CN108459761A - 一种导电薄膜触摸屏的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导电薄膜触摸屏的制备方法，该方法包括如下步骤：1)采用剥离法制作纳米银透明导电膜；2)采用黄光微影制程或镭雕制程在所述纳米银透明导电膜上制作导电层图案，得到制作有导电层图案的纳米银透明导电膜；3)采用全贴合工艺进行纳米银透明导电膜的贴合，将所述制作有导电层图案的纳米银透明导电膜与光学胶(OCA)贴合后，在与液晶显示模块贴合。实施本发明方法制备的金属纳米线柔性透明导电薄膜具有表面平整度高、附着力好等优点，有效地解决了金属纳米线透明导电薄膜的表面粗糙度大及附着力差的问题；采用全贴合工艺以及剥离法制作透明导电膜技术，可以有效降低图像传感器(CCD)的厚度。

Description

一种导电薄膜触摸屏的制备方法

技术领域

本发明属于触摸屏生产工艺技术领域，更具体地说，本发明涉及一种导电薄膜触摸屏的制备方法。

背景技术

触摸屏是一种将感应信号转化为数字信号，实现人机交互的一种装置。目前触摸屏通常采用金属纳米线透明导电薄膜或ITO薄膜材料制作而成，其中，中国专利文献CN104299723A公开了一种金属纳米线透明导电薄膜及其制备方法，该方法采用的步骤包括：制备两份完全相同的金属纳米线悬浊液，在两份悬浊液中分别加入电性相反的电解质，使得两份悬浊液中的金属纳米线表面分别携带正电荷和负电荷，之后经旋涂法、喷涂法、刮涂法或浸渍-提拉法在基板表面交替沉积制备多层金属纳米线薄膜。中国专利文献CN101739160A公开一种用于触摸屏的ITO薄膜制造方法，该方法包括：设置蚀刻保护层，在ITO薄膜的正面设置蚀刻保护层；蚀刻处理，对ITO薄膜正面进行蚀刻；清洁处理，对蚀刻后的ITO薄膜进行清洗；剥离蚀刻保护层，将经过清洁处理的ITO薄膜的蚀刻保护层去除；设置正面保护层，在ITO薄膜的正面可视区域设置保护层；印制银线，在ITO薄膜的正面四周印制银线。由于经过蚀刻处理步骤后，ITO薄膜正面蚀刻保护层对ITO薄膜进行保护，可以在对ITO薄膜进行清洁处理时，提供较高的洁净度，同时可以避免ITO薄膜刮伤、氧化，从而可以提高触摸屏成品率。但现有的触摸屏制备方法存在以下问题：金属纳米线透明导电薄膜表面粗糙度大及附着力差，而ITO薄膜材料本身易碎易断，不易实现弯曲折叠，制得的触摸屏厚度较大，体验感较差。

因此，有必要提出一种新的薄膜制备方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导电薄膜触摸屏的制备方法，制得的导电薄膜触摸屏具有表面平整度高、附着力好，有效降低薄膜厚度。

为实现本发明目的，本发明的一种导电薄膜触摸屏的制备方法包括如下步骤：

一种导电薄膜触摸屏的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)采用剥离法制作纳米银透明导电膜；

2)采用黄光微影制程或镭雕制程在所述纳米银透明导电膜上制作导电层图案，得到制作有导电层图案的纳米银透明导电膜；

3)采用全贴合工艺进行纳米银透明导电膜的贴合，将所述制作有导电层图案的纳米银透明导电膜与光学胶(OCA)贴合后，在与液晶显示模块贴合。

在一较佳实施例中，所述步骤1)具体包括：

1.1)在平整的硬质平面基板上均匀涂敷纳米银溶液，烘烤后形成纳米银层；

1.2)在所述纳米银层上印刷透明的柔性基底层；

1.3)固化后再从所述硬质平面基板上剥离下来形成所需的纳米银线柔性透明导电薄膜。

在一较佳实施例中，述步骤2)中采用黄光微影制程制作导电层图案具体包括：

2.11)将光罩上的图案先转移至感光材料上，利用光线透过光罩照射在感光材料上；

2.12)通过显影溶剂浸泡将感光材料上未受光和未受显影液作用的卤素银溶解掉，只保留已还原的银原子；

2.13)经过烘烤，过蚀刻线将光阻图案未覆盖到处的纳米导电物溶解掉；

2.14)经过脱膜线将整个附着在上面的光阻溶解掉，最终得到所需要的透明导电图案。

在一较佳实施例中，述步骤2)中采用镭雕制程制作导电层图案具体包括：通过激光束的光能导致表层物质的发生化学和物理变化而被刻出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图形，最终得到所需要的透明导电图案。

在一较佳实施例中，所述步骤3)采用全贴合工艺进行纳米银透明导电膜的贴合具体包括：

3.1)触摸屏(TP)与光学胶(OCA)贴合；

3.2)来料检验(IQC)；

3.3)触摸屏(TP)与液晶显示模组(LCM)贴合；

3.4)图像传感器(CCD)尺寸检查；

3.5)高压脱泡；

3.6)外观检验；

3.7)附保护膜；

3.8)出货检验；

3.9)进行包装，得到导电薄膜触摸屏。

与现有技术相比，实施本发明的加热装置及加热成型方法具有以下优点：

1)金属纳米线柔性透明导电薄膜具有表面平整度高、附着力好等优点，有效地解决了金属纳米线透明导电薄膜的表面粗糙度大及附着力差的问题；

2)金属纳米线柔性透明导电薄膜与ITO导电膜(每平方米的电阻)相比，表面电阻下降明显，极低表面电阻(surface resistance)，表面电阻可以实现＜10Ω，低的面电阻有助于此种导电膜用于12寸以上的触控面板；

3)有效解决静电击伤问题，极大提高良品率；

4)采用全贴合工艺以及剥离法制作透明导电膜技术，可以有效降低图像传感器(CCD)的厚度；联供应厂商在不影响盖板强度的前提下开发厚度较小的盖板；开发较薄的OCA，通过上述方法可有效降低产品厚度，增强体验感。

附图说明

根据仅作为示例的实施例的以下描述，本发明将被更好地理解，并且本发明其它优点将更清楚地显现，其中：

图1为本发明实施例剥离法制作纳米银透明导电膜制作流程图；

图2为本发明实施例不同方案下制得的柔性透明导电膜的透过率对比示意图；

图3为本发明实施例黄光微影制程工艺流程图；

图4为本发明实施例镭雕制程工艺流程图；

图5为采用全贴合工艺进行纳米银透明导电膜的贴合流程图；

图6为采用全贴合工艺进行纳米银透明导电膜的操作示意图。

具体实施方式

为了使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图对本发明的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

除非另作定义，本文使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内普通技术人员所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同物，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变，并且仅是为了描述方便而非对本发明的限制。

本发明实施例提供一种导电薄膜触摸屏的制备方法，该方法包括如下步骤：

1)采用剥离法制作纳米银透明导电膜；

2)采用黄光微影制程或镭雕制程在所述纳米银透明导电膜上制作导电层图案，得到制作有导电层图案的纳米银透明导电膜；

3)采用全贴合工艺进行纳米银透明导电膜的贴合，将所述制作有导电层图案的纳米银透明导电膜与光学胶(OCA)贴合后，在与液晶显示模块贴合。

优选地，如图1所示为步骤1)的具体工艺流程，所述步骤1)具体包括：1.1)在平整的硬质平面基板上均匀涂敷纳米银溶液，烘烤后形成纳米银层；

1.2)在所述纳米银层上印刷透明的柔性基底层；

1.3)固化后再从所述硬质平面基板上剥离下来形成所需的纳米银线柔性透明导电薄膜。

其中，银纳米线除具有银优良的导电性之外，由于纳米级别的尺寸效应，还具有优异的透光性、耐曲挠性。因此被视为是最有可能替代传统ITO透明电极的材料，为实现柔性、可弯折LED显示、触摸屏等提供了可能，并已有大量的研究将其应用于薄膜太阳能电池。此外由于银纳米线的大长径比效应，使其在导电胶、导热胶等方面的应用中也具有突出的优势。

本发明实施例未采用传统在透明基材上涂覆纳米银的方法，而采用剥离法制作纳米银透明导电膜层，剥离法制作纳米银透明导电膜层技术：是通过在平整度较好的硬质基板上均匀涂敷纳米银溶液，烘烤后形成纳米银层，在纳米银层上印刷高透明的柔性基底层，固化后再从硬质平面基板上剥离下来形成所需的纳米银线柔性透明导电薄膜，通过本发明实施例方法制作的金属纳米线柔性透明导电薄膜具有表面平整度高、附着力好等优点，有效地解决了金属纳米线透明导电薄膜的表面粗糙度大及附着力差的问题。

在固化后的纳米银材料上印刷高透明有机硅，有机硅化学成分为聚二甲基硅氧(Polydimethylsiloxane)，它是一种高分子有机硅化合物，通常被简称为PDMS。PDMS分为主剂和催化剂两种，两者均为无色透明流动性液体，按照一定配比(体积或质量)进行充分混合，经热固化或光固化后就形成了柔性透明弹性体聚合物块体材料。PDMS根据其固化反应可归于加成型硅树脂，具有不发泡、形变小、反应易控制等优点。

在如表1所示的四种不同方案下，经热固化或光固化后从硬质平面基板上剥离得到柔性透明导电膜的透过率如图2所示。

表1

方案	纳米导电层厚度(nm)	透明导电层厚度(um)
			1	65	30
2	100	30
			3	200	30
4	300	30

从四种不同的方案对比中可以看出，在可见光波长范围(400—700nm)内，方案1和方案2制得的柔性透明导电膜的光透过率最高，随着纳米导电层厚度的增加，在可见光波长范围内光透过率有所下降。因此本发明实施例对影响柔性透明导电膜的透过率的各种因素以及各种之间的相互影响作深入的研究，同时结合实际生产各要素，最终确定纳米导电层和柔性透明基底层厚度。

本发明实施例采用上述剥离法制作的金属纳米线柔性透明导电薄膜具有良好导电性和可见光透过率。与传统方法制备的金属纳米线柔性透明导电薄膜相比，本项目制作的金属纳米线柔性透明导电薄膜具有表面平整度高、附着力好等优点，有效地解决了金属纳米线透明导电薄膜的表面粗糙度大及附着力差的问题。同时，本发明实施例制作的柔性透明导电薄膜具有在薄膜太阳能电池及有机发光二极管等光电器件领域应用的潜质。

优选地，如图3所示为所述步骤2)中采用黄光微影制程制作导电层图案具体包括：

2.11)将光罩上的图案先转移至感光材料上，利用光线透过光罩照射在感光材料上；

2.12)通过显影溶剂浸泡将感光材料上受光照射到的部份加以溶解或保留，包括将感光材料上未受光和未受显影液作用的卤素银溶解掉，只保留已还原的银原子；

2.13)如此所形成的光阻图案会和光罩完全相同或呈互补然后经过烘烤，过蚀刻线将光阻图案未覆盖到处的纳米导电物溶解掉；

2.14)经过脱膜线将整个附着在上面的光阻溶解掉，最终得到所需要的透明导电图案。

优选地，如图4所示为所述步骤2)中采用镭雕制程制作导电层图案具体包括：通过激光束的光能导致表层物质的化学物理变化而刻出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图形，最终得到所需要的透明导电图案。

本发明实施例激光蚀刻工艺具有非接触、无污染环境、易控制等特性，银浆功能稳定，效率较高，操作界面人性化设计，CCD自动抓靶对位，生产时可以方便快速的更换蚀刻图形，无废弃物产生，可大量节省研发成本及缩短产品开发周期，能进行高效率蚀刻，快速、平稳、重覆性高，能确保加工之稳定度与精密度，大幅提升良率。

优选地，本发明一较佳实施例中，如图5所示，所述步骤3)采用全贴合工艺进行纳米银透明导电膜的贴合具体包括：

3.1)触摸屏(TP)与光学胶(OCA)贴合；

3.2)来料检验(IQC)；

3.3)触摸屏(TP)与液晶显示模组(LCM)贴合；

3.4)图像传感器(CCD)尺寸检查；

3.5)高压脱泡；

3.6)外观检验；

3.7)附保护膜；

3.8)出货检验；

3.9)进行包装，得到导电薄膜触摸屏。

如图6为本实施例为步骤3.1)触摸屏(TP)与光学胶(OCA)贴合的具体流程示意图，其中轻分离层PET、丙烯酸粘胶、重分离层PET三层组成光学胶(OCA)，相当于丙烯酸粘胶上下各贴了一层PET分离层，撕开以后一面与触摸屏(TP)贴合，另一面与液晶显示模组(LCM)贴合。其中，丙烯酸粘胶的厚度优选但不限于25um/50um/75um/100um/125um。

其中，本发明实施例采用全贴合工艺进行纳米银透明导电膜的贴合具有以下优点：1)提升显示效果：表面反光弱，反射光影响对比度影响小；透光损耗少，显示亮度高；2)全贴合OCA胶填充了空隙，粉尘和水汽无处可入，保持了屏幕的洁净度；3)全贴合屏有更薄的机身；4)能有效降低面板噪声对触控讯号所造成的干扰。

通过以上描述可知，以上多个实施例所述的制备方法具有以下优点：1)金属纳米线柔性透明导电薄膜具有表面平整度高、附着力好等优点，有效地解决了金属纳米线透明导电薄膜的表面粗糙度大及附着力差的问题；2)金属纳米线柔性透明导电薄膜与ITO导电膜(每平方米的电阻)相比，表面电阻下降明显，极低表面电阻(surface resistance)，表面电阻可以实现＜10Ω，低的面电阻有助于此种导电膜用于12寸以上的触控面板；3)有效解决静电击伤问题，极大提高良率；4)采用全贴合工艺以及剥离法制作透明导电膜技术，可以有效降低图像传感器(CCD)的厚度；联供应厂商在不影响盖板强度的前提下开发厚度较小的盖板；开发较薄的OCA，通过上述方法可有效降低产品厚度，增强体验感。

参考具体实施方式，尽管本发明已经在说明书和附图中进行了说明，但应当理解，在不脱离权利要求中所限定的本发明范围的情况下，所属技术领域人员可作出多种改变以及多种等同物可替代其中多种元件。而且，本文中具体实施方式之间的技术特征、元件和/或功能的组合和搭配是清楚明晰的，因此根据这些所公开的内容，所属技术领域人员能够领会到实施方式中的技术特征、元件和/或功能可以视情况被结合到另一个具体实施方式中，除非上述内容有另外的描述。此外，根据本发明的教导，在不脱离本发明本质的范围，适应特殊的情形或材料可以作出许多改变。因此，本发明并不限于附图所图解的个别的具体实施方式，以及说明书中所描述的作为目前为实施本发明所设想的最佳实施方式的具体实施方式，而本发明意旨包括落入上述说明书和所附的权利要求范围内的所有的实施方式。

Claims (5)

1.一种导电薄膜触摸屏的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)采用剥离法制作纳米银透明导电膜；

2)采用黄光微影制程或镭雕制程在所述纳米银透明导电膜上制作导电层图案，得到制作有导电层图案的纳米银透明导电膜；

3)采用全贴合工艺进行纳米银透明导电膜的贴合，将所述制作有导电层图案的纳米银透明导电膜与光学胶(OCA)贴合后，在与液晶显示模块贴合。

2.根据权利要求1所述的一种导电薄膜触摸屏的制备方法，其特征在于，所述步骤1)具体包括：

1.1)在平整的硬质平面基板上均匀涂敷纳米银溶液，烘烤后形成纳米银层；

1.2)在所述纳米银层上印刷透明的柔性基底层；

1.3)固化后再从所述硬质平面基板上剥离下来形成所需的纳米银线柔性透明导电薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种导电薄膜触摸屏的制备方法，其特征在于，述步骤2)中采用黄光微影制程制作导电层图案具体包括：

2.11)将光罩上的图案先转移至感光材料上，利用光线透过光罩照射在感光材料上；

2.12)通过显影溶剂浸泡将感光材料上未受光和未受显影液作用的卤素银溶解掉，只保留已还原的银原子；

2.13)经过烘烤，过蚀刻线将光阻图案未覆盖到处的纳米导电物溶解掉；

2.14)经过脱膜线将整个附着在上面的光阻溶解掉，最终得到所需要的透明导电图案。

4.根据权利要求2所述的一种导电薄膜触摸屏的制备方法，其特征在于，述步骤2)中采用镭雕制程制作导电层图案具体包括：通过激光束的光能导致表层物质的发生化学和物理变化而被刻出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图形，最终得到所需要的透明导电图案。

5.根据权利要求3或4所述的一种导电薄膜触摸屏的制备方法，其特征在于，所述步骤3)采用全贴合工艺进行纳米银透明导电膜的贴合具体包括：

3.1)触摸屏(TP)与光学胶(OCA)贴合；

3.2)来料检验(IQC)；

3.3)触摸屏(TP)与液晶显示模组(LCM)贴合；

3.4)图像传感器(CCD)尺寸检查；

3.5)高压脱泡；

3.6)外观检验；

3.7)附保护膜；

3.8)出货检验；

3.9)进行包装，得到导电薄膜触摸屏。