CN110502146A - 一种触摸屏功能片的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种触摸屏功能片的制作方法,包括印刷边缘银浆菲林图案,蚀刻导电触摸图案,整面滚涂OC,接线等步骤,本发明可以有效的整面保护感应区图案和银浆菲林图案,形成整面的保护层;对于大尺寸产品所用的纳米银材料起到更好的保护,提高产品的可靠性。采用双辊滚涂的方式来整体均匀涂布绝缘透明光学胶OC,可以提高保护层的制备效率;同时可以避免使用网版进行局部丝印保护层而导致的诸多问题。绝缘透明光学胶OC不仅绝缘性好,其优良的透光性可以涂布进入视窗,不影响视窗的功能,可用于感应区图案和银浆菲林图案的整体保护,无须局部丝印,涂布操作简单,整体抗氧化效果好于现有绝缘油。
Description
技术领域
本发明涉及触控技术领域,特别涉及一种触摸屏功能片的制作方法。
背景技术
在触控领域,膜结构触摸屏的触摸功能片都是需要两层导电膜材组合在一起形成一片功能片,特别是在10寸以上的膜结构产品,都是采用两层导电膜材组合在一起的方式。如果采用一层导电膜材能满足触摸的需求,就不用再采用两层膜组合的方式。这样可以在材料上减少两层材料(一层导电膜材和一层贴合用的光学胶),加工的工艺步骤也可以减少,不用再加工两层材料再组合;同时还可以对产品进行减薄和减轻的作用。
目前,在55寸以上的大尺寸触摸屏功能片制备时,无论是单层膜材还是双层膜材制备的触摸屏功能片,由于方阻限制,导电膜材必须使用纳米银膜材,而不能使用ITO导电膜材。而使用纳米银膜材制备的触摸屏功能片随着使用时间的延长,会出现产品边缘银浆通道氧化导致产品不良。对此,现有的解决方法主要是在边缘银浆的地方采用网版印刷绝缘油保护边缘银浆块,但此方法受限于现有绝缘油雾度较高,透光性差的固有缺陷,不适合将绝缘油涂布进视窗,这样就导致只保护边缘银浆,视窗的纳米银会因为外界环境而出现银氧化,银迁移之类的问题,目前,尚没有方法可以完整保护视窗和边缘的银浆材料。
双辊滚涂可以将光学胶或纳米银粉稳定均匀的涂布于导电膜材上,适合大面积整体封涂导电图案和基材,效率高,稳定性好,具体原理见图1。现有的触摸屏功能片制备过程中主要采用网版印刷进行局部保护层的封涂,但因为网版的张力不够,易导致局部保护层的偏位,同时,易出现网版使用次数过多或者时间过长而出现网版报废的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题:针对单层或双层触摸屏功能片的银浆防氧化涂层制备过程中存在的问题,本发明提供一种触摸屏功能片的制作方法,有效改善边缘银浆以及视窗部分的纳米银氧化,银迁移问题,提高产品使用寿命。
为解决上述技术问题,本发明提供以下的技术方案:
一种触摸屏功能片的制作方法,具体步骤如下:
(1)在纳米银导电膜材上印刷银浆菲林图案,使之与下方的导电膜层之间电性接触,银浆菲林图案通过搭接块与感应图案和外围线路接触连接;
(2)以一次黄光或者激光工艺在感应图案导电层上通过蚀刻形成感应区图案;
(3)将绝缘光学胶OC采用涂布的方式均匀整体覆盖感应区图案和银浆菲林图案,形成整面的保护层;
(4)将感应区图案再经过边缘银浆引线接到IC处理器实现触摸功能,即得触摸屏功能片。
优选地,所述OC涂布方式为双辊滚涂。
优选地,所述感应区图案的制备方法如下:在两张纳米银导电膜材分别蚀刻形成X方向和Y方向的导电触摸图案,然后用光学胶贴合叠加X方向和Y方向的导电触摸图案形成完整的感应区图案。
优选地,所述感应区图案的制备方法如下:
(1)将X方向和Y方向上的导电触摸图案预先复合制作在一层导电触摸图案上得复合导电触摸图案,在单张纳米银导电膜材上蚀刻出复合导电触摸图案;
(2)再采用滚涂的方式涂布绝缘透明光学胶OC1至相邻导电块上,再采用滚涂的方式将纳米级的柔性导电材料涂布至光学胶OC1上,在相邻导电块间搭桥形成导电桥,所述导电桥将相邻2个悬浮的导电块导通,形成Y方向的通道;
(3)涂好导电桥后,同一层X方向和Y方向都已经导通即形成感应区图案。
优选地,所述干法的蚀刻方式为光斑直径0.035mm的激光镭射蚀刻。
优选地,所述激光镭射蚀刻采用激光Dummy小方块的形式进行导电块间隙的蚀刻。
优选地,所述导电桥两端的搭接长度超出导电块的间隙。
优选地,所述OC和OC1的材质相同。
本发明获得的有益效果:
1、本发明可以有效的整面保护感应区图案和银浆菲林图案,形成整面的保护层;对于大尺寸产品所用的纳米银材料起到更好的保护,提高产品的可靠性。
2、采用双辊滚涂的方式来整体均匀涂布绝缘透明光学胶OC,可以提高保护层的制备效率;同时可以避免使用网版进行局部丝印保护层而导致的诸多问题。
3、绝缘透明光学胶OC不仅绝缘性好,其优良的透光性可以涂布进入视窗,不影响视窗的功能,可用于感应区图案和银浆菲林图案的整体保护,无须局部丝印,涂布操作简单,整体抗氧化效果好于现有绝缘油。
附图说明
图1双辊滚涂示意图。
其中,1-纳米银导电膜材,2-第一辊轮,3-第二辊轮,4-刮刀,5-光学胶储存池。
图2双层导电膜材贴合叠加感应区图案的示意图。
图3预先复合制作的复合导电触摸图案示意图。
图4单层膜触摸屏功能片导电桥及绝缘透明光学胶涂布位置示意图。
图5绝缘透明光学胶整面涂布示意图。
其中,1-银浆通道引线,2-纳米银导电触摸图案,3-整面绝缘OC。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1:按如下步骤制备75英寸单层膜结构触摸屏:
(1)在纳米银导电膜材上印刷银浆菲林图案,使之与下方的导电膜层之间电性接触,银浆菲林图案通过搭接块与感应图案和外围线路接触连接;
(2)采用湿法蚀刻方式,在两张纳米银导电膜材(CAMBRIOS公司的CPS-C530A1型纳米银膜材)分别蚀刻形成X方向和Y方向的导电触摸图案,然后用光学胶贴合叠加X方向和Y方向的导电触摸图案形成完整的感应区图案,复合后的感应区图案见图2。湿法蚀刻采用SEMITOOL半导体湿法蚀刻机进行黄光曝光,酸液蚀刻操作,蚀刻酸液的配制比例如下:
HCl(30-35%):H2O(纯水)=20:34.51(体积比)
HCl(30-35%):H2O(纯水)=20:29(质量比)质量比浓度约为16.4%,摩尔浓度约为4.71mol/L;
配制方法:取浓HCl慢慢加入纯水中边搅拌边加入)。配好后酸碱滴定测定蚀刻酸液的浓度,在上述浓度范围内方可使用。
补充液量的计算:
补加量为(使用查考配加药量计算):VNaOH为蚀刻后槽液消耗标准氢氧化钠的体积(ml)。
(3)本实施例中采用卡尔弗CLF-SG1300全精密双辊滚涂机进行滚涂操作,滚涂的示意图见图1,第二辊轮沾起光学胶储存池中的绝缘透明光学胶浆料并转动接触纳米银导电膜材,刮刀控制胶厚度,随后将绝缘透明光学胶浆料整面滚涂于第一辊轮上送来的纳米银导电膜材上,随后纳米银导电膜材被送入硬化炉中进行光学胶的固化,即完成绝缘透明光学胶的整体滚涂。具体原理参考文献:Park J D,Lim S,Kim H.Patterned silvernanowires using the gravure printing process for flexible applications[J].Thin Solid Films,2015,586:70-75.。用此方式涂布可以提高效率;同时可以避免网版印刷,因为张力不够,而出现印刷偏位;解决网版使用次数过多或者时间长而出现网版报废的问题。
(4)将绝缘透明光学胶OC采用滚涂的方式均匀涂布整体覆盖感应区图案和银浆菲林图案,形成整面的保护层;(涂布位置如图5所示),绝缘透明光学胶OC的整体涂布厚度为0.031mm。
(5)后续再经过边缘银浆引线接到IC处理器实现触摸功能,即制得单层膜结构触摸屏。
本实施例涂布的绝缘透明光学胶OC采用韩国元化学OCR光学透明胶;
实施例2:按如下步骤制备65英寸单层膜结构触摸屏:
(1)在纳米银导电膜材上印刷银浆菲林图案,使之与下方的导电膜层之间电性接触,银浆菲林图案(即边缘银浆块)通过搭接块与感应图案和外围线路接触连接;
(2)将X方向和Y方向上的导电触摸图案预先复合制作在一层导电触摸图案上得复合导电触摸图案(见图3),在单张纳米银导电膜材上采用激光蚀刻出复合导电触摸图案;
(3)对整张导电膜材(采用CAMBRIOS公司的CPS-C530A1型纳米银膜材)采用干法的蚀刻方式,将两层触摸图案制作在一层图案上,蚀刻出所需的导电触摸图案;干法蚀刻的蚀刻线路图见图3,采用LF-PE-SOP033A0盛雄激光雕刻机进行激光Dummy小方块的形式蚀刻,加工参数为:速度:2000-2500mm/s功率:50-65%频率:250-300KHz,光斑直径0.035mm。激光Dummy小方块的形式蚀刻可以更好的避免因为单一激光线受粉尘等外界影响而出现微短路的风险。
(4)本实施例中采用的滚涂设备同实施例1,先采用滚涂的方式涂布绝缘透明光学胶OC1至导电触摸图案上(涂布相对位置如图4所示),OC1的滚涂宽度0.23mm,长度为0.58mm。再采用滚涂的方式将纳米级的柔性导电材料涂布至光学胶OC1上,在相邻导电块间搭桥形成导电桥,导电桥的滚涂宽度0.15mm,长度为1.2mm。所述导电桥将相邻2个悬浮的导电块导通,形成竖方向的通道;导电桥两端的搭接长度超出导电块的间隙(如图3所示),以确保后续工序涂布导电桥时不会把多余的导电块短路进来。因为是在膜材上涂布导电桥,需要考虑膜材的柔软弯折情况,因此涂布的纳米导电桥材料选择为具有柔软性的导电材料,本实施例中柔性导电材料为纳米银粉,粒径45~60nm;涂布完成后导电桥涂布厚度0.023,OC1涂布厚度为0.021mm。
(5)将绝缘透明光学胶OC2采用滚涂的方式均匀涂布整体覆盖感应区图案和银浆菲林图案,形成整面的保护层,这样可以把边缘和视窗的纳米银通道一起保护起来;(涂布位置如图5所示),绝缘透明光学胶OC的整体涂布厚度为0.031mm。
(6)此时在同一层X方向和Y方向都已经导通,后续再经过边缘银浆引线接到IC处理器实现触摸功能,即制得单层膜结构触摸屏。
本实施例涂布的绝缘透明光学胶OC1和OC2的材质相同,采用韩国元化学OCR光学透明胶;同时导电桥涂布的也是采用纳米银,这样不会和原膜材有色差。
将实施例1~2中制备的膜结构触摸屏与市售膜结构触摸屏进行性能稳定性对比结果如下:
1、触摸功能对比评价
将实施例1~2中制备的膜结构触摸屏与市售膜结构触摸屏于90%湿度,35℃恒温恒湿条件下暴露放置6个月后,将上述触摸屏作为受试品夹上功能测试工装,打开电脑Touchkit功能测试软件,点击“4角校正”键,依次按下闪烁的符号直到停止闪烁。校正完毕后点击“画画看”键,观察是否有漂移(超过虚线框标识范围,即为漂移)、飞笔、无反应现象。
线性度检测方法:通过Touch kit功能测试软件的划笔测试,观察划笔走线是否超过规定虚线标识范围。本方法只能靠目测,以是否超过虚线标识作为判定依据,无量化测试数据。
开路测试、短路测试及平整度测试:采用eGalaxSensorTester4v1.0.9.5软件进行自动检测,相应测试项目显示“PASS”即为合格。
表1触摸屏功能评价结果
表1结果显示本发明制备的膜结构触摸屏的触摸功能在高温高湿的环境下稳定性优良,无漂移、飞笔、无反应等不良现象出现,而现有的市售膜结构触摸屏在长时间的高温高湿作用下稳定性已出现下降的现象,说明本发明制备的触摸屏触摸功能稳定性显著优于现有技术制备的触摸屏。
将上述受试品拆分后显微镜下观察触摸屏功能片上的银浆线路是否有氧化现象,氧化后的银浆会出现黑色的氧化层。结果见表2:
表2银浆线路抗氧化作用检测
表2结果表明将边缘银浆丝印绝缘改为整面滚涂绝缘OC的做法,可以有效将纳米银触摸图案和边缘银浆一起保护起来,防止触摸屏功能片上的银浆料氧化,增加产品的可靠性和稳定。
综上所述,本发明可以有效的整面保护感应区图案和银浆菲林图案,形成整面的保护层;对于大尺寸产品所用的纳米银材料起到更好的保护,提高产品的可靠性。采用双辊滚涂的方式来整体均匀涂布绝缘透明光学胶OC,可以提高保护层的制备效率;同时可以避免使用网版进行局部丝印保护层而导致的诸多问题。绝缘透明光学胶OC不仅绝缘性好,其优良的透光性可以涂布进入视窗,不影响视窗的功能,可用于感应区图案和银浆菲林图案的整体保护,无须局部丝印,涂布操作简单,整体抗氧化效果好于现有绝缘油。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内;本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
Claims (8)
1.一种触摸屏功能片的制作方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)在纳米银导电膜材上印刷银浆菲林图案,使之与下方的导电膜层之间电性接触,银浆菲林图案通过搭接块与感应图案和外围线路接触连接;
(2)以一次黄光或者激光工艺在感应图案导电层上通过蚀刻形成感应区图案;
(3)将绝缘光学胶OC采用涂布的方式均匀整体覆盖感应区图案和银浆菲林图案,形成整面的保护层;
(4)将感应区图案再经过边缘银浆引线接到IC处理器实现触摸功能,即得触摸屏功能片。
2.根据权利要求1中所述的一种触摸屏功能片的制作方法,其特征在于:所述OC涂布方式为双辊滚涂。
3.根据权利要求1中所述的一种触摸屏功能片的制作方法,其特征在于:所述感应区图案的制备方法如下:在两张纳米银导电膜材分别蚀刻形成X方向和Y方向的导电触摸图案,然后用光学胶贴合叠加X方向和Y方向的导电触摸图案形成完整的感应区图案。
4.根据权利要求1中所述的一种触摸屏功能片的制作方法,其特征在于:所述感应区图案的制备方法如下:
(1)将X方向和Y方向上的导电触摸图案预先复合制作在一层导电触摸图案上得复合导电触摸图案,在单张纳米银导电膜材上蚀刻出复合导电触摸图案;
(2)再采用滚涂的方式涂布绝缘透明光学胶OC1至相邻导电块上,再采用滚涂的方式将纳米级的柔性导电材料涂布至光学胶OC1上,在相邻导电块间搭桥形成导电桥,所述导电桥将相邻2个悬浮的导电块导通,形成Y方向的通道;
(3)涂好导电桥后,同一层X方向和Y方向都已经导通即形成感应区图案。
5.根据权利要求4中所述的一种触摸屏功能片的制作方法,其特征在于:所述干法的蚀刻方式为光斑直径0.035mm的激光镭射蚀刻。
6.根据权利要求5中所述的一种触摸屏功能片的制作方法,其特征在于:所述激光镭射蚀刻采用激光Dummy小方块的形式进行导电块间隙的蚀刻。
7.根据权利要求6中所述的一种触摸屏功能片的制作方法,其特征在于:所述导电桥两端的搭接长度超出导电块的间隙。
8.根据权利要求6中所述的一种触摸屏功能片的制作方法,其特征在于:所述OC和OC1的材质相同。
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CN201910699195.6A CN110502146A (zh) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | 一种触摸屏功能片的制作方法 |
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Cited By (2)
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CN113568530A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-29 | 广东省科学院半导体研究所 | 用于触摸屏的单层导电膜结构及其制作方法及触摸屏 |
CN113625899A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-09 | 河源市汇亮鑫光电科技股份有限公司 | 一种采用小网版制备大尺寸触摸屏功能片的方法 |
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2019
- 2019-07-31 CN CN201910699195.6A patent/CN110502146A/zh active Pending
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