CN113311954A - 触控板及其制备方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控板及其制备方法和电子设备，所述触控板的制备方法包括：提供透明导电膜，其中，所述透明导电膜包括依次层叠设置的纳米银丝层、绝缘层和导电金属层；根据电极和走线的图案对所述透明导电膜的导电金属层进行蚀刻，以形成走线区的信号线；根据电极图案对形成信号线的透明导电膜进行蚀刻，去除非电极处的绝缘层，以及去除非电极处的纳米银丝层，以在所述可视区形成电极；蚀刻掉所述可视区电极处的导电金属层。本发明实施例的方法可以有效解决导电金属层线路侧蚀的问题，提高工艺精度和产品性能稳定性。

Description

触控板及其制备方法和电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其是涉及一种触控板的制备方法，以及一种触控板和电子设备。

背景技术

纳米银线(silver nanowires，简称AgNW)具有透光度高、导电性和机械性能好等特点，是制备柔性透明导电薄膜的理想材料，其有望在制备透明导电薄膜中替代传统的ITO(Indium Tin Oxide,即氧化铟锡)。但是，在使用过程中，发生电腐蚀和银迁移现象是影响其化学稳定性和使用寿命的重要因素，对于此类问题，通常的解决方案是在纳米银线透明导电薄膜表面添加一层绝缘层的方法。

但是，在一些传统的银胶银丝、镭射银胶、感光银等触控设计方案中，采用铜制作极细的信号传输线路，以满足触控屏幕设计。其中，在蚀刻加工的工艺中，纳米银丝由于绝缘层的保护蚀刻较慢，会存在铜侧腐蚀的问题，侧腐蚀的大小直接关系到图文的精度和蚀刻线条的极限尺寸、产品性能的稳定性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种触控板的制备方法，该方法可以有效解决导电金属层线路侧蚀的问题，可以提高工艺精度和产品性能稳定性。

本发明的目的之二在于提出一种触控板。

本发明的目的之三在于提出一种电子设备。

为了达到上述目的，本发明第一方面实施例的触控板的制备方法，包括：提供透明导电膜，其中，所述透明导电膜包括依次层叠设置的纳米银丝层、绝缘层和导电金属层；根据电极和走线的图案对所述透明导电膜的导电金属层进行蚀刻，以形成走线区的信号线；根据电极图案对形成信号线的透明导电膜进行蚀刻，去除非电极处的绝缘层，以及去除非电极处的纳米银丝层，以在可视区形成电极；以及蚀刻掉所述可视区电极处的导电金属层。

根据本发明实施例的触控板的制备方法，触控板基于可蚀刻的绝缘层，在制备电极时，将非电极处的绝缘层蚀刻掉，即去除了纳米银丝层对应非电极位置的阻挡，从而，在对纳米银丝层进行蚀刻时，提高了纳米银丝层的蚀刻速度，相当于缩短了对导电金属层形成的信号线侧面的侵蚀时间，减小对信号线的侧蚀，有效解决了导电金属层线路侧蚀的问题，利于提高制备工艺的精度，提高触控板性能的稳定性。

在一些实施例中，根据电极图案对形成信号线的透明导电膜进行蚀刻，包括：在形成信号线的透明导电膜上形成对应所述电极图案的电极掩膜；将形成所述电极掩膜的所述透明导电膜浸入碱性蚀刻液中，以对所述透明导电膜进行蚀刻。

为了达到上述目的，本发明第二方面实施例的触控板包括：透明导电膜，所述透明导电膜包括基材，所述基材两侧分别依次层叠设置有纳米银丝层、绝缘层和导电金属层，其中，所述透明导电膜上设置有电极，所述电极上述实施例所述的制备方法制备而成。

根据本发明实施例的触控板，触控板通过采用可蚀刻掉的绝缘层，在制备可视区的电极时，透明导电膜上对应非电极处的绝缘层被蚀刻掉，在对纳米银丝层进行蚀刻时，提高了纳米银丝层的蚀刻速度，相当于缩短了对导电金属层形成的信号线侧面的侵蚀时间，减小对信号线的侧蚀，有效解决了导电金属层线路侧蚀的问题，利于提高制备工艺的精度，触控板性能更加稳定性。

在一些实施例中，所述绝缘层包括可溶性树脂，采用可溶性材质，制备电极时，可以使绝缘层被蚀刻掉。

在一些实施例中，所述可溶性树脂包括热固性树脂、热塑性树脂和紫外光固化树脂中的一种或多种组合。有针对性地选择可溶性树脂，可以提供可被蚀刻的绝缘层，满足制备电极时绝缘层可被蚀刻的要求。

在一些实施例中，所述导电金属层包括铜层或镍层或铝层。有针对性地选择导电金属层，可以满足信号线的信号传输要求以及利于窄边框设计。

在一些实施例中，在所述基材与所述纳米银丝层之间还设置有硬化层。通过设置硬化层，在制备产品时防止基材被刮伤或磨损触控板。

在一些实施例中，所述绝缘层的光透过率高于99％，所述绝缘层的雾度低于0.5％，以确保纳米银丝层的导电性。

在一些实施例中，所述绝缘层的厚度范围在0.01μm-20μm之间。有选择地确定绝缘层的厚度，即可以满足避免纳米银丝层出现电腐蚀和银迁移的现象，又可以满足不影响纳米银丝层导电性、以及薄层化的要求。

在一些实施例中，所述绝缘层的厚度范围在40nm-150nm之间。有选择地确定绝缘层的厚度，既可以满足避免纳米银丝层出现电腐蚀和银迁移的现象，又可以满足不影响纳米银丝层导电性、以及薄层化的要求。

为了达到上述目的，本发明第三方面实施例的电子设备，包括处理单元和上述实施例所述的触控板，所述触控板的信号线与所述处理单元相连。

根据本发明实施例的电子设备，通过采用上述实施例提供的触控板，可以提高性能的稳定性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的触控板制备方法的流程图；

图2中的(a)-(h)是采用普通绝缘层和可蚀刻绝缘层分别进行蚀刻工艺的对比示意图；

图3是根据本发明一个实施例的触控板的结构图；

图4是根据本发明一个实施例的电子设备的结构图。

附图标记：

电子设备100；

触控板10；处理单元20；导电金属层1；绝缘层2；纳米银丝层3；基材4。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

下面参考附图描述根据本发明第一方面实施例的触控板的制备方法，该方法可以有效解决导电金属线路侧蚀的问题，提高工艺精度和产品性能稳定性。

图1示出了本发明的一个实施例的触控板的制备方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的触控板方法至少包括步骤S1-S4，下面对每个步骤进行说明。

步骤S1，提供透明导电膜。

在实施例中，透明导电膜包括依次层叠设置的纳米银丝层、绝缘层和导电金属层。其中，采用导电金属层来制作极细的信号传输线路，更加适用于全屏幕显示的要求，以及，采用纳米银丝层可以提高透明导电膜的透光度、导电性和机械性能，以及，在纳米银丝层的表面设置绝缘层，例如，可以采用丝网印刷法、涂布法、喷涂法、旋涂法等工艺方法制备绝缘层，通过设置绝缘层，可以避免纳米银丝层发生电腐蚀和银迁移现象。

步骤S2，根据电极和走线的图案对导电金属层进行蚀刻，以形成走线区的信号线。

具体地，在加工工艺中，根据元器件设计的需求，会根据走线或电极的设计制备对应的模板，在进行蚀刻时，可以将模板遮盖在膜层上，以保留走线和电极结构，蚀刻掉其它部分，从而形成走线和电极。例如，对透明导电层的导电金属层进行蚀刻时，可以将透明导电层放入蚀刻液中，在走线区形成信号线，实现窄边框，更加适用于全屏幕设计。

步骤S3，根据电极图案对形成信号线的透明导电膜进行蚀刻，去除非电极处的绝缘层，以及去除非电极处的纳米银丝层，以在可视区形成电极。

在实施例中，绝缘层可被蚀刻掉，例如，在形成走线区的信号线后，将透明导电膜放入绝缘层的蚀刻液中，且蚀刻液不会蚀刻导电金属层，从而使得非电极处的绝缘层蚀刻掉。进而，对纳米银丝层进行蚀刻，以在可视区形成电极，其中，由于减少了纳米银丝层表面的绝缘物质，也就是去除了非电极处的绝缘层，因此使纳米银丝层的蚀刻速度会大大提高，从而可以减小对信号线的侧蚀。

在实施例中，对于根据电极图案对形成信号线的透明导电膜进行蚀刻可以包括，在形成信号线的透明导电膜上形成对应电极图案的电极掩膜，进而将形成电极掩膜的透明导电膜浸入碱性蚀刻液中，对透明导电膜进行蚀刻，去除非电极处的绝缘层和纳米银丝层，以在可视区形成电极。

步骤S4，蚀刻掉所述可视区电极处的导电金属层。

对形成电极的透明导电膜作进一步蚀刻处理，以去除可视区电极处的导电金属层，从而制备成适用于全屏幕设计的触控板。

根据本发明实施例的触控板的制备方法，基于可蚀刻的绝缘层，在制备电极时，将非电极处的绝缘层蚀刻掉，即去除了纳米银丝层对应非电极位置的阻挡，从而，在对纳米银丝层进行蚀刻时，提高了纳米银丝层的蚀刻速度，相当于缩短了对导电金属层形成的信号线侧面的侵蚀时间，减小对信号线的侧蚀，有效解决了因纳米银丝层蚀刻缓慢而造成的导电金属层线路侧蚀的问题，利于提高制备工艺的精度，提高触控板性能的稳定性。

举例说明，如图2所示，图2中(a)-(d)为采用普通绝缘层进行蚀刻的工艺流程，图2中(e)-(h)为采用本发明实施例的制备方法进行蚀刻的工艺流程，通过对比可以看出，采用普通绝缘层进行蚀刻时，图2(b)中绝缘层未被蚀刻掉，使得图2(c)中纳米银丝层蚀刻速度缓慢，造成图2(d)中出现的导电金属层侧蚀现象。而通过本发明实施例的制备方法，基于可蚀刻的绝缘层，在制备电极过程中，先将图2(f)中非电极处的绝缘层蚀刻掉，再对图2(g)中纳米银丝层进行蚀刻，从而提高了纳米银丝层的蚀刻速度，最后如图2(h)中未发生信号线侧蚀的问题，即本发明实施例的触控板制备方法，可以提高纳米银丝层的蚀刻速度，有效解决导电金属层线路侧蚀的问题，利于提高工艺精度和产品性能稳定性。

下面参照附图描述本发明实施例第二方面提出的触控板。

图3所示为本发明实施例触控板的结构图，如图3所示，触控板10包括透明导电膜11。透明导电膜11包括基材4，基材4两侧分别依次层叠设置有纳米银丝层3、绝缘层2和导电金属层1。

其中，透明导电膜11上设置有电极，可以采用上述实施例的制备方法对透明导电膜11进行处理，以形成信号线和电极。其中，在制备触控板10可视区的电极时，透明导电膜11上对应非电极处的绝缘层2被蚀刻掉，即在本发明实施例中，绝缘层2是可被蚀刻掉的，在制备电极时，先蚀刻掉非电极区的绝缘层2，对于纳米银丝层3的蚀刻来说，可以提高纳米银丝层3的蚀刻速度，从而，可以缩短对导线信号线的侧蚀时间，减小对信号线的侧蚀。

进一步地，对透明导电膜11处理后，基材4两侧的结构部分分别形成触控板10的感测结构和驱动结构，进而可以将透明导电膜11与其它结构件例如玻璃基板、盖板等进行组装，形成触控板10。

根据本发明实施例的触控板10，通过采用可蚀刻掉的绝缘层2，在制备可视区的电极时，透明导电膜11上对应非电极处的绝缘层2被蚀刻掉，在对纳米银丝层3进行蚀刻时，提高了纳米银丝层3的蚀刻速度，相当于缩短了对导电金属层1形成的信号线侧面的侵蚀时间，减小对信号线的侧蚀，有效解决了导电金属层1线路侧蚀的问题，利于提高制备工艺的精度，触控板10性能更加稳定性。

进一步地，在实施例中，基材4可以为聚脂薄膜、聚碳酸酯薄膜、环烯烃聚合物、透明聚酰亚胺薄膜、环烯烃聚合物、聚偏氟乙烯等，具体地可以根据实际情况选择合适的材料形成基材。

导电金属层1可以包括铜层或镍层或铝层。有针对性地选择导电金属层1，可以满足信号线的信号传输要求。例如，采用金属铜作为边框引线，利用铜高导电率、低电阻性能实现窄边框，同时边框铜引线也具备较好的柔性，可以使触控板10同时实现窄边框与可弯折性。

绝缘层2可以包括可溶性树脂。采用可溶性材质，制备电极时，可以蚀刻掉绝缘层2，利于提高纳米银丝层的蚀刻速度，减小对导电金属层形成的信号线的侧蚀。

例如，绝缘层2可以为热固性树脂、热塑性树脂和紫外光固化树脂中的一种或多种组合，例如采用热固性树脂和紫外光固化树脂组合呈绝缘层2，或者采用热塑性树脂和紫外光固化树脂组合形成绝缘层2，可以防止纳米银丝层3被刮伤、改善纳米银丝层3的外观轻微缺陷、增强纳米银丝层3的附着力，并且在制备电极时，可以采用碱溶液对其进行蚀刻，不会蚀刻导电金属层1形成的信号线，有利于促进纳米银丝层3的蚀刻速度，减小对信号线的侧蚀。

在实施例中，为确保绝缘层2不影响纳米银丝层的导电性，可以设置该绝缘层2的光透过率高于99％，且雾度低于0.5％，以保证纳米银丝层3的导电性。

以及，触控板10可以设置绝缘层2的厚度范围在0.01μm-20μm之间，优选地，绝缘层2的厚度范围在40nm-150nm之间，例如设置绝缘层2的厚度为50nm或者70nm或者100nm或者120nm或者140nm。有选择地确定绝缘层2的厚度，既可以避免纳米银丝层3出现电腐蚀和银迁移的现象，又可以满足不影响纳米银丝层3导电性、以及薄层化的要求。

在一些实施例中，触控板在基材4与纳米银丝层3之间设置有硬化层，通过设置硬化层，在制备产品时防止基材4被刮伤或磨损触控板。

基于上面实施例的触控板10，本发明第三方面实施例提供一种电子设备，如图4所示，根据本发明实施例的电子设备100包括触控板10和处理单元20。

其中，触控板10包括透明导电膜，透明导电膜的结构以及制备方法可以参照上面实施例的说明，其中，触控板10的信号线与处理单元20相连，处理单元20可以通过信号线接收触控板10的感测信号，并进行数据处理，实现对触控板10的触控功能。

电子设备100可以为手机、平板电脑、手表或其它人机交互设备。

根据本发明实施例的电子设备100，通过采用上述实施例的触控板10，可以提高性能的稳定性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种触控板的制备方法，其特征在于，包括：

提供透明导电膜，其中，所述透明导电膜包括依次层叠设置的纳米银丝层、绝缘层和导电金属层；

根据电极和走线的图案对所述导电金属层进行蚀刻，以形成走线区的信号线；

根据电极图案对形成信号线的透明导电膜进行蚀刻，去除非电极处的绝缘层，以及去除非电极处的纳米银丝层，以在可视区形成电极；

蚀刻掉所述可视区电极处的导电金属层。

2.根据权利要求1所述的触控板的制备方法，其特征在于，根据电极图案对形成信号线的透明导电膜进行蚀刻，包括：

在形成信号线的透明导电膜上形成对应所述电极图案的电极掩膜；

将形成所述电极掩膜的所述透明导电膜浸入碱性蚀刻液中，以对所述透明导电膜进行蚀刻。

3.一种触控板，其特征在于，包括透明导电膜，所述透明导电膜包括基材，所述基材两侧分别依次层叠设置有纳米银丝层、绝缘层和导电金属层，其中，所述透明导电膜上设置有电极，所述电极采用权利要求1或2所述的制备方法制备而成。

4.根据权利要求3所述的触控板，其特征在于，所述绝缘层包括可溶性树脂。

5.根据权利要求4所述的触控板，其特征在于，所述可溶性树脂包括热固性树脂、热塑性树脂和紫外光固化树脂中的一种或多种组合。

6.根据权利要求3所述的触控板，其特征在于，所述导电金属层包括铜层或镍层或铝层。

7.根据权利要求3所述的触控板，其特征在于，在所述基材与所述纳米银丝层之间还设置有硬化层。

8.根据权利要求3所述的触控板，其特征在于，所述绝缘层的光透过率高于99％，所述绝缘层的雾度低于0.5％，所述绝缘层的厚度范围在0.01μm-20μm之间。

9.根据权利要求3所述的触控板，其特征在于，所述绝缘层的厚度范围在40nm-150nm之间。

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理单元和权利要求3-9任一项所述的触控板，所述触控板的信号线与所述处理单元相连。

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