一种触摸屏制备方法与流程

本发明涉及触摸屏技术领域，特别涉及一种触屏膜制备方法。

背景技术：

随着触摸屏技术的发展，触摸屏越来越广泛地应用于手机、平板电脑、电视机、多媒体等。

常见的触摸屏通常是由基片、贴附在基片一侧的ITO（Indium Tin Oxide,掺锡氧化铟），以及纳米银线，石墨烯等导电层，以及与ITO导电层电连接的电极引线，基片包括位于中部的显示区和围绕显示区的边框区，所述电极引线一般采用铜线绕制而成，铜线厚度一般为0.5微米，通过蒸度溅射的方法将铜膜覆盖整个基片，然后将基片显示区内的铜膜蚀刻掉，保留边框区的铜膜，由于铜膜的蒸度溅射工艺十分昂贵，使得触摸屏的生产成本极高。

上述触摸屏的ITO导电层为单层，其抗噪能力不足，于是产生了具有双面ITO导电层的触摸屏（DITO触摸屏），制作该触摸屏需要经过烘烤、第一次耐酸油墨印刷、第一次蚀刻和剥膜、第二次耐酸油墨印刷、第二次蚀刻和剥膜等步骤，基片的正反面需要分别进行蚀刻，而且还需要贴合两个ITO层，这样加工工艺复杂而且贴合胶成还会降低透光和可靠性。而一般的双面ITO工艺在完成一面的蚀刻后，需要在同一基片上蚀刻另一面时，需要对另一面进行保护处理，以免造成对另一面ITO导电层图案的干扰或损害，其加工工艺十分复杂，不仅影响生产效率，还影响到产品质量的稳定性。

随着触摸屏技术的进一步发展，依赖于微影技术的黄光制程在触摸屏的制备上得到了应用，微影技术是将光罩上的主要图案先转移至感光材料上，利用光线透过光罩照射在感光材料上，再用溶剂将感光材料受光照的部分加以溶解或保留，如此形成的光阻图案会和光罩完全相同或呈互补。该工艺相对于普通蚀刻方法大大简化了制备工艺，提高了蚀刻的精度，但由于该工艺需要对感光材料进行曝光，因此，该使用工艺很难制备具有双层ITO导电层的触摸屏。

对于传统的双面ITO导电层的触摸屏而言，从理论上说，在制作过程中需要对基片的双面分别进行曝光，容易造成基片双面曝光后的图案相互相互影响，极大降低了蚀刻的精度，提高了人工操作难度。

同样，对于单层ITO导电层的触摸屏而言，在曝光时，同样需要控制曝光强度，当曝光太弱时，难以形成曝光图案，同样不易于蚀刻的进行。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够方便操作、提高蚀刻精度的触摸屏的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种触摸屏的制备方法，包括如下步骤：

1）提供基片，并在基片的正反面镀导电层，该基片包括显示区和边框区；

2）在基片的正反面导电层上覆盖光阻干膜；

3）对基片正反面的光阻干膜有选择的曝光，形成曝光部分和非曝光部分，所述曝光部分或非曝光部分形成基片显示区域的导电层图案, 所述曝光能量控制在20mJ至200mJ之间；

4）通过显影、蚀刻工艺退去光阻干膜制得触摸屏；

所述步骤2）到步骤4）在黄光条件下进行。

本发明通过对曝光能量进行控制，将其控制在一个合理的范围之内，当一面曝光后，曝光能量经过光阻干膜以后被吸收70%到90%，使得一面的曝光后的漏光到另一面的能量不足以造成另一面干膜的显影，同时也不会使曝光后的图案过于模糊。

优选的，步骤3）所述曝光能量控制在50mJ至150mJ之间，进一步优选为80mJ至100mJ之间。

优选的，步骤1）基片的正反面均贴附导电层，步骤2）在基片正反面的导电层上分别覆盖光阻干膜；步骤3）对基片正反面的光阻干膜有选择的曝光以便在基片正反面形成对应的曝光部分和非曝光部分。本发明通过对曝光能量进行控制使得在一面看时，基片双面的曝光图案能够形成鲜明的色差，容易分辨基片正反面的曝光图案，便于对其蚀刻，提高了蚀刻精度。

进一步的，步骤4）的工艺为：

首先，通过显影处理去除导电层图案以外的光阻干膜，保留与导电层图案相对应的光阻干膜部分；

其次，通过蚀刻去除保留的光阻干膜以外部分的导电层的导电材料并退去所保留的光阻干膜以便在基片上形成显示区和边框区，所述导电层图案处于显示区内；

然后，分别在基片边框区的正反面印刷感光银浆；

最后，对感光银浆有选择的曝光以便得到有特定形状的银浆图案，并通过显影处理得到感光银浆电极引线，所述感光银浆电极引线的一端与所述导电层连接。

进一步的，所述光阻干膜为负光阻干膜，步骤２）在80至110℃的条件下通过热压完成光阻干膜的覆盖。

步骤4）显影处理时需对基片正反面同时喷淋弱碱溶液，步骤4）蚀刻时首先对基片正反面同时喷淋强酸溶液，然后喷淋强碱溶液。

所述强酸为王水、硝酸或草酸，所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾溶液或质量浓度为1%到6%的乙二胺。

步骤4）对感光银浆曝光前还包括预烘烤步骤，所述预烘烤条件为：70至100℃的温度下预烘烤3至15分钟。步骤4）对感光银浆曝光的曝光能量为100mJ 到400mJ。

对DITO触摸屏来说，如何使得基片上下的感光材料曝光时不相互干扰一直是本领域的一大难题，传统的激光雕刻工艺会轻易地打穿基片上下层的图案，而传统的黄光蚀刻也会把上下层的图案印制到不同的层面，或者需要分别完成基片每一面的蚀刻，在对一面进行蚀刻时，需要对另一面采取保护手段，无疑增加了工序，降低了生产效率。本发明采用光阻干膜和感光银同时对基片双面进行曝光、蚀刻，工序简单，大大提高了触摸屏的生产效率。

另外，本发明通过黄光蚀刻的工艺进一步降低ITO的图案尺寸，增强了透光性，减少蚀刻纹，并可显著提高触摸屏的灵敏度。

本发明还通过对曝光能量的控制，使得基片双面的曝光图案能够形成明显色差，不会相互干扰，既方便了人工操作，又能够在简化工艺的同时显著提高蚀刻工艺。

附图说明

图1为贴附导电层的基片；

图2为覆光阻干膜的基片；

图3为经过蚀刻工艺后的触摸屏结构示意图；

图4为退去光阻干膜后的触摸屏结构示意图；

图5为印刷感光银浆后的触摸屏结构示意图；

图6为本发明触摸屏的截面图；

图7为本发明触摸屏下导电条和下感光银浆电极引线示意图；

图8为本发明触摸屏上导电条和上感光银浆电极引线示意图；

图9为采用100mJ的能量对光阻干膜进行曝光后得到的图案；

图10为采用500mJ的能量对光阻干膜进行曝光后得到的图案。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

实施例1 具有双面导电层的触摸屏制备方法

具有双面导电层的触摸屏制备方法，包括如下步骤：

步骤1），如图1所示，提供基片1，根据需要将其切割成具有一定大小和形状的片材，然后在基片1的正反面分别镀上导电层和下导电层，该基片包括显示区和边框区，也可以直接使用市场上已经贴附好的ITO导电膜，本实施例所述导电层为ITO导电层，即铟锡氧化物导电层，是一种透光导电层，本发明所用导电层除了使用ITO导电层外，还可以使用石墨烯，纳米碳管或纳米银线等透明导电层。

所述基片1优选为PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）基片或者为PDMS基片，PDMS，即Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷，或者为环状烯烃聚合物基片，即COP基片（COP，即Cyclic Olefin Polymer）。

步骤2），如图2所示，在基片1正反面的上导电层和下导电层上分别覆盖上光阻干膜41和下光阻干膜42，本实施例所使用的光阻干膜为负光阻干膜（由杜邦，日立等公司生产），具体覆膜方法可在80至110℃的条件下通过热压完成，优选为80至90℃。

步骤3），如图3所示，分别对基片1上的上光阻干膜41和下光阻干膜42通过用不同图案的菲林片（即银盐感光胶片）同时或分别有选择的曝光以便在正反面形成不同的曝光部分和非曝光部分，所述曝光部分被预先设置成使其具备一定的形状和布局方式，以便在显影处理后留下的光阻干膜为图案化的光阻干膜，具体来说，可以设置成一组平行分布并且不交叉的丝状、带状或条状图案，上光阻干膜41和下光阻干膜42 曝光部分所形成的图案交叉分布。

为了防止因曝光过度导致正反面导电层图案相互叠加同时防止曝光过轻导致无法显示曝光图案，本实施例的曝光能量控制在20mJ（毫焦耳）至200mJ之间，优选为50mJ至150mJ之间，进一步优选为80mJ至100mJ之间，曝光波长优选为365nm、406 nm或二者的混合波长。

步骤4），曝光后采用碳酸钠等弱碱和去离子水喷淋、清洗，去除未曝光部分的光阻干膜，保留曝光部分的光阻干膜，这是因为，对于负光阻干膜来说，其照到光的部分因化学结构发生变化而不会溶于光阻显影液，而没有照到光的部份会溶于光阻显影液。未曝光部分的光阻干膜被洗去以后暴露出基片1上的部分导电层。

其次，对基片1正反面同时喷淋强酸溶液，比如，王水、硝酸或草酸等，蚀刻掉原未曝光部分光阻干膜覆盖下的导电层导电材料，然后向基片1正反面喷淋强碱溶液，比如质量浓度优选为1%到15%的氢氧化钠、氢氧化钾溶液或有机碱溶液，或者质量浓度为1%到6%的乙二胺等以便退去保留的光阻干膜，暴露出该光阻干膜所覆盖的导电层，此时，导电层已被蚀刻成图6所示的情形，即所述基片1被分为显示区和边框区，所述显示区内形成多个呈平行分布的导电条图案，如图4所示。

然后，如图5所示，在黄光条件下应用特定波长的光源，比如波长为193nm至405nm波段的光源，优选193nm、 360nm、395nm 或405nm波长的光源或以上不同波长混合产生的混合光源，分别在基片1边框区的正反面印刷感光银浆，印刷方法可采用常规钢丝网板印刷，印刷后70至100℃的温度下预烘烤3至15分钟，优选在90℃的温度下预烘烤10分钟。本实施例所用感光银浆由银颗粒和树脂组成，其中银颗粒的质量百分数为80～97%，优选为85～90%，余量为树脂，所述银颗粒的粒径为0.5～２微米，所述树脂优选为丙烯酸树脂（acrylic)，环氧树脂（epoxy）等。银浆的曝光，显影，固化可以在完成单面以后再第二面上重复同样工艺。也可以利用有效的设计图案和工艺进行单次曝光，同时显影固化。

最后，在黄光条件下，利用银浆菲林（即银盐感光胶片）对感光银浆有选择的曝光以便得到有特定形状的银浆图案，曝光时需要较高的能量，一般在100mJ 到400mJ 之间。曝光后，用碳酸钠等弱碱溶液喷淋得到精细的感光银浆电极引线图案，所述感光银浆电极引线的一端与所述导电条电连接。感光银浆显影后还包括固化步骤，所述固化条件为：在130 到160℃下烘烤15至100分钟，固化以及预烘烤可以在烤箱或者传送带式的红外炉中进行。

如图6至图8所示，通过以上方法得到的具有双面导电层的触摸屏包括基片1，所述基片1包括位于基片1中部的显示区和围绕显示区周边的边框区，基片显示区的正反面分别贴附有多个上导电条21和下导电条22，导电条的数量以及相邻导电条的间距可根据触摸屏的尺寸大小和所需要达到的精度进行确定，对本领域技术人员来说，如何确定导电条的数量以及相邻导电条的间距是清楚的。

在基片1的边框区正反面分别设置有上感光银浆电极引线31和下感光银浆电极引线32，上感光银浆电极引线31的数量与上导电条数量一一对应，每个上导电条21电连接一根上感光银浆电极引线31，同理，每个下导电条22电连接一根下感光银浆电极引线32，相邻感光银浆电极引线之间相互绝缘。

为缩小基片1边框区面积，可以通过控制对感光银浆的曝光而将感光银浆电极引线的宽度限制在20至70微米之间，优选为30至40微米，厚度为5微米，将相邻两个感光银浆电极引线之间的间距定位在20至70微米之间，优选为30微米至40微米之间。

以上实施例采用的是负光阻干膜，同理，本发明也可以采用正向光阻干膜，当采用正向光阻干膜时，其照到光的部分会溶于光阻显影液，而没有照到光的部份不会溶于光阻显影液，即曝光部分的光阻干膜会被洗去，而未曝光部分的光阻干膜保留下来。

实施例2 具有单面导电层的触摸屏制备方法

具有单面导电层的触摸屏制备方法，包括如下步骤：

步骤1），提供基片，并在基片的一面上贴附导电层，该基片包括显示区和边框区，也可以直接使用市场上已经贴附好的ITO导电膜。

步骤2），在基片的导电层上覆盖光阻干膜，本实施例所使用的光阻干膜为负光阻干膜（由杜邦，日立等公司生产），具体覆膜方法可在80至110℃的条件下通过热压完成，优选为80至90℃。

步骤3），对基片上的光阻干膜通过菲林片（即银盐感光胶片）有选择的曝光以便形成曝光部分和非曝光部分，所述曝光部分被预先设置成使其具备一定的形状和布局方式，以便在显影处理后留下的光阻干膜为图案化的光阻干膜，为了防止过度曝光，本实施例的曝光能量控制在20mJ至200mJ之间，优选为50mJ至150mJ之间，进一步优选为80mJ至100mJ之间。

步骤4），曝光后采用碳酸钠等弱碱和去离子水喷淋、清洗，去除未曝光部分的光阻干膜，保留曝光部分的光阻干膜。未曝光部分的光阻干膜被洗去以后暴露出基片上的部分导电层。

其次，对基片喷淋强酸溶液，比如，王水、硝酸或草酸等，蚀刻掉原未曝光部分光阻干膜覆盖下的导电层导电材料，然后向基片喷淋强碱溶液，比如质量浓度优选为1%到15%的氢氧化钠、氢氧化钾溶液或有机碱溶液，或者质量浓度为1%到6%的乙二胺等以便退去保留的光阻干膜，暴露出该光阻干膜所覆盖的导电层，此时，所述显示区内形成多个呈平行分布的导电条图案。

然后，在黄光条件下应用特定波长的光源，比如波长为193nm至405nm波段的光源，优选193nm、 360nm、395nm 或405nm波长的光源或以上不同波长混合产生的混合光源，在基片边框区印刷感光银浆，印刷方法可采用常规钢丝网板印刷，印刷后70至100℃的温度下预烘烤3至15分钟，优选在90℃的温度下预烘烤10分钟。

最后，在黄光条件下，利用银浆菲林（即银盐感光胶片）对感光银浆有选择的曝光以便得到有特定形状的银浆图案曝光时需要较高的能量，一般在100mJ 到400mJ 之间。曝光后，用碳酸钠等弱碱溶液喷淋得到精细的感光银浆电极引线图案，所述感光银浆电极引线的一端与所述导电条电连接。感光银浆显影后还包括固化步骤，所述固化条件为：在130 到160℃下烘烤15至100分钟，固化以及预烘烤可以在烤箱或者传送带式的红外炉中进行。

对比例

采用实施例1的方法，在步骤3）中，分别采用100mJ和500mJ对光阻干膜进行曝光，得到两种不同的曝光后的图片，当采用100mJ的能量曝光后，如图9所示，从基片1的一面看去，上光阻干膜41后形成的图案与下光阻干膜42后形成的图案存在明显的色差，可以清楚地分别上光阻干膜41和下光阻干膜42，不会对蚀刻差生影响。而采用500mJ的能量曝光后，如图10所示，从基片1的一面看去，上光阻干膜41后形成的图案与下光阻干膜42后形成的图案色泽基本相同，很难进行区别，对后续的蚀刻工艺造成严重影响。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，比如，将感光银浆电极引线改为铜电极引线等。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。