CN113485574A - 一种具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏,包括白片玻璃,白片玻璃一面依次设有AG层、AR层和AF层;还包括OGS触摸屏,白片玻璃未处理的另一面与OGS触摸屏之间通过光学胶粘接。本发明对3A触摸屏结构分解为3A白片玻璃和OGS触摸屏;分解后3A白片玻璃只有4道主要工序,流程较短,良率和成本都可以得到有效控制;OGS结构触摸屏本身良率就可以做到很高;最后再将两片产品贴合在一起,组合成3A触摸屏产品。将冗长复杂的3A OGS方案工艺流程最大程度的简化,降低了后面工序因良率损失对产品成本的极大影响。

Description

一种具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏
技术领域
本发明属于平板显示触控领域,具体涉及一种具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏及其制备方法。
背景技术
具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏又称3A触摸屏,即具备AG(防眩)、AR(减反射)和AF(防指纹)功能。现有的3A触摸屏有三种方案,即G/P+G方案、F+G方案、3A OGS方案,三种方案各有优缺点。
3A触摸屏G/P+G方案,即3A盖板+玻璃sensor结构,具体如图1所示,产品生产流程一般为:玻璃或PMMA基板→AG→钢化→丝印油墨(3道以上)→镀AR膜→镀AF膜→和玻璃sensor贴合。此结构产品优点是产品性能高,使用寿命长;缺点是产品良率较低、成本高,后期不易维护。
F+G方案,即3A PET膜+OGS结构,具体如图2所示,产品制备流程一般为:PET基材→涂布AG液→镀AR膜→喷涂AF+和OGS贴合。此类结构3A触摸屏优点是产品流程简单,良率相对较高,成本更低,便于后期维护;缺点是PET基材使用时间长表面容易有划痕,产品性能相对较差。
3A OGS即在一片玻璃上实现3A功能和触控功能,玻璃的非图形面做AG/AR/AF,另一面做油墨图形和触控sensor,具体结构如图3所示,产品制备一般流程是:玻璃基板→AG→钢化→BM→sensor各制程→镀AR膜→镀AF膜。此类产品结构优点是产品可以做的更薄,性能强,使用寿命长;缺点是产品工艺流程长,制程复杂难度大,产品良率低成本高,后期维护困难。
发明内容
本发明提供具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏及其制备方法,工艺流程相对简单,制程难度较低,良率较高;且性能和使用寿命上都有很大的提高。
本发明的技术方案是,一种具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏,包括白片玻璃,白片玻璃一面依次设有AG层、AR层和AF层;还包括OGS触摸屏,白片玻璃未处理的另一面与OGS触摸屏之间通过光学胶粘接。
进一步地,AG层的光泽度为60%~110%、表面粗糙度Ra0.06~0.2um、雾度4%~40%。
进一步地,AR层材质为Nb2O5和SiO2的多层组合;AF层水滴角≥100°。
进一步地,白片玻璃为钠钙玻璃或高铝玻璃,厚度为0.7mm~3.0mm。
进一步地,所述OGS触摸屏为ITO桥或金属桥结构。
进一步地,所述光学胶为OCA或OCR,厚度在25um~200um。
本发明还涉及制备所述具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏的方法,包括以下步骤:
S1、对白片玻璃进行磨边和清洗,不做AG处理的一面贴抗酸膜保护,贴好抗酸膜的玻璃进行蒙砂化抛处理,后撕抗酸膜再次清洗,完成AG处理;
S2、AG处理后的玻璃进行化学钢化处理,处理之后清洗;
S3、在钢化后的玻璃上镀AR膜,清洗后再镀AF油,完后再清洗得具备防眩、减反增透和防指纹的白片玻璃;
S4、将S3所得的白片玻璃与OGS触摸屏用光学胶进行贴合,得到具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏。
进一步地,镀AR膜时,根据产品透过率要求以及匹配OGS及客户端LCM的色度进行调试再生产,调试时油墨区和可视区颜色色差ΔE﹤3。
进一步地,OGS触摸屏生产时,依次进行以下处理,玻璃基板→钢化→BM1→IM→ITO1→OC1→ITO2→Metal→OC2→BM2,具体步骤为:
步骤1:对玻璃基板切割磨边和清洗,然后进行化学钢化处理,再清洗;
步骤2:通过黄光工艺在玻璃基板是加工一层BM图形;
步骤3:对产品进行清洗,后磁控溅射镀消影膜层IM和ITO1膜层,利用黄光和蚀刻工艺,将玻璃上镀的ITO1膜层加工成阵列ITO1桥;
步骤4:利用黄光工艺,在ITO1桥上制作一层OC1绝缘层;
步骤5:对产品进行清洗,磁控溅射镀ITO2膜层;并利用黄光和蚀刻工艺,将玻璃上镀的ITO2膜层加工成ITO通道图形;
步骤6:对产品进行清洗,后磁控溅射镀金属膜层Metal,并利用黄光蚀刻工艺,将上面产品的金属膜层加工成金属线路;
步骤7:利用黄光工艺,在产品上加工一层保护OC2层,对产品进行外观功能检查后,丝印按键油墨和BM2及定位线,得到OGS触摸屏。
进一步地,具备防眩、减反增透和防指纹的白片玻璃制成通用尺寸,后期根据需要尺寸进行切割。
本发明具备以下有益效果:
1、3A触摸屏模组,因良率和成本等因素,现行业内主流结构方案是3A PET膜+OGS结构,但3A PET膜性能和寿命相对应玻璃基材的3A产品都要低。同样尺寸的3A盖板和OGS产品比较,3A盖板成本要高很多,目前采用玻璃基材的3A产品也主要应用在高端产品上。对于3A触摸屏,AG和AR一直是产品良率及成本影响的两大工序,本发明提供的3A触摸屏,根据功能不同将3A触摸屏分解为3A白片玻璃和OGS触摸屏。分解后3A白片玻璃只有4道主要工序,流程较短,良率和成本都可以得到有效控制。OGS结构触摸屏本身良率就可以做到很高。最后再将两片产品贴合在一起,组合成3A触摸屏产品。将冗长复杂的3A OGS方案工艺流程最大程度的简化,降低了后面工序因良率损失对产品成本的极大影响。
2、本发明制备的3A触摸屏,与使用者直接接触的是3A玻璃,玻璃强度和表面硬度性能及使用寿命等保持了同3A盖板同等水平,比3A PET膜方案多项性能都要更强。表面硬度更高,耐划伤,使用寿命更长。而且本发明的3A触摸屏在后期使用过程中,如表面3A玻璃破损,可以直接更换3A玻璃白片,而不至于更换整个3A触摸屏模块,降低了后期维护成本。
3、3A白片玻璃可以大片生产,不受小粒排版限制,生产效率比3A盖板单片生产要高的多。3A白片玻璃在技术参数要求一致的情况下,可以匹配各种尺寸OGS,只需要根据不同的外形尺寸进行切割,减少开模费用,降低产品成本,加快了样品开发周期。
4、3A白片玻璃+OGS制备的3A触摸屏相比3A盖板+sensor制备的3A触摸屏,良率和成本上有很大的优势。主要体现在3A白片和3A盖板上,3A白片比3A盖板至少少3道以上的油墨工序,良率上至少高20%以上;3A OGS结构产品因其集成程度更高,良率更低,成本更高,目前完全不具备竞争性。
附图说明
图1是背景技术中3A盖板+玻璃sensor的结构示意图。
图2是背景技术中3A PET膜+OGS的结构示意图。
图3是背景技术中3A OGS的结构示意图。
图4是本发明中3A白片玻璃+OGS触摸屏的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。
现有的3种方案的3A触摸屏的缺点,G+G或3A OGS方案主要表现在盖板玻璃基板和AG/AR工序成本很高,AG/AR本身制程良率也低,再增加几道丝印工序,每道制程不可能做到百分百良率,对整个产品成本影响很大。
本发明提供的具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏,采用的是G+G方案的另一种结构,即3A玻璃+OGS方案,3A玻璃是具有AG/AR/AF功能的玻璃白片,OGS可以是常规的OGS触摸屏产品,两片玻璃完成各自工序后通过光学胶粘合在一起,组合成3A触摸屏。此结构产品一般流程是:玻璃基板→AG→钢化→镀AR膜→镀AF膜→和OGS触摸屏贴合。其中3A玻璃产品流程相对短,只有4道工序,期间没有其它图形的加工工序,没有另外的良率损失,良率更高。
本发明的3A白片玻璃,工艺流程相对简单,制程难度较低,良率可以做到80%以上;成本相对于同样尺寸的3A盖板可以降低60%以上。相比3A PET膜,3A PET膜表面硬度一般只有3H左右,而玻璃材质的3A产品可以做到6H以上。玻璃材质的3A产品比PET材质的3A产品透过率一般要高2-3%,且PET材质热膨胀系数大,高温或低温环境下容易使整个触控模组变形;PET膜表面不耐划,使用时间长产品表面很多划痕,使用寿命缩短,相对于玻璃材质3A产品寿命要短得多。OGS触摸屏sensor可以选用成熟的产品,良率和成本都可以得到有效控制。本发明中3A触摸屏在生产过程中如若3A白片玻璃或贴合等引起的不良可以直接拆解更换而不至于报废OGS产品;后期如3A玻璃受损也可以方便更换,节约维护成本。还有3A白片玻璃可以制作成通用规格,满足同一类性能要求产品,只需要根据不同的外形尺寸进行切割,减少了产品开模费用,加快了样品开发周期。
实施例1:
一种具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏,其将复杂的3A触摸屏按功能不同拆解为3A功能和触控功能,如图4所示,两种功能分别在两片玻璃上实现,上片是具有3A功能的白片玻璃产品,下片是具有触控功能的OGS产品,中间是光学胶层,通过光学胶将两片产品贴合在一起。
上片玻璃为钠钙玻璃,厚度为1.1mm。
制备3A白片玻璃时,主要工艺流程为:玻璃基板→AG→钢化→AR→AF。
S1、对白片玻璃进行磨边和清洗,不做AG处理的一面贴抗酸膜保护,贴好抗酸膜的玻璃进行蒙砂和化抛处理,后撕抗酸膜再次清洗,完成AG处理;AG满足光泽度:105%,粗糙度:0.073μm,雾度:5%;
S2、AG处理后的玻璃进行化学钢化处理,处理之后清洗。钢化液为KNO3熔溶液,在400℃条件下钢化处理2小时;
S3、在钢化后的玻璃上镀AR膜,AR膜为4层膜系设计,具体Nb2O5:11nm,SiO2:28nm,Nb2O5:113nm,SiO2:73nm;清洗后再镀AF油,AF厚度60nm;完后再清洗得具备防眩、减反增透和防指纹的白片玻璃;
S4、将S3所得的白片玻璃与OGS触摸屏用光学胶进行贴合,得到具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏。
其中,镀AR膜时,根据产品透过率要求以及匹配OGS及客户端LCM的色度进行调试再生产。贴合显示屏与油墨后,使用日本柯尼卡美能达CM-700D分光色差仪测试,结果见下表。
Figure BDA0003138741710000051
ΔE=(ΔL^2+Δa^2+Δb^2)^1/2=0.588
OGS触摸屏可以选用现有的触摸屏(如长信、莱宝、欧菲等),也可以自行制备,制备主要流程如下:
玻璃基板→钢化→BM1→IM→ITO1→OC1→ITO2→Metal→OC2→BM2,
具体步骤为:
步骤1:对玻璃基板切割磨边和清洗,然后进行化学钢化处理,再清洗;
步骤2:通过黄光工艺在玻璃基板是加工一层BM图形;
步骤3:对产品进行清洗,后磁控溅射镀消影膜层IM和ITO1膜层,利用黄光和蚀刻工艺,将玻璃上镀的ITO1膜层加工成阵列ITO1桥;
步骤4:利用黄光工艺,在ITO1桥上制作一层OC1绝缘层;
步骤5:对产品进行清洗,磁控溅射镀ITO2膜层;并利用黄光和蚀刻工艺,将玻璃上镀的ITO2膜层加工成ITO通道图形;
步骤6:对产品进行清洗,后磁控溅射镀金属膜层Metal,并利用黄光蚀刻工艺,将上面产品的金属膜层加工成金属线路;
步骤7:利用黄光工艺,在产品上加工一层保护OC2层,对产品进行外观功能检查后,丝印按键油墨和BM2及定位线,得到OGS触摸屏。
另外,对产品正反面丝印保护可剥胶;将大片排版的小粒切割成单一小片,再进行磨边、钻孔等;将OGS触摸屏绑定FPC,根据OGS的外形,3A白片玻璃进行也需要进行切割磨边、钻孔等,保持和OGS触摸屏外形一致;最后将3A白片玻璃和OGS触摸屏进行贴合即可
采用上述工艺进行制备,其良率70%,得到的产品性能水滴角为110°;表面硬度:6H/750g;光泽度:105%,粗糙度:0.073μm,雾度:5%;强度4BP强度测试512Mpa,高温高湿85℃/85%RH 1000H。
实施例2:
一种具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏,其将复杂的3A触摸屏按功能不同拆解为3A功能和触控功能,两种功能分别在两片玻璃上实现,上片是具有3A功能的白片玻璃产品,下片是具有触控功能的OGS产品,中间是光学胶层,通过光学胶将两片产品贴合在一起。其中上片玻璃为钠钙玻璃,厚度为0.7mm。
制备3A白片玻璃时,主要工艺流程为:玻璃基板→AG→钢化→AR→AF。
S1、对白片玻璃进行磨边和清洗,不做AG处理的一面贴抗酸膜保护,贴好抗酸膜的玻璃进行蒙砂和化抛处理,后撕抗酸膜再次清洗,完成AG处理;AG满足光泽度:80%,粗糙度:0.2μm,雾度:6%
S2、AG处理后的玻璃进行化学钢化处理,处理之后清洗;钢化处理的时的钢化液为KNO3熔溶液,在380℃钢化处理1.5小时;
S3、在钢化后的玻璃上镀AR膜,AR膜为6层膜系设计,具体Nb2O5:12nm,SiO2:42nm,Nb2O5:42nm,SiO2:22nm,Nb2O5:35nm,SiO2:87nm,清洗后再镀AF油,AF厚度50nm;完后再清洗得具备防眩、减反增透和防指纹的白片玻璃;
S4、将S3所得的白片玻璃与OGS触摸屏用光学胶进行贴合,得到具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏。
OGS触摸屏可以选用现有的触摸屏。
得到的3A触摸屏良率73%,得到的产品性能水滴角106°;表面硬度:6H/750g;光泽度:80%,粗糙度:0.2um,雾度:6%;强度450MPa,高温高湿寿命85℃/85%RH 1000H。

Claims (10)

1.一种具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏,其特征在于,包括白片玻璃,白片玻璃一面依次设有AG层、AR层和AF层;还包括OGS触摸屏,白片玻璃未处理的另一面与OGS触摸屏之间通过光学胶粘接。
2.根据权利要求1所述的具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏,其特征在于:AG层的光泽度为60%~110%、表面粗糙度Ra0.06~0.2μm、雾度4%~40%。
3.根据权利要求1所述的具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏,其特征在于:AR层材质为Nb2O5和SiO2的多层组合;AF层水滴角≥100°。
4.根据权利要求1所述的具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏,其特征在于:白片玻璃为钠钙玻璃或高铝玻璃,厚度为0.7mm~3.0mm。
5.根据权利要求1所述的具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏,其特征在于:所述OGS触摸屏为ITO桥或金属桥结构。
6.根据权利要求1所述的具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏,其特征在于:所述光学胶为OCA或OCR,厚度在25um~200um。
7.制备权利要求1~6任意一项所述具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、对白片玻璃进行磨边和清洗,不做AG处理的一面贴抗酸膜保护,贴好抗酸膜的玻璃进行蒙砂化抛处理,后撕抗酸膜再次清洗,完成AG处理;
S2、AG处理后的玻璃进行化学钢化处理,处理之后清洗;
S3、在钢化后的玻璃上镀AR膜,清洗后再镀AF油,完后再清洗得具备防眩、减反增透和防指纹的白片玻璃;
S4、将S3所得的白片玻璃与OGS触摸屏用光学胶进行贴合,得到具备防眩、减反增透和防指纹的触摸屏。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:镀AR膜时,根据产品透过率要求以及匹配OGS及客户端LCM的色度进行调试再生产,调试时油墨区和可视区颜色色差ΔE﹤3。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:OGS触摸屏生产时,依次进行以下处理,玻璃基板→钢化→BM1→IM→ITO1→OC1→ITO2→Metal→OC2→BM2,具体步骤为:
步骤1:对玻璃基板切割磨边和清洗,然后进行化学钢化处理,再清洗;
步骤2:通过黄光工艺在玻璃基板是加工一层BM图形;
步骤3:对产品进行清洗,后磁控溅射镀消影膜层IM和ITO1膜层,利用黄光和蚀刻工艺,将玻璃上镀的ITO1膜层加工成阵列ITO1桥;
步骤4:利用黄光工艺,在ITO1桥上制作一层OC1绝缘层;
步骤5:对产品进行清洗,磁控溅射镀ITO2膜层;并利用黄光和蚀刻工艺,将玻璃上镀的ITO2膜层加工成ITO通道图形;
步骤6:对产品进行清洗,后磁控溅射镀金属膜层Metal,并利用黄光蚀刻工艺,将上面产品的金属膜层加工成金属线路;
步骤7:利用黄光工艺,在产品上加工一层保护OC2层,对产品进行外观功能检查后,丝印按键油墨和BM2及定位线,得到OGS触摸屏。
10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:具备防眩、减反增透和防指纹的白片玻璃制成通用尺寸,后期根据需要尺寸进行切割。
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