一种触摸屏功能片或触摸屏的制备方法与流程

文档序号:16133372发布日期:2018-12-01 00:36阅读:216来源:国知局

本发明涉及触摸屏技术领域,特别涉及一种电容式触摸屏功能片或触摸屏的制备方法。

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、多媒体等中。在现在的触摸屏种类中,电容式触摸屏以其使用方便、寿命长、成本低、支持多点触碰的特点成为电子设备的首选。电容式触摸屏由一个导电材料图案的行和列的阵列构成。电压施加到这个阵列网格时,形成了一个均匀的静电场。当一个导电物体接触到面板,改变接触位置的静电场,引起该位置静电电容的变化。测量在每一个单独的网格点上的静电电容变化能够准确地跟踪触摸点的位置或位置变化。在互感电容式传感器中,每个行和列的交叉点都是一个独立的电容,从而允许多点触控操作,可以在同一时间精确地追踪多个手指或触控笔的触摸状态。

在当前的电容式触摸屏中,其功能层包括基片、贴附在基片一侧的预设图案的透明导电层(一般采用ito,indiumtinoxide,掺锡氧化铟)、导电银浆、以及与透明导电层电连接的电极引线,其制备方法根据具体的产品大同小异,基本都依次经过在基板上镀ito膜→上光阻→加光罩曝光→加显影液显影→刻蚀→去光阻形成预设ito图案作为电极→金属绕线工艺形成电极的引线。在现有的工艺中,ito镀膜与电极图案加工是归属于不同的生产行业,前者归属于材料加工产业,后者归属于电子加工产业。它们在传统上是分开的。

同时,现有的金属绕线工艺,如cn106909258a、“一种触摸屏功能片引线的结构及其制作方法”所述,包含:丝印银浆绕线法,将银浆以丝印方式在基材表面绕线区域直接形成相应的银浆绕线图案;激光雕刻法,将银浆以丝印方式覆到绕线区域并用激光雕刻工艺制程较精细的银浆绕线图案;蒸镀法,在基材表面区域通过真空蒸镀形成铜膜,并对铜膜进行蚀刻形成相应的引线图案;丝印感光银浆法,将感光银浆以丝印方式覆到基材表面相应区域,对感光银浆进行曝光显影固化后形成相应的引线图案。

由上可见,触摸屏功能片制备过程涉及材料,化工,电子等多个产业,要求设备贵,材料多,工艺配合度高。而目前通用制程工艺中,透明导电层图案与导电浆图案分开加工,需要多次黄光制程和丝印制程(或激光雕刻)依次进行,还需要一次或多次蚀刻过程,工艺繁琐且对设备和材料的精度要求很高,限制了制程工艺的优化和整合以及向数字化和自动化转变的发展空间。本发明的制备方法通过合理的步骤协同,形成独特的中间结构,整合了产业和制程,从根本上优化了生产工艺,使大规模自动化生产成为可能。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于提供一种触摸屏功能片或触摸屏的制备方法,通过合理的步骤协同,形成独特的中间结构,整合了产业和制程,从根本上优化了生产工艺。

本发明的技术方案如下:

一种触摸屏功能片或触摸屏的制备方法,其特征在于,所述制备方法形成一中间结构,所述中间结构包括依次接触的基片、形成预设图案的光阻膜、透明导电膜和导电浆。在目前的制备工艺中,始终不存在以上四层结构同时存在的中间结构。本技术方案通过以上独特的中间结构,只需一步曝光、显影,且在后续工艺中,只需一步脱胶即可形成预设图案的透明导电层电极和导电浆电极引线,将原来分布于不同加工阶段和厂商的黄光制程和丝印制程整合在一起,大大简化了生产步骤,降低了对设备和工艺精度的要求,减少了现有工艺制程通用产品的中间过程,同时降低了材料和能源消耗,提供了更多改进的选择和途径,有利于触摸屏生产工艺的进一步优化和降低制造成本。

进一步的,上述预设图案的光阻膜是通过光阻经过曝光、显影形成的。特别指出的是,此处光阻膜的预设图案与最终触摸屏功能片中透明导电层的预设图案是互补的。

进一步的,上述透明导电膜的覆盖范围与所述基片相当。在该中间结构中,透明导电膜是整体覆盖于基片上,二者大小相当,该步工艺对精度的要求低。

进一步的,上述触摸屏包括感应区和绕线区,所述导电浆覆盖于所述绕线区的透明导电膜上。在该中间结构中,导电浆也是整体覆盖于绕线区的透明导电膜上需要制造电极的部位,对精度的要求也比较低。

进一步的,上述基片为透明绝缘的无机片或者工程塑料膜,如玻璃片、pet膜、pen膜,pc膜,pi膜,等等,光阻直接覆盖于基片上,随后曝光、显影形成预设图案。

进一步的,上述触摸屏功能片或触摸屏的制备方法,其特征在于,所述中间结构通过以下步骤形成:

1)提供基片,在基片上的一面或双面覆盖光阻膜;

2)对基片上的光阻膜按照设计图案有选择的曝光,经过显影形成预设图案的光阻膜;所述预设图案包括感应区图案和绕线区图案;

3)在步骤2)得到的结构远离基片的一侧覆盖透明导电膜;

4)在步骤3)得到的结构远离基片的一侧、绕线区光阻膜对应的透明导电膜的上方涂覆导电浆,预干烘烤。

进一步的,上述触摸屏功能片或触摸屏的制备方法,其特征在于,所述中间结构经过步骤5):脱去预设图案的光阻膜,固化烘烤,形成触摸屏功能片。光阻膜的脱去可以使用碱液脱去,如使用质量浓度为2%-5%的naoh溶液或质量浓度为2%-5%的koh溶液,也可以使用有机溶剂,也可以使用其他的脱膜手段。

进一步的,上述触摸屏功能片或触摸屏的制备方法,所述触摸屏功能片包括与光阻膜绕线区图案相反的、覆盖于基片上的透明导电膜和导电浆形成的绕线区导电图案,以及与光阻膜感应区图案相反的、覆盖于基片上的透明导电膜形成的感应区导电图案。

进一步的,上述触摸屏功能片或触摸屏的制备方法,其特征在于,每一个制备步骤可以同时施用于基片的两侧,或交替施用于基片的两侧,或完整地先后分别施用于基片的两侧,实现上述的中间结构。

进一步的,上述触摸屏功能片或触摸屏制备方法,其特征在于,经该制备方法形成的触摸屏功能片通过与相应的驱动电路封装贴合实现触摸屏的触摸传感功能。

本发明产生的有益技术效果包括:1)通过合理的步骤协同,将透明导电层的镀膜和tp加工从不同的产业整合到一起,从根本上改变了现有工艺,降低了对设备和工艺精度的要求,减少了现有工艺制程通用产品的中间过程,同时提供了更多改进的选择和途径,有利于触摸屏生产工艺的进一步优化;2)对透明导电层的加工和导电浆的加工融合在同一制程,精细图案通过光阻膜的预设图案完成,形成独特的中间结构,只需一次曝光显影过程,也仅需一步蚀刻工程,简化了生产步骤、降低了材料和能源消耗、降低了触摸屏的制造成本,具有显著的技术效果。

附图说明

图1为实施例1的基片的结构示意图;

图2为实施例1的覆盖光阻膜的基片;

图3为实施例1的光阻膜显影后的俯视图;

图4为实施例1的光阻膜显影后的侧视图;

图5为实施例1中、在预设图案的光阻膜上贴覆盖电膜后的俯视图;

图6为实施例1中、在预设图案的光阻膜上覆盖导电膜后的侧视图;

图7为实施例1中、在透明导电膜上涂覆导电浆后(即中间结构)的俯视图;

图8为实施例1中、在透明导电膜上涂覆导电浆后(即中间结构)的侧视图;

图9为实施例1中、脱去预设图案的光阻膜后的触摸屏功能片的俯视图;

图10为实施例1中、脱去预设图案的光阻膜后的触摸屏功能片侧视图;

图11为实施例2中、在透明导电膜上涂覆导电浆后(即中间结构)的侧视图;

图12为实施例2中、脱去预设图案的光阻膜后的触摸屏功能片侧视图。

标注说明:1,基片;2,光阻膜;3透明导电膜;4,导电浆;11,感应区;12,绕线区;31,导电条;41,电极引线;所述侧视图是指a-a’位置、从底部向上的侧面投影图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。本文中的附图仅为示意图,其尺寸比例可以发生变化,所述上、下、左、右、底部、顶部仅为图示方向,而非对方位的限定;所述侧视图均指a-a’位置、从底部向上得到的投影图。

实施例1

如图7、图8所示,本发明所述触摸屏功能片包括基片1,所述基片1被划分为两个区域,即感应区11和绕线区12,所述基片1上覆盖有经曝光的光阻膜2(由日立,杜邦等公司生产),光阻膜2上覆盖有透明导电膜3,所述透明导电膜3上涂覆有导电浆4,所述导电浆4位于所述绕线区12内,所述光阻膜2曝光后形成的预设图案同样分为两部分,分别为感应区图案和绕线区图案,并分别与感应区11和绕线区12相对应,在感应区图案和绕线区图案的基础上,所述透明导电膜3上最终形成触摸屏上的若干导电条31,而所述导电浆4上最终形成为触摸屏上的电极引线41。

本实施例所述透明导电膜为透明导电材料,所述透明导电材料可以为ito,也可以为纳米银线墨水或碳纳米管墨水或导电高分子材料、以及导电纳米粒子等等。所述导电高分子材料可以优选为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚3,4-乙撑二氧噻吩、聚对亚苯基硫醚或聚苯乙烯磺酸钠等材料。所述导电高分子材料可以制作成导电高分子溶液,比如聚3,4-乙撑二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸钠的混合水溶液。由于制程的整合和优化,使得透明导电膜使用其他材料完成整个数码化、标准化流程成为可能,不是必须要ito,也以上材料可以根据具体的情况进行选择。

导电条31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。至于导电条的形态及分布,本实施例所述导电条31为平行分布的丝状、带状或条状,相邻导电条之间互相绝缘。电极引线可采用银浆或含有其他金属粒子的导电浆料。所述银浆电极引线41的数量与导电条31数量一一对应,每个导电条31电连接一根银浆电极引线41,相邻银浆电极引线41之间相互绝缘。

本实施例所述基片1由非晶氧化物、晶体氧化物、高分子材质中的任一种或其任意组合制成,其中,所述非晶氧化物优选为玻璃薄片;晶体氧化物优选为石英薄片或蓝宝石薄片;高分子材质的薄膜优选为聚酯薄膜或聚胺薄膜或聚碳酸酯薄膜。本实施例所述基片1为pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基片。

如图1至图10所示,本实施例提供了一种触摸屏功能片或触摸屏的制备方法,包括如下步骤:

步骤1),如图1、图2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上覆盖光阻膜2,该基片1被划分为感应区和绕线区,基片1材料如图1所示,在覆盖光阻膜2之前可根据需要对基片1进行预处理,比如对基片1老化和去保护膜等处理。覆盖光阻膜2时可以单片或者卷对卷覆光阻膜,覆盖方法可优选为热压法或印刷法或喷涂法。

步骤2),如图3、图4所示,对基片上的光阻膜2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光阻膜图案;所述光阻膜图案包括感应区图案和绕线区图案,感应区图案与导电条对应,绕线区图案与银浆电极引线对应。

步骤3),如图5、图6所示,在步骤2)的预设图案的光阻膜2上覆盖透明导电膜3,所述透明导电膜优选为纳米银线墨水或碳纳米管墨水或导电高分子溶液材料。覆盖方法可优选为喷涂法或槽缝刮涂法或丝棒滚涂法。

步骤4),如图7、图8所示,在步骤3)的基础上,在绕线区图案的透明导电膜2上涂覆导电浆,所述导电浆优选为金属颗粒、金属线、有机导电高分子任意一种导电材料或其任意组合制成的浆料,本实施例所使用的导电浆为导电银浆,其导电成分是微米级至纳米级的银颗粒,可以采用一般丝印方法涂覆银浆。

以上步骤即可制备出实施例1所述的中间结构,如图7、图8所示。图8的中间结构经过步骤5):脱去预设图案的光阻膜,固化烘烤,即可形成触摸屏功能片。触摸屏功能片包括与光阻膜绕线区图案相反的、覆盖于基片上的透明导电膜和导电浆形成的绕线区导电图案,以及与光阻膜感应区图案相反的、覆盖于基片上的透明导电膜形成的感应区导电图案。触摸屏功能片通过与相应的驱动电路封装贴合实现触摸屏的触摸传感功能。

在上述中间结构的基础上,用naoh溶液或koh溶液或有机溶剂褪去光阻膜2便可制成触摸屏,如图9、图10所示。naoh溶液和koh溶液的质量浓度均优选为2%-5%,所述有机溶剂优选为二甲基亚砜或甲基吡咯烷酮,有机溶剂的溶度可由本领域技术人员根据现有技术进行确定。

需要指出的是,以上每一个制备步骤可以同时施用于基片的两侧,或交替施用于基片的两侧,或完整地先后分别施用于基片的两侧,实现所述的中间结构。

实施例2

光阻膜2、透明导电膜3、导电浆4的涂覆区域和预设图案可以根据产品设计方案的不同而发生变化。实施例2与实施例1的不同之处在于导电浆覆盖的范围不同,形成的中间结构的侧视图如图11所示,脱去光阻后形成的触摸屏功能片的侧视图如图12所示。

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。

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