一种电阻式触摸屏的3D制造方法技术

本发明专利技术涉及一种电阻式触摸屏的3D制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：提供一上基板；步骤2：提供一下基板；步骤3：提供一绝缘隔离层；步骤4：提供一封框体；步骤5：所述上基板与所述下基板对准贴合；步骤6：提供一导电柱；步骤7：将带有触控IC芯片的FPC通过热压与所述第一电极和所述第二电极的连接引脚进行电学连接，形成最终的电阻式触摸屏。本发明专利技术采用3D制造的方法来进行电阻式触摸屏的制造，工艺较传统方法大大简化，省去传统工艺曝光、显影、刻蚀等多道复杂工艺，节约生产原料和制造成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及触摸屏的制造领域，尤其涉及一种电阻式触摸屏的3D打印制造方法。
技术介绍
 触摸屏是触摸感应技术的主要应用之一，其作为一种全新的人机交流方式，在电子产品输入设备的新操作方式上逐渐占据重要的地位。它以捕捉人体手指的触摸动作信息为基本出发点，将手指触摸动作的信息转化成电信号并加以判断识别，使之与传统机械轻触案按键的“按压”和释放动作等价。现有触摸屏的制造多采用光刻、印刷及镀膜等技术，其中光刻技术和镀膜技术需要很多道工艺，如光刻法就包括了曝光、显影、刻蚀、清洗等多道工序，制作工艺相对繁琐，并且其属于“减材制造”，不可避免的造成材料的浪费。印刷法虽克服了材料浪费的问题，但其制作的触摸屏精确度不高，分辨率也较低。这些传统工艺，需要多道黄光与镀膜工艺，采用减法制作器件，所以造成工艺的复杂，成品率，以及原料浪费等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，结合了3D打印的优势，提供一种电阻式触摸屏的3D打印制造方法。本专利技术的技术方案在于：一种电阻式触摸屏的3D制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：提供一上基板；所述上基板包括第一玻璃基板、设置于第一玻璃基板可视区域的第一导电层、设置于第一基板边缘的第一电极、设置于第一电极上的若干个第一导通通道和若干个第二导通通道；其中，所述第一导电层采用3D打印一层或若干层的导电材料所构成的透明导电层；所述第一电极采用3D打印一层或若干层的金属导电材料所构成的导电层；步骤2：提供一下基板；所述下基板包括第二玻璃基板、设置于第二玻璃基板可视区域的第二导电层、设置于第二基板边缘的第二电极、第三电极和第四电极；其中，所述第二导电层采用3D打印一层或若干层的导电材料所构成的透明导电层；所述第二电极采用3D打印一层或若干层的金属导电材料所构成的导电层；所述第三电极采用3D打印一层或若干层的金属导电材料所构成的导电层；所述第四电极采用3D打印一层或若干层的金属导电材料所构成的导电层；步骤3：提供一绝缘隔离层；在所述下基板表面采用3D打印一层或若干层的绝缘隔离柱，形成一绝缘隔离层；步骤4：提供一封框体；在所述下基板的四周采用3D打印一层或若干层的绝缘封框胶，形成所述封框体；步骤5：所述上基板与所述下基板对准贴合；步骤6：提供一导电柱；在所述第一导通通道和第二导通通道内采用3D制造一层或若干层的金属导电材料所构成一导电柱，用于连接所述第三电极和所述第四电极； 步骤7： 将带有触控IC芯片的FPC通过热压与所述第一电极和所述第二电极的连接引脚进行电学连接，形成最终的电阻式触摸屏；其中，所述3D打印具体步骤如下：S11：依次设计生成电阻式触摸屏的第一导电层、第一电极、第二导电层、第二电极、第三电极、第四电极、隔离层、封框体和导电柱的三维数字模型； S12：利用软件对所建立的第一导电层、第一电极、第二导电层、第二电极、第三电极、第四电极、隔离层、封框体和导电柱三维模型依次进行分层，获得Z轴方向的二维子层；S13：将所述二维子层导入3D打印机程序中，根据所建模型得出每层二维平面上的材料和形状，设计出打印路径；S14：将所述玻璃基板层放在3D打印装置台面上，在上基板表面依次打印所述第一导电层和第一电极，在下基板表面依次打印第二导电层、第二电极、第三电极、第四电极、隔离层、封框体和导电柱。其中，所述若干个第一导通通道和所述第二导通通道的结构为圆柱体、长方体、正方体，采用激光加工或机械钻孔而成。所述第一导电层和所述第二导电层为透明导电层，所述透明导电层的结构为有序网格状或无序网格状，或为面状结构；所述网格状导电层由透明导电材料或非透明导电材料构成；所述面状结构导电层由透明导电材料构成。所述透明导电层包括金属纳米颗粒、金属量子点、金属氧化物、石墨烯、碳纳米管、金属纳米线中的一种或两种及其以上复合而成。所述第一电极、第二电极、第三电极和所述第四电极的形状为网格状、条状、面状；所述所述第一电极、第二电极、第三电极和所述第四电极可由金属纳米颗粒、金属量子点、金属浆料、碳浆一种或两种及其以上复合而成的条状结构导电层。所述隔离层由若干个透明隔离柱构成，所述隔离柱在水平方向上自左到右均匀间隔排列构成一个水平行，在竖直方向上匀间隔排列构成一个垂直列，在水平和竖直方向上相邻隔离子之间的距离均为1-100毫米，隔离柱高度为10-5000微米，直径为10-3000微米。所述封框体由不透明的封框胶组成，所述封框胶的厚度大于或等于隔离柱的高度。 所述导电柱可由金属纳米颗粒、金属量子点、金属浆料、碳浆一种或两种及其以上复合而成的导电层。所述3D打印方法包括立体光固化成型、选择性激光烧结、熔融沉积制造、三维印刷和喷墨打印成型。在同一基板上打印一个触摸屏或多个触摸屏阵列，所述多个触摸屏阵列采用切割的方式进行分离。本专利技术的优点在于：本专利技术采用3D制造的方法来进行电阻式触摸屏的制造，工艺较传统方法大大简化，省去传统工艺曝光、显影、刻蚀等多道复杂工艺，节约生产原料和制造成本。附图说明图1 是本专利技术提供的一种3D制造电阻式触摸屏的流程图。图2 是本专利技术提供的一种3D制造电阻式触摸屏结构示意图。图3 是本专利技术提供的一种3D制造电阻式触摸屏上基板平面示意图。图4为本专利技术提供的一种3D制造电阻式触摸屏下基板平面示意图。具体实施方式为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，结合附图作详细说明如下。以下将通过具体实施例对本专利技术做进一步的详细描述。参照图1至图4，电阻式触摸屏的3D制造方法，包括了以下几个步骤：（S1）提供一上基板10。所述上基板10包括第一玻璃基板11、设置于第一玻璃基板可视区域的第一导电层12、设置于第一基板边缘的第一电极13、设置于第一电极13上的若干个第一导通通道14和若干个第二导通通道15。其中，所述第一导电层12、所述第一电极13可采用3D制造技术来实现，具体制造步骤如下：（S11）提供一玻璃基板11。根据设计尺寸，选取一合适玻璃基板，将所述玻璃基板110置于按体积比为Win-10 : DI水 = 3 : 97清洗液中，利用频率为32KHz的超声机清洗15min，喷淋2min后，再置于体积比为Win41 : DI水 = 5 : 95清洗液中，利用频率为40KHz的超声机清洗10min，经循环自来水喷淋漂洗2min后，再利用频率为28KHz的超声机在DI纯净水中清洗10min，经风刀吹干后置于50℃洁净烘箱中保温30min。（S12）第一导电层12制作。参照图3，所述导电层12为透明导电层，所述透明导电层的结构为有序网格状或无序网格状，也可为面状结构。所述网格状导电层由透明导电材料或非透明导电材料构成；所述面状结构导电层由透明导电材料构成。所述透明导电层的材料包括金属纳米颗粒、金属量子点、金属氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻式触摸屏的3D制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：提供一上基板；所述上基板包括第一玻璃基板、设置于第一玻璃基板可视区域的第一导电层、设置于第一基板边缘的第一电极、设置于第一电极上的若干个第一导通通道和若干个第二导通通道；其中，所述第一导电层采用3D打印一层或若干层的导电材料所构成的透明导电层；所述第一电极采用3D打印一层或若干层的金属导电材料所构成的导电层；步骤2：提供一下基板；所述下基板包括第二玻璃基板、设置于第二玻璃基板可视区域的第二导电层、设置于第二基板边缘的第二电极、第三电极和第四电极；其中，所述第二导电层采用3D打印一层或若干层的导电材料所构成的透明导电层；所述第二电极采用3D打印一层或若干层的金属导电材料所构成的导电层；所述第三电极采用3D打印一层或若干层的金属导电材料所构成的导电层；所述第四电极采用3D打印一层或若干层的金属导电材料所构成的导电层；步骤3：提供一绝缘隔离层；在所述下基板表面采用3D打印一层或若干层的绝缘隔离柱，形成一绝缘隔离层；步骤4：提供一封框体；在所述下基板的四周采用3D打印一层或若干层的绝缘封框胶，形成所述封框体；步骤5：所述上基板与所述下基板对准贴合；步骤6：提供一导电柱；在所述第一导通通道和第二导通通道内采用3D制造一层或若干层的金属导电材料所构成一导电柱，用于连接所述第三电极和所述第四电极； 步骤7： 将带有触控IC芯片的FPC通过热压与所述第一电极和所述第二电极的连接引脚进行电学连接，形成最终的电阻式触摸屏；其中，所述3D打印具体步骤如下：S11：依次设计生成电阻式触摸屏的第一导电层、第一电极、第二导电层、第二电极、第三电极、第四电极、隔离层、封框体和导电柱的三维数字模型； S12：利用软件对所建立的第一导电层、第一电极、第二导电层、第二电极、第三电极、第四电极、隔离层、封框体和导电柱三维模型依次进行分层，获得Z轴方向的二维子层；S13：将所述二维子层导入3D打印机程序中，根据所建模型得出每层二维平面上的材料和形状，设计出打印路径；S14：将所述玻璃基板层放在3D打印装置台面上，在上基板表面依次打印所述第一导电层和第一电极，在下基板表面依次打印第二导电层、第二电极、第三电极、第四电极、隔离层、封框体和导电柱。...

【技术特征摘要】
1. 一种电阻式触摸屏的3D制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：提供一上基板；所述上基板包括第一玻璃基板、设置于第一玻璃基板可视区域的第一导电层、设置于第一基板边缘的第一电极、设置于第一电极上的若干个第一导通通道和若干个第二导通通道；其中，
所述第一导电层采用3D打印一层或若干层的导电材料所构成的透明导电层；
所述第一电极采用3D打印一层或若干层的金属导电材料所构成的导电层；
步骤2：提供一下基板；所述下基板包括第二玻璃基板、设置于第二玻璃基板可视区域的第二导电层、设置于第二基板边缘的第二电极、第三电极和第四电极；其中，
所述第二导电层采用3D打印一层或若干层的导电材料所构成的透明导电层；
所述第二电极采用3D打印一层或若干层的金属导电材料所构成的导电层；
所述第三电极采用3D打印一层或若干层的金属导电材料所构成的导电层；
所述第四电极采用3D打印一层或若干层的金属导电材料所构成的导电层；
步骤3：提供一绝缘隔离层；在所述下基板表面采用3D打印一层或若干层的绝缘隔离柱，形成一绝缘隔离层；
步骤4：提供一封框体；在所述下基板的四周采用3D打印一层或若干层的绝缘封框胶，形成所述封框体；
步骤5：所述上基板与所述下基板对准贴合；
步骤6：提供一导电柱；在所述第一导通通道和第二导通通道内采用3D制造一层或若干层的金属导电材料所构成一导电柱，用于连接所述第三电极和所述第四电极； 
步骤7： 将带有触控IC芯片的FPC通过热压与所述第一电极和所述第二电极的连接引脚进行电学连接，形成最终的电阻式触摸屏；
其中，所述3D打印具体步骤如下：
S11：依次设计生成电阻式触摸屏的第一导电层、第一电极、第二导电层、第二电极、第三电极、第四电极、隔离层、封框体和导电柱的三维数字模型； 
S12：利用软件对所建立的第一导电层、第一电极、第二导电层、第二电极、第三电极、第四电极、隔离层、封框体和导电柱三维模型依次进行分层，获得Z轴方向的二维子层；
S13：将所述二维子层导入3D打印机程序中，根据所建模型得出每层二维平面上的材料和形状，设计出打印路径；
S14：将所述玻璃基板层放在3D打印装置台面上，在上基板表面依次打印所述第一导电层和第一电极，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭太良，张永爱，周雄图，叶芸，林志贤，林金堂，林婷，林木飞，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35