一种制备用于柔性触摸屏的触控电极卷材的设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种制备用于柔性触摸屏的触控电极卷材的设备，以卷对卷的方式在透明绝缘的塑料基材表面上直接印刷触摸屏的透明导电电极图案和电极导线，与传统的触摸屏黄光制程和干、湿法蚀刻制造工艺相比，触摸屏的加工工序大大简化，成本降低，良率提高，且克服了加工尺寸限制的瓶颈，能够制备大尺寸柔性触摸屏，使触摸屏能在新的领域应用和大幅推广。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及触摸屏
，具体涉及一种制备用于柔性触摸屏的触控电极卷材的设备。
技术介绍
目前，触摸屏已是代替鼠标的良好人机互动交互式工具，但现有传统触摸屏技术多为玻璃基材制作，仅限于手机面板和工控小面板的应用，还无法低成本量产10英寸以上触摸屏，更无法实现大尺寸触摸屏的量产。目前行业内中小尺寸触控面板同质化严重，制造良率低下，制程技术的束缚使成本居高不下。传统的触摸屏(例如电容触摸屏)制程，受材料和制程的约束，进入发展瓶颈。在材料方面，关键原材料多为ITO(氧化铟锡)镀膜和ITO导电玻璃，因铟的稀缺，随着ITO材料价格的飞涨和国家对稀有材料的保护，已使ITO为主的触摸屏成本居高不下。在制程方 面，现有制程基本为“sheet by sheet” ( “片对片”)制程，先用成膜的ITO膜和ITO玻璃通过黄光制程、干法或湿法蚀刻制备电极图案，需将不需要的成膜部分蚀刻掉，这样，导电材料浪费严重。而且，湿法刻蚀存在着不环保、工艺复杂、良率低等问题，而干法刻蚀的技术门槛高，生产效率低下，而且生产设备昂贵。此制程工序近50多道工序，且单机台作业，人力需求量大，良率低下。而且，现有技术的制作基材为刚性玻璃基材，再加上以上制程方法和设备的限制，还无法实现大尺寸量产，10英寸以上面板制造良率低下，大尺寸面板基本以笨重昂贵的光控触摸屏为主，发展大受制约。这些状况也促使材料科学界对ITO材料的替代材料的研究，其中透明导电是最大的研究方向，目前已有包括AZO (掺铝氧化锌)、ATO (氧化锑锡)、Ag纳米(纳米银)、CNT (碳纳米管)、石墨烯膜等材料的研究制备和应用。
技术实现思路
本技术的内容和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本技术而学习。为克服现有技术的问题，本技术提供一种制备用于柔性触摸屏的触控电极卷材的设备，以卷对卷的方式在透明绝缘的塑料基材表面上直接印刷透明导电电极图案和电极导线，与传统的触摸屏黄光制程和干、湿法蚀刻制造工艺相比，触摸屏的加工工序大大简化，成本降低，良率提高，且克服了加工尺寸限制的瓶颈，能够制备大尺寸柔性触摸屏，使触摸屏能在新的领域应用和大幅推广。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下根据本技术的一个方面，提供一种制备用于柔性触摸屏的触控电极卷材的设备，其中包括第一印刷单元组，其设置在第一透明绝缘的塑料基材卷的输送路径上，用于形成X轴方向导电层，该X轴方向导电层通过在第一透明绝缘的塑料基材卷表面上采用印后透明的导电油墨一次性印刷至少一个第一透明导电电极图案，并在该第一透明导电电极图案周围采用导电油墨定位套印形成与该第一透明导电电极图案连接的第一电极导线而形成；第二印刷单元组，其设置在第二透明绝缘的塑料基材卷的输送路径上，用于形成Y轴方向导电层，该Y轴方向导电层通过在第二透明绝缘的塑料基材卷表面上采用印后透明的导电油墨一次性印刷至少一个第二透明导电电极图案，并在该第二透明导电电极图案周围采用导电油墨定位套印形成与该第二透明导电电极图案连接的第二电极导线而形成；涂布或加覆装置，用于在该X轴方向导电层与该Y轴方向导电层的其中一个层上形成透明绝缘复合层；并用于在复合后的双层导电电极膜的其中一面光学涂布压敏胶；定位复合装置，其用于将该X轴方向导电层与该Y轴方向导电层通过所形成的透明绝缘复合层进行图案精确定位复合，形成双层导电电极卷材；并用于在已光学涂布压敏胶的双层导电电极膜上复合离型膜后再形成触控电极卷材。根据本技术的另一个方面，提供一种制备用于柔性触摸屏的触控电极卷材的 设备，其中包括第一印刷单元组，其设置在透明绝缘的塑料基材卷的输送路径上，用于形成X轴方向导电面，该X轴方向导电面通过在透明绝缘的塑料基材卷的其中一个表面上采用印后透明的导电油墨一次性印刷至少一个第一透明导电电极图案，并在该第一透明导电电极图案周围采用导电油墨定位套印形成与该第一透明导电电极图案连接的第一电极导线而形成；翻转装置，其将输送的透明绝缘的塑料基材进行翻转；第二印刷单元组，其设置在翻转后的透明绝缘的塑料基材卷的输送路径上，用于形成Y轴方向导电面，该Y轴方向导电面通过在印制完X轴方向导电面的透明绝缘的塑料基材卷的其中另一个表面上采用印后透明的导电油墨一次性印刷至少一个与第一透明导电电极图案对位的第二透明导电电极图案，并在该第二透明导电电极图案周围采用导电油墨定位套印形成与该第二透明导电电极图案连接的第二电极导线而形成；涂布或加覆装置，其在所形成的其中一个导电面上涂布或加覆保护膜，或涂布保护涂层，在另一导电面上光学涂布压敏胶；复合装置，其在所形成的其中另一个已光学涂布压敏胶的导电面上复合离型膜，形成柔性触控电极卷材。根据本技术的一个实施例，该第一印刷单元组对该第一透明导电电极图案和该第一电极导线分别采用印后透明的导电油墨和不透明导电油墨在线连续印刷完成；且该第二印刷单元组对该第二透明导电电极图案和该第二电极导线分别采用印后透明的导电油墨和不透明导电油墨在线连续印刷完成。根据本技术的一个实施例，该第一印刷单元组对该第一透明导电电极图案和该第一电极导线采用印后透明的导电油墨一次性印刷完成；且该第二印刷单元组对该第二透明导电电极图案和该第二电极导线采用印后透明的导电油墨一次性印刷完成。根据本技术的一个实施例，该第一透明导电电极图案和第二透明导电电极图案采用卷对卷印刷，包括采用喷墨打印、凹印、柔印或纳米压印的设备进行印刷；该第一电极导线和第二电极导线采用卷对卷印刷，包括采用喷墨打印、凹印、柔印、卷对卷丝印或纳米压印的设备进行印刷。本技术的触摸屏印刷制作工艺制程和设备与传统的触摸屏的黄光制程和干、湿法刻蚀制程相比，无论在材料应用和简化制程方面都是一革命性技术创新，由此触摸屏的加工工序大大简化，成本降低，良率提高，且克服了加工尺寸的瓶颈，能够制备大尺寸柔性触摸屏，使触摸屏能在新的领域应用和大幅推广。具体而言，本技术利用柔性基材和纳米技术，能利用碳纳米管、纳米银等纳米材料、或有机高分子导电材料在光学级柔性材料PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)上直接印刷制备导电图案，利用独特的“卷对卷”(“roll to roll”)制程，能够开发新的大尺寸柔性触摸屏产品。材料方面，本技术应用碳纳米管、银纳米材料或有机高分子导电材料根据制定图案直接印刷，碳纳米管印刷成膜后的电学、光学、机械性能以及与PET的结合强度都可替代现有ITO材料；由于采用独特的“卷对卷”制程，碳纳米管等导电材料是按需印刷上去，材料成本和利用率都具有极大优势。制程方面，本技术描述的“卷对卷”制程和印制、复合技术和设备，能使工序简化，节省材料、人力，产能良率大幅提升。更由于卷状柔性材料的卷对卷制程，能突破平张和玻璃限制，使触摸屏柔性和大尺寸变为可能。配合未来的柔性显示技术，提供了广阔的触摸应用空间。利用本技术，触摸屏尺寸已不受限制，其尺寸可超过10英寸。本技术具有前瞻性的应用，且具有现有行业技术无法超越的成本优势。结合未来的柔性显示技术发展趋势，会有更大的应用潜力。通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些实施例和其它实施例的特征和方面。附图说明下面通过参考附图并结合实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备用于柔性触摸屏的触控电极卷材的设备，其特征在于包括：第一印刷单元组，其设置在第一透明绝缘的塑料基材卷的输送路径上，用于形成X轴方向导电层，所述X轴方向导电层通过在第一透明绝缘的塑料基材卷表面上采用印后透明的导电油墨一次性印刷至少一个第一透明导电电极图案，并在所述第一透明导电电极图案周围采用导电油墨定位套印形成与所述第一透明导电电极图案连接的第一电极导线而形成；第二印刷单元组，其设置在第二透明绝缘的塑料基材卷的输送路径上，用于形成Y轴方向导电层，所述Y轴方向导电层通过在第二透明绝缘的塑料基材卷表面上采用印后透明的导电油墨一次性印刷至少一个第二透明导电电极图案，并在所述第二透明导电电极图案周围采用导电油墨定位套印形成与所述第二透明导电电极图案连接的第二电极导线而形成；涂布或加覆装置，用于在所述X轴方向导电层与所述Y轴方向导电层的其中一个层上形成透明绝缘复合层；并用于在复合后的双层导电电极膜的其中一面光学涂布压敏胶；定位复合装置，用于将所述X轴方向导电层与所述Y轴方向导电层通过所形成的透明绝缘复合层进行图案精确定位复合，形成双层导电电极卷材；并用于在复合后的已光学涂布压敏胶的双层导电电极膜上复合上离型膜后再形成柔性触控电极卷材。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜洪波，吴鹏，马振江，
申请(专利权)人：姜洪波，
类型：实用新型
国别省市：