基于MDSN®导电膜的超窄边框大尺寸电容触控功能片

日前，基于全球独创的“叠层无序纳米银网（MDSN）”新型低阻透明导电膜的特有制造工艺和产品特性（如类似于高端金属网格的真空镀膜工艺和全无机复合材料组分，结合相对更佳的纳米级精细结构和低综合成本），易晖股份宣布成功开发出了屏占比媲美金属网格的“超窄边框大尺寸电容触控功能片”新品，将为智慧商显及家用智慧屏市场的发展带来新突破。

了解易晖MDSN新型导电膜技术的业内人士大多知道，MDSN是现有唯一可兼具金属网格、纳米银线、ITO等各自优势而又同时规避其各自劣势的最佳综合性选择。大尺寸电容触控功能片的边框宽度，一直是影响产品美观性的最重要指标，而目前为止超窄边框的实现只能依赖于超低电阻的金属网格技术（即无银浆边缘排线方式）。但同时，金属网格产品无法解决的两极分化问题，即真空镀膜式高端网格的高昂成本（如3M、松下、夏普）和打印式低端网格的粗糙度（如国内多家长三角地区企业），大大制约了超窄边框产品在主流市场上的大范围普及应用。

除采用金属网格以外，目前采用其他导电膜（纳米银线、ITO等）的各尺寸电容触控功能片的边缘排线制备方式普遍需要使用银浆，其过程一般为：先将导电膜放入隧道炉或者烤箱进行缩水，缩水温度一般为135℃~150℃，缩水时间一般为90min；缩水完成后用印刷机进行边缘电极走线的印刷，印刷用的材料为银浆液体，银浆中的银颗粒含量在70%左右，印刷机上架有专门设计的网版，在网版上倒入已经经过稀释剂稀释且粘稠度达到一定范围的银浆，通过刮刀在导电膜上设计好的边缘区域印刷上银浆，形成的银浆层厚度在5μm~8μm范围内；然后进入隧道炉或者烤箱进行烘烤，烘烤温度一般为80℃~140℃，烘烤时间一般为70min；烘烤完成后进入激光蚀刻工序，激光除了对导电膜的中央位置进行图案的蚀刻，同时还对已经干透固化的银浆区进行通道线路蚀刻，形成的银浆通道线路的宽度一般为80μm~150μm的范围内。图一和图二即为传统标准制造过程用到的印刷机和网版。

▲图一 印刷机

▲图二 印刷用网版

这种传统的触控功能片的电极排线方法具有设备及制程工艺成熟的优点， 但同时在生产大尺寸窄边框产品时具有以下突出问题：

1、大尺寸网版成本高昂，且具备稳定制作大尺寸网版的厂家少，导致大尺寸电容触控功能片的成本下降受到很大限制。且针对每个不同的案子，均需要单独设计网版。针对客户越来越多对差异化的需求，网版的利用率极低。

2、印刷过程极易受到环境洁净度、人员操作的影响，印刷银浆时，环境中和操作人员身上的杂质颗粒容易掉落到银浆液中或者印刷完成后的银浆表面，而一旦有颗粒就会对后续激光蚀刻工序产生短路和断路的风险，直接影响到触控功能片的良品率。

3、印刷完成后需要人工检验，如发现印刷后的银浆线路上有杂质颗粒，涉及能修复的颗粒，需要人工用细针去把它挑出来，挑拣由人工操作，很容易挑出细孔或者把相邻银浆往边缘挤压导致边缘银浆的厚度过厚。

4、印刷完成后需要长时间的烘烤，以确保银浆与导电膜之间的附着力，因此需要配备隧道炉或者烤箱，然而烘烤时间长，耗能较大。

5、在烘烤的过程中，由于银浆带有一定的液体，隧道炉或者烤箱内的颗粒一旦掉落在银浆上就又会形成二次杂质颗粒，在激光蚀刻的过程中，这些二次杂质颗粒就会与银浆线路接触导致短路或断路，而修复又需要花费大量的时间成本和人工成本，而且在修复过程中极易把银浆线路挑断。

6、烘干后的银浆层厚度在5μm~8μm的范围内，需要用激光蚀刻3~4次，这样会使得激光蚀刻的效率不高，更会使得激光蚀刻过程中产生大量的银颗粒，很难被完全吸附清除，而残留的银颗粒极易与周围的银浆线路形成短路。

7、在激光蚀刻的过程中，由于银浆是由银微粒粘合剂、溶剂及助剂混和组成的粘稠浆料，烘烤后银浆会比较脆，导致银浆线路越细就越容易形成断路，加上银浆电阻率较大，所以无法形成更小宽度的银浆线路，形成的单个银浆线路的宽度一般在80μm~150μm的范围内，无法制备超窄边框的电容触控屏。

基于以上问题，我们创新性的提出一种新型的无银浆电极排线结构及其制备方法（发明专利申请号：202010268557.9），并基于该制备方法采用MDSN导电膜获得了超窄边框的大尺寸电容触控功能片。该创新性发明技术采用了排线区金属镀膜代替银浆，具有以下明显优点：

无需对导电膜进行缩水、印刷银浆、烘烤银浆三个工序；

无需针对不同的案子设计或使用印刷银浆用的网版、网框和菲林；

可在不增加FPC数量且不使用加长FPC的情况下，实现触控功能片的超窄边框设计与生产。

基于该技术，公司成功生产出了55寸超窄边框的触控功能片（如图三、四、五所示），产品上线采取底边出线，下线采取左右两边出线方式，共用到3个常规FPC，其中底侧边框宽幅仅为8.79mm，左右两侧宽幅分别仅为5.77mm，上侧无边框，排线区导电通道的线宽仅为44μm左右，线距仅为32μm左右，实现了真正意义上的超窄边框，同时大幅降低了此类产品的综合成本。该款产品现已进入量产阶段，而未来公司还将应用此项专利技术持续降低各类大尺寸电容触控功能片的边框宽度。

▲图三 超窄边框产品实物图

▲图四 超窄边框产品触控功能测试过程

▲图五 超窄边框产品实物图

表一 超窄边框产品的上线X（142条）和下线Y（80条）通道阻抗测试结果（上下滑动查看图片）▼

综上所述，易晖超窄边框创新技术和产品的正式推出，解决了纳米银线和ITO等始终无法提供超窄边框产品而金属网格又性价比过低的行业痛点。在应用MDSN导电膜技术平台的基础上突破性的实现了高品质、低成本大尺寸超窄边框电容触控产品的批量化生产，填补了国内外空白。

此举也再次证明了MDSN技术路线相比与其他导电膜技术路线的综合优势和更大的开发潜力——叠层无序纳米银网（MDSN）是唯一真正意义上的“纳米”+“金属银网格”的集大成技术！