CN109947306B

CN109947306B - 一种新型触摸屏结构及其制作方法

Info

Publication number: CN109947306B
Application number: CN201910267596.4A
Authority: CN
Inventors: 周群飞; 周毅特
Original assignee: Lens Technology Changsha Co Ltd
Current assignee: Lens Technology Changsha Co Ltd
Priority date: 2019-04-03
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2022-05-17
Anticipated expiration: 2039-04-03
Also published as: CN109947306A

Abstract

本发明提供了一种新型触摸屏结构的制作方法，具体为：1)在素玻璃上层基板表面依次喷涂油墨层、ITO透明导电层Ⅰ和透明光反应性材料支撑层；2)在素玻璃下层基板表面依次喷涂消隐层、ITO透明导电层Ⅱ和金属层；3)将上层玻璃基板和下层玻璃基板切割、FPC绑定和密封胶封装，即到该新型触摸屏结构。本发明还提供了一种按上述制备方法制成的新型触摸屏结构。本发明制作方法中增加了透明的光反应性材料支撑层制程，减少了绝缘层制程，且将制程分别制作在上层玻璃基板和下层玻璃基板上，可同时制作，节省制程时间，提升产能。采用本发明制作方法制成的新型触摸屏穿透率高，触控灵敏度高。

Description

一种新型触摸屏结构及其制作方法

技术领域

本发明涉及触摸屏技术领域，特别地，涉及一种新型触摸屏结构及其制作方法。

背景技术

触摸屏，可用手指触摸操作进行人机对话，一般用在触摸屏手机，触摸屏PAD，平板电脑，车载导航仪以及其他工控设备中。用户通过触摸屏可直接对设备进行操作，省去了操作按键，增强了人机的互动性。

GG结构的触摸屏由于具有坚硬耐磨、耐腐蚀、高透光率、操控手感顺滑、高可靠性等性能优势背的到广泛的应用。现有的GG结构的触摸屏是由传感器玻璃和钢化玻璃基板组成。传感器制程分为在素玻璃基板表面依次溅镀消隐层、ITO导电层、OC绝缘层、金属层、ITO图形和最上层绝缘层。由于现有的GG结构的触摸屏生产中有一层半透明的绝缘层，严重影响玻璃的穿透率，同时受绝缘层的宽度的限制，会影响互感电容，进而影响触控灵敏度。

因此，业内急需一种玻璃的穿透率高、触控灵敏度高的触摸屏制作方法的新型技术。

发明内容

本发明目的在于提供一种新型触摸屏的制作方法，以现有技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种新型触摸屏结构的制作方法，包括以下步骤：

步骤1)制作上层玻璃基板和下层玻璃基板；

步骤2)将上层玻璃基板和下层玻璃基板通过密封胶封装，得到该新型触摸屏结构；

其中，所述步骤1)中上层玻璃基板制作，具体包括以下步骤：

步骤S1：在素玻璃基板表面上通过丝印工艺或者黄光工艺形成玻璃视窗区；

步骤S2：在玻璃视窗区溅镀ITO透明导电层Ⅰ，通过黄光工艺形成功能所需的线路图案；

步骤S3：在玻璃视窗区涂布透明的光反应性材料支撑层，通过黄光工艺形成光反应性材料阵列。

进一步的，所述步骤1)中下层玻璃基板制作，具体包括以下步骤：

步骤D1：在素玻璃基板表面上溅镀形成消隐层；

步骤D2：在与上层玻璃基板可视区匹配的区域溅镀ITO透明导电层Ⅱ，通过黄光工艺形成功能所需的线路图案；

步骤D3：在与上层玻璃基板非可视区匹配的区域溅镀金属层形成金属线路功能图案。

进一步的，步骤S3中在玻璃视窗区涂布透明的光反应性材料支撑层，通过黄光工艺形成光反应性材料阵列；具体步骤为：首先，涂布光反应性材料支撑层，通过涂布机对光反应性材料以40～60mm/s的速度进行涂布，其中刀头与产品间距为0.12～0.18μm，压力为0.07～0.13MPa，完成涂布之后需要对其预烤，温度设定值90～110℃，预烤时间为45～55S；然后进行曝光，选择的曝光能量约为100～140mj/cm²，并保持间距值250～350um的距离，通过光反应性材料光罩进行曝光形成所需的图案后，接下来需要将未曝光的部分通过显影的方式洗掉，最后形成光反应性材料阵列。

进一步的，所述步骤2)中先将上层玻璃基板和下层玻璃基板切割，然后将上下层玻璃基板进行柔性印刷电路板绑定，最后将上层玻璃基板和下层玻璃基板通过密封胶封装。

进一步的，将上层玻璃基板和下层玻璃基板通过密封胶封装，具体步骤为：柔性印刷电路板绑定制程后，通过点胶机对下层玻璃基板四周涂布一圈，设定封装针头型号为15～21号，针头距产品高度为4～6mm，点胶速度控制在6～8mm/s，点胶压力为200～350KPa，将上下两块玻璃基板有膜面对位封装形成一个密封的触摸结构，进行压合后以2200～4000mj/cm²UV光固化。

进一步的，所述柔性印刷电路板通过导电胶分别与上层玻璃基板的ITO透明导电层Ⅰ和下层玻璃基板的金属层连接。

本发明还提供了一种新型触摸屏结构，所述新型触摸屏结构为由下层玻璃基板和上层玻璃基板封装成的结构；

所述上层玻璃基板包括素玻璃基板、打底油墨层、ITO透明导电层Ⅰ和透明的光反应性材料支撑层，打底油墨层设置在素玻璃基板的下表面四周，素玻璃基板中间区域形成玻璃视窗区；ITO透明导电层Ⅰ和透明的光反应性材料支撑层依次层叠设置在素玻璃基板的下表面上且均位于玻璃视窗区内。

进一步的，所述下层玻璃基板包括素玻璃基板、消隐层、ITO透明导电层Ⅱ和金属线路导电层；所述消隐层设置在下层玻璃基板的上表面上且与所述玻璃视窗区相对应设置；ITO透明导电层Ⅱ层叠设置在所述消隐层下表面上，金属线路导电层与ITO透明导电层Ⅱ相连且位于非可视区；所述上层玻璃基板的ITO透明导电层Ⅰ和下层玻璃基板的金属线路导电层通过柔性印刷电路板连接。

进一步的，所述透明的光反应性材料支撑层的穿透率≥97％。

进一步的，所述透明的光反应性材料支撑层的厚度为5～8um。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提供的一种新型触摸屏的制作方法，相对于传统触摸屏制程上增加了透明的光反应性材料支撑层制程，减少了绝缘层制程，而且将制程分别制作在上层玻璃基板TG和下层玻璃基板BG两块玻璃基板上，这样可以上下层玻璃基板同时进行制作，大大节省了制程时间，提升产能，大大提高了生产效率。

(2)传统触摸屏制程中绝缘层是半透明的，本发明提供的一种新型触摸屏的制作方法中减少该制程可以提升玻璃的穿透率，增加了透明的光反应性材料支撑层(所述光反应性材料优选Photo Spacer，穿透率≥97％)，可以提升玻璃的穿透率，同时增加的透明的光反应性材料支撑层可以起到支撑TG和BG玻璃层的作用，在触摸或者按压的情况下触摸屏不会变形。而且透明的光反应性材料支撑层的膜厚为5～8um，这样上下两层ITO透明导电层Ⅰ和ITO透明导电层Ⅱ之间有一定间距，在悬空重叠区域形成一个感应电容，能够在触摸时锁定坐标位置。另外，ITO透明导电层Ⅰ和ITO透明导电层Ⅱ之间因为不受绝缘层的宽度的限制可以适当加宽，增加互感电容大小，提升触控灵敏度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一种新型触摸屏的结构示意图；

图2是本发明上层素玻璃基板的结构示意图；

图3是本发明上层玻璃基板形成玻璃视窗区的示意图；

图4是本发明上层玻璃基板形成ITO透明导电层Ⅰ的示意图；

图5是本发明上层玻璃基板形成光反应性材料支撑层的示意图；

图6是本发明下层素玻璃基板的结构示意图；

图7是本发明下层玻璃基板形成消隐层的示意图；

图8是本发明下层玻璃基板形成ITO透明导电层Ⅱ的示意图；

图9是本发明下层玻璃基板形成金属层Ⅱ的示意图；

图10是本发明上层玻璃基板FPC绑定的示意图；

图11是本发明下层玻璃基板FPC绑定和涂密封胶的示意图；

其中，1、上层素玻璃基板，2、油墨层，3、ITO透明导电层Ⅰ，4、透明的光反应性材料支撑层，5、下层素玻璃基板，6、消隐层，7、ITO透明导电层Ⅱ，8、金属层，9、FPC，10、密封胶。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图2至图11，一种新型触摸屏结构的制作方法，包括以下步骤：

步骤1)上层玻璃基板制作；具体包括以下步骤：

步骤S1：在上层素玻璃基板表面上通过丝印油墨或者黄光BM形成玻璃视窗区,；

步骤S2：在玻璃视窗区溅镀ITO透明导电层Ⅰ，通过黄光工艺形成功能所需的线路图案ITO YPattern；

步骤S3：在玻璃视窗区涂布透明的光反应性材料支撑层，然后通过黄光工艺形成光反应性材料阵列。所述光反应性材料优选Photo Spacer，Photo Spacer为光敏型聚合物，如以丙烯酸酯类为主或者是以环氧类为主的光敏型聚合物，穿透率≥97％。具体步骤为：涂布Photo Spacer支撑层，通过涂布机对Photo Spacer以40～60mm/s的速度进行涂布，其中刀头与产品间距为0.12～0.18μm，压力为0.07～0.13MPa，完成涂布之后需要对其预烤，温度设定值90～110℃，预烤时间为45～55S；然后需要进行曝光，选择的曝光能量约为100～140mj/cm²，并保持间距值250～350um的距离，通过光反应性材料光罩进行曝光形成所需的图案后，接下来需要将未曝光的部分通过显影的方式洗掉。一般显影液的导电度为8～12ms/cm²，温度设定在24-26℃，而喷洒速度设定为4-6m/min；最后就是硬烤，温度设定值275～285℃，硬烤时间为1300～1700S。其中，光反应性材料光罩有Normal Mask(全透光罩)、Gray Tone Mask(GTM灰阶光罩)和HalfTone Mask(HTM半透光罩)。其中，HTM半透光罩的精度较高，通过控制曝光时通过的光通量，可以实现更小的Photo Spacer图案；并根据不同材质和所成膜的厚度选择曝光时间长短，最后形成所需的Photo Spacer阵列。

步骤2)下层玻璃基板制作；具体包括以下步骤：

步骤D1：在下层素玻璃基板表面上溅镀形成消隐层；

步骤D2：在与上层玻璃基板可视区匹配的区域溅镀ITO透明导电层Ⅱ，通过黄光工艺形成功能所需的线路图案ITO X Pattern；

步骤3)将上层玻璃基板和下层玻璃基板通过密封胶封装，得到该新型触摸屏结构。具体的先将上层玻璃基板和下层玻璃基板切割，然后将上下层玻璃基板进行柔性印刷电路板FPC绑定，最后将上层玻璃基板和下层玻璃基板通过密封胶封装。具体的，FPC绑定制程后，通过点胶机对下层玻璃基板四周涂布一圈，设定封装针头型号为15～21号，针头距产品高度为4～6mm，点胶速度控制在6～8mm/s，点胶压力为200～350KPa，将上下两块玻璃基板有膜面对位封装形成一个密封的触摸结构，进行压合后以2200～4000mj/cm²UV光固化。上下两块玻璃基板压合后的密封胶厚度将会是上下两层ITO透明导电层Ⅰ和ITO透明导电层Ⅱ的间距，宽度由涂布的量决定，但是外边缘到上下层玻璃基板边沿有一定距离，确保切割制程良率，同时内边沿不超过油墨边沿，不影响玻璃视窗区。

本发明提供的一种新型触摸屏的制作方法，相对于传统触摸屏制程上增加了透明的光反应性材料支撑层制程，减少了绝缘层制程，而且将制程分别制作在上层玻璃基板和下层玻璃基板两块玻璃基板上，这样可以上下层玻璃基板可以同时进行制作，大大节省了制程时间，提高了生产效率。

传统触摸屏制程中绝缘层是半透明的，本发明提供的一种新型触摸屏的制作方法中减少该制程，增加了透明的光反应性材料支撑层(穿透率≥97％)，可以提升玻璃的穿透率，同时增加的透明的光反应性材料支撑层可以起到支撑TG和BG玻璃层的作用，在触摸或者按压的情况下触摸屏不会变形。而且透明的光反应性材料支撑层的膜厚为5～8um，这样上下两层ITO透明导电层Ⅰ和ITO透明导电层Ⅱ之间有一定间距，在悬空重叠区域形成一个感应电容，能够在触摸时锁定坐标位置。另外，ITO透明导电层Ⅰ和ITO透明导电层Ⅱ之间因为不受绝缘层的宽度的限制可以适当加宽，增加互感电容大小，提升触控灵敏度。

参见图1，本发明还提供了新型触摸屏结构，所述新型触摸屏结构为由下层玻璃基板和上层玻璃基板封装成的结构。所述上层玻璃基板包括素玻璃基板、打底油墨层、ITO透明导电层Ⅰ和透明的光反应性材料支撑层，打底油墨层设置在素玻璃基板的下表面四周，素玻璃基板中间区域形成玻璃视窗区；ITO透明导电层Ⅰ和透明的光反应性材料支撑层依次层叠设置在素玻璃基板的下表面上且均位于玻璃视窗区内。所述ITO透明导电层Ⅰ位于透明的光反应性材料支撑层和素玻璃基板之间。所述下层玻璃基板包括素玻璃基板、消隐层、ITO透明导电层Ⅱ和金属线路导电层；所述消隐层设置在下层玻璃基板的上表面上且与所述玻璃视窗区相对应设置；ITO透明导电层Ⅱ层叠设置在所述消隐层下表面上，金属线路导电层与ITO透明导电层Ⅱ相连且位于非可视区；所述上层玻璃基板的ITO透明导电层Ⅰ和下层玻璃基板的金属线路导电层通过柔性印刷电路板连接。其中，所述透明的光反应性材料支撑层优选为Photo Spacer支撑层，厚度为5～8um，穿透率≥97％。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种新型触摸屏结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）制作上层玻璃基板和下层玻璃基板；

步骤2）将上层玻璃基板和下层玻璃基板通过密封胶封装，得到该新型触摸屏结构；

其中，所述步骤1）中上层玻璃基板制作，具体包括以下步骤：

步骤S3：在玻璃视窗区涂布透明的光反应性材料支撑层，通过黄光工艺形成光反应性材料阵列；

所述步骤1）中下层玻璃基板制作包括在与上层玻璃基板可视区匹配的区域溅镀ITO透明导电层Ⅱ，并形成功能所需的线路图案；

其中：所述透明的光反应性材料支撑层的穿透率≥97%；所述透明的光反应性材料支撑层的厚度为5~8um；所述光反应性材料阵列位于ITO透明导电层Ⅰ和ITO透明导电层Ⅱ之间。

2.根据权利要求1所述的一种新型触摸屏结构的制作方法，其特征在于，

所述步骤1）中下层玻璃基板制作，还包括以下步骤：

在素玻璃基板表面上溅镀形成消隐层；

在与上层玻璃基板非可视区匹配的区域溅镀金属层形成金属线路功能图案。

3.根据权利要求1所述的一种新型触摸屏结构的制作方法，其特征在于，步骤S3中在玻璃视窗区涂布透明的光反应性材料支撑层，通过黄光工艺形成光反应性材料阵列；具体步骤为：首先，涂布光反应性材料支撑层，通过涂布机对光反应性材料以40~60mm/s的速度进行涂布，其中刀头与产品间距为0.12~0.18μm，压力为0.07~0.13MPa，完成涂布之后需要对其预烤，温度设定值90~110℃，预烤时间为45~55S；然后进行曝光，选择的曝光能量为100~140mj/cm²，并保持间距值250~350um的距离，通过光反应性材料光罩进行曝光形成所需的图案后，接下来需要将未曝光的部分通过显影的方式洗掉，最后形成光反应性材料阵列。

4.根据权利要求1所述的一种新型触摸屏结构的制作方法，其特征在于，所述步骤2）中先将上层玻璃基板和下层玻璃基板切割，然后将上下层玻璃基板进行柔性印刷电路板绑定，最后将上层玻璃基板和下层玻璃基板通过密封胶封装。

5.根据权利要求4所述的一种新型触摸屏结构的制作方法，其特征在于，将上层玻璃基板和下层玻璃基板通过密封胶封装，具体步骤为：柔性印刷电路板绑定制程后，通过点胶机对下层玻璃基板四周涂布一圈，设定封装针头型号为15~21号，针头距产品高度为4~6mm，点胶速度控制在6~8mm/s，点胶压力为200~350KPa，将上下两块玻璃基板有膜面对位封装形成一个密封的触摸结构，进行压合后以2200~4000mj/cm²UV光固化。

6.根据权利要求4所述的一种新型触摸屏结构的制作方法，其特征在于，所述柔性印刷电路板通过导电胶分别与上层玻璃基板的ITO透明导电层Ⅰ和下层玻璃基板的金属层连接。

7.一种新型触摸屏结构，其特征在于，采用如权利要求1-6任意一项所述的制作方法得到；所述新型触摸屏结构为由下层玻璃基板和上层玻璃基板封装成的结构；

8.根据权利要求7所述的新型触摸屏结构，其特征在于，所述下层玻璃基板包括素玻璃基板、消隐层、ITO透明导电层Ⅱ和金属线路导电层；所述消隐层设置在下层玻璃基板的上表面上且与所述玻璃视窗区相对应设置；ITO透明导电层Ⅱ层叠设置在所述消隐层下表面上，金属线路导电层与ITO透明导电层Ⅱ相连且位于非可视区；所述上层玻璃基板的ITO透明导电层Ⅰ和下层玻璃基板的金属线路导电层通过柔性印刷电路板连接。