CN106095165B - 一种ogs触摸屏抗冲击工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种OGS触摸屏抗冲击工艺，该工艺是在原来平整光滑的ITO面做出微孔，并且把微孔保存在图案线路当中而不破坏电路的原理性能。当通过后续的曝光蚀刻等工艺这些微孔最终存在于电路图案当中时，特定形状排布的圆孔会使ITO层变成一张网，耐冲击力得到极大提高，钢球跌落的冲击力既使能让ITO开裂但是由于圆孔的空心作用会阻止开裂的纹路继续开裂，而孔与孔的间距很微小，也就不能带动玻璃基材开裂，也就提升了玻璃抗冲击的强度。与现有技术相比，本发明工艺可以取消现有技术的二强、三强工艺，节省大量人力物力财力。

Description

一种OGS触摸屏抗冲击工艺
技术领域
本发明涉及触摸屏技术领域，具体的说是涉及一种OGS触摸屏搞冲击工艺。
背景技术
OGS触摸屏的基础材料是ITO玻璃,这是一种特殊的玻璃,上面镀有一层导电层ITO(氧化铟锡)。在导电层上通过曝光、蚀刻，就得到了触摸电路图案，再继续经过丝印、切割、CNC精雕、压合FPC、最后就成了OGS触摸屏产品。OGS的生产有大片制程和小片制程2种，以上所述的是大片制程。OGS应用于智用手机、平板电脑、工控等设备有轻、薄、透、反应灵敏等优点。但由于它是玻璃制品，容易破碎，通过不了钢球跌落试验。现在行业内所有的大片制程的OGS都存在这个同一缺陷。这个缺陷已经成为了整个OGS触摸屏行业的瓶颈，很多移动终端产品都没有把OGS触摸屏当作第一选择。行业内为了解决这个问题各厂家想了很多办法：包括对玻璃材质进行强化(一强)、CNC精雕后氢氟酸修边(化学二强)、CNC后用扫光机扫边(物理二强)、氢氟酸修边后再在玻璃侧边周围打高分子树脂(三强)，这些方法拉长了OGS的生产工艺，增加了成本，损失了良率，只提高了静压弯曲试验的耐压，对钢球跌落测试没有多少帮助。
OGS还有一种小片制程，工艺流程如下：
先把大片素材玻璃(不镀ITO)切割成小片，然后CNC精雕出外型，然后送到钢化炉进行钢化，冷却后丝印油墨再镀导电层ITO。这种OGS触摸屏的抗冲击试验是可以通过的，因为它对玻璃的6个面都进行了钢化，把CNC产生的侧边微裂纹进行了钢化修补。但是这种工艺是先丝印油墨再镀导电层会造成导电层在油墨边缘爬坡不良而造成很多不良品，而且效率低下。因为小片工艺只能一小片一小片的丝印而大片工艺可以一次就丝印20片(一大张玻璃可以排20小片)，所以小片艺远不如大片艺效率高而且良率低。如果小片也采用本发明，那也将缩短工艺流程、节约成本、大大提高良率及产能。
现有的一强、二强、三强处理玻璃抗冲击的方法它们的缺点是显而易见的。一强是供应商对原玻璃材质本身进行深度强化，强化深度达到30微米，再镀导电层，这时候玻璃反而会变得更加脆硬，更容易破碎，对加工设备的要求也很高。化学二强是CNC精雕后用氢氟酸浸泡修边，靠氢氟酸的强腐蚀作用把CNC后产生的微小裂纹修平整，但是氢氟酸是有剧毒的高危险性化学物品，对人体和环境有重大危害，OGS产品经过氢氟酸处理后会损失5％-15％的良品率，还要额外付出每片5元的加工费。物理二强是用扫光机扫边，用抛光粉和毛刷对玻璃侧面进行研磨从而把侧面磨光滑消除微小裂纹，但是抛光粉本身会把OGS产品弄得很脏不易清洗，还会划花产品降低良率，效果也达不到要求。三强是在二强后在玻璃侧边周围打胶，经过UV固化后，通过胶的强力吸附作用，弥补微裂纹的缝隙，抗冲击时避免从边缘开裂，从而达到强化作用，但是结果也是达不到要求并且效率低下，已经很少有厂家采用。
因此，迫切需求一种玻璃的抗冲击工艺，以解决现有技术中玻璃易碎的问题。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种OGS触摸屏抗冲击工艺，该工艺是在ITO面做微孔，使其变成网状结构，增加而冲击力，以解决触摸屏易碎的问题。
为解决上述技术问题，本发明通过以下2种方案来实现：
第一种方案，一种OGS触摸屏抗冲击工艺，该工艺包括以下步骤：
步骤一，选取ITO玻璃板；
步骤二，在ITO玻璃板上打上微孔，该微孔均匀布满于ITO玻璃板表面、ITO玻璃板的线路中、ITO玻璃板的线路缝隙处，所述微孔只打穿ITO层，不伤及玻璃基板层；
步骤三，对步骤二中的打好微孔的ITO玻璃板进行ITO曝光；
步骤四，对步骤三中的曝光后的ITO玻璃板进行蚀刻，蚀刻后的ITO玻璃板的ITO层形成网状结构；
步骤五，对步骤四中的留有微孔的触摸电路图案的ITO玻璃板依次进行印刷、切割、CNC外型精修，最后得到抗冲击的OGS触摸屏。
进一步的，所述微孔直径在10～40微米之间。
进一步的，相邻的两个微孔之间的间距在10～40微米之间。
进一步的，在ITO玻璃板的线路中，蚀刻线之间的间距设置在40～80微米之间，单根蚀刻线的宽度设置为100～150微米之间。
进一步的，在ITO玻璃板的线路中，蚀刻线之间的间距设置为60微米，单根蚀刻线的宽度设置为120微米。
进一步的，在ITO玻璃板的线路中，相邻的两个微孔圆心连接线与垂直于蚀刻线的直角边所形成的夹角在45～65度之间。
进一步的，相邻的两个微孔圆心连接线与垂直于蚀刻线的直角边所形成的夹角为60度。
第二种方案，一种OGS触摸屏抗冲击工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
步骤一，选取曝光后的光罩铬板或菲林；
步骤二，在曝光后的光罩铬板或菲林上打上微孔，该微孔均匀布满于光罩铬板或菲林上；
步骤三，将步骤二中打好微孔的光罩铬板或菲林，与ITO玻璃板组合后曝光；
步骤四，对步骤三中的曝光后的ITO玻璃板组合件进行蚀刻，蚀刻后，光罩铬板或菲林形成电路图案，覆于ITO玻璃板上，光罩铬板或菲林形成电路图案中排布有微孔，整个ITO玻璃板形成带有微孔电路图案的结构；
步骤五，对步骤四中的留有微孔的触摸电路图案的ITO玻璃板依次进行印刷、切割、CNC外型精修，最后得到抗冲击的OGS触摸屏。
进一步的，所述微孔直径在10～40微米之间，相邻的两个微孔之间的间距在10～40微米之间；
在ITO玻璃板的线路中，蚀刻线之间的间距设置在40～80微米之间，单根蚀刻线的宽度设置为100～150微米之间；
在ITO玻璃板的线路中，相邻的两个微孔圆心连接线与垂直于蚀刻线的直角边所形成的夹角在45～65度之间。
进一步的，在ITO玻璃板的线路中，蚀刻线之间的间距设置为60微米，单根蚀刻线的宽度设置为120微米，相邻的两个微孔圆心连接线与垂直于蚀刻线的直角边所形成的夹角为60度。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明OGS触摸屏抗冲击工艺是在原来平整光滑的ITO面做出微孔，并且把微孔保存在图案线路当中而不破坏电路的原理性能。当通过后续的曝光蚀刻等工艺这些微孔最终存在于电路图案当中时，特定形状排布的圆孔会使ITO层变成一张网，耐冲击力得到极大提高，钢球跌落的冲击力既使能让ITO开裂但是由于圆孔的空心作用会阻止开裂的纹路继续开裂，而孔与孔的间距很微小，也就不能带动玻璃基材开裂，也就提升了玻璃抗冲击的强度。与现有技术相比，本发明工艺可以取消现有技术的二强、三强工艺，节省大量人力物力财力。
附图说明
图1为本发明电路图案微孔示意图；
图2为图1的局部放大图。
图3为图2的局部放大图。
附图中标记：微孔1、ITO玻璃板2、蚀刻线3。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明OGS触摸屏抗冲击工艺有两种方案：
第一种方案，请参照附图1～3，本发明的一种OGS触摸屏抗冲击工艺，该工艺包括以下步骤：
步骤一，选取ITO玻璃板2；
步骤二，在ITO玻璃板2上打上微孔1，该微孔1均匀布满于ITO玻璃板2表面、ITO玻璃板2的线路中、ITO玻璃板2的线路缝隙处，所述微孔1只打穿ITO层，不伤及玻璃基板层；
步骤三，对步骤二中的打好微孔1的ITO玻璃板进行ITO曝光；
步骤四，对步骤三中的曝光后的ITO玻璃板进行蚀刻，蚀刻后的ITO玻璃板的ITO层形成网状结构；
步骤五，对步骤四中的留有微孔的触摸电路图案的ITO玻璃板依次进行印刷、切割、CNC外型精修，最后得到抗冲击的OGS触摸屏。
所述微孔1直径在10～40微米之间，相邻的两个微孔之间的间距在10～40微米之间。
在ITO玻璃板的线路中，蚀刻线之间的间距设置在40～80微米之间，单根蚀刻线的宽度设置为100～150微米之间。蚀刻线3的间距和线宽优选方案是：在ITO玻璃板的线路中，蚀刻线之间的间距设置为60微米，单根蚀刻线的宽度设置为120微米。
在ITO玻璃板的线路中，相邻的两个微孔圆心连接线与垂直于蚀刻线的直角边所形成的夹角在45～65度之间，优选的，相邻的两个微孔圆心连接线与垂直于蚀刻线的直角边所形成的夹角为60度。
第二种方案，本发明的一种OGS触摸屏抗冲击工艺，该工艺包括以下步骤：
步骤一，选取曝光后的光罩铬板或菲林；
步骤二，在曝光后的光罩铬板或菲林上打上微孔1，该微孔1均匀布满于光罩铬板或菲林上；
步骤三，将步骤二中打好微孔的光罩铬板或菲林，与ITO玻璃板组合后曝光；
步骤四，对步骤三中的曝光后的ITO玻璃板组合件进行蚀刻，蚀刻后，光罩铬板或菲林形成电路图案，覆于ITO玻璃板上，光罩铬板或菲林形成电路图案中排布有微孔，整个ITO玻璃板形成带有微孔电路图案的结构；
步骤五，对步骤四中的留有微孔的触摸电路图案的ITO玻璃板依次进行印刷、切割、CNC外型精修，最后得到抗冲击的OGS触摸屏。
实施例：
由于40微米直径的小孔在线路中不能太密，微孔太密会使实际线宽变窄，线宽变窄会使阻抗升高，那么触摸屏的性能就会变差，变得不灵敏，阻抗的计算公式为：阻抗＝线长/线宽*方阻，触摸屏的电子电路线距线宽用黄光工艺生产最小是30*30微米，为了生产良率一般设计为60*120微米，在120微米宽的线路中放一个40微米的小孔，剩余的实际宽度是80微米，大于30微米阻抗是可以达到设计要求的。如果放置2个小孔，那么实际线宽就是40微米，加上生产误差实际线宽有可能就会少于30微米对触摸性能就有影响了。所以我们把小孔作60度角放置(如图3所示)，密度和实际线宽都可以达到要求。
光刻胶的涂布厚度是2微米，精度很高，设备是高精度全自动刮胶机，光胶要求一定要均匀否则会在下一曝光工位产生严重影响，会对触摸电路造成开路或者短路，使触摸屏失去触摸效果导致整个项目失败。涂好光胶的玻璃会自动流入曝光机进行曝光，为了使曝光精度达到要求，曝光灯源用紫外线灯源，波长为300—450nm，照度为20mw/cm2,曝光时间为10秒，曝光铬板就是前面设计好的带微孔的铬基板，尺寸是14*16英寸。
显影液是3％氢氧化钾稀释液，曝光过后的光胶化学性质发生了变化可以用显影液冲洗干净，而没有接触紫外线的光胶不溶于显影液而保留下来形成电子线路图案，这个时候把玻璃拿到显微镜下观察，线路的边缘和微孔的边缘应该整齐光滑没有锯齿。玻璃基板继续往下流动到蚀刻段，蚀刻液是盐酸和硝酸和水的混合液，它的作用是把显影时裸露出来的ITO腐蚀掉，蚀刻液的温度不能太高或太低，太高会烧坏线路，太低会蚀刻不断，温度一般设置为38-40度最为合适。经过蚀刻后如果把玻璃拿到显微镜下观察，线路边缘和微孔边缘应该整齐光滑没有锯齿。最后经过脱膜段把玻璃上的光胶干干净净的冲洗干净，脱模液是5—6％的氢氧化钠的稀释液，氢氧化钠属于强碱，腐蚀性很强，稀释液的浓度和温度对ITO有重大影响。到此，ITO玻璃的电子线路和所包含微孔都已经显现出来，这时要仔细验查生产出来的产品和我们的设计图纸有何区别，是否达到了我们的设计要求。接下来我们就需要对玻璃进行切割，把14*16英寸的大片分割成小片，使用的设备是全自动异形切割机，精度0.02mm，切割尺寸比手机TP实际尺寸外扩0.2-0.3mm给CNC留下余量。切割时刀轮的压力不能太大，力太大切得太深玻璃在机器平台上就散架了，而且边缘也会产生很多的小裂纹，如果力太小玻璃切得太浅，裂片的时候就裂不开，理想的切割深度是7-10um，玻璃放置在平台前，要对平台进行清理，上面不能留有小颗粒的杂物，比如玻璃屑，小砂子，这些东西会给玻璃造成损伤，破坏玻璃表面张力，破坏电子线路的完整性。最后，就是外型修整，也就是CNC精修，用的设备是双头双工位高精度全自动精雕机，切消液一般是中性，不会对产品和设备带来腐蚀损害，磨头使用1000#细精钢砂，磨出来的边缘效果细腻，纹裂纹少于5um。
通过上面所有工序，最后对产品进行测试，以确定是否达到预期要求。
测试结果：重64g直径25mm的钢球从60cm的高度自由落下砸在0.7mm厚的OGS产品上20次也不会砸坏。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种OGS触摸屏抗冲击工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
步骤一，选取ITO玻璃板(2)；
步骤二，在ITO玻璃板(2)上打上微孔(1)，该微孔(1)均匀布满于ITO玻璃板(2)表面、ITO玻璃板(2)的线路中、ITO玻璃板(2)的线路缝隙处，所述微孔(1)只打穿ITO层，不伤及玻璃基板层；所述微孔(1)直径在10～40微米之间，相邻的两个微孔之间的间距在10～40微米之间；在ITO玻璃板的线路中，蚀刻线之间的间距设置在40～80微米之间，单根蚀刻线的宽度设置为100～150微米之间；
步骤三，对步骤二中的打好微孔(1)的ITO玻璃板进行ITO曝光；
步骤四，对步骤三中的曝光后的ITO玻璃板进行蚀刻，蚀刻后的ITO玻璃板的ITO层形成网状结构；
步骤五，对步骤四中的留有微孔的触摸电路图案的ITO玻璃板依次进行印刷、切割、CNC外型精修，最后得到抗冲击的OGS触摸屏；
在ITO玻璃板的线路中，相邻的两个微孔圆心连接线与垂直于蚀刻线的直角边所形成的夹角在45～65度之间。
2.根据权利要求1所述的一种OGS触摸屏抗冲击工艺，其特征在于：在ITO玻璃板的线路中，蚀刻线之间的间距设置为60微米，单根蚀刻线的宽度设置为120微米。
3.根据权利要求1所述的一种OGS触摸屏抗冲击工艺，其特征在于：相邻的两个微孔圆心连接线与垂直于蚀刻线的直角边所形成的夹角为60度。
4.一种OGS触摸屏抗冲击工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
步骤一，选取曝光后的光罩铬板或菲林；
步骤二，在曝光后的光罩铬板或菲林上打上微孔(1)，该微孔(1)均匀布满于光罩铬板或菲林上；所述微孔(1)直径在10～40微米之间，相邻的两个微孔之间的间距在10～40微米之间；在ITO玻璃板的线路中，蚀刻线之间的间距设置在40～80微米之间，单根蚀刻线的宽度设置为100～150微米之间；在ITO玻璃板的线路中，相邻的两个微孔圆心连接线与垂直于蚀刻线的直角边所形成的夹角在45～65度之间；
步骤三，将步骤二中打好微孔的光罩铬板或菲林，与ITO玻璃板组合后曝光；
步骤四，对步骤三中的曝光后的ITO玻璃板组合件进行蚀刻，蚀刻后，光罩铬板或菲林形成电路图案，覆于ITO玻璃板上，光罩铬板或菲林形成电路图案中排布有微孔，整个ITO玻璃板形成带有微孔电路图案的结构；
步骤五，对步骤四中的留有微孔的触摸电路图案的ITO玻璃板依次进行印刷、切割、CNC外型精修，最后得到抗冲击的OGS触摸屏。
5.根据权利要求4所述的一种OGS触摸屏抗冲击工艺，其特征在于：在ITO玻璃板的线路中，蚀刻线之间的间距设置为60微米，单根蚀刻线的宽度设置为120微米，相邻的两个微孔圆心连接线与垂直于蚀刻线的直角边所形成的夹角为60度。
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