CN104049804A - 一种触摸屏网格型电极及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种触摸屏网格型电极及其制作方法,该触摸屏网格型电极包括透明基板、氧化锡铟或掺氟二氧化锡层、镍层和金层。氧化锡铟或掺氟二氧化锡层、镍层和金层的形状相同,重合叠加在一起,其中氧化锡铟或掺氟二氧化锡层位于基板的第一表面上,镍层位于氧化锡铟或掺氟二氧化锡层之上,金层位于镍层之上。氧化锡铟或掺氟二氧化锡层、镍层和金层所具有形状是随机圆形或多边形并且随机相连的网格形状。本发明实现了在触摸屏上制作以氧化锡铟或掺氟二氧化锡为基础的网格型电极,具有较高的可制造性,可靠性,经济性等特点。

Description

一种触摸屏网格型电极及其制作方法
技术领域
本发明涉及触摸屏,尤其涉及一种触摸屏网格型电极及其制作方法。
背景技术
氧化锡铟或掺氟二氧化锡在薄膜状态时,所具有的电学传导和光学透明等特性使得它在触摸屏领域内广泛使用。
随着市场对大尺寸触摸屏的需求不断增大,研究人员开始考虑如何减少或抵消因屏幕尺寸增大而带来的电极电阻增大的不利后果。方法之一是调整氧化锡铟或掺氟二氧化锡中锡的比例,但是调整比例并不能完全解决问题,通常在减小电阻率的同时,透光率也下降了,透光性增强时,电阻率又上升了。
因此研究人员把研究重点转向了用金属网格取代氧化锡铟或掺氟二氧化锡,具体做法是直接把银、铝或铜等金属材料采用丝印工艺,包括凹凸版技术,以及卷对卷的方式制作在透明的基板上。
为了保证网格型电极的透光率,必须把不透光的金属线做得很细,比如小于5微米。传统的丝印工艺,包括凹凸版技术,以及卷对卷的制作方式无法满足这样的要求,过于细小的金属线宽使得传统工艺的良品率急剧下降。
而另一方面,能够用于光刻工艺技术的金属材料较贵,且现有触控屏领域的光刻设备也很难实现细小的金属线宽,并且存在附着力不佳和氧化的问题。
因此,本领域的技术人员致力于开发一种触摸屏网格型电极及其制作方法,使其同时具有较低电阻率,较高透光率,制作过程良品率高,性能可靠性高,而且材料较便宜,经济性好。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种可应用于触摸屏并且经济性好、可靠性高的金属网格。
为实现上述目的,本发明提供了一种触摸屏网格型电极,包括透明基板、氧化锡铟或掺氟二氧化锡层、镍层和金层,氧化锡铟或掺氟二氧化锡层、镍层和金层的形状相同,垂直地叠加在一起,其中氧化锡铟或掺氟二氧化锡层位于基板的第一表面上,镍层位于氧化锡铟或掺氟二氧化锡层之上,金层位于镍层之上,氧化锡铟或掺氟二氧化锡层、镍层和金层所具有形状是一种圆形或多边形相连的网格形状。
进一步地,所述圆形或多边形网格是随机相连的,并且尺寸也是随机的。
进一步地,基板厚度为20-2000微米。
进一步地,氧化锡铟或掺氟二氧化锡层厚度为2-80纳米、宽度小于12微米。
进一步地,镍层厚度为10纳米到1.5微米。
进一步地,金层厚度为2-80纳米。
进一步地,网格型电极在基板的第一表面上随机相连分布,布满整个触摸屏的可触摸区域。
进一步地,氧化锡铟或掺氟二氧化锡层占空比小于20%,占空比是指在基板的第一面上存在所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层的区域面积和不存在所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层的区域面积之比。
本发明还提供了一种触摸屏网格型电极的制作方法,用于制作所述触摸屏网格型电极,包括:
第一步,在所述基板上沉积所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层;
第二步,采用光刻工艺,在所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层上刻蚀出所述圆形或多边形相连的网格形状;
第三步,对所述刻蚀出的网格进行表面处理后,进行化学镀镍;
第四步,对所述镀镍网格进行化学镀金。
经上述工艺步骤制造出来的触摸屏网格型电极的电阻基本上是由金层决定的,而金是导电性非常优异的导体。因而,这种金属网格可以应用于触摸屏制作,包括中大尺寸的触摸屏。另外,本发明使用的溅射,光刻,化学镀镍,化学镀金都是成熟工艺,可批量作业,生产效率高,良品率高。另外,由于只有在有网格的地方才镀金和镍,所用的金和镍的单位消耗量极为微小,有利于节约生产成本。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例的纵向剖面图
图2是本发明的一个较佳实施例的平面图
具体实施方式
在本发明的较佳实施方式中,如图1,触摸屏网格型电极是由透明基板100,氧化锡铟或掺氟二氧化锡层101,镍层102和金层103组成。所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层位于所述透明基板第一面上,所述镍层位于所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层之上,所述金层位于所述镍层之上,从垂直方向来看,所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层,所述镍层和所述金层是重合叠加在一起的,所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层,所述镍层和所述金层形成了一个具有一定形状的相连的网格,所述一定形状可以是图2中的多边形,也可以是圆形。这样的相连的网格组成了触摸屏的感应电极。通过在保证透光率的圆形或多边形氧化锡铟或掺氟二氧化锡网格型电极上附加制作镍层和金层来有效减小网格型电极的整体电阻率,解决了在大尺寸触摸屏的情况下,网格型电极电阻过大,影响触摸屏获取手指触点位置的问题。
以上,对本发明的一定形状的相连网格的实施方式进行了说明。但是,本发明的一定形状的相连网格的实施方式并不限定于上述方式。也可以用本领域技术人员能够进行的各种变形的方式、改良的方式进行实施。
如图1所示,本实施例中的触摸屏网格型电极的制作方法如下,
第一步,在透明基板上使用低压直流磁控溅射的方式沉积一层氧化锡铟或掺氟二氧化锡,形成一层透明的导电薄膜。所述低压直流磁控溅射的方式是指在低气压环境中,使用直流电压激发荷能粒子轰击氧化锡铟或掺氟二氧化锡靶材表面,被轰击出的氧化锡铟或掺氟二氧化锡粒子在磁场的控制下沉积在所述透明基板第一表面。
第二步,制作与所述形状网格相同的掩模版,使用光刻工艺,在所述透明导电薄膜上制造出所述形状的氧化锡铟或掺氟二氧化锡网格。所述光刻工艺是指利用掩模版和光刻胶,通过曝光和显影在光刻胶层上刻画与掩模版相同的图形,然后通过刻蚀工艺将掩模版上的几何图形转移到氧化锡铟或掺氟二氧化锡薄膜层上。
第三步,对第二步中形成的氧化锡铟或掺氟二氧化锡网格进行表面处理后,进行化学镀镍。
所述表面处理包括以下几点:
首先,将基板连同位于上面的氧化锡铟或掺氟二氧化锡网格浸入标准酸性溶液中,时间3-8分钟,温度18-45℃,然后用去离子水冲洗1-5分钟,把网格表面上附着的玷污除去。
其次,将基板连同位于上面的氧化锡铟或掺氟二氧化锡网格放入酸性蚀刻剂为20-60mL/L蚀刻液中进行浸渍处理,温度20-45℃,时间2-8分钟,然后用去离子水冲洗1-5分钟,使得氧化锡铟或掺氟二氧化锡网格表面细微粗化。
再次,将基板连同位于上面的氧化锡铟或掺氟二氧化锡网格置于浓度为0.05-0.5mol/L的钯盐,浓度为1-2mL/L氢氧化钾溶液中进行浸渍处理,温度20-45℃,时间2-8分钟,然后用去离子水冲洗1-5分钟。
最后,将基板连同位于上面的氧化锡铟或掺氟二氧化锡网格置于浓度为5-15ml/L的活化剂溶液中进行浸渍处理,温度20-45℃,时间2-8分钟,然后用去离子水冲洗1-5分钟。
所述化学镀镍是指将表面处理后的基板连同位于上面的氧化锡铟或掺氟二氧化锡网格置于金属稳定剂为铅、pH:1-6、温度为40-90℃、皮膜应力小于±0.2的无钠镀浴中进行化学镀镍。
第四步,对第三步中已镀镍的氧化锡铟或掺氟二氧化锡网格进行化学镀金。所述化学镀金是指镍和金的置换反应在镍层上镀一金层,将已经化学镀镍的基板连同位于上面的氧化锡铟或掺氟二氧化锡网格经过两分钟去离子水洗后,置于pH:1-6、温度:40-90℃的氰化物镀浴中进行化学镀金,然后用去离子水冲洗1-5分钟。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种触摸屏网格型电极,其特征在于,包括透明基板、氧化锡铟或掺氟二氧化锡层、镍层和金层,所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层、所述镍层和所述金层的形状相同,重合叠加在一起,其中所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层位于所述基板的第一表面上,所述镍层位于所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层之上,所述金层位于所述镍层之上,所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层、所述镍层和所述金层是网格形状,所述网格形状是指相连的圆形或多边形。
2.如权利要求1所述触摸屏网格型电极,其特征在于,所述圆形或多边形网格是随机相连的,并且尺寸也是随机的。
3.如权利要求1所述触摸屏网格型电极,其特征在于,所述基板厚度为20-2000微米。
4.如权利要求1所述触摸屏网格型电极,其特征在于,所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层厚度为2-80纳米、宽度小于12微米。
5.如权利要求1所述触摸屏网格型电极,其特征在于,所述镍层厚度为10纳米到1.5微米。
6.如权利要求1所述触摸屏网格型电极,其特征在于,所述金层厚度为2-80纳米。
7.如权利要求1所述触摸屏网格型电极,其特征在于,所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层、所述镍层和所述金层在基板的第一表面上随机相连分布,布满整个触摸屏的可触摸区域。
8.如权利要求1所述触摸屏网格型电极,其特征在于,所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层占空比小于20%,占空比是指在基板的第一面上存在所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层的区域面积和不存在所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层的区域面积之比。
9.一种触摸屏网格型电极的制作方法,用于制作如权利要求1-7中任意一种权利要求所述的触摸屏网格型电极,其特征在于,包括:
第一步,在所述基板上沉积所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层;
第二步,采用光刻工艺,在所述氧化锡铟或掺氟二氧化锡层上刻蚀出所述圆形
或多边形相连的网格形状;
第三步,对所述刻蚀出的网格进行表面处理后,进行化学镀镍;
第四步,对所述镀镍网格进行化学镀金。
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