CN104345966A - 一种触摸屏用感应组件及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

为克服现有技术中针对现有技术中的触摸屏用感应组件制作成本高、效率低的问题，本发明提供一种触摸屏用感应组件，包括透明柔性薄膜基底，所述透明柔性薄膜基底上具有导电图案凹槽，所述透明柔性薄膜基底表面的表面能为49mN/m以上；所述导电图案凹槽内填充有导电材料，形成感应线路。本发明还提供了上述触摸屏用感应组件的制备方法。本发明提供的触摸屏用感应组件的制作工艺简单、成本低、效率高。

Description

一种触摸屏用感应组件及其制作方法
技术领域
本发明属于触摸屏领域，尤其涉及一种触摸屏用感应组件及其制备方法。
背景技术
触摸屏是一种显著改善人机操作界面的输入设备，具有直观、简单、快捷的优点。触摸屏在许多电子产品中已经获得了广泛的应用，比如手机、PDA、多媒体、公共信息查询系统等。
作为触控感应不见的核心材料，透明导电感测材料ITO(铟锡氧化物)的应用需求因触控面板火红而跟着水涨船高。但当触控应用走向中大尺寸，尤其是当触摸屏尺寸达到13寸甚至15.6寸时，为避免因屏幕尺寸变大而导致触摸屏面电阻过高、感测灵敏度下降等问题，必须ITO玻璃的配置。然而，ITO的制作工艺比较复杂，成本较高。
现有技术中出现一种替换ITO导电线路的制备方法，包括在基材上整面涂布UV胶，然后将UV胶水固化。再通过模压、填充导电金属的方式制备导电线路。
但上述方法存在大量弊端：1、模具成本昂贵；2、用磨具换膜时间长，效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的触摸屏用感应组件制作成本高、效率低的问题，提供一种触摸屏用感应组件。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
提供一种触摸屏用感应组件，包括透明柔性薄膜基底，所述透明柔性薄膜基底上具有导电图案凹槽，所述透明柔性薄膜基底表面的表面能为49mN/m以上；所述导电图案凹槽内填充有导电材料，形成感应线路。
该触摸屏用感应组件的制作成本低、效率高。同时，本发明还提供了上述触摸屏用感应组件的制备方法，包括：
S1、提供透明柔性薄膜基底；
S2、采用输出波长为1052nm、光斑直径1μm的CO2气体激光器对透明柔性薄膜基底进行激光雕刻，在所述透明柔性薄膜基底表面形成导电图案凹槽；所述激光器输出能量为30-80％、移动速度为1000-3000mm/min。
S3、采用波长为200nm-400nm的UV光照射透明柔性薄膜基底表面10-30s；
S4、在所述导电图案凹槽内涂覆导电浆料，并将导电浆料固化，形成感应线路。
根据本发明，由于直接用激光在透明柔性薄膜基底上加工沟槽，省去了涂布UV胶和固化UV胶的工艺，从而删减工艺，节约成本，而且更加环保；并且，用激光加工凹槽，则可以省去凸模，节省成本；同时，本发明公开的方法中，只需要把DXF图档导入激光机就可以按照设计的图纸镭射沟槽，从而不需要换膜，节省了换膜时间和灵活性更强，效率更高。另外，激光可加工更细的沟槽，而且还可提升效率。本发明采用输出波长为1052nm、光斑直径1μm的CO2气体激光器对透明柔性薄膜基底进行激光雕刻，在透明柔性薄膜基底表面形成导电图案凹槽。并且控制上述激光器的输出能量为30-80％、移动速度为1000-3000mm/min，一方面可有效形成导电图案凹槽，以便在导电图案凹槽内形成感应线路；另一方面可有效避免激光将透明柔性薄膜基底雕穿。
同时，通过大量实验发现，直接在通过上述方法形成的导电图案凹槽内涂覆导电浆料形成的感应线路在导电图案凹槽内的附着强度较低，导致得到的触摸屏用感应组件的良率低。本发明中，通过激光雕刻形成导电图案凹槽后，采用波长为200nm-400nm的UV光照射透明柔性薄膜基底表面10-30s，使所述透明柔性薄膜基底表面的表面能达到49mN/m以上，然后再制作感应线路。此时得到的感应线路在导电图案凹槽内的附着力高，产品良率高。
附图说明
图1是本发明实施例1中，透明柔性薄膜基底的剖面结构示意图；
图2是本发明实施例1中，透明柔性薄膜基底表面具有导电浆料层的剖面结构示意图；
图3是本发明实施例1中制备得到的触摸屏用感应组件的剖面结构示意图。
说明书附图中的附图标记如下：
1、透明柔性薄膜基底；2、导电图案凹槽；3、导电浆料层；4、感应线路。
具体实施方式
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。
本发明提供的触摸屏用感应组件包括透明柔性薄膜基底，所述透明柔性薄膜基底上具有导电图案凹槽，所述透明柔性薄膜基底表面的表面能为49mN/m以上；所述导电图案凹槽内填充有导电材料，形成感应线路。
上述透明柔性薄膜基底作为GFF触摸屏中感应线路的载体，需透明。其具体材质可采用现有技术中常用的柔性透明薄膜，例如，所述透明柔性薄膜基底选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)中的一种。优选采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为透明柔性薄膜基底。
对于上述透明柔性薄膜基底，其厚度没有特殊限制。如本领域技术人员所知晓的，为了符合市场厚度需求、保证生产良率和降低生产难度，优选情况下，所述透明柔性薄膜基底厚度为50-125μm。
根据本发明，透明柔性薄膜基底表面具有导电图案凹槽。导电图案凹槽的图案与所需形成的感应线路的图案相同。上述导电图案凹槽用于容纳导电材料，形成感应线路。
本发明中，上述导电图案凹槽的深度可在较大范围内变动，为保证形成的感应线路的稳定性和外观的优越性，优选情况下，所述导电图案凹槽的深度为2-4μm。
导电材料位于导电图案凹槽内，构成感应线路。导电材料的厚度小于或等于导电图案凹槽的深度。优选导电材料的厚度与导电图案凹槽的深度相等，此时导电材料的表面与透明柔性薄膜基底表面处于同一平面内，利于保证触摸屏用感应组件的稳定性。
透明柔性薄膜基底表面，导电图案凹槽的宽度即为导电材料的宽度，同样可视为感应线路的宽度，本发明中，优选情况下，所述导电图案凹槽的宽度在3μm以下。
对于上述导电图案凹槽内的导电材料，其材质可采用现有技术中的各种，从加工便利角度考虑，优选情况下，所述导电材料为银。
同时，本发明还提供了上述触摸屏用感应组件的制备方法，包括：
S1、提供透明柔性薄膜基底；
S2、采用输出波长为1052nm、光斑直径1μm的CO2气体激光器对透明柔性薄膜基底进行激光雕刻，在所述透明柔性薄膜基底表面形成导电图案凹槽；所述激光器输出能量为30％-80％、移动速度为1000-3000mm/min。
S3、采用波长为200nm-400nm的UV光照射透明柔性薄膜基底表面10-30s；
S4、在所述导电图案凹槽内涂覆导电浆料，并将导电浆料固化，形成感应线路。
如前所述，本发明公开的触摸屏用感应组件主要用于GFF触摸屏中，其中，感应线路设置于透明柔性薄膜基底上。
在制备上述触摸屏用感应组件时，需先提供一透明柔性薄膜基底。如前所述所述透明柔性薄膜基底选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)中的一种。
优选采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为透明柔性薄膜基底。所述透明柔性薄膜基底厚度优选为50-125μm。本发明中，符合条件的透明柔性薄膜基底可通过商购得到。
根据本发明，为保证透明柔性薄膜基底的尺寸稳定性，避免在后续加工过程中透明柔性薄膜基底的尺寸变化而导致形成的感应线路出现短路等不良情况，优选情况下，在所述步骤S1之后S2之前，还包括缩水步骤：在100-150℃下将所述透明柔性薄膜基底烘烤30-60min。
本发明中，通过激光雕刻的方法在透明柔性薄膜基底上形成导电图案凹槽。由于透明柔性薄膜基底为塑料材质，采用激光雕刻时，激光的高能量极易将透明柔性薄膜基底雕穿，导致方案无法正常实施。本发明中，采用输出波长为1052nm、光斑直径1μm的CO2气体激光器对透明柔性薄膜基底进行激光雕刻，通过控制激光器输出能量为30-80％、移动速度为1000-3000mm/min保证雕刻过程顺利完成，并且该方法速度快，效率高，成品率高。
具体操作时，只需将设计好的感应线路的图案输入激光器内，使激光器按预先设定好的路径进行雕刻，即可形成导电图案凹槽。根据本发明，采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为透明柔性薄膜基底时，通过上述方法制备得到的导电图案凹槽的深度为2-4μm。导电图案凹槽的宽度可通过调节激光器的光斑直径进行调整。本发明中，采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为透明柔性薄膜基底时，所述导电图案凹槽的宽度在3μm以下。
本发明中，通过在上述激光雕刻处理后形成的导电图案凹槽内涂覆导电浆料来制备感应线路。为提高制备得到的感应线路在导电图案凹槽内的附着力，优选情况下，在激光雕刻形成导电图案凹槽后，采用波长为200nm-400nm的UV光照射透明柔性薄膜基底表面10-30s。通过上述处理可分解透明柔性薄膜基底表面(包括导电图案凹槽表面)的有机物污染，并改变透明柔性薄膜基底表面的微观结构，使所述透明柔性薄膜基底表面的表面能达到49mN/m以上，利于感应线路在导电图案凹槽内的附着。保证了触摸屏用感应组件的稳定性及良率。
根据本发明，在所述导电图案凹槽内涂覆导电浆料，并将导电浆料固化，形成感应线路。
本发明中，用于制作感应线路的导电浆料没有特殊限制，可采用现有技术中常用的各种导电浆料，例如可采用导电银浆。
涂覆导电银浆的方法可以为现有技术中常用的各种方法，例如，通过涂布方式(刮刀或喷墨)填充导电银浆于导电图案凹槽内，并刮除导电图案凹槽以外多余的导电浆料。
然后将导电浆料固化即可形成感应线路。将导电银浆固化的方法可以为现有的，例如所述固化方法为：在120-150℃下干燥20-60min。
通过上述方法即可制备得到本发明公开的触摸屏用感应组件。
如本领域技术人员公知的，将上述制备好的触摸屏用感应组件经过贴合、(与PFC)绑定以及脱泡工艺即可形成触摸屏。
以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
本实施例用于说明本发明公开的触摸屏用感应组件及其制备方法。
采用厚度为125μm的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)作为透明柔性薄膜基底。
采用输出波长为1052nm、光斑直径1μm的CO2气体激光器对透明柔性薄膜基底进行激光雕刻，激光器输出能量为80％、移动速度为3000mm/min。在所述透明柔性薄膜基底表面形成深度为3μm，宽度为3μm的导电图案凹槽。具体结构如图1所示。厚度为100μm透明柔性薄膜基底1(聚对苯二甲酸乙二醇酯)表面具有深度为3μm、宽度为3μm导电图案凹槽2。
采用波长为200nm的UV光照射透明柔性薄膜基底1表面20s。测得透明柔性薄膜基底1的表面能为49.71mN/m。
在透明柔性薄膜基底1表面涂覆导电银浆，使导电银浆涂覆满导电图案凹槽2。如图2所示，在透明柔性薄膜基底1表面形成导电浆料层3。
然后将导电图案凹槽2外多余的导电银浆刮除。
在130℃下干燥40min，将导电浆料固化，形成感应线路4，得到触摸屏用感应组件。如图3所示，透明柔性薄膜基底1表面的导电图案凹槽2内填充满有导电银浆固化后形成的导电材料，形成感应线路4。
实施例2
本实施例用于说明本发明公开的触摸屏用感应组件及其制备方法。
采用厚度为100μm的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)作为透明柔性薄膜基底。在150℃下将透明柔性薄膜基底烘烤30min。
采用输出波长为1052nm、光斑直径1μm的CO2气体激光器对透明柔性薄膜基底进行激光雕刻，激光器输出能量为50％、移动速度为2000mm/min。在所述透明柔性薄膜基底表面形成深度为2.5μm，宽度为2.5μm的导电图案凹槽。
采用波长为400nm的UV光照射透明柔性薄膜基底表面15s。测得透明柔性薄膜基底的表面能为51.34mN/m。
在透明柔性薄膜基底表面涂覆导电银浆，使导电银浆涂覆满导电图案凹槽。
然后将导电图案凹槽外多余的导电银浆刮除。
在130℃下干燥30min，将导电浆料固化，形成感应线路，得到触摸屏用感应组件。
实施例3
本实施例用于说明本发明公开的触摸屏用感应组件及其制备方法。
采用厚度为50μm的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)作为透明柔性薄膜基底。在150℃下将透明柔性薄膜基底烘烤30min。
采用输出波长为1052nm、光斑直径1μm的CO2气体激光器对透明柔性薄膜基底进行激光雕刻，激光器输出能量为30％、移动速度为1000mm/min。在所述透明柔性薄膜基底表面形成深度为4μm，宽度为3μm的导电图案凹槽。
采用波长为300nm的UV光照射透明柔性薄膜基底表面10s。测得透明柔性薄膜基底的表面能为51.27mN/m。
在透明柔性薄膜基底表面涂覆导电银浆，使导电银浆涂覆满导电图案凹槽。
然后将导电图案凹槽外多余的导电银浆刮除。
在120℃下干燥30min，将导电浆料固化，形成感应线路，得到触摸屏用感应组件。
本发明提供的触摸屏用感应组件制备工艺简单，良率高。
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 (12)

1.一种触摸屏用感应组件，其特征在于，包括透明柔性薄膜基底，所述透明柔性薄膜基底上具有导电图案凹槽，所述透明柔性薄膜基底表面的表面能为49mN/m以上；
所述导电图案凹槽内填充有导电材料，形成感应线路。
2.根据权利要求1所述的触摸屏用感应组件，其特征在于，所述导电图案凹槽的深度为2-4μm。
3.根据权利要求2所述的触摸屏用感应组件，其特征在于，所述导电图案凹槽内的导电材料的厚度小于或等于导电图案凹槽的深度。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的触摸屏用感应组件，其特征在于，所述导电图案凹槽的宽度在3μm以下。
5.根据权利要求4所述的触摸屏用感应组件，其特征在于，所述透明柔性薄膜基底选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯中的一种；所述导电材料为银。
6.根据权利要求5所述的触摸屏用感应组件，其特征在于，所述透明柔性薄膜基底为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述透明柔性薄膜基底厚度为50-125μm。
7.如权利要求1所述的触摸屏用感应组件的制备方法，其特征在于，包括：
S1、提供透明柔性薄膜基底；
S2、采用输出波长为1052nm、光斑直径1μm的CO2气体激光器对透明柔性薄膜基底进行激光雕刻，在所述透明柔性薄膜基底表面形成导电图案凹槽；所述激光器输出能量为30-80％、移动速度为1000-3000mm/min。
S3、采用波长为200nm-400nm的UV光照射透明柔性薄膜基底表面10-30s；
S4、在所述导电图案凹槽内涂覆导电浆料，并将导电浆料固化，形成感应线路。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1之后S2之前，还包括缩水步骤：在100-150℃下将所述透明柔性薄膜基底烘烤30-60min。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述导电浆料为导电银浆，所述固化方法为：在120-160℃下干燥15-60min。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中形成的导电图案凹槽的深度为2-4μm。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述导电图案凹槽的宽度在3μm以下。
12.根据权利要求7、8、10、11中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述透明柔性薄膜基底选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯中的一种；所述透明柔性薄膜基底厚度为50-125μm。
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