本發(fā)明屬于電容式觸摸屏技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種電容式觸摸屏及其制備方法。
背景技術(shù):
在傳統(tǒng)的電容式觸膜屏制造工藝中,ITO(氧化銦錫)圖形是通過黃光生產(chǎn)線、依次進行真空鍍膜-光阻涂布-曝光-顯影-蝕刻-剝膜等一系列工藝生產(chǎn)而成。傳統(tǒng)的ITO線路單層多點電容式觸摸屏模組結(jié)構(gòu)如圖1所示(1’-5’依次表示Sennor基板、ITO感應線路、OCA、BM ink、蓋板),而按照上述方法制備電容式觸膜屏時,存在以下問題:
首先,成本高,包括設備成本高、治具成本高、材料成本高、能源損耗高等。通常的,整個生產(chǎn)過程需要用到大量昂貴、占用很大空間的設備,包括曝光機、涂膠機、顯影機、蝕刻機、剝膜機、烤箱等設備,加上生產(chǎn)場地,總費用在5000萬人民幣以上;然后,生產(chǎn)過程中還要用到很多昂貴的ITO靶材、各種化學藥液以及一次性治具,如光罩(單片光罩的成本通常在1萬人民幣以上)等;此外,整個工藝流程要耗費大量的水電氣等能源,這無疑都推高了傳統(tǒng)的電容式觸膜屏的制造成本。
其次,ITO性能不足,包括ITO阻抗偏高、以及ITO透射率偏低。由于ITO阻抗偏高,電容式觸摸屏尺寸越大,阻抗越大,對容值的影響就越大,進而影響觸控功能;而常用的ITO面電阻一般在50-100Ω/□,若阻抗太高,會導致訊號源干擾較多,同時會降低觸控反應速度。
再次,由于整個工藝流程要用到強酸強堿,同時產(chǎn)生大量的廢水廢氣,會對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響,不利于環(huán)保;而增加廢水廢氣處理設備來處理這些廢水廢氣,會進一步增加設備成本。
此外,由于ITO靶材的主要組分為氧化銦與氧化錫,隨著液晶顯示及觸摸屏產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,ITO靶材的消耗速度越來越快,而靶材所需要的銦礦目前存在短缺的問題。另外,傳統(tǒng)方法制備電容式觸膜屏的制程繁多,而制程繁多會增加良率損失。
因此,傳統(tǒng)的電容式觸膜屏的制備方法有待改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種電容式觸膜屏,旨在解決現(xiàn)有電容式觸膜屏存在的上述一系列問題。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種電容式觸膜屏的制備方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的,一種電容式觸摸屏,包括藍寶石玻璃基板,設置在所述藍寶石玻璃基板上的納米銀感應線路膜層,以及設置在所述藍寶石玻璃基板表面邊緣區(qū)域、且位于所述藍寶石玻璃基板和所述納米銀感應線路膜層之間的油墨區(qū)。
以及,一種電容式觸摸屏的制備方法,包括以下步驟:
提供藍寶石玻璃基板,并配置納米銀導電油墨;
制備油墨區(qū);
將所述納米銀導電油墨印刷在所述藍寶石玻璃基板上、固化形成納米銀感應線路膜層。
本發(fā)明提供的電容式觸摸屏,采用納米銀感應線路膜層,由于銀具備電磁屏蔽功能,可降低訊號干擾,因此得到的納米銀感應線路阻抗低,可適用于尺寸更大的觸摸屏的制備;其次,本發(fā)明所述納米銀感應線路膜層,可以通過高精度印刷如移印、轉(zhuǎn)印等制備,成型的納米銀線路線寬線距最小可以做到2-5μm,納米銀線路精細程度高,可用來生產(chǎn)觸控精度更高,如窄邊框、高觸控精度電容式觸摸屏等。且本發(fā)明提供的電容式觸摸屏,具有較好的性能參數(shù),具體的,其觸控點數(shù)達真實5點,觸控精度<0.5mm,透過率>85%,4點彎曲強度>500MPa。此外,本發(fā)明所述電容式觸摸屏產(chǎn)品成本低廉。
本發(fā)明提供的電容式觸摸屏,還可以采用納米銅感應線路膜層、導電墨水感應線路膜層、石墨烯感應線路膜層中的一種替換納米銀感應線路膜層,同樣得到感應線路阻抗低、且感應線路精細程度高、且成本低的電容式觸摸屏。此外,本發(fā)明所述電容式觸摸屏還適用于單點加手勢電容式觸摸屏模組。
本發(fā)明提供的電容式觸摸屏的制備方法,相比傳統(tǒng)的電容式觸摸屏,首先,其成本大幅降低。具體的,本發(fā)明的納米銀線路的藍寶石玻璃基板電容屏線路生產(chǎn)工藝僅需用到清洗機、印刷機、烤箱等設備,設備成本在100萬人民幣以內(nèi),因此,設備成本低。與傳統(tǒng)的ITO電容屏生產(chǎn)線的5000萬人民幣以上設備成本相比,有極大程度的降低。本發(fā)明的納米銀線路的藍寶石玻璃基板電容式觸摸屏生產(chǎn)工藝需要用到的治具僅為網(wǎng)版,單片成本通常1000人民幣以內(nèi),與傳統(tǒng)的ITO電容屏生產(chǎn)工藝所需用到的光罩的1萬人民幣以上單片成本相比,因此,治具成本有極大程度的降低。不同于傳統(tǒng)的ITO線路的生產(chǎn)工藝,其先將ITO真空濺鍍在玻璃表面、然后將不需要的ITO區(qū)域去除(會浪費大量昂貴的ITO材料),本發(fā)明通過印刷工藝來生產(chǎn)納米銀線路,基本不浪費材料,且納米銀線路原材料成本比ITO原材料成本低20%以上,因此,材料成本低。不同于傳統(tǒng)的ITO線路的生產(chǎn)設備,需耗費大量的水電氣能源,ITO鍍膜機的耗電量超過2000度/天,再加上其他設備,總用電量超過3000度/天,而本發(fā)明的日耗電量在1000度以下,不到ITO線路生產(chǎn)耗電量的1/3,因此,能源損耗低。
其次,本發(fā)明電容式觸摸屏的制備方法,制程簡單,良率損耗低。
此外,本發(fā)明電容式觸摸屏的制備方法,無需用到強酸強堿,不產(chǎn)生大量廢水廢氣,安全環(huán)保。
本發(fā)明提供的采用納米銅感應線路膜層、導電墨水感應線路膜層、石墨烯感應線路膜層中的一種替換納米銀感應線路膜層的電容式觸摸屏的制備方法,同樣具備上述優(yōu)勢。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的電容式觸摸屏結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例提供的電容式觸摸屏結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例提供的納米銀單層多點感應線路圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
結(jié)合圖2、圖3,本發(fā)明實施例提供了一種電容式觸摸屏,包括藍寶石玻璃基板1,設置在所述藍寶石玻璃基1板上的納米銀感應線路膜層2,以及設置在所述藍寶石玻璃基板1表面邊緣區(qū)域、且位于所述藍寶石玻璃基板1和所述納米銀感應線路膜層2之間的油墨區(qū)3。
具體的,本發(fā)明實施例中,所述藍寶石玻璃基板1的基材為藍寶石玻璃。本發(fā)明實施例所述藍寶石玻璃是指剛玉寶石中除紅色的紅寶石之外,其它顏色剛玉寶石的通稱,主要成分是氧化鋁(Al2O3)。所述藍寶石玻璃(SAPPHIRE CRYSTAL)一般是指人工合成的藍寶石,與人們平常理解的珠寶-天然藍寶石有著很大的區(qū)別。本發(fā)明實施例中,作為所述藍寶石玻璃基板1基材的藍寶石玻璃,較普通玻璃硬度更高,其硬度更高(硬度為9);且其可以通過添加各種化學元素,生成各種顏色,可以美化所述電容式觸摸屏;此外,所述藍寶石玻璃具有很好的熱特性、極好的電氣特性和介電特性,并且防化學腐蝕、耐高溫、導熱好、透紅外、化學穩(wěn)定性好,因此,可以賦予所述電容式觸摸屏更好的性能、拓寬了其使用環(huán)境。
本發(fā)明實施例中,在所述藍寶石玻璃基1板上設置所述納米銀感應線路膜層2。優(yōu)選的,所述納米銀感應線路膜層2由納米銀導電油墨制成,所述納米銀導電油墨包括納米銀單質(zhì)、填料和溶劑。本發(fā)明實施例所述納米銀單質(zhì)是一種新型導電材料,具備電磁屏蔽功能,可降低訊號干擾,因此,相比于ITO(方阻大約是80~100Ω/□,阻抗太高,會導致訊號源干擾較多),所述納米銀感應線路膜層2具有低阻抗優(yōu)勢,從而可以實現(xiàn)大尺寸電容式觸摸屏的生產(chǎn)。進一步的,作為優(yōu)選實施例,所述納米銀單質(zhì)的粒徑為20-30nm,更優(yōu)選為25nm。優(yōu)選粒徑的所述納米銀單質(zhì),可以獲得性能更好的納米銀感應線路膜層2。
所述油墨區(qū)3可采用BM油墨制成,即BM ink。
本發(fā)明實施例中,所述導電油墨的粘度優(yōu)選為20-8000cp。本發(fā)明實施例中,所述納米銀感應線路膜層2的厚度優(yōu)選為3-5μm。本發(fā)明實施例形成的所述納米銀感應線路膜層2中,納米銀線路精細度高,其線寬線距大多為20-40μm(ITO線寬線距最小為20-30μm),最小可達2-5μm,即所述納米銀線路的線寬線距為2-40μm。由此,可進一步提高感應線路的精細度。本發(fā)明實施例提供的納米銀單層多點感應線路圖如圖2所示。
本發(fā)明實施例提供的電容式觸摸屏,所述納米銀感應線路膜層替換為納米銅感應線路膜層、導電墨水感應線路膜層、石墨烯感應線路膜層中的一種。由此相應得到納米銅感應線路、導電墨水感應線路、石墨烯感應線路的藍寶石玻璃基板電容式觸摸屏。
本發(fā)明實施例提供的電容式觸摸屏,采用納米銀感應線路膜層,由于銀具備電磁屏蔽功能,可降低訊號干擾,因此得到的納米銀感應線路阻抗低,可適用于尺寸更大的觸摸屏的制備;其次,本發(fā)明實施例所述納米銀感應線路膜層,可以通過高精度印刷如移印、轉(zhuǎn)印等制備,成型的納米銀線路線寬線距最小可以做到2-5μm,納米銀線路精細程度高,可用來生產(chǎn)觸控精度更高,如窄邊框、高觸控精度電容式觸摸屏等。且本發(fā)明提供的電容式觸摸屏,具有較好的性能參數(shù),具體的,其觸控點數(shù)達真實5點,觸控精度<0.5mm,透過率>85%,4點彎曲強度>500MPa。此外,本發(fā)明實施例所述電容式觸摸屏產(chǎn)品成本低廉。
本發(fā)明實施例提供的電容式觸摸屏,還可以采用納米銅感應線路膜層、導電墨水感應線路膜層、石墨烯感應線路膜層中的一種替換納米銀感應線路膜層,同樣得到感應線路阻抗低、且感應線路精細程度高、且成本低的電容式觸摸屏。此外,本發(fā)明實施例所述電容式觸摸屏還適用于單點加手勢電容式觸摸屏模組。
本發(fā)明實施例提供的納米銀感應線路膜層的電容式觸摸屏,可以通過下述方法制備獲得。
相應地,本發(fā)明實施例提供了一種電容式觸摸屏的制備方法,包括以下步驟:
S01.提供藍寶石玻璃基板,并配置納米銀導電油墨;
S02.制備油墨區(qū);
S03.將所述納米銀導電油墨印刷在所述藍寶石玻璃基板上、固化形成納米銀感應線路膜層。
具體的,上述步驟S01中,所述藍寶石玻璃基板的材質(zhì)和特征如上文所述,為了節(jié)約篇幅,此處不再贅述。所述納米銀導電油墨,可以根據(jù)上文提供的內(nèi)容進行配置。
上述步驟S02中,制備油墨區(qū)的方法沒有嚴格的限制,可采用常規(guī)方法實現(xiàn)。
上述步驟S03中,將所述納米銀導電油墨印刷在所述藍寶石玻璃基板上形成納米銀感應線路膜層,可以節(jié)約大量設備成本、材料成本,降低生產(chǎn)成本,且工序簡單。
作為優(yōu)選實施例,所述印刷為絲網(wǎng)印刷、凸版印刷、凹版印刷中的一種。進一步優(yōu)選的,所述印刷為絲網(wǎng)印刷,且所述絲網(wǎng)印刷的網(wǎng)版目數(shù)為420目,刮膠度數(shù)75-80°;所述固化的溫度為160-200℃,時間為25-35min。
作為一個較佳實施例,采用粘度為100cp的納米銀導電油墨,此時,所述納米銀導電油墨高度透明,所述納米銀導電油墨折射率:1.6,采用絲印印刷設備(絲網(wǎng)印刷機)進行因數(shù),網(wǎng)版目數(shù):420目刮膠度數(shù)75-80°,固化參數(shù):在180℃條件固化30min。
本發(fā)明實施例所述納米銀感應線路膜層使用印刷工藝進行生產(chǎn),能節(jié)約能源,同時避免產(chǎn)生大量的廢水廢氣,符合綠色環(huán)保理念。
本發(fā)明實施例將所述納米銀導電油墨線路直接印刷在藍寶石玻璃基板上,烘烤固化后,先進行綁定,然后再與液晶顯示器貼合,形成模組。具體的,所述納米銀導電油墨印刷形成的線路,原理與單層多點的ITO線路一致:將納米銀導電油墨印刷城不同方向的導電線路模塊。兩種模塊上蝕刻的圖形,可以把它們看作是X和Y方向連續(xù)變化的滑條。由于X、Y架構(gòu)在不同表面,其相交處形成一電容節(jié)點。一個滑條可以當成驅(qū)動線,另外一個滑條當成是偵測線。當電流經(jīng)過驅(qū)動線中的一條導線時,如果外界有電容變化的信號,那么就會引起另一層導線上電容節(jié)點的變化。偵測電容值的變化可以通過與之相連的電子回路測量得到,再經(jīng)由A/D控制器轉(zhuǎn)為數(shù)字訊號讓計算機做運算處理取得(X,Y)軸位置,進而達到定位的目地。
相應的,本發(fā)明實施例還一種電容式觸摸屏的制備方法,包括以下步驟:
D01.提供藍寶石玻璃基板,并配置納米銅導電油墨或?qū)щ娔蚴┤芤海?/p>
D02.制備油墨區(qū);
D03.將所述納米銅導電油墨或?qū)щ娔蚴┤芤河∷⒃谒鏊{寶石玻璃基板上、固化,對應形成納米銅感應線路膜層或?qū)щ娔袘€路膜層或石墨烯感應線路膜層。
具體的,上述各步驟的實現(xiàn)方法可參照納米銀線路的藍寶石玻璃基板電容式觸摸屏的制備方法實現(xiàn)。
本發(fā)明實施例提供的電容式觸摸屏的制備方法,相比傳統(tǒng)的電容式觸摸屏,首先,其成本大幅降低。具體的,本發(fā)明實施例的納米銀線路的藍寶石玻璃基板電容屏線路生產(chǎn)工藝僅需用到清洗機、印刷機、烤箱等設備,設備成本在100萬人民幣以內(nèi),因此,設備成本低。與傳統(tǒng)的ITO電容屏生產(chǎn)線的5000萬人民幣以上設備成本相比,有極大程度的降低。本發(fā)明實施例的納米銀線路的藍寶石玻璃基板電容式觸摸屏生產(chǎn)工藝需要用到的治具僅為網(wǎng)版,單片成本通常1000人民幣以內(nèi),與傳統(tǒng)的ITO電容屏生產(chǎn)工藝所需用到的光罩的1萬人民幣以上單片成本相比,因此,治具成本有極大程度的降低。不同于傳統(tǒng)的ITO線路的生產(chǎn)工藝,其先將ITO真空濺鍍在玻璃表面、然后將不需要的ITO區(qū)域去除(會浪費大量昂貴的ITO材料),本發(fā)明實施例通過印刷工藝來生產(chǎn)納米銀線路,基本不浪費材料,且納米銀線路原材料成本比ITO原材料成本低20%以上,因此,材料成本低。不同于傳統(tǒng)的ITO線路的生產(chǎn)設備,需耗費大量的水電氣能源,ITO鍍膜機的耗電量超過2000度/天,再加上其他設備,總用電量超過3000度/天,而本發(fā)明實施例的日耗電量在1000度以下,不到ITO線路生產(chǎn)耗電量的1/3,因此,能源損耗低。
其次,本發(fā)明實施例電容式觸摸屏的制備方法,制程簡單,良率損耗低。
此外,本發(fā)明實施例電容式觸摸屏的制備方法,無需用到強酸強堿,不產(chǎn)生大量廢水廢氣,安全環(huán)保。
本發(fā)明實施例提供的采用納米銅感應線路膜層、導電墨水感應線路膜層、石墨烯感應線路膜層中的一種替換納米銀感應線路膜層的電容式觸摸屏的制備方法,同樣具備上述優(yōu)勢。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。