CN104391614A - 凹版微移印制作触摸屏传感器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凹版微移印制作触摸屏传感器的方法，包括：凹版设计及制作、移印辊筒装载及预定位、凹版装载及定位、凹版与移印衬底对位步骤、凹版的凹槽填满及收墨步骤；微移印步骤：调整好移印辊筒在凹版及在移印衬底上的起始点位置后调整移印辊筒与凹版，移印辊筒与移印衬底的间隙和压力；在移印辊筒的粘附力作用下，粘附起凹版凹槽内的移印材料，后启动加热***；辊筒到达衬底起始点后，粘附在辊筒上的移印材料粘度降低开始移印至终止点，完成后给辊筒注入冷却水让其冷却，降至一定温度后排出冷却水进行下一片移印；触摸屏传感器结构成型步骤。本发明能够满足目前所有不同尺寸和衬底的触摸屏传感器制作，精度高，效率高，对环境无污染。

Description

凹版微移印制作触摸屏传感器的方法

技术领域

本发明涉及一种凹版微移印制作触摸屏传感器的方法。

背景技术

触摸屏Touch Sensor按材质分为两类，Film和Glass材。Film型Sensor一般分单层和双层结构，每层Film结构一般都为ITO Pattern，边缘Ag浆走线。传统Glass Sensor又分为单层多点、DITO、SITO等诸多结构，现阶段主流为OGS结构，结构和制程顺序不一。

基于触摸屏结构的演变，Touch Panel的制作方法也层出不穷。特别是Pattern线路的成型部分，目前精度和解析度最高的方法为平行光曝光工艺：在g、h、i波段光作用下，通过掩膜板进行照射，后经过显影得到Pattern图形。这种方式通过抓取掩膜板与衬底基板的对位MARK，对位精度高，同时解析像素能力强，适合于所有Touch Sensor的ITO Pattern、BM、OC等，尤其是金属桥结构的成型。另外无掩膜光刻和激光镭射工艺，原理上类似，利用激光准直的特点，在图像识别***作用下，结合图档，在对位图层完成后，利用激光镭射形成Pattern线路部分，辅助显影蚀刻剥膜等工艺，完成制作。丝印工艺，借助高精度丝印机，在网板掩膜作用下，形成需要Pattern线路图形，辅助蚀刻剥膜等工艺，完成Touch Panel的制作。此外还有喷墨打印法，利用喷墨打印机控制喷墨量，直接将图档导入到衬底上，形成需要结构的图形。

目前触摸屏厂商主要采用黄光线平行光曝光模式。但黄光工艺对于涂胶机和曝光机配置要求都很高，设备成本一直居高不下；另外平行光曝光对每层结构需要特制掩膜光罩，材料成本比较高；曝光后需要显影等浪费大量材料和水电消耗。无掩膜光刻和激光镭射，不足之处为激光效率慢，能量不好控制，容易形成短断路等不良。丝印工艺最主要是利用在Film等一些Pattern精度要求不高的线路成型，其精度低，效率慢，无法完成高精度和高解析度结构的产品制作。喷墨打印法虽然无需曝光显影等工序，节省材料和设备成本，但对于材料和喷墨打印机要求很高，材料在衬底上扩散和解析度等问题一直不能很好解决。

很显然，上述各种方法，都各有自己的弊端。

发明内容

本发明的目的是提供一种凹版微移印制作触摸屏的方法。为了实现上述目的，本发明提供一种凹版微移印制作触摸屏传感器的方法，其包括如下步骤：

凹版设计步骤：按照触摸屏传感器的单粒尺寸图档，包括3.5寸、4寸、5寸、7寸的图档以及其他尺寸的图档，根据玻璃或薄膜衬底材料尺寸在电子图档上进行排版，得到排版图形；然后按照触摸屏传感器结构图层，包括BM、各种颜色油墨、ITO电极、OC绝缘层、金属钼铝钼电极、铜、银浆电极、OC保护层和其他各电极涂层，根据排版图形进行拆分结构图层，得到每个结构图层凹版的设计图档，同时设计好上下工序对位标记；

凹版制作步骤：选取一定尺寸和厚度的平板材质，包括石英玻璃、苏打玻璃、不锈钢平板和各种平整度好，硬度高的材质，根据触摸屏传感器每个结构图层的设计图形，在CCD识别***辅助下图纸与平板中心定位后，利用激光无掩膜蚀刻技术，蚀刻一定深度的凹槽图形，得到每个图层的凹版；

移印辊筒装载及预定位步骤：选取不锈钢辊筒，内部为空心结构，可根据计算机信号注入及排出冷却水；并选择对应宽度和套合直径的、导热性好、厚度均一的辊筒皮，可以是硅胶辊筒皮，清洁干净后套合在不锈钢辊筒上，然后装载在移印机装载横梁上，并作初始位校准后锁定；

凹版装载及定位步骤：按照触摸屏传感器的结构顺序选取对应凹版，对凹版清洁后，通过机械手搬运至装载台；通过自动装载装置，在CCD识别***辅助下，对凹版物理原点位进行调整定位，包括X、Y、Z三轴水平度和垂直度，调整定位后对凹版进行真空吸附固定；

凹版与移印衬底对位步骤：移印衬底，通过水平流动或机械手搬运至移印平台后，利用边缘感应器检测长短边三个点，进行边缘对位，第一工序仅做边缘对位；第一工序成型后，后续工序在边缘对位后，在CCD识别***下，利用凹版与移印衬底上对位标记进行对位调整；

凹版的凹槽填满及收墨步骤：通过注胶***从凹版一侧起始点涂覆移印材料，包括黑色BM、各种油墨、OC绝缘层、OC保护层、正性保护材料、银浆和其他各软质材料；刮墨刀定位后从起始点对移印材料均匀地涂满凹版的凹槽；通过精密收墨刀***从起始点行进抹平凹槽内移印材料并使凹槽以外无残留的移印材料；

微移印步骤：在CCD识别***和计算机***辅助下，调整移印辊筒在凹版及在移印衬底上的起始点位置；然后通过压力传感器，调整移印辊筒与凹版、移印辊筒与移印衬底的间隙和压力；在移印辊筒的粘附力作用下，粘附起凹版凹槽内的移印材料，然后启动加热***；移印辊筒到达移印衬底起始点后，粘附在移印辊筒上的移印材料粘度降低并开始移印至终止点，完成后根据计算机信号***给移印辊筒注入冷却水让其冷却，降至一定温度后排出冷却水进行下一片移印；

触摸屏传感器结构成型步骤：按照凹版图形一次移印后固化可成型BM、各种颜色油墨、OC绝缘层、OC保护层、银浆层和其他各种质软图层材料；而ITO电极线路结构、金属钼铝钼、铜电极和其他镀膜层线路结构，固化移印材料后，通过蚀刻，然后剥离附着在结构层上的正性保护材料后成型；按照上述方式及触摸屏传感器结构，完成第一层结构移印后，第二工序移印时，通过CCD识别***辅助寻找第二工序与第一工序对位标记，完成与第一工序的套合；后续工序皆按照与上一工序套合的原则，完成整个触摸屏传感器结构层的微移印；

切割分片得到单粒触摸屏传感器。

所述凹版可用于所有尺寸，玻璃或薄膜不同移印衬底的触摸屏传感器BM、各种颜色油墨、ITO电极、OC绝缘层、金属钼铝钼、铜、银浆、OC保护层和其他各电极图层的结构成型，凹版移印的成型凹槽线宽解析度为10um，上下工序重复对位精度2um。

移印辊筒分为不锈钢辊筒和导热辊筒皮，不锈钢辊筒内部空心结构，可启动加热***，使移印材料粘度降低以至于完全转移到移印衬底上，同时内部可根据计算机信号***注入和排出冷却水，使移印辊筒恢复到一定温度进行下一片移印。

凹版及移印衬底对位步骤中，通过边缘感应器检测移印衬底对位基准，并通过CCD识别***和计算机***使凹版图形与移印衬底图形对位一致，完成整个触摸屏传感器的制作。

本发明的有益效果是：节省设备和材料成本，无需涂胶机和曝光机及掩膜板，无需显影，消除了废水废气排放造成的环境污染，同时节约了显影和水电气的消耗成本。高解析度和对位精度，满足目前所有触控传感器所有结构的图形制作，效率高，直接利用凹版进行结构成型。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1是本发明凹版微移印制作触摸屏传感器的方法的凹版微移印流程示意图。

图2是触摸屏传感器的结构层示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，提供一种凹版微移印制作触摸屏的方法。如图1和2所示，

一种凹版微移印制作触摸屏传感器的方法，包括如下步骤：

凹版10设计步骤：按照触摸屏传感器的单粒尺寸图档，如3.5寸，4寸，5寸，7寸的图档以及其他尺寸的图档，根据玻璃Glass或薄膜Film等衬底材料尺寸，在电子图档上进行排版；然后按照触摸屏传感器结构图档，如BM（Blackmatrix）、各种颜色油墨、ITO电极、OC（Overcoater）绝缘层、金属钼铝钼（MOALMO）电极、金属Cu或银浆电极、OC（Overcoater）保护层和其他各电极涂层等，根据排版图形进行拆分图层，得到每个图层凹版10的设计图档，同时设计好上下工序对位标记；

凹版10制作步骤：选取一定尺寸和厚度的平板材质，如石英玻璃（Glass）、苏打玻璃（Glass）、不锈钢平板和各种平整度好，硬度高的材质等，根据触摸屏传感器每个结构图层的设计图形，在CCD识别***辅助下图纸与平板中心定位后，利用激光无掩膜蚀刻或其他技术，蚀刻一定深度的凹槽11图形，得到每个图层的凹版10；

移印辊筒20装载及预定位步骤：选取不锈钢辊筒，内部为空心结构，可根据计算机信号注入及排出冷却水；并选择对应宽度和套合直径的，导热性好、厚度均一的辊筒皮，如硅胶辊筒皮，清洁干净后套合在不锈钢辊筒20上，然后整体套合装载在移印机装载横梁上，并作初始位校准后锁定；

凹版10装载及定位步骤：按照触摸屏传感器的结构顺序选取对应凹版10，对凹版10清洁后，通过机械手搬运至装载台；通过自动装载装置，在CCD识别***辅助下，对凹版10物理原点位进行调整定位，包括X，Y，Z三轴水平度和垂直度，调整定位后对凹版10进行真空吸附固定；

凹版10与移印衬底30对位步骤：移印衬底30，通过水平流动或机械手搬运至移印平台后，利用边缘感应器检测长短边三个点，进行边缘对位，第一工序仅做边缘对位；第一工序成型后，后续工序在边缘对位后，在CCD识别***下，利用凹版10与移印衬底30上对位标记进行对位调整；

凹版10的凹槽11填满及收墨步骤：通过注胶***从凹版10一侧起始点涂覆移印材料21，如黑色BM（Black matrix）、油墨、OC（Overcoater）绝缘层、OC保护层、正性保护材料、银浆和其他各软质材料；刮墨刀定位后从起始点对移印材料21均匀地涂满凹版10的凹槽11；通过精密收墨刀***从起始点行进抹平凹槽11内移印材料21并使凹槽10以外无残留；

微移印步骤：在CCD识别***和计算机***辅助下，调整好的移印辊筒20在凹版10及在移印衬底30上的起始点位置；然后通过压力传感器，调整好移印辊筒20与凹版10，移印辊筒20与移印衬底30的间隙和压力；在移印辊筒20的粘附力作用下，粘附起凹版10的凹槽11内的移印材料21，后启动加热***；移印辊筒20到达移印衬底起始点后，粘附在移印辊筒20上的移印材料21粘度降低开始移印至终止点，完成后根据计算机信号***给移印辊筒注入冷却水让其冷却，降至一定温度后排出冷却水进行下一片移印；

触摸屏传感器结构成型步骤：按照凹版10图形一次移印后固化可成型的有BM（Black matrix）、各种颜色油墨、OC（Overcoater）绝缘层、OC保护层、银浆层和其他各种质软图层材料；ITO电极线路结构、金属钼铝钼（MOALMO）、Cu电极和其他镀膜层线路结构，固化移印材料21后，通过蚀刻，然后剥离附着在结构层上的正性保护材料才能成型；按照上述方式及触摸屏传感器结构，完成第一层结构移印后，第二工序移印时，通过CCD识别***辅助寻找第二工序与第一工序对位标记，完成与第一工序的套合；后续工序皆按照与上一工序套合的原则，完成整个触摸屏传感器结构层的微移印。后切割分片即得到单粒触摸屏传感器。

所述凹版10可用于所有尺寸，玻璃（Glass）或薄膜（Film）等不同移印衬底30的触摸屏传感器BM（Black matrix）、油墨、ITO电极、OC绝缘层、金属钼铝钼、铜、银浆、OC保护层和其他各电极图层的结构成型，凹版10移印的凹槽11成型线路线宽解析度为10um，上下工序重复对位精度2um。

移印辊筒20分为不锈钢辊筒和导热辊筒皮，不锈钢辊筒内部空心结构，可启动加热***，使移印材料21粘度降低以至于完全转移到移印衬底30上，同时内部可根据计算机信号***注入和排出冷却水，使移印辊筒20恢复到一定温度进行下一片移印。

通过精密收墨刀***从起始点行进抹平凹槽11内移印材料21的步骤中，还包括使凹版10平面上凹槽10以外的移印材料21无残留。

凹版10及移印衬底30对位步骤中，通过边缘感应器检测移印衬底30对位基准，并通过CCD识别***和计算机***使凹版10图形与衬底图形对位准确一致，完成整个触摸屏传感器的制作。

如图2所示，本发明包含的触控传感器结构如下：衬底材料41，如Glass或Film等；对位标记42，图形如“+”、“○”、“□”等，材质为油墨、BM、ITO、OC或Metal等；传感器功能层结构，标号为43、44、45、46，具体的根据结构而定，可删减，结构图层如“ITO+Ag”、“ITO+OC1+Metal+OC2”、“BM+ITO”、“BM+ITO+OC1+Metal+OC2”、“BM+ITO1+OC1+ITO2+Metal+OC2”等。

本发明采用高精度凹版印刷方法取代现有技术中平行光掩膜或无掩膜光刻，网板印刷方式，以及喷墨打印方式，能够高精度的实现重复对位和线宽精度，以及极少的材料消耗，也避免了显影造成的材料消耗和环境污染。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种凹版微移印制作触摸屏传感器的方法，其特征在于，包括如下步骤：

凹版设计步骤：按照触摸屏传感器的单粒尺寸图档，包括3.5寸、4寸、5寸、7寸的不同尺寸图档，根据玻璃或薄膜衬底材料尺寸在电子图档上进行排版，得到排版图形；然后按照触摸屏传感器结构图层，包括BM、各种颜色油墨、ITO、OC绝缘层、金属钼铝钼、铜、银浆、OC保护层，根据排版图形进行拆分结构图层，得到每个结构图层凹版的设计图档，同时设计好上下工序对位标记；

凹版制作步骤：选取一定尺寸和厚度的平板材质，包括石英玻璃、苏打玻璃、不锈钢平板材质，根据触摸屏传感器每个结构图层的设计图形，在CCD识别***辅助下图纸与平板中心定位后，利用激光无掩膜蚀刻技术，蚀刻一定深度的凹槽图形，得到每个图层的凹版；

移印辊筒装载及预定位步骤：选取不锈钢辊筒，内部为空心结构，可根据计算机信号注入及排出冷却水；并选择对应宽度和套合直径的、导热性好、厚度均一的辊筒皮，可以是硅胶辊筒皮，清洁干净后套合在不锈钢辊筒上，然后装载在移印机装载横梁上，并作初始位校准后锁定；

凹版装载及定位步骤：按照触摸屏传感器的结构顺序选取对应凹版，对凹版清洁后，通过机械手搬运至装载台；通过自动装载装置，在CCD识别***辅助下，对凹版物理原点位进行调整定位，包括X、Y、Z三轴水平度和垂直度，调整定位后对凹版进行真空吸附固定；

凹版与移印衬底对位步骤：移印衬底，通过水平流动或机械手搬运至移印平台后，利用边缘感应器检测长短边三个点，进行边缘对位，第一工序仅做边缘对位；第一工序成型后，后续工序在边缘对位后，在CCD识别***下，利用凹版与移印衬底上对位标记进行对位调整；

凹版的凹槽填满及收墨步骤：通过注胶***从凹版一侧起始点涂覆移印材料，包括BM、各种颜色油墨、OC绝缘层、OC保护层、正性保护材料、银浆材料；刮墨刀定位后从起始点对移印材料均匀地涂满凹版的凹槽；通过精密收墨刀***从起始点行进抹平凹槽内移印材料并使凹槽以外无残留的移印材料；

微移印步骤：在CCD识别***和计算机***辅助下，调整移印辊筒在凹版及在移印衬底上的起始点位置；然后通过压力传感器，调整移印辊筒与凹版、移印辊筒与移印衬底的间隙和压力；在移印辊筒的粘附力作用下，粘附起凹版凹槽内的移印材料，然后启动加热***；移印辊筒到达移印衬底起始点后，粘附在移印辊筒上的移印材料粘度降低并开始移印至终止点，完成后根据计算机信号***给移印辊筒注入冷却水让其冷却，降至一定温度后排出冷却水进行下一片移印；

触摸屏传感器结构成型步骤：按照凹版图形一次移印后固化可成型BM、各种颜色油墨、OC绝缘层、OC保护层、银浆层；而ITO、金属钼铝钼、铜和其他镀膜层线路结构，固化移印材料后，通过蚀刻，然后剥离附着在结构层上的保护材料后成型；按照上述方式及触摸屏传感器结构，完成第一层结构移印后，第二工序移印时，通过CCD识别***辅助寻找第二工序与第一工序对位标记，完成与第一工序的套合；后续工序皆按照与上一工序套合的原则，完成整个触摸屏传感器结构层的微移印；

切割分片得到单粒触摸屏传感器。

2.如权利要求1所述的凹版微移印制作触摸屏传感器的方法，其特征在于，所述凹版可用于所有尺寸，玻璃或薄膜不同移印衬底的触摸屏传感器BM、各种颜色油墨、ITO、OC绝缘层、金属钼铝钼、铜、银浆、OC电极图层的结构成型，凹版移印的成型凹槽线宽解析度为10um，上下工序重复对位精度2um。

3.如权利要求1所述的凹版微移印制作触摸屏传感器的方法，其特征在于，移印辊筒分为不锈钢辊筒和导热辊筒皮，不锈钢辊筒内部空心结构，可启动加热***，使移印材料粘度降低以至于完全转移到移印衬底上，同时内部可根据计算机信号***注入和排出冷却水，使移印辊筒恢复到一定温度进行下一片移印。

4.如权利要求1所述的凹版微移印制作触摸屏传感器的方法，其特征在于，凹版及移印衬底对位步骤中，通过边缘感应器检测移印衬底对位基准，并通过CCD识别***和计算机***使凹版图形与移印衬底图形对位一致，完成整个触摸屏传感器的制作。