一種觸摸屏網(wǎng)格型電極及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種觸摸屏網(wǎng)格型電極及其制作方法，該觸摸屏網(wǎng)格型電極包括透明基板、氧化錫銦或摻氟二氧化錫層、鎳層和金層。氧化錫銦或摻氟二氧化錫層、鎳層和金層的形狀相同，重合疊加在一起，其中氧化錫銦或摻氟二氧化錫層位于基板的第一表面上，鎳層位于氧化錫銦或摻氟二氧化錫層之上，金層位于鎳層之上。氧化錫銦或摻氟二氧化錫層、鎳層和金層所具有形狀是隨機圓形或多邊形并且隨機相連的網(wǎng)格形狀。本發(fā)明實現(xiàn)了在觸摸屏上制作以氧化錫銦或摻氟二氧化錫為基礎的網(wǎng)格型電極，具有較高的可制造性，可靠性，經(jīng)濟性等特點。
【專利說明】一種觸摸屏網(wǎng)格型電極及其制作方法

【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及觸摸屏，尤其涉及一種觸摸屏網(wǎng)格型電極及其制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002]氧化錫銦或摻氟二氧化錫在薄膜狀態(tài)時，所具有的電學傳導和光學透明等特性使得它在觸摸屏領域內(nèi)廣泛使用。
[0003]隨著市場對大尺寸觸摸屏的需求不斷增大，研究人員開始考慮如何減少或抵消因屏幕尺寸增大而帶來的電極電阻增大的不利后果。方法之一是調(diào)整氧化錫銦或摻氟二氧化錫中錫的比例，但是調(diào)整比例并不能完全解決問題，通常在減小電阻率的同時，透光率也下降了，透光性增強時，電阻率又上升了。
[0004]因此研究人員把研究重點轉(zhuǎn)向了用金屬網(wǎng)格取代氧化錫銦或摻氟二氧化錫，具體做法是直接把銀、鋁或銅等金屬材料采用絲印工藝，包括凹凸版技術(shù)，以及卷對卷的方式制作在透明的基板上。
[0005]為了保證網(wǎng)格型電極的透光率，必須把不透光的金屬線做得很細，比如小于5微米。傳統(tǒng)的絲印工藝，包括凹凸版技術(shù)，以及卷對卷的制作方式無法滿足這樣的要求，過于細小的金屬線寬使得傳統(tǒng)工藝的良品率急劇下降。
[0006]而另一方面，能夠用于光刻工藝技術(shù)的金屬材料較貴，且現(xiàn)有觸控屏領域的光刻設備也很難實現(xiàn)細小的金屬線寬，并且存在附著力不佳和氧化的問題。
[0007]因此，本領域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種觸摸屏網(wǎng)格型電極及其制作方法，使其同時具有較低電阻率，較高透光率，制作過程良品率高，性能可靠性高，而且材料較便宜，經(jīng)濟性好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可應用于觸摸屏并且經(jīng)濟性好、可靠性高的金屬網(wǎng)格。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種觸摸屏網(wǎng)格型電極，包括透明基板、氧化錫銦或摻氟二氧化錫層、鎳層和金層，氧化錫銦或摻氟二氧化錫層、鎳層和金層的形狀相同，垂直地疊加在一起，其中氧化錫銦或摻氟二氧化錫層位于基板的第一表面上，鎳層位于氧化錫銦或摻氟二氧化錫層之上，金層位于鎳層之上，氧化錫銦或摻氟二氧化錫層、鎳層和金層所具有形狀是一種圓形或多邊形相連的網(wǎng)格形狀。
[0010]進一步地，所述圓形或多邊形網(wǎng)格是隨機相連的，并且尺寸也是隨機的。
[0011]進一步地，基板厚度為20-2000微米。
[0012]進一步地，氧化錫銦或摻氟二氧化錫層厚度為2-80納米、寬度小于12微米。
[0013]進一步地，鎳層厚度為10納米到1.5微米。
[0014]進一步地，金層厚度為2-80納米。
[0015]進一步地，網(wǎng)格型電極在基板的第一表面上隨機相連分布，布滿整個觸摸屏的可觸摸區(qū)域。
[0016]進一步地，氧化錫銦或摻氟二氧化錫層占空比小于20%，占空比是指在基板的第一面上存在所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層的區(qū)域面積和不存在所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層的區(qū)域面積之比。
[0017]本發(fā)明還提供了一種觸摸屏網(wǎng)格型電極的制作方法，用于制作所述觸摸屏網(wǎng)格型電極，包括:
[0018]第一步，在所述基板上沉積所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層；
[0019]第二步，采用光刻工藝，在所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層上刻蝕出所述圓形或多邊形相連的網(wǎng)格形狀；
[0020]第三步，對所述刻蝕出的網(wǎng)格進行表面處理后，進行化學鍍鎳；
[0021 ] 第四步，對所述鍍鎳網(wǎng)格進行化學鍍金。
[0022]經(jīng)上述工藝步驟制造出來的觸摸屏網(wǎng)格型電極的電阻基本上是由金層決定的，而金是導電性非常優(yōu)異的導體。因而，這種金屬網(wǎng)格可以應用于觸摸屏制作，包括中大尺寸的觸摸屏。另外，本發(fā)明使用的濺射，光刻，化學鍍鎳，化學鍍金都是成熟工藝，可批量作業(yè)，生產(chǎn)效率高，良品率高。另外，由于只有在有網(wǎng)格的地方才鍍金和鎳，所用的金和鎳的單位消耗量極為微小，有利于節(jié)約生產(chǎn)成本。
[0023]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的一個較佳實施例的縱向剖面圖
[0025]圖2是本發(fā)明的一個較佳實施例的平面圖

【具體實施方式】
[0026]在本發(fā)明的較佳實施方式中，如圖1，觸摸屏網(wǎng)格型電極是由透明基板100，氧化錫銦或摻氟二氧化錫層101，鎳層102和金層103組成。所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層位于所述透明基板第一面上，所述鎳層位于所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層之上，所述金層位于所述鎳層之上，從垂直方向來看，所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層，所述鎳層和所述金層是重合疊加在一起的，所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層，所述鎳層和所述金層形成了一個具有一定形狀的相連的網(wǎng)格，所述一定形狀可以是圖2中的多邊形，也可以是圓形。這樣的相連的網(wǎng)格組成了觸摸屏的感應電極。通過在保證透光率的圓形或多邊形氧化錫銦或摻氟二氧化錫網(wǎng)格型電極上附加制作鎳層和金層來有效減小網(wǎng)格型電極的整體電阻率，解決了在大尺寸觸摸屏的情況下，網(wǎng)格型電極電阻過大，影響觸摸屏獲取手指觸點位置的問題。
[0027]以上，對本發(fā)明的一定形狀的相連網(wǎng)格的實施方式進行了說明。但是，本發(fā)明的一定形狀的相連網(wǎng)格的實施方式并不限定于上述方式。也可以用本領域技術(shù)人員能夠進行的各種變形的方式、改良的方式進行實施。
[0028]如圖1所示，本實施例中的觸摸屏網(wǎng)格型電極的制作方法如下，
[0029]第一步，在透明基板上使用低壓直流磁控濺射的方式沉積一層氧化錫銦或摻氟二氧化錫，形成一層透明的導電薄膜。所述低壓直流磁控濺射的方式是指在低氣壓環(huán)境中，使用直流電壓激發(fā)荷能粒子轟擊氧化錫銦或摻氟二氧化錫靶材表面，被轟擊出的氧化錫銦或摻氟二氧化錫粒子在磁場的控制下沉積在所述透明基板第一表面。
[0030]第二步，制作與所述形狀網(wǎng)格相同的掩模版，使用光刻工藝，在所述透明導電薄膜上制造出所述形狀的氧化錫銦或摻氟二氧化錫網(wǎng)格。所述光刻工藝是指利用掩模版和光刻膠，通過曝光和顯影在光刻膠層上刻畫與掩模版相同的圖形，然后通過刻蝕工藝將掩模版上的幾何圖形轉(zhuǎn)移到氧化錫銦或摻氟二氧化錫薄膜層上。
[0031]第三步，對第二步中形成的氧化錫銦或摻氟二氧化錫網(wǎng)格進行表面處理后，進行化學鍍鎳。
[0032]所述表面處理包括以下幾點:
[0033]首先，將基板連同位于上面的氧化錫銦或摻氟二氧化錫網(wǎng)格浸入標準酸性溶液中，時間3-8分鐘，溫度18-45°C，然后用去離子水沖洗1-5分鐘，把網(wǎng)格表面上附著的玷污除去。
[0034]其次，將基板連同位于上面的氧化錫銦或摻氟二氧化錫網(wǎng)格放入酸性蝕刻劑為20-60mL/L蝕刻液中進行浸潰處理，溫度20_45°C，時間2_8分鐘，然后用去離子水沖洗1_5分鐘，使得氧化錫銦或摻氟二氧化錫網(wǎng)格表面細微粗化。
[0035]再次，將基板連同位于上面的氧化錫銦或摻氟二氧化錫網(wǎng)格置于濃度為
0.05-0.5mol/L的鈀鹽，濃度為l_2mL/L氫氧化鉀溶液中進行浸潰處理，溫度20_45°C，時間2-8分鐘,然后用去離子水沖洗1-5分鐘。
[0036]最后，將基板連同位于上面的氧化錫銦或摻氟二氧化錫網(wǎng)格置于濃度為5_15ml/L的活化劑溶液中進行浸潰處理，溫度20-45°C，時間2-8分鐘，然后用去離子水沖洗1-5分鐘。
[0037]所述化學鍍鎳是指將表面處理后的基板連同位于上面的氧化錫銦或摻氟二氧化錫網(wǎng)格置于金屬穩(wěn)定劑為鉛、pH:1-6、溫度為40-90°C、皮膜應力小于±0.2的無鈉鍍浴中進行化學鍍鎳。
[0038]第四步，對第三步中已鍍鎳的氧化錫銦或摻氟二氧化錫網(wǎng)格進行化學鍍金。所述化學鍍金是指鎳和金的置換反應在鎳層上鍍一金層，將已經(jīng)化學鍍鎳的基板連同位于上面的氧化錫銦或摻氟二氧化錫網(wǎng)格經(jīng)過兩分鐘去離子水洗后，置于pH:1-6、溫度:40-90°C的氰化物鍍浴中進行化學鍍金，然后用去離子水沖洗1-5分鐘。
[0039]以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領域】中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種觸摸屏網(wǎng)格型電極，其特征在于，包括透明基板、氧化錫銦或摻氟二氧化錫層、鎳層和金層，所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層、所述鎳層和所述金層的形狀相同，重合疊加在一起，其中所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層位于所述基板的第一表面上，所述鎳層位于所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層之上，所述金層位于所述鎳層之上，所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層、所述鎳層和所述金層是網(wǎng)格形狀，所述網(wǎng)格形狀是指相連的圓形或多邊形。
2.如權(quán)利要求1所述觸摸屏網(wǎng)格型電極，其特征在于，所述圓形或多邊形網(wǎng)格是隨機相連的，并且尺寸也是隨機的。
3.如權(quán)利要求1所述觸摸屏網(wǎng)格型電極，其特征在于，所述基板厚度為20-2000微米。
4.如權(quán)利要求1所述觸摸屏網(wǎng)格型電極，其特征在于，所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層厚度為2-80納米、寬度小于12微米。
5.如權(quán)利要求1所述觸摸屏網(wǎng)格型電極，其特征在于，所述鎳層厚度為10納米到1.5微米。
6.如權(quán)利要求1所述觸摸屏網(wǎng)格型電極，其特征在于，所述金層厚度為2-80納米。
7.如權(quán)利要求1所述觸摸屏網(wǎng)格型電極，其特征在于，所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層、所述鎳層和所述金層在基板的第一表面上隨機相連分布，布滿整個觸摸屏的可觸摸區(qū)域。
8.如權(quán)利要求1所述觸摸屏網(wǎng)格型電極，其特征在于，所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層占空比小于20%，占空比是指在基板的第一面上存在所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層的區(qū)域面積和不存在所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層的區(qū)域面積之比。
9.一種觸摸屏網(wǎng)格型電極的制作方法，用于制作如權(quán)利要求1-7中任意一種權(quán)利要求所述的觸摸屏網(wǎng)格型電極，其特征在于，包括: 第一步，在所述基板上沉積所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層； 第二步，采用光刻工藝，在所述氧化錫銦或摻氟二氧化錫層上刻蝕出所述圓形 或多邊形相連的網(wǎng)格形狀； 第三步，對所述刻蝕出的網(wǎng)格進行表面處理后，進行化學鍍鎳； 第四步，對所述鍍鎳網(wǎng)格進行化學鍍金。
【文檔編號】G06F3/041GK104049804SQ201410269865
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】陳祖輝, 蔡曙日, 蔡懷清, 林玉輝 申請人:福州智創(chuàng)觸控技術(shù)有限公司