CN208705856U

CN208705856U - 一种柔性窄边框触控感应器

Info

Publication number: CN208705856U
Application number: CN201821467704.XU
Authority: CN
Inventors: 周群飞; 贺柯
Original assignee: Lens Technology Changsha Co Ltd
Current assignee: Lens Technology Changsha Co Ltd
Priority date: 2018-09-07
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2019-04-05
Anticipated expiration: 2028-09-07

Abstract

本实用新型提供了一种柔性窄边框触控感应器，包括柔性透明基板，所述柔性透明基板上设置有电极图案和连接该电极图案的边缘走线；所述电极图案为ITO薄膜层；所述边缘走线为依次设置在所述柔性透明基板上的ITO薄膜层、铜层和铜镍合金层；所述边缘走线的线宽或线距在20μm以下；所述铜层的厚度为1～250nm；所述铜镍合金层的厚度为1～50nm。本实用新型的边缘走线线宽或线距能够实现20μm以下，甚至10μm以下，在边缘走线的铜层表面增加了铜镍合金层，同时设置了各层的厚度关系，使得边缘走线可准确对位，提高生产良率，同时解决了Cu的抗氧化及耐热性差的缺点，使其适用范围更广。

Description

一种柔性窄边框触控感应器

技术领域

本实用新型属于触摸屏技术领域，尤其涉及一种柔性窄边框触控感应器。

背景技术

目前，电容式触摸屏基本占据着整个手机触摸屏市场，而更大屏幕占比，超窄边框或无边框能够提供良好的触控体验，越来越受到人们的追捧。尤其是智能穿戴设备，由于其触控面积小，如何能有效利用其狭小的触控面积成了急需解决的问题之一，故超窄边框甚至无边框的触摸便应运而生。

现有的触摸屏的结构中，视窗区的导电薄膜层的走线是从触摸屏左右边缘走引线，然后集中在绑定区域与柔性电路板相连接，由于左右走线区域便成了无效触摸区域，而为了美观，这些走线区域通常用油墨覆盖，即通常所说的触摸屏边框，但目前现有的柔性触控感应器的边缘走线的线宽或线距均在20μm以上，较宽边框的存在导致手机屏幕的可显示范围缩小。无论在视觉体验还是功能上，都给手机用户在体验和使用手机时造成一定影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种柔性窄边框触控感应器，本实用新型中的柔性窄边框触控感应器的边缘走线在20μm以下。

本实用新型提供一种柔性窄边框触控感应器，包括柔性透明基板，所述柔性透明基板上设置有电极图案和连接该电极图案的边缘走线；

所述电极图案为ITO薄膜层；

所述边缘走线为依次设置在所述柔性透明基板上的ITO薄膜层、铜层和铜镍合金层；

所述边缘走线的线宽或线距在20μm以下；

所述铜层的厚度为1～250nm；

所述铜镍合金层的厚度为1～50nm。

优选的，所述边缘走线的线宽或线距为5～20μm。

优选的，所述ITO薄膜层的厚度为20nm～50nm。

优选的，所述铜层的厚度为50～200nm。

优选的，所述铜镍合金层的厚度为10～40nm。

优选的，所述柔性透明基板为透明PC基板、透明PET基板、透明COP基板或透明CPI基板。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中柔性窄边框触控感应器的结构示意图；

图2为本实用新型制备方法的工艺流程图；

图3为本实用新型柔性窄边框触控感应器在制备过程中的结构变化图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种柔性窄边框触控感应器，包括柔性透明基板，所述柔性透明基板上设置有电极图案和连接该电极图案的边缘走线；

所述电极图案为ITO薄膜层；

所述边缘走线的线宽或线距在20μm以下；

所述铜层的厚度为1～250nm；

所述铜镍合金层的厚度为1～50nm。

在本实用新型中，所述柔性透明基板优选为透明PC基板、透明PET基板、透明COP基板或透明CPI基板。所述柔性透明基板的厚度优选为CPI。

所述电极图案为中间部分的可视区，所述电极图案为设置在所述柔性透明基板上的ITO薄膜层，所述ITO薄膜层的厚度优选为20～50nm。

所述边缘走线为依次设置在所述柔性透明基板上的ITO薄膜层、铜层和铜镍合金层；边缘走线中的ITO薄膜层的厚度优选为20～50nm；所述铜层的厚度优选为1～250nm，更优选为50～200nm，最优选为100～150nm；所述铜镍合金层的厚度优选为1～50nm，更优选为10～40nm，最优选为20～30nm。

所述边缘走线的线宽或线距优选为20μm以下，更优选为10μm以下。

本实用新型中的柔性窄边框触控感应器优选按照以下制备方法制得：

A)在柔性透明基板上依次镀ITO薄膜、铜层和铜镍合金层；

B)在所述铜镍合金层上涂布一层光阻层，经曝光和显影后，采用第一蚀刻液对显影后的基板进行蚀刻；

所述第一蚀刻液包括以下质量分数的组分：2～10％的HCl，1～8％的硝酸和0.1～2％的氯化铜；

C)去除所述步骤B)中的光阻层；

D)对所述步骤C)中去除光阻层的基板进行老化；

E)在所述老化后的基板表面涂布一层光阻层，经曝光和显影后，采用第二蚀刻液对对老化后的基板进行蚀刻；

所述第二蚀刻液包括以下质量分数的组分：0.1％～5％的氧化剂，0.1％～2％的含氮化合物和0.1％～2％的Cu化合物；

F)去除所述步骤E)中的光阻层，得到柔性窄边框触控感应器。

本实用新型中的制备方法流程示意图以及产品结构变化如图2～3所示。

在本实用新型中，所述柔性透明基板没有特殊的限制，采用本领域常用的制作柔性触控感应器的柔性透明基板即可，如PC、PET、COP、CPI等。

在本实用新型中，所述ITO薄膜的镀膜温度优选为10～120℃，更优选为20～100℃，最优选为30～80℃；所述ITO薄膜的镀膜功率优选为1～10kW，更优选为1～5kW，更优选为1～3kW。所述ITO薄膜为未结晶的ITO薄膜，所述ITO薄膜的厚度优选为20～50nm，更优选为20～30nm。

所述铜层的镀膜温度优选为50～180℃，更优选为70～150℃，最优选为80～120℃；所述铜层的镀膜功率优选为1～15kW，更优选为3～12kW，更优选为5～10kW。所述铜层的厚度优选为1～250nm，更优选为50～200nm，最优选为100～150nm。

所述铜镍合金层的镀膜温度优选为50～180℃，更优选为70～150℃，最优选为80～120℃；所述铜镍合金层的镀膜功率优选为1～15kW，更优选为1～10kW，更优选为3～8kW。所述铜镍合金层的厚度优选为1～50nm，更优选为10～40nm，最优选为20～30nm。

本实用新型通过调节镀膜参数，解决了铜层与ITO薄膜附着力差的技术问题，同时在铜层表面加了一层铜镍合金层，有效的解决了Cu抗氧性能差以及耐热性能差的问题。

镀好铜镍合金层之后，本实用新型在所述铜镍合金层的表面涂布一层光阻层，经曝光和显影后，采用第一蚀刻液对显影后的基板进行蚀刻，未被光阻保护的区域ITO层、Cu层以及铜镍合金层被溶解，形成中间可视区图像以及边缘走线相接该可视区图像。

在本实用新型中，所述光阻层优选为正型光阻，亦可选用负型光阻；所述曝光和显影均为本领域技术人员所熟知的方法。

在本实用新型中，所述第一蚀刻液包括以下质量分数的组分：

HCl：2～10％，优选为3～9％，更优选为4～8％，最优选为5～7％；硝酸：1～8％，优选为2～6％，更优选为5％；氯化铜：0.1～2％，优选为0.2％。

完成上述蚀刻后，本实用新型将光阻层去除，然后对其进行老化，使ITO结晶。在本实用新型中，采用曝光显影的方法去除光阻层，此处的曝光显影与蚀刻前的曝光显影不同，蚀刻后所用的曝光选用高能量曝光，再用显影液进行显影。此方法可解决常规剥膜液对未结晶ITO的损害。所述老化的温度优选为120～180℃，更优选为130～170℃，最优选为140～160℃；所述老化的时间优选为1～30min，更优选为10～20min。经过老化制程，解决了后续无法精确对位以及ITO受损的问题。

完成所述老化后，本实用新型在老化后的透明基板上涂布一层光阻层，经曝光和显影后，采用第二蚀刻液对老化后的基板进行蚀刻。

在本实用新型中，本次光阻层优选为正型光阻；所述曝光和显影均为本领域技术人员常用的技术方法。

在本实用新型中，所述第二蚀刻液包括以下含量的组分：0.1％～5％的氧化剂，0.1％～2％的含氮化合物和0.1％～2％的Cu化合物。

所述氧化剂优选为过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸氢钠、过硫酸钾、过硫酸氢钾中的一种或多种；所述氧化剂的含量优选为0.1％～5％，更优选为0.5％～2％，最优选为1～1.5％。

所述含氮氧化物优选为唑类化合物，更优选为苯并三唑、氯化三苯基四唑、甲基咪唑、咪唑、吡唑、甲苯并三唑和氨基四唑中的一种或多种；所述含氮化合物的含量优选为0.1％～2％，更优选为0.1％～1％。

所述Cu化合物优选为硫酸铜、氯化铜、硝酸铜和磷酸铜中的一种或多种；所述Cu化合物的含量优选为0.1％～2％，更优选为0.2％～1％。

所述第二蚀刻液的蚀刻温度优选为10～60℃，更优选为20～45℃，最优选为25～40℃；所述第二蚀刻液的蚀刻时间优选为40～180s，更优选为60～160s，最有序那为80～120s。

所述第二蚀刻液适合在喷淋蚀刻机台内使用，作为液体组合的蚀刻温度，优选10～60℃，特别优选20～45℃，一方面温度提高，可以提高生产效率，另一方面温度上限控制又有利于液体内组分的稳定。该液体组合蚀刻优选时间为40～180s，特别优选80～120s，需根据产品实际要求的线宽，调整温度、压力等参数，控制在该优选时间内。

完成第二次蚀刻后，去除光阻层，即可得到柔性窄边框触控感应器。

本实用新型中的制备方法不局限于GFF结构，OGS、TOL、GG、GF2、GF等结构同样适用。

实施例1

参照图1和图2的流程，

在PET基板1上以溅镀方式涂布上一层未结晶的ITO薄膜2，镀膜温度80℃，功率为1.2kW；在ITO薄膜2上镀一层100nm厚的金属铜层3，镀膜温度为80℃，镀膜功率为10kW，在铜层3上镀一层25nm厚的CuNi合金层4，镀膜温度为80℃，镀膜功率为3kW；

在CuNi合金层上涂布一层光阻层5，曝光、显影、蚀刻出中间可视区pattern以及边缘trace连接该pattern，由于ITO未结晶，金属层和ITO层一次性蚀刻，采用的蚀刻药液为含5％的HCl、5％的HNO₃及0.2％的CuCl₂的混合溶液；

采用250mj/cm²的UV能量对蚀刻后的基板进行曝光，再以显影液去除光阻层5，将基板140℃烘烤10min，进行老化，使ITO结晶；

在该基板上涂布一层光阻6，曝光、显影，在30℃下蚀刻120s，去除中间可视区pattern上的金属层3、4，采用的蚀刻药液含有1％的过硫酸钠，0.1％的甲基咪唑和的0.2％的CuCl₂；

去除该光阻层6；

经过切割、贴合后形成一张完整的柔性带有触控功能的感应器。

本实施例中制得的边缘走线线宽10μm、线距10μm，经过双85高温高湿环境测试(温度85℃，湿度85％，测试时间240小时)，本实施例中的边缘走线无腐蚀现象，而常规的单层铜工艺经过上述双85高温高湿环境测试出现腐蚀现象。

实施例2

参照图1和图2的流程，

在CPI基板1上以溅镀方式涂布上一层未结晶的ITO薄膜2，镀膜温度80℃，功率为1.2kW；在ITO薄膜2上镀一层100nm厚的金属铜层3，镀膜温度为80℃，镀膜功率为10kW，在铜层3上镀一层25nm厚的CuNi合金层4，镀膜温度为80℃，镀膜功率为3kW；

采用250mj/cm²的UV能量对蚀刻后的基板进行曝光，再以显影液去除去除光阻层5，将基板140℃烘烤10min，进行老化，使ITO结晶；

去除该光阻层6；

实施例3

参照图1和图2的流程，

在COP基板1上以溅镀方式涂布上一层未结晶的ITO薄膜2，镀膜温度80℃，功率为1.2kW；在ITO薄膜2上镀一层100nm厚的金属铜层3，镀膜温度为80℃，镀膜功率为10kW，在铜层3上镀一层25nm厚的CuNi合金层4，镀膜温度为80℃，镀膜功率为3kW；

去除该光阻层5，将基板140℃烘烤10min，进行老化，使ITO结晶；

去除该光阻层6；

Claims

1.一种柔性窄边框触控感应器，其特征在于，包括柔性透明基板，所述柔性透明基板上设置有电极图案和连接该电极图案的边缘走线；

所述电极图案为ITO薄膜层；

所述边缘走线的线宽或线距在20μm以下；

所述铜层的厚度为1～250nm；

所述铜镍合金层的厚度为1～50nm。

2.根据权利要求1所述的柔性窄边框触控感应器，其特征在于，所述边缘走线的线宽或线距为5～20μm。

3.根据权利要求1所述的柔性窄边框触控感应器，其特征在于，所述ITO薄膜层的厚度为20～50nm。

4.根据权利要求1所述的柔性窄边框触控感应器，其特征在于，所述铜层的厚度为50～200nm。

5.根据权利要求1所述的柔性窄边框触控感应器，其特征在于，所述铜镍合金层的厚度为10～40nm。

6.根据权利要求1所述的柔性窄边框触控感应器，其特征在于，所述柔性透明基板为透明PC基板、透明PET基板、透明COP基板或透明CPI基板。