一种单片式电容触摸屏及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种单片式电容触摸屏及其制备方法。所述单片式电容触摸屏包括：单片基板（1）、非视窗油墨区（2）、视窗触控区（3）和引线区（4）；其中，所述单片基板（1）上四周设置非视窗油墨区（2），所述非视窗油墨区（2）环绕形成视窗触控区（3），在所述非视窗油墨区（2）上设置引线区（4）；其中，所述视窗触控区（3）的电极材料为石墨烯透明导电薄膜。本发明专利技术所述的触摸屏的制备方法有利于强化玻璃的制作，提高了强化玻璃的强度维持能力与稳定性，同时可以显著提高触控区感测电极的光透过性和阻抗均匀性；避免了黄光制程，只采用激光直写刻蚀或金属掩膜加反应离子刻蚀，制作工艺方便快捷、高效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种单片式电容触摸屏，具体涉及一种基于石墨烯薄膜的单片式电容触摸屏，进一步涉及一种以石墨烯透明导电薄膜为电极材料的单片式电容触摸屏及其制备方法，属于触摸屏

技术介绍
触摸屏是一种输入设备，能够方便实现人与计算机及其它便携式移动设备的交互作用。近年来，基于氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜的电容触摸屏被广泛应用于移动互联设备，如智能手机，便携式平板电脑。随着移动互联设备对屏幕反光率、透光率以及厚度轻薄等方面的要求越来越高，传统采用双片玻璃(高硬度玻璃盖板和带传感电极的玻璃)贴合而成的电容触摸屏已经很难满足要求。一种称为OGS (One Glass Solution)的单片式电容触摸屏方案被提出并推广应用，成为新一代触摸屏的重要方向。该方案在高硬度保护玻璃盖板背面，直接形成导电和传感电极，用同一块玻璃同时起到触摸保护和触控传感的双重作用。然而，基于ITO透明导电薄膜的OGS触摸屏，制备工艺包括玻璃硬化、ITO镀膜、黑膜、黄光刻蚀、金属镀膜、湿法刻蚀以及异型切割等，特别是最后的异型切割工艺，生产良率低，导致整个生产成本很高。要解决异型切割低良率导致生产成本的增加的问题，最直接的 办法是将“异型切割”步骤放在“玻璃硬化”步骤之后，“ΙΤ0镀膜”步骤之前，但是经过异型切割后的玻璃盖板，尺寸较小，不宜与大尺寸的ITO黄光工艺相匹配。因此，现有基于ITO透明导电薄膜的工艺难以解决生产成本的问题，在维持盖板机械强度与降低生产成本之间构成了矛盾。
技术实现思路
针对现有OGS触摸屏技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种基于石墨烯薄膜的电容式OGS触摸屏，所述触摸屏器件包括单片基板I、非视窗油墨区2、视窗触控区3和引线区4;其中，所述单片基板I上四周设置非视窗油墨区2，所述非视窗油墨区2环绕形成视窗触控区3，在所述非视窗油墨区2上设置引线区4 ;其中，所述视窗触控区3的电极材料为石墨烯透明导电薄膜。所述“单片基板I上四周设置非视窗油墨区2”，是指在单片基板I 一面的边缘处设置一定宽度的非视窗油墨区2，该设计是本领域技术人员公知，具体可以参见附图1(图I为本专利技术所述电容式触摸屏的外观示意图)。本专利技术所述引线区是触控区的石墨烯电极与控制器之间导线的走线区域，位于黑色油墨区上方，靠近视窗区一侧，即引线区面积小于油墨区面积。本专利技术所述的单片式电容触摸屏的视窗触控电极区选用石墨烯导电薄膜，取代了传统氧化铟锡(ITO)导电薄膜，从而得到了一种具有更低成本、更高可靠性的电容式OGS触摸屏。采用石墨烯薄膜作为触控区的电极材料，触控区的石墨烯电极材料通过转移方式形成在基板上，可以避免由于保护玻璃外形机构而受到的外形限制的问题，以及解决保护玻璃二次强化制程与ITO镀膜沉积过程退火等出现相互制约的情况，提高了触控区感测电极表面电阻的均匀性，保证了保护玻璃的强度与质量稳定性，从而也提高了生产过程的良率。优选地，本专利技术所述引线区4的电极材料为石墨烯电极或银浆电极，优选为石墨烯电极。本专利技术所述的石墨烯电极为石墨烯透明导电薄膜。优选地，所述石墨烯透明导电薄膜的原子层数为1-10层，例如I层、2层、3层、4层、5层、6层、7层、8层、9层、10层等，可见光的光学透过率彡85%，例如85. 4%,86. 3%、88. 6%,90. 47%,92%,94. 1%等。石墨烯透明导电薄膜的可见光光学透过率(即透光性)越好，触摸屏的可视性越好，而原子层数太多影响其可见光的光学透过率。·本专利技术所述非视窗油墨区2的宽度、引线区4的宽度，本领域技术人员可以根据实际情况(如产品尺寸等)进行选择，本专利技术不做具体限定。优选地，所述单片基板I为透明基板，优选为玻璃板。本专利技术的目的之二是提供一种所述单片式电容触摸屏的制备方法。作为本专利技术目的之二的第一种实施方式，本专利技术所述的一种单片式电容触摸屏的制备方法包括如下步骤(I)在单片基板上的四周边缘形成非视窗油墨区2，非视窗油墨区2围成视窗触控区3 ;(2)转移石墨烯至单片基板I上，覆盖整个视窗触控区3和非视窗油墨区2 ；(3)对视窗触控区3和非视窗油墨区2的石墨烯进行图案化；(4)贴控制器芯片。在该实施方式中，步骤(2)将石墨烯转移至基板I上，同时覆盖视窗触控区3和非视窗触控区2，随后对所覆盖的石墨烯进行图案化，由此可以同时形成触控区的电极图案和在非视窗触控区2之上形成引线区。也就是说，当本专利技术所述引线区4的电极为石墨烯时，其引线区4的电极图案与视窗触控区3的电极图案相同，且两者在同一道工序中同时完成。此种实施方式简化了生产工艺，同时降低了生产成本。作为本专利技术目的之二的第二种实施方式，本专利技术所述的一种单片式电容触摸屏的制备方法包括如下步骤(I)在单片基板上的四周边缘形成非视窗油墨区2，非视窗油墨区2围成视窗触控区3 ;(2)转移石墨烯至单片基板I上，覆盖整个视窗触控区3 ；( 3)对视窗触控区3的石墨烯进行图案化；(3’)在非视窗油墨区2上制作引线电极并图案化，形成引线区4;(4)贴控制器芯片。或者，将步骤(2 )、步骤(3 )、步骤(3 ’)的顺序进行调整，即在步骤(I)和步骤(2 )之间进行步骤(3’)，也就是说本专利技术所述的一种单片式电容触摸屏的制备方法包括如下步骤(I)在单片基板上的四周边缘形成非视窗油墨区2，非视窗油墨区2围成视窗触控区3 ;(3’)在非视窗油墨区2上制作引线电极并图案化，形成引线区4;(2)转移石墨烯至单片基板I上，覆盖整个视窗触控区3 ；(3)对视窗触控区3的石墨烯进行图案化；(4)贴控制器芯片。与第一种实施方式相比，第二种实施方式的区别在于将引线区4的形成过程与 视窗触控区3的形成过程分别制作，即第一种实施方式是将石墨烯同时覆盖非视窗油墨区2和视窗触控区3，然后进行图案化，同时形成引线区4和视窗触控区3，强调的是同时，即无需分别形成。第一种实施方式生产工艺简单，生产成本低，但是仅限于引线区4和视窗触控区3的电极材料相同的情况，即仅限于两者的电极材料均为石墨烯的情况。而第二种实施方式是先形成视窗触控区3的电极分布，然后再形成非视窗油墨区2的电极分布(即形成引线区4)。第二种实施方式虽然较第一种实施方式步骤繁琐，但引线区4的电极材料的选择并不限于视窗触控区3的电极材料，即引线区4的电极材料的选择范围比第一种实施方式宽，任何一种本领域技术人员能够获知的现有技术或新技术中公开的能够用于触摸屏引线区的电极材料均可用与本专利技术，优选本专利技术引线区4的电极材料为石墨烯电极或银浆电极。而在本专利技术所述的第二种实施方式中，“形成引线区4”的步骤(即步骤3’)和“形成视窗触控区3”的步骤(即步骤2和步骤3)没有规定先后顺序，可以先“形成引线区4”然后再“形成视窗触控区3”，即所述单片式电容触摸屏的制备方法依次包括步骤(O- (3’)- (2)- (3)- (4);也可以先“形成视窗触控区3”然后再“形成引线区4”，即所述单片式电容触摸屏的制备方法依次包括步骤(I)- (2)- (3)- (3’)- (4)。具体地选择何种操作顺序，本领域技术人员可以根据自己掌握的专业知识和实际情况进行选择。典型但非限制性的实例有当所述引线电极4为银浆电极时，由于银浆电极的丝印过程很容易造成视窗触控区3的石墨电极的损坏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单片式电容触摸屏，其特征在于，所述单片式电容触摸屏包括：单片基板（1）、非视窗油墨区（2）、视窗触控区（3）和引线区（4）；其中，所述单片基板（1）上四周设置非视窗油墨区（2），所述非视窗油墨区（2）环绕形成视窗触控区（3），在所述非视窗油墨区（2）上设置引线区（4）；其中，所述视窗触控区（3）的电极材料为石墨烯透明导电薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭化兵，王振中，熊维龙，林荣水，卞维军，黄海东，
申请(专利权)人：无锡格菲电子薄膜科技有限公司，无锡力合光电传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：