DE102014104628A1

DE102014104628A1 - Verfahren zur Herstellung eines berührungsempfindlichen Bildschirms aus einer einzigen Glasplatte

Info

Publication number: DE102014104628A1
Application number: DE201410104628
Authority: DE
Inventors: Yujun Li; Bengang ZHAO
Original assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2013-08-30
Filing date: 2014-04-02
Publication date: 2015-03-05
Anticipated expiration: 2034-04-03
Also published as: DE102014104628B4; CN103941906A; CN103941906B; US9423898B2; US20150059169A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines berührungsempfindlichen Bildschirms aus einer einzigen Glasplatte, welches das Problem der Freisetzung von Spannungen lösen soll, das auftritt, wenn ein gehärtetes Glassubstrat in einem dem Stand der Technik entsprechenden Verfahren zur Herstellung eines berührungsempfindlichen Bildschirms aus einer einzigen Glasplatte zugeschnitten wird, um die Ausbeute des Zuschneidevorgangs und die Effizienz bei der Produktion der einzelnen Bildschirme zu erhöhen. Das Verfahren umfasst: einen Schritt des Bildens einer ersten Filmschicht auf einem bereitgestellten Substrat, wobei die erste Filmschicht wenigstens einen hohlen Bereich und einen jeden hohlen Bereich umgebenden Schutzfilm umfasst, einen Schritt des Härtens des Substrats, um einen Bereich zu härten, der jedem hohlen Bereich des Substrats entspricht; und einen Schritt des Entfernens des Schutzfilms vom Substrat.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Anwendung betrifft das Gebiet der Herstellung von berührungsempfindlichen Bildschirmen und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines berührungsempfindlichen Bildschirms aus einer einzigen Glasplatte.
Hintergrund der Erfindung
Bei der Herstellung eines berührungsempfindlichen Bildschirms (Touchscreens) aus einer einzigen Glasplatte (One Glass Solution, OGS) wird eine Technik angewendet, bei der leitende Filme und Sensoren aus Indiumzinnoxid (Indium Tin Oxide, ITO) direkt auf einem Schutzglas gebildet werden. Bei dieser Technik spielt das Glas eine doppelte Rolle als Schutzglas und Berührungssensor. Die Vorteile eines so genannten OGS-Touchscreens liegen in seiner einfachen Struktur, seiner geringen Gesamtdicke, seinem geringen Gewicht und seiner hohen Lichtdurchlässigkeit, und da ein Glassubstrat und ein Verbindungsvorgang überflüssig sind, werden auch die Herstellungskosten gesenkt.
Beim bestehenden Verfahren zur Herstellung des berührungsempfindlichen Bildschirms aus einer einzigen Glasplatte wird das Glassubstrat zuerst gehärtet und dann nach den Vorgaben für das Design des einzelnen Bildschirms zugeschnitten; da die zu schneidende Stelle gehärtet ist, entstehen beim Schneidevorgang Risse, da beim Zuschneiden des einzelnen Bildschirms Spannungen freigesetzt werden, wodurch die Ränder des zugeschnittenen einzelnen Bildschirms geschliffen werden müssen, um die meisten Risse an den Rändern zu entfernen. Gewöhnlich wird an den Rändern des einzelnen Bildschirms eine Beschichtung aus einem versiegelnden Klebstoff aufgebracht, um die Freisetzung der Spannungen zu kontrollieren und einen Bruch der verbleibenden Risse an den Rändern zu vermeiden, dieser Beschichtungsvorgang kann das Problem der Spannungsfreisetzung beim Vorgang des Zuschneidens des einzelnen Bildschirms jedoch nicht vollständig lösen, wodurch die Ausbeute beim Zuschneidevorgang gering ist; darüber hinaus ist in der Folge ein komplexer Vorgang nötig, um einen Teil der Risse an den Rändern und die daraus resultierenden Effekte zu eliminieren, so dass die Produktionseffizienz gering ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines berührungsempfindlichen Bildschirms aus einer einzigen Glasplatte zu schaffen, durch welches das Problem der Freisetzung von Spannungen gelöst werden soll, das auftritt, wenn bei einem Verfahren zur Herstellung eines berührungsempfindlichen Bildschirms aus einer einzigen Glasplatte nach dem Stand der Technik ein gehärtetes Glassubstrat zugeschnitten wird, um die Ausbeute des Zuschneidevorgangs und die Produktionseffizienz bei der Herstellung der einzelnen Bildschirme zu erhöhen.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung wird durch das folgende technische Schema erreicht:
Ein Verfahren zur Herstellung eines berührungsempfindlichen Bildschirms aus einer einzigen Glasplatte gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst:
einen Schritt des Bildens einer ersten Filmschicht auf einem bereitgestellten Substrat, wobei die erste Filmschicht wenigstens einen hohlen Bereich und einen Schutzfilm umfasst, der jeden hohlen Bereich umgibt;
einen Schritt des Härtens des Substrats, um einen Bereich zu härten, der jedem hohlen Bereich des Substrats entspricht; und
einen Schritt des Entfernens des Schutzfilms von dem Substrat.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines berührungsempfindlichen Bildschirms aus einer einzigen Glasplatte, der durch die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschaffen wird;
2 ist eine schematische Draufsicht eines mit einer ersten Filmschicht versehenen Substrats, das durch die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschaffen wird;
3 ist eine Querschnittansicht des mit der ersten Filmschicht versehenen Substrats, wie es in 2 dargestellt wird, entlang der Linie AA';
4 ist eine schematische Draufsicht der ersten Filmschicht gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine schematische Draufsicht des gehärteten Substrats mit der ersten Filmschicht gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine Querschnittansicht des gehärteten Substrats mit der ersten Filmschicht, wie es in 5 dargestellt wird, entlang der Linie AA';
7 ist eine schematische Draufsicht des gehärteten Substrats mit entfernter erster Filmschicht.
Genaue Beschreibung der Ausführungsformen
Nun folgt eine genaue Beschreibung des Verfahrens zur Herstellung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei auf die der Beschreibung beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Es ist zu beachten, dass im gesamten Dokument gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche oder ähnliche Elemente oder Element mit gleichen oder ähnlichen Funktionen zu bezeichnen. Die unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen sind Beispiele, wobei sie nur zur Erklärung der Erfindung und nicht zur Einschränkung der vorliegenden Erfindung dienen.
Wie dies in 1 dargestellt ist, umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines berührungsempfindlichen Bildschirms aus einer einzigen Glasplatte, der durch die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschaffen wird, Folgendes:
101. einen Schritt des Bildens einer ersten Filmschicht 2 auf einem bereitgestellten Substrat 1, wobei die erste Filmschicht 2 wenigstens einen hohlen Bereich 21 und einen Schutzfilm 22 umfasst, der jeden hohlen Bereich 21 umgibt.
Die erste Filmschicht 2 kann auf vielfältige Weise auf dem Substrat 1 gebildet werden. Beispielsweise wird ein dünner Film zum Schutz des Substrats 1 aufgebracht, wobei der dünne Film mit einer Maskenplatte belichtet und entwickelt wird, um die erste Filmschicht 2 zu bilden, die mit wenigstens einem hohlen Bereich 21 und dem Schutzfilm 22 versehen ist, der jeden hohlen Bereich 21 umgibt.
Gemäß einem anderen Beispiel wird die erste Filmschicht 2 mit wenigstens einem hohlen Bereich und dem jeden hohlen Bereich umgebenden Schutzfilm durch einen Siebdruckvorgang direkt auf dem Substrat 1 gebildet. Vorzugsweise ist der Schutzfilm 22 aus einem von Folgendem gebildet: aus einem Fotolack, aus einer durch Schleuderbeschichtung aufgebrachten lichtempfindlichen Tinte und aus einem säure-/alkalibeständigen dünnen Film.
Selbstverständlich kann bei der Bildung der ersten Filmschicht 2 die erste Filmschicht 2 je nach der Dicke des Substrats 1 wahlweise auf einer einzigen Oberfläche oder auf beiden Oberflächen des Substrats 1 gebildet werden, wobei in Abhängigkeit von den verschiedenen Anforderungen im Zusammenhang mit dem Design und der Produktion spezifische Parameter definiert werden.
Es ist zu beachten, dass die oben genannte Ausführung des Bildens der ersten Filmschicht 2 nur ein Beispiel ist und die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
Bei dieser Ausführungsform wird die erste Filmschicht 2 auf dem Substrat 1 durch einen Beschichtungs- oder Siebdruckvorgang gebildet, der keine Auswirkungen auf die übrigen Verfahren hat und einfach durchzuführen ist, wobei ein Muster, bei dem es sich um das Muster des hohlen Bereichs handelt, je nach den Vorgaben für den benötigten einzelnen Bildschirm auf flexible Weise gestaltet werden kann.
2 ist eine schematische Draufsicht des mit der ersten Filmschicht 2 versehenen Substrats 1. Die erste Filmschicht 2 und das Substrat 1 sind in 2 dargestellt.
3 ist eine Querschnittansicht des mit der ersten Filmschicht 2 versehenen Substrats 1, wie es in 2 dargestellt ist, gesehen entlang der Linie AA'. In 3 sind das Substrat 1, der hohle Bereich 21 und der Schutzfilm 22 der ersten Filmschicht 2 dargestellt.
Zur genaueren Beschreibung der ersten Filmschicht 2 wird auf 4 Bezug genommen, die eine schematische Draufsicht der ersten Filmschicht 2 ist, welche den hohlen Bereich 21 und den Schutzfilm 22 umfasst.
102. einen Schritt des Härtens des Substrats 1, um den Bereich zu härten, der jedem hohlen Bereich 21 des Substrats 1 entspricht.
Da die auf dem Substrat angeordnete erste Filmschicht 2 den Schutzfilm 22 umfasst, kann sichergestellt werden, dass der durch den Schutzfilm 22 bedeckte Bereich nicht gehärtet werden kann. Wenn das Substrat 1 gehärtet wird, kann das gesamte Substrat oder nur das Substrat im Bereich des hohlen Bereichs 21 gehärtet werden, wobei es sich bei dem für den Härtungsvorgang gewählten Material um ein Material handeln kann, das herkömmlicherweise für Härtungsvorgänge gewählt wird, solang der Schutzfilm 22 nicht beschädigt wird. Beispielsweise wird KNO₃ verwendet, um den Bereich zu härten, der jedem hohlen Bereich 21 des Substrats 1 entspricht.
Das gehärtete Substrat 1 ist in 5 dargestellt (die erste Filmschicht 2 ist nicht entfernt), wobei der Bereich des gehärteten Substrats 1, der jedem hohlen Bereich 21 (in 5 nicht dargestellt) der ersten Filmschicht 2 entspricht, gehärtet wird, um einen gehärteten Bereich 11 zu bilden. In 6, bei der es sich um eine Querschnittansicht des in 5 dargestellten gehärteten Substrats 1 (wobei die erste Filmschicht 2 nicht entfernt wurde) entlang der Linie AA' handelt, sind der gehärtete Bereich 11 und ein nicht gehärteter Bereich 12 des Substrats 1 sowie der hohle Bereich 21 und der Schutzfilm 22 der ersten Filmschicht 2 dargestellt.
Gemäß der Ausführungsform werden der gehärtete Bereich, der dem hohlen Bereich 21 entspricht, und der nicht gehärtete Bereich, der dem Schutzfilm 22 entspricht, durch den Härtungsvorgang gebildet, so dass, wenn ein dem Schutzfilm 22 entsprechender Bereich des Substrats 1 anschließend geschnitten wird, dieser Bereich problemlos geschnitten werden kann und eine Spannungsfreisetzung vermieden werden kann.
103. einen Schritt des Entfernens des Schutzfilms 22 vom Substrat 1. Der Schutzfilm 22 kann auf mehrere Arten entfernt werden. Beispielsweise wird der Schutzfilm 22 vom gehärteten Substrat 1 durch Abziehen oder durch Eintauchen in eine saure Flüssigkeit entfernt. Das Eintauchen des gehärteten Substrats 1 in die saure Flüssigkeit ist einfach zu bewerkstelligen und ist für die Massenproduktion in großem Maßstab geeignet.
Nun wird auf 7 Bezug genommen, die das gehärtete Substrat 1 mit entferntem Schutzfilm 22 zeigt, welches den gehärteten Bereich 11 und den nicht gehärteten Bereich 12 umfasst, wobei der gehärtete Bereich 11 einer vorgegebenen Abmessung eines berührungsempfindlichen Bildschirms aus einer einzigen Glasplatte gemäß den Anforderungen für sein Design entspricht.
Um einen vollständigen berührungsempfindlichen Bildschirm aus einer einzigen Glasplatte zu bilden, umfasst das Verfahren ferner nach den Schritten 101–103 die folgenden Schritte:
104. einen Schritt des Anbringens eines Berührungsschaltkreises auf dem Bereich, der jedem hohlen Bereich 21 des Substrats 1 entspricht, wobei der Schutzfilm 22 entfernt wurde, so dass der Bereich, der jedem hohlen Bereich 21 des Substrats 1 entspricht, zu einem Berührungsbereich mit einer Berührungsfunktion wird.
105. einen Schritt des Schneidens des Bereichs, in dem der Schutzfilm vom Substrat 1 entfernt wurde, gemäß den Abmessungen des berührungsempfindlichen Bildschirms aus einer einzigen Glasplatte, so dass der jedem hohlen Bereich 21 entsprechende Bereich des Substrats zu einem berührungsempfindlichen Bildschirm aus einer einzigen Glasplatte wird, wobei jeder berührungsempfindliche Bildschirm aus einer einzigen Glasplatte einen Berührungsbereich umfasst.
Um eine genauere Ausrichtung beim Bilden der ersten Filmschicht 2 zu gewährleisten und eine genauere Ausrichtung beim Schneidevorgang zu gewährleisten, ist es notwendig, eine Ausrichtungsmarkierung anzubringen. Vor der Bildung der ersten Filmschicht 2 auf dem bereitgestellten Substrat 1 umfasst das Verfahren zum Beispiel Folgendes:
einen Schritt des Bildens einer Ausrichtungsmarkierung auf dem Substrat 1 mittels Siebdruckverfahren, Ätzverfahren oder Druckverfahren, wobei die Ausrichtungsmarkierung zur Ausrichtung verwendet wird, wenn der Schutzfilm 22 gebildet wird, und dazu dient, ein Koordinatensystem zu bilden, wenn der Berührungsschaltkreis angebracht wird. Nach dem Schritt 103 umfasst das Verfahren basierend auf der angebrachten Ausrichtungsmarkierung ferner Folgendes: einen Schritt der Ausführung eines Siebdruckvorgangs zur Bildung eines schwarzen Rahmens in dem Bereich, in dem der Schutzfilm 22 vom Substrat entfernt wurde; im Schritt 105 wird ein Vorgang des Zuschneidens entlang des mittels Siebdruckverfahren aufgedruckten schwarzen Rahmens durchgeführt, so dass der jedem hohlen Bereich 21 des Substrats 1 entsprechende Bereich zu einem berührungsempfindlichen Bildschirm aus einer einzigen Glasplatte wird, wobei die Anzahl der gebildeten berührungsempfindlichen Bildschirme aus einer einzigen Glasplatte eins zu eins der Anzahl der hohlen Bereiche 21 entspricht. Da die feststehende Ausrichtungsmarkierung angebracht wurde, wird das Problem der Verschiebung der Ausrichtung beim Herstellungsvorgang verringert.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist folgende günstige Auswirkungen auf: Es wird ein Schutzfilm auf dem Glassubstrat angebracht, um zu verhindern, dass der Bereich des Schutzfilms gehärtet wird, wenn das Glassubstrat gehärtet wird, es kommt zu keiner Spannungsfreisetzung beim Zuschneidevorgang, so dass die Ausbeute des Zuschneidevorgangs erhöht wird, und die Verfahrensschritte sind einfach und problemlos durchzuführen, was sich günstig auf die Produktionseffizienz auswirkt.
Es versteht sich von selbst, dass durch den Fachmann verschiedene Modifikationen und Abänderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Somit umfasst die Erfindung auch diese Modifikationen und Abänderungen, sofern diese Modifikationen und Abänderungen in den Schutzumfang der Ansprüche der vorliegenden Erfindung und ihrer Äquivalente fallen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines berührungsempfindlichen Bildschirm aus einer einzigen Glasplatte, umfassend: einen Schritt des Bildens (101) einer ersten Filmschicht (2) auf einem bereitgestellten Substrat (1), wobei die erste Filmschicht (2) wenigstens einen hohlen Bereich (21) und einen Schutzfilm (22) umfasst, der jeden hohlen Bereich (21) umgibt; einen Schritt des Härtens (102) des Substrats (1), um einen Bereich zu härten, der jedem hohlen Bereich (21) des Substrats entspricht; und einen Schritt des Entfernens (103) des Schutzfilms (22) vom Substrat (1).
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Schritt des Anbringens (104) eines Berührungsschaltkreises auf dem Bereich, der jedem hohlen Bereich (21) des Substrats (1) entspricht, wobei der Schutzfilm (22) entfernt wurde, so dass der jedem hohlen Bereich (21) des Substrats (1) entsprechende Bereich zu einem Berührungsbereich mit einer Berührungsfunktion wird; und einen Schritt des Schneidens (105) eines Bereichs, in dem der Schutzfilm (22) vom Substrat (1) entfernt wurde, gemäß den Abmessungen des berührungsempfindlichen Bildschirms aus einer einzigen Glasplatte, so dass der jedem hohlen Bereich (21) des Substrats entsprechende Bereich zu einem berührungsempfindlichen Bildschirm aus einer einzigen Glasplatte wird, wobei jeder berührungsempfindliche Bildschirm aus einer einzigen Glasplatte einen Berührungsbereich umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Verfahren vor dem Bilden der ersten Filmschicht auf dem bereitgestellten Substrat ferner Folgendes umfasst: einen Schritt des Bildens einer Ausrichtungsmarkierung auf dem Substrat (1) durch ein Siebdruckverfahren, ein Ätzverfahren oder ein Druckverfahren, wobei die Ausrichtungsmarkierung zur Ausrichtung verwendet wird, wenn der Schutzfilm (22) gebildet wird, und dazu dient, ein Koordinatensystem zu bilden, wenn der Berührungsschaltkreis angebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend: einen Schritt des Ausführens eines Siebdruckvorgangs zur Bildung eines schwarzen Rahmens gemäß der Ausrichtungsmarkierung in dem Bereich, in dem der Schutzfilm (22) vom Substrat (1) entfernt wurde.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt des Schneidens (105) des Bereichs, in dem der Schutzfilm (22) vom Substrat (1) entfernt wurde, so dass der jedem hohlen Bereich des Substrats entsprechende Bereich zu einem berührungsempfindlichen Bildschirm aus einer einzigen Glasplatte wird, Folgendes umfasst: Durchführen eines Schneidevorgangs entlang des mittels Siebdruck aufgedruckten schwarzen Rahmens, so dass der jedem hohlen Bereich (21) des Substrats (1) entsprechende Bereich zu einem berührungsempfindlichen Bildschirm aus einer einzigen Glasplatte wird, wobei die Anzahl der gebildeten berührungsempfindlichen Bildschirme aus einer einzigen Glasplattes eins zu eins der Anzahl der hohlen Bereiche entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Bildens (101) der ersten Filmschicht (2) auf dem bereitgestellten Substrat (1) Folgendes umfasst: Aufbringen eines dünnen Films zum Schutz des Substrats (1) auf einer Oberfläche oder auf beiden Oberflächen des Substrats (1); und Bereitstellen einer Maskenplatte und Umwandeln des dünnen Films in die erste Filmschicht (2) mit dem wenigstens einen hohlen Bereich (21) und dem jeden hohlen Bereich (21) umgebenden Schutzfilm (22) durch einen Belichtungsvorgang.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Bildens der ersten Filmschicht auf dem bereitgestellten Substrat Folgendes umfasst: Direktes Bilden der ersten Filmschicht (2) mit dem wenigstens einen hohlen Bereich (21) und dem jeden hohlen Bereich (21) umgebenden Schutzfilm (22) auf einer Oberfläche oder auf beiden Oberflächen des Substrats (1) durch einen Siebdruckvorgang.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Härtens (102) des Substrats (1), um den jedem hohlen Bereich (21) des Substrats (1) entsprechenden Bereich zu härten, Folgendes umfasst: Härten des jedem hohlen Bereich (21) des Substrats (1) entsprechenden Bereichs durch KNO3.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Entfernens (103) des Schutzfilms (22) vom Substrat Folgendes umfasst: Entfernen des Schutzfilms (22) durch Eintauchen des gehärteten Substrats in eine saure Flüssigkeit.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schutzfilm (22) aus einem von Folgendem gebildet ist: aus einem Fotolack, aus einer durch Schleuderbeschichtung aufgebrachten lichtempfindlichen Tinte und aus einem säure-/alkalibeständigen dünnen Film.