CN104965611A - 触摸屏及其形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种触摸屏及其形成方法，其中该触摸屏包括玻璃传感部件，其中，形成玻璃传感部件包括以下步骤：提供透明基板；在透明基板之上形成透明导电层；在触摸屏的非视窗区域形成基础装饰层，基础装饰层的至少一部分覆盖透明导电层，并且覆盖透明导电层的至少一部分的基础装饰层中具有通孔；形成导电油墨层，导电油墨层填充通孔；在基础装饰层之上形成银浆导电层，银浆导电层的至少一部分覆盖导电油墨层的顶表面，银浆导电层包括多个银浆PIN脚和多条银浆走线，其中，通过丝印工艺形成多个银浆PIN脚，通过先丝印银浆块后干刻银浆线条工艺形成多条银浆走线。本发明中，银浆导电层通过丝印加干刻的方法制备，具有图形精确、制程良率高的优点。

Description

触摸屏及其形成方法

技术领域

本发明属于触控设备技术领域，具体涉及一种触摸屏及其形成方法。

背景技术

现有的电容式触摸屏的构造主要包括：透明基底、包含多行多列ITO透明电极单元的透明电极层、与ITO透明电极单元相连的金属PIN脚及金属走线。当手指接触触摸屏时，手指和ITO透明电极单元之间形成耦合电容，引起触摸点的电容量变化，通过对应的PIN脚导出相应的电信号，从而计算出手指所在位置。

金属PIN脚及金属走线可以通过丝印工艺制作，优选采用导电率良好的银材料。目前丝印银浆的线宽距离最小约为100μm，并且对位精度有限。因此当丝印面积较小、银浆线条数目较多、间距较短的时候，直接丝印工艺难以得到图形精确的PIN脚及走线，并且制程良率较低。

发明内容

本发明旨在提出一种PIN脚及走线的图形精确、制程良率高的触摸屏及其形成方法。

为实现上述目的，本发明第一方面提出一种触摸屏的形成方法，所述触摸屏包括玻璃传感部件，其中，形成玻璃传感部件包括以下步骤：提供透明基板；在所述透明基板之上形成透明导电层；在所述触摸屏的非视窗区域形成基础装饰层，所述基础装饰层的至少一部分覆盖所述透明导电层，并且覆盖所述透明导电层的所述至少一部分的基础装饰层中具有通孔；形成导电油墨层，所述导电油墨层填充所述通孔；在所述基础装饰层之上形成银浆导电层，所述银浆导电层的至少一部分覆盖所述导电油墨层的顶表面，所述银浆导电层包括多个银浆PIN脚和多条银浆走线，其中，通过丝印工艺形成所述多个银浆PIN脚，通过先丝印银浆块后干刻银浆线条工艺形成所述多条银浆走线。

本发明实施例的触摸屏的形成方法中，采用丝印加干刻的方法形成银浆导电层，具有图形精确、制程良率高的优点。

在本发明一个实施例中，还包括步骤：在所述透明基板和所述透明导电层之间形成减反射膜层。

在本发明一个实施例中，还包括步骤：在所述银浆导电层之上形成盖底装饰层。

在本发明一个实施例中，所述先丝印银浆块后干刻银浆线条工艺包括下述步骤：先丝印银浆块后，然后用激光刻蚀工艺将多余的银浆部分刻蚀掉，形成多条银浆走线。

在本发明一个实施例中，所述丝印银浆块的厚度为6-20um时，激光刻蚀的扫描速度为2000-3500mm/s，电流功率为35-65%，干刻次数2-5次，形成的多条银浆走线中相邻两条银浆走线的间距为0.05-0.1mm。

在本发明一个实施例中，还包括步骤：形成薄膜传感部件，并将所述玻璃传感部件和所述薄膜传感部件通过光学透明胶粘合以形成所述触摸屏。、

为实现上述目的，本发明第二方面提出一种触摸屏，包括玻璃传感部件，其中玻璃传感部件包括：透明基板；位于所述透明基板之上的透明导电层；位于所述触摸屏的非视窗区域的基础装饰层，所述基础装饰层的至少一部分覆盖所述透明导电层，并且覆盖所述透明导电层的所述至少一部分的基础装饰层中具有通孔；导电油墨层，所述导电油墨层填充所述通孔；位于所述基础装饰层之上的银浆导电层，所述银浆导电层的至少一部分覆盖所述导电油墨层的顶表面，所述银浆导电层包括多个银浆PIN脚和多条银浆走线，其中，所述多个银浆PIN脚是通过丝印工艺形成的银浆PIN脚，所述多条银浆走线是通过先丝印银浆块后干刻银浆线条工艺形成的银浆走线。

本发明实施例的触摸屏中，银浆导电层通过丝印加干刻的方法制备，具有图形精确、制程良率高的优点。

在本发明一个实施例中，还包括：位于所述透明基板和所述透明导电层之间的减反射膜层。

在本发明一个实施例中，还包括：位于所述银浆导电层之上的盖底装饰层。

在本发明一个实施例中，所述多个银浆PIN脚中相邻两条银浆PIN脚的间距为0.1-0.5mm，所述多条银浆走线中相邻两条银浆走线的间距为0.05-0.1mm。

在本发明一个实施例中，还包括：薄膜传感部件；以及光学透明胶层，所述玻璃传感部件和所述薄膜传感部件通过所述光学透明胶层相连。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的触摸屏的形成方法的流程图。

图2是本发明实施例的触摸屏的玻璃传感部件的结构示意图。

图3是本发明实施例的触摸屏中银浆导电层的俯视示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明提出一种触摸屏的形成方法，该触摸屏包括玻璃传感部件，其中形成玻璃传感部件具体包括以下步骤：

A.提供透明基板。

具体地，透明基板由光学透明绝缘材料制成，优选为强化玻璃。

B.形成透明导电层。

具体地，在透明基板之上形成透明导电层。透明导电层可以为单层或多层结构。透明导电层可以由掺锡氧化铟（ITO）、掺铝氧化锌（AZO）、掺氟氧化锡（FTO）或掺镓氧化锌等透明导电材料，通过真空溅射法等方法制备。需要说明的是，透明导电层并非一个整体结构，而是被刻蚀成多个透明导电电极，此为本领域技术人员的已知知识，本文不赘述。此外，优选丝印耐酸工艺方法形成多个透明导电电极。

C.形成基础装饰层。

具体地，基础装饰层位于触摸屏的非视窗区域，通常在触摸屏的边缘处。基础装饰层可以为绝缘油墨，通过丝印油墨方式形成。基础装饰层的至少一部分覆盖透明导电层，并且覆盖透明导电层的至少一部分基础装饰层中具有通孔。该通孔是为搭接基础装饰层的上下相邻的两层结构而预留的空间。

需要说明的是，“先形成透明导电层、后形成基础装饰层”的步骤顺序，可以规避相反顺序带来的透明导电层在基础装饰层的爬坡处的短路问题，提高了良率。

D.形成导电油墨层。

导电油墨层填充通孔。导电油墨层优选采用与基础装饰层的颜色相同的导电油墨以规避色差，可以通过丝印油墨方式形成。

E.形成银浆导电层。

具体地，在基础装饰层之上形成银浆导电层。银浆导电层的至少一部分覆盖导电油墨层的顶表面，也就是说银浆导电层通过导电油墨层与透明导电层电性连接。银浆导电层包括多个银浆PIN脚和多条银浆走线。通常地，相邻银浆PIN脚的间距较宽，范围为0.1-0.5mm，通常宽度为0.2-0.4mm，因此可以通过丝印工艺形成多个银浆PIN脚。相邻银浆走线的间距较窄，范围为0.05-0.1mm，因此需要通过先丝印银浆块后干刻线条工艺形成多条银浆走线。所述先丝印银浆块后干刻银浆线条工艺，具体地为：丝印银浆块后，用激光刻蚀工艺将多余的银浆部分刻蚀掉，形成多条银浆走线。具体激光刻蚀的工艺参数，要依据丝印银浆油墨的厚度与材质调整，确保干刻完整，无短路、断路问题存在。优选地，丝印银浆油墨层的厚度为6-20um时，激光刻蚀的推荐参数为：扫描速度为2000-3500mm/s，电流功率为35-65%，干刻次数2-5次。

在本发明的一个优选实施例中，还包括步骤：在透明基板和透明导电层之间插入减反射膜层。即，在步骤A和步骤B之间还可以包括步骤：形成减反射膜层。减反射膜层可以由二氧化硅组成。二氧化硅材料一方面可以减少屏幕反光，另一方面还可以提升透明导电层的附着力。

在本发明的一个优选实施例中，还包括步骤：在银浆导电层之上形成盖底装饰层。盖底装饰层可以采用和基础装饰层相同的绝缘油墨材料。盖底装饰层的图形至少覆盖银浆导电层中经历干刻工艺的区域，优选覆盖整个银浆导电层。银浆导电层中被干刻的区域引入了透光问题，盖底装饰层可以很好地进行掩盖。

在本发明的一个优选实施例中，还包括：形成薄膜传感部件，并将玻璃传感部件和薄膜传感部件通过光学透明胶粘合以形成触摸屏。薄膜传感部件可以采用现有制作工艺。最终粘合得到的触摸屏为G1F型的触摸屏。

本发明上述实施例的触摸屏的形成方法中，采用丝印加干刻的方法形成银浆导电层，具有图形精确、制程良率高的优点。

如图2所示，本发明提出一种触摸屏，该触摸屏包括玻璃传感部件，其中玻璃传感部件具体包括：透明基板1、透明导电层2、基础装饰层3、导电油墨层4以及银浆导电层5。

透明基板1由光学透明绝缘材料制成，优选为强化玻璃。

透明导电层2位于透明基板1之上。透明导电层2可以为单层或多层结构。透明导电层可以由掺锡氧化铟（ITO）、掺铝氧化锌（AZO）、掺氟氧化锡（FTO）或掺镓氧化锌等透明导电材料，通过真空溅射法等方法制备。需要说明的是，透明导电层并非一个整体结构，而是被刻蚀成多个透明导电电极，此为本领域技术人员的已知知识，本文不赘述。此外，优选丝印耐酸工艺方法形成多个透明导电电极。

基础装饰层3位于触摸屏的非视窗区域，通常在触摸屏的边缘处。基础装饰层3可以为绝缘油墨，通过丝印油墨方式形成。基础装饰层3的至少一部分覆盖透明导电层2，并且覆盖透明导电层2的至少一部分基础装饰层3中具有通孔。该通孔是为搭接基础装饰层3的上下相邻的两层结构而预留的空间。需要说明的是，“透明导电层2在下、基础装饰层3在上”的相对位置，可以规避相反顺序带来的透明导电层2在基础装饰层3的爬坡处的短路问题，提高了良率。

导电油墨层4填充通孔。导电油墨层4优选采用与基础装饰层的颜色相同的导电油墨以规避色差，可以通过丝印油墨方式形成。

银浆导电层5位于基础装饰层3之上，参考图3所示。银浆导电层5的至少一部分覆盖导电油墨层4的顶表面，也就是说银浆导电层5通过导电油墨层4与透明导电层2电性连接。银浆导电层5包括多个银浆PIN脚（参考图3中的5-1）和多条银浆走线（参考图3中的5-2）。通常地，相邻银浆PIN脚的间距较宽，范围为0.1-0.5mm，通常宽度为0.2-0.4mm。因此可以通过丝印工艺形成多个银浆PIN脚。相邻银浆走线的间距较窄，范围为0.05-0.1mm，因此需要通过先丝印银浆块后干刻线条工艺形成多条银浆走线。具体地：丝印银浆块后，用激光刻蚀工艺将多余的银浆部分刻蚀掉，形成多条银浆走线。具体激光刻蚀的工艺参数，要依据丝印银浆油墨的厚度与材质调整，确保干刻完整，无短路、断路问题存在。优选地，当丝印银浆油墨层的厚度为6-20um时，激光刻蚀的推荐参数为：扫描速度为2000-3500mm/s，电流功率为35-65%，干刻次数2-5次。

在本发明的一个优选实施例中，还包括：位于透明基板1和透明导电层2之间的减反射膜层6。减反射膜层6可以为二氧化硅。二氧化硅材料一方面可以减少屏幕反光，另一方面还可以提升透明导电层2的附着力。

在本发明的一个优选实施例中，还包括：位于银浆导电层5之上的盖底装饰层7。盖底装饰层7可以采用和基础装饰层3相同的绝缘油墨材料。盖底装饰层7的图形至少覆盖银浆导电层5中经历干刻工艺的区域，优选覆盖整个银浆导电层5。银浆导电层5中被干刻的区域引入了透光问题，盖底装饰层7可以很好地进行掩盖。

在本发明的一个优选实施例中，还包括薄膜传感部件和光学透明胶层。薄膜传感部件可以采用现有制作工艺。玻璃传感部件和薄膜传感部件通过光学透明胶粘合以形成触摸屏。粘合得到的触摸屏为G1F型的触摸屏。

本发明上述实施例的触摸屏中，银浆导电层通过丝印加干刻的方法制备，具有图形精确、制程良率高的优点。

为使本领域技术人员更好地理解本发明，设定产品为带黑色边框的触摸屏，通过如下方法制备。

（1）提供透明基板。选择经强化处理后的高透光率的硅酸盐类玻璃，清洗后备用。其强化深度为7-10um，波长在520-580nm处分光透过率大于91%。

（2）制备二氧化硅材料的减反射膜层。通过中频反应溅射法，工艺条件为：选用高纯硅靶（纯度>99.999%）；基板温度为180-220℃；溅射腔真空度为0.5-0.8Pa；高纯Ar和O2分别作为溅射气体和反应气体（纯度均大于99.99%），流量比为5:1-8:1；溅射功率为5-10KW。制备膜厚为1575nm，具体厚度可通过控制溅射时间实现。

（3）制备ITO材料的透明导电层。该层由单层透明导电电极构成，由直流磁控溅射等方法制备，工艺条件为：靶材为高纯ITO靶（纯度>99.99%）；基板温度为250-350℃；真空度为0.4-0.8Pa；高纯Ar作为溅射气体（纯度大于99.99%）；溅射功率为3.5-5KW。制备膜厚为20-25nm的ITO材料层，具体厚度可通过控制溅射时间控制。然后通过刻蚀等工艺，例如采用丝印耐酸的方式将整体的ITO材料层加工成图形化的具有多个透明电极的透明导电层。

（4）制作基础装饰层。基础装饰层的图案预留与ITO层搭接的通孔。通孔形状可选用方形、椭圆形、梯形、圆形等形状，考虑搭接效果和制程工艺，优选为圆形孔隙，孔隙直径为0.15-0.45mm，优选0.2mm的直径。选取黑色绝缘油墨，采用丝网印刷方式，使用300-400目的聚酯网，根据设计图纸，丝印出基础装饰层的图案后放入红外炉（IR炉）进行烘烤，热固化后丝印油墨的厚度为3-10um。

（5）形成导电油墨层。选取与基础装饰层相同颜色的黑色导电油墨，采用丝网印刷方式（使用350-400目的聚酯网）丝印出导电油墨层的图案后放入IR炉进行热固化。导电油墨层的图案根据基础装饰层的图案来定，其尺寸大小可与基础装饰层中的通孔相同或单边外扩少许，优选外扩0.05mm。这样可以使黑色导电油墨更好的填充通孔，实现银浆导电层与透明导电层的搭接。根据设计图纸，直接通过丝网印刷的方式形成。丝印完图案后放入IR炉进行烘烤，热固化后丝印油墨的厚度为5-12um。

（6）制作银浆电极层。银浆电极层使用350-450目的钢网，其与导电油墨层搭接的区域可与导电油墨层的大小相同或单边外扩少许，优选外扩0.05mm。这样可以完全覆盖导电油墨层，更好的实现银浆导电层与透明导电层的搭接。根据设计图纸，直接通过丝网印刷的方式形成热压PIN处，丝印完图案后，后放入IR炉进行烘烤，热固化后丝印油墨的厚度为6-20um。针对其他区域采用干刻形式形成所需导线线路，图案制备采用激光干刻的方式形成，扫描速度为2000-3500mm/s，电流功率为35-65%之间，干刻次数2-5次。

（7）用光学透明胶将上述步骤得到的玻璃传感部件（Glass sensor）与热压完柔性电路板（FPC）的薄膜传感部件(Film sensor)通过透明导电胶粘合到一起，后进行热压，形成触摸屏成品。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种触摸屏的形成方法，其特征在于，所述触摸屏包括玻璃传感部件，其中，形成玻璃传感部件包括以下步骤：

提供透明基板；

在所述透明基板之上形成透明导电层；

在所述触摸屏的非视窗区域形成基础装饰层，所述基础装饰层的至少一部分覆盖所述透明导电层，并且覆盖所述透明导电层的所述至少一部分的基础装饰层中具有通孔；

形成导电油墨层，所述导电油墨层填充所述通孔；

在所述基础装饰层之上形成银浆导电层，所述银浆导电层的至少一部分覆盖所述导电油墨层的顶表面，所述银浆导电层包括多个银浆PIN脚和多条银浆走线，其中，通过丝印工艺形成所述多个银浆PIN脚，通过先丝印银浆块后干刻银浆线条工艺形成所述多条银浆走线。

2.根据权利要求1所述的触摸屏的形成方法，其特征在于，还包括步骤：

在所述透明基板和所述透明导电层之间形成减反射膜层。

3.根据权利要求1或2所述的触摸屏的形成方法，其特征在于，还包括步骤：在所述银浆导电层之上形成盖底装饰层。

4.根据权利要求1所述的触摸屏的形成方法，其特征在于，所述先丝印银浆块后干刻银浆线条工艺包括下述步骤：先丝印银浆块后，然后用激光刻蚀工艺将多余的银浆部分刻蚀掉，形成多条银浆走线。

5.根据权利要求4所述的触摸屏的形成方法，其特征在于，所述丝印银浆块的厚度为6-20um时，激光刻蚀的扫描速度为2000-3500mm/s，电流功率为35-65%，干刻次数2-5次，形成的多条银浆走线中相邻两条银浆走线的间距为0.05-0.1mm。

6.根据权利要求1所述的触摸屏的形成方法，其特征在于，还包括步骤：形成薄膜传感部件，并将所述玻璃传感部件和所述薄膜传感部件通过光学透明胶粘合以形成所述触摸屏。

7.一种触摸屏，其特征在于，包括玻璃传感部件，其中玻璃传感部件包括：

透明基板；

位于所述透明基板之上的透明导电层；

位于所述触摸屏的非视窗区域的基础装饰层，所述基础装饰层的至少一部分覆盖所述透明导电层，并且覆盖所述透明导电层的所述至少一部分的基础装饰层中具有通孔；

导电油墨层，所述导电油墨层填充所述通孔；

位于所述基础装饰层之上的银浆导电层，所述银浆导电层的至少一部分覆盖所述导电油墨层的顶表面，所述银浆导电层包括多个银浆PIN脚和多条银浆走线，其中，所述多个银浆PIN脚是通过丝印工艺形成的银浆PIN脚，所述多条银浆走线是通过先丝印银浆块后干刻银浆线条工艺形成的银浆走线。

8.根据权利要求7所述的触摸屏，其特征在于，还包括：位于所述透明基板和所述透明导电层之间的减反射膜层。

9.根据权利要求7或8所述的触摸屏，其特征在于，还包括：位于所述银浆导电层之上的盖底装饰层。

10.根据权利要求7所述的触摸屏，其特征在于，所述多个银浆PIN脚中相邻两条银浆PIN脚的间距为0.1-0.5mm，所述多条银浆走线中相邻两条银浆走线的间距为0.05-0.1mm。

11.根据权利要求7所述的触摸屏，其特征在于，还包括：

薄膜传感部件；以及

光学透明胶层，所述玻璃传感部件和所述薄膜传感部件通过所述光学透明胶层相连。