CN112114712A - 一种ff触摸屏的制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及触摸屏制作技术领域，具体涉及一种FF触摸屏的制作工艺，包括以下步骤：（1）首先在PET材料背面电镀或者涂布一层ITO导电层，作为触摸屏的上层导电材料；（2）在PET材料背面的ITO导电层通过激光蚀刻机蚀刻出预设的导电图案及线路；（3）接着对PET材料的正面进行表面处理，使PET材料表面硬度达到3H以上，并可支持人手指触摸书写；（4）最后将触摸屏中下层的ITO膜的导电面朝上，中间通过透明光学胶OCA进行粘合，这样即可组成一个带有盖板效果的FF触摸屏；本发明触摸屏中上层材料使用即能达到3H以上表面硬度又能兼顾到背面附着一层ITO导电层的PET材料，替换现在技术中不含导电层的PET材料，从而能达到减少两道贴合工序，两层材料，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及触摸屏制作技术领域，具体涉及一种FF触摸屏的制作工艺。
背景技术
触摸屏作为一种先进的电子输入设备，具有简单便捷、反应速度快、节省空间和易于人机交流等诸多优点。触摸屏技术起源于20世纪70年代，早期多用于工控计算机和POS机终端等工业或商用设备中。随着信息及电子设备产品市场的迅速壮大，以及人们对电子产品智能化、便捷化、人性化要求的不断提高，触摸屏作为一种直觉式输入接口，得到了广泛的应用。目前，触摸屏的需求动力主要来自于消费电子产品，如手机、PDA、便捷游戏机、便携导航设备等，但随着触摸屏技术的不断发展，它在其它电子产品中的应用也会得到不断延伸。
目前电阻触摸屏主要是采用外层PET印刷黑色油墨，中间层ITO薄膜上印刷银浆线路构成上层回路，下层ITO玻璃印刷银浆线路构成下层回路，这三层通过OCA或双面胶粘合在一起，实现触摸屏功能，一般结构上有57层，每层印刷加工繁琐，工序复杂，产品成本较高，良率较低；另外，触摸屏中PET层通常会使用到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，PET薄膜是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料，经过拉伸制成的。它具有加工性能优良，电绝缘性能好，质轻且韧性高、耐候性、耐化学药品性优良的特点，但是在光电产品的使用过程中，受使用条件的影响，要求其具有良好的耐磨性以及抗划伤性等特殊的性能。
发明内容
本发明针对背景技术所提出的问题设计了一种FF触摸屏的制作工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种FF触摸屏的制作工艺，包括以下步骤：
（1）首先在PET材料背面电镀或者涂布一层ITO导电层，作为触摸屏的上层导电材料；
（2）在PET材料背面的ITO导电层通过激光蚀刻机蚀刻出预设的导电图案及线路；
（3）接着对PET材料的正面进行表面处理，使PET材料表面硬度达到3H以上，并可支持人手指触摸书写；
（4）最后将触摸屏中下层的ITO膜的导电面朝上，中间通过透明光学胶OCA进行粘合，这样即可组成一个带有盖板效果的FF触摸屏。
作为上述方案的进一步改进，所述步骤（1）中PET材料的原料按重量份计包括以下组分：PET 70～90份、玻璃纤维6～10份、羧基丁腈橡胶4～7份、硫酸钙1.2～1.8份和抗氧剂0.3～0.5份。
作为上述方案的进一步改进，所述抗氧剂选自β-(3,5-二叔丁基羟基苯基)丙烯酸十八碳酸酯、三-(2,4-叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸双十二醇酯中的一种或几种复配物。
作为上述方案的进一步改进，所述步骤（3）中对PET材料的正面进行表面处理的过程为：首先取PET材料的样品并置于去离子水中超声清洗10～20min，再置于500ml的酒精中超声清洗10～20min；超声清洗完成后，将PET材料样品置于玻璃容器中自然晾干；晾干后，再将PET材料样品置于等离子处理***反应腔内，待反应腔压强低于13.3Pa时，调节气体流量控制计，引入氩/氮混合气体，使反应腔内气体达到试验要求的压强26.6Pa，最后调节电源功率对 PET材料进行表面处理。
作为上述方案的进一步改进，所述氩/氮混合气体中氩气的流量为4cm3/min，氮气的流量为20cm3/min。
作为上述方案的进一步改进，所述PET材料的样品在去离子水中及酒精中超声功率为均为80～100w。
作为上述方案的进一步改进，所述步骤（2）中激光蚀刻机蚀刻的具体过程为：首先通过对应触控方案的单层多点生成工具制作触控方案的内部图案；接着通过画图软件对内部图案进行引线出角完善，做出完整的单层多点触控方案的激光蚀刻图纸；最后通过图形解析软件将激光蚀刻图纸解析成激光蚀刻机读式的导电图案蚀刻图形，设定蚀刻参数，通过激光蚀刻机对PET材料背面的ITO导电层进行图案蚀刻，蚀刻出所需的导电图案及线路。
作为上述方案的进一步改进，所述透明光学胶OCA的厚度为40～60μm，所述透明光学胶OCA的对ITO膜的剥离粘性为50～120N/100mm。
作为上述方案的进一步改进，所述FF触摸屏中上层的PET材料及ITO导电层的组合厚度为110～140μm，下层ITO膜的厚度为100～130μm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明触摸屏中上层材料使用即能达到3H以上表面硬度又能兼顾到背面附着一层ITO导电层的PET材料，替换现在技术中不含导电层的PET材料，从而能达到减少两道贴合工序，两层材料，以达到降低成本的目的。
2、本发明PET材料的原料中包括玻璃纤维、羧基丁腈橡胶及硫酸钙，在PET材料中起到“诱导结晶”效应，可以大幅度的增加树脂晶体的数量，并促进晶粒细化，从而有利于提高PET材料的的强度；本发明中PET材料在受到外界冲击力时，会诱导其内部粒子周围的树脂产生银纹、剪切带而屈服，银纹和剪切带的相互作用可以吸收大量能量，冲击强度会上升，从而提高基体树脂的韧性纤维状无机填料的存在能阻碍破坏性裂纹的扩展或钝化，因此能有效使裂纹终止。
3、本发明引入氩/氮混合气体对 PET材料进行等离子处理，等离子处理能改善原料中玻璃纤维的物理和化学结构，在增强纤维和树脂基体之间的强度同时，不影响复合材料的整体性能；另外，等离子处理还可提高玻璃纤维表面的粗糙度，能提高玻璃纤维和基体树脂之间的“锚定”作用，从而能进一步提高PET材料的的强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明FF触摸屏的内部结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
实施例1
一种FF触摸屏的制作工艺，包括以下步骤：
（1）首先在PET材料背面电镀或者涂布一层ITO导电层，作为触摸屏的上层导电材料；
（2）在PET材料背面的ITO导电层通过激光蚀刻机蚀刻出预设的导电图案及线路；
（3）接着对PET材料的正面进行表面处理，使PET材料表面硬度达到3H以上，并可支持人手指触摸书写；
（4）最后将触摸屏中下层的ITO膜的导电面朝上，中间通过透明光学胶OCA进行粘合，这样即可组成一个带有盖板效果的FF触摸屏。
步骤（1）中PET材料的原料按重量份计包括以下组分：PET 70份、玻璃纤维6份、羧基丁腈橡胶4份、硫酸钙1.2份和抗氧剂0.3份；抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基羟基苯基)丙烯酸十八碳酸酯。
步骤（2）中激光蚀刻机蚀刻的具体过程为：首先通过对应触控方案的单层多点生成工具制作触控方案的内部图案；接着通过画图软件对内部图案进行引线出角完善，做出完整的单层多点触控方案的激光蚀刻图纸；最后通过图形解析软件将激光蚀刻图纸解析成激光蚀刻机读式的导电图案蚀刻图形，设定蚀刻参数，通过激光蚀刻机对PET材料背面的ITO导电层进行图案蚀刻，蚀刻出所需的导电图案及线路。
步骤（3）中对PET材料的正面进行表面处理的过程为：首先取PET材料的样品并置于去离子水中超声清洗10min，再置于500ml的酒精中超声清洗10min；超声清洗完成后，将PET材料样品置于玻璃容器中自然晾干；晾干后，再将PET材料样品置于等离子处理***反应腔内，待反应腔压强低于13.3Pa时，调节气体流量控制计，引入氩/氮混合气体，使反应腔内气体达到试验要求的压强26.6Pa，最后调节电源功率对 PET材料进行表面处理；氩/氮混合气体中氩气的流量为4cm3/min，氮气的流量为20cm3/min；PET材料的样品在去离子水中及酒精中超声功率为均为100w。
制作完成后，如图1所示，透明光学胶OCA的厚度为40μm，透明光学胶OCA的对ITO膜的剥离粘性为50N/100mm；FF触摸屏中上层的PET材料及ITO导电层的组合厚度为110μm，下层ITO膜的厚度为110μm。
实施例2
一种FF触摸屏的制作工艺，包括以下步骤：
（1）首先在PET材料背面电镀或者涂布一层ITO导电层，作为触摸屏的上层导电材料；
（2）在PET材料背面的ITO导电层通过激光蚀刻机蚀刻出预设的导电图案及线路；
（3）接着对PET材料的正面进行表面处理，使PET材料表面硬度达到3H以上，并可支持人手指触摸书写；
（4）最后将触摸屏中下层的ITO膜的导电面朝上，中间通过透明光学胶OCA进行粘合，这样即可组成一个带有盖板效果的FF触摸屏。
步骤（1）中PET材料的原料按重量份计包括以下组分：PET 80份、玻璃纤维70份、羧基丁腈橡胶6份、硫酸钙1.5份和抗氧剂0.4份；抗氧剂为三-(2,4-叔丁基苯基)亚磷酸酯。
步骤（2）中激光蚀刻机蚀刻的具体过程为：首先通过对应触控方案的单层多点生成工具制作触控方案的内部图案；接着通过画图软件对内部图案进行引线出角完善，做出完整的单层多点触控方案的激光蚀刻图纸；最后通过图形解析软件将激光蚀刻图纸解析成激光蚀刻机读式的导电图案蚀刻图形，设定蚀刻参数，通过激光蚀刻机对PET材料背面的ITO导电层进行图案蚀刻，蚀刻出所需的导电图案及线路。
步骤（3）中对PET材料的正面进行表面处理的过程为：首先取PET材料的样品并置于去离子水中超声清洗15min，再置于500ml的酒精中超声清洗15min；超声清洗完成后，将PET材料样品置于玻璃容器中自然晾干；晾干后，再将PET材料样品置于等离子处理***反应腔内，待反应腔压强低于13.3Pa时，调节气体流量控制计，引入氩/氮混合气体，使反应腔内气体达到试验要求的压强26.6Pa，最后调节电源功率对 PET材料进行表面处理；氩/氮混合气体中氩气的流量为4cm3/min，氮气的流量为20cm3/min；PET材料的样品在去离子水中及酒精中超声功率为均为90w。
制作完成后，如图1所示，透明光学胶OCA的厚度为50μm，透明光学胶OCA的对ITO膜的剥离粘性为80N/100mm；FF触摸屏中上层的PET材料及ITO导电层的组合厚度为125μm，下层ITO膜的厚度为125μm。
实施例3
一种FF触摸屏的制作工艺，包括以下步骤：
（1）首先在PET材料背面电镀或者涂布一层ITO导电层，作为触摸屏的上层导电材料；
（2）在PET材料背面的ITO导电层通过激光蚀刻机蚀刻出预设的导电图案及线路；
（3）接着对PET材料的正面进行表面处理，使PET材料表面硬度达到3H以上，并可支持人手指触摸书写；
（4）最后将触摸屏中下层的ITO膜的导电面朝上，中间通过透明光学胶OCA进行粘合，这样即可组成一个带有盖板效果的FF触摸屏。
步骤（1）中PET材料的原料按重量份计包括以下组分：PET 90份、玻璃纤维10份、羧基丁腈橡胶7份、硫酸钙1.8份、改性石墨烯1份和抗氧剂0.5份；抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
为了取得更好的效果，所述PET在使用前进行以先处理：将PET 100重量份制备成悬浮液，加入占0.1重量份的氢氧化钾粉末，搅拌状态下并加热至75℃，再加入0.02重量份的月桂酸和0.01重量份的乙二醇单丁醚，持续搅拌2小时，降温、过滤、洗涤、干燥后加入0.01重量份的甲基三乙氧基硅烷、0.01重量份的双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡，研磨后备用。
所述改性石墨烯使用前进行以下处理：将10重量份氧化石墨烯与1重量份的N-十八烷基二乙醇胺在1000ml丙酮中混合均匀后，在40-50℃下搅拌24-48h，接着离心、洗涤、干燥，得到改性氧化氧化石墨烯。
步骤（2）中激光蚀刻机蚀刻的具体过程为：首先通过对应触控方案的单层多点生成工具制作触控方案的内部图案；接着通过画图软件对内部图案进行引线出角完善，做出完整的单层多点触控方案的激光蚀刻图纸；最后通过图形解析软件将激光蚀刻图纸解析成激光蚀刻机读式的导电图案蚀刻图形，设定蚀刻参数，通过激光蚀刻机对PET材料背面的ITO导电层进行图案蚀刻，蚀刻出所需的导电图案及线路。
步骤（3）中对PET材料的正面进行表面处理的过程为：首先取PET材料的样品并置于去离子水中超声清洗20min，再置于500ml的酒精中超声清洗20min；超声清洗完成后，将PET材料样品置于玻璃容器中自然晾干；晾干后，再将PET材料样品置于等离子处理***反应腔内，待反应腔压强低于13.3Pa时，调节气体流量控制计，引入氩/氮混合气体，使反应腔内气体达到试验要求的压强26.6Pa，最后调节电源功率对 PET材料进行表面处理；氩/氮混合气体中氩气的流量为4cm3/min，氮气的流量为20cm3/min；PET材料的样品在去离子水中及酒精中超声功率为均为100w。
制作完成后，如图1所示，透明光学胶OCA的厚度为60μm，透明光学胶OCA的对ITO膜的剥离粘性为120N/100mm；FF触摸屏中上层的PET材料及ITO导电层的组合厚度为140μm，下层ITO膜的厚度为130μm。
对实施例1～3的触摸屏进行硬度测试，具体步骤如下：首先准备一个钢球，然后将触摸屏平躺放置；接在常温环境下，用准备的钢球分别在触摸屏的四个边角以及中间部位的上方自由落体对触摸屏进行撞击；接着检测触摸屏是否能正常工作；如果不能正常工作，则表示该块触摸屏在常温环境下的硬度不达标，并且对该块触摸屏在常温环境下进行撞击而损坏的结果进行记录；如果能正常工作，则将触摸屏平躺放置，然后在高温环境下，用准备的钢球分别在触摸屏的四个边角以及中间部位的上方自由落体对触摸屏进行撞击；接着检测触摸屏是否能正常工作；如果不能正常工作，则表示该块触摸屏在高温环境下的硬度不达标，并且对该块触摸屏在高温环境下进行撞击而损坏的结果进行记录。实验表明，本发明实施例1-3的触摸屏测试后均能正常工作。
本发明触摸屏中上层材料使用即能达到3H以上表面硬度又能兼顾到背面附着一层ITO导电层的PET材料，替换现在技术中不含导电层的PET材料，从而能达到减少两道贴合工序，两层材料，以达到降低成本的目的；在PET材料中起到“诱导结晶”效应，可以大幅度的增加树脂晶体的数量，并促进晶粒细化，从而有利于提高PET材料的的强度；本发明PET材料在受到外界冲击力时，会诱导其内部粒子周围的树脂产生银纹、剪切带而屈服，银纹和剪切带的相互作用可以吸收大量能量，冲击强度会上升，从而提高基体树脂的韧性纤维状无机填料的存在能阻碍破坏性裂纹的扩展或钝化，因此能有效使裂纹终止；引入氩/氮混合气体对 PET材料进行等离子处理，等离子处理能改善原料中玻璃纤维的物理和化学结构，在增强纤维和树脂基体之间的强度同时，不影响复合材料的整体性能；另外，等离子处理还可提高玻璃纤维表面的粗糙度，能提高玻璃纤维和基体树脂之间的“锚定”作用，从而能进一步提高PET材料的的强度。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种FF触摸屏的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）首先在PET材料背面电镀或者涂布一层ITO导电层，作为触摸屏的上层导电材料；
（2）在PET材料背面的ITO导电层通过激光蚀刻机蚀刻出预设的导电图案及线路；
（3）接着对PET材料的正面进行表面处理，使PET材料表面硬度达到3H以上；
（4）最后将触摸屏中下层的ITO膜的导电面朝上，中间通过透明光学胶OCA进行粘合，这样即可组成一个FF触摸屏。
2.根据权利要求1所述的一种FF触摸屏的制作工艺，其特征在于：所述步骤（1）中PET材料的原料按重量份计包括以下组分：PET 70～90份、玻璃纤维6～10份、羧基丁腈橡胶4～7份、硫酸钙1.2～1.8份和抗氧剂0.3～0.5份。
3.根据权利要求2所述的一种FF触摸屏的制作工艺，其特征在于：所述抗氧剂选自β-(3,5-二叔丁基羟基苯基)丙烯酸十八碳酸酯、三-(2,4-叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸双十二醇酯中的一种或几种复配物。
4.根据权利要求1所述的一种FF触摸屏的制作工艺，其特征在于：所述步骤（3）中对PET材料的正面进行表面处理的过程为：首先取PET材料的样品并置于去离子水中超声清洗10～20min，再置于500ml的酒精中超声清洗10～20min；超声清洗完成后，将PET材料样品置于玻璃容器中自然晾干；晾干后，再将PET材料样品置于等离子处理***反应腔内，待反应腔压强低于13.3Pa时，调节气体流量控制计，引入氩/氮混合气体，使反应腔内气体达到试验要求的压强26.6Pa，对 PET材料进行表面处理。
5.根据权利要求4所述的一种FF触摸屏的制作工艺，其特征在于：所述氩/氮混合气体中氩气的流量为4cm3/min，氮气的流量为20cm3/min。
6.根据权利要求4所述的一种FF触摸屏的制作工艺，其特征在于：所述PET材料的样品在去离子水中及酒精中超声功率为均为80～100w。
7.根据权利要求1所述的一种FF触摸屏的制作工艺，其特征在于：所述步骤（2）中激光蚀刻机蚀刻的具体过程为：首先通过对应触控方案的单层多点生成工具制作触控方案的内部图案；接着通过画图软件对内部图案进行引线出角完善，做出完整的单层多点触控方案的激光蚀刻图纸；最后通过图形解析软件将激光蚀刻图纸解析成激光蚀刻机读式的导电图案蚀刻图形，设定蚀刻参数，通过激光蚀刻机对PET材料背面的ITO导电层进行图案蚀刻，蚀刻出所需的导电图案及线路。
8.根据权利要求1所述的一种FF触摸屏的制作工艺，其特征在于：所述透明光学胶OCA的厚度为40～60μm，所述透明光学胶OCA的对ITO膜的剥离粘性为50～120N/100mm。
9.根据权利要求1所述的一种FF触摸屏的制作工艺，其特征在于：所述FF触摸屏中上层的PET材料及ITO导电层的组合厚度为110～140μm，下层ITO膜的厚度为100～130μm。
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