CN103412661A - 单层触摸屏及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单层触摸屏，包括：透明盖板玻璃；涂覆在所述透明盖板玻璃的一个表面的透明压印胶层，所述透明压印胶层上具有多道凹槽，所述多道凹槽位于非可视区；嵌设于所述透明压印胶层内的金属丝网层，所述金属丝网层位于可视区；沉积在所述多道凹槽表面的拉丝层；以及涂覆在所述拉丝层上的油墨层。这种单层触摸屏的拉丝层直接沉积在透明压印胶层的多道凹槽表面，相对于传统的将已做好拉丝纹效果的薄膜通过粘结剂贴覆在面板的一个表面得到的具有拉丝纹效果的触摸屏，没有多使用一层薄膜和粘结剂，因而厚度较薄并且具有拉丝纹效果。本发明还公开了一种上述单层触摸屏的制备方法。

Description

单层触摸屏及其制备方法
技术领域
本发明涉及光电领域，尤其涉及一种单层触摸屏及其制备方法。
背景技术
触摸屏是可接收触摸灯输入信号的感应式装置。触摸屏赋予了信息交互崭新的面貌，是极富吸引力的全新信息交互设备。触摸屏技术的发展引起了国内外信息传媒界的普遍关注，已成为光电行业异军突起的朝阳高新技术产业。
根据触摸屏的各个区域是否透光，触摸屏上涂覆有油墨层的区域可以称为非可视区，其他未涂覆有油墨的区域可以称为可视区。触摸屏的工作感应区通常设置于可视区。
目前，ITO层是触摸屏模组中至关重要的组成部分。虽然触摸屏的制造技术一日千里的飞速发展着，但是以投射式电容屏为例，ITO层的基础制造流程近年来并未发生太大的改变。总是不可避免的需要ITO镀膜，ITO图形化。传统OGS（One glass solution)技术采用在玻璃上镀ITO，经蚀刻后得到所需X、Y方向的Sensor pattern，最后采用MoAlMo或者ITO进行搭桥。
随着科技的发展，触摸屏厂家时刻想方设法吸引人们的眼球，具有拉丝纹效果的触摸屏给人以高贵的金属质感效果，可以令产品更具观赏性。
目前具有拉丝纹效果的触摸屏主要采用将已做好拉丝纹效果的薄膜通过粘结剂贴覆在面板的一个表面，得到具有拉丝纹效果的触摸屏。但相对于正常触摸屏，多使用一层薄膜和粘结剂，从而增加了触摸屏的厚度。
发明内容
基于此，有必要提供一种具有拉丝纹效果的较薄的单层触摸屏。
一种单层触摸屏，包括：
透明盖板玻璃；
涂覆在所述透明盖板玻璃的一个表面的透明压印胶层，所述透明压印胶层上具有多道凹槽，所述多道凹槽位于非可视区；
嵌设于所述透明压印胶层内的金属丝网层，所述金属丝网层位于可视区；
沉积在所述多道凹槽表面的拉丝层；以及
涂覆在所述拉丝层上的油墨层。
在一个实施例中，所述金属丝网层的材料为金、银、铜、铝和锌中的一种或者至少两种的合金。
在一个实施例中，所述金属丝网层由金属网格线构成，所述金属网格线的宽度为0.2μm～5μm，所述金属网格线的厚度为1μm～10μm，两条相邻的所述金属网格线之间的距离为50μm～500μm。
在一个实施例中，所述凹槽的深度为1μm～5μm，所述凹槽的宽度为1μm～5μm，两个相邻的所述凹槽的间距为50μm～500μm，所述多道凹槽之间彼此平行或交叉。
在一个实施例中，所述拉丝层的厚度为0.1nm～30nm。
在一个实施例中，所述拉丝层的材料为锡、银和铝一种或任意二种的合金。
在一个实施例中，所述油墨层的材料为环氧树脂油墨或PMMA油墨，所述油墨层的厚度为5μm～50μm。
一种单层触摸屏的制备方法，包括如下步骤：
提供透明盖板玻璃，并对所述透明盖板玻璃的一个表面进行表面处理；
在所述透明盖板玻璃的经过表面处理的表面涂覆压印胶，形成透明压印胶层；
在所述透明压印胶层上压印出用于沉积拉丝层的多道凹槽，所述多道凹槽位于非可视区；
在所述透明压印胶层上形成金属丝网层，所述金属丝网层位于可视区；
采用可剥胶将所述金属丝网层掩盖，接着采用非导电真空镀膜技术在所述可剥胶和所述多道凹槽上沉积一层非导电的金属层，最后除去所述可剥胶，沉积在所述多道凹槽表面的非导电的金属层即为拉丝层；
在所述拉丝层上涂覆油墨，形成油墨层。
在一个实施例中，所述形成金属丝网层的步骤为：
在所述透明压印胶层上压印出用于嵌设金属丝网层的网槽，所述网槽位于可视区，在所述多道凹槽中填充光刻胶，并将导电材料填充入所述网槽中，接着除去光刻胶，填充入所述网槽中的导电材料形成嵌设于所述透明压印胶层中的金属丝网层。
在一个实施例中，所述多道凹槽和所述网槽通过如下操作得到：
采用与所述多道凹槽和所述网槽相嵌套的模板在所述透明压印胶层上分别压印出所述多道凹槽和所述网槽，所述多道凹槽位于非可视区，所述网槽位于可视区。
这种单层触摸屏的拉丝层直接沉积在透明压印胶层的多道凹槽表面，相对于传统的将已做好拉丝纹效果的薄膜通过粘结剂贴覆在面板的一个表面得到的具有拉丝纹效果的触摸屏，没有多使用一层薄膜和粘结剂，因而厚度较薄并且具有拉丝纹效果。
附图说明
图1为一实施方式的单层触摸屏的部分分离示意图；
图2为如图1所示的单层触摸屏的剖面示意图；
图3为如图2所示的单层触摸屏的部分放大示意图；
图4为一实施例的搭桥结构的单层触摸屏的金属丝网层和金属网格线的示意图；
图5为一实施例的单层多点结构的单层触摸屏的金属丝网层和金属网格线的示意图；
图6为如图1所示的单层触摸屏的制备方法的流程图；
图7a～图7g为如图1所示的单层触摸屏在制备过程中各个不同状态的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1所示的一实施方式的单层触摸屏100，包括：透明盖板玻璃10，透明压印胶层20，金属丝网层30，拉丝层40以及涂覆在拉丝层40上的油墨层50。
结合图2，透明压印胶层20涂覆在透明盖板玻璃10的一个表面，金属丝网层30嵌设于透明压印胶层20内，并且金属丝网层30位于可视区。
结合图3，透明压印胶层20上具有多道凹槽22，多道凹槽22位于非可视区，拉丝层40沉积在多道凹槽22表面。
凹槽22的深度为1μm～5μm，凹槽22的宽度为1μm～5μm，两个相邻的凹槽22的间距为50μm～500μm，多道凹槽22之间彼此平行或交叉。
透明盖板玻璃10可以为硅铝酸盐玻璃或钙钠玻璃的片材，透明盖板玻璃10的厚度可以为0.3mm～1.2mm。
在一个优选的实施方式中，透明盖板玻璃10的厚度为0.5mm～0.7mm。
本实施方式中，透明压印胶层20的材料为为UV固化胶，在其中一实施例中透明压印胶层20的材料为无溶剂紫外固化亚克力树脂。在其他实施例中，该UV固化胶还可以为其它成份，但一般包括预聚物、单体、光引发剂及助剂，各组份摩尔配比为：30～50%：40～60%：1～6%：0.2～1%。其中，预聚物选自：环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯及丙烯酸树脂等；单体选自：单官能、二官能及三官能及多官能；引发剂选自：二苯甲酮，二苯乙酮等；助剂可加可不加，一般作为粘接剂使用，常用助剂包括：对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌及2，6一二叔丁基甲苯酚等。
透明压印胶层20的厚度可以为1μm～10μm。
在一个优选的实施方式中，透明压印胶层20的厚度为2μm～5μm。
金属丝网层30的材料可以为金、银、铜、铝和锌中的一种或者至少两种的合金。相对于传统的触摸屏，以金属丝网层取代ITO，在保证透光率及导电生的同时，又具有较低的材料成本，故而能降低成本。本实施方式中，金属丝网层30的材料为银，更进一步保证导电单元的导电性能。
金属丝网层30由金属网格线构成，为了满足视觉上的透明，金属网格线的宽度可以为0.2μm～5μm，金属网格线的厚度可以为1μm～10μm，两条相邻的金属网格线之间的距离可以为50μm～500μm。
在一个优选的实施方式中，金属网格线的宽度为0.5μm～2μm，金属网格线的厚度为2μm～5μm。
金属丝网层30嵌设于透明压印胶层20的内部，透明压印胶层20和金属丝网层30一并铺设于透明盖板玻璃10的一个表面。
图4和图5为本实施方式的两个实施例的单层触摸屏的金属丝网层30和金属网格线的示意图。结合图4和图5可以看出，金属丝网层30由金属网格线构成，构成网格线的基本网格可以是正多边形，如正方形、菱形、正六边形等，或随机网格图形。金属丝网层30包含第一导电群组32和第二导电群组34，第一导电群组32和第二导电群组34分别表示感应电极和驱动电极。结合图4，X方向的第一导电群组32为感应电极，Y方向的第二导电群组34为驱动电极。结合图5，右侧的第一导电群组32为感应电极，左侧的第二导电群组34为驱动电极。第一导电群组32及第二导电群组34的网格线的密度及宽度可以相同，也可以不同。
拉丝层40的材料可以为锡、银和铝一种或任意二种的合金，拉丝层40的厚度可以为0.1nm～30nm。在一个优选的实施方式中，拉丝层40的厚度为15nm～25nm。本实施方式中，拉丝层40的材料为锡。
油墨层50起盖底作用，油墨层50的材料可以为环氧树脂油墨或PMMA油墨，其可以是热固型或UV固化型。
油墨层50的厚度为5μm～50μm，优选为5μm～20μm。
这种单层触摸屏100的拉丝层40直接沉积在透明压印胶层20的多道凹槽22表面，相对于传统的将已做好拉丝纹效果的薄膜通过粘结剂贴覆在面板的一个表面得到的具有拉丝纹效果的触摸屏，没有多使用一层薄膜和粘结剂，因而厚度较薄并且具有拉丝纹效果。
此外，这种采用金属丝网层30的单层触摸屏100可以解决传统的大型触控面板因ITO方阻过大而引起的响应慢等问题。同时，由于金属丝网层30嵌设于透明压印胶层20内，可以避免金属丝网层30的刮伤。
如图6和图7a～图7g所示的上述单层触摸屏100的制备方法，包括如下步骤：
S10、提供透明盖板玻璃10，并对透明盖板玻璃10的一个表面进行表面处理。
提供如图7a所示的透明盖板玻璃10，并对透明盖板玻璃10的一个表面进行表面处理，得到如图7b所示的透明盖板玻璃10。
透明盖板玻璃10可以为硅铝酸盐玻璃或钙钠玻璃的片材，透明盖板玻璃10的厚度可以为0.3mm～1.2mm。
在一个优选的实施方式中，透明盖板玻璃10的厚度为0.5mm～0.7mm。
本实施方式中，表面处理的过程为：利用Plasma清洗设备对透明盖板玻璃10的一个表面进行Plasma处理，以增加压印胶与玻璃的附着力。本实施方式中，透明盖板玻璃10为0.7mm厚的硅铝酸盐强化玻璃。
S20、在透明盖板玻璃10的经过表面处理的表面涂覆压印胶，形成透明压印胶层20。
在透明盖板玻璃10的经过表面处理的表面涂覆压印胶，得到如图7c所示的透明盖板玻璃10和压印胶层20。
该压印胶为UV固化胶，在其中一实施例中该压印胶为无溶剂紫外固化亚克力树脂。在其他实施例中，该UV固化胶还可以为其它成份，但一般包括预聚物、单体、光引发剂及助剂，各组份摩尔配比为：30～50%：40～60%：1～6%：0.2～1%。其中，预聚物选自：环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯及丙烯酸树脂等；单体选自：单官能、二官能及三官能及多官能；引发剂选自：二苯甲酮，二苯乙酮等；助剂可加可不加，一般作为粘接剂使用，常用助剂包括：对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌及2，6一二叔丁基甲苯酚等。压印胶层20的厚度为1μm～10μm。
在一个优选的实施方式中，透明压印胶层20的厚度为2μm～5μm。
本实施方式中，在透明盖板玻璃10的经过表面处理的表面涂覆厚度为5μm的UV固化胶，形成透明压印胶层20。
S30、在透明压印胶层20上压印出用于沉积拉丝层40的多道凹槽22，多道凹槽22位于非可视区。
如图7d所示，在透明压印胶层20上压印出多道凹槽22。
凹槽22的深度为1μm～5μm，凹槽22的宽度为1μm～5μm，两个相邻的凹槽22的间距为50μm～500μm，多道凹槽22之间彼此平行或交叉。凹槽22为压印形成，可以通过压印模具的调整达到上述深、宽及间距范围。
S40、在透明压印胶层20上形成金属丝网层30，金属丝网层30位于可视区。
金属丝网层30的材料可以为金、银、铜、铝和锌中的一种或者至少两种的合金。相对于传统的触摸屏，以金属丝网层取代ITO，在保证透光率及导电生的同时，又具有较低的材料成本，故而能降低成本。本实施方式中，金属丝网层30的材料为银，更进一步保证导电单元的导电性能。
金属丝网层30由金属网格线构成，为了满足视觉上的透明，金属网格线的宽度可以为0.2μm～5μm，金属网格线的厚度可以为1μm～10μm，两条相邻的金属网格线之间的距离可以为50μm～500μm。
在一个优选的实施方式中，金属网格线的宽度为0.5μm～2μm，金属网格线的厚度为2μm～5μm。
金属丝网层30嵌设于透明压印胶层20的内部，透明压印胶层20和金属丝网层30一并铺设于透明盖板玻璃10的一个表面。
图4和图5为本实施方式的两个实施例的单层触摸屏的金属丝网层30和金属网格线的示意图。结合图4和图5可以看出，金属丝网层30由金属网格线构成，构成网格线的基本网格可以是正多边形，如正方形、菱形、正六边形等，或随机网格图形。金属丝网层30包含第一导电群组32和第二导电群组34，第一导电群组32和第二导电群组34分别表示感应电极和驱动电极。结合图4，X方向的第一导电群组32为感应电极，Y方向的第二导电群组34为驱动电极。结合图5，右侧的第一导电群组32为感应电极，左侧的第二导电群组34为驱动电极。第一导电群组32及第二导电群组34的网格线的密度及宽度可以相同，也可以不同。
结合图7d和图7e，S40中，形成金属丝网层30的步骤可以为：
在透明压印胶层20上压印出用于嵌设金属丝网层的网槽32，网槽32位于可视区，在多道凹槽22中填充光刻胶，并将导电材料填充入网槽32中，接着除去光刻胶，填充入网槽32中的导电材料形成嵌设于透明压印胶层20中的金属丝网层30。
导电材料可以为金、银、铜、铝和锌中的一种或者至少两种的合金。本实施方式中，金属丝网层30的材料为银，更进一步保证导电单元的导电性能。
光刻胶可以为SU8光刻胶。本实施方式中光刻胶通过丝网印刷的方式填充到多道凹槽22中。
结合图7d，本实施方式的S30和S40中，多道凹槽22和网槽32可以通过如下操作得到：
采用与多道凹槽22和网槽32相嵌套的模具200在透明压印胶层20上分别压印出多道凹槽22和网槽32，多道凹槽22位于非可视区，网槽32位于可视区。
采用单一的模具200将多道凹槽22和网槽32一起压印出来，制程简便，可提高效率并且降低模具200成本。
S50、采用可剥胶将金属丝网层30掩盖，接着采用非导电真空镀膜技术在可剥胶和多道凹槽22上沉积一层非导电的金属层，最后除去可剥胶，沉积在多道凹槽22表面的非导电的金属层即为拉丝层40。
拉丝层40的材料可以为锡、银和铝中的一种或任意两种的合金，拉丝层40的厚度可以为0.1nm～30nm。在一个优选的实施方式中，拉丝层40的厚度为15nm～25nm。本实施方式中，拉丝层40的材料为锡。
银是银白效果和导电性能最好的金属，但当它的厚度在5nm以下时，是不导电的。这是因为金属为纳米级别时，以Ag为例，如果镀层厚度小于5nm，则Ag镀层为单个单个的纳米颗粒，不连续分布，没有互相连接导通，但是仍具有颜色。同样的道理，厚度在30纳米以下的锡，连续性相当的差，但能取得银白色金属光泽并具有较大的电阻。
可剥胶可以为聚乙烯醇缩丁醛UV型可剥蓝胶。
结合图7f，利用非导电真空镀膜技术（Non conductive vacuum metalization，简称NCVM技术）将拉丝层40沉积在多道凹槽22上，拉丝层40沉积的区域为非可视区。
S60、在拉丝层40上涂覆油墨，形成油墨层50。
结合图7g，固化后的油墨形成油墨层50。
油墨层50起盖底作用，油墨层50的材料可以为环氧树脂油墨或PMMA油墨，其可以是热固型或UV固化型。
油墨层50的厚度为5μm～50μm，优选为5μm～20μm。
这种单层触摸屏100的制备方法制得的单层触摸屏100采用金属网格结构，可以采用压印工艺进行制造，相较于传统的ITO膜作为导电层的工艺，网格形状可以一步成形，工艺简单，不需要溅镀、蒸镀等昂贵设备，良率高，适合大面积、大批量生产。同时，由于不需要用到刻蚀工艺，不会造成导电层材料的浪费。
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。

Claims (10)

1.一种单层触摸屏，其特征在于，包括：
透明盖板玻璃；
涂覆在所述透明盖板玻璃的一个表面的透明压印胶层，所述透明压印胶层上具有多道凹槽，所述多道凹槽位于非可视区；
嵌设于所述透明压印胶层内的金属丝网层，所述金属丝网层位于可视区；
沉积在所述多道凹槽表面的拉丝层；以及
涂覆在所述拉丝层上的油墨层。
2.根据权利要求1所述的单层触摸屏，其特征在于，所述金属丝网层的材料为金、银、铜、铝和锌中的一种或者至少两种的合金。
3.根据权利要求1所述的单层触摸屏，其特征在于，所述金属丝网层由金属网格线构成，所述金属网格线的宽度为0.2μm～5μm，所述金属网格线的厚度为1μm～10μm，两条相邻的所述金属网格线之间的距离为50μm～500μm。
4.根据权利要求1所述的单层触摸屏，其特征在于，所述凹槽的深度为1μm～5μm，所述凹槽的宽度为1μm～5μm，两个相邻的所述凹槽的间距为50μm～500μm，所述多道凹槽之间彼此平行或交叉。
5.根据权利要求1所述的单层触摸屏，其特征在于，所述拉丝层的厚度为0.1nm～30nm。
6.根据权利要求5所述的单层触摸屏，其特征在于，所述拉丝层的材料为锡、银和铝一种或任意二种的合金。
7.根据权利要求1所述的单层触摸屏，其特征在于，所述油墨层的材料为环氧树脂油墨或PMMA油墨，所述油墨层的厚度为5μm～50μm。
8.一种单层触摸屏的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供透明盖板玻璃，并对所述透明盖板玻璃的一个表面进行表面处理；
在所述透明盖板玻璃的经过表面处理的表面涂覆压印胶，形成透明压印胶层；
在所述透明压印胶层上压印出用于沉积拉丝层的多道凹槽，所述多道凹槽位于非可视区；
在所述透明压印胶层上形成金属丝网层，所述金属丝网层位于可视区；
采用可剥胶将所述金属丝网层掩盖，接着采用非导电真空镀膜技术在所述可剥胶和所述多道凹槽上沉积一层非导电的金属层，最后除去所述可剥胶，沉积在所述多道凹槽表面的非导电的金属层即为拉丝层；
在所述拉丝层上涂覆油墨，形成油墨层。
9.根据权利要求8所述的单层触摸屏的制备方法，其特征在于，所述形成金属丝网层的步骤为：
在所述透明压印胶层上压印出用于嵌设金属丝网层的网槽，所述网槽位于可视区，在所述多道凹槽中填充光刻胶，并将导电材料填充入所述网槽中，接着除去光刻胶，填充入所述网槽中的导电材料形成嵌设于所述透明压印胶层中的金属丝网层。
10.根据权利要求9所述的单层触摸屏的制备方法，其特征在于，所述多道凹槽和所述网槽通过如下操作得到：
采用与所述多道凹槽和所述网槽相嵌套的模板在所述透明压印胶层上分别压印出所述多道凹槽和所述网槽，所述多道凹槽位于非可视区，所述网槽位于可视区。
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