CN103279222A - 触控面板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种触控面板及其制备方法。该触控面板包括基板、导电层和保护面板，导电层设置于所述基板上，导电层包括感应电极和驱动电极，感应电极和驱动电极由导电网格形成，且感应电极包括多个相互独立的感应单元，驱动电极包括多个相互独立的驱动单元，多个感应单元和多个驱动单元交错排布；保护面板层叠于基板上且覆盖导电层。上述触控面板中，导电层的感应电极和驱动电极均由导电网格形成，相对于昂贵的ITO，导电网格的价格较低，且导电网格形成的导电层的方块电阻较低，因而有利于降低触控面板的成本和提高触摸灵敏度。

Description

触控面板及其制备方法

技术领域

本发明涉及触控技术领域，特别是涉及一种触控面板及其制备方法。

背景技术

目前，触控面板的导电层的材料都是氧化铟锡化合物（In₂O₃:SnO₂，简称ITO）。ITO中的金属铟（In）是一种稀有资源，同时方块电阻不能做到很低，造成目前的触控面板的成本较高，同时触摸灵敏度较低。

为了有效降低触控面板的成本，同时满足终端消费性电子产品轻薄化市场趋势，近两年触控行业积极着手研发减少ITO薄膜或ITO玻璃用量，布局发展单层一体化触控面板（one glass solution，OGS）、内嵌式触控（in-cell）或GF（Glass Film）薄膜技术。对于GF薄膜触控面板，主要包括以下两种结构：第一种是保护玻璃与两表面拥有导电图案的薄膜，这种薄膜一般为双面镀膜，但双面镀膜工艺难度高、良率低等问题。第二种是保护玻璃和薄膜上分别形成驱动电极和感应电极，工艺及制程较复杂，同时制备成本较高，难以有效地降低生产成本。

发明内容

基于此，有必要针对现有的触控面板的成本较高、触摸灵敏度较低的问题，提供一种成本较低、触摸灵敏度较高的触控面板。

进一步，提供一种触控面板的制备方法。

一种触控面板，包括：

基板；

导电层，设置于所述基板上，所述导电层包括感应电极和驱动电极，所述感应电极和驱动电极由导电网格形成，且所述感应电极包括多个相互独立的感应单元，所述驱动电极包括多个相互独立的驱动单元，所述多个感应单元和多个驱动单元交错排布；及

保护面板，层叠于所述基板上且覆盖所述导电层。

在其中一个实施例中，所述导电网格的线宽小于30微米，所述导电网格的相邻两条网格线的距离大于200微米。

在其中一个实施例中，所述导电网格的材料为金、银、铜、铝及锌中的一种或金、银、铜、铝及锌中至少两种形成的合金。

在其中一个实施例中，所述导电层的厚度为1微米～7微米。

在其中一个实施例中，还包括电极引线，所述电极引线包括若干第一金属导线和若干第二金属导线，第一金属导线与所述驱动单元连接，第二金属导线与所述感应单元连接。

在其中一个实施例中，还包括设置于所述基板上的绝缘层，所述绝缘层包括第一绝缘块和第二绝缘块，所述第一绝缘块位于所述导电层的一端，所述驱动单元的一端伸入所述第一绝缘块中且多个所述感应单元相互绝缘，所述第二绝缘块位于所述导电层的相对的另一端，所述感应单元的一端伸入所述第二绝缘块中且多个所述感应单元相互绝缘。

在其中一个实施例中，还包括介质层，所述介质层层叠于所述基板上，所述介质层远离所述基板的一侧开设有凹槽，所述导电层收容于所述凹槽中，所述保护面板层叠于所述介质层上且覆盖所述导电层。

在其中一个实施例中，还包括介质层，所述介质层层叠于所述基板上，所述导电层层叠于所述介质层上，所述保护面板层叠于所述介质层上且覆盖所述导电层，所述保护面板层叠于所述介质层上。

在其中一个实施例中，还包括胶粘层，所述胶粘层设置于所述介质层及所述保护面板之间。

在其中一个实施例中，所述胶粘层的材料为光学透明胶。

在其中一个实施例中，所述胶粘层的厚度为100微米～200微米。

一种触控面板的制备方法，包括如下步骤：

提供基板，在所述基板上涂覆感光金属浆料，在所述基板上形成感光金属浆料层；

对所述感光金属浆料层进行曝光、显影后形成设置于所述基板上的导电层，所述导电层包括感应电极和驱动电极，所述感应电极和驱动电极由导电网格形成，且所述感应电极包括多个相互独立的感应单元，所述驱动电极包括多个相互独立的驱动单元，所述多个感应单元和多个驱动单元交错排布；及

在所述基板上层叠保护面板，并使所述保护面板覆盖所述导电层。

上述触控面板中，导电层的感应电极和驱动电极均由导电网格形成，相对于昂贵的ITO，导电网格的价格较低，且导电网格形成的导电层的方块电阻较低，因而有利于降低触控面板的成本和提高触摸灵敏度。

附图说明

图1为本发明的触控面板的平面透视结构示意图；

图2为图1所示的触控面板的驱动电极结构示意图；

图3为图1所示的触控面板的导电单元的结构示意图；

图4为图3的局部放大图；

图5a～图5c为图2所示驱动电极及图3所示感应电极的网格状导电图案的微观放大图；

图6为图1所示的触控面板的导电层的电极引线的结构示意图；

图7为图6的局部放大图；

图8为图1所示的触控面板的绝缘层的结构示意图；

图9为另一实施方式的触控面板的剖面示意图；

图10为一实施方式的触控面板的制备方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

请参阅图1，一实施方式的触控面板100，包括基板10、导电层30和保护面板50。

基板10为强化玻璃或强化透明塑胶板。其中所述强化玻璃包括具有防眩、硬化、增透或雾化功能的功能层。其中，具有防眩或雾化功能的功能层，由具有防眩或雾化功能的涂料涂敷形成，涂料包括金属氧化物颗粒；具有硬化功能的功能层由具有硬化功能的高分子涂料涂敷形成或直接通过化学或物理方法硬化；具有增透功能的功能层为二氧化钛镀层、氟化镁镀层或氟化钙镀层。可以理解，采用透光率良好的塑胶板也可如上述强化玻璃方式进行处理制成本发明所述的刚性透明绝缘基板。

基板10为还可以选用柔性聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸脂(PC)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的任意一种。

在本发明中，所述基板10的厚度优选为50毫米～188毫米。

导电层30设置于基板10上。

导电层30包括驱动电极和感应电极。

请参阅图2，驱动电极包括多个相互独立的驱动单元312。请同时参阅图3和图4，感应电极多个相互独立的感应单元。多个驱动单元312和多个感应单元交错设置。

感应单元包括多个相互独立的第一感应图案314和第二感应图案316。

其中两个驱动单元312和一个感应单元交错设置，组成导电层30的一个导电单元310。导电层300包括多个平行排列的导电单元310。

导电单元310中，第一感应图案314位于两个驱动单元312之间并与两个驱动单元312嵌套设置，第二感应图案316位于其中一个驱动单元312远离另一个驱动单元312的一侧，且第二感应图案316与最靠近第二感应图案316的驱动单元312嵌套设置。

在本实施方式中，驱动电极和感应电极均由导电网格形成。优选地，导电网格的线宽小于30微米，导电网格的相邻两条网格线的距离大于200微米，以使导电层30的透光性能较高。

导电网格的材料为金、银、铜、铝及锌中的一种或金、银、铜、铝及锌中至少两种形成的合金，优选为银（Ag）或铜（Cu）。在其他实施方式中，导电网格的材料可以为导电聚合物、纳米碳管等物质中任意一种。

驱动电极和感应电极包括由导电网格形成的导电网格。驱动电极的导电网格包括多个网格单元。网格单元可以为正方形、六边形、菱形等形状，如图5a、图5b和图5c所示，图5a、图5b和图5c为图2中方框R所围起来的部分的局部微观放大图。感应电极的导电网格也包括多个网格单元，网格单元可以为正方形、六边形、菱形等形状。图3中的方框Q所围起来的部分的局部微观放大图也如5a、图5b和图5c所示。

驱动单元312和感应单元交错排布形成的导电层30的方块电阻较小，经测试表明，导电层30的方块电阻在10Ω/□以下，而传统的由ITO形成的导电层的方块电阻一般为150Ω/□左右，相对于ITO导电层，导电层30的方块电阻大大降低，使得触控面板100的灵敏度大大提高，响应触摸速度更快，抗干扰性能增强，触摸稳定性较高。

优选地，导电层30的厚度为1微米～7微米，以使导电层30的电学性能较好。

保护面板50层叠于基板10上并覆盖导电层30。保护面板50为强化玻璃面板或透明有机玻璃。

保护面板50的厚度优选为50毫米～80毫米，以保证保护面板50具有较好的强度和较高的透光度。

上述触控面板100中，导电层30的感应电极和驱动电极均由导电网格形成，相对于昂贵的ITO，导电网格的价格较低，且导电网格形成的导电层30的方块电阻较低，因而有利于降低触控面板100的成本和提高触摸灵敏度。

并且，上述触控面板100仅包括基板10、导电层30和保护面板50。感应单元和驱动单元交错排布于基板10上形成导电层30，无需在纵向上相对设置而形成感应电容，使得该触控面板100的厚度较小，有利于朝着轻薄化的方向发展。

请一并参阅图1和图6，进一步地，触控面板100还包括电极引线70。电极引线70大致为长方形线框。电极引线70围绕驱动电极和感应电极形成的导电图案。

电极引线70包括若干第一金属导线72和若干第二金属导电线74。若干第一金属导线72和若干第二金属导线74大致围成长方形成线框。第一金属导线72如图7所示。

第一金属导线72与驱动单元312连接。第二金属导线74与感应单元连接。

电极引线70将驱动电极的各个驱动单元312用第一金属导线72集结于导电层30的一端而将多个驱动单元312引出，将感应电极的各个感应单元用第二金属导线74集结于导电层30的相对的另一端而将多个感应单元引出，以便与柔性印刷电路板（FPC）连接。

电极引线70的材料为金、银、铜、铝、锌、镀金的银或者至少二者的合金中的一种，优选为银。电极引线70也可以选用导电聚合物、纳米碳管等材料制得。

请一并参阅图1和图8，触控面板100还包括绝缘层60。绝缘层60设置于基板10上。

绝缘层60包括第一绝缘块62和第二绝缘块64。第一绝缘块62位于导电层30的一端，每一个驱动单元312的一端伸入第一绝缘块62中，且多个驱动单元312相互绝缘。第二绝缘块64位于导电层30的相对的另一端，每一个感应单元的与第一绝缘块62相对的一端伸入第二绝缘块64中，且多个感应单元相互绝缘。

电极引线70分别用第一金属导线72和第二金属导线74将驱动电极和感应电极引出以便于与柔性电路板连接，在第一金属导线72及第二金属导线74走线引出的过程中，不可避免会产生一些第一金属导线72与驱动电极的感应图案交叉，第二金属导线74与感应电极的驱动图案交叉，使得相互独立的多个驱动单元312导通及相互独立的多个感应单元导通而引起电路短路。第一绝缘块62使多个驱动单元312相互绝缘，第二绝缘块64使多个感应单元相互绝缘，避免了电路短路。

请参阅图9，在另外的实施方式中，触控面板100还包括介质层20。介质层20层叠于基板10上。

介质层20层叠于基板10上。介质层20的材料为热塑型聚合物、热固性聚合物或UV固化聚合物，将热塑型聚合物、热固性聚合物或UV固化聚合物涂布于基板10上固化后形成。

介质层20的厚度优选为3微米～5微米。

介质层20远离基板10的一侧开设有凹槽22。

导电层30收容于凹槽22中而嵌设于介质层20中。导电层30嵌设于介质层20中，能够较好地保护导电层30，避免在制备过程中受损。导电层30的厚度不大于凹槽22的深度。

可以理解，在其他实施方式中，由银导电图案或者银网格导电图案形成的导电层30直接依附介质层20上，这样导电层通过介质层粘合于基板上的附着力较大，导电层30通过介质层20能够较为可靠地设置于基板10的上方。

可以理解，在其他实施方式中，介质层20可以省略。这种情况下，导电层30直接设置于基板10上，有利于减小触控面板100的厚度。

在这种实施方式中，保护面板50层叠于介质层20上并覆盖导电层30。

请再次参阅图9，在另外的实施方式中，触控面板100还包括胶粘层40。

胶粘层40层叠于介质层20上并覆盖导电层30，用于连接介质层20和保护面板50。胶粘层40的材料为光学透明胶，例如为主要成分为丙烯酸酯类聚合物的压敏胶。将光学透明胶涂覆于介质层20的表面上，进行紫外光照射后固化，形成层叠于介质层20上的胶粘层40。

胶粘层40的厚度为100微米～200微米，以使胶粘层40的粘接性能较好且透光度较高。

保护面板50层叠于胶粘层40上。保护面板50为强化玻璃面板或透明有机玻璃。

保护面板50的厚度优选为50毫米～80毫米，以保证保护面板50的较好的强度和较高的透光度。

上述触控面板100中，导电层30的感应电极和驱动电极均由导电网格形成，相对于昂贵的ITO，制得导电网格的成本较低。在本发明中，所述导电网格的材料为金、银、铜、铝、锌、镀金的银或者至少二者的合金中的一种，优选为银。所述导电网格的材料也可以为导电聚合物、纳米碳管等物质中任意一种。

因此采用上述方式形成的导电网格形成的导电层30的方块电阻较低，因而有利于降低触控面板100的成本和提高触摸灵敏度。

并且，导电层30由收容于介质层20上的凹槽22中的交错排布的多个感应单元和多个驱动单元组成，使得感应电极和驱动电极无需在纵向上相对设置即能产生感应电容，能够实现单层多点触摸，使得该触控面板100的厚度较小，有利于触控电子产品朝轻薄化趋势发展。

与传统的单层导电薄膜相比，触控面板100的导电层30无需双层镀膜即可实现多点触摸，在生产工艺效率极大得到了提升。

胶粘层40的设置有利于保护面板50较可靠地层叠于介质层20上。可以理解，在其他实施方式中，胶粘层40可以省略。可以用设置于介质层20上、位于介质层20边缘粘胶圈将保护面板50层叠于介质层20的上方。在省略胶粘层40的情况下，保护面板50层叠于介质层20上并覆盖导电层30。在省略介质层20和胶粘层40的实施方式中，保护面板50层叠与基板10上并覆盖导电层30。

请参阅图10，一实施方式的触控面板的制备方法，包括如下步骤：

步骤S110：提供基板，在基板上涂覆感光金属浆料，在基板上形成感光金属浆料层。

基板为玻璃基板或聚对苯二甲酸乙二酯（PET）基板。基板的厚度优选为50毫米～188毫米。

感光金属浆料的材料为感光的金、银、铜、铝及锌中的一种或金、银、铜、铝及锌中至少两种形成的合金，优选为感光银浆或感光铜浆。

感光金属浆料层在干燥后厚度会有收缩，为了保证得到需要导电层的厚度，感光金属浆料层的厚度应大于目标导电层的厚度。

优选地，网格导电层的厚度为1微米～7微米时，感光金属浆料层的厚度为5微米～7微米。

步骤S120：对感光金属浆料层进行曝光、显影后形成设置于基板上的导电层，导电层包括感应电极和驱动电极，感应电极和驱动电极由导电网格形成，且感应电极包括多个相互独立的感应单元，驱动电极包括多个相互独立的驱动单元，多个感应单元和多个驱动单元交错排布。

在感光金属浆料层上覆上与所需的导电图案相嵌套的掩膜板，置于曝光机中曝光，使与导电图案相对应的感光金属固化，曝光后浸泡于显影液中显影，除去未固化的感光金属，形成设置于基板上的感应电极和驱动电极。感应电极包括多个相互独立的感应单元。驱动电极包括多个相互独立的驱动单元。

多个驱动单元和多个感应单元交错设置。

感应单元包括多个相互独立的第一感应图案和第二感应图案。

其中两个驱动单元和一个感应单元交错设置，组成导电层的一个导电单元。导电层包括多个平行排列的导电单元。

导电单元中，第一感应图案位于两个驱动单元之间并与两个驱动单元嵌套设置，第二感应图案位于其中一个驱动单元远离另一个驱动单元的一侧，且第二感应图案与最靠近第二感应图案的驱动单元嵌套设置。

曝光能量为120mJ/cm²～800mJ/cm²，曝光时间为1s～3s。

显影液为浓度为0.1～2g/mL的碳酸钠或碳酸钾溶液。

在另外的实施方式中，为了提高导电层的附着力，优选在基板上涂覆介质材料形成介质层后，再在介质层上涂覆感光金属浆料，在介质层上形成感光金属浆料层，然后再进行曝光、显影，形成设置于介质层上的导电层。

进一步地，采用丝网印刷金属浆料或其他导电材料，烘干后形成电极引线，引出感应电极和驱动电极，最终得到所需导电图案。金属浆料的材料为金、银、铜、铝、锌、镀金的银或者至少二者的合金中的一种，优选为银。也可以选用导电聚合物、纳米碳管等材料。

电极引线包括若干第一金属导线和若干第二金属导线。第一金属导线与驱动单元连接，第二金属导线与感应单元连接。

优选地，为了防止金属引线和感应电极及驱动电极交叉部分出现短路，还包括在交叉部分制备绝缘层的步骤。在多个驱动单元的一端印刷绝缘材料，干燥后形成第一绝缘块，每一个驱动单元的一端伸入第一绝缘块中。在多个感应单元的与第一绝缘块相对的一端印刷绝缘材料，干燥后形成第二绝缘块，得到绝缘层。每一个感应单元的一端伸入第二绝缘块中。

步骤S130：在基板上层叠保护面板，并使保护面板覆盖导电层。

保护面板为强化玻璃面板或透明有机玻璃。

保护面板的厚度优选为50毫米～80毫米。

在优选的实施方式中，为了使保护面板较为可靠地层叠于基板上，首先在基板上涂覆光学透明胶形成光学透明胶层，再将玻璃面板层叠于光学透明胶层上，光学透明胶层固化后形成胶粘层，胶粘层将玻璃面板较为可靠地粘接于介质层的上方，得到触控面板。

上述触控面板的制备方法，在基板涂覆感光金属浆料形成感光金属浆料层，然后再进行曝光、显影，经过曝光的地方透明导电图案被固化，没曝光的地方没被固化，然后通过弱碱进行显影，将没有固化的金属导电材料清洗干净，从而形成设置于基板上的导电层。相较于传统的ITO薄膜作为透明导电层的工艺，工艺简单，不需要溅镀、蒸镀等昂贵设备，良率高，适合大面积、大批量生产。并且以上述透明导电材料代替ITO，材料成本大大降低，由于不需要用到刻蚀工艺，不会造成导电材料的浪费，制备得到触控面板的价格较低。

在另外的制备方法中，可以采用市售的金属透明导电膜进行制备导电层，例如由纳米银线构成的clear ohm金属透明导电膜，然后再采用黄光制程得到需要的导电图案，得到感应电极和驱动电极，形成导电层。

在另外的制备方法，可以采用纳米压印的方法制备导电层。这种方法首先在基板上涂覆介质材料，在基板上形成介质层；然后用压印模板进行压印，在介质层远离基板一侧形成凹槽；接着向凹槽中填充纳米金属浆料，纳米金属浆料固化后形成收容于凹槽中的导电层；最后将保护面板层叠于介质层上并覆盖导电层，得到触控面板。

上述纳米压印的方法中，介质材料为热塑型聚合物、热固性聚合物或UV固化聚合物。采用旋涂或辊涂的方法将介质材料涂覆于基板上。

介质层的厚度为3微米～5微米。凹槽的厚度不大于介质层的厚度。

优选地，为了使保护面板较为可靠地层叠于介质层上，在介质层上涂覆光学透明胶形成胶粘层，再将保护面板层叠于胶粘层上，胶粘层可靠地连接介质层和保护面板。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种触控面板，其特征在于，包括：

基板；

导电层，设置于所述基板上，所述导电层包括感应电极和驱动电极，所述感应电极和驱动电极由导电网格形成，且所述感应电极包括多个相互独立的感应单元，所述驱动电极包括多个相互独立的驱动单元，所述多个感应单元和多个驱动单元交错排布；及

保护面板，层叠于所述基板上且覆盖所述导电层。

2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述导电网格的线宽小于30微米，所述导电网格的相邻的两条网格线的距离大于200微米。

3.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述导电网格的材料为为金、银、铜、铝及锌中的一种或金、银、铜、铝及锌中至少两种形成的合金。

4.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述导电层的厚度为1微米～7微米。

5.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，还包括电极引线，所述电极引线包括若干第一金属导线和若干第二金属导线，第一金属导线与所述驱动单元连接，第二金属导线与所述感应单元连接。

6.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，还包括设置于所述基板上的绝缘层，所述绝缘层包括第一绝缘块和第二绝缘块，所述第一绝缘块位于所述导电层的一端，所述驱动单元的一端伸入所述第一绝缘块中且多个所述驱动单元相互绝缘，所述第二绝缘块位于所述导电层的相对的另一端，所述感应单元的一端伸入所述第二绝缘块中且多个所述感应单元相互绝缘。

7.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，还包括介质层，所述介质层层叠于所述基板上，所述介质层远离所述基板的一侧开设有凹槽，所述导电层收容于所述凹槽中，所述保护面板层叠于所述介质层上且覆盖所述导电层。

8.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，还包括介质层，所述介质层层叠于所述基板上，所述导电层层叠于所述介质层上，所述保护面板层叠于所述介质层上且覆盖所述导电层。

9.根据权利要求7或8所述的触控面板，其特征在于，还包括胶粘层，所述胶粘层设置于所述介质层及所述保护面板之间。

10.根据权利要求9所述的触控面板，其特征在于，所述胶粘层的材料为光学透明胶。

11.根据权利要求9所述的触控面板，其特征在于，所述胶粘层的厚度为100微米～200微米。

12.一种触控面板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供基板，在所述基板上涂覆感光金属浆料，在所述基板上形成感光金属浆料层；

对所述感光金属浆料层进行曝光、显影后形成设置于所述基板上的导电层，所述导电层包括感应电极和驱动电极，所述感应电极和驱动电极由导电网格形成，且所述感应电极包括多个相互独立的感应单元，所述驱动电极包括多个相互独立的驱动单元，所述多个感应单元和多个驱动单元交错排布；及

在所述基板上层叠保护面板，并使所述保护面板覆盖所述导电层。

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