CN109271068A - 一种柔性电容触摸屏的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种柔性电容触摸屏的制造方法，包括：步骤一、在一玻璃基板的第一面涂布聚酰胺酸溶液并聚合为PI膜，所述PI膜的边缘处于玻璃基板的第一面，PI膜之外存在玻璃基板的裸露区；步骤二、在PI膜的边缘上形成一隔阻层，所述阻隔层跨过PI膜的边缘，从所述裸露区覆盖至所述PI膜边缘的部分膜体上；步骤三、在PI膜上制作电容触摸屏的触控电路层；步骤四、将带有触控电路层的PI膜从玻璃基板上剥离出来，得到基于PI膜的柔性电容触摸屏。这种柔性电容触摸屏的制造方法，其可避免构成的触摸屏的PI膜提前从玻璃基板上脱落，由此可提高整个柔性电容触摸屏制程的成功率。

Description

一种柔性电容触摸屏的制造方法
技术领域
本发明涉及一种电容触摸屏的制造方法，尤其是一种柔性电容触摸屏的制造方法，属于电容触摸屏的制造技术领域。
背景技术
有人提出，将电容触摸屏的触控电路层制作在聚酰亚胺膜(PI膜)的基板上以得到一种柔性电容触摸屏，这种柔性电容触摸屏的制造方法一般包括：
步骤一、在玻璃基板的第一面涂布聚酰胺酸溶液并聚合为PI膜；
步骤二、在PI膜上制作电容触摸屏的触控电路层；
步骤三、将带有触控电路层的PI膜从玻璃基板上剥离出来，得到基于PI膜的柔性电容触摸屏。
在上述制造方法中，触控电路层由多个图形化的功能性薄膜相互叠合而成，其主要包括但不限于用来形成感应电极的透明导电层(如ITO层)、用于形成周边线路的金属层(如Mo-Al-Mo层)，以及绝缘层、遮挡层等膜层，上述膜层一般采用黄光工艺或光刻工艺图形化为触摸屏所需的图案(如电极图案、周边线路图案)，其过程需要采用水对PI膜进行清洗。当采用水对PI膜进行清洗时，水往往会从PI膜的边缘(PI膜边缘与玻璃基板的接合处)侵入并渗透到其与玻璃基板之间的界面上，由此造成整片PI膜提前从玻璃基板上脱落，从而造成了制程的失败。
发明内容
本发明的目的为提供一种柔性电容触摸屏的制造方法，其可避免构成的触摸屏的PI膜提前从玻璃基板上脱落，由此可提高整个柔性电容触摸屏制程的成功率，所采用的技术方案如下：
一种柔性电容触摸屏的制造方法，其特征为，包括以下加工步骤：
步骤一、在一玻璃基板的第一面涂布聚酰胺酸溶液并聚合为PI膜，所述PI膜的边缘处于玻璃基板的第一面，PI膜之外存在玻璃基板的裸露区；
步骤二、在PI膜的边缘上形成一隔阻层，所述阻隔层跨过PI膜的边缘，从所述裸露区覆盖至所述PI膜边缘的部分膜体上；
步骤三、在PI膜上制作电容触摸屏的触控电路层；
步骤四、将带有触控电路层的PI膜从玻璃基板上剥离出来，得到基于PI膜的柔性电容触摸屏。
具体地，所述玻璃基板优选为厚度0.5〜2.0mm的玻璃基板, 尤其是钠钙玻璃基板，玻璃基板可采用碱液、表面活性剂等去油污清洁剂进行清洗以去除玻璃基板表面的油脂，保证PI膜在其表面具有良好的结合力。在所述步骤一中，聚酰胺酸溶液可以采用夹缝涂布法(slit coating)、旋涂法或是丝印等方法涂布在玻璃基板的第一面，在预加热去除溶剂之后，通过高温或是化学催化等方法聚合形成所述PI膜；优选所述PI膜的厚度为5〜200μm。
在所述步骤二中，所述阻隔层用于将PI膜的边缘覆盖起来，其可为不溶于水、不渗水的覆层，如聚合物、油墨等覆层，由此可避免在后续的加工步骤中，PI膜的边缘与水接触而被侵入。
在所述步骤三中，所述触控电路层一般由构成触控电路的各个图形化膜层叠合而成，所述膜层可以包括但不限于金属薄膜(如钼铝钼薄膜、铬薄膜、铜薄膜)、透明导电膜(如ITO薄膜)、绝缘薄膜(如SiO2薄膜、光敏树脂涂层)，其可通过镀膜(如磁控溅射、化学气相沉积、蒸镀)、涂布(如slit coating)、黄光工艺、光刻工艺或是印刷(如丝印)等方法成膜和图形化而形成电容触摸屏所需的电路(具体电路可参考触控行业的现有设计)。上述各个膜层在图形化(如显影或光刻)之后，一般需要采用水进行冲洗。
在所述步骤四中，一般可采用刀片切割等方式将PI膜的边缘刮破形成破损口，再使水、酒精等极性液体或溶液与破损口接触、侵入，以致渗透到其与玻璃基板之间的界面中，由此使得整片制作好触控电路层的PI膜从玻璃基板上剥离下来而得到基于PI膜的柔性电容触摸屏；除此之外，上述PI膜还可以采用其他机械剥离方法或是激光剥离方法进行剥离，其剥离过程，还可以借助一定的紫外降粘胶层进行保护。
在本发明的一优选方案中，所述隔阻层为一疏水涂层。所述阻隔层为疏水涂层，在后续工序采用水对玻璃基板进行清洗时，阻隔层可以利用其疏水的作用，将一定的气泡保持在PI膜边缘与玻璃基板的接合处(接合处一般存在凹角，气泡会被夹持在凹角处)，由此可更彻底地杜绝接合处与水的接触而被侵入；除此之外，这种阻隔层主要利用的是其疏水作用，因而不要求其具有较大的厚度，可优选其厚度小于1μm，由此可避免其对触控电路层的制作过程造成影响，例如，其不会影响到制作触控电路层时，光刻胶、光敏树脂等胶体的夹缝涂布(要求涂布的基底较为平整)。进一步优选地，所述阻隔层为硅胶层，尤其是有机硅涂层；或者，所述阻隔层为含氟聚合物涂层，如聚四氟乙烯层；无论是硅胶层或是含氟聚合物涂层，其均具有良好的疏水作用，且可以做得非常薄。所述阻隔层可通过喷涂方法，在PI膜的边缘喷涂并固化而成，或是采用真空蒸镀法，将其蒸镀在PI膜的边缘而成；在PI膜的形成过程中，可采用挡板或是掩膜挡住PI膜的其他位置，以避免阻隔层覆盖到PI膜的其他位置上而影响到触控电路层的制作。
在本发明的一优选方案中，所述隔阻层为采用磁控溅射方式形成的无机或金属薄膜。由于磁控溅射过程中，镀膜的粒子(如原子)具有较大的能量，其轰击到PI膜边缘以及玻璃基板裸露区上，使得阻隔层与PI膜边缘和玻璃基板均具有良好的结合力且致密性非常好，因而能够有效地杜绝PI膜边缘被水所侵入；除此之外，磁控溅射所形成的无机或金属薄膜，其厚度一般也非常低，可优选其厚度小于1μm，由此可避免其对触控电路层的制作过程造成影响。
进一步优选地，所述阻隔层与构成所述触控电路层的第一个膜层为同一膜层。由此，形成阻隔层的同时可形成触控电路层的第一个膜层，节省了步骤三中制作触控电路层时的相应工序，提高了制作的效率。
在本发明的一具体方案中，所述阻隔层优选为二氧化硅(SiO2)薄膜，SiO2薄膜具有非常好的致密性，与PI基底和玻璃基板的结合均非常好，由此能够更好地对PI膜的边缘进行覆盖以杜绝水的侵入。更进一步优选地，所述SiO2薄膜还覆盖至PI膜的其他位置，形成了在PI膜之上制作触控电路层的缓冲层，其有利于改善触控电路层与PI膜膜体的结合。
在本发明的一具体方案中，所述阻隔层为金属层，金属层具有良好的致密性，不透水，由此可以做得很薄。所述金属层可更进一步优选为金、钼、钨等耐酸金属层，由此其可避免阻隔层在后续的光刻过程中受到破坏，这种耐酸的金属层，在采用磁控溅射成膜时，可以采用掩膜的方法来避免其覆盖到PI膜的其他位置上。
在本发明的一具体方案中，优选所述阻隔层为触控电路层中所用到的金属层，如用于形成周边线路的金属层，由此制作完阻隔层即可同时形成触控电路层中的金属层，节省了触控电路层相应的制作工序。优选地，所述金属层为钼铝钼薄膜，钼铝钼薄膜即具有“钼合金—铝合金—钼合金”三层结构的合金薄膜，尤其是具有“钼铌—铝钕—钼铌”三层合金结构的薄膜，其铝合金夹心层使得金属层具有良好的导电性，适合用于形成触摸屏的电路，而钼合金层一般化学性质更加稳定，可避免铝合金层与水发生化学反应，由此可保证阻隔层对水的阻隔性(仅在采用酸液蚀刻金属薄膜或其他薄膜时，阻隔层需要覆盖光刻胶进行保护)。
在本发明的一具体方案中，优选所述阻隔层为触控电路层中所用到的透明导电层，如用于形成感应电极的透明导电层，由此制作完阻隔层即可同时形成触控电路层中的感应电极，节省了触控电路层相应的制作工序。具体地，所述阻隔层为氧化铟锡(ITO)薄膜，氧化铟锡薄膜也具有较高的致密性，由此可保证阻隔层的阻隔性(仅在采用酸液蚀刻氧化铟锡薄膜或其他薄膜时，阻隔层需要覆盖光刻胶保护)；或者，优选所述阻隔层为氧化锌铝(AZO)薄膜，其不仅具有良好的致密性，还具有更好的化学稳定性，能够更好地保证所形成阻隔层的阻隔性。
在本发明的其他优选方案中，所述阻隔层还可以为负性的光敏树脂涂层(紫外光照射之后更加固化)，尤其是黑色或深色的光敏树脂涂层，其不仅可图形化为所述的阻隔层，还能够图形化为电容触摸屏所需的遮挡层(如用于遮挡触摸屏电路的黑色遮挡边框)；或者，所述阻隔层还可以为油墨印刷层，尤其是黑色的油墨印刷层，其不仅可以直接印刷形成所述阻隔层，也还可以形成触摸屏所需的遮挡层，省去了相应的的膜层制作工序。
相比与现有技术，本发明所提供的柔性电容触摸屏制造方法，其有益效果在于：
通过在PI膜边缘设置阻隔层，由此可避免在触控电路层的制作时的清洗过程中，PI膜边缘被水侵入而导致的制程失败。除此之外，在本发明的优选方案中，还采用疏水层、磁控溅射薄膜来形成所述阻隔层，由此使得阻隔层的厚度得以降低，其不会影响到电容触摸屏的触控电路制作。进一步地，本发明还利用了电容触摸屏所需的膜层来作为所述阻隔层，由此可节省相应的制作工序。
以下通过附图与实施例来对本发明的技术方法做更详细的说明。
附图说明
图1为实施例一或二的制作步骤一示意图；
图2为实施例一或二的制作步骤二，其在采用挡板(掩膜)的情况下形成阻隔层的示意图；
图3为实施例一或二的制作步骤二，其撤去挡板(掩膜)后的阻隔层示意图；
图4为实施例一或二的制作步骤三示意图；
图5为实施例一的阻隔层，其疏水阻隔原理的示意图；
图6为实施例一或二的制作步骤四示意图；
图7为实施例三的PI膜、阻隔层及触控电路层示意图；
图8为实施例四或五的PI膜、阻隔层及触控电路层示意图；
图9为实施例六的PI膜、阻隔层、遮掩层及触控电路层示意图。
具体实施方式
实施例一
一种柔性电容触摸屏的制造方法，包括：
步骤一、如图1所示，采用夹缝涂布法，在钠钙玻璃基板10的第一面涂布聚酰胺酸溶液，热聚合为厚约30μm(5〜200μm均可)的PI膜20，PI膜20的边缘21处于玻璃基板的第一面，PI膜20之外存在玻璃基板10的裸露区11；
步骤二、如图2、图3所示，在PI膜20上放置挡板30(后需撤走)，仅露出PI膜的边缘21，在PI膜的边缘21喷涂含氟聚合物溶液并经干燥、热固化之后形成一层作为隔阻层41的含氟聚合物涂层40(典型地为聚四氟乙烯涂层)，含氟聚合物涂层40跨过PI膜的边缘21，从裸露区11覆盖至PI膜边缘21的部分膜体上，其厚度为0.1〜0.3μm，具有疏水性；
步骤三、如图4所示，在PI膜20上制作电容触摸屏的触控电路层50，如图5所示，在制作过程中，虽然需要采用水60进行清洗，但阻隔层41不仅可以阻隔水60与PI膜边缘21的接触，还可利用其疏水的作用，将气泡61保持在PI膜边缘21与玻璃基板10的接合处22，由此可彻底地杜绝接合处22与水60的接触，避免水60从PI膜的边缘21侵入并渗透到其与玻璃基板10之间的界面上，由此避免了整片PI膜20提前从玻璃基板10上脱落而造成制程失败。
步骤四、如图6所示，采用刀片70割破PI膜的边缘21形成破损口23，再使水80(也可为酒精等极性液体)与破损口23接触，使得水80从破损口23侵入、渗透到PI膜20与玻璃基板10之间的界面中，由此使得整片制作有触控电路层50的PI膜20从玻璃基板10上剥离下来。
同样如图2、图3所示，在本实施例的其他具体方案中，阻隔层41还可采用真空蒸镀的方式进行制作，具体地，可在PI膜20上设置掩膜30，仅露出PI膜的边缘21，再在真空环境下采用电子束蒸发工艺，将含氟聚合物(尤其是聚四氟乙烯)蒸镀到PI膜边缘21上而形成阻隔层41。在本实施例的其他具体方案中，作为阻隔层41的含氟聚合物涂层还可替换为同样具有疏水作用的有机硅涂层。
实施例二
在实施例一的基础上，将阻隔层41改为由磁控溅射沉积形成的耐酸金属薄膜，则构成本发明的实施例二。
具体地，同样如图2、图3所示，其步骤二改为：在PI膜20上放置掩膜30，仅露出PI膜的边缘21，采用磁控溅射在玻璃基板10的第一面沉积厚度约为100nm的金耐酸薄膜40(也可为钼、钨等耐酸金属薄膜)，耐酸薄膜跨过PI膜边缘21，从玻璃基板的裸露区11覆盖至PI膜边缘21的部分膜体上而构成阻隔层41。
由磁控溅射所沉积的耐酸金属薄膜具有非常高的致密性，由此阻隔层41对水也具有理想的阻隔效果。
实施例三
如图7所示，在实施例一的基础上，将阻隔层41改为由磁控溅射沉积形成的二氧化硅(SiO2)薄膜，二氧化硅薄膜同时做为触控电路层与PI膜之间的缓冲层，则构成本发明的实施例三。
具体地，步骤二改为：采用磁控溅射，在玻璃基板10的第一面沉积一层二氧化硅(SiO2)薄膜40。
其中，二氧化硅薄膜40的厚度约为10nm，其不仅覆盖在PI膜的边缘以及玻璃基板的裸露处而形成阻隔层41，还覆盖到了PI膜20的其他位置，形成了在PI膜20之上制作触控电路层50的缓冲层42，其有利于提高触控电路层50与PI膜膜20的结合力。
实施例四
如图8所示，实施例四的触摸屏，其触控电路层50的膜层结构由内到外依次包括：1)、用于作为周边线路和金属跳线的钼铝钼(MoAlMo)薄膜；2)、用于作为绝缘层的负性光敏树脂涂层；3)、用于作为感应电极的氧化铟锡(ITO)薄膜。
其制造方法为在实施例一的基础上，将步骤二改为：
采用磁控溅射，在玻璃基板10的第一面沉积MoAlMo薄膜40，并采用光刻工艺，将该MoAlMo薄膜40图形化为覆盖在PI边缘的圈状阻隔层41以及触控电路层的周边线路和金属跳线42。
由此，步骤三可省去周边线路和金属跳线的制作工序。
实施例五
同样如图8所示，实施例五的触摸屏，其触控电路层的膜层结构由内到外依次包括：1)、用于作为透明跳线的氧化锌铝(AZO)薄膜；2)、用于作为绝缘层的负性光敏树脂涂层；3)、用于作为感应电极的ITO薄膜); 4)、用于作为周边线路的MoAlMo薄膜。
其制造方法为在实施例一的基础上，将步骤二改为：
采用磁控溅射，在玻璃基板10的第一面沉积AZO薄膜40，并采用光刻工艺，将AZO薄膜40图形化为覆盖在PI边缘21的圈状阻隔层41以及构成触控电路层的透明跳线42。
由此，步骤三可省去透明跳线的制作工序。
实施例六
如图9所示，实施例六的触摸屏，其触控电路层50的周边与PI膜20之间设有黑色的遮掩层90，遮掩层90用于遮挡触控电路层50的周边线路。
其制造方法为在实施例一的基础上，将步骤二改为：
采用狭缝涂布法，在玻璃基板10的第一面涂布黑色的负性光敏树脂40，并采用黄光工艺将其图形化为遮掩层90以及覆盖在PI膜边缘21的圈状阻隔层41。
由此，制作阻隔层41时可同时形成遮掩层90，省去了专门制作遮掩层90的工序，遮掩层90和阻隔层41的厚度可控制在2μm以内，不会对触控电路层50的制作造成影响。
在本实施例的其他具体方案中，遮掩层90和阻隔层41也可改为由黑色油墨丝印而成。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种柔性电容触摸屏的制造方法，其特征为，包括以下加工步骤：
步骤一、在一玻璃基板的第一面涂布聚酰胺酸溶液并聚合为PI膜，所述PI膜的边缘处于玻璃基板的第一面，PI膜之外存在玻璃基板的裸露区；
步骤二、在PI膜的边缘上形成一隔阻层，所述阻隔层跨过PI膜的边缘，从所述裸露区覆盖至所述PI膜边缘的部分膜体上；
步骤三、在PI膜上制作电容触摸屏的触控电路层；
步骤四、将带有触控电路层的PI膜从玻璃基板上剥离出来，得到基于PI膜的柔性电容触摸屏。
2.如权利要求1所述的柔性电容触摸屏的制造方法，其特征为：所述隔阻层为疏水涂层。
3.如权利要求2所述的柔性电容触摸屏的制造方法，其特征为：所述阻隔层为硅胶层或含氟聚合物涂层。
4.如权利要求1所述的柔性电容触摸屏的制造方法，其特征为：所述隔阻层为采用磁控溅射方式形成的无机或金属薄膜。
5.如权利要求1所述的柔性电容触摸屏的制造方法，其特征为：所述阻隔层与构成所述触控电路层的第一个膜层为同一膜层。
6.如权利要求1所述的柔性电容触摸屏的制造方法，其特征为：所述阻隔层为二氧化硅薄膜，其同时构成所述触控电路层的缓冲层。
7.如权利要求1所述的柔性电容触摸屏的制造方法，其特征为：所述阻隔层为耐酸金属层。
8.如权利要求1所述的柔性电容触摸屏的制造方法，其特征为：所述阻隔层为触控电路层中所用到的金属层。
9.如权利要求8所述的柔性电容触摸屏的制造方法，其特征为：所述阻隔层为钼铝钼薄膜。
10.如权利要求1所述的柔性电容触摸屏的制造方法，其特征为：所述阻隔层为触控电路层中所用到的透明导电层。
11.如权利要求10所述的柔性电容触摸屏的制造方法，其特征为：所述阻隔层为氧化锌铝。
12.如权利要求1所述的柔性电容触摸屏的制造方法，其特征为：所述阻隔层为黑色或深色的负性的光敏树脂涂层。
13.如权利要求1所述的柔性电容触摸屏的制造方法，其特征为：所述阻隔层为黑色的油墨印刷层。
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