CN103455179A

CN103455179A - 触控面板的透明导电层的高解析度激光蚀刻方法

Info

Publication number: CN103455179A
Application number: CN2012101683158A
Authority: CN
Inventors: 陈耀宗; 张裕洋
Original assignee: Teco Nanotech Co Ltd
Current assignee: Teco Nanotech Co Ltd
Priority date: 2012-05-28
Filing date: 2012-05-28
Publication date: 2013-12-18

Abstract

本发明公开了一种触控面板的透明导电层的高解析度激光蚀刻方法，包含：备有一透明导电材料，将该透明导电材料混入有碳材料，以形成透明导电油墨。接着，备有一透明胶片，将该透明导电油墨利用喷涂、网版印刷、喷墨印刷或卷对卷油墨涂布成膜于该透明胶片上，以形成透明导电层。最后，将激光束投射于该透明胶片的透明导电层上，该透明导电层含有碳材料，能使该激光束的聚光效果佳，在进行激光束蚀刻时，对该透明导电层蚀刻的线宽宽度可在50um以下，对该透明导电层蚀刻后邻接蚀刻边际的无效区域宽度在10um以下，以达到高解析度激光蚀刻方法。

Description

触控面板的透明导电层的高解析度激光蚀刻方法

技术领域

本发明是有关一种触控制面板，尤指一种利用激光加工机对触控制面板的透明导电层进行透明导电层图腾的激光蚀刻方法。

背景技术

随着科技的发展，各式电子装置不断推陈出新。其中许多的电子装置均搭载着触控面板，以方便使用者输入指令与文字。使用者利用触控笔或手指直接在触控面板上的特定区域点选，即可发出指令。或者，使用者也可在触控面板上书写文字。当触控面板搭配显示荧幕时，使用者还可在触控面板上拖曳图标。由于触控面板具有相当多样的输入方式，使得触控面板越来越广泛应用于电子装置中。使用者在接触触控面板时，通过触控面板所产生之电性反应，来感应出使用者所接触之座标位置，以进行对应之动作。因此，为了精准地感应出使用者所接触之座标位置，业界无不致力于研究如何使触控面板被接触时的电性反应不会受到其他因素的影响。

所谓的触控面板以电容式触控板为例，系通过使用者的手指或导体碰触在面板上的瞬间产生一个电容效应，然后可通过电容值的变化确定手指或导体的位置，据此达到信号输入的目的。传统的电容触摸屏的基材设置有正负极的透明导电层及导电线路，其工作原理是当使用者碰触到两相隔正负的透明导电层感应时，手指提供两感应电极导通的路径，而利用电能方式刺激手指的神经或肌肉组织，达到电刺激触觉回馈的目的，通过检测正负极的透明导电层触点电容值的改变量，经由触控IC处理后即可分别确定手触摸的位置，进而确定触摸屏上手指触摸点的座标。

已知对于触控板的透明导电层可以多种图腾化方式如中国台湾专利公开第201029022号所揭示，可利用激光蚀刻方式进行图案化制作透明导电层的正负极的透明感应区域，然随着触控面板的使用动作复杂度提高，对于透明导电层的正负极的透明感应区域的蚀刻精细度要求也逐渐提高。

由于触控板的透明感应导电层透光度高多达85%以上，且结构中的导电材料多以无机的金属氧化物如ITO等，该材料具金属光泽，因此在进行激光蚀刻时，该激光束投射于该无机金属氧化物后，该激光束点无法聚集易扩散，使光蚀刻范围至少70um以上，进一步对于导电层非蚀刻区域但因激光蚀刻所产生的无效区域(因激光散射被部分烧结氧化区域)达50um以上，因此在产品设计上蚀刻区至少需要70um以上，且蚀刻后的透明导电层的图案周边至少有50um为无效区域。

发明内容

因此，本发明的主要目的，在于解决现有技术缺陷，本发明于制作触控面板所使用的透明导电材料中添加碳材料，该碳材料多为黑色素材，对于激光束源的有聚光效果，在激光束聚光进行蚀刻时，可对该透明导电层蚀刻的线宽宽度达50um以下，对该透明导电层蚀刻后邻接蚀刻边际无效区域宽度可以在10um以下。以此技术可以制作高解析度的正负极感应的透明导电层。

为达上述的目的，本发明提供一种触控面板的透明导电层的高解析度激光蚀刻方法，以激光加工机对触控面板进行蚀刻，包含：

备有一透明导电材料；

将透明导电材料混合有碳材料，以形成透明导电油墨；

备有一透明胶片；

将透明导电油墨成膜于该透明胶片上，以形成透明导电层；

将激光束投射于该透明胶片的该透明导电层上，该透明导电层含有碳材料，该碳材料使激光束聚光，在进行激光蚀刻时，使该透明导电层形成透明导电线路。

其中，该透明导电材料为透明导电树脂的有机导电胶。

其中，该碳材料为碳粉、石墨、活性碳、碳纤维、石墨烯或纳米碳管。

其中，该透明胶片为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

其中，该透明导电层以喷涂、网版印刷、喷墨印刷或卷对卷油墨涂布方式成膜于该透明胶片上。

其中，该透明导电层的碳材料的含量为0.001%~0.1%。

其中，该透明导电层所含的0.001%~0.1%之间的碳材料，以往返喷涂、网版印刷、喷墨印刷或卷对卷油墨涂布的次数来控制。

其中，该碳材料用量为0.05%。

其中，该激光加工机的激光波长在1064nm能量3±1W，脉冲频率为80KH_Z。

其中，该透明导电层蚀刻后的透明导电线路的蚀刻宽度在50um以下。

其中，该透明导电层蚀刻后邻接蚀刻边际无效区域宽度在10um以下。

附图说明

图1为本发明的触控面板制作流程示意图。

图2为本发明的触控面板的侧视示意图。

图3为本发明的触控面板上视示意图。

图4为图3中A处的局部放大示意图。

主要元件符号说明：

透明胶片1 无效区域11

透明导电层2 透明导电线路21

激光加工机3；激光头31

激光束32。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

请参阅图1、图2和图3，为本发明的触控面板制作流程及触控面板的侧视及俯视示意图。如图所示：本发明的触控面板的导电膜的高解析度激光蚀刻方法，首先，如步骤100，备有一透明导电材料。在本实施例中，该导电材料为透明导电树脂的有机导电胶。

步骤102，将该透明导电材料混合有碳材料，以形成透明导电油墨。在本实施例中，该碳材料为碳粉、石墨、活性碳、碳纤维、石墨烯或纳米碳管。

步骤104，备有一透明胶片1，该透明胶片1为PET胶片(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)。

步骤106，利用喷涂、网版印刷、喷墨印刷或卷对卷油墨涂布方式将透明导电油墨成膜于该透明胶片1上，以形成透明导电层2后，该透明导电层2的碳材料的含量为0.001%~0.1%(以粉末用量为0.05%为最佳)。

步骤108，备有一激光加工机3，将激光加工机3调整激光波长在1064nm能量3±1W，脉冲频率为80KH_Z。

步骤110，在激光加工机3调整后，激光头31将激光束32投射于该透明胶片1的透明导电层2上，由于该透明导电层2含有碳材料的成份，因此在激光束32投射于该透明导电层2上时，由于该碳材料为黑色素材，使该激光束32投射在透明导电层2上的聚光效果佳，在该激光束32进行蚀刻时，可以将该透明导电层2蚀刻成的透明导电线路21的线宽宽度在50um以下，该透明导电层2蚀刻后邻接蚀刻边际的无效区域11宽度可以在10um以下(如图3及图4所示)。

本发明在该透光导电材料添加以纳米碳管粉末的碳材料后与传统无添加碳材料，在利用激光束进行蚀刻，使两者的该透明导电层的透明导电线路的线宽宽度的差异说明如下：

传统方面：

碳材料 0

透明导电材料 ITO

透明胶片 PET

喷涂次数 0次

透光度 85%

表面电阻 450Ω

激光蚀刻最小线宽 >70um

无效区域 >50um。

在传统的触控面板的透明导电材料在溅镀于透明胶片PET后，可以保持透光度在85%以上，表面所量测到的表面电阻为450Ω，但是透明导电材料未添加碳材料，因此在进行激光蚀刻时，使激光束点易扩散，导致聚能效果差，所以激光蚀刻最小线宽都在70um以上，而且无效区域在50um以上。

本发明方面：

实施例一：

碳材料 0.001%~0.01%纳米碳管

透明导电材料有机导电胶

透明胶片 PET

喷涂次数 10次

透光度 90%以上

表面电阻 800Ω

激光蚀刻最小线宽 <45um

无效区域 <10um。

在本发明的实施例一中的触控面板的透明导电材料为有机导电胶时，于该有机导电胶添加有0.001%~0.01%的纳米碳管形成透明导电油墨后，以喷涂的方式喷涂于透明胶片PET上形成透明导电层，该透明导电层的透光度可在90%以上，表面所量测到的表面电阻为800Ω，在进行激光蚀刻时，使激光束点聚能效果佳，因此激光蚀刻后的透明导电线路的最小线宽都在45um以下，而且无效区域在10um以下。

实施例二：

碳材料 0.001%~0.01%纳米碳管

透明导电材料有机导电胶

透明胶片 PET

喷涂次数 20次

透光度 88%以上

表面电阻 400Ω

激光蚀刻最小线宽 <40um

无效区域 <10um。

在本发明的实施例二中的触控面板的透明导电材料为有机导电胶，于该有机导电胶添加有0.001%~0.01%的纳米碳管形成透明导电油墨后，以喷涂的方式喷涂于透明胶片PET上形成透明导电层，该透明导电层的透光度可在88%以上，表面所量测到的表面电阻为400Ω，在进行激光蚀刻时，使激光束点聚能效果佳，因此激光蚀刻后透明导电线路的最小线宽都在40um以下，而且无效区域在10um以下。

实施例三：

碳材料 0.001%~0.01%耐米碳管

透明导电材料有机导电胶

透明胶片 PET

喷涂次数 40次

透光度 85%以上

表面电阻 200Ω

激光蚀刻最小线宽 <35um

无效区域 <10um。

在本发明的实施例三中的触控面板的透明导电材料为有机导电胶，于该有机导电胶添加有0.001%~0.01%纳米碳管形成透明导电油墨后，以喷涂的方式喷涂于透明胶片PET上形成透明导电层，该透明导电层的透光度可在85%以上，表面所量测到的表面电阻为200Ω，在进行激光蚀刻时，使激光束点聚能效果佳，因此激光蚀刻后透明导电线路的最小线宽都在35um以下，而且无效区域在10um以下。

实施例四：

碳材料 0.001%~0.01%碳粉

透明导电材料有机导电胶

透明胶片 PET

喷涂次数 50次

透光度 85%以上

表面电阻 700Ω

激光蚀刻最小线宽 <50um

无效区域 <10um。

在本发明的实施例四中的触控面板的透明导电材料为有机导电胶，于该有机导电胶添加有0.001%~0.01%碳粉形成透明导电油墨后，以喷涂的方式喷涂于透明胶片PET上形成透明导电层，该透明导电层的透光度可在85%以上，表面所量测到的表面电阻为700Ω，在进行激光蚀刻时，使激光束点聚能效果佳，因此激光蚀刻后透明导电线路的最小线宽都在50um以下，而且无效区域也再10um以下。

由上述的实施例一至四相对于传统比较后，可明显看出选用含碳材料的透明导电层材料并配合本发明的激光束输出的调整条件下进行蚀刻，有优异的蚀刻线宽可以使透明导电线路的线宽小于50um以下，此外实施例一至四的蚀刻无效区域临蚀刻区可以低于10um以下，而传统的则至少大于50um以上。实施例一到三揭示随着透明导电层的含碳量增加，使激光加工机的激光束的聚能效果更佳，蚀刻线宽可随着碳材料的用量增加而相对变小。另，本实施例四揭示应用于含掺碳粉亦有相同的效果。

进一步，在于本发明喷涂或溅镀在透明胶片上的透明导电层所含的0.001%~0.1%之间的碳材料含量，可以利用往返喷涂、网版印刷、喷墨印刷或卷对卷油墨涂布次数所形成的透明导电层厚度来控制。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种触控面板的透明导电层的高解析度激光蚀刻方法，以激光加工机对触控面板进行蚀刻，包含：

a)、备有一透明导电材料；

b)、将该透明导电材料混合有碳材料，以形成透明导电油墨；

c)、备有一透明胶片；

d)、将透明导电油墨成膜于该透明胶片上，以形成透明导电层；

e)、将激光束投射于该透明胶片的透明导电层上，该透明导电层含有碳材料，该碳材料使激光束聚光，在进行激光蚀刻时，使透明导电层形成透明导电线路。

2.如权利要求1所述的高解析度激光蚀刻方法，其中，该a步骤的透明导电材料为透明导电树脂的有机导电胶。

3.如权利要求2所述的高解析度激光蚀刻方法，其中，该b步骤的碳材料为碳粉、石墨、活性碳、碳纤维、石墨烯或纳米碳管。

4.如权利要求3所述的高解析度激光蚀刻方法，其中，该c步骤的透明胶片为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

5.如权利要求4所述的高解析度激光蚀刻方法，其中，该d步骤的透明导电层以喷涂、网版印刷、喷墨印刷或卷对卷油墨涂布方式成膜于该透明胶片上。

6.如权利要求5所述的高解析度激光蚀刻方法，其中，该d步骤的该透明导电层的碳材料的含量为0.001%~0.1%。

7.如权利要求6所述的高解析度激光蚀刻方法，其中，该透明导电层所含的0.001%~0.1%之间的碳材料，以往返喷涂、网版印刷、喷墨印刷或卷对卷油墨涂布次数来控制。

8.如权利要求7所述的高解析度激光蚀刻方法，其中，该碳材料用量为0.05%。

9.如权利要求8所述的高解析度激光蚀刻方法，其中，该e步骤的激光加工机的激光波长在1064nm，能量3±1W，脉冲频率为80KHZ。

10.如权利要求9所述的高解析度激光蚀刻方法，其中，该透明导电层蚀刻后的透明导电线路的线宽宽度在50um以下。

11.如权利要求10所述的高解析度激光蚀刻方法，其中，该透明导电层蚀刻后邻接蚀刻边际无效区域宽度在10um以下。