发明内容
基于此,有必要针对制作过程复杂、成本较高的问题,提供一种触摸屏及其触摸屏制造方法。
一种触摸屏,包括:
玻璃基板,包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面,所述第一表面附着有第一导电层,所述第一导电层包括多个第一导电图案区,所述第一导电图案区包括由若干金属线交叉构成的金属网格,所述第一导电图案区为通过图形化蚀刻附着于所述玻璃基板第一表面的金属镀层,所述多个第一导电图案区相互绝缘;
绝缘胶层,贴附于所述第一表面,所述绝缘胶层靠近所述第一表面的一侧形成有与所述第一导电图案区相匹配的第一凹槽,第一导电图案区收容于所述第一凹槽,所述绝缘胶层远离所述第一表面的一侧开设有预定形状的第二凹槽,所述第二凹槽为图形化压印形成;
第二导电层,包括多个第二导电图案区,所述第二导电图案区包括由若干导电线交叉构成的导电网格,所述第二导电图案区的导电网格由填充于所述第二凹槽中的导电材料固化形成,所述多个第二导电图案区相互绝缘;
所述第一导电图案区在所述第二导电图案区所在面上的投影与所述第二导电图案区相交。
在其中一个实施例中,所述第二导电层的厚度不大于第二凹槽的深度。
在其中一个实施例中,所述第二凹槽的深宽比大于1。在其中一个实施例中,所述绝缘胶层沿远离所述第一表面方向依次包括有第一绝缘胶层和第二绝缘胶层,所述第一凹槽形成于所述第一绝缘胶层靠近所述第一表面的一侧,所述第二凹槽开设于所述第二绝缘层远离所述第一表面的一侧。
在其中一个实施例中,还包括第一引线和第二引线,所述第一引线附着于所述第一表面,所述第一引线的一端与所述第一导电图案区电连接,所述第二引线嵌设于所述绝缘胶层远离所述玻璃基板的一侧,所述第二引线的一端与所述第二导电图案区电连接,所述第一绝缘胶层正对所述第一引线另一端设有缺口,所述第一引线另一端通过所述缺口与所述第二引线的另一端外露于所述第二绝缘胶层的同一侧。
在其中一个实施例中,所述第一导电图案区的金属网格的网格线厚度的范围为10-50nm。
在其中一个实施例中,所述第一导电图案区的金属线为透明金属线,且透光率大于80%。
在其中一个实施例中,所述第二导电图案区的金属网格的网格线宽度为500nm-5μm。
在其中一个实施例中,所述玻璃基板为钙钠玻璃或硅铝酸盐玻璃。
一种触摸屏的制造方法,包括以下步骤:
提供玻璃基板,所述玻璃基板包括相对设置的第一表面和第二表面;
形成第一导电层,所述第一导电层直接形成于所述第一表面,且具有多个第一导电图案区,所述第一导电图案区包括由若干金属线交叉构成的金属网格,所述多个第一导电图案区相互绝缘;
涂布绝缘胶层,在所述第一表面涂布绝缘胶层,以在所述绝缘胶层靠近所述第一表面的一侧形成与所述第一导电图案区相匹配的第一凹槽,所述第一导电图案区收容于所述第一凹槽;
压印第二凹槽,在所述绝缘胶层远离所述第一表面的一侧压印预定形状的第二凹槽;
形成第二导电层,在所述第二凹槽中填充导电材料并固化,以形成具有多个第二导电图案区的第二导电层,所述第二导电图案区包括由导电线形成的导电网格,所述导电网格收容于所述第二凹槽,所述多个第二导电图案区相互绝缘,且所述第一导电图案区在所述第二导电图案区所在面上的投影与所述第二导电图案区相交。
在其中一个实施例中,所述形成第一导电层具体包括:
镀膜,在所述玻璃基板的第一表面通过化学镀、电镀、真空溅镀或蒸镀形成导电金属镀层;
涂布光刻胶,在所述金属镀层表面涂布光刻胶;
曝光显影,对所述光刻胶进行曝光显影,使光刻胶层形成多个第一导电图案区;
蚀刻,以除去所述第一导电图案区以外的金属镀层裸露部分,形成具有多个第一导电图案区的第一导电层,所述第一导电图案区包括由若干金属线交叉构成的金属网格,所述多个第一导电图案区相互绝缘。
在其中一个实施例中,所述涂布绝缘胶层包括以下步骤:
涂布第一绝缘胶层,所述第一绝缘胶层靠近所述第一表面的一侧形成与所述第一导电图案区相匹配的第一凹槽,所述第一导电图案区收容于所述第一凹槽;
固化第一绝缘胶层;
涂布第二绝缘胶层。
在其中一个实施例中,所述玻璃基板钙钠玻璃或硅铝酸盐玻璃。
上述触摸屏及其制造方法,因为触摸屏的第一导电层直接形成于玻璃基板表面,且第一导电层采用导电性较好的常见金属材料,不仅降低了成本,而且简化了制作流程;第一导电层与第二导电层分别采用不同的成型方法,第一导电层利用玻璃基板较佳的镀膜性能,直接镀在玻璃基板上,形成透明的第一导电层;第二导电层利用压印的方式形成第二凹槽后,再通过填充导电材料,无需进行蚀刻,节约大量导电材料,不仅操作简便而且成本较低,同时还能保证触摸屏具有较低的方阻、较高的透光率以及较小的厚度等。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式,对本发明作进一步说明。
请参阅图1,一种触摸屏100,包括玻璃基板110、第一导电层120、绝缘胶层130和第二导电层140。玻璃基板110包括第一表面112和第二表面114,第一表面112和第二表面114相对设置。通过化学镀、电镀、真空溅镀或蒸镀的方法,形成金属镀层,再将金属镀层通过图形化蚀刻,得到直接贴附于玻璃基板110表面的第一导电层120。第一导电层120包括多个第一导电图案区122,第一导电图案区122包括由若干金属线交叉构成的金属网格,多个第一导电图案区122相互绝缘。绝缘胶层130贴附于第一表面112,且靠近第一表面112的一侧形成有与第一导电图案区122相匹配的第一凹槽1322,第一导电图案区122收容于第一凹槽1322,第一凹槽1322使多个第一导电图案区122相互绝缘,绝缘胶层130远离第一表面112的一侧开设有预定形状的第二凹槽1342。第二导电层140包括多个第二导电图案区142,第二导电图案区142收容于第二凹槽1342,第二导电图案区142包括由若干导电线交叉构成的导电网格,所述多个第二导电图案区142相互绝缘,所述第一导电图案区122在所述第二导电图案区142所在面上的投影与所述第二导电图案区142相交。
上述触摸屏100,因为利用玻璃基板110具有较强的镀膜性能,而将金属材料直接镀在玻璃基板的第一表面112,直接在玻璃基板110一侧形成第一导电层120,从而省略了胶粘层,不仅简化了制作流程,而且降低了成本,同时良率控制良好。同时还能保证触摸屏具有较低的方阻、较高的透光率以及较小的厚度等。
具体到本实施例中,玻璃基板110可以为无机玻璃面板,例如钙钠玻璃或硅铝酸盐玻璃。因为无机玻璃面板的镀膜性能更高,能更好地镀上金属材料从而形成第一导电层120。当然还可以为其他镀膜性能高的材料为基板。利用其具有较高的镀膜性能,将第一导电层120直接镀于玻璃基板110表面。金属材料为导电性较好的常见金属材料,例如铜、铝、银等等。第一导电图案区122和第二导电图案区142的图案可以为条形状、菱形或者其他形状。金属网格可以为规则几何形状按一定周期排列,如正多边形、矩形、平行四边形等,也可以为不规则图形随机排列。所述绝缘胶层130可以为UV固化胶。
具体到本实施例中,所述第二导电层140的厚度不大于第二凹槽1342的深度。所述第二凹槽1342的深宽比大于1。第二凹槽1342是通过在绝缘胶层130压印而形成的,故而可以通过预定形状的压印模版压印,而得到需要的图案。在填充金属材料至第二凹槽1342后,可形成具有预定形状的第二导电图案区142,从而简化了流程,降低了成本。当第二导电层140的厚度小于或者等于第二凹槽1342的深度时,同样能使多个第二导电图案区142绝缘,不仅减小了金属材料的用量,降低了成本,同时还可以减小第二导电层140的厚度,从而提高触摸屏的透光率。
具体到本实施例中,所述第一导电图案区122投影到第二导电图案区142时与所述第二导电图案区142相交。也即是说第一导电图案区122与第二导电图案区142的图案不重叠,以避免莫尔条纹的产生。
具体到本实施例中,所述第一导电图案区122的金属网格的网格线厚度为10-50nm。第一导电层120因为是直接通过镀膜的方式形成于玻璃基板110表面,故而形成的金属网格的网格线厚度范围在10-50nm之间,这样既增大了第一导电图案区122的透明性,同时保证第一导电图案区122具有较好的导电性能。所述第二导电图案区142的金属网格的网格线宽度为500nm-5μm。第二导电层140是通过填充金属至第二凹槽1342并进行烧结而形成的,故而第二导电图案区142所形成的金属网格的网格线宽度范围为500nm-5μm。这样既保证了第二导电图案区142的金属网格达到视觉上的透明,同时增大了第二导电层140的导电能力。第二导电层140即为触摸屏中的驱动电极。
具体到本实施方式中,所述第一导电图案区122的金属线为透明金属线,且透光率大于80%。增加触摸屏的透明度,总而增强用户体验感。
请参阅图2,在其他的实施例中,所述绝缘胶层130沿远离所述第一表面112方向依次包括有第一绝缘胶层132和第二绝缘胶层134,所述第一凹槽1322开设于所述第一绝缘胶层132靠近所述第一表面112的一侧,所述第二凹槽1342开设于所述第二绝缘层134远离所述第一表面112的一侧。也即是说绝缘胶层130沿远离第一表面113依次包括两层绝缘胶层,这样设置的目的是为了防止在绝缘胶层表面压印第二凹槽1342的过程中,压印过度,而绝缘胶层130的厚度太小以致于第二凹槽1342和第一凹槽1322连通,使得第一导电层120和第二导电层140电连通,使触摸屏在使用过程中出现问题。当一层绝缘胶层足够厚时,当然可以只设置一层绝缘胶层而避免出现第一导电层120和第二导电层140电连通的情况。因为第二绝缘胶层直接涂布于第一绝缘胶层表面,省略了胶粘层,故而操作简单,降低了成本。
请参阅图3、图3A和图3B,具体到图2的实施例中,还可以包括第一引线150和第二引线160,所述第一引线150附着于所述第一表面112,所述第一引线150的一端与所述第一导电图案区122电连接,所述第二引线160嵌设于所述绝缘胶层130远离所述玻璃基板110的一侧,所述第二引线160的一端与所述第二导电图案区141电连接,所述第一绝缘胶层132正对所述第一引线150另一端设有缺口170,所述第一引线150另一端通过所述缺口170与所述第二引线160的另一端外露于所述第二绝缘胶层134的同一侧,以便与柔性电路板(Flexible Printed Circuit Board,FPCB)连接。请参阅图3A,第一引线150的末端至少与第一导电图案区122的两条金属线电连接。第二引线160的末端至少与第二导电图案区142的两条金属线电连接。第一引线150和第二引线160可以为实心线,也可以为网格结构。网格结构可以为规则网格,也可以为随机网格。通过在第一绝缘胶层132上形成缺口170,第一引线150自由末端外露,从而达到使玻璃基板110上的第一引线150自由末端与第二绝缘胶层134上的第二引线160自由末端能同时与FPCB连接,可简化FPCB的结构,降低了成本。
请参阅图1和图4,一种触摸屏的制造方法,包括以下步骤:
步骤S110,提供玻璃基板110,所述玻璃基板110包括相对设置的第一表面112和第二表面114。玻璃基板110可以为无机玻璃面板,例如可以为钙钠玻璃或硅铝酸盐玻璃。因为无机玻璃面板的镀膜性能更高,能更好地镀上金属材料从而形成第一导电层120。当然还可以为其他镀膜性能高的材料为基板。
步骤S120,形成第一导电层120,所述第一导电层120直接形成于所述第一表面112,且具有多个第一导电图案区122,所述第一导电图案区122包括由若干金属线交叉构成的金属网格,所述多个第一导电图案区122相互绝缘。
具体到本实施例中,步骤S120形成第一导电层120具体包括以下步骤:
步骤S122,镀膜,在所述玻璃基板的第一表面112镀上导电性较好的金属,形成金属镀层。通过化学镀、电镀、真空溅镀或蒸镀的方式在玻璃基板的第一表面112镀上一层金属,形成金属镀层。金属为导电性较好的金属,如银、铜等。
步骤S124,涂布光刻胶,在所述金属镀层表面涂布光刻胶。在金属镀层表面均涂布一层光刻胶,使金属镀层全部被光刻胶覆盖。
步骤S126,曝光显影,对所述光刻胶进行曝光显影,形成多个第一导电图案区122。第一导电图案区122包括由若干金属线构成的金属网格。金属网格的网格线厚度为10-50nm。形成的金属网格可以为规则几何形状按一定周期排列,如正多边形、矩形、平行四边形等,也可以为不规则图形随机排列。通过一具有预定形状的挡板对光刻胶进行曝光,曝光区的光刻胶发生反应,溶解性、亲合性等发生明显变化,然后进行显影。在本实施例中,预定形状为条形状。在其他的实施例中,当然还可以为菱形或者其他形状。在显影过程中,没有被曝光的部分与显影液反应,形成多个第一导电图案区122。
步骤S128,蚀刻,除去所述第一导电图案区122以外的金属网格,以形成具有多个第一导电图案区122的第一导电层120,所述第一导电图案区122包括由若干金属线交叉构成的金属网格,所述多个第一导电图案区122相互绝缘。利用酸性溶液,如HCl、HNO3或者其他混合溶液对第一导电图案区以外的金属网格进行蚀刻,以除去没有被曝光的金属网格,从而形成具有多个相互绝缘的第一导电图案区122的第一导电层120。第一导电图案区的金属网格的网格线厚度为10-50nm。
步骤S130,涂布绝缘胶层130,在所述第一表面112涂布绝缘胶层130,以在所述绝缘胶层130靠近所述第一表面112的一侧形成与所述第一导电图案区122相匹配的第一凹槽1322,所述第一导电图案区122收容于所述第一凹槽1322。具体到本实施例中,在涂布绝缘胶层130之前,还可以包括去除光刻胶残胶的步骤,以增大第一导电层120的透光率。绝缘胶层130的材料为透明的绝缘材料,如PET等。在第一表面112涂布绝缘胶层130时,因为第一表面112已经先形成有第一导电层120,故而再涂布绝缘胶层130时,绝缘胶层130会形成与第一导电图案区122相匹配的第一凹槽1322,第一导电图案区122收容于第一凹槽1322。
步骤S140,压印第二凹槽1342,在所述绝缘胶层130远离所述第一表面112的一侧压印预定形状的第二凹槽1342。待绝缘胶层130固化后,然后用压印模具在绝缘胶层130远离第一表面112的一侧压印,使绝缘胶层130远离第一表面112的一侧形成有预定形状的第二凹槽1342。第二凹槽1342用于填充金属材料,以形成第二导电层140。
步骤S150,形成第二导电层140。首先在所述第二凹槽1342中填充导电材料,然后进行烧结以固化,以形成具有多个第二导电图案区142的第二导电层140,所述第二导电图案区142收容于所述第二凹槽1342,所述第二导电图案区142包括由若干导电线交叉构成的导电网格,所述多个第二导电图案区142相互绝缘。在第二凹槽1342中填充导电材料,如导电银浆或者ITO,并进行烧结,烧结的温度为170度。烧结后所形成的导电网格的网格线宽度为500nm-5μm。因为第二导电图案区142的导电网格收容于第二凹槽1342,故而多个第二导电图案区142相互绝缘。
上述触摸屏的制造方法中,第一导电层120和第二导电层140分别采用不同的成型方法,第一导电层120利用玻璃基板110具有较好的镀膜性能,直接通过镀膜方式形成于玻璃基板的第一表面112;第二导电层140通过直接在绝缘胶层130压印第二凹槽1342,然后在第二凹槽1342中填充导电材料并烧结固化形成,操作简便而且成本较低,同时还能保证触摸屏具有较低的方阻、较高的透光率以及较小的厚度等。
其中,因为第二导电层140的多个第二导电图案区142是通过图形化压印一次形成第二凹槽1342,再在第二凹槽1342填充的导电材料为成型。所以无需每一片到点图案均图形化蚀刻,大大简化了工艺流程。即使在第二凹槽1342填充ITO材料时,也能节省大量的导电材料,从而降低成本。所以,既可以在第二凹槽1342填充ITO材料,也可以填充金属材料如银、铜等,来形成第二导电层140。
请参阅图2和图5,在其他的实施例中,步骤S130涂布绝缘胶层还可以包括以下步骤:
步骤S132,涂布第一绝缘胶层132,所述第一绝缘胶层132靠近所述第一表面112的一侧形成与所述第一导电图案区122相匹配的第一凹槽1322,所述第一导电图案区122收容于所述第一凹槽1322。先在玻璃基板的第一表面112涂布第一绝缘胶层132,使第一绝缘胶层132贴附于第一表面112。因为第一导电层120先形成于第一表面112,故而涂布第一绝缘胶层132后,第一绝缘胶层132靠近第一表面112的一侧形成有第一凹槽1322,第一凹槽1322与第一导电图案区122相匹配,第一导电图案区122收容于第一凹槽1322。
步骤S134,固化第一绝缘胶层132。可以通过预烘烤或者加热的方式,使第一绝缘胶层132固化。
步骤S136,涂布第二绝缘胶层134。在固化后的第一绝缘胶层132再进行涂布,以形成第二绝缘胶层134。第二绝缘胶层134与第一绝缘胶层132材质相同。
上述通过形成两层绝缘胶层的方法中,可以避免压印模具压印过度,而使第一凹槽1322与第二凹槽1342连通,致使第一导电层120与第二导电层140电连通。需要指出的是,仅涂布一层绝缘胶层时,当一层绝缘胶层足够厚时,则可以避免压印模具压印过度。故而涂布两层绝缘胶层的制作方式并不是必须的。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。