一种单片式电容屏的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种单片式电容屏的制作方法，其是基于先制作颜色层，形成可视区和非可视区，再制作触控层的OGS电容屏制造工艺，其中，触控层的触控图形采用激光雕刻和黄光制程共同加工形成，或者仅采用激光雕刻加工形成。当同时采用激光雕刻和黄光制程时，大部分区域由激光雕刻进行加工，激光雕刻区域可以只在可视区内，也可以覆盖到非可视区内。该方法克服了黄光制程加工触控层时，遇到清洁问题、短路问题、检测问题和修补问题等，并具有制作简单和制程良品率高等优点。
【专利说明】一种单片式电容屏的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电容屏制造工艺，尤其涉及一种采用激光雕刻和黄光制程的单片式电容制作方法。
【背景技术】
[0002]近年来，电容触摸屏领域发展出了单片式(One Glass Solut1n, 0GS)电容触摸屏，其只采用一片玻璃基板，在该片玻璃基板的表面形成ΙΤ0触控单元的阵列并同时起到作为保护玻璃的作用。由于相对于常规的采用两层玻璃制作的电容触摸屏，这种电容触摸屏节约了一片玻璃基板，其结构简单，轻、薄且透光性好，由此降低了生产成本并提高了产品合格率。
[0003]目前，单片式0GS电容屏，特别是小尺寸的手机0GS电容屏一般采用先制作颜色边框(制作颜色层，从而形成可视区和非可视区)、再镀薄膜导体继而加工形成触摸图形的技术方案。这种技术方案存在以下几个问题:
[0004]1、清洁问题:先制作颜色边框再镀薄膜导体的玻璃一般不能采用超声震荡方式来清洁玻璃表面，因此在0GS制程中薄膜导体的表面洁净度无法保证，从而影响了后续黄光制程电容屏的良品率，比如触控图形线条容易出现短路和开路问题。
[0005]2、短路问题:由于0GS电容屏的触控图形线条数量多、长度较长而且线距小，因而采用黄光制程容易出现线条短路问题。
[0006]3、检测问题:由于0GS电容屏的PIN脚数量多而且PIN宽度小(比如宽度为0.15_左右)，因而在假压测试过程中的探针或FPC (柔性印刷电路板)的金手指与PIN脚比较难对位，从而导致了检测难的问题。
[0007]4、修补问题:(a)可视区:触控图形线条之间的短路需要修补，否则影响电容屏功能，而0GS电容屏一般采用消影ΙΤ0玻璃来制作，因而肉眼更不容易捕获ΙΤ0线短路之处，从而导致修补困难。(b)非可视区:同样不容易用肉眼捕获短路之处。另外，如果用激光修补则会烧穿非可视区的颜色层而导致漏光问题。当然，可在激光修补后再丝印一层颜色层消除非可视区漏光，但这样会增加生产工序和生产成本。
[0008]因此，本领域的技术人员致力于开发一种0GS电容屏的制作方法，具有制作简单和制程良品率闻等优点。
【发明内容】
[0009]有鉴于现有技术(使用黄光制程加工形成触控图形)的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种制作简单、经济性好的0GS电容屏制作方法，主要是通过引出激光雕刻工艺来提高触控图形质量，进而来提升产品良率。
[0010]为实现上述目的，本发明提供了一种单片式电容屏的制作方法，其是基于先制作颜色层，形成可视区和非可视区，再制作触控层的0GS电容屏制造工艺，其中，触控层的触控图形通过激光雕刻和黄光制程加工形成，或者仅采用所述激光雕刻加工形成。
[0011]进一步地，具体包括以下步骤:
[0012]步骤1、在透明基材上先形成颜色层，有颜色层材质(油墨)覆盖的区域为非可视区，其余为可视区；
[0013]步骤2、淀积触控层材质(薄膜导体)；
[0014]步骤3、采用激光雕刻和黄光制程，或者仅采用激光雕刻对触控层材质进行加工，从而形成触控图形。
[0015]进一步地，在步骤3中，当同时采用激光雕刻和黄光制程的加工方式时，由激光雕刻加工形成的触控图形在可视区内，其余的触控图形由黄光制程加工形成。优选地，在工艺允许的前提下，将激光雕刻区域尽可能接近非可视区，从而在可视区内实现尽可能大的激光雕刻区域。
[0016]进一步地，由激光雕刻加工形成的触控图形和由黄光制程加工形成的触控图形在可视区内无缝连接。优选地，在工艺允许的前提下，连接处尽量靠近非可视区。同时权衡考虑，连接处线条的线宽，尽量选择在大线宽处连接。
[0017]进一步地，在步骤3中，当同时采用激光雕刻和黄光制程的加工方式时，由黄光制程加工形成的触控图形在非可视区内，其余的触控图形由激光制程加工形成。
[0018]进一步地，由激光雕刻加工形成的触控图形和由黄光制程加工形成的触控图形在非可视区内无缝连接。优选地，在不影响制程的前提下，权衡考虑连接处线条的线宽，尽量选择在大线宽处连接。
[0019]进一步地，当激光雕刻的区域覆盖非可视区时，还包括:
[0020]步骤4、形成第二颜色层，其图形(指覆盖颜色层材质的区域)至少覆盖非可视区内由激光雕刻加工形成的触控图形。即采用与步骤1类似的工艺再做一次颜色层，来弥补由于激光雕刻而损伤的步骤1中形成的颜色层。
[0021]进一步地，激光雕刻使用激光刻蚀机；黄光制程包括光刻工艺和刻蚀工艺(一般采用湿法蚀刻)。
[0022]进一步地，黄光制程可以采用干法蚀刻制程来替代，如蚀刻膏工艺，其主要流程包括:丝网印刷蚀刻膏(蚀刻油墨)一烘烤一清洗一烘干一蚀刻工艺完成。
[0023]采用黄光+激光制程主要是通过采用黄光制程来制作一小部分的触控图形和采用激光制程来制作绝大部分的触控图形，或者全部触控图形均采用激光雕刻，是为了有效避免传统黄光制程的缺点和不足。这种技术方法有以下优点:
[0024](1)触控层或ΙΤ0层有无经过超声清洗基本不影响后续的激光雕刻制程。
[0025](2)激光输出功率稳定，触控图形中的线条基本不存在短路问题。
[0026](3) 0GS电容屏生产制程基本上不需要修补。
[0027](4)0GS电容屏生产制程也不需检测(生产中可采用部分抽测，同黄光制程相比可大幅减少检测工作量)。
[0028](5)由于激光的雕刻痕比黄光技术雕刻痕小，生产可用相对便宜的非消影玻璃代替消影玻璃来制作0GS电容屏。
[0029](6)有利于减少生广工序、节约生广成本、提闻广品品质和良品率。
[0030]以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是一种电容屏内颜色层分布的整体示意图；
[0032]图2是图1中电容屏完成ΙΤ0层后的整体示意图，即在图1的基础上叠加了 ΙΤ0图形；
[0033]图3是图2中电容屏上半部分的局部放大图；
[0034]图4是图3中区域A的局部放大图，采用了实施例一的制备方法；
[0035]图5是图3中区域B的局部放大图，采用了实施例二的制备方法。
【具体实施方式】
[0036]以下通过三组工艺流程来对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。0GS电容屏的一般工艺流程已是本领域的公知技术，在此不再赘述，实施例仅针对与本发明相关的颜色层、触控层的形成工艺进行详细说明。
[0037]实施例一的0GS电容屏制作方法，其中包括以下步骤:
[0038]步骤1、在透明基材(如玻璃或类似材料)上形成颜色层，由颜色层材质(油墨)覆盖的区域为非可视区，其余为可视区，在本实施例中该可视区也即电容屏实际的可视区域；
[0039]步骤2、淀积触控层材质，在本实施例中选用溅射ΙΤ0来获得触摸层的薄膜，但导电薄膜并不限于使用Ι--，可以使用与其效果相似的材料，如FT0、ΑΖ0、碳纳米管、石墨烯等等;
[0040]步骤3、采用激光雕刻和黄光制程对ΙΤ0进行加工，从而形成ΙΤ0图形。其中，激光雕刻加工形成的Ι--图形在可视区内，其余的ΙΤ0图形由黄光制程加工形成。优选地，在工艺允许的前提下(主要是黄光制程的工艺能力)，将激光雕刻区域尽可能接近非可视区，从而在可视区内实现尽可能大的激光雕刻区域。
[0041]此时，由激光雕刻加工形成的ΙΤ0图形和由黄光制程加工形成的ΙΤ0图形在可视区内无缝连接。在工艺允许的前提下，连接处尽量靠近非可视区。同时权衡考虑，连接处线条的线宽，尽量选择在大线宽处连接，减小图形对准的难度。
[0042]具体的工艺顺序，理论上可以是先进行黄光制程形成小部分的ΙΤ0图形，再进行激光雕刻形成剩余部分的ΙΤ0图形，或者先激光雕刻后黄光制程。实际加工时优选前者，即先黄光制程后激光雕刻，更利于工艺控制。
[0043]其中，激光雕刻采用激光刻蚀机，黄光制程包括对ΙΤ0进行的光刻工艺和刻蚀工艺(一般采用湿法蚀刻)。黄光制程还可以采用干法蚀刻制程来替代，如蚀刻膏工艺，其主要流程包括:丝网印刷蚀刻膏(蚀刻油墨)一烘烤一清洗一烘干一蚀刻工艺完成，其特点是覆盖有蚀刻膏(蚀刻油墨)的ΙΤ0被蚀刻掉。
[0044]图1是电容屏完成第一次颜色层后的整体示意图，其中示出了可视区1 (图中中间未做填充的矩形区域)、非可视区2 (图中有横线填充的区域)。图2图1中电容屏完成ΙΤ0层后的整体示意图，其中黑色线条及色块即ΙΤ0线条以及块状的ΙΤ0，由于ΙΤ0图形比较密集，在此视图下部分线条和色块视觉上看似有粘连。图3是图2中电容屏上半部分的局部放大图，同样其中黑色区域为Ι--图形。图4是图3中区域A的局部放大图，示出了可视区1内ITO图形3 (黑色线条)在激光雕刻区域5和黄光制程区域4拼接处无缝连接。
[0045]实施例二的0GS电容屏制作方法，其中包括以下步骤:
[0046]步骤1、在透明基材(如玻璃或类似材料)上形成颜色层，由颜色层材质(油墨)覆盖的区域为非可视区，其余为可视区；
[0047]步骤2、淀积触控层材质，在本实施例中选用溅射ΙΤ0来获得触摸层的薄膜，但导电薄膜并不限于使用Ι--，可以使用与其效果相似的材料，如FT0、ΑΖ0、碳纳米管、石墨烯等等;
[0048]步骤3、采用激光雕刻和黄光制程对ΙΤ0进行加工，从而形成ΙΤ0图形。其中，由黄光制程加工形成的触控图形在非可视区内，其余的触控图形由激光制程加工形成。
[0049]此时，由激光雕刻加工形成的ΙΤ0图形和由黄光制程加工形成的ΙΤ0图形在非可视区内无缝连接。同时，在不影响制程的前提下，考虑连接处线条的线宽，尽量选择在大线宽处连接，减小图形对准的难度。
[0050]具体的工艺顺序，理论上可以是先进行黄光制程形成小部分的ΙΤ0图形，再进行激光雕刻形成剩余部分的ΙΤ0图形，或者先激光雕刻后黄光制程。实际加工时优选前者，即先黄光制程后激光雕刻，更利于工艺控制。
[0051]其中，激光雕刻采用激光刻蚀机，黄光制程包括对ΙΤ0进行的光刻工艺和刻蚀工艺(一般采用湿法蚀刻)。黄光制程还可以采用干法蚀刻制程来替代，如蚀刻膏工艺，其主要流程包括:丝网印刷蚀刻膏(蚀刻油墨)一烘烤一清洗一烘干一蚀刻工艺完成，其特点是覆盖有蚀刻膏(蚀刻油墨)的ΙΤ0被蚀刻掉。
[0052]图5是图3中区域B的局部放大图，示出了非可视区2内ΙΤ0图形3 (黑色线条)在激光雕刻区域5和黄光制程区域4拼接处无缝连接。
[0053]步骤4、形成第二颜色层，其图形至少覆盖非可视区内由激光雕刻加工形成的触控图形。即采用与步骤1类似的工艺再做一次颜色层，来弥补由于激光雕刻而损伤的步骤1中形成的颜色层。鉴于实际的工艺能力，该颜色层的版图图形在完全包括非可视区内激光雕刻区域的同时，还需要有一定量的扩大，以确保颜色层材质(油墨)完全覆盖非可视区内激光雕刻区域，优选地，可以在第一次颜色层版图的基础上，在保持版图整体形状、面积不变的前提下，等比例缩小其上可视区的面积(即相应地加宽了可视区外围的非可视区边框)，来做为第二次颜色层的版图(同时版图还需满足在PIN脚位置打开窗口，即当第二次颜色层覆盖时，PIN脚上如可视区一样不覆盖该颜色层材质，以便于探针或FPC金手指连接PIN脚)。可见本实施例中电容屏实际的可视区域，是由两层颜色层共同限定的，即两层颜色层均加工完成后，未被颜色层材质(油墨)覆盖的区域，才是实际的可视区域。为此可以在第一次颜色层时，将其限定的可视区放大，在加工完第二次颜色层后，使实际的可视区域达到产品的预期标准。
[0054]实施例三的0GS电容屏制作方法，其中包括以下步骤:
[0055]步骤1、在透明基材(如玻璃或类似材料)上形成颜色层，由颜色层材质(油墨)覆盖的区域为非可视区，其余为可视区；
[0056]步骤2、淀积触控层材质，在本实施例中选用溅射ΙΤ0来获得触摸层的薄膜，但导电薄膜并不限于使用Ι--，可以使用与其效果相似的材料，如FT0、ΑΖ0、碳纳米管、石墨烯等等;
[0057]步骤3、仅采用激光雕刻对ΙΤ0进行加工，从而形成ΙΤ0图形。
[0058]其中，激光雕刻采用激光刻蚀机。
[0059]步骤4、形成第二颜色层，其图形至少覆盖非可视区内由激光雕刻加工形成的触控图形。即采用与步骤1类似的工艺再做一次颜色层，来弥补由于激光雕刻而损伤的步骤1中形成的颜色层，该颜色层的版图图形设计思路与实施例二中的类似。但是需要注意的是，ΙΤ0层中PIN脚(电极)的图形最为密集(PIN脚多、间距小)，当第二颜色层既需要填补PIN脚间的激光雕刻痕，又不能将PIN脚覆盖(如实施例二所提到的PIN脚上需要打开窗口)时，对于第二层颜色层的工艺精度要求较高。所以需要根据颜色层工艺精度的水平，来选择是使用实施例二还是实施例三的技术方案。
[0060]采用以上基于本发明的0GS电容屏制作方法，可实现触控层或ΙΤ0层有无经过超声清洗基本不影响后续的激光雕刻制程；ΙΤ0图形或触控图形中的线条基本不存在短路问题，基本上不需要修补和检测(生产中可采用部分抽测，同黄光制程相比可大幅减少检测工作量)；由于激光的雕刻痕比黄光技术雕刻痕小，生产可用相对便宜的非消影玻璃代替消影玻璃来制作0GS电容屏，从而减少了生产工序、节约了生产成本、提高了产品品质和良品率。
[0061]以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种单片式电容屏的制作方法，先制作颜色层，形成可视区和非可视区，再制作触控层，其特征在于，所述触控层的触控图形通过激光雕刻和黄光制程加工形成，或者仅采用所述激光雕刻加工形成。
2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，具体包括以下步骤: 步骤1、在透明基材上形成所述颜色层，由颜色层材质覆盖的区域为所述非可视区，其余为所述可视区； 步骤2、淀积触控层材质； 步骤3、采用所述激光雕刻和所述黄光制程，或者仅采用所述激光雕刻对所述触控层材质进行加工，从而形成所述触控图形。
3.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤3中，当同时采用所述激光雕刻和所述黄光制程的加工方式时，由所述激光雕刻加工形成的所述触控图形在所述可视区内，其余的所述触控图形由黄光制程加工形成。
4.如权利要求3所述的制作方法，其特征在于，由所述激光雕刻加工形成的所述触控图形和由所述黄光制程加工形成的所述触控图形在所述可视区内无缝连接。
5.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤3中，当同时采用所述激光雕刻和所述黄光制程的加工方式时，由所述黄光制程加工形成的所述触控图形在所述非可视区内，其余的所述触控图形由激光制程加工形成。
6.如权利要求5所述的制作方法，其特征在于，由所述激光雕刻加工形成的所述触控图形和由所述黄光制程加工形成的所述触控图形在所述非可视区内无缝连接。
7.如权利要求5或6所述的制作方法，其特征在于，还包括: 步骤4、形成第二颜色层，其图形至少覆盖所述非可视区内由所述激光雕刻加工形成的所述触控图形。
8.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，当所述步骤3中仅采用所述激光雕刻的加工方式时，还包括: 步骤4、形成第二颜色层，其图形至少覆盖所述非可视区内由所述激光雕刻加工形成的所述触控图形。
9.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述激光雕刻使用激光刻蚀机；所述黄光制程包括光刻工艺和刻蚀工艺。
10.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述黄光制程采用干法蚀刻制程替代。
【文档编号】G06F3/044GK104281348SQ201410474200
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】陈祖辉, 郭太良, 林金堂, 翁启山, 蔡怀清, 林玉辉 申请人:福建科创光电有限公司