CN106227394B - 一种隐性盖板触摸屏及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明了公开了一种隐性盖板触摸屏及其生产方法，本发明的触摸屏是Glass‑Glass结构，通过将黑色油墨印刷在感应层电极表面，将传统的盖板和触摸屏传感器合并在两层玻璃上，使上玻璃基板同时具有盖板的功能，简化了触摸屏结构；同时，由于本发明触摸屏的感应电极和驱动电极是分别在上玻璃基板和下玻璃基板上走线的，避免传统“毛毛虫”的走线方式，从而可以实现大尺寸触摸屏(21"以下)的生产；此外，本发明的触摸屏采用的是双层玻璃结构，并通过在双层玻璃之间设置有光学透明树脂胶，具有更好的耐撞击能力，在工控或车载设备中更为地安全，可进行大规模的生产。

Description

一种隐性盖板触摸屏及其生产方法
技术领域
本发明涉及触摸屏，具体涉及一种隐性盖板触摸屏及其生产方法。
背景技术
触摸屏是一种可接收触头等输入讯号的感应式装置，一般与显示屏幕组合使用，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈***可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。广泛应用于公共信息的查询、领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学等。
由于电容式触摸屏具有支持多点触摸、高灵敏度及高精确度等特点，因此电容式触摸屏在多媒体显示装置中获得广泛应用。一般电容触摸屏是和液晶显示器组合在一起应用的，电容触摸屏贴合在显示屏表面，通常在应用时还会在电容触摸屏表面再加一块盖板，一是保护作用，二是在盖板四周印上黑色油墨，遮住电容触摸屏四周显露出的走线，以保证整个产品的美观。而随着消费者对电子产品越来越高的便携性要求，因此对显示模块的薄形化、轻量化要求也随之而来。
目前，一种隐性盖板触摸屏有效改善了此问题，它是将传统的盖板和触摸屏传感器合并在两层玻璃上，基于这种设计，可以节省一块盖板。它的制作工艺是先在玻璃基板上印上黑色油墨，然后在油墨层上镀透明导电层，最后跟据需要在透明导电层上制作电极图形。因为黑色油墨是印在玻璃基板和透明电极之间，所以是通常这个工艺需要由ITO玻璃厂商完成，因此在成本和交期方面无法自主管控。
此外，OGS触摸屏的制作工艺也越来越成熟，比如专利文献CN104881168A以及CN104571694A分别公开了“丝网印刷式多点OGS触摸屏制作方法”、“OGS触控屏及OGS触控屏的制作工艺”，上述已公开的两技术方案均是单片玻璃设计OGS(One Glass Solution)结构，其主要是在单层玻璃上通过丝网印刷方式实现OGS TP,其感应电极和驱动电极均是在一层玻璃上进行走线的，从而需要避免走线有交叉，因此其ITO线路需要设计成弯弯曲曲的图案形成“毛毛虫”走线的方式，从而导致感应电极和驱动电极相互之间的阻抗大，因此IC只能驱动到小于7"的触摸屏，不能生产大尺寸的触摸屏；同时，上述已公开的两技术方案仅仅是单层玻璃结构，容易破裂，不能运用在环境苛刻条件，如工业控制设备和车载设备等生产环境，从而不利于大规模的生产。
此外，上述的两技术方案均是采用丝网印刷的方式将黑色油墨印刷于ITO导电层上的，但均未公开丝网印刷的各种参数以及操作模式，如果丝网印刷参数的调节不精确的话，就会导致印刷的边缘不直、黑色油墨不能将ITO导电层上的线路遮盖、容易出现漏光等问题，严重影响触摸屏的质量。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种结构简单、制作方便的隐性盖板触摸屏。
本发明的另一目的在于提供一种制作工艺简单、制作成本低的隐性盖板触摸屏的生产方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种隐性盖板触摸屏，包括上玻璃基板和下玻璃基板，在上玻璃基板和下玻璃基板之间由上至下依次包括：
感应层电极，其形成于上玻璃基板的内侧面上；
黑色油墨层，其通过将黑色油墨丝网印刷于感应层电极的表面四周而形成；在黑色油墨层中分布有导电孔；
导电浆，其通过将导电浆丝网印刷于导电孔中而形成；
导电银线，其通过将银浆丝网印刷于黑色油墨层的表面而形成；导电银线的一端通过导电浆和感应层电极以及下述的驱动层电极相电连接，另一端电连接至外部电路；
驱动层电极，其形成于下玻璃基板的内侧面上；
光学透明树脂胶，其粘接于感应层电极和驱动层电极之间；
间隙珠，其均匀分布于光学透明树脂胶中；
边框胶，其设置于上玻璃基板和下玻璃基板的四周边缘，将上玻璃基板和下玻璃基板形成一密封盒。
由消影油墨组成，厚度为5-7μm。
所述间隙珠的直径为8-10μm。
所述边框胶内混合有导电金球，在加压固化后，导电金球后连通驱动层电极和导电银线，再通过导电银线连接外部电路。
所述导电浆为黑色导电碳浆。
一种隐性盖板触摸屏的生产方法，包括如下步骤：
S1、在一片透明导电玻璃上通过蚀刻工艺制作出感应层图案电极，作为上玻璃基板；
S2、在另一片透明导电玻璃上通过蚀刻工艺制作出驱动层图案电极，作为下玻璃基板；
S3、在上玻璃基板的感应层电极一侧的设定区域通过丝网印刷方式印刷黑色油墨层，黑色油墨层按照设计要求预留出可视区和导电孔位置，油墨层经过140～160℃高温烘烤后可以有效附着在玻璃基板上；
S4、在导电孔位置印上黑色导电碳浆，黑色导电碳浆位于感应层电极走线的末端，将黑色油墨层下面的感应层电极线路通过黑色导电碳浆引导到黑色油墨表面；
S5、在黑色油墨层的表面丝印上导电银线，导电银线的一端连接黑色导电碳浆，通过黑色导电碳浆与感应层电极连接；另一端连接外部电路；
S6、在下玻璃基板的驱动层电极的边缘丝印上边框胶，同时在驱动层电极的表面喷撒间隙珠；
S7、将上下玻璃基板对位贴合，边框胶在160～180℃的高温炉内经过加压固化，将上下玻璃基板粘合在一起；
S8、用真空注入法在上下玻璃基板的间隙中注入光学透明树脂胶，再通过紫外光照射后，光学透明树脂胶会固化，进一步粘合上下玻璃基板，同时使上下玻璃基板间保持间隙。
所述黑色油墨为消影黑色油墨，黑色油墨层的厚度为5-7μm；所述丝网应刷方式所采用的网纱为460目、线径25μm、做网角度为22.5度的网纱。
所述紫外光的能量为3000mj/cm2。
本发明的有益效果在于：
本发明的触摸屏是Glass-Glass结构，通过将黑色油墨印刷在感应层电极表面，将传统的盖板和触摸屏传感器合并在两层玻璃上，使上玻璃基板同时具有盖板的功能，简化了触摸屏结构，并且可以实现大尺寸TP(21"以下),并且可以通过工业控制和车载环境测试要求。
附图说明
图1是本发明所述隐性盖板触摸屏的横截面结构示意图；
图2是本发明所述隐性盖板触摸屏的立体结构示意图；
图3是本发明所述隐性盖板触摸屏的部分平面结构分布示意图；
图4为黑色油墨的示意图；
图中：1、上玻璃基板；2、感应层电极；3、导电浆；4、黑色油墨层；5、导电银线；6、边框胶；7、光学透明树脂胶；8、间隙珠；9、驱动层电极；10、下玻璃基板。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
实施例1
如图1-4所示，本发明的隐性盖板触摸屏，其包括上玻璃基板1和下玻璃基板10，在上玻璃基板1和下玻璃基板之间由上至下依次依次包括：
感应层电极2，其具体是由整片导电玻璃基板(即上玻璃基板1)经过光刻后形成设计好的电极图形而形成的，感应层电极2是一层透明的导电膜，主要成分是氧化铟锡；
黑色油墨层4，其通过将黑色油墨丝网印刷于感应层电极2的表面四周而形成；在黑色油墨层4中分布有导电孔；其中，该黑色油墨有极好的粘附性能，能可靠的粘附在感应层电极表面不脱落；
导电浆3，其通过将导电浆丝网印刷于导电孔中而形成，以连接下述的导电银线5；
导电银线5，其通过将银浆丝网印刷于黑色油墨层4的表面而形成；导电银线5的一端通过导电浆3和感应层电极2以及下述的驱动层电极9相电连接，另一端电连接至外部电路(未图示)，其中，该银浆是由高纯度的金属银的微粒、粘合剂、溶剂所组成的一种混和物的粘稠状的浆料。
驱动层电极9，其形成于下玻璃基板10的内侧面上，其具体是由整片导电玻璃基板(即下玻璃基板10)经过光刻后形成设计好的电极图形而形成的，驱动层电极9是一层透明的导电膜，主要成分是氧化铟锡。
光学透明树脂胶7，其粘接于感应层电极2和驱动层电极9之间，其中，该光学透明树脂胶7通过真空灌注的方式注入到上玻璃基板1、下玻璃基板10之间的间隙中，再通过紫外光照射后，光学透明树脂胶7会固化，固化后，使得上玻璃基板1和下玻璃基板10之间形成一定的间隙，以避免感应层电极2和驱动层电极9接触而导至短路。
间隙珠8，其均匀分布于光学透明树脂胶7中，以使得光学透明树脂胶7中的间隙均匀，以避免产生牛顿环现象，影响外观效果。
边框胶6，其设置于上玻璃基板1和下玻璃基板10的四周边缘，将上玻璃基板1和下玻璃基板10形成一密封盒，；通过边框胶6粘合固定上玻璃基板1和下玻璃基板10，保护内部电极走线不受污染。
由上述可知，本发明的触摸屏是Glass-Glass结构，通过将黑色油墨印刷在感应层电极2表面，将传统的盖板和触摸屏传感器合并在两层玻璃上，使上玻璃基板1同时具有盖板的功能，简化了触摸屏结构；同时，由于本发明触摸屏的感应电极和驱动电极是分别在上玻璃基板1和下玻璃基板10上走线的，避免传统“毛毛虫”的走线方式，阻抗小，从而可以实现大尺寸触摸屏(21"以下)的生产；此外，本发明的触摸屏采用的是双层玻璃结构，并通过在双层玻璃之间设置有光学透明树脂胶7，具有更好的耐撞击能力，在工控或车载设备中更为地安全，可进行大规模的生产。
上述黑色油墨层4由消影油墨组成，厚度为5-7μm。
同时，在发明人的一次偶然实验发现，当间隙珠8的直径为8-10μm时，有利于共用现有的LCD成盒产线的制作工艺及物料；同时，间隙太小会影响光学透明树脂胶的注入速度，时间会变长，会降低生产效率。
上述的边框胶6内混合有导电金球，在加压固化后，导电金球后连通驱动层电极9和导电银线5，再通过导电银线5连接外部电路。由于连接外部电路的电极引线设计在上玻璃基板1上，而驱动层电极9设计在下玻璃基板10上，因此通过导电金球即可将驱动层电极9和上玻璃基板1上的导电银线5连接，进而可以连接外部电路。
其中，为了使得触摸屏的显示效果更佳，上述的导电浆为黑色导电碳浆，黑色的导电碳浆和黑色油墨的颜色相同，并且同在一图案中，使得用户无法分辨出两者的区别，从而不会影响触摸屏的显示效果。
实施例2
一种隐性盖板触摸屏的生产方法，包括如下步骤：
S1、在一片透明导电玻璃上通过蚀刻工艺制作出感应层图案电极，作为上玻璃基板；
S2、在另一片透明导电玻璃上通过蚀刻工艺制作出驱动层图案电极，作为下玻璃基板；
S3、在上玻璃基板的感应层电极一侧的设定区域通过丝网印刷方式印刷黑色油墨层，黑色油墨层按照设计要求预留出可视区和导电孔位置，油墨层经过140～160℃高温烘烤后可以有效附着在玻璃基板上；
S4、在导电孔位置印上黑色导电碳浆，黑色导电碳浆位于感应层电极走线的末端，将黑色油墨层下面的感应层电极线路通过黑色导电碳浆引导到黑色油墨表面；
S5、在黑色油墨层的表面丝印上导电银线，导电银线的一端连接黑色导电碳浆，通过黑色导电碳浆与感应层电极连接；另一端连接外部电路；
S6、在下玻璃基板的驱动层电极的边缘丝印上边框胶，同时在驱动层电极的表面喷撒间隙珠；
S7、将上下玻璃基板对位贴合，边框胶在160～180℃的高温炉内经过加压固化，将上下玻璃基板粘合在一起；
S8、用真空注入法在上下玻璃基板的间隙中注入光学透明树脂胶，再通过紫外光照射后，光学透明树脂胶会固化，进一步粘合上下玻璃基板，同时使上下玻璃基板间保持间隙。
其中，为了解决现有丝网印刷方式所存在的印刷边缘不直、黑色油墨不能将感应层电极上的线路遮盖、黑色油墨层容易出现漏光的技术问题，上述的黑色油墨为消影黑色油墨，黑色油墨层的厚度为5-7μm；所述丝网应刷方式所采用的网纱为460目、线径25μm的网纱，做网角度为22.5度。由于黑色油墨层的印刷厚度主要是由网纱来控制的，而黑色油墨层的厚度关系到能否将线路遮盖、是否容易出现漏光问题。因此，黑色油墨层的厚度以及所采用的网纱相互关联、至关重要，也就是说，通过对上述各参数的设置以及在各参数的协同作用下，才得以解决上述所存在的问题。
其中，上述的紫外光的能量为3000mj/cm2。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种隐性盖板触摸屏，包括上玻璃基板和下玻璃基板，其特征在于，在上玻璃基板和下玻璃基板之间由上至下依次包括：
感应层电极，其形成于上玻璃基板的内侧面上,其具体是由整片上玻璃基板经过光刻后形成设计好的电极图形而形成的，感应层电极是一层透明的导电膜；
黑色油墨层，其通过将黑色油墨丝网印刷于感应层电极的表面四周而形成，所述黑色油墨层由消影油墨组成，厚度为5-7μm，在黑色油墨层中分布有导电孔；
导电浆，其通过将黑色导电碳浆丝网印刷于导电孔中而形成；
导电银线，其通过将银浆丝网印刷于黑色油墨层的表面而形成；导电银线的一端通过导电浆和感应层电极以及下述的驱动层电极相电连接，另一端电连接至外部电路；
驱动层电极，其形成于下玻璃基板的内侧面上,其具体是由整片下玻璃基板经过光刻后形成设计好的电极图形而形成的，驱动层电极是一层透明的导电膜；
光学透明树脂胶，其粘接于感应层电极和驱动层电极之间；
间隙珠，其均匀分布于光学透明树脂胶中，所述间隙珠的直径为8-10μm;
边框胶，其设置于上玻璃基板和下玻璃基板的四周边缘，将上玻璃基板和下玻璃基板形成一密封盒；所述边框胶内混合有导电金球，在加压固化后，导电金球连通驱动层电极和导电银线，再通过导电银线连接外部电路。
2.一种隐性盖板触摸屏的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在一片透明导电玻璃上通过蚀刻工艺制作出感应层图案电极，作为上玻璃基板；
S2、在另一片透明导电玻璃上通过蚀刻工艺制作出驱动层图案电极，作为下玻璃基板；
S3、在上玻璃基板的感应层电极一侧的设定区域通过丝网印刷方式印刷黑色油墨，形成黑色油墨层，所述黑色油墨为消影黑色油墨，黑色油墨层的厚度为5-7μm，黑色油墨层按照设计要求预留出可视区和导电孔位置，黑色油墨层经过140〜160°C高温烘烤后可以有效附着在上玻璃基板上；所述丝网印刷方式所采用的网纱为460目、线径25μm、 做网角度为22.5度的网纱；
S4、在导电孔位置印上黑色导电碳浆，黑色导电碳浆位于感应层电极走线的末端，将黑色油墨层下面的感应层电极通过黑色导电碳浆引导到黑色油墨层表面；
S5、在黑色油墨层的表面丝印上导电银线，导电银线的一端连接黑色导电碳浆，通过黑色导电碳浆与感应层电极连接；另一端连接外部电路；
S6、在下玻璃基板的驱动层电极的边缘丝印上边框胶，同时在驱动层电极的表面均匀喷撒间隙珠，所述间隙珠的直径为8-10μm；
S7、将上下玻璃基板对位贴合，边框胶在160〜180°C的高温炉内经过加压固化，将上下玻璃基板粘合在一起；
S8、用真空注入法在上下玻璃基板的间隙中注入光学透明树脂胶，再通过紫外光照射后，光学透明树脂胶会固化，使得间隙珠均匀分布于光学透明树脂胶中，并进一步粘合上下玻璃基板，同时使上下玻璃基板间保持间隙，所述紫外光的能量为 3000mj/cm2。
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