CN102147674B - 透明电极一体型封装模块及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明可以减少用于加载触摸屏面板的平板显示屏面板的玻璃基板或者树脂膜的张数。本发明与现有技术不同，不需要单独设置玻璃基板或者树脂膜，而是在封装玻璃基板上形成用于触摸屏电路的透明电极。而且，本发明将玻璃加工成厚度介于0.05至0.5mm范围之内的超薄型轻量化产品，并为了解决由于脆弱性带来的问题强化玻璃基板。除此之外，在150℃至250℃温度环境下通过低温IPVD工序实现了透明电极的沉积。本发明可以降低触摸屏面板的制造成本，具有价格竞争力。适用本发明的产品还可以实现轻量化，由于其厚度薄，具有携带方便以及提高触摸屏面板透光度等优点。

Description

透明电极一体型封装模块及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种搭载触摸屏面板的平板显示屏面板的结构，尤其涉及一种构成搭载触摸屏面板的平板显示屏面板的玻璃基板或者树脂膜(PC、PMMA、PET等)基板的数量的触摸屏电路模块的结构及其制造方法。
背景技术
触摸屏不需要单独设置键盘或者按键简单地构成和操作输入装置，逐渐被广大消费者广泛使用。上述触摸屏广泛应用于平板显示屏，特别广泛应用于可携式终端、PMP、PDA等小型终端。而且，可携式终端在特性上重量重厚度薄，广受消费者的欢迎。
另外，触摸屏面板制造公司在移动终端上加载触摸屏之后，由于出现了很多竞争企业，触摸屏面板的价格不可避免地面临着大跌价。因此，很多企业正在全力提高显示屏面板的功能，降低生产成本。
触摸屏面板由1～2张玻璃基板或者树脂膜基板组成，特别是，玻璃基板价格高，重量重，厚度厚。
加载上述触摸屏面板的平板显示屏面板在结构上需要若干张的玻璃基板或者树脂膜基板。
即，需要覆盖形成TFT电路或者像素有机物层的原板玻璃基板和为了保护其电路或者像素形成电路或者像素的原板玻璃基板而进行封闭的封装玻璃，且需要形成对于触摸动作做出响应而运行电路或者像素的透明电极的用于形成电极的玻璃基板或者树脂膜。根据需要，还需要保护上述用于形成电极的玻璃基板或者树脂膜的另一玻璃基板或者树脂膜。
图3图示了现有一般性触摸屏面板的部分构成模块(10)。
在原板玻璃基板(11)上设置形成TFT电路或者像素的有机物层(12)，且具备密封所述电路或者像素层的封装玻璃基板(13)。除此之外，还凸显形成ITO等的透明电极(14)的用于形成透明电极的玻璃基板或者树脂膜(15)以及为了保护该透明电极而形成的封装玻璃基板或者树脂膜(16)。该封装玻璃基板或者树脂膜(16)可以具备其本身的封装功能，也可以通过密封组件(17)进行缝合。
由于玻璃基板或者树脂膜的价格问题，组成触摸屏面板的若干张玻璃基板或者树脂膜会提高触摸屏面板的制造成本，且降低触摸屏的透光度。
而且，采用的玻璃基板或者树脂膜的张数越多越加重触摸屏面板的重量，不符合轻量化原则。
另外，人们越来越喜欢轻量化产品，以至于移动通信显示屏的厚度也越来越薄。鉴于此，从触摸屏面板的结构上，不宜使用若干张的玻璃基板或者树脂膜。
如上所述，使触摸屏面板的厚度变薄符合轻量化以及透光度的进一步提高。因此，需要尽可能地使构成触摸屏面板的各个玻璃基板的厚度变薄。
目前，包括触摸屏在内的显示屏面板的玻璃基板轻量化加工水平可以达到0.05至0.5mm，可由于厚度变薄，降低了玻璃基板的强度。因此，超薄型大面积玻璃基板的各种加工工序中，由于实施工序的过程中存在的弊端出现了不合格产品。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供一种构成加载触摸屏面板的平板显示屏面板的玻璃基板或者树脂膜的张数且加载触摸屏电路的平板触摸屏面板的结构。
本发明的另一目的在于，提供一种加载如上减少玻璃基板或者树脂膜的张数的触摸屏电路的平板显示屏面板的制造方法。
本发明的技术方案在于：
为了实现上述目的，本发明提供一种不单独设置触摸屏电路的用于形成电极的玻璃基板而在封装玻璃基板上的一面形成透明电极的透明电极一体型封装模块。
而且，本发明提供一种以如下内容为特征的透明电极一体型封装模块，其特征在于：将所述封装玻璃基板加工成厚度介于0.05至0.5mm范围的超薄型轻量化产品，且在硝酸钾(KNO3)熔融液中以380℃至450℃实施强化处理，而形成于所述封装玻璃基板上的透明电极是在150℃至250℃温度环境下进行沉积而成。
另外，本发明提供一种以如下内容为特征的透明电极一体型封装模块的制造方法，其特征在于：包括将封装玻璃基板加工成厚度介于0.05至0.5mm范围之内的超薄型轻量化产品的步骤以及在所述超薄型封装玻璃基板上形成透明电极电路的步骤。
而且，本发明还提供一种以如下内容为特征的透明电极一体型封装模块的制造方法，其特征在于：进一步包括实施对于所述超薄型封装玻璃基板进行轻量化处理的步骤之后在玻璃基板表面形成空腔(Cavity)的步骤。
另外，本发明还提供一种以如下内容为特征的透明电极一体型封装模块的制造方法，其特征在于：进一步包括实施轻量化步骤之后采用化学方法强化所述超薄型封装玻璃基板的步骤。
而且，本发明还提供一种以如下内容为特征的透明电极一体型封装模块的制造方法，其特征在于：进一步包括实施形成空腔的步骤之后采用化学方法强化所述超薄型封装玻璃基板的步骤。
另外，本发明还提供一种以如下内容为特征的透明电极一体型封装模块的制造方法，其特征在于：对于所述超薄型封装玻璃基板实施强化处理时，在硝酸钾(KNO3)熔融液中以380℃至450℃的温度实施热处理。
而且，本发明还提供一种以如下内容为特征的透明电极一体型封装模块的制造方法，其特征在于：在所述超薄型强化封装玻璃基板上形成透明电极的步骤是在150℃至250℃的低温实施的IPVD工序。
另外，本发明还提供一种以如下内容为特征的透明电极一体型封装模块的制造方法，其特征在于：在所述超薄型强化封装玻璃基板上形成透明电极的步骤是在常温至150℃的温度环境下涂敷透明电极物质并局部照射激光而实施结晶化的步骤。
本发明的技术效果在于：
本发明可以减少组成触摸屏面板的玻璃基板或者树脂膜的张数而降低触摸屏面板的制造成本，从而提高市场中的价格竞争力。
而且，本发明具有减少组成触摸屏面板的玻璃基板或者树脂膜的张数而提高透光度的技术上优点。
另外，本发明可以使触摸屏面板的整体厚度进一步变薄而提高轻量度和可携性。
附图说明
图1是图示本发明优选实施例中透明电极一体型封装模块的截面图。
图2是图示本发明透明电极一体型封装模块制造方法的程序的程序图。
图3是图示现有的单独的用于形成电极的玻璃基板或者树脂膜上形成透明电极中触摸屏面板模块的结构的截面图。
附图主要部分的符号说明
100：透明电极一体型封装模块
110：封装玻璃基板
120：透明电极
具体实施方式
以下参考附图详细说明本发明的优选实施例。
图2是图示本发明透明电极一体型封装模块制造方法的程序的程序图。
图2图示了2种制造工序。
(ⅰ)工序
对于大面积(例如，730×920mm)原板钠钙(soda lime)玻璃实施切割和挖槽工序之后，加工成超薄型轻量化产品。
此时，实施轻量化加工工序之后的玻璃基板的厚度介于0.05至0.5mm范围之内。采用轻量化加工方法时，优选地，采用将大面积玻璃基板立成垂直状态之后使蚀刻溶液从上面流淌到下面的层流(down flow)方式。玻璃基板面积越大，采用侧面喷涂方式的轻量化方法会增大施加到玻璃基板的压力，从而带来玻璃基板受损等损失且提高不合格产品的发生率。
其次，将超薄型玻璃基板加工成封装玻璃基板(110)(TFT-LCD时，相当于彩色滤光片(Color Filter)基板)。
即，超薄型玻璃基板上涂敷干膜涂料(Dry Film Coating)(或者涂敷环氧(Epoxy)树脂或感光液)并采用干膜图像加工法(Dry Film Pattern Forming)为用于封装的空腔图像形成掩模图像之后，蚀刻(etching)封装图像(Encapsulation Pattern)而形成空腔且剥离用作蚀刻掩模的干膜或者环氧树脂或者感光层之后，洗净玻璃基板而制作出封装玻璃基板。
经过超薄型轻量化工序制作出平直(flat)状态的封装玻璃基板并以单独的密封组件缝合而形成电路或者像素的原板玻璃基板时，可以省略所述形成空腔工序。
由于超薄型玻璃基板(110)厚度薄，在后续工序中很容易受损，在后续的各种加工工序中很容易出现受损等严重的不合格产品比率问题，可能会不能满足移动终端的强度需求。
因此，需要对于超薄型封装玻璃基板(110)实施强化处理。
可是，对于超薄型玻璃基板的加工过程已经制定有效的解决方案或者制作的超薄型玻璃基板可以满足移动终端所需强度时，可以省略此工序。
本实施例中，选择并非无碱(Alkali-free)玻璃的钠钙玻璃作为封装玻璃基板(110)的原因在于，无碱玻璃不能实施强化处理。
因此，对于本实施例中超薄型封装玻璃基板(110)实施化学性强化处理，从而保证在后续的各种加工工序乃至模块化工序等不变形或者受损。
将超薄型封装玻璃基板(110)放入装有硝酸钾(KNO3)的浴槽(bath)之后，在380℃至450℃温度环境下进行热处理而实施化学性强化工序。浴槽里装满固体状态的硝酸钾并加热到熔化点355℃以上制备硝酸钾熔融液而制作装有硝酸钾的浴槽。
实施热处理工序时，考虑到超薄型封装玻璃基板(110)的脆弱因素，在放入装有硝酸钾的浴槽之前，从室温状态缓慢地升温到高温状态，最终使温度状态达到300℃左右。采用装有硝酸钾的浴槽进行热处理时，在380℃至450℃温度环境下浸润2至8个小时。通过所述浸润工序，钠钙玻璃的构成成分钠离子(Na+)转换成钾离子(K+)而提高玻璃强度。
对于在装有硝酸钾的浴槽完成热处理工序的超薄型封装玻璃基板(110)实施缓降温度的工序，使其重新回到室温状态中。这是由于大面积超薄型玻璃基板突然降温时，会造成受损和物理特性的变化。
如上所述，在经过超薄型轻量化工序和化学性强化工序的封装玻璃基板(110)上直接形成透明电极(120)(用于触摸感应的电极)。
本实施例中透明电极(120)为ITO(Induim Tin Oxide)电极，但是，并不局限于此，而是可以采用ZnO等其它物质形成。在形成透明电极(120)的过程中我们应该注意到，与通常的沉积工序相同，在300℃至800℃高温状态下进行时，可能会失去上述的化学性强化工序的效果。
因此，本实施例选择可以降低沉积温度的方法形成了透明电极(120)。即，采用高密度等离子发生效率和沉积效率优秀的IPVD(Inductively coupled plasma Physical VaporDeposition)法实施了低温沉积。因此，可以将沉积温度降到150℃至250℃，并保持原先的化学性强化处理效果，从而在后续的模块加工工序中解决了由于脆弱性引起的不合格产品发生率问题。
对于低温沉积方法，除了所述IPVD方法之外，还可以从爱用利用中性粒子束的沉积方法。
而且，还可以采用在常温环境下采用层压(laminating)法形成ITO电路之后照射激光等而对于ITO物质实施瞬间性结晶化的局部热处理方法。根据激光的照射强度，在照射时间上存在差异。可是，通常情况下，采用准分子(excimer)激光或者钇铝石榴石(YAG)激光将温度提升到180℃并照射数微秒而对于ITO实施结晶化工序。
为了通过上述方法在封装玻璃基板(110)上直接形成透明电极(120)而形成触摸屏电路，可以制作出不单独使用玻璃基板的如图1所示的透明电极一体型封装模块(100)。
(ⅱ)工序
(ⅱ)工序几乎与(ⅰ)工序相同。可是，在首先将原板玻璃形成为封装玻璃基板之后实施超薄型轻量化工序方面存在差异。实施轻量化之后，如果对于封装玻璃基板加工空腔时存在困难，就可以采用此工序。
初次之外的处理工序与(ⅰ)工序相同。
以上内容说明的实施例并不限制本发明的权利要求范围，且根据权利要求书里记载的内容定义本发明的权利要求范围。本发明所属领域技术人员应当理解，在不脱离权利要求书记载的权利要求范围的情况下，对于本发明可以实施各种变形和改进。

Claims (7)

1.一种透明电极一体型封装模块，其不单独设置用于触摸屏电路形成电极的玻璃基板，而在封装玻璃基板上的一面形成透明电极，所述封装玻璃基板是厚度介于0.05至0.5mm范围之内的超薄型轻量化产品，所述封装玻璃基板是采用从上面流淌到下面的层流(down flow)方式轻量化处理，且在硝酸钾(KNO3)熔融液中在380℃至450℃温度环境下实施强化处理，而形成于所述封装玻璃基板上的透明电极是在150℃至250℃温度环境下沉积而成。 
2.根据权利要求1所述的透明电极一体型封装模块的制造方法，其特征在于：包括将封装玻璃基板加工成厚度介于0.05至0.5mm范围之内的超薄型轻量化形成超薄型封装玻璃基板的步骤以及在所述超薄型封装玻璃基板上形成透明电极电路的步骤；进一步包括对于所述超薄型封装玻璃基板在玻璃基板表面形成空腔(Cavity)的步骤，所述轻量化处理为采用将大面积玻璃基板立成垂直状态之后使蚀刻溶液从上面流淌到下面的层流(down flow)方式。 
3.根据权利要求2所述的透明电极一体型封装模块的制造方法，其特征在于：进一步包括实施轻量化步骤之后采用化学方法强化所述超薄型封装玻璃基板的步骤，所述采用化学方法强化为将超薄型封装玻璃基板放入装有硝酸钾(KNO3)的浴槽(bath)之后，在380℃至450℃温度环境下进行热处理而实施化学性强化工序。 
4.根据权利要求2所述的透明电极一体型封装模块的制造方法，其特征在于：进一步包括实施形成空腔的步骤之后采用化学方法强化所述超薄型封装玻璃基板的步骤，所述采用化学方法强化为将超薄型封装玻璃基板放入装有硝酸钾(KNO3)的浴槽(bath)之后，在380℃至450℃温度环境下进行热处理而实施化学性强化工序。 
5.根据权利要求4所述的透明电极一体型封装模块的制造方法，其特征在于：对于所述超薄型封装玻璃基板实施强化处理时，在硝酸钾(KNO3)熔融液中以380℃至450℃的温度实施热处理形成超薄型强化封装玻璃基板。 
6.根据权利要求5所述的透明电极一体型封装模块的制造方法，其特征在于：在所述超薄型强化封装玻璃基板上形成透明电极的步骤是在150℃至250℃的低温实施的IPVD工序。 
7.根据权利要求6所述的透明电极一体型封装模块的制造方法，其特征在于：在所述超薄型强化封装玻璃基板上形成透明电极的步骤是在常温环境下采用层压(laminating)法形成ITO电路之后照射激光而对于ITO物质实施瞬间性结晶化的局部热处理方法的步骤。 
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