[发明专利]一种电容触摸屏的3D制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容触摸屏的3D制造方法，应用于电容触摸屏制备。

背景技术

触摸屏操作是一种新型操作方式，目前有取代传统按键、鼠标和键盘的趋势，为了操作上的方便，人们采用触摸屏来替代其它输入设备作为电子产品新的操作方式。首先用手指或其它物体触摸安装在显示屏前端的触摸屏上，然后控制中心通过触摸屏的信号分析接触点坐标，并进行控制。

现有触摸屏的制造多采用光刻和镀膜等技术，而光刻技术和镀膜技术则需要很多道工艺。现有技术制造触摸屏的步骤详细叙述为：①清洗ITO玻璃；②旋涂或辊涂光刻胶并预烘；③通过掩膜版曝光光刻胶；④利用显影液产生光刻胶图案并坚膜；⑤利用刻蚀液将没有光刻胶保护的区域刻蚀掉；⑥利用退胶液去除光刻胶，形成ITO电极图案；⑦于另一面镀ITO屏蔽层；⑧利用印刷的方法形成电极引线；⑨涂布保护层；⑩连接FPC引线与封装；由于传统工艺，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。

综上，针对现有触摸屏制造工艺的复杂、成品率、原料浪费等问题，结合3D打印的优势，提出一种简单、节约原材料的工艺就显得很有意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电容触摸屏的3D制造方法。

本发明的技术方案在于：

一种电容触摸屏的3D制造方法，所述电容触摸屏包含：

一基板层，用于承接其它材料或层；

一屏蔽层，所述屏蔽层设置于所述基板层下侧，用于屏蔽所述触摸屏之外的电子设备，防止电磁干扰，保证良好的工作环境；

一工作层，所述工作层设置于所述基板层另一侧，用于检测电位触摸点位置；

一保护层，所述保护层为一绝缘介质，设置于工作层表面，使接触点与所述工作层形成耦合电容；其中，

所述屏蔽层是采用3D打印一层或若干层的导电材料所构成的透明导电层；

所述工作层包括一级导电层和二级导电层；所述二级导电层作用在于检测触摸点，所述一级导电层为狭长的电极引线，所述电极引线一端连接所述二级导电层的四角，另一端连接外界驱动电路；

所述一级导电层是采用3D打印一层或若干层的金属导电材料所构成的导电层；

所述二级导电层是采用3D打印一层或若干层的导电材料所构成的透明导电层；

所述保护层是采用3D打印一层或若干层的绝缘材料所构成的透明层；

所述电容触摸屏为表面电容触摸屏，当手指轻触所述触摸屏，并与工作层形成耦合电容，吸走交流电流，电流分别从四角上的电极流出，根据四角电流强弱，进行计算触摸点的位置，其特征在于，所述3D制造步骤如下：

S1：依次设计生成所述电容触摸屏中的所述屏蔽层、第一电极层、第二电极层和保护层的三维数字模型；； 

S2：利用软件对所建立的所述屏蔽层、第一电极层、第二电极层和保护层三维模型依次进行分层，获得Z轴方向的二维子层；

S3：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；

S4：将所述基板层放在3D打印装置台面上，在其一面上打印所述屏蔽层；所述屏蔽层，打印可以是图案，也可以是整面；所述屏蔽层，包括一个或多个3D打印子层；

S5：翻转基板，在所述基板层另一面打印工作层，根据所述三维数字模型，内部打印所述二级导电层，外侧打印所述一级导电层；所述一级导电层或二级导电层包括一层或多层3D打印子层，所述一级导电层与所述二级导电层可以存在高度差；所述四角的电极引到所述触摸屏的一侧，并连接于外接引线；

S6：继续打印保护层，所述保护层为透明绝缘介质层。

其中，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。

所述屏蔽层为透明导电层，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；所述面状结构的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。

所述一级导电层为金属材料组成；所述一级导电层的形状为网格状、条状、面状。

所述二级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。