TWI543036B - 雙層觸控式螢幕及其製備方法 - Google Patents

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Description

雙層觸控式螢幕及其製備方法
本發明涉及光電領域，尤其涉及一種雙層觸控式螢幕及其製備方法。
觸控式螢幕是可接收觸摸等輸入信號的感應式裝置。觸控式螢幕賦予了資訊交互嶄新的面貌，是極富吸引力的全新資訊交互設備。觸控式螢幕技術的發展引起了國內外資訊傳媒界的普遍關注，已成為光電行業異軍突起的朝陽高新技術產業。
根據觸控式螢幕的各個區域是否透光，觸控式螢幕上塗覆有油墨層的區域可以稱為非可視區，其他未塗覆有油墨的區域可以稱為可視區。觸控式螢幕的工作感應區通常設置於可視區。
目前，ITO(氧化銦錫)層是觸控式螢幕模組中至關重要的組成部分。雖然觸控式螢幕的製造技術一日千里的飛速發展著，但是以投射式電容屏為例，ITO層的基礎製造流程近年來並未發生太大的改變。總是不可避免的需要ITO鍍膜，ITO圖形化。
銦是一種昂貴的金屬材料，因此以ITO作為導電層的 材料，很大程度上提升上觸控式螢幕的成本，再者，ITO導電層在圖形化工藝中，需將鍍好的整面ITO膜進行蝕刻，以形成ITO圖案，在此工藝中，大量的ITO被蝕刻掉，造成大量的貴金屬浪費及污染，成本較高。
基於此，有必要提供一種成本較低的雙層觸控式螢幕。
一種雙層觸控式螢幕，包括：透明蓋板玻璃；層疊在該透明蓋板玻璃的一個表面的第一透明壓印膠層，該透明蓋板玻璃的折射率大於該第一透明壓印膠層的折射率，該第一透明壓印膠層上設有網格狀的第一凹槽；嵌設於該第一透明壓印膠層內的第一導電層，該第一導電層包括多個沿第一方向延伸的第一導電條，該第一導電條由導電絲線交叉形成，該導電絲線由填充於該第一凹槽中的導電材料固化形成；層疊在該第一透明壓印膠層上的第二透明壓印膠層，該第一透明壓印膠層的折射率不小於該第二透明壓印膠層的折射率，該第二透明壓印膠層上設有網格狀的第二凹槽；嵌設於該第二透明壓印膠層內的第二導電層，該第二導電層包括多個沿第二方向延伸的第二導電條，該第二導電條由導電絲線交叉形成，該導電絲線由填充於該第二凹槽中的導電 材料固化形成；以及覆蓋在該第二透明壓印膠層上的增透層，該第二透明壓印膠層的折射率大於該增透層的折射率並且該增透層的折射率大於空氣的折射率；該第一方向與該第二方向不平行，該第一導電條與該第二導電條在該透明蓋板玻璃的厚度方向上相互間隔及絕緣。
在一個實施例中，該增透層的材料為熱固化型樹脂或紫外線固化型樹脂，該增透層的厚度為0.5微米至5微米。
在一個實施例中，該熱固化型樹脂按照質量比例包括總份數為100份的如下組分：50份至80份的高分子樹脂、10份至40份的溶劑、0.1份至5份的流平劑、0.1份至5份的消泡劑以及0.1份至5份的增塑劑；該高分子樹脂為聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯、環氧樹脂和乙烯基醚中的至少一種；該溶劑為乙醇、正丁醇、乙二醇-丁醚、乙酸丁酯、環己酮和縮水甘油醚中的至少一種；該流平劑為聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纖維、硝化纖維素和聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種；該消泡劑為磷酸酯類消泡劑、脂肪酸酯類消泡劑和有機矽類消泡劑中的至少一種；該增塑劑為鄰二甲酸酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯和偏苯三酸酯中的至少一種。
在一個實施例中，該紫外線固化型樹脂按照質量比例包括總份數為100份的如下組分：60份至80份的有機單體、10份至30份的稀釋劑、0.01份至1份的光引發劑、0.2份至2份的穩定劑、0.2份至2份的流平劑、0.3份至2份的消泡劑以及0.5份至3份的增塑劑：該有機單體為丙烯酸酯、環氧樹脂和乙烯基醚中的至少一種；該稀釋劑為三丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、1,6-己二醇甲氧基單丙烯酸酯和乙氧基化新戊二醇甲氧基單丙烯酸酯中的至少一種；該光引發劑為芳香重氮鹽、芳香硫鎓鹽、芳香碘鎓鹽和二茂鐵鹽中的至少一種；該穩定劑為對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌、2,6-二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪和蒽醌中的至少一種；該流平劑為聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纖維、硝化纖維素和聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種；該消泡劑為磷酸酯類消泡劑、脂肪酸酯類消泡劑和有機矽類消泡劑中的至少一種；該增塑劑為鄰二甲酸酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯和偏苯三酸酯中的至少一種。
在一個實施例中，該第一導電層的材料為金屬單質 或合金，碳奈米管，石墨烯，有機導電高分子或ITO；該第二導電層的材料為金屬單質或合金，碳奈米管，石墨烯，有機導電高分子或ITO。
在一個實施例中，該金屬選自金、銀、銅、鋁、鎳和鋅中的至少一種。
在一個實施例中，該第一透明壓印膠層和第二透明壓印膠層的導電絲線的寬度為0.2微米至5微米，該導電絲線的厚度為1微米至10微米，任意兩導電絲線的交點構成結點，任意兩相鄰的該結點之間的距離為50微米至500微米。
在一個實施例中，該第一透明壓印膠層和第二透明壓印膠層的材料均為熱固化樹脂或紫外線固化樹脂；該第一透明壓印膠層的厚度為1微米至10微米，該第二透明壓印膠層的厚度為1微米至10微米。
在一個實施例中，該透明蓋板玻璃的材料為矽鋁酸鹽玻璃或鈣鈉玻璃，該透明蓋板玻璃的的厚度為0.3毫米至1.2毫米，該透明蓋板玻璃朝向該第一透明壓印膠層的表面的Si-O-基與第一透明壓印膠層鍵合。
在一個實施例中，該透明蓋板玻璃朝向該第一透明壓印膠層的表面的粗糙度為2奈米至8奈米。
一種雙層觸控式螢幕的製備方法，包括如下步驟：提供透明蓋板玻璃，並對該透明蓋板玻璃的一個表面進行表面處理； 在該透明蓋板玻璃的經過表面處理的表面塗覆壓印膠，形成第一透明壓印膠層，該透明蓋板玻璃的折射率大於該第一透明壓印膠層的折射率；在該第一透明壓印膠層形成網格狀的第一凹槽，於該第一凹槽中填充導電材料並加以固化，形成嵌設於該第一透明壓印膠層內的第一導電層，該第一導電層包括多個沿第一方向延伸的第一導電條，該第一導電條包括收容於該第一凹槽且相互交叉的多條導電絲線；在該第一透明壓印膠層上塗覆該壓印膠，形成第二透明壓印膠層，該第一透明壓印膠層的折射率不小於該第二透明壓印膠層的折射率；在該第二透明壓印膠層形成網格狀的第二凹槽，於該第二凹槽中填充導電材料並加以固化，形成嵌設於該第二透明壓印膠層內的第二導電層，該第二導電層包括多個沿第二方向延伸的第二導電條，該第二導電條包括收容於該第二凹槽且相互交叉的多條導電絲線，該第一方向與該第二方向不平行，該第一導電條與該第二導電條在該透明蓋板玻璃的厚度方向上相互間隔及絕緣；在該第二透明壓印膠層上形成增透層，該第二透明壓印膠層的折射率大於該增透層的折射率並且該增透層的折射率大於空氣的折射率。
在一個實施例中，該形成網格狀的第一凹槽的步驟 為：提供一第一壓印模具，該第一壓印模具包括第一壓印面，該第一壓印面上設有網格狀的第一凸條圖案，將該第一壓印面壓合於該第一壓印膠層上並對第一壓印膠層進行硬化，然後取下第一壓印模具；該形成網格狀的第二凹槽的步驟為：提供一第二壓印模具，該第二壓印模具包括第二壓印面，該第二壓印面上設有網格狀的第二凸條圖案，將該第二壓印面壓合於該第二壓印膠層上並對第二壓印膠層進行硬化，然後取下第二壓印模具。
在一個實施例中，該第一凸條圖案及第二凸條圖案均包括多個交叉的凸條，該凸條的寬度為0.2微米至5微米，該凸條的厚度為1微米至10微米，任意兩凸條交叉的交點構成結點，任意兩相鄰的該結點之間的距離為50微米至500微米。
在一個實施例中，該形成增透層為：在該第二透明壓印膠層上塗覆熱固化型樹脂或紫外線固化型樹脂，固化後形成該增透層。
在一個實施例中，該熱固化型樹脂按照質量比例包括總份數為100份的如下組分：50份至80份的高分子樹脂、10份至40份的溶劑、0.1份至5份的流平劑、0.1份至5份的消泡劑以及0.1份至5份的增塑劑；該高分子樹脂為聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯、 環氧樹脂和乙烯基醚中的至少一種；該溶劑為乙醇、正丁醇、乙二醇-丁醚、乙酸丁酯、環己酮和縮水甘油醚中的至少一種；該流平劑為聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纖維、硝化纖維素和聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種；該消泡劑為磷酸酯類消泡劑、脂肪酸酯類消泡劑和有機矽類消泡劑中的至少一種；該增塑劑為鄰二甲酸酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯和偏苯三酸酯中的至少一種。
在一個實施例中，該紫外線固化型樹脂按照質量比例包括總份數為100份的如下組分：60份至80份的有機單體、10份至30份的稀釋劑、0.01份至1份的光引發劑、0.2份至2份的穩定劑、0.2份至2份的流平劑、0.3份至2份的消泡劑以及0.5份至3份的增塑劑：該有機單體為丙烯酸酯、環氧樹脂和乙烯基醚中的至少一種；該稀釋劑為三丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、1,6-己二醇甲氧基單丙烯酸酯和乙氧基化新戊二醇甲氧基單丙烯酸酯中的至少一種；該光引發劑為芳香重氮鹽、芳香硫鎓鹽、芳香碘鎓鹽和二茂鐵鹽中的至少一種； 該穩定劑為對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌、2,6-二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪和蒽醌中的至少一種；該流平劑為聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纖維、硝化纖維素和聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種；該消泡劑為磷酸酯類消泡劑、脂肪酸酯類消泡劑和有機矽類消泡劑中的至少一種；該增塑劑為鄰二甲酸酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯和偏苯三酸酯中的至少一種。
相對於傳統的觸控式螢幕，這種雙層觸控式螢幕通過填充在第一凹槽和第二凹槽內的導電材料形成的第一導電層和第二導電層取代ITO，這種工藝不需要額外的刻蝕技術，在保證透光率及導電性的同時，又具有較低的材料成本，故而能降低成本。
100‧‧‧雙層觸控式螢幕
10‧‧‧透明蓋板玻璃
20‧‧‧第一透明壓印膠層
30‧‧‧第一導電層
40‧‧‧第二透明壓印膠層
50‧‧‧第二導電層
60‧‧‧增透層
32‧‧‧第一凹槽
52‧‧‧第二凹槽
200‧‧‧第一壓印模具
210‧‧‧第一凸條圖案
300‧‧‧第二壓印模具
310‧‧‧第二凸條圖案
S10~S60‧‧‧步驟
圖1為一實施方式的雙層觸控式螢幕的部分分離示意圖；圖2為如圖1所示的雙層觸控式螢幕的剖面示意圖；圖3a至圖3d為如圖1所示的雙層觸控式螢幕的導電條的基本網格的示意圖；圖4為如圖1所示的雙層觸控式螢幕的增透層一側的入射光折射示意圖；圖5為如圖1所示的雙層觸控式螢幕的製備方法的流程圖；圖6a至圖6h為如圖1所示的雙層觸控式螢幕在製備過程中 各個不同狀態的示意圖。
為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。
如圖1所示的一實施方式的雙層觸控式螢幕100，包括：透明蓋板玻璃10、第一透明壓印膠層20、第一導電層30、第二透明壓印膠層40、第二導電層50以及增透層60。
透明蓋板玻璃10的折射率大於第一透明壓印膠層20的折射率，第一透明壓印膠層20的折射率不小於第二透明壓印膠層40的折射率，第二透明壓印膠層40的折射率大於增透層60的折射率並且增透層60的折射率大於空氣的折射率。
透明蓋板玻璃10的可以為矽鋁酸鹽玻璃或鈣鈉玻璃，透明蓋板玻璃10的厚度可以為0.3毫米至1.2毫米。
本實施方式中，透明蓋板玻璃10朝向第一透明壓印膠層20的表面的Si-O-基與第一透明壓印膠層20鍵合。
透明蓋板玻璃10朝向第一透明壓印膠層20的表面的粗糙度為2奈米至8奈米。
在一個較佳的實施方式中，透明蓋板玻璃10的厚度 為0.5毫米至0.7毫米。
結合圖2，第一透明壓印膠層20層疊在透明蓋板玻璃10的一個表面，第一透明壓印膠層20上設有網格狀的第一凹槽32，第一導電層30嵌設於第一透明壓印膠層20內。
第二透明壓印膠層40層疊在第一透明壓印膠層20上，第二透明壓印膠層40上設有網格狀的第二凹槽52，第二導電層50嵌設於第二透明壓印膠層40內。
第一透明壓印膠層20的材料可以為熱固化樹脂或紫外線固化樹脂，第二透明壓印膠層40的材料可以為熱固化樹脂或紫外線固化樹脂。
紫外線固化樹脂一般包括預聚物、單體、光引發劑及助劑，各組份莫耳配比為：30至50%：40至60%：1至6%：0.2至1%。其中，預聚物選自：環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯及丙烯酸樹脂等；單體選自：單官能、二官能、三官能及多官能者；光引發劑選自：二苯甲酮、二苯乙酮等；助劑可加可不加，一般作為黏接劑使用，常用助劑包括：對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌及2,6-二叔丁基甲苯酚等。
第一透明壓印膠層20的厚度可以為1微米至10微米。第二透明壓印膠層40的厚度可以為1微米至10微米。
在一個較佳的實施方式中，第一透明壓印膠層20的厚度為2微米至5微米。
在一個較佳的實施方式中，第二透明壓印膠層40的 厚度為2微米至5微米。
第一導電層30包括多個沿第一方向延伸的第一導電條，第一導電條由導電絲線交叉形成，導電絲線由填充於第一凹槽32中的導電材料固化形成。
第二導電層50包括多個沿第二方向延伸的第二電條，第二導電條由導電絲線交叉形成，導電絲線由填充於第二凹槽52中的導電材料固化形成。
結合圖1，第一方向與第二方向不平行，第一導電條與第二導電條在透明蓋板玻璃10的厚度方向上相互間隔及絕緣。
導電材料可以為金屬、碳奈米管、石墨烯、導電高分子或者氧化銦錫。
金屬選自金、銀、銅、鋁、鎳和鋅中的至少一種。
導電絲線的寬度可以為0.2微米至5微米，導電絲線的厚度可以為1微米至10微米，任意兩導電絲線的交點構成結點，任意兩相鄰的結點之間的距離可以為50微米至500微米。
在一個較佳的實施方式中，導電絲線的寬度為0.5微米至2微米，導電絲線的厚度為2微米至5微米。
圖3a至圖3d為本實施方式的雙層觸控式螢幕的導電條的基本網格的示意圖。結合圖3a至圖3d可以看出，構成導電條的基本網格可以是正多邊形，如正方形、菱形、正六邊形等，或隨機網格圖形。第一導電層30和第二導電層50分別對應第一軸向導電單元和第二軸向導電單元，第一軸向導電單元和第二軸向導 電單元被分隔成相互絕緣的第一軸向導電圖案和第二軸向導電圖案。
增透層60的材料為熱固化型樹脂或紫外線固化型樹脂，增透層60的厚度為0.5微米至5微米。
在一個較佳的實施方式中，增透層60的厚度為1微米至2微米。
本實施方式中，熱固化型樹脂按照質量比例包括總份數為100份的如下組分：50份至80份的高分子樹脂、10份至40份的溶劑、0.1份至5份的流平劑、0.1份至5份的消泡劑以及0.1份至5份的增塑劑。
高分子樹脂可以為聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯、環氧樹脂和乙烯基醚中的至少一種。
溶劑可以為乙醇、正丁醇、乙二醇-丁醚、乙酸丁酯、環己酮和縮水甘油醚中的至少一種。
流平劑用來改善樹脂的流平性能，防止收縮和針孔等塗層缺陷的產生，使塗膜平整，並可以提高光澤度。流平劑可以為聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纖維、硝化纖維素和聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種。
消泡劑是用來防止和消除塗料在製造和使用過程中產生氣泡，防止塗層產生針孔。消泡劑可以為磷酸酯類消泡劑、脂肪酸酯類消泡劑和有機矽類消泡劑中的至少一種。在其中一實施例中，消泡劑可以為磷酸三丁酯消泡劑、丙二醇脂肪酸酯消泡 劑和聚甲基矽氧烷消泡劑中的至少一種。
增塑劑的作用就是在於削弱聚合物分子間的作用力，從而提高膠的柔韌性，鬆弛內應力，從而提高了膠的衝擊強度。增塑劑可以為鄰二甲酸酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯和偏苯三酸酯中的至少一種。
這種熱固化型樹脂的熱固化溫度為100℃至180℃，固化時間為5分鐘至30分鐘，黏度為500厘泊(cps)至5000厘泊。
紫外線固化型樹脂按照質量比例包括總份數為100份的如下組分：60份至80份的有機單體、10份至30份的稀釋劑、0.01份至1份的光引發劑、0.2份至2份的穩定劑、0.2份至2份的流平劑、0.3份至2份的消泡劑以及0.5份至3份的增塑劑。
有機單體可以為丙烯酸酯、環氧樹脂、乙烯基醚等低黏度材質，以提供更好的流動性。
稀釋劑一方面起稀釋作用，使膠液具有便於施工的黏度，另一方面又起交聯作用。稀釋劑可以起到改善黏度、黏接力、柔韌性、硬度和固化速度的作用。稀釋劑可以為三丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、1,6-己二醇甲氧基單丙烯酸酯和乙氧基化新戊二醇甲氧基單丙烯酸酯中的至少一種。
光引發劑的作用是在膠體吸收紫外線能後，經分解產生自由基或離子，進而引發有機單體聚合交聯成網路結構，從而達到黏接材料的作用。光引發劑可以為芳香重氮鹽、芳香硫鎓 鹽、芳香碘鎓鹽和二茂鐵鹽中的至少一種。
穩定劑可以減少存放時發生聚合的機率，提高樹脂的存儲穩定性。穩定劑為對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌、2,6-二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪和蒽醌中的至少一種。
這種紫外線固化型樹脂的固化波長小於400奈米，黏度為500厘泊至5000厘泊。
為了減少雙層觸控式螢幕表面反射光，將透明蓋板玻璃10、第一透明壓印膠層20、第二透明壓印膠層40以及增透層60按照折射率進行高低順序堆疊。結合圖4，光線從空氣入射到增透層60中，接著依次射入第二透明壓印膠層40、第一透明壓印膠層20和透明蓋板玻璃10。假設空氣折射率為n1=1.0；透明蓋板玻璃10的折射率為n5=1.52；第一透明壓印膠層20的折射率為n4，第二透明壓印膠層40的折射率為n3，增透層60的折射率為n2。為了減少光的反射損失，n1、n2、n3、n4及n5需要滿足以下條件：n1<n2<n3 n4<n5。n3=n4即第一透明壓印膠層20和第二透明壓印膠層40為同種材質，否則n3需小於n4。
第一透明壓印膠層20、第二透明壓印膠層40以及增透層60的折射率均應小於1.52，且第二透明壓印膠層40的折射率應不大於第一透明壓印膠層20的折射率，增透層60的折射率小於第二透明壓印膠層40的折射率。
本實施方式中，第一透明壓印膠層20的材質為PMMA紫外線膠(固化後的折射率為n4=1.49)，第二透明壓印膠 層40的材質為聚乙烯異丁醚紫外線膠(固化後的折射率為n3=1.44)，增透層60的材質為為熱固型聚四氟乙烯(固化後的折射率為n2=1.35)。在另一個實施方式中，第二透明壓印膠層40的材質可以與第一透明壓印膠層相同，均為PMMA紫外線膠，其他材料不變。
相對於傳統的觸控式螢幕，這種雙層觸控式螢幕通過填充在第一凹槽32和第二凹槽52內的導電材料形成的第一導電層30和第二導電層50取代ITO，這種工藝不需要額外的刻蝕技術，在保證透光率及導電性的同時，又具有較低的材料成本，故而能降低成本。
本實施方式中，第一導電層30和第二導電層50的材料為銀，更進一步保證導電單元的導電性能。
通過將透明蓋板玻璃10、第一透明壓印膠層20、第二透明壓印膠層40以及增透層60按照折射率進行高低順序堆疊，得到透過率較高的雙層觸控式螢幕100，相對於傳統的雙層觸控式螢幕，這種雙層觸控式螢幕100的透過率較高。
此外，這種採用第一導電層30和第二導電層50的雙層觸控式螢幕100可以解決傳統的大型觸控面板因ITO片阻過大而引起的回應慢等問題。同時，由於第一導電層30和第二導電層50分別嵌設於第一透明壓印膠層20和第二透明壓印膠層40內，可以避免第一導電層30和第二導電層50的刮傷。
採用第一導電層30和第二導電層50的雙層觸控式螢 幕100不需要搭橋結構，製程簡易，有利於提高效率及良率。
第二導電層50上塗覆的增透層60可以起到保護作用，防止第二導電層50被刮傷。
如圖5和圖6a至圖6h所示的上述雙層觸控式螢幕100的製備方法，包括如下步驟：
S10：提供透明蓋板玻璃10，並對透明蓋板玻璃10的一個表面進行表面處理。
提供如圖6a所示的透明蓋板玻璃10，並對透明蓋板玻璃10的一個表面進行表面處理，得到如圖6b所示的透明蓋板玻璃10。
具體的表面處理過程為：用等離子清潔機使透明蓋板玻璃10的一個表面清潔化及粗糙化，使透明蓋板玻璃10的表面的粗糙度為2奈米至8奈米，以及使透明蓋板玻璃10表面的Si-O-基露出，以增加透明蓋板玻璃10的黏合力。
透明蓋板玻璃10的可以為矽鋁酸鹽玻璃或鈣鈉玻璃，透明蓋板玻璃10的厚度可以為0.3毫米至1.2毫米。
在一個較佳的實施方式中，透明蓋板玻璃10的厚度為0.5毫米至0.7毫米。
本實施方式中，透明蓋板玻璃10為0.7毫米厚的矽鋁酸鹽強化玻璃。
S20：在透明蓋板玻璃10的經過表面處理的表面塗覆壓印膠，形成第一透明壓印膠層20。
在透明蓋板玻璃10的經過表面處理的表面塗覆壓印膠，得到如圖6c所示的透明蓋板玻璃10和第一透明壓印膠層20。
透明蓋板玻璃10的折射率大於第一透明壓印膠層20的折射率。壓印膠可以為熱固化樹脂或紫外線固化樹脂。
紫外線固化樹脂一般包括預聚物、單體、光引發劑及助劑，各組份莫耳配比為：30至50%：40至60%：1至6%：0.2至1%。其中，預聚物選自：環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯及丙烯酸樹脂等；單體選自：單官能、二官能、三官能及多官能者；光引發劑選自：二苯甲酮、二苯乙酮等；助劑可加可不加，一般作為黏接劑使用，常用助劑包括：對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌及2,6-二叔丁基甲苯酚等。
第一透明壓印膠層20的厚度為1微米至10微米。
在一個較佳的實施方式中，第一透明壓印膠層20的厚度為2微米至5微米。
本實施方式中，在透明蓋板玻璃10的經過表面處理的表面塗覆厚度為5微米的PMMA紫外線膠，形成第一透明壓印膠層20。
S30：在第一透明壓印膠層20形成網格狀的第一凹槽32，於第一凹槽32中填充導電材料並加以固化，形成嵌設於第一透明壓印膠層20內的第一導電層30。
第一導電層30包括多個沿第一方向延伸的第一導電條，第一導電條由導電絲線交叉形成，導電絲線由填充於第一凹 槽32中的導電材料固化形成。
結合圖6d和圖6e，形成網格狀的第一凹槽32的步驟為：提供一第一壓印模具200，第一壓印模具200包括第一壓印面，第一壓印面上設有網格狀的第一凸條圖案210，將第一壓印面壓合於第一壓印膠層20上並對第一壓印膠層20進行硬化，然後取下第一壓印模具200。
其中，第一導電層30的厚度不大於第一凹槽32的深度。
第一凸條圖案210包括多個交叉的凸條，凸條的寬度為0.2微米至5微米，凸條的厚度為1微米至10微米，任意兩凸條交叉的交點構成結點，任意兩相鄰的結點之間的距離為50微米至500微米。
導電材料可以為金屬、碳奈米管、石墨烯、導電高分子或者氧化銦錫。
金屬選自金、銀、銅、鋁、鎳和鋅中的至少一種。
S40：在第一透明壓印膠層20上塗覆該壓印膠，形成第二透明壓印膠層40。
第一透明壓印膠層20的折射率不小於第二透明壓印膠層40的折射率。
第二透明壓印膠層40的厚度為1微米至10微米。
在一個較佳的實施方式中，第二透明壓印膠層40的厚度為2微米至5微米。
本實施方式中，在第一透明壓印膠層20的表面塗覆厚度為5微米的聚乙烯異丁醚紫外線膠，形成第二透明壓印膠層40。
壓印膠的具體成分如上所述。
S50：在第二透明壓印膠層40形成網格狀的第二凹槽52，於第二凹槽52中填充導電材料並加以固化，形成嵌設於第二透明壓印膠層40內的第二導電層50。
第二導電層50包括多個沿第二方向延伸的第二電條，第二導電條由導電絲線交叉形成，導電絲線由填充於第二凹槽52中的導電材料固化形成。
結合圖1，第一方向與第二方向不平行，第一導電條與第二導電條在透明蓋板玻璃10的厚度方向上相互間隔及絕緣。
結合圖6f和圖6g，S50中，形成網格狀的第二凹槽52的步驟可以為：提供一第二壓印模具300，第二壓印模具300包括第二壓印面，第二壓印面上設有網格狀的第二凸條圖案310，將第二壓印面壓合於第二壓印膠層40上並對第二壓印膠層40進行硬化，然後取下第二壓印模具300。
其中，第二導電層50的厚度不大於第二凹槽52的深度。
第二凸條圖案310包括多個交叉的凸條，凸條的寬度為0.2微米至5微米，凸條的厚度為1微米至10微米，任意兩凸條交 叉的交點構成結點，任意兩相鄰的結點之間的距離為50微米至500微米。
導電材料可以為金屬、碳奈米管、石墨烯、導電高分子或者氧化銦錫。
金屬選自金、銀、銅、鋁、鎳和鋅中的至少一種。
圖3a至圖3d為本實施方式的雙層觸控式螢幕的導電格線的基本網格的示意圖。結合圖3a至圖3d可以看出，構成格線的基本網格可以是正多邊形，如正方形、菱形、正六邊形等，或隨機網格圖形。第一導電層30和第二導電層50分別對應第一軸向導電單元和第二軸向導電單元，第一軸向導電單元和第二軸向導電單元被分隔成相互絕緣的第一軸向導電圖案和第二軸向導電圖案。
S60：在第二透明壓印膠層40上形成增透層60。
結合圖6h，在第二透明壓印膠層40上塗覆熱固化型樹脂或紫外線固化型樹脂，固化後形成增透層60。
第二透明壓印膠層40的折射率大於增透層60的折射率並且增透層60的折射率大於空氣的折射率。
增透層60的材料為熱固化型樹脂或紫外線固化型樹脂，增透層60的厚度為0.5微米至5微米。
在一個較佳的實施方式中，增透層60的厚度為1微米至2微米。
本實施方式中，熱固化型樹脂按照質量比例包括總 份數為100份的如下組分：50份至80份的高分子樹脂、10份至40份的溶劑、0.1份至5份的流平劑、0.1份至5份的消泡劑以及0.1份至5份的增塑劑。
高分子樹脂可以為聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯、環氧樹脂和乙烯基醚中的至少一種。
溶劑可以為乙醇、正丁醇、乙二醇-丁醚、乙酸丁酯、環己酮和縮水甘油醚中的至少一種。
流平劑用來改善樹脂的流平性能，防止收縮和針孔等塗層缺陷的產生，使塗膜平整，並可以提高光澤度。流平劑可以為聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纖維、硝化纖維素和聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種。
消泡劑是用來防止和消除塗料在製造和使用過程中產生氣泡，防止塗層產生針孔。消泡劑可以為磷酸酯類消泡劑、脂肪酸酯類消泡劑和有機矽類消泡劑中的至少一種。在其中一實施例中，消泡劑可以為磷酸三丁酯消泡劑、丙二醇脂肪酸酯消泡劑和聚甲基矽氧烷消泡劑中的至少一種。
增塑劑的作用就是在於削弱聚合物分子間的作用力，從而提高膠的柔韌性，鬆弛內應力，從而提高了膠的衝擊強度。增塑劑可以為鄰二甲酸酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯和偏苯三酸酯中的至少一種。
這種熱固化型樹脂的熱固化溫度為100℃至180℃，固化時間為5分鐘至30分鐘，黏度為500厘泊至5000厘泊。
紫外線固化型樹脂按照質量比例包括總份數為100份的如下組分：60份至80份的有機單體、10份至30份的稀釋劑、0.01份至1份的光引發劑、0.2份至2份的穩定劑、0.2份至2份的流平劑、0.3份至2份的消泡劑以及0.5份至3份的增塑劑。
有機單體可以為丙烯酸酯、環氧樹脂、乙烯基醚等低黏度材質，以提供更好的流動性。
稀釋劑一方面起稀釋作用，使膠液具有便於施工的黏度，另一方面又起交聯作用。稀釋劑可以起到改善黏度、黏接力、柔韌性、硬度和固化速度的作用。稀釋劑可以為三丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、1,6-己二醇甲氧基單丙烯酸酯和乙氧基化新戊二醇甲氧基單丙烯酸酯中的至少一種。
光引發劑的作用是在膠體吸收紫外線能後，經分解產生自由基或離子，進而引發有機單體聚合交聯成網路結構，從而達到黏接材料的作用。光引發劑可以為芳香重氮鹽、芳香硫鎓鹽、芳香碘鎓鹽和二茂鐵鹽中的至少一種。
穩定劑可以減少存放時發生聚合的機率，提高樹脂的存儲穩定性。穩定劑為對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌、2,6-二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪和蒽醌中的至少一種。
這種紫外線固化型樹脂的固化波長小於400奈米，黏度為500厘泊至5000厘泊。
為了減少雙層觸控式螢幕表面反射光，將透明蓋板 玻璃10、第一透明壓印膠層20、第二透明壓印膠層40以及增透層60按照折射率進行高低順序堆疊。結合圖4，光線從空氣入射到增透層60中，接著依次射入第二透明壓印膠層40、第一透明壓印膠層20和透明蓋板玻璃10。假設空氣折射率為n1=1.0；透明蓋板玻璃10折射率為n5=1.52；第一透明壓印膠層20的折射率為n4，第二透明壓印膠層40的折射率為n3，增透層60的折射率為n2。為了減少光的反射損失，n1、n2、n3、n4及n5需要滿足以下條件：n1<n2<n3 n4<n5。n3=n4即第一透明壓印膠層20和第二透明壓印膠層40為同種材質，否則n3需小於n4。
第一透明壓印膠層20、第二透明壓印膠層40以及增透層60的折射率均應小於1.52，且第二透明壓印膠層40的折射率應不大於第一透明壓印膠層20的折射率，增透層60的折射率小於第二透明壓印膠層40的折射率。
本實施方式中，第一透明壓印膠層20的材質為PMMA紫外線膠(固化後的折射率為n4=1.49)，第二透明壓印膠層40的材質為聚乙烯異丁醚紫外線膠(固化後的折射率為n3=1.44)，增透層60的材質為為熱固型聚四氟乙烯(固化後的折射率為n2=1.35)。在另一個實施方式中，第二透明壓印膠層40的材質可以與第一透明壓印膠層相同，均為PMMA紫外線膠，其他材料不變。
相對於傳統的觸控式螢幕，這種雙層觸控式螢幕通過填充在第一凹槽32和第二凹槽52內的導電材料形成的第一導電層30和第二導電層50取代ITO，這種工藝不需要額外的刻蝕技術， 在保證透光率及導電性的同時，又具有較低的材料成本，故而能降低成本。
本實施方式中，第一導電層30和第二導電層50的材料為銀，更進一步保證導電單元的導電性能。
通過將透明蓋板玻璃10、第一透明壓印膠層20、第二透明壓印膠層40以及增透層60按照折射率進行高低順序堆疊，得到透過率較高的雙層觸控式螢幕100，相對於傳統的雙層觸控式螢幕，這種雙層觸控式螢幕100的透過率較高。
此外，這種採用第一導電層30和第二導電層50的雙層觸控式螢幕100可以解決傳統的大型觸控面板因ITO片阻過大而引起的回應慢等問題。同時，由於第一導電層30和第二導電層50分別嵌設於第一透明壓印膠層20和第二透明壓印膠層40內，可以避免第一導電層30和第二導電層50的刮傷。
採用第一導電層30和第二導電層50的雙層觸控式螢幕100不需要搭橋結構，製程簡易，有利於提高效率及良率。
第二導電層50上塗覆的增透層60可以起到保護作用，防止第二導電層50被刮傷。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所 附請求項為準。
100‧‧‧雙層觸控式螢幕
10‧‧‧透明蓋板玻璃
20‧‧‧第一透明壓印膠層
30‧‧‧第一導電層
40‧‧‧第二透明壓印膠層
50‧‧‧第二導電層
60‧‧‧增透層
32‧‧‧第一凹槽
52‧‧‧第二凹槽

Claims (16)

  1. 一種雙層觸控式螢幕，其特徵在於，包括：一透明蓋板玻璃；一第一透明壓印膠層，層疊在該透明蓋板玻璃的一個表面，該透明蓋板玻璃的折射率大於該第一透明壓印膠層的折射率，該第一透明壓印膠層上設有網格狀的第一凹槽；一第一導電層，嵌設於該第一透明壓印膠層內，該第一導電層包括多個沿第一方向延伸的第一導電條，該第一導電條由導電絲線交叉形成，該導電絲線由填充於該第一凹槽中的導電材料固化形成；一第二透明壓印膠層，層疊在該第一透明壓印膠層上，該第一透明壓印膠層的折射率不小於該第二透明壓印膠層的折射率，該第二透明壓印膠層上設有網格狀的第二凹槽；一第二導電層，嵌設於該第二透明壓印膠層內，該第二導電層包括多個沿第二方向延伸的第二導電條，該第二導電條由導電絲線交叉形成，該導電絲線由填充於該第二凹槽中的導電材料固化形成；以及一增透層，覆蓋在該第二透明壓印膠層上，該第二透明壓印膠層的折射率大於該增透層的折射率並且該增透層的折射率大於空氣的折射率；以及該第一方向與該第二方向不平行，該第一導電條與該第二導電條在該透明蓋板玻璃的厚度方向上相互間隔及絕緣。
  2. 根據請求項1所述的雙層觸控式螢幕，其中，該增透層的材料為熱固化型樹脂或紫外線固化型樹脂，該增透層的厚度為0.5 微米至5微米。
  3. 根據請求項2所述的雙層觸控式螢幕，其中，該熱固化型樹脂按照質量比例包括總份數為100份的如下組分：50份至80份的高分子樹脂、10份至40份的溶劑、0.1份至5份的流平劑、0.1份至5份的消泡劑以及0.1份至5份的增塑劑；該高分子樹脂為聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯、環氧樹脂和乙烯基醚中的至少一種；該溶劑為乙醇、正丁醇、乙二醇-丁醚、乙酸丁酯、環己酮和縮水甘油醚中的至少一種；該流平劑為聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纖維、硝化纖維素和聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種；該消泡劑為磷酸酯類消泡劑、脂肪酸酯類消泡劑和有機矽類消泡劑中的至少一種；以及該增塑劑為鄰二甲酸酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯和偏苯三酸酯中的至少一種。
  4. 根據請求項2所述的雙層觸控式螢幕，其中，該紫外線固化型樹脂按照質量比例包括總份數為100份的如下組分：60份至80份的有機單體、10份至30份的稀釋劑、0.01份至1份的光引發劑、0.2份至2份的穩定劑、0.2份至2份的流平劑、0.3份至2份的消泡劑以及0.5份至3份的增塑劑：該有機單體為丙烯酸酯、環氧樹脂和乙烯基醚中的至少一種；該稀釋劑為三丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、1,6-己二醇甲氧基單丙烯酸酯和乙氧基化新戊二醇甲氧基 單丙烯酸酯中的至少一種；該光引發劑為芳香重氮鹽、芳香硫鎓鹽、芳香碘鎓鹽和二茂鐵鹽中的至少一種；該穩定劑為對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌、2,6-二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪和蒽醌中的至少一種；該流平劑為聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纖維、硝化纖維素和聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種；該消泡劑為磷酸酯類消泡劑、脂肪酸酯類消泡劑和有機矽類消泡劑中的至少一種；以及該增塑劑為鄰二甲酸酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯和偏苯三酸酯中的至少一種。
  5. 根據請求項1所述的雙層觸控式螢幕，其中，該第一導電層的材料為金屬單質或合金、碳奈米管、石墨烯、有機導電高分子或ITO(氧化銦錫)；以及該第二導電層的材料為金屬單質或合金、碳奈米管、石墨烯，有機導電高分子或ITO。
  6. 根據請求項5所述的雙層觸控式螢幕，其中，該金屬係選自金、銀、銅、鋁、鎳和鋅中的至少一種。
  7. 根據請求項1所述的雙層觸控式螢幕，其中，該第一透明壓印膠層和第二透明壓印膠層的導電絲線的寬度為0.2微米至5微米，該導電絲線的厚度為1微米至10微米，任意兩導電絲線的交點構成結點，任意兩相鄰的該結點之間的距離為50微米至500微米。
  8. 根據請求項1所述的雙層觸控式螢幕，其中，該第一透明壓印 膠層和第二透明壓印膠層的材料均為熱固化樹脂或紫外線固化樹脂；該第一透明壓印膠層的厚度為1微米至10微米，該第二透明壓印膠層的厚度為1微米至10微米。
  9. 根據請求項1所述的雙層觸控式螢幕，其中，該透明蓋板玻璃的材料為矽鋁酸鹽玻璃或鈣鈉玻璃，該透明蓋板玻璃的的厚度為0.3毫米至1.2毫米，該透明蓋板玻璃朝向該第一透明壓印膠層的表面的Si-O-基與第一透明壓印膠層鍵合。
  10. 根據請求項1所述的雙層觸控式螢幕，其中，該透明蓋板玻璃朝向該第一透明壓印膠層的表面的粗糙度為2奈米至8奈米。
  11. 一種雙層觸控式螢幕的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟：提供一透明蓋板玻璃，並對該透明蓋板玻璃的一個表面進行表面處理；在該透明蓋板玻璃的經過表面處理的該表面塗覆一壓印膠，形成第一透明壓印膠層，該透明蓋板玻璃的折射率大於該第一透明壓印膠層的折射率；在該第一透明壓印膠層形成網格狀的第一凹槽，於該第一凹槽中填充一導電材料並加以固化，形成嵌設於該第一透明壓印膠層內的第一導電層，該第一導電層包括多個沿第一方向延伸的第一導電條，該第一導電條包括收容於該第一凹槽且相互交叉的多條導電絲線；在該第一透明壓印膠層上塗覆一壓印膠，形成第二透明壓印膠層，該第一透明壓印膠層的折射率不小於該第二透明壓印膠層的折射率； 在該第二透明壓印膠層形成網格狀的第二凹槽，於該第二凹槽中填充一導電材料並加以固化，形成嵌設於該第二透明壓印膠層內的第二導電層，該第二導電層包括多個沿第二方向延伸的第二導電條，該第二導電條包括收容於該第二凹槽且相互交叉的多條導電絲線，該第一方向與該第二方向不平行，該第一導電條與該第二導電條在該透明蓋板玻璃的厚度方向上相互間隔及絕緣；以及在該第二透明壓印膠層上形成一增透層，該第二透明壓印膠層的折射率大於該增透層的折射率，並且該增透層的折射率大於空氣的折射率。
  12. 根據請求項11所述的雙層觸控式螢幕的製備方法，其中，該形成網格狀的第一凹槽的步驟為：提供一第一壓印模具，該第一壓印模具包括第一壓印面，該第一壓印面上設有網格狀的第一凸條圖案，將該第一壓印面壓合於該第一壓印膠層上並對第一壓印膠層進行硬化，然後取下第一壓印模具；以及該形成網格狀的第二凹槽的步驟為：提供一第二壓印模具，該第二壓印模具包括第二壓印面，該第二壓印面上設有網格狀的第二凸條圖案，將該第二壓印面壓合於該第二壓印膠層上並對第二壓印膠層進行硬化，然後取下第二壓印模具。
  13. 根據請求項12所述的雙層觸控式螢幕的製備方法，其中，該第一凸條圖案及第二凸條圖案均包括多個交叉的凸條，該凸條的寬度為0.2微米至5微米，該凸條的厚度為1微米至10微米， 任意兩凸條交叉的交點構成結點，任意兩相鄰的該結點之間的距離為50微米至500微米。
  14. 根據請求項11所述的雙層觸控式螢幕的製備方法，其中，該形成增透層為：在該第二透明壓印膠層上塗覆熱固化型樹脂或紫外線固化型樹脂，固化後形成該增透層。
  15. 根據請求項14所述的雙層觸控式螢幕的製備方法，其中，該熱固化型樹脂按照質量比例包括總份數為100份的如下組分：50份至80份的高分子樹脂、10份至40份的溶劑、0.1份至5份的流平劑、0.1份至5份的消泡劑以及0.1份至5份的增塑劑；該高分子樹脂為聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯、環氧樹脂和乙烯基醚中的至少一種；該溶劑為乙醇、正丁醇、乙二醇-丁醚、乙酸丁酯、環己酮和縮水甘油醚中的至少一種；該流平劑為聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纖維、硝化纖維素和聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種；該消泡劑為磷酸酯類消泡劑、脂肪酸酯類消泡劑和有機矽類消泡劑中的至少一種；以及該增塑劑為鄰二甲酸酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯和偏苯三酸酯中的至少一種。
  16. 根據請求項14所述的雙層觸控式螢幕的製備方法，其中，該紫外線固化型樹脂按照質量比例包括總份數為100份的如下組分：60份至80份的有機單體、10份至30份的稀釋劑、0.01份至1 份的光引發劑、0.2份至2份的穩定劑、0.2份至2份的流平劑、0.3份至2份的消泡劑以及0.5份至3份的增塑劑：該有機單體為丙烯酸酯、環氧樹脂和乙烯基醚中的至少一種；該稀釋劑為三丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、1,6-己二醇甲氧基單丙烯酸酯和乙氧基化新戊二醇甲氧基單丙烯酸酯中的至少一種；該光引發劑為芳香重氮鹽、芳香硫鎓鹽、芳香碘鎓鹽和二茂鐵鹽中的至少一種；該穩定劑為對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌、2,6-二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪和蒽醌中的至少一種；該流平劑為聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纖維、硝化纖維素和聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種；該消泡劑為磷酸酯類消泡劑、脂肪酸酯類消泡劑和有機矽類消泡劑中的至少一種；以及該增塑劑為鄰二甲酸酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯和偏苯三酸酯中的至少一種。
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