CN104216577A - 一种电容屏的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电容屏的制备方法，包括以下步骤：S10、先在屏幕衬底的非可视区域印刷装饰层，然后在屏幕衬底的可视区域形成透明电极层，且透明电极层的边缘延伸至装饰层上；S20、在装饰层的表面印刷激光屏蔽层，然后在激光屏蔽层表面印刷导电金属浆料，形成边缘金属层，所述边缘金属层与透明电极层搭接；S30、对边缘金属层表面进行激光蚀刻，形成边缘线路，得到所述电容屏。采用本发明提供的制备方法制备电容屏，边缘线路通过丝网印刷后激光蚀刻形成，其线宽/线距能达到40/40微米，同时该方法工艺简单、便于实施，得到产品良率高，且成本低廉。

Description

一种电容屏的制备方法

技术领域

本发明属于触摸屏技术领域，尤其涉及一种电容屏的制备方法。

背景技术

目前，市面上常见的各种手机、媒体播放器、导航系统、数位相机等电子产品开始配套各种类型的触摸屏，依据其原理，可分为电阻式、电容式、红外线式和表面声波式，电容式触摸屏（以下简称电容屏）最为常见。电容屏的功能层主要由位于可视区域的透明导电电极以及边缘非可视区域的走线构成，各电极之间断路，而各走线则与电极连接，形成若干通道。特别是中大尺寸的电容屏，其通道数很多，而产品的外观设计则需要更窄的边框，因此对边缘走线的线宽和线距要求越来越高。

目前现有技术中，电容屏的边缘走线一般由银浆丝印或金属镀膜层光刻蚀刻而得，得到的电容屏的结构式如图1所示。其中，银浆丝印法的成本较低，但线宽/线距一般在120/120微米~80/80微米范围内良率较高，线宽/线距越小，良率越低。而金属镀膜层光刻蚀刻法，则可以使边缘走线的线宽/线距达到30/30微米及以下，但其需要经过金属镀膜、光刻胶涂布、曝光显影、烘烤、酸法蚀刻、脱膜等众多繁琐工序，且设备投资大，因此成本很高。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的电容屏制作过程中其边缘走线的线宽/线距较大、良率低、且工序繁琐、成本高的技术问题。

本发明提供了一种电容屏的制备方法，包括以下步骤：

S10、先在屏幕衬底的非可视区域印刷装饰层，然后在屏幕衬底的可视区域形成透明电极层，且透明电极层的边缘延伸至装饰层上；

S20、在装饰层的表面印刷激光屏蔽层，然后在激光屏蔽层表面印刷导电金属浆料，形成边缘金属层，所述边缘金属层与透明电极层搭接；

S30、对边缘金属层表面进行激光蚀刻，形成边缘线路，得到所述电容屏。

采用本发明提供的制备方法制备电容屏，边缘线路通过丝网印刷后激光蚀刻形成，其线宽/线距能达到40/40微米，同时该方法工艺简单、便于实施，得到产品良率高，且成本低廉。

附图说明

图1是采用现有技术提供的制备方法制备得到的电容屏的结构示意图。

图2是采用本发明提供的制备方法制备得到的电容屏的结构示意图。

图中，1——屏幕衬底，2——装饰层，3——透明电极层，4——激光屏蔽层，5——边缘线路。

具体实施方式

发明人在透明基材表面形成金属线路（例如银走线）时，发现：为了提高银浆的走线精度，可以采用激光蚀刻银浆技术，具体步骤为：先大面积丝印块状银浆，再通过激光烧蚀将块状银浆层切断，从而分割成精细的银走线。采用该激光蚀刻银浆技术，最小可获得40/40微米的线宽/线距，基本达到金属镀膜黄光蚀刻的水平，且成本不高、良率较高。但发明人发现：由于不同材料对不同波长的光吸收系数是不相同的，而用于蚀刻银浆的激光为红外光，因此该激光蚀刻银浆技术仅适用于对红外光不吸收的基材，使得其目前多用于透明基材上的丝印银浆蚀刻。

而目前的OGS或G1F电容屏结构中，在其屏幕衬底上一般形成有一层装饰层，其主要作用在于遮盖屏幕衬底非可视区域的走线，并提供外观装饰效果，然后走线形成在该装饰层上。而目前电容屏的装饰层的传统材料为吸收红外光的材质，在后续采用激光蚀刻银浆的同时，也会对装饰层造成破坏，导致触摸屏边框透光，使得激光蚀刻银浆技术还无法用于此类电容屏制作领域。

为解决上述问题，发明人尝试改变传统装饰层的材质，例如可选择不吸收红外光的装饰层材料。但由于电容屏装饰层材料要求苛刻，具体体现为：（1）ITO镀膜层很薄，要求装饰层厚度控制在10微米以内；（2）ITO镀膜的温度较高，因此该装饰层必须耐高温，导致装饰层材料的替换难度很大。发明人通过进一步的实验发现，如果在不改变传统装饰层的基础上，而在装饰层表面覆盖一层保护层，也可防止装饰层被激光破坏。因此，本发明提供了一种新的电容屏的制备方法，包括以下步骤：

S10、先在屏幕衬底的非可视区域印刷装饰层，然后在屏幕衬底的可视区域形成透明电极层，且透明电极层的边缘延伸至装饰层上；

S20、在装饰层的表面印刷激光屏蔽层，然后在激光屏蔽层表面印刷导电金属浆料，形成边缘金属层，所述边缘金属层与透明电极层搭接；

S30、对边缘金属层表面进行激光蚀刻，形成边缘线路，得到所述电容屏。

本发明中，对于屏幕衬底、装饰层的材质没有特殊要求，采用本领域常规的各种电容屏用屏幕衬底、装饰层即可。例如，所述屏幕衬底可为玻璃或塑胶，但不局限于此。如前所述，所述装饰层用于遮盖屏幕衬底的非可视区域的走线，并提供外观装饰效果，其可采用公知的具有装饰效果的有机涂层，例如可以为装饰油墨或光刻胶。其中，装饰油墨可通过丝印形成，光刻胶可通过旋涂形成。优选情况下，所述屏幕衬底的厚度为0.3-1.5mm，优选为0.55-1.1mm。所述装饰层的厚度为1-20微米，优选为2-10微米。所述透明电极层为公知的透明导电材料，优选为ITO镀膜层。所述透明电极层的厚度为本领域技术人员所公知，优选为0.01-20微米。如前所述，当透明电极层采用ITO镀膜层时，优选为0.01-0.3微米。所述装饰层位于屏幕衬底的四周，所述透明电极层位于屏幕衬底的中间。

本发明中，所述激光屏蔽层用于保护装饰层，防止其被激光破坏，因此，激光屏蔽层优选采用各种能完全或部分不吸收和/或反射红外激光的有机涂层。若其完全不吸收/反射红外激光，则激光屏蔽层本身不被激光损伤；若其部分不吸收/反射红外激光，则屏蔽层部分被激光损伤，但仍能保护其下方的装饰层不受激光损伤。作为本发明的一种优选实施方式，所述激光屏蔽层为双层油墨结构，其中底层为白色油墨，表层为透明反光UV油墨（例如可以采用透明光油），但不局限于此。

作为本领域技术人员的公知常识，位于激光屏蔽层表面的边缘线路的厚度较大，其厚度一般3-20微米，优选为6-12微米，具有较强的断差覆盖能力，因此对于激光屏蔽层的厚度要求不高。优选情况下，所述激光屏蔽层的厚度为3-30微米，优选为6-16微米，但不局限于此。

本发明中，印刷激光屏蔽层可采用与印刷导电金属浆料相同的方法，例如均可以采用丝网印刷，但不局限于此。作为本发明的一种优选实施方式，所述导电金属浆料优选为导电银浆，印刷后即形成边缘银层，再通过激光蚀刻，即可形成边缘银线路。

根据本发明提供的制备方法，由于装饰层表面形成有具有保护作用的激光屏蔽层，因此在印刷导电金属浆料后即可对表面的边缘金属层进行激光蚀刻，蚀刻过程中，通过激光屏蔽层的遮盖，装饰层不会被激光破坏。其中，所述激光蚀刻的条件包括：所述激光的波长为1024nm，最小激光线宽为40微米，但不局限于此。

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

（1）取厚度为0.7mm的小片强化玻璃Lens作为屏幕衬底，清洗后在玻璃四周丝印黑色装饰油墨，并烘烤使油墨固化，形成厚度为10微米的装饰层。   

（2）用夹具将步骤（1）得到的玻璃固定，进行ITO镀膜，镀膜温度250℃，形成的ITO镀膜层方阻为60±10Ω，厚度为30±5nm。   

（3）把蚀刻膏丝印在玻璃上，烘烤，让ITO与蚀刻膏发生反应，蚀刻掉不需要的ITO，然后将残留的蚀刻膏清洗干净；蚀刻后的ITO图形（即透明电极层）四周延伸至装饰层上。   

（4）在装饰层上先丝印白色油墨并烘烤固化；再丝印透明光油并UV固化，两层油墨厚度各控制在12微米以下，形成激光屏蔽层。两层油墨边缘错开，透明光油覆盖住白色油墨层。   

（5）在激光屏蔽层上丝印导电银浆，烘烤固化形成边缘银层，其厚度控制在10微米以下；边缘银层靠近屏幕可视区域的一端为银浆线，并延伸覆盖住ITO电极一端，和ITO电极实现导通；另一端也为银浆线，用作热压区。   

（6）采用波长为1024nm的红外激光烧蚀步骤（5）形成的边缘银层，激光线宽度为40微米，蚀刻完成后形成线宽/线距为40/40微米的边缘线路，得到本实施例的电容屏S1；然后即可将其与FPC热压焊接，实现功能。

采用本实施例提供的方法制备得到的电容屏S1，其具有图2所示结构，具体包括屏幕衬底1，屏幕衬底1的非可视区域上覆盖有装饰层2，可视区域上覆盖有透明电极层3，且透明电极层3延伸至装饰层2上；装饰层2的上表面覆盖有激光屏蔽层4，激光屏蔽层4的上表面覆盖有导电线路5；透明电极层3的边缘与导电线路5之间电连接。

采用本实施例提供的方法制备电容屏，产品良率为80%以上，且其制作成本相对对比例1仅增加了10%。

对比例1

（1）取厚度为0.7mm的小片强化玻璃Lens作为屏幕衬底，清洗后在玻璃四周丝印黑色装饰油墨，并烘烤使油墨固化，形成厚度为10微米的装饰层。   

（2）用夹具将步骤（1）得到的玻璃固定，进行ITO镀膜，镀膜温度250℃，形成的ITO镀膜层方阻为60±10Ω，厚度为30±5nm。   

（3）把蚀刻膏丝印在玻璃上，烘烤，让ITO与蚀刻膏发生反应，蚀刻掉不需要的ITO，然后将残留的蚀刻膏清洗干净；蚀刻后的ITO图形（即透明电极层）四周延伸至装饰层上。   

（4）在装饰层上直接按照边缘线路图形丝印导电银浆，烘烤固化后形成边缘线路，其厚度控制在16微米以下，线宽/线距为80/80微米；边缘线路靠近屏幕可视区域的一端延伸覆盖住ITO电极一端，和ITO电极实现导通；另一端用作热压区，得到本对比例的电容屏DS1；然后即可将其与FPC热压焊接，实现功能。

采用本对比例提供的方法制备得到电容屏DS1，其具有图1所示结构，具体包括屏幕衬底1，屏幕衬底1的非可视区域上覆盖有装饰层2，可视区域上覆盖有透明电极层3，且透明电极层3延伸至装饰层2上；装饰层2的上表面覆盖有导电线路5；透明电极层3的边缘与导电线路5之间电连接。

采用本对比例提供的方法制备电容屏，产品良率为80%，但边缘线路的线宽线距较大，使得电容屏无法做到窄边框结构。

对比例2

（1）取厚度为0.7mm的小片强化玻璃Lens作为屏幕衬底，清洗后用UV胶将小片玻璃按精确位置拼成大片，并确保平整度，然后在玻璃上涂布黑色光刻胶，并通过曝光-显影-烘烤工序，形成厚度为5微米的装饰层。   

（2）用夹具将步骤（1）得到的玻璃固定，进行ITO镀膜，镀膜温度250℃，形成的ITO镀膜层方阻为60±10Ω，厚度30±5nm。   

（3）在玻璃上涂布光刻胶，并通过曝光-显影-烘烤-酸法蚀刻-脱膜工序后，形成ITO图形（即透明电极层），其四周延伸至装饰层上。   

（4）在装饰层上镀MoAlMo膜层，形成的镀膜层方阻为0.3Ω，厚度为300±30nm；然后在玻璃上涂布光刻胶，并通过曝光-显影-烘烤-酸法蚀刻-脱膜工序后，形成MoAlMo图形（即边缘线路），其线宽/线距为30/30微米；边缘线路靠近屏幕可视区域的一端延伸覆盖住ITO电极一端，和ITO电极实现导通；另一端用作热压区。然后将拼成大片的玻璃，拆解成小片，并清洗，得到本对比例的电容屏DS2；然后即可将其与FPC与热压焊接，实现功能。

采用本对比例提供的方法制备电容屏，其产品良率虽然能达90-95%，但是其制作成本相对对比例1增加了40-50%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电容屏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、先在屏幕衬底的非可视区域印刷装饰层，然后在屏幕衬底的可视区域形成透明电极层，且透明电极层的边缘延伸至装饰层上；

S20、在装饰层的表面印刷激光屏蔽层，然后在激光屏蔽层表面印刷导电金属浆料，形成边缘金属层，所述边缘金属层与透明电极层搭接；

S30、对边缘金属层表面进行激光蚀刻，形成边缘线路，得到所述电容屏。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述屏幕衬底为玻璃或塑胶，所述屏幕衬底的厚度为0.3-1.5mm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述装饰层为装饰油墨或光刻胶；所述装饰层的厚度为1-20微米。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述透明电极层为ITO镀膜层，所述透明电极层的厚度为0.01-0.3微米。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述装饰层位于屏幕衬底的四周，所述透明电极层位于屏幕衬底的中间。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S20中，所述激光屏蔽层为双层油墨结构，其中底层为白色油墨层，表层为透明反光UV油墨层。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述激光屏蔽层的厚度为3-30微米。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S20中，印刷激光屏蔽层和印刷导电金属浆料的步骤均为丝网印刷。

9.根据权利要求1或8所述的制备方法，其特征在于，步骤S30中，所述边缘线路为银线路，且其厚度为3-20微米。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S30中，所述激光蚀刻的条件包括：所述激光的波长为1024nm，最小激光线宽为40微米。