CN105159502B - 一种触控面板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控面板，包括透明基板、位于基板上且由白色或彩色油墨形成的边框层、由边框层包围形成的可视区、以及位于边框层上的由黑色光阻材料制备得到BM层，且在从周围的边框层向中间的可视区的延伸方向上，所述BM层的宽度均比所述边框层的宽度宽0.08～2.0mm。本发明能提升触控面板的镀膜性能并彻底解决触控面板的短断路风险，本发明还能降低白色或彩色油墨边框层的厚度且能提供一种外形新颖的触控面板。

Description

一种触控面板及其制备方法

技术领域

本发明属于电子器件制备技术领域，具体涉及一种触控面板及其制备方法。

背景技术

参见图1，单基板式电容式触摸屏的边框层2设置在基板1的可视区3的四周，由于油墨材料的固含量粒子较大，使用油墨材料的边框层固化后会在油墨表面呈现微观上的凹凸不平整，此凹凸不平整导致在后续步骤中利用磁控溅镀技术进行镀膜(镀ITO层)时，因镀膜膜层为纳米级，而油墨厚度为微米级，因而镀膜层无法完全填充油墨凹凸不平整处，这样会在后续导电膜形成电极的光刻制程蚀刻过程中造成短断路的风险。

发明专利申请CN201510114819.5中公开一种白色OGS触摸屏中白色边框的制备方法，包括以下步骤：a)清洗触摸屏玻璃板；b)在触摸屏玻璃板的边框区域丝网印刷第一白色油墨层；c)在第一白色油墨层的上表面丝网印刷第二白色油墨层；d)固化；e)清洗触摸屏玻璃板；f)涂布黑色光阻；g)对黑色光阻进行预固化处理；h)曝光；i)显影，形成边框形状的黑色光阻层；j)对黑色光阻层进行固化处理，完成白色边框的制作；采用非接触性的涂布工艺喷涂黑色光阻，并最终通过曝光显影形成位于最上层的黑色光阻层，避免将杂质带入到产品中；黑色光阻在高温镀膜下基本不放气，极大提高镀膜膜质；另外，黑色光阻粘度低，能提高产品表面的光洁度；inkjet打印能选择性打印黑色光阻，节约生产成本。简单说来，上述专利申请是在边框层的上面涂布形成一层与白色边框油墨层同等宽度的黑色光阻层，以用于解决丝印黑色油墨层带来的不平整问题。

虽然上述专利申请中涉及在白色边框上形成黑色光阻层以解决丝印油墨的不平整问题，但该方案只是降低了造成后续过程中短断路风险的概率，而无法完全避免这个问题。

发明内容

本申请发发明人在研发过程中发现，虽然上述方案形成的触控面板能够在一定程度上降低后续生产步骤中短断路风险，但依然无法完全避免这种风险。因而，发明人对该触控面板的结构进行进一步的深入研究，发现问题可能是出在与白色油墨边框层依然会邻接的边框层与可视区相近的竖向侧面上。因此，本发明的发明人特地设置一种比白色油墨边框层的宽度更大的BM层，以完全覆盖白色油墨边框层的上表面和侧面。

因此，本发明提供一种触控面板，包括透明基板、位于基板上且由白色或彩色油墨形成的边框层、由边框层包围形成的可视区、以及位于边框层上的由黑色光阻材料制备得到BM层，且在从周围的边框层向中间的可视区的延伸方向上，所述BM层的宽度均比所述边框层的宽度宽0.08～2.0mm。

在一种具体的实施方式中，所述黑色光阻材料的绝缘阻抗≥10¹²Ω，且所述光阻材料为聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛树脂和聚硅烷中的一种或多种。

在一种具体的实施方式中，所述边框层2的厚度为12～40μm，优选为15～25μm，所述BM层4的厚度为0.8～3μm，优选为1.5～2.5μm。

在一种具体的实施方式中，所述触控面板还包括位于BM层4上的导电膜布线层5以及位于导电膜布线层5上的导电膜引线层6。

在一种具体的实施方式中，所述导电膜布线层5一体设置于触控面板的边框区和可视区，且所述导电膜布线层5从紧贴BM层4开始在厚度方向依次包含ITO1层、OC1层和ITO2层，其中ITO1层和ITO2层为导电层，OC1层为绝缘层。

在一种具体的实施方式中，所述导电膜引线层6为金属线路层且其位于触控面板的边框区，所述触控面板中还包括用于覆盖保护所述导电膜引线层6和导电膜布线层5的OC2层，所述OC2层一体设置于触控面板的边框区和可视区，且为绝缘保护层。

在一种具体的实施方式中，在从周围的边框层2向中间的可视区3的延伸方向上，所述BM层4的宽度均比所述边框层2的宽度宽0.3～1.5mm。

本发明还相应提供一种如上所述触控面板的制备方法，包括先在玻璃基板上丝印两层或以上的白色或彩色油墨形成边框层2，再在边框层2上涂布黑色光阻材料并采用光刻微影技术形成所述BM层4。

在一种具体的实施方式中，所述方法还包括通过磁控溅镀技术与光刻微影技术在BM层4上直接设置导电膜布线层5和导电膜引线层6。在一种具体的实施方式中，形成所述BM层4的涂布和光刻微影技术具体包括涂布、预烤、曝光、显影、固烤和高温烘烤步骤。

具体地，本发明提供一种采用BM(Black Matrix黑色矩阵)层制备触控屏的方法，包括a、在素玻璃基板上利用网版丝印技术丝印总厚度为δ1的白色油墨形成边框图案；b、采用缝隙式涂布技术在步骤a中白色油墨层上涂布一层厚度为δ2的BM涂层；c、采用光刻微影技术，将步骤b中的BM涂层刻画成设定的保护盖片的边框图案，BM形成的边框比步骤a中形成的白色油墨边框单边大0.08～2.0mm；d、在完成步骤c的玻璃基板上利用磁控溅镀技术与光刻微影技术完成触控感应器结构(触控感应器结构分为ITO1层、OC1层、ITO2层，金属线路层和OC2层)。

本发明提供的技术方案除了能提升触控面板的镀膜性能并彻底解决上述短断路风险的问题。本发明至少还能带来如下几个好处。

1)本发明中BM层的使用可使得本发明中白色或彩色油墨构成的边框层的厚度更小，例如由25～40μm降低至15～25μm，甚至在15～20μm；因BM层的厚度必然在3μm以内，这使得本发明中提供了一种边框层整体更薄却又完全符合OD值需要的控制面板，本发明提供的方案使得控制面板的光学特性得到提高。

具体地，现有技术中的边框层大多为纯白色或彩色边框层，由于白色和彩色油墨的光学密度OD(Optical Density)值在0.5-2.0左右；光学密度OD值越低，白色或彩色边框层透光越大；而要达到产品边框层的OD≥4的光学特性，则整个白色与彩色边框层厚度必须高达25-40μm的厚度。为解决白色及彩色油墨光学密度OD值过小容易透光问题，本发明中首先在边框层2和可视区3的上方涂布一层黑色感光料型材料形成整面保护的BM层4，以填平整面区域，再通过光刻微影技术，将BM层刻画成设定的保护盖片的边框图案。

2)本发明提供了一种白色或彩色宽边框层内侧紧邻一窄边黑色边框层的控制面板(如图5a所示)，这明显区别于现有技术中的纯白色或彩色宽边框层控制面板，为本领域提供了一种更为美观且实用的控制面板。

3)所述触控面板还包括一体设置于BM层4上的导电膜布线层5和导电膜引线层6时，所述触控面板为单基板触控面板，这能给为用户带来更轻更薄的体验。

附图说明

图1为现有技术中包括边框层的触控面板基板的厚度方向示意图，

图2为现有技术中包括边框层的触控面板基板的正面示意图，

图3为本发明中涂布BM层且未显影时的结构示意图，

图4为本发明中一种触控面板产品的厚度方向结构示意图，

图5为图4中产品的正面和背面的示意图，其中a为正面，b为背面，

图6为本发明中一种含触控结构的触控面板产品的厚度方向结构示意图。

其中，1、基板，2、边框层，3、可视区，4、BM层，5、导电膜布线层，6、导电膜引线层。

具体实施方式

下面结合附图，进一步详细说明本发明的具体实施方式。

本发明的图4和图5中提供了一种触控面板，包括透明基板1、位于基板1上且由白色或彩色油墨形成的边框层2、由边框层包围形成的可视区3、以及位于边框层2上的由黑色光阻材料制备得到BM层4，且在从周围的边框层2向中间的可视区3的延伸方向上，所述BM层4的宽度均比所述边框层2的宽度宽0.08～2.0mm。

本发明中，所述白色或彩色油墨是指基板上的某区域的油墨为白色或彩色，即在油墨层的厚度方向上油墨的颜色为均一的白色或彩色。本领域技术人员可以理解地，整个边框层的油墨可以同时包括白色和彩色，例如边框层的上下边为白色，而左右边为红色。本领域技术人员能理解地，本发明的触控面板中，在与基板平行的平面上，所述边框层2的宽度的***与所述BM层4的宽度的***平齐，而BM层4的宽度的内侧均比边框层2的宽度的内侧更宽。

本发明图5中显示的是基板为矩形板的情况，在其四边的边框层上方，所述BM层4的宽度均比所述边框层2的更宽。本领域技术人员能理解地，所述基板可以为圆形或其它形状，此时的边框层和BM层同样可以是圆形或其它形状，此时的BM层的宽度也在朝向中心一侧均比所述边框层更宽。

现有技术中一般不会通过磁控溅镀技术与光刻微影技术直接在边框层2上完成触控感应器结构，而是将含导电膜布线层5、导电膜引线层6以及第二基板的触控结构扣合在边框层2上，相互固定而形成带触控功能的触控面板。同样地，本发明中也可以将含导电膜布线层5、导电膜引线层6以及第二基板的触控结构扣合在BM层4上。这样的触控面板中一共含有两片基板，因而这种触控面板的可靠性更高，但是产品较厚。另一种方式中，本发明可以直接在BM层4上设置导电膜布线层5和导电膜引线层6，在这种方式中，因为平整度为微米级的边框层2比平整度为纳米级的BM层4粗糙，因而将BM层4的宽度设置得比边框层2的宽度更宽时，即BM层将边框层完全覆盖且导电膜布线层5在可视区的侧面也不会与粗糙的边框层2接触，实验发现这样明显利于触控面板的良率和可靠性。在后一种直接将导电膜布线层5和导电膜引线层6设置在BM层4上的方式中，这样的触控面板中一共含有一片基板，因而这种触控面板更薄，用户体验更好。本发明中，所述BM层宽度设置为比边框层2的宽度宽0.08～2.0mm还能带来另一个好处，它能使得最终的触控面板的可视区周围含有黑框效果，如图5a中的BM层4在产品正面显示出黑框效果，这样的产品更美观，能受到用户的喜爱。

本发明中，所述黑色光阻材料的绝缘阻抗≥10¹²Ω，这样的BM层使得可以在其上方便地一体设置导电膜布线层5和导电膜引线层6等触控结构。

所述边框层的厚度优选为15～25μm，所述BM层的厚度优选为1.5～2.5μm。本领域技术人员理解地，丝印边框层的丝印层数一般为2层以上，每层的厚度例如为6～9μm。涂布的BM层过薄可能导致覆盖不良，而涂布过厚则可能导致曝光不良。本发明通过设置一定厚度的BM层，使得丝印的白色或彩色边框层可以相比现有技术来说做到更薄，如此形成的触控面板的边框区的OD值能满足大于等于4的要求。

如图6所示，本发明所述触控面板还包括位于BM层4上的导电膜布线层5以及位于导电膜布线层5上的导电膜引线层6。具体地，所述导电膜布线层5一体设置于触控面板的边框区和可视区，且所述导电膜布线层5从紧贴BM层4开始在厚度方向依次包含ITO1层、OC1层和ITO2层，其中ITO1层和ITO2层为导电层，OC1层为绝缘层。所述导电膜引线层6为金属线路层且其位于触控面板的边框区，所述触控面板中还包括用于覆盖保护所述导电膜引线层6和导电膜布线层5的OC2层，所述OC2层一体设置于触控面板的边框区和可视区，且为绝缘保护层。

一种如上所述触控面板的制备方法，包括先在玻璃基板上丝印两层或以上的白色或彩色油墨形成边框层2(如图1和图2所示)，再在边框层2上涂布黑色光阻材料(如图3所示)并采用光刻微影技术形成所述BM层4。

本发明中，所述涂布例如为缝隙式涂布，采用涂布机涂布即可。本发明中的光阻材料相比微米级的油墨材料来说，其细腻均匀，可轻松地达到纳米级平整度。所述白色或彩色油墨例如为本领域技术人员熟知的光刻胶。本发明中，所述BM层的性质决定其需要使用涂布的方式附着在边框层上，而不能采用丝印或其它方式完成。所述涂布形成BM层的过程中，包括先使用涂布机在边框层上涂布一层准确厚度的光阻材料，再使用特定图案的光罩，使得被光照的部位被留下来，未被光照射到的部位被显影掉。也可以采取相反的方式，即被光照的部位最终被显影掉，而被遮挡的部位留下形成目标图案。具体地，本发明中涉及的涂布技术和光刻微影技术均可以使用现有技术中已知的方式来完成。

在一种具体的实施方式中，所述方法还包括通过磁控溅镀技术与光刻微影技术在BM层4上直接设置导电膜布线层5和导电膜引线层6。具体地，形成所述BM层4的涂布和光刻微影技术包括涂布、预烤、曝光、显影、固烤和高温烘烤步骤。

具体地，所述方法包括如下步骤：

步骤一、如图1和图2所示在素玻璃基板上利用网版丝印技术使用白色油墨搭配网版张力为20-26N、乳剂厚度6-10μm、目数为140T的网版印刷，制得了油墨总膜厚在10-25μm，光学密度OD值≥2、附着力等级为5B的视窗边框。

步骤二、如图3～图5所示采用缝隙式涂布技术在步骤一中素玻璃基板上将粘度为2.6CPS、绝缘阻抗＞10¹²Ω的BM黑色光阻材料经过涂布、预烤、曝光、显影、固烤、高温烘烤形成设定的边框，BM形成的边框比步骤一中形成的白色油墨边框单边大0.08-2.0mm；BM边框完全覆盖住白色油墨边框。附着力等级为5，BM涂层的膜厚为1.0-2.0μm。

步骤三、如图6所示在完成步骤二的玻璃基板上利用磁控溅镀技术与光刻微影技术完成触控感应器结构(触控感应器结构分为ITO1层、OC1层、ITO2层，金属线路层和OC2层)的建立，形成OGS。亦可将步骤二所生产的基片作为保护盖片，额外增加外挂式触控感应器(含导电膜布线层5、导电膜引线层6以及第二基板的触控感应器)，与之贴合组装形成触摸屏。

本发明在油墨边框层的上面和侧面涂布设置一层BM保护层，通过本申请用BM保护层覆盖油墨边框层的设计，可以把原凹凸点平坦化，使得采用磁控溅镀技术进行镀膜时不会因为油墨表面凹凸点影响镀膜效果而导致后面的光刻制程蚀刻过程中造成短断路的风险。

并且，本发明中，处于油墨边框层上的BM边框保护层采用黑色的感光性材料，黑色感光性材料的光学密度OD值比白色及彩色油墨更高，BM边框保护层的厚度在0.8μm-3μm之间即可达到OD＝4的光学特性，而白色油墨的光学密度OD值非常低，要达到OD＝4的光学特性，则整个边框层厚度必须高达25-40μm，采用BM边框层可以在保持产品光学密度OD值在标准规格内的同时降低白色及彩色油墨的印刷厚度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种触控面板，包括透明基板(1)、位于基板(1)上且由白色或彩色油墨形成的边框层(2)、由边框层包围形成的可视区(3)、以及位于边框层(2)上的由黑色光阻材料制备得到BM层(4)，且在从周围的边框层(2)向中间的可视区(3)的延伸方向上，所述BM层(4)的宽度均比所述边框层(2)的宽度宽0.08～2.0mm，即所述边框层的宽度的***与所述BM层的宽度的***平齐，而BM层的宽度的内侧均比边框层的宽度的内侧更宽0.08～2.0mm；所述触控面板还包括位于BM层(4)上的导电膜布线层(5)以及位于导电膜布线层(5)上的导电膜引线层(6)，所述导电膜布线层(5)一体设置于触控面板的边框区和可视区，所述导电膜引线层(6)为金属线路层且其位于触控面板的边框区。

2.根据权利要求1所述触控面板，其特征在于，所述黑色光阻材料的绝缘阻抗≥10¹²Ω，且所述光阻材料为聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛树脂和聚硅烷中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述触控面板，其特征在于，所述边框层(2)的厚度为12～40μm，所述BM层(4)的厚度为0.8～3μm。

4.根据权利要求3所述触控面板，其特征在于，所述边框层(2)的厚度为15～25μm，所述BM层(4)的厚度为1.5～2.5μm。

5.根据权利要求1所述触控面板，其特征在于，且所述导电膜布线层(5)从紧贴BM层(4)开始在厚度方向依次包含ITO1层、OC1层和ITO2层，其中ITO1层和ITO2层为导电层，OC1层为绝缘层。

6.根据权利要求1所述触控面板，其特征在于，所述触控面板中还包括用于覆盖保护所述导电膜引线层(6)和导电膜布线层(5)的OC2层，所述OC2层一体设置于触控面板的边框区和可视区，且为绝缘保护层。

7.根据权利要求1所述触控面板，其特征在于，在从周围的边框层(2)向中间的可视区(3)的延伸方向上，所述BM层(4)的宽度均比所述边框层(2)的宽度宽0.3～1.5mm。

8.一种如权利要求1～7中任意一项所述触控面板的制备方法，包括先在玻璃基板上丝印两层或以上的白色或彩色油墨形成边框层(2)，再在边框层(2)上涂布黑色光阻材料并采用光刻微影技术形成所述BM层(4)。

9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述方法还包括通过磁控溅镀技术与光刻微影技术在BM层(4)上直接设置导电膜布线层(5)和导电膜引线层(6)。

10.根据权利要求8所述方法，其特征在于，形成所述BM层(4)的涂布和光刻微影技术具体包括涂布、预烤、曝光、显影、固烤和高温烘烤步骤。