为40~60°C时，将专用的不与干膜反应的金属退镀液喷淋在金属层上，可以理解地，该金属退镀液是与金属层而不与氧化铟锡层反应的酸性溶液。具体地，采用溅射方式制得金属引线的步骤S7发生在步骤S2之前。
[0040]在触控屏感应器制作完成后，在采用相同的工艺下，对经不同曝光时间、显影时间以及蚀刻时间制得的触控屏传感器采用专用的测试仪器进行电性测试，以检测成品的良率，其检测结果如表一所示。
[0041]表一
[0042]
【权利要求】
1.一种触控屏感应器的制造方法，其特征在于:包括以下步骤: 51:对溅射有氧化铟锡层的玻璃基板或PET板进行清洗并干燥； 52:在黄光条件下，采用覆膜方式在所述氧化铟锡层上覆上固态光刻胶； 53:将覆上所述固态光刻胶的所述玻璃基板或PET板放置在掩膜版上，曝光所述固态光刻胶； S4:使用显影液将横向电极的图案或纵向电极的图案显影，去除所述固态光刻胶中没有发生曝光反应的区域，并清洗； 55:采用蚀刻液对氧化铟锡层进行蚀刻，去除所述氧化铟锡层中没有覆盖有已曝光的所述固态光刻胶的区域，并清洗； 56:采用去墨液将所述固态光刻胶中发生曝光反应的区域去除，清洗并干燥，以制得所述横向电极或纵向电极； 57:在所述玻璃基板或PET板上、所述横向电极或纵向电极边缘制作金属引线，完成触控屏感应器的制作。
2.根据权利要求1所述的触控屏感应器的制造方法，其特征在于:所述步骤SI包括:采用洗涤剂进行清洗，接着以乙醇为溶剂采用超声波清洗2~4min，再以纯水为溶剂超声波清洗2~4min ;最后采用风刀吹10~250s或在95~115°C下烘烤15~19min。
3.根据权利要求1所 述的触控屏感应器的制造方法，其特征在于:所述步骤S2包括:在黄光条件下，将固态光刻胶放置在氧化铟锡层上，采用覆膜方式，覆膜温度达95~105°C，覆膜压力为2~4kg/cm2、覆膜速度为2.5~3.5m/min将固态光刻胶压在氧化铟锡层上。
4.根据权利要求1所述的触控屏感应器的制造方法，其特征在于:所述步骤S3包括:将覆上所述固态光刻胶的所述玻璃基板或PET板放置在菲林、铬板或光罩上，在真空度^ 700mmHg条件下，曝光能量为21级曝光尺中的7~9级的紫外光下曝光70~120s。
5.根据权利要求1所述的触控屏感应器的制造方法，其特征在于:所述步骤S4包括:在温度为28~34°C、压强为1.5-2.0 kg/cm2时，将曝光后的玻璃基板或PET板放置在显影液中显影30~50s ;其中，显影液为浓度为I~3mol/L的K2CO3和/或Na2CO3溶液。
6.根据权利要求1所述的触控屏感应器的制造方法，其特征在于:所述步骤S5包括:采用是浓度为16~21mol/L的配比为HCl:HNO3:H20=15~19:15~19:18~22的蚀刻液对氧化铟锡层进行蚀刻，蚀刻时间为150~200s。
7.根据权利要求1所述的触控屏感应器的制造方法，其特征在于:所述步骤S6包括:所述去墨液包括浓度为I~3mol/L的强碱溶液。
8.根据权利要求5~7任一项所述的触控屏感应器的制造方法，其特征在于:所述步骤S4~S6中的清洗包括:将玻璃基板或PET板在水压为1.5-2.0 kg/cm2的纯水中清洗I~2min ;所述步骤S6中干燥包括将玻璃基板或PET板放置在95~115°C下烘烤15~19min，或采用风刀吹10~250s。
9.根据权利要求8所述的触控屏感应器的制造方法，其特征在于:所述步骤S7包括:采用丝印方式在玻璃基板或PET板上、横向电极或纵向电极的边缘丝印金属引线，所述金属引线与所述横向电极或纵向电极相连，以完成触控屏感应器的制作。
10.根据权利要求8所述的触控屏感应器的制造方法，其特征在于:所述步骤S7包括:在真空条件下，采用溅射方式在溅射有氧化铟锡层的玻璃基板或PET板上镀金属层；然后在所述金属层上采用覆膜方式覆上固态光刻胶，使用光罩曝光金属引线的图案；再使用显影剂将所述金属引线显影，并使用不与固态光刻胶反应的退镀液退镀所述金属层，以制作所述金属引线； 其中，所述步骤S7发生在步骤S2之前。
【文档编号】G06F3/041GK104035622SQ201410291154
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】向火平 申请人:深圳市点燃科技有限公司