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
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。
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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