CN106325584B - 一种导电膜的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种导电膜的制造方法，导电膜是基于Metal‑Mesh技术，包括：将基板水平置于工作台表面，并在基板的表面均匀涂抹一层透明胶；通过微张力控制将绝缘导电丝均匀连续的铺设在涂抹了透明胶的基板的表面；其中，沿基板的X轴方向铺设的绝缘导电丝为X轴绝缘导电丝；沿基板的Y轴方向铺设的绝缘导电丝为Y轴绝缘导电丝，且X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝的一端位于甩尾区域；通过电极化处理将柔性电路板连接至甩尾区域：将X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝接入到柔性电路板；进行覆膜处理；按照需要的尺寸进行裁剪，得到导电膜。本发明采用增材工艺制造导电膜，降低了生产成本，提高了生产效率、产品质量和成品的良品率。
Description
技术领域
本发明涉及一种触控技术领域，特别是涉及一种基于金属网络(Metal-Mesh)的导电膜的制造方法。
背景技术
导电膜是既具有高导电性，又具有很好的透光性，具有广泛的应用前景。近年来已经成功应用在液晶显示器、触控面板、电磁波防护、太阳能电池的透明电极透明表面发热器及柔性发光器件等领域中。
在触控屏技术领域中，透明导电膜通常作为感应触摸等输入信号的感应元件。一般地，透明导电膜包括透明基底及设于透明基底上的导电层。目前，氧化铟锡(Indium TinOxides，ITO)是透明导电膜中导电层的主要材料。
然而，铟是一种昂贵的金属材料，因此以ITO作为导电层的材料在很大程度上提升了触控屏的成本。此外，ITO导电层在图形化工艺中，需对镀膜好的正面ITO膜进行蚀刻，以形成ITO图案，不仅工艺复杂，而且在此工艺中，大量的ITO膜被蚀刻掉，造成了大量的贵重金属浪费及污染。
因此，在OGS领军的单片式玻璃触控技术解决方案方兴未艾，新一代触控技术Metal-Mesh-Sensor(金属网格/金属网络传感器)又悄然成形。
以目前的市场格局来看，近几年，由于缺乏新技术及新材料，国内的触控市场一直由红外、电阻、投射式电容、光学屏等第一，第二代触控产品所垄断。而起步相对较晚的Metal-Mesh触控技术则被国外公司技术垄断，因进口价格高而停滞不前。Metal-Mesh-Sensor是一种金属细线密布在由PET基材上组成的触控感测器。
Metal-Mesh触控技术相比第一，第二代原始触控技术来说，具有低功耗、触控灵敏、使用寿命长等特点，更具柔性可弯曲、防水防爆、无污染等特性。这些独有的特性延展出Metal-Mesh可用做户外信息查询、曲面异形触控、单球面触控等特殊的触控应用。可开拓户外触控市场，曲面触控市场，必然会成为国际触控市场的新兴触控趋势。但由于此技术拥有较高的技术壁垒，之前一直由2家公司垄断，分别是英国的Zytronic公司(已上市)，日本大印刷公司。且目前市面上流通的这2家公司生产的Metal-Mesh都因价格高，生产难度大而导致该产品在使用上有很大的局限性。
Metal-Mesh触控技术主要应用于手机、PAD、GPS(全球导航系统)、MP3等大宗消费电子领域，并且随着触控技术的发展，触控面板也迅速扩展到智能家居(如：触控电视、触控冰箱、触控厨房、触控茶几等等)、互动数字标牌、互动展览展示、互动教学等领域。
目前，传统的基于Metal-Mesh的导电膜是按照如下步骤制造的：首先在薄膜上面进行溴化银涂布，然后经过黄光制程曝光、洗银等程序，最后得到银的Metal Mesh。近来厂商投入的都是Roll to Roll卷对卷制程开发。Roll to Roll生产Metal Mesh的制作过程中会面临断线的问题(尤其是洗银阶段)，断线位置分散将会大幅降低成品的良品率。
采用这种方式制造的基于Metal-Mesh的导电膜，制造过程中良品率不稳定，并且制造工艺比较复杂；容易造成浪费和污染，不适合大批量的生产；并且，采用这种方式并不适合大尺寸、超大尺寸的导电膜的制造。其中，3.5～7英寸为小尺寸；10～15英寸为中大尺寸；17～22英寸为大尺寸；30英寸以上为超大尺寸。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种导电膜的制造方法，用于解决现有技术中无法快速、低廉、批量地制造良率稳定的、大尺寸或超大尺寸的导电膜的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种导电膜的制造方法，所述导电膜是基于Metal-Mesh技术，所述导电膜的制造方法包括：步骤S10，将基板水平置于工作台表面，并在所述基板的表面均匀涂抹一层透明胶；步骤S20，通过微张力控制将绝缘导电丝均匀连续的铺设在涂抹了透明胶的所述基板的表面；其中，沿所述基板的X轴方向铺设的绝缘导电丝为X轴绝缘导电丝；沿所述基板的Y轴方向铺设的绝缘导电丝为Y轴绝缘导电丝，且所述X轴绝缘导电丝和所述Y轴绝缘导电丝的一端位于甩尾区域；步骤S30，通过电极化处理将柔性电路板连接至所述甩尾区域：将所述X轴绝缘导电丝和所述Y轴绝缘导电丝接入到所述柔性电路板；步骤S40，进行覆膜处理；步骤S50，按照需要的尺寸进行裁剪，得到所述导电膜。
可选地，所述步骤S10还包括调校所述工作台，使所述工作台的表面处于水平位置。
可选地，所述基板包括透明基板和不透明基板；所述透明基板包括玻璃板、PC、亚克力板和PET。
可选地，所述步骤S20中的所述微张力控制是根据所述透明胶的黏贴力控制绝缘导电丝的收放线力度来完成的。
可选地，所述步骤S20中，所述X轴绝缘导电丝和所述Y轴绝缘导电丝是按照导电丝图案铺设在涂抹了透明胶的所述基板的表面；所述导电丝图案是交叉的所述X轴绝缘导电丝和所述Y轴绝缘导电丝所形成的图案，包括万字形、正方形、菱形和六边形。
可选地，所述步骤S20还包括：通过微张力控制在涂抹了透明胶的所述基板的表面均匀铺设X轴边缘绝缘导电丝和Y轴边缘绝缘导电丝；其中，所述X轴边缘绝缘导电丝的一端与所述X轴绝缘导电丝近所述基板的X轴边界的一端相连；其沿着所述基板的X轴的边界铺设，且位于所述基板的X轴边界处；所述Y轴边缘绝缘导电丝的一端与所述Y轴绝缘导电丝近所述基板的Y轴边界的一端相连；其沿着所述基板的Y轴的边界铺设，且位于所述基板的Y轴边界处。
可选地，所述X轴边缘绝缘导电丝被铺设为与所述基板的X轴的边界平行的一根直线或往复铺设为与所述基板的X轴的边界平行的多根直线；所述Y轴边缘绝缘导电丝被铺设为与所述基板的Y轴的边界平行的一根直线或往复铺设为与所述基板的Y轴平行的多根直线。
可选地，所述步骤S20中，位于所述甩尾区域所述X轴绝缘导电丝和所述Y轴绝缘导电丝的一端被铺设为锯齿状或波浪状。
可选地，所述步骤S40的所述覆膜处理包括在铺设了绝缘导电丝的所述基板的表面在覆盖一层覆膜，且所述覆膜为PET膜。
可选地，所述绝缘导电丝包括导电金属、碳纳米管或石墨烯；所述透明胶为OCA光学胶。
如上所述，本发明的一种基于Metal-Mesh的导电膜的制造方法，颠覆了传统的通过减材工艺制造Metal-Mesh导电膜的方法，提出了通过增材工艺来完成Metal-Mesh导电膜的制造；并且，为了达到对绝缘导电丝铺设的精确控制，采用了微张力控制技术。本发明的基于Metal-Mesh的导电膜的制造方法，解决了高透明、大尺寸和超大尺寸导电膜的低成本量产技术的问题，突破了国际上现有的Metal-Mesh导电膜尺寸小、生产成本高的技术瓶颈，打破了国外行业的垄断，降低了生产成本，提高了生产效率、产品质量和成品的良品率，节能环保，并且采用本发明的基于Metal-Mesh的导电膜的制造方法，也可以实现导电膜的流水线生产。
附图说明
图1显示为本发明实施例公开的一种导电膜的制造方法的流程示意图。
图2显示为本发明实施例公开的一种导电膜的制造方法中关于微张力控制的流程示意图。
图3显示为本发明实施例公开的一种导电膜的制造方法中万字形导电丝图案的示意图。
图4显示为本发明实施例公开的一种导电膜的制造方法中绝缘导电丝的铺设示意图。
图5显示为本发明实施例公开的一种导电膜的制造方法中绝缘导电丝在甩尾区域的铺设示意图。
元件标号说明
S10～S50 步骤
200 万字形图案
210 第一条边
220 第二条边
230 第三条边
240 第四条边
310 X轴绝缘导电丝
320 Y轴绝缘导电丝
330 X轴边缘绝缘导电丝
340 Y轴边缘绝缘导电丝
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明的一种基于Metal-Mesh的导电膜的制造方法，在传统的通过减材工艺制造Metal-Mesh的导电膜的基础上，提出了一种采用增材工艺制造Metal-Mesh的导电膜的方法。
请参阅图1，本实施例的一种基于Metal-Mesh的导电膜的制造方法包括：
步骤S10，将基板水平置于工作台表面，并在所述基板的表面均匀涂抹一层透明胶：
由于本实施例的Metal-Mesh的导电膜的制造采用的是增材的工艺，其对水平基准的要求比较高，所以在制造Metal-Mesh的导电膜之前，一定要调校工作台，以便于工作台的表面处于水平位置。并且，本实施例所制造的Metal-Mesh的导电膜是大尺寸和超大尺寸的，工作台表面一旦出现一点点的水平误差，都会严重影响到绝缘导电丝的铺设。
基板为透明基板，具体到本实施方式中，透明基板可以为玻璃板、聚碳酸酯(PC)、亚克力板和聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)等等。当然，如果本发明制造的导电膜是应用到按键板、笔记本电脑触控板上时，基板也可以采用不透明基板。
基板在置于工作台表面后，在基板的表面均匀涂抹一层透明胶，以增加基板表面的粘附力。在本实施例中，透明胶可以通过涂布设备来进行涂抹，并且，透明胶包括但不限于OCA光学胶(Optically Clear Adhesive)。
步骤S20，通过微张力控制将绝缘导电丝均匀连续的铺设在涂抹了透明胶的所述基板的表面：
在本实施例中，为了节省成本，制造Metal-Mesh的导电膜所用的绝缘导电丝采用的材质包括但不限于导电金属、碳纳米管、石墨烯或导电高分子材料等等。
进一步地，本实施例中绝缘导电丝是采用连续铺设的方式，那么在铺设的过程中必须要考虑到一个问题：绝缘导电丝的铺设控制力量与透明胶的黏贴力一定要达到一个平衡，其中，铺设控制力量包括两部分：一部分是绝缘导电丝的放线速度，一部分是绝缘导电丝的送线力度(将绝缘导电丝放置到涂抹了透明胶的基板表面)。如果绝缘导电丝的送线力度较大，则送线用的设备有可能伤害到基板表面；如果绝缘导电丝的送线力度较小，则绝缘导电丝无法粘贴在基板表面上；如果绝缘导电丝的放线速度过快，则绝缘导电丝无法按照导电丝图案铺设在基板表面，且有可能出现较多的绝缘导电丝被黏贴在同一位置处；如果绝缘导电丝的放线速度过慢，则绝缘导电丝也无法粘贴在基板表面上或者绝缘导电丝有被扯断的可能。因此，本实施例中，对于绝缘导电丝的铺设采用了微张力控制，以达到绝缘导电丝的铺设控制力量与透明胶的黏贴力的平衡。
在本实施例中，对于绝缘导电丝铺设的微张力控制是通过控制绝缘导电丝的收放线力度来完成的。绝缘导电丝进行铺设，从绝缘导电丝开始放线起，微张力控制就被执行，在整个铺设的过程中，微张力的控制是在时刻反复进行计算和控制的。如图2所示，本实施例中，微张力控制是按照如下步骤进行的：
步骤S21，采集并判断从线卷中放出的绝缘导电丝的状态：如果放出的绝缘导电丝处于松弛状态，那么直接跳转至步骤S23；如果放出的绝缘导电丝处于绷紧状态，那么跳转至步骤S22；在本实施例中，放出的绝缘导电丝的状态是通过光电部件来完成采集的；
步骤S22，采集放出的绝缘导电丝的张力的大小并对张力进行判断：如果张力大于阈值，则对绝缘导电丝进行放线处理；如果张力小于阈值，那么跳转至步骤S23；在本实施例中，放出的绝缘导电丝的张力是通过感应部件来采集的；
步骤S23，对绝缘导电丝进行绷紧处理；
其中，阈值是由透明胶对绝缘导电丝的黏贴力来决定的。
通常情况下，Metal-Mesh的导电膜为矩形，因此，绝缘导电丝的均匀连续铺设分为X轴方向和Y轴方向，铺设在X轴方向上的绝缘导电丝为X轴绝缘导电丝，铺设在Y轴方向上的绝缘导电丝为Y轴绝缘导电丝，且X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝的一端位于甩尾区域。
在本实施例中，进行X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝的铺设时，X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝是按照导电丝图案进行铺设的。其中，导电丝图案是交叉的X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝所形成的图案，包括但不限于万字形、正方形、菱形和六边形。如果导电丝图案是正方形、菱形和六边形，其X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝之间必然有部分是平行的，会出现较为明显的莫尔条纹现象，使得使用者产生视觉不适。因此，较佳的导电丝图案是万字形，如图3所示，X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝交叉处的每一个万字形图案200都是由四条边构成，第一条边210和第三条边230关于万字形的中心O对称；第二条边220和第四条240边关于万字形的中心O对称；并且，相邻的两个万字形图案都有一条边重合。并且，组成多个万字形图案的X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝是按照正弦波或者首尾相连的折线来铺设。较佳的是按照正弦波铺设的，如图4所示。
进一步地，本实施例制造的Metal-Mesh的导电膜是大尺寸或超大尺寸的，因此，导电膜边界位置处的触控灵敏度也要予以充分的考量。本实施例在不增加导电膜的尺寸的前提下，通过结构的改变：增加了X轴边缘绝缘导电丝和Y轴边缘绝缘导电丝来改善导电膜在边缘位置处的触控灵敏度和精确度，如图4所示：
X轴边缘绝缘导电丝330位于基板的X轴边界处，其一端与X轴绝缘导电丝310近基板的X轴边界的一端相连，并沿着基板的X轴的边界铺设；
Y轴边缘绝缘导电丝340位于基板的Y轴边界处，其一端与Y轴绝缘导电丝320近基板的Y轴边界的一端相连，并沿着基板的Y轴的边界铺设。
X轴边缘绝缘导电丝330被铺设为与基板的X轴的边界平行的一根直线或近似直线，Y轴边缘绝缘导电丝340被铺设为与基板的Y轴的边界平行的一根直线或近似直线。
进一步地，为了生产成本和边缘触控的精确度和敏感度的考量，将X轴边缘绝缘导电丝330往复铺设为与基板的X轴的边界平行的多根直线；将Y轴边缘绝缘导电丝340往复铺设为与基板的Y轴的边界平行的多根直线。较佳地，X轴边缘绝缘导电丝330往复铺设为与基板的X轴的边界平行的三根直线，且相邻的直线的间距为0.3mm；Y轴边缘绝缘导电丝340往复铺设为与基板的Y轴的边界平行的三根直线，且相邻的直线的间距为0.3mm。
此外，通常情况下，处于甩尾区域的X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝都被铺设为直线，来与柔性电路板连接。但是，绝缘导电丝是非常细的，如果铺设为直线，要将其准确与柔性电路板连接在一起是比较困难的，比较容易出现接触不良的现象。因此，如图5所示，在铺设处于甩尾区域的X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝时，将X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝铺设为锯齿状，以增加绝缘导电丝的面积，从而更加便于X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝与柔性电路板的连接。当然，本发明的处于甩尾区域的X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝被铺设的形状并不仅限于锯齿状，其也可以是波浪状，或者是在与柔性电路板连接的位置处，往复铺设多次，增加绝缘导电丝的面积的方法有很多种，在此就不再一一赘述。
步骤S30，通过电极化处理将柔性电路板连接至所述甩尾区域：
将处于甩尾区域的X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝进行电极化处理，将所有的X轴绝缘导电丝和Y轴绝缘导电丝的一端接入到柔性电路板中。
步骤S40，将步骤S30所得的基板表面进行覆膜处理；
在基板表面的绝缘导电丝铺设完毕，且都接入到柔性电路板后，在基板的表面覆盖一层覆膜，且覆膜为PET膜。
步骤S50，按照所述导电膜的尺寸进行裁剪，得到所述导电膜：
覆膜完毕之后，按照所需的尺寸进行裁剪，截去多余的部分，得到导电膜。
此外，在制造完成Metal-Mesh的导电膜后，还需要通过断线测试，只有通过测试的导电膜才是最终的成品导电膜。
上面方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
综上所述，本发明的一种基于Metal-Mesh的导电膜的制造方法，颠覆了传统的通过减材工艺制造Metal-Mesh导电膜的方法，提出了通过增材工艺来完成Metal-Mesh导电膜的制造；并且，为了达到对绝缘导电丝铺设的精确控制，采用了微张力控制技术。本发明的基于Metal-Mesh的导电膜的制造方法，解决了高透明、大尺寸和超大尺寸导电膜的低成本量产技术的问题，突破了国际上现有的Metal-Mesh导电膜尺寸小、生产成本高的技术瓶颈，打破了国外行业的垄断，降低了生产成本，提高了生产效率、产品质量和成品的良品率，节能环保，并且采用本发明的基于Metal-Mesh的导电膜的制造方法，也可以实现导电膜的流水线生产。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种导电膜的制造方法，所述导电膜是基于Metal-Mesh技术，其特征在于，所述导电膜的制造方法包括：
步骤S10，将基板水平置于工作台表面，并在所述基板的表面均匀涂抹一层透明胶；
步骤S20，通过微张力控制将绝缘导电丝均匀连续的铺设在涂抹了透明胶的所述基板的表面；其中，沿所述基板的X轴方向铺设的绝缘导电丝为X轴绝缘导电丝；沿所述基板的Y轴方向铺设的绝缘导电丝为Y轴绝缘导电丝，且所述X轴绝缘导电丝和所述Y轴绝缘导电丝的一端位于甩尾区域；所述微张力控制是根据所述透明胶的黏贴力控制绝缘导电丝的收放线力度来完成的；
步骤S30，通过电极化处理将柔性电路板连接至所述甩尾区域：将所述X轴绝缘导电丝和所述Y轴绝缘导电丝接入到所述柔性电路板；
步骤S40，进行覆膜处理；
步骤S50，按照需要的尺寸进行裁剪，得到所述导电膜。
2.根据权利要求1所述的导电膜的制造方法，其特征在于：所述步骤S10还包括调校所述工作台，使所述工作台的表面处于水平位置。
3.根据权利要求1所述的导电膜的制造方法，其特征在于：所述基板包括透明基板和不透明基板；所述透明基板包括玻璃板、PC、亚克力板和PET。
4.根据权利要求1所述的导电膜的制造方法，其特征在于：所述步骤S20中，所述X轴绝缘导电丝和所述Y轴绝缘导电丝是按照导电丝图案铺设在涂抹了透明胶的所述基板的表面；所述导电丝图案是交叉的所述X轴绝缘导电丝和所述Y轴绝缘导电丝所形成的图案，包括万字形、正方形、菱形和六边形。
5.根据权利要求1所述的导电膜的制造方法，其特征在于：所述步骤S20还包括：通过微张力控制在涂抹了透明胶的所述基板的表面均匀铺设X轴边缘绝缘导电丝和Y轴边缘绝缘导电丝；其中，
所述X轴边缘绝缘导电丝的一端与所述X轴绝缘导电丝近所述基板的X轴边界的一端相连；其沿着所述基板的X轴的边界铺设，且位于所述基板的X轴边界处；
所述Y轴边缘绝缘导电丝的一端与所述Y轴绝缘导电丝近所述基板的Y轴边界的一端相连；其沿着所述基板的Y轴的边界铺设，且位于所述基板的Y轴边界处。
6.根据权利要求5所述的导电膜的制造方法，其特征在于：所述X轴边缘绝缘导电丝被铺设为与所述基板的X轴的边界平行的一根直线或往复铺设为与所述基板的X轴的边界平行的多根直线；所述Y轴边缘绝缘导电丝被铺设为与所述基板的Y轴的边界平行的一根直线或往复铺设为与所述基板的Y轴平行的多根直线。
7.根据权利要求1所述的导电膜的制造方法，其特征在于：所述步骤S20中，位于所述甩尾区域所述X轴绝缘导电丝和所述Y轴绝缘导电丝的一端被铺设为锯齿状或波浪状。
8.根据权利要求1所述的导电膜的制造方法，其特征在于：所述步骤S40的所述覆膜处理包括在铺设了绝缘导电丝的所述基板的表面在覆盖一层覆膜，且所述覆膜为PET膜。
9.根据权利要求1所述的导电膜的制造方法，其特征在于：所述绝缘导电丝包括导电金属、碳纳米管或石墨烯；所述透明胶为OCA光学胶。
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