CN106155432B - 一种激光蚀刻工艺电容触摸屏及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光蚀刻工艺电容触摸屏及其制造方法，所述激光工艺电容触摸屏包括透明基板以及依次层叠于透明基板的油墨层、消影层、ITO电极、黑色盖底油墨和银浆；所述的银浆为规则图形，分布在邦定区或非视窗区，所述的黑色盖底油墨为规则图形。本发明通过对电容触摸屏的邦定PIN的材料选择及油墨印刷工艺的合理设计，解决了激光蚀刻工艺电容触摸屏ESD失效问题、解决了可视区边缘锯齿问题，并降低了ITO蚀刻纹，并减少了触摸屏生产工艺流程，有效的提升产品品质及降低产品生产成本。

Description

一种激光蚀刻工艺电容触摸屏及其制造方法

技术领域

本发明涉及电容触摸屏技术领域，尤其是涉及一种激光蚀刻工艺电容触摸屏及其制造方法。

背景技术

电容式触摸屏的基本原理是利用人体的电流感应进行工作的，电容式触摸屏是一块二层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面夹层涂有ITO（氧化铟锡）导电膜（镀膜导电玻璃），最外层是一薄层矽土玻璃保护层，ITO涂层作为工作面，四个角上引出四个电极，当手指触摸在屏幕上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流，这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。

传统的单片式电容触摸屏的制作，是在钢化玻璃镀上ITO膜层，经过黄光工艺完成，其工艺包括：1.真空镀膜、2．光阻涂布、3．曝光、4．显影、5．蚀刻、6．烘烤、7．脱膜等。由于触摸屏结构中包括多层导电线路（含引出线路）及不同层之间的绝缘层或保护层，上述工艺需要重复多次（一般4~6层）。

因此传统的黄光工艺OGS（触摸屏）生产工艺复杂、流程多、设备投入高、占用车间面积大、能耗高，且在黄光显影过程中需要使用到大量的强酸强碱不利于环保。因此，寻找工艺简单、投入成本低和环保的生产方法迫在眉睫。采用激光工艺生产OGS可相对减少10-20道工序。激光蚀刻的原理通过精确的定位、能量均衡控制，利用激光高温并且依照设计图纸将镀在玻璃基板表面的ITO膜层部分气化，从而形成ITO线路及电极。但激光工艺OGS成品由于阻抗高对ESD测试抵抗能力较弱，且在激光蚀刻过程中，在可视区边缘油墨被击穿而形成锯齿状。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种激光工艺电容屏生产方法，采用银浆低电阻材料作为邦定电极以及通过层叠优化采用盖底油墨反盖工艺，解决激光工艺OGS成品对ESD测试抵抗能力较弱及在可视区边缘油墨锯齿现象。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种激光工艺电容触摸屏，包括透明基板以及依次层叠于透明基板的油墨层、消影层、ITO电极、黑色盖底油墨和银浆；所述的银浆为规则图形，分布在邦定区或非视窗区，所述的黑色盖底油墨为规则图形。所述银浆为低阻抗导电材料，全部丝印在邦定区的邦定PIN上，取代ITO与FPC金手指直接导通，厚度为5-30μm。所述油墨层由二层耐激光油墨组成，第一层主色油墨内圈尺寸以可视区外扩0～0. 5mm，第二层以第一层油墨为基础外扩0～0.2mm，每层厚度为4-12μm。

所述油墨层由四层耐激光油墨组成，前三层为白色油墨，第四层为黑色油墨，第一层油墨内圈尺寸以可视区外扩0～0. 5mm，其余三层油墨其图案均为上一层油墨外扩0～0.15mm距离，每层厚度为4-12μm。

述盖底油墨的内圈尺寸为触摸屏可视区尺寸，厚度为4-20μm。一种激光工艺电容触摸屏的制造方法，包括步骤：

油墨层的形成：玻璃基板经过丝印工艺形成厚度为15-30μm均匀的主色油墨层；

消影层的形成：将消影材料Ti02、Si02以真空镀膜，沉积在玻璃基板上；

ITO电极的形成：经过ITO镀膜，使在玻璃基板上形成一层透明及厚度均匀的ITO膜层，其厚度为50埃米～2000埃米；

经过ITO镀膜的玻璃基板，采用激光蚀刻机将ITO蚀刻出符合要求的、规则的ITO图案或电极；

黑色盖底油墨形成：

所述白色方案中形成电极的玻璃基板，经过丝印工艺，先丝印一层白色油墨，形成反盖工艺，其内框尺寸为可视区尺寸．厚度为4～12μm；在丝印一层黑色盖底油墨，其内框尺寸为以可视区尺寸外扩0-0. 8mm；

银浆形成：

丝印过盖底油墨的玻璃基板，经过丝印工艺，使之在玻璃基板邦定PIN区ITO电极上形成一层厚度均匀的银浆，其厚度为5～30μm。

所述油墨层共四层油墨，丝印顺序为三层白色油墨及一层黑色油墨；第一层白色油墨内圈尺寸以可视区外扩0～0. 3mm，其余三层油墨其图案均为上一层油墨外扩0～0.15mm距离，每层厚度为4-lOμm使之在边缘形成一个坡度及高度都不大的台阶。

一种激光工艺电容触摸屏的制造方法，包括步骤：

油墨层的形成：玻璃基板经过丝印工艺形成厚度为5-20μm的均匀油墨层；

消影层的形成：将消影材料Ti02、Si02以真空镀膜，沉积在玻璃基板上；

ITO电极的形成：经过ITO镀膜，使在玻璃基板上形成一层透明及厚度均匀的ITO膜层，其厚度为50埃米～2000埃米；

经过ITO镀膜的玻璃基板，采用激光蚀刻机将ITO蚀刻出符合要求的、规则的ITO图案或电极；

黑色盖底油墨形成：所述黑色方案中形成电极的玻璃基板，经过丝印工艺，使之在玻璃基板上形成厚度均匀的黑色盖底油墨层，其内框尺寸为可视区尺寸，形成反盖工艺，厚度为4～12μm：

银浆形成：丝印过盖底油墨的玻璃基板，经过丝印工艺，使之在玻璃基板邦定区邦定PIN区ITO电极上形成一层厚度均匀的银浆，其厚度为5～30μm。

所述油墨层的形成为在透明基板上分两次丝印，第一层油墨内圈尺寸以可视区外扩0～0. 3mm，第二层以第一层油墨为基础外扩0～0. 15mm，每层厚度为4-10μm。

所述银浆仅丝印在邦定区ITO电极上；

所述主色油墨的第一层油墨内圈尺寸以可视区外扩0～0. 3mm，其余每层油墨其图案均为上一层油墨外扩0～0. 15mm距离，每层厚度为4～12μm。

所述激光蚀刻机为采用激辐射原理，将光子通过谐振腔进行雪崩式放大，形成发射方向、频率、偏振、光波相位单一的具有强大能量的光子束，从而对物体进行切割的机器。

激光走线宽度15-40μm，ITO图形与主色油墨相对位置精度为±5μm，

所述的ITO电极为水平方向或垂直方向导通电极，具有规则图形结构；ITO电极为ITO导通电极一与ITO导通电极二组成，ITO导通电极一与ITO导通电极二在同一层面，相互独立，相互绝缘，交错设计。

所述的ITO由工In2O3和SnO2组成，其质量比为85～95：5～15。ITO镀膜的方式可以采用真空磁控溅镀，化学气相沉积法，热蒸镀，溶胶凝胶。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

通过对邦定电极材料及层叠结构的合理优化，解决现有产品对ESD测试抵抗能力较弱及在可视区边缘油墨锯齿现象，并减少了触摸屏生产工艺流程，有效的降低触摸屏生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例所述黑色方案激光工艺触摸屏剖面堆叠结构示意图；

图2为本发明实施例所述的玻璃基板结构示意图；

图3为本发明实施例所述白色方案激光工艺触摸屏剖面堆叠结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1及图2所示，所述的一种黑色OGS方案激光工艺电容触摸屏，包括厚度在0.5mm～2. 0mm之间的化学强化玻璃基板l（也可以适用树脂材料基板），依次层叠于透明基板的主色油墨2、消影层3、ITO电极4、盖底油墨层5、银浆6；所述的ITO电极为水平方向或垂直方向导通电极，具有规则图形结构；ITO电极包括电容屏驱动（ITO电极一）和感应电极（ITO电极二），ITO电极一与ITO电极二在同一层面，相互独立，相互绝缘，交错设计。透明基板包括视窗区21和非视窗区22，黑色树脂层及彩色油墨层分布在显示屏非视窗区。

其制备工艺如下：

主色油墨的形成：玻璃基板经过丝印工艺形成厚度均匀的油墨层。黑色OGS方案主色油墨厚度为5-20μm；

所述黑色OGS方案的主色油墨采用耐激光油墨，在透明基板上分两次丝印，第一层油墨内圈尺寸以可视区外扩0～0. 3mm，第二层以第一层油墨为基础外扩0～0. 15mm，每层厚度为4-12μm。

每层丝印完成后，只进行表层干燥，以提高丝印效率。全部完成后，进行完全烘烤干燥。

消影层的形成：

将消影材料Ti02、Si02以真空磁控溅镀方式，沉积在玻璃基板上。

ITO电极的形成：透明基板经过ITO镀膜，使在玻璃基板上形成一层透明及厚度均匀的ITO膜层，其厚度为50埃米～2000埃米（面电阻为10～430欧姆）；

经过ITO镀膜的玻璃基板，采用激光蚀刻机依据图纸将ITO蚀刻出符合要求的、规则的ITO图案或电极；

所述激光蚀刻机为采用受激辐射原理，将光子通过谐振腔进行雪崩式放大，形成发射方向、频率、偏振、光波相位单一的具有强大能量的光子束，从而对物体进行切割的机器。激光走线宽度15-40μm，ITO图形与主色油墨相对位置精度为±5μm。

所述的ITO电极为水平方向或垂直方向导通电极，具有规则图形结构；ITO电极为ITO导通电极一与ITO导通电极二组成，ITO导通电极一与ITO导通电极二在同一层面，相互独立，相互绝缘，交错设计。

所述的ITO由工In2O3和SnO2组成，其质量比为85～95：5～15。ITO镀膜的方式可以采用真空磁控溅镀，化学气相沉积法，热蒸镀，溶胶凝胶。

盖底油墨形成：

形成电极的玻璃基板，经过丝印工艺，使之在玻璃基板上形成一层厚度均匀的盖底油墨层，其内框尺寸力可视区要求尺寸，丝印厚度为5～20μm；

经过盖底油墨烘烤，最终形成厚度为5～20μm及规则的黑色层图案。

银浆形成：

丝印过盖底油墨的玻璃基板，经过丝印工艺，使之在玻璃基板邦定PIN区ITO电极上形成一层厚度均匀的银浆，作为与FPC金手指接触的电极，其厚度为5～20μm；

经过银浆烘烤，最终形成厚度为5～20μm及规则银浆图案电极。

本发明的另一实施例为采用白色OGS方案。如图3所示，为本发明实施例所述白色方案激光工艺触摸屏剖面堆叠结构示意图，包括厚度在0. 5mm～2. 0mm之间的化学强化玻璃基板l（也可以适用树脂材料基板），依次层叠于透明基板的三层白色主色油墨2、黑色油墨3、消影层4、ITO电极5、白色反盖油墨层6、盖底油墨层7、银浆8。

白色OGS方案与前一实施例采用黑色OGS方案的区别是，白色OGS方案的油墨层共四层油墨，丝印顺序为三层白色主色油墨2及一层黑色油墨3。第一层白色油墨内圈尺寸以可视区外扩0～0. 3mm，其余三层油墨其图案均为上一层油墨外扩0～0. 15mm距离，每层厚度为4-10μm使之在边缘形成一个坡度及高度都不大的台阶。白色OGS方案主色油墨厚度为15-30μm。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种激光工艺电容触摸屏的制造方法，包括步骤：

油墨层的形成：玻璃基板经过丝印工艺形成厚度为15-30μm均匀的主色油墨层；

消影层的形成：将消影材料Ti02、Si02以真空镀膜，沉积在玻璃基板上；

IT0电极的形成：经过ITO镀膜，使在玻璃基板上形成一层透明及厚度均匀的ITO膜层，其厚度为50埃米~2000埃米；

经过ITO镀膜的玻璃基板，采用激光蚀刻机将ITO蚀刻出符合要求的、规则的ITO图案或电极；

黑色盖底油墨形成：

所述形成电极的玻璃基板，经过丝印工艺，先丝印一层白色油墨，形成反盖工艺，其内框尺寸为可视区尺寸，厚度为4-12μm；在丝印一层黑色盖底油墨，其内框尺寸为以可视区尺寸外扩0-0.8mm；

银浆形成：

丝印过盖底油墨的玻璃基板，经过丝印工艺．使之在玻璃基板邦定PIN区ITO电极上形成一层厚度均匀的银浆，其厚度为5-30μm。

2.如权利要求1所述的激光工艺电容触摸屏的制造方法，其特征是：

所述油墨层共四层油墨，丝印顺序为三层白色油墨及一层黑色油墨；第一层白色油墨内圈尺寸以可视区外扩0-0.3mm，其余三层油墨其图案均为上一层油墨外扩0-0.15mm距离，每层厚度为4-10μm使之在边缘形成一个坡度及高度都不大的台阶。